مقدمه:

در حالت کلی برای حفاظت از یک سایت ارتباطی در نظر گرفتن دو نوع حفاظت خارجی و حفاظت داخلی الزامی می باشد .

حفاظت خارجی :

 حفاظت خارجی سایت ارتباطی را در مقابل اصابت مستقیم رعد و برق محافظت می نماید و از سه قسمت ذیل تشکیل گردیده است .

۱- صاعقه گیر

۲-هادی میانی

۳-سیستم زمین یا چاه ارت

که هر کدام از موارد فوق دارای انواع محاسبات عدیده ای می باشد که به اختصار شرح داده می شود .

صاعقه گیر :

صاعقه گیر یا برقگیر وسیله ای است که در بالاترین نقطه ساختمان نصب گشته و اولین نقطه اصابت رعد و برق می باشد.

به دلیل این که رعد و برق از کوتاه ترین فاصله بین ابر و زمین تخلیه می گردد .

البته از نوک صاعقه گیر نصب شده به زاویه ۴۵ درجه تا سطح افق را مخروط ایمنی می گویند.

و هر جسمی که در درون مخروط ایمنی قرار گیرد دیگر در معرض اصابت مستقیم صاعقه نخواهد بود.

و به همین دلیل است که دربعضی موارد برای پوشش کل ساختمان سایت از چندینصاعقه گیر به صورت قفس فاراده استفاده می گردد.

و حتی در استاندارد NFC 17-100 فرانسه برای حفاظت از کارخانجات پتروشیمی و نفت و … پیشنهاد گردیده که در اطراف ساختمان چهار دکل نصب و هر کدام از آن ها به وسیله سیم از سر به هم وصل شوند.

تا بدین صورت مخروط ایمنی با ضریب اطمینان بالا حاصل گردد.

در حالت کلی می توان نصب صاعقه گیرها را با توپولوژی ساده یا مش (Mesh) نمود .

صاعقه گیر بر دو نوع است :

۱-صاعقه گیر غیرفعال ( پسیو )

۲-صاعقه گیر فعال ( اکتیو )

صاعقه گیر غیرفعال شامل یک میله ساده نوک تیز است که دقیقاً مخروط ایمنی از نوک آن به فاصله ۴۵ درجه می باشد.

و در محاسبات عملی برای بالا رفتن اطمینان این زاویه را ۳۵ یا حتی پایین تر در نظر می گیرند .

صاعقه گیر فعال با فناوری مختلف ( خازنی ، اتمی و … ) هوای اطراف خویش را یونیزه می نماید و بدینوسیله ایمنی بیشتری را ایجاد می نماید .

این نوع صاعقه گیرها با توجه به توان ایمنی ایجادی به کلاس های ۱ ، ۲ و ۳ تقسیم می گردند.

در صاعقه گیرهای فعال معمولاً سه مؤلفه:

کلاس حفاظتی ،

شعاع حفاظت،

و ارتفاعصاعقه گیر نسبت به سطح بایستی مورد توجه قرار گیرد.

از نظر قیمت نیز صاعقه گیرهای فعال گران تر هستند.

و می بایست در انتخاب صاعقه گیردقت نماییم تا مجهز به سیستم هادی میانی مناسب باشد تا صاعقه گیر درست عمل کرده و موجب خسارت نشود.

هادی میانی :

ارتباط بین صاعقه گیر و سیستم زمین توسط هادی میانی انجام می گیرد.

با توجه به استاندارد NFC اگر ارتفاع ساختمان از ۲۸ متر بالاتر باشد یا این که طول ساختمان از ۲ برابر ارتفاع بزرگ تر باشد بایستی برای اتصال صاعقه گیر به سیستم زمین از ۲هادی میانی استفاده نمود.

در مورد قطر هادی نیز استاندارد مصارف خانگی برای هادی میانی سیم ۵۰ مسی و برای مصارف صنعتی سیم های ۷۵ ، ۹۰ ، ۱۲۰ و … بسته به مؤلفه محتویات ساختمان می توان استفاده نمود.

یک نکته ضروری در مورد هادی میانی تخلیه جانبی است.

اگر هنگام نصب اتصالات هادی میانی به اندازه کافی دقت نگردد، امکان ایجاد اتصال کوتاه و تخلیه انرژی از مسیرهای نامناسب وجود دارد.

که خطر این مسئله می تواند بیشتر از خطر اصابت صاعقه باشد.

