صاعقه گیر اکتیو آذرخش

مقدمه:

تِلِه‌کابین (به فرانسوی: Télécabine) گونه‌ای آسانسور هوایی است که معمولاً برای جابجایی مردم یا کالا در مناطق کوهستانی استفاده می‌شود.

تله‌کابین از یک حلقه طولانی کابل فولادی تشکیل شده که میان دو ایستگاه تنیده شده و دکل‌هایی در میان آن دو ایستگاه، کابل را در طی فاصله نگه می‌دارند.

در فواصل مساوی کابین‌هایی به کابل وصل می‌شوند و کابل توسط موتوری برقی در یکی از ایستگاه‌ها به حرکت در می‌آید.

تله‌کابین در پیست‌های اسکی و همچنین کوهستان ها و مکان های تفریحی مرتفع اطراف شهرها کاربرد زیادی دارد.

واژه تله‌کابین از زبان فرانسوی به فارسی وارد شده است.

تله کابین شهری چیست:

سیستم تله کابین شهری(CPT) که با برق کار می کند، با کاهش تعداد اتومبیل در جاده ها می تواند آلودگی هوا را کاهش دهد.

همچنین میزان اشغال فضای فیزیکی آن بسیار کوچک است.

برای انجام پروژه های بزرگ توسعه در شهرها، نیاز به تخریب بسیاری از خانه ها احساس می شود، اما تله کابین شهری نیاز به تخریب خانه ها و ایجاد مسیرهای جدید ندارد.

این سیستم های حمل و نقل شهری  در حال حاضر در بسیاری کشورهای دنیا از جمله:

مکزیک،

فرانسه،

آلمان،

ترکیه،

کلمبیا،

ونزوئلا

و برزیل در حال استفاده است.

این وسیله از برخی وسایل حمل و نقل عمومی، سریع تر، کارآمدتر است و برای مسافران هیجان انگیز است.

ضمن آنکه آنها را در مسیرشان کمتر خسته می کند.

اکثریت قریب به اتفاق سیستم های CPT در جاهایی  استفاده می شود که موانع فیزیکی وجود داشته باشند.

ترافیک شهر نیز می تواند از لحاظ  توپوگرافی شهری، مانع در نظر گرفته شود.

این سیستم اکنون  بیش از پیش در شهرها مورد استقبال قرار می گیرد.

بوخوم در آلمان و استانبول در ترکیه آخرین نمونه های آن هستند.

گرچه تصور برخی افراد از تله کابین بیشتر  به عنوان یک وسیله تفریحی است تا یک روش مناسب برای رسیدن به مقصد.

با این حال، نمونه های فوق ثابت می کند که CPT این پتانسیل را دارد که موجب بهبود و افزایش حمل و نقل موجود در شهرها شود.

مشکلی که می تواند برای احداث تله کابین شهری در شهر ایجاد شود، ادغام آن با سیستم حمل و نقل عمومی موجود است.

اما در مدلین کلمبیا این سیستم به طور کامل با شبکه حمل و نقل عمومی یکپارچه شده و توانایی انتقال مسافران به خطوط مترو محلی را دارد.

تله کابین شهری به راحتی می تواند از مسیرهایی که مترو یا اتوبوس تندور (BRT) به آن راه ندارند (مسیر هوایی) استفاده کند و با استفاده از خطوط هوایی مسافران را از تاخیر ناشی از تراکم وسایل نقلیه در خیابانها نجات دهد.

در واقع ساخت و اجرای سیستم CPT بسیار سریعتر از خطوط مترو است.

این سیستم با کیفیت خدمات بالا و هزینه های نگهداری بسیار کمتر از سایر وسایل نقلیه موتوری مثل BRT یا LRT و نیاز کارکنان کمتری دارد.

ضمن اینکه قابلیت عبور از مناطق کوهستانی و یا دریاچه ها را دارد.

تعداد کلان شهرهایی که از سیستم تله کابین شهری استفاده می کنند، در حال افزایش است: نیویورک، ریو دو ژانیرو، لاپاز و برست در فرانسه.

