صاعقه گیرهای الکترونیکی یا پایانه های هوایی با انتشار زود هنگام (ESEAT) ، دستگاه هایی حیاتی در حفاظت از ساختمان ها و تأسیسات در برابر صاعقه هستند. این تجهیزات، که بر اساس استاندارد NFC17-102 طراحی شده اند، می توانند تا 98 درصد صاعقه ها را در شعاع حفاظتی خود جذب کنند. این راهنما به هدف کمک به مهندسان، مدیران پروژه و مالکان ساختمان ها برای انتخاب درست صاعقه گیر الکترونیکی با توجه به نیازهای فنی و علمی تدوین شده است. در ادامه به بررسی معیارهای تخصصی، استانداردها، و مراحل خرید این تجهیزات پرداخته می شود.

شناخت صاعقه گیر الکترونیکی و عملکرد آن

صاعقه گیر الکترونیکی دستگاهی است که با استفاده از مکانیزم یونیزاسیون خازنی، جریان صاعقه را جذب کرده و به زمین منتقل می کند. برخلاف صاعقه گیرهای سنتی، این سیستم ها از فناوری پیشرفته ای بهره می برند که زمان واکنش سریع تری ارائه می دهد. صاعقه گیرهای فعال با زمان انتشار زودهنگام (ESE) شعاع حفاظتی گسترده تری نسبت به مدل های سنتی فراهم می کنند.

صاعقه گیرهای الکترونیکی معمولاً از سه بخش اصلی تشکیل شده اند: سری صاعقه گیر یا پایانه هوایی که وظیفه جذب صاعقه را بر عهده دارد، هادی نزولی که جریان صاعقه را به سیستم ارت منتقل می کند، و سیستم ارتینگ که جریان صاعقه را به زمین تخلیه می کند. این سیستم باید دارای مقاومت کمتر از 10 اهم باشد تا جریان به درستی تخلیه شود.

صاعقه گیر الکترونیکی

معیارهای انتخاب صاعقه گیر الکترونیکی

برای انتخاب صحیح صاعقه گیر الکترونیکی، ابتدا باید شعاع حفاظتی (Rp) مورد نیاز را بر اساس ابعاد و نوع سازه محاسبه کرد. طبق استانداردNFC17-102 ، فرمول محاسبه شعاع حفاظتی به شرح زیر است:

Rp=h(2D−h)+ΔL(2D+ΔL)Rp = \sqrt{h(2D – h) + \Delta L(2D + \Delta L)}

در این فرمول، h به ارتفاع صاعقه گیر نسبت به سطح حفاظت شده اشاره دارد وD  فاصله کره یونیزه شده است که بسته به کلاس حفاظتی می تواند مقادیری مانند 20، 30، 45 یا 60 متر داشته باشد. همچنین، ΔL مسافت طی شده توسط هدایتگر رو به بالا است که با توجه به زمان واکنش (ΔT) محاسبه می شود.

در انتخاب صاعقه گیر باید کلاس حفاظتی مناسب نیز در نظر گرفته شود. استاندارد NFC17-102 چهار کلاس حفاظتی را معرفی می کند که عبارتند از: کلاس I با احتمال جذب 98 درصد که برای تأسیسات حساس مانند بیمارستان ها مناسب است، کلاس II با 95 درصد جذب برای ساختمان های تجاری، کلاس III با 90 درصد جذب برای سازه های صنعتی، و کلاس IV با 80 درصد جذب که برای ساختمان های مسکونی با ریسک کمتر مناسب است.

بررسی برند و کیفیت

انتخاب برند معتبر برای خرید صاعقه گیر الکترونیکی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. برندهای شناخته شده ای مانند  OBO(آلمان) OMEGA (فرانسه) و ELLIPS (فرانسه) استانداردهای بین المللی را رعایت کرده و تضمین کننده کیفیت محصولات خود هستند. همچنین، بررسی گواهینامه های استاندارد مانند NFC17-102 یا EN برای اطمینان از تطابق محصول با معیارهای جهانی توصیه می شود.