برای نصب هادی میانی از بست های مخصوصی استفاده می گردد.

که معمولاً از جنس مس یا استیل هستند.

و همچنین منطبق بر استاندارد اروپا فاصله هادی میانی از دیوار بایستی کمتر از یک دهم متر باشد.

سیستم زمین :

یکی از مهم ترین قسمت های سیستم ارتینگ سیستم زمین می باشد به طوری که بعضی سیستم ارت را در این قسمت خلاصه می کنند.

با اصابت رعد و برق به برقگیر انرژی آن به برقگیر منتقل می گردد.

و سیستم هادی میانی وظیفه دارد بدون تخلیه از مسیرهای نادرست از یک مسیر مناسب که در طراحی مدنظر بوده آن را به سیستم زمین منتقل گرداند.

و کار سیستم ارت به تزریق انرژی رعد و برق به زمین منتهی می شود.

با توجه به توضیح بالا معلوم می گردد که قسمت زمین سیستم ارت بایستی به نحوی تخلیه انرژی به زمین را در اسرع وقت انجام نماید.

و می دانید زمین مبداء توان است و دارای مقاومت صفر ، ولی به علت وجود لایه های پوسته زمین، در سطح زمین مقاومت آن دقیقاً صفر نیست.

و ما با ایجاد سیستم زمین مقاومت زمین را به صفر نزدیک می نماییم تا قابلیت جذب انرژی رعد و برق را داشته باشد.

پس مهمترین مؤلفه یک سیستم زمین مقدار مقاومت آن است که هر چه پایین تر باشد بهتر است.

برای سیستم های قدرت، مقاومت ارت زیر ۱۰ اهم قابل قبول می باشد.

ولی برای سیستم های حساس از قبیل سیستم های مخابراتی معمولاً مقاومت زیر ۳ اهم مدنظر است .

که در موارد خاص با توجه به پیشنهاد سازنده دستگاه این مقدار تغییر می یابد.

سیستم زمین به انواع مختلفی از قبیل سیستم چاه، سیستم حلقه و سیستم میله ای ارت تقسیم بندی می شود.

و با توجه به نوع خاکی که می خواهیم سیستم زمین ایجاد نماییم انتخاب می گردد.

مثلاً در جاده های سنگلاخی، میله های ارت که به صورت شبکه ای در زمین فرو می روند برای ایجاد و گسترش سیستم زمین بهترین گزینه است.

سیستم حفاظت داخلی :

حفاظت داخلی سایت ارتباطی را در مقابل عوامل مختلفی از قبیل نوسانات ولتاژ(Over Voltage) و القائات ناشی از اصابت غیرمستقیم رعد و برق(که به شعاع یک کیلومتر از محل اصابت این القائات وجود دارند) محافظت می نماید.

ارسترها تجهیزاتی هستند که کار حفاظت از سیستم های مخابرات و الکترونیک، در برابر نوسانات ناشی از رعد و برق را بر عهده دارند.

البته نقش ضربه گیرهای ولتاژ را نباید از قلم انداخت.

سیستم حفاظت خارجی مخصوصاً در قسمت انتهای آن قدرت آنی تخلیه انرژی زیاد ایجاد شده از اصابت مستقیم را ندارد و گفته می شود در لحظه اول تنها ۵۰ درصد انرژی تخلیه می گردد.

و با توجه به هم پتانسیل بودن ساختمان امکان برگشت انرژی به داخل سایت و مورد حمله قرار دادن آن موجود می باشد،

با نصب ضربه گیرها این امکان از بین خواهد رفت.

ضربه گیرها در کلاس های حفاظتی مختلف یک، دو، سه و به صورت یک پل، دو پل تا چهار پل موجود است .

که در محاسبه نصب آن ها جریان گذرنده در محل نصب و مکان نصب مهم می باشد .

به طور مثال:

اگر می خواهیم ضربه گیر را در ورودی اصلی برق ساختمان قرار دهیم بهتر است از ضربه گیرهای کلاس یک استفاده نمود.

ارسترهای مختلفی برای محافظت از خطوط تلفن، خطوط آنتن، شبکه های رایانه ای و شبکه های رادیویی فرکانس بالا موجود است .

که می توان بسته به پورت های ورودی و خروجی و تعیین اهمیت حفاظت نسبت به تهیه آن ها در رنج ها و کلاس های مختلف اقدام نمود.