اما علت استفاده از تله کابین شهری در حمل و نقل عمومی چیست؟ 

هزینه بسیار کم، حجم کوچک، کاهش میزان آلاینده های کربنی و مصرف سوختهای فسیلی، توانایی انطباق راحت با بافت شهری و غلبه بر وجود موانع و کاهش نرخ تصادف از جمله دلایل روی آوردن شهرها به استفاده از تله کابین شهری است.

همچنین پروژه تله کابین شهری می تواند بطرز قابل توجهی در مصرف سوخت صرفه جویی کند.

برنامه ریزان و مسئولان شهری ، حمل و نقل کابلی (CPT) را به عنوان یک جایگزین واقعی برای معنای متعارف حمل و نقل عمومی در نظر می گیرند.

در دهه گذشته  CPT با توجه به پیشرفت های تکنولوژی به عنوان یک گزینه با قابلیت در دسترسی خوب و شاخص ایمنی مطرح شده است.

بزرگترین تله کابین شهری در جهان

بزرگترین تله کابین شهری در لاپاز بولیوی توسط یک شرکت اتریشی احداث شده است.

شهر لاپاز دارای زمین کوهستانی و ناپایدار برای ساخت و ساز است.

سیستم تله کابین شهری(CPT) ابتدا برای تفریح مردم استفاده می شد.

اما اکنون طولانی ترین سیستم تله کابین شهری در جهان با سه خط در حال کار است.

این سیستم قادر به حمل و نقل ۱۸،۰۰۰ مسافر در یک ساعت در مسافتی حدود ۱۱ کیلومتر است.

و این نوآوری دسترسی به مناطق صعب العبور و کوهستانی بولیوی را برای شهروندانش میسر کرده است.

ویژگی های تله کابین شهری

* فضای کم مورد نیاز  در طول مسیر

* ظرفیت جابجایی بالا (تا ۶۰۰۰ مسافر در ساعت)

* امکان تعیین اندازه مسیر تا حدود ۱۰ کیلومتر

* بهره وری انرژی بالا ( نیروی برق، بدون تولید CO۲ )

* امکان کارکرد ۲۰ ساعته

* سرعت بالا (بالاتر از ۳۰ کیلومتر در ساعت)

* آلایندگی کم

* کم سر و صدا

* قابلیت اطمینان بالا(نزدیک به ۱۰۰٪)

* نیاز کم به فضای شهری

* هزینه پایین اجرا و بهره برداری تا ۳/۲ کمتر از سیستم های دیگر حمل و نقل عمومی

* اجرای سریع (۳/۱ زمان اجرای سیستم های دیگر حمل و نقل)

* با کمترین میزان دخالت نیروی انسانی (بدون راننده، هزینه پایین تعمیر و نگهداری)

*کاهش تولید گاز دی اکسیدکربن و  گازهای گلخانه ای

* قابل دسترس برای عبور و مرور آسان و برای افراد معلول

* ایمن (مقاومت در برابر باد با شدت ۱۰۰ کیلومتر در ساعت)

* عبور از روی موانع (رودخانه ها، بزرگراه ها، اراضی شیب دار، ترافیک …)

* بهبود توسعه اجتماعی و اقتصادی (کاهش جرم و جنایت …)

*قابلیت همگونی ایستگاه با بافت شهری و قابلیت استفاده چندمنظوره

قیمت صاعقه گیر اکتیو آذرخش

سیستم ارتینگ در تله کابین:

تله کابین نیز همانند سایر تجهیزات دیگر که مولد حرکت آنها موتورهای الکتریکی است نیاز به یک سیستم ارت مطمئن دارد.

همچنین علاوه بر لزوم اجرای سیستم ارتینگ در تابلوهای برق لزوم اجرای سیستم ارت جهت حفاظت اولیه و ثانویه در مقابل پدیده صاعقه میباشد.

مقدمه:

برق گیر اصطلاحی در فارسی برای نامیدن دو وسیله الکتریکی متفاوت استفاده می‌شود:

۱-میله‌های فلزی که در بالای ساختمانها یا در پستهای فشار قوی نصب می‌شوند تا با برخورد صاعقه با این میله‌ها از برخورد مستقیم صاعقه به تجهیزات جلوگیری شود.