ملاحظات فنی و اجرایی

ارتفاع دکل تأثیر مستقیم بر شعاع حفاظتی دارد. برای مثال، صاعقه گیر THUNDER60 با دکل 6 متری شعاع حفاظتی 107 متر را پوشش می دهد. با افزایش ارتفاع دکل، شعاع حفاظتی نیز به طور چشمگیری افزایش می یابد. به عنوان مثال، در صورتی که دکل به 60 متر برسد، شعاع حفاظتی به 120 متر افزایش می یابد. این ویژگی در پروژه هایی که دکل های مخابراتی موجود دارند، می تواند بسیار مفید باشد، اما در هر صورت مشاوره با کارشناسان فنی برای اطمینان از ایمنی و کارایی الزامی است.

سیستم ارتینگ نیز باید با دقت بررسی شود. این سیستم باید مقاومت کمتری از 10 اهم داشته باشد تا جریان صاعقه به درستی به زمین تخلیه شود. استفاده از مواد کاهنده مقاومت مانند  LOM یا بنتونیت می تواند در این زمینه مؤثر باشد. همچنین، انجام تست مقاومت زمین با استفاده از دستگاه های استاندارد برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم ضروری است.

صاعقه گیر الکترونیکی

مراحل خرید صاعقه گیر الکترونیکی

در خرید صاعقه گیر الکترونیکی، اولین گام ارزیابی نیازهای پروژه است. مهندسان باید بر اساس استاندارد IEC 62305 ارزیابی ریسک صاعقه را انجام دهند. این ارزیابی شامل بررسی تعداد روزهای صاعقه خیز در سال، نوع سازه و حساسیت تجهیزات است. به عنوان مثال، در مناطق شهری با تراکم بالا، صاعقه گیر با شعاع حفاظتی 70 تا 90 متر کافی است، اما در تأسیسات نفت و گاز، شعاع 120 متر یا بیشتر لازم است.

برای خرید، انتخاب تأمین کنندگان معتبر با گواهینامه های استاندارد و خدمات پس از فروش اهمیت دارد. شرکت هایی مانند اوبو نمایندگی اوبو در ایران مشاوره فنی و گارانتی یک ساله ارائه می دهند. خرید از تأمین کنندگان معتبر و بررسی کاتالوگ محصولات و جداول شعاع پوشش از نکات کلیدی است.

نکات اقتصادی و عملی

هزینه خرید و نصب صاعقه گیر الکترونیکی بسته به برند، مدل و تجهیزات جانبی متفاوت است. به طور معمول، قیمت صاعقه گیرهای خارجی مانند  OBOاز 20 تا 30 میلیون تومان متغیر است. این تفاوت قیمت باید با توجه به نیازهای حفاظتی و بودجه پروژه در نظر گرفته شود.

نکته دیگری که باید مورد توجه قرار گیرد، نگهداری و بازرسی سالانه سیستم صاعقه گیر است. هزینه های نگهداری معمولاً 5 تا 10 درصد هزینه اولیه سیستم است و شامل تست مقاومت زمین، بررسی اتصالات هادی نزولی و کالیبراسیون شمارنده صاعقه می شود.

نتیجه گیری و توصیه های عملی

خرید صاعقه گیر الکترونیکی نیازمند تحلیل دقیق نیازهای پروژه، انتخاب برند معتبر و نصب حرفه ای است. برای انتخاب درست، مهندسان باید شعاع حفاظتی را بر اساس استاندارد NFC17-102 محاسبه کنند، برندهایی مانند OBO یا OMEGA، ELLIPS را بر اساس نیازها و بودجه انتخاب کنند، و مشاوره فنی از تأمین کنندگان معتبر دریافت کنند. در نهایت، برای اطمینان از ایمنی سیستم، تست های سالانه باید انجام شود.

