صاعقه گیر و نحوه کار آن

شما هم بار ها در زندگی شاهد رعد و برق های سهمگین بوده اید و می دانید که باید از انواع صاعقه گیر برای جذب آن استفاده کرد. عدم استفاده از برقگیر ها می تواند خسارات بسیار سنگین و جبران ناپذیری به بار بیاورد. رعد و برق یک خطر طبیعی، کشنده و مخرب در مقیاس های کوتاه مدت و با اثرات مهم آب و هوایی (از طریق تولید NOx و احتراق آتش جنگل) در مقیاس های طولانی تر است.

در حال حاضر روندهای جهانی در شهرسازی به سمت ایمن سازی ساختمان ها و اماکن عمومی هدایت شده است که این موارد با در نظر گرفتن آسیب پذیری ساختمان ها از فعالیت صاعقه ایجاد می شوند یکی از مهم ترین و متداول ترین تجهیزات قابل نصب بر روی ساختمان ها و دکل های برق صاعقه گیرها هستند که می توانند اثرات زیان بار برخورد صاعقه را تا حد بسیار زیادی کاهش دهند.

از اثرات مستقیم صاعقه بر ساختمان، ایجاد جریان و ولتاژ بالای لحظه ای و ایجاد خسارات بر خود ساختمان از جمله حریق و شکستن شیشه ها را می توان نام برد. از اثرات غیر مستقیم ایجاد پالس های گذرا بر شبکه ی برق، مخابرات و رایانه و ایجاد خسارات بر تمامی تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی را می توان نام برد.

صاعقه گیر چیست؟

صاعقه گیر در ابتدا به وسیله بنجامین فرانکلین ساخته شده است. وسیله ای که از یک مدار در برابر برخورد های صاعقه حفاظت می کند، صاعقه گیر نام دارد. در واقع برخورد های صاعقه چیزی جز افزایش ناگهانی در اثر ولتاژ گذرا، قوس الکتریکی، جرقه، افزایش ناگهانی جریان و…را در پی نخواهد داشت.
از صاعقه گیر به منظور حفاظت از سیستم های قدرت از طریق انتقال اضافه ولتاژ ناگهانی به سمت زمین، استفاده می شود. سیستم های قدرت را همچنین می توان از طریق کابل زمینی و یا ارتینگ، در برابر برخورد های مستقیم صاعقه مورد حفاظت قرار داد.

معمولاً هدف از استفاده از صاعقه گیر به اشتباه توسط مردم برداشت می‌شود. بسیاری از افراد بر این باور هستند که صاعقه گیر باعث جذب صاعقه به سمت ساختمان می‌شود. در واقع باید این طور بیان شود که صاعقه گیر وظیفه آن را دارد که مسیری با مقاومت خیلی کم را فراهم کند تا هنگام وقوع صاعقه، جریان‌های الکتریکی عظیم از طریق این مسیر به سمت زمین هدایت شوند.

جنس ماده‌ای که در صاعقه گیر استفاده می‌شود بسیار رسانا بوده و به این ترتیب بدون ایجاد گرمای بیش از اندازه، جریان به سمت زمین هدایت می‌شود. صاعقه در هنگام برخورد با اشیاء، می‌تواند به اطراف پرش کند. این امر به این دلیل است که صاعقه به دنبال مسیری با کمترین مقاومت به جهت رسیدن به زمین می‌باشد. این جهش در صاعقه وابسته به میزان اختلاف بین پتانسیل محل برخورد صاعقه و پتانسیل زمین می‌باشد. در صورتی که محل برخورد صاعقه در نزدیکی صاعقه گیر باشد، از آنجایی که مقاومت صاعقه گیر بسیار کم است، صاعقه به سمت آن جهش کرده و بدون آنکه آسیب بیشتری وارد کند به سمت زمین هدایت می‌شود.

***

تمامی ساختمان‌ها نیاز به نصب صاعقه گیر ندارند. طبق قوانین مطرح شده در این زمینه، در نواحی که احتمال برخورد صاعقه با زمین کم است، نیازی به نصب صاعقه گیر برای ساختمان‌هایی با ارتفاع کمتر از 60 متر نمی‌باشد. در صورتی که ارتفاع ساختمان از این میزان بیشتر باشد، باید تجهیزات مناسب صاعقه گیر نصب شود؛ چه ساختمان در منطقه‌ای مستعد صاعقه باشد و چه نباشد نصب صاعقه گیر برای این ساختمان‌ها ضروری است.

انواع صاعقه گیر:
صاعقه گیر ها را می توان در دو نوع کلی دسته بندی کرد:

1. صاعقه گیر غیر فعال (passive):

در این مدل از انواع صاعقه گیر از یک میله نوک تیز ساده از جنس مس یا استیل تشکیل شده است. صاعقه گیر های غیر فعال همگی برطبق خاصیت فیزیکی ایجاد تشدید پدیده هایی مانند اثر میله نوک تیز که از آن به نام (point effect) نام برده می شود، عمل می کنند. این نوع از صاعقه گیر با توجه به شیوه ساخت و نوع کاربری به انواع، صاعقه گیر میله ای، صاعقه گیر با فواصل هوایی، صاعقه گیر لوله ای، صاعقه گیر با قوس طولانی (LFA)، صاعقه گیر با مقاومت غیر خطی، کابل های معلق، قفس فارادی، سیستم ترمینال مش، تقسیم می شود.

2. صاعقه گیر فعال (Active):

صاعقه گیر های فعال، به دلیل دریافت انرژی از منبع خارجی و یا تولید شده به صورت خودکفا باعث تشدید اثر پدیده هایی مثل point effectیا Corona Effect می شوند. این نوع از صاعقه گیرها نیز دارای تنوع وسیعی هستند که از انواع آن ها می توان به موارد اتمی، بادی (پیزوالکتریک)، خورشیدی، برقی، خازنی و… اشاره کرد.

– صاعقه‌ گیر راد یا میله‌ای

– صاعقه گیر کابلی و میله‌ای

– صاعقه گیر شبکه‌ای

خرید بهترین متریال ساختمانی در کلینیک فراز سازه