این وسیله (Lightening rod) یا صاعقه گیر در مهندسی برق نیزه نیز نامیده می‌شود.

این وسیله اولین بار توسط بنیامین فرانکلین مخترع آمریکایی ابداع شد.

۲-وسیله‌ای است که در شبکه‌های الکتریکی برای حفاظت تجهیزات در مقابل صدمات ناشی از اضافه ولتاژهای ناگهانی همچون صاعقه و رعد و برق به کار برده می‌شود.

برق‌گیر (Lightning arrester) در مقابل ولتاژهای معمولی یک مقاومت بسیار زیاد در حد عایق الکتریکی از خود نشان می‌دهد.

و در مقابل ولتاژهای آنی مقاومت کمی از خود نشان می‌دهد .

و موجهای الکتریکی را متصل به زمین می‌کند.

برق‌گیرها نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام می‌دهند.

و بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را فراهم می‌کند.

برق‌گیرها به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار می‌گیرند.

انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیله برق‌گیر به زمین منتقل می‌شود.

برقگیر اکتیو

از وسایل حفاظتی محدود کننده ضربه برای حفاظت تجهیزات سیستمهای قدرت در برابر اضافه ولتاژها استفاده می‌شود.

یک وسیله حفاظتی محدود کننده ضربه باید اضافه ولتاژهای گذرا یا اضافه ولتاژهای که باعث تخریب تجهیزات شبکه می‌شوند را محدود و به زمین هدایت کند.

و بتواند این کار را بدون اینکه آسیبی ببیند به دفعات تکرار کند.

برق‌گیرها نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام می‌دهند.

و بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را فراهم می‌کنند.

برق‌گیرها به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار می‌گیرند..

انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیله برق گیر به زمین منتقل می‌شود.

و باعث محافظت بیشتر می شود.

در این مقاله منظور از برقگیر همان صاعقه گیر است.

که جهت دفع اصابت مستقیم صاعقه روی بام ساختمان ها نصب میشود.

برقگیر‌های فعال یا اکتیو جهت دریافت و هدایت جریان صاعقه به سیستم زمین فضای اطراف خود را از روش‌های مختلف یونیزه می‌کنند.

به همین علت این دسته از برقگیر‌ها را، بر قگیر‌های یونیزه کننده هوا (Early streamer Emission Air Terminal) می‌نامند.

از نقطه نظرات مختلفی می‌توان برقگیر‌های اکتیو را طبقه بندی نمود،

که در زیر به دو دسته طبقه بندی که دارای اهمیت بیشتری هستند، می‌پردازیم.

الف- دسته بندی بر اساس نیاز یا عدم نیاز به منبع خارجی برای انجام عملیات یونیزاسیون:

اولین سری از صاعقه گیر‌های اکتیو، صاعقه گیر‌هایی بودند که برای یونیزه کردن هوای اطراف خود، نیاز به مبنع انرژی خارجی داشتند، که امروزه بطور کامل منسوخ شده اند.

ب- دسته بندی صاعقه گیر‌های اکتیو خود کفا بر اساس روش یونیزاسیون هوا:

صاعقه گیر‌های اکتیو خود کفا بر اساس روشی که برای یونیزه کردن هوا دارند، به دسته‌های مختلفی طبقه بندی می‌شوند.

برقگیر اکتیو

۱- صاعقه گیر‌های اتمی

این دسته از صاعقه گیر‌ها جهت انجام عملیات یونیزاسیون وابسته به تشعشعات اتم سزیم بودند که در داخل آن قرار داشت.

این صاعقه گیر امروز بنا به دلایل زیر دیگر تولید نمی‌شوند:

• وجود اثرات زیست محیطی شدید به علت تشعشعات یک عنصر اتمی

• عدم وابستگی عملیات یونیزاسیون صاعقه گیر با اتصال سیستم صاعقه گیر با الکترود زمین به نحویکه اگر اتصال سیستم صاعقه گیر با الکترود زمین قطع هم می‌شد،

شدت عملیات یونیزاسیون نه تنها متوقف نمی‌شد، بلکه کاهش نیز نمی‌یافت؛.