 

منبع: www.bornika.ir

تفاوت سرج ارستر و صاعقه گیر

صاعقه سالانه بیش از 6000 بار در هر دقیقه در سراسر جهان رخ می دهد و جریان الکتریکی آن می تواند بین 10,000 تا 40,000 آمپر باشد، که این مقدار چندین برابر جریان قابل تحمل تجهیزات الکتریکی است. این آمار نشان دهنده اهمیت حفاظت از تجهیزات و سازه ها در برابر صاعقه و اضافه ولتاژهای ناگهانی است. دو ابزار کلیدی در این حوزه، صاعقه گیر و سرج ارستر، نقش حیاتی در حفاظت ایفا می کنند، اما تفاوت های اساسی در عملکرد، نصب و کاربرد آن ها وجود دارد.

این مقاله با استناد به منابع علمی و استانداردهای بین المللی مانندIEC 61643-11 وNFPA،  تفاوت های این دو دستگاه را به صورت دقیق و کاربردی بررسی می کند و راهکارهایی عملی برای انتخاب و استفاده از آن ها ارائه می دهد.

تعریف و نقش صاعقه گیر

صاعقه گیر چیست؟

صاعقه گیر (Lightning Rod) میله ای فلزی و رسانا است که مهندسان آن را در بالاترین نقطه سازه ها یا دکل های انتقال برق نصب می کنند. این دستگاه جریان صاعقه را جذب می کند و آن را به صورت ایمن از طریق هادی های نزولی به سیستم ارتینگ منتقل می کند. صاعقه گیرها از آسیب های مستقیم صاعقه مانند آتش سوزی، تخریب سازه، و انفجار جلوگیری می کنند. استاندارد NFPA 780 الزامات دقیقی برای طراحی و نصب این سیستم ها ارائه می دهد.

انواع صاعقه گیر

مهندسان صاعقه گیرها را در انواع مختلفی طراحی می کنند:

میله های ساده (Franklin Rods) این میله ها از فلزات رسانا مانند مس یا فولاد ضدزنگ ساخته می شوند و برای ساختمان های کوچک تا متوسط مناسب اند. شعاع حفاظتی آن ها معمولاً بین 10 تا 30 متر است.

سیم های به هم متصل (Stretched Wire) این سیستم ها برای پوشش مناطق وسیع تر مانند انبارها یا زمین های ورزشی استفاده می شوند.

هادی های شبکه بندی شده (Meshed Conductor) مهندسان این نوع را برای سازه های پیچیده مانند کارخانه ها یا بیمارستان ها طراحی می کنند.

صاعقه گیرهای فعال (Early Streamer Emission – ESE) این دستگاه ها با یونیزه کردن هوای اطراف، صاعقه را زودتر جذب می کنند و شعاع حفاظتی تا 120 متر را فراهم می کنند. استاندارد NFC 17-102  نصب این نوع را تنظیم می کند.

نحوه عملکرد صاعقه گیر

صاعقه گیر جریان صاعقه را به عنوان یک هادی قوی جذب می کند. مهندسان هادی های نزولی، معمولاً کابل های مسی با سطح مقطع حداقل 50 میلی متر مربع، را به سیستم ارتینگ متصل می کنند. این سیستم باید مقاومتی کمتر از 10 اهم داشته باشد تا جریان صاعقه به صورت ایمن به زمین منتقل شود. برای مثال، در یک برج مخابراتی 50 متری، مهندسان یک صاعقه گیر ESE را در نوک برج نصب می کنند که جریان صاعقه را از طریق دو هادی نزولی به الکترودهای زمین منتقل می کند.

اهمیت سیستم ارتینگ

مهندسان سیستم ارتینگ را به عنوان قلب صاعقه گیر می شناسند. این سیستم شامل الکترودهای زمین، معمولاً میله های مسی یا صفحات فلزی، است که در خاک با مقاومت پایین نصب می شوند. اگر مقاومت زمین بیش از 10 اهم باشد، جریان صاعقه ممکن است به تجهیزات مجاور آسیب برساند. تکنسین ها باید مقاومت زمین را هر 6 ماه با دستگاه های تست مانند Megger اندازه گیری کنند.

تعریف و نقش صاعقه گیر

تعریف و نقش سرج ارستر

سرج ارستر چیست؟

سرج ارستر (Surge Protective Device – SPD) دستگاهی الکتریکی است که مهندسان آن را برای حفاظت از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در برابر اضافه ولتاژهای ناگهانی طراحی می کنند. این اضافه  ولتاژها می توانند از صاعقه، سوئیچینگ شبکه، یا خطاهای الکتریکی مانند اتصال کوتاه ناشی شوند. سرج ارستر ولتاژ را به سطح ایمن، معمولاً 120 تا 275 ولت، محدود می کند و جریان اضافی را به زمین منتقل می کند.

انواع سرج ارستر

استانداردIEC 61643-11  سرج ارسترها را به سه کلاس تقسیم می کند:

کلاس I (B) این ارسترها جریان های صاعقه مستقیم تا 100 کیلوآمپر را تحمل می کنند و در ورودی تابلوهای برق فشار متوسط نصب می شوند.

کلاس II (C) این نوع برای اضافه ولتاژهای ناشی از سوئیچینگ یا صاعقه های غیرمستقیم با جریان 20 تا 40 کیلوآمپر طراحی شده اند و در تابلوهای توزیع فرعی قرار می گیرند.

کلاس  III (D)این ارسترها برای حفاظت تجهیزات حساس مانند سرورها یا سیستم های مخابراتی در برابر ولتاژهای پایین تر (تا 6 کیلوولت) مناسب اند.

نحوه عملکرد سرج ارستر

سرج ارسترها در حالت عادی به عنوان عایق عمل می کنند و جریانی از آن ها عبور نمی کند. هنگام بروز اضافه ولتاژ، وریستورهای اکسید فلزی (MOV) یا گازی (GDT) در داخل دستگاه به هادی تبدیل می شوند و جریان اضافی را به زمین هدایت می کنند. برای مثال، در یک سیستم خورشیدی، سرج ارستر کلاس II در نزدیکی اینورتر نصب می شود تا از آسیب به پنل ها در برابر ولتاژهای القایی جلوگیری کند.

انتخاب سرج ارستر مناسب

مهندسان باید سرج ارستر را بر اساس سطح ولتاژ سیستم و نوع بار انتخاب کنند. برای سیستم های 230 ولت تک فاز، سرج ارستر با ولتاژ نامی 275 ولت مناسب است. همچنین، هماهنگی بین کلاس های مختلف(I، II،III)ضروری است تا حفاظت چندمرحله ای ایجاد شود.

تفاوت های کلیدی بین صاعقه گیر و سرج ارستر

محل نصب

صاعقه گیر در فضای باز و در بالاترین نقطه سازه نصب می شود تا جریان صاعقه را مستقیماً جذب کند. مهندسان سرج ارستر را داخل تابلوهای برق یا نزدیک تجهیزات حساس نصب می کنند تا از آن ها در برابر ولتاژهای القایی محافظت کنند.

نوع حفاظت

صاعقه گیر حفاظت خارجی (External Protection) را فراهم می کند و از برخورد مستقیم صاعقه به سازه جلوگیری می کند. سرج ارستر حفاظت داخلی (Internal Protection) را ارائه می دهد و تجهیزات را از ولتاژهای ناگهانی محافظت می کند.

مکانیزم عملکرد

صاعقه گیر جریان صاعقه را به صورت مستقیم به زمین هدایت می کند، درحالی که سرج ارستر ولتاژ اضافی را محدود کرده و جریان را به زمین تخلیه می کند. برای مثال، در یک پست فشار قوی، صاعقه گیر جریان 30 کیلوآمپری صاعقه را به زمین منتقل می کند، اما سرج ارستر از ترانسفورماتور در برابر ولتاژ القایی 10 کیلوولت محافظت می کند.

کاربردها

صاعقه گیرها در سازه های بلند، دکل های مخابراتی، و پست های برق استفاده می شوند. سرج ارسترها در تابلوهای برق، سیستم های مخابراتی، دوربین های مداربسته، و پنل های خورشیدی کاربرد دارند.