بنابراین فضای اطراف را بدون وجود اتصال به سیستم زمین یونیزه می‌کرد.

و ضمن دعوت صاعقه به سمت سایت، محلی برای تخلیه آن فراهم نبود.

• وابستگی صاعقه گیر‌های اتمی با نیمه عمر عنصر اتمی که در آن به کار رفته بود.

برقگیر اکتیو

۲- صاعقه گیر‌های خورشیدی و صاعقه گیر‌های بادی

این دسته از صاعقه گیر‌ها نیز برای یونیزه کردن هوا نیاز به انرژی خورشید یا وزش باد داشتند.

بدیهی است نقطه ضعف این صاعقه گیر‌ها همین وابستگی به شرایط طبیعی است که ممکن است در لحظه وقوع صاعقه فراهم نباشد.

بطور مثال باد نوزد.

اینک به توضیح عملکرد هر یک از این صاعقه گیر‌ها بصورت مجزا می‌پردازیم.

الف) صاعقه گیر‌های بادی یا پیزو الکتریک

این نوع صاعقه گیر از یک محفظه خالی با مسیر ورود و خروج دوکی شکل آیرو دینامیک ساخته شده که ورود و خروج هوا از آن طی یک سیکل و مسیر مشخص صورت می‌پذیرد و سبب ارتعاش یک الکترود عمودی می‌شود.

الکترود موصوف به یک سلول پیزوالکتریک متصل است.

نوسانات الکترود سبب ایجاد الکتریسته ساکن در سلول می‌شود.

و این انرژی ذخیره شده بین الکترود و جداره خارجی صاعقه گیر تخلیه شده و سبب یونیزاسیون هوای اطراف خواهد شد.

تکنیک فوق، خود کفا، اما بسیار حساس و آسیب پذیر است.

چراکه ورود یک جسم خارجی و عدم خروج آن به سبب مسیر دوکی شکل ممکن است باعث انسداد مسیر و از کار افتادن دستگاه شود.

ضمن اینکه وزش هر نوع باد (که لزوماً صاعقه‌ای به دنبال ندارد) باعث شارژ شدن بی مورد دستگاه و کاهش طول عمر سلول پیزوالکتریک و عملکرد ارتعاشی آن می‌شود.

ب) صاعقه گیر‌های خورشیدی

این نوع صاعقه گیر مجهز به باتری و تعدادی سلول خورشیدی دریافت کننده انرژی است که در تابش نور آفتاب سبب شارژ شدن باتری و ذخیره الکتریسیته ساکن در آنهاست.

این انرژی بایستی در لحظه مناسب باعث تخلیه و یونیزاسیون هوا شود.

صرف نظر از مکانیسم عمل آن، این نوع صاعقه گیر‌ها هم بعلت وابستگی شدید به باتری فتوسل (طول عمر باتری و زمان محدود ذخیره انرژی) عملاً مکانیسم مناسبی برای تضمین ایمنی نیست.

چراکه هیچ اطمینانی وجود ندارد که هوای ابری و غیر آفتابی کمتر از ساعات شارژ ماندن باتری طول خواهد کشید.

و اگر بیشتر باشد، قطعاً از صاعقه گیر فوق کاری ساخته نیست.

۳- صاعقه گیر‌های پالسی – خازنی

این دسته از صاعقه گیر‌های الکترونیکی برای یونیزاسیون هوا دارای عناصر پسیوی می‌باشند که تلفیق این امکانات و شرایط طبیعی محیط در زمان وقوع صاعقه، عملیات یونیزاسیون هـوا را به بهتـرین نحتو فراهـم می‌کند.

این صاعقه گیر‌ها نیز با توجه به امکاناتی که برای یونیزاسیون هوا دارند به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند.

مثل صاعقه گیر‌های خازنی و …