تفاوت های کلیدی بین صاعقه گیر و سرج ارستر

انتخاب مناسب بین صاعقه گیر و سرج ارستر

ارزیابی ریسک صاعقه

مهندسان باید ریسک صاعقه را بر اساس استاندارد  IEC 62305 ارزیابی کنند. این استاندارد تراکم صاعقه (Ng)  را در هر منطقه محاسبه می کند. برای مثال، مناطقی با Ng بیشتر از 6 صاعقه در هر کیلومتر مربع در سال نیاز به صاعقه گیر دارند. در مناطق شهری مانند تهران، این مقدار بین 6 تا 8 است.

ترکیب حفاظتی

کارشناسان ترکیب صاعقه گیر و سرج ارستر را برای حفاظت کامل توصیه می کنند. صاعقه گیر جریان اصلی صاعقه را دفع می کند، و سرج ارستر از تجهیزات داخلی در برابر ولتاژهای القایی محافظت می کند. این ترکیب می تواند تا 95% از خسارات را کاهش دهد.

مراحل نصب

  1. نصب صاعقه گیر: مهندسان میله صاعقه گیر را در بالاترین نقطه سازه نصب می کنند. هادی های نزولی باید از جنس مس با سطح مقطع حداقل 50 میلی متر مربع باشند. سیستم ارتینگ باید مقاومتی کمتر از 10 اهم داشته باشد.
  2. نصب سرج ارستر: تکنسین ها سرج ارستر را بعد از کلید اصلی و قبل از کلید محافظ جان در تابلوی برق نصب می کنند. اتصال موازی و استفاده از شینه های مسی باکیفیت ضروری است.

مطالعه موردی: حفاظت یک مجتمع صنعتی

در یک کارخانه تولیدی در کرج، مهندسان یک صاعقه گیر فعال (ESE) با شعاع حفاظتی 100 متر نصب کردند. همچنین، سرج ارسترهای کلاس I و II در تابلوهای اصلی و فرعی قرار گرفتند. این سیستم در طول 4 سال از خسارات 700 میلیون تومانی جلوگیری کرد، درحالی که هزینه نصب 120 میلیون تومان بود. تست های دوره ای نشان داد مقاومت زمین 8 اهم است که در محدوده استاندارد قرار دارد.

نتیجه گیری و توصیه های عملی

صاعقه گیر و سرج ارستر ابزارهای مکمل برای حفاظت در برابر صاعقه و اضافه ولتاژ هستند. صاعقه گیر جریان صاعقه را به زمین هدایت می کند، و سرج ارستر تجهیزات را از ولتاژهای القایی محافظت می کند. مهندسان باید بر اساس استانداردهای  IEC و NFPA، نوع و کلاس مناسب را انتخاب کنند. ترکیب این دو دستگاه می تواند تا 95% از خسارات جلوگیری کند.

 

منبع: lpsfr.com

مهندسان برق در ایران سالانه بیش از ۱۲۰۰ حادثه مرتبط با صاعقه و نقص سیستم های ارتینگ را گزارش می کنند که ۶۰ درصد آن ها به دلیل طراحی غیراستاندارد رخ می دهد. سیستم های ارتینگ و صاعقه گیر به عنوان ستون فقرات ایمنی الکتریکی در ساختمان ها، تأسیسات صنعتی و زیرساخت های حیاتی عمل می کنند.

این سیستم ها جریان های الکتریکی ناخواسته و صاعقه را به زمین منتقل می کنند و از خسارات مالی و جانی جلوگیری می نمایند. این مقاله با تکیه بر استانداردهای بین المللی مانند IEC 62305 و استاندارد ملی ایران (ISIRI 10461) راهنمای جامعی برای طراحی و اجرای این سیستم ها ارائه می دهد.

اصول طراحی سیستم ارتینگ

مهندسان برای طراحی سیستم ارتینگ ابتدا مقاومت ویژه خاک را اندازه گیری می کنند. این مقاومت که بر حسب اهم-متر بیان می شود، به عوامل محیطی مانند رطوبت، دما و نوع خاک بستگی دارد. به عنوان مثال، خاک های رسی با مقاومت ۲۰ تا ۱۰۰ اهم-متر عملکرد بهتری نسبت به خاک های شنی با مقاومت ۱۰۰۰ اهم-متر ارائه می دهند.

نکات اجرایی کلیدی مثال عملی در ایران استاندارد ISIRI 10461 استاندارد IEC 62305 پارامتر طراحی
استفاده از الکترودهای موازی کارخانه اصفهان: ۱.۸ اهم ≤ ۲ اهم (صنعتی) ≤ ۱۰ اهم (عمومی) مقاومت ارت هدف
توزیع یکنواخت جریان صاعقه برج تبریز: ۴ هادی با فاصله ۲۰ متر مقطع ≥ ۵۰ mm² (مس) مقطع ≥ ۵۰ mm² (مس) هادی نزولی
جوش احتراقی (Cadweld) تهران: ۶ میله ۲متری + تسمه ۲۵×۳mm میله مسی Ø≥۱۶mm میله مسی Ø≥۱۴mm الکترود ارت
تراکم مناسب در چاه مشهد: ۵۰kg بنتونیت → کاهش از ۱۰ به ۱.۵ اهم بنتونیت/زغال بنتونیت/زغال مواد کاهنده مقاومت
استفاده از میگر (۱۰۰۰V) و دوربین حرارتی کرج: شناسایی خوردگی با جایگزینی فوری سالانه سالانه + پس از رعدوبرق بازرسی دوره‌ای
تطابق با ریسک ساختمان شیراز: شبکه مشبک ۵×۵m برای مرکز تجاری مطابق IEC ۴ سطح (I=بالاترین) سطح حفاظت صاعقه

 

روش های اندازه گیری مقاومت خاک

تکنسین ها از روش چهارالکترودی ونر برای اندازه گیری مقاومت خاک استفاده می کنند. آن ها چهار الکترود را در فواصل مشخص در زمین قرار می دهند و جریان الکتریکی را از طریق دو الکترود خارجی اعمال می نمایند. سپس ولتاژ بین دو الکترود داخلی را اندازه گیری کرده و مقاومت ویژه خاک را محاسبه می کنند. برای اطمینان از دقت، این آزمایش را در سه نقطه مختلف تکرار می کنند.

سیستم های ارتینگ و صاعقه گیر

انتخاب الکترود ارت

مهندسان معمولاً از میله های مسی با قطر ۱۶ میلی متر و طول ۱.۵ تا ۳ متر برای الکترودهای عمودی استفاده می کنند. در پروژه ای در تهران، تیم طراحی با نصب ۶ میله مسی به طول ۲ متر و اتصال آن ها با تسمه مسی ۲۵×۳ میلی متر، مقاومت ارت را به کمتر از ۲ اهم رساندند. این مقدار مطابق با استاندارد ISIRI 10461 برای تأسیسات صنعتی است.

محاسبه مقاومت سیستم ارت

مهندسان از فرمول زیر برای محاسبه مقاومت یک الکترود میله ای استفاده می کنند:
[ R = \frac{\rho}{2\pi L} \left( \ln \frac{8L}{d} – 1 \right) ]
که در آن ( \rho ) مقاومت ویژه خاک، ( L ) طول میله و ( d ) قطر میله است. برای کاهش مقاومت کل، آن ها چندین الکترود را به صورت موازی نصب می کنند. به عنوان مثال، در یک کارخانه تولیدی در اصفهان، مهندسان با استفاده از ۸ میله موازی، مقاومت کل را از ۱۵ اهم به ۱.۸ اهم کاهش دادند.

طراحی سیستم صاعقه گیر

سیستم های صاعقه گیر شامل سه بخش اصلی هستند: هادی گیرنده، هادی نزولی و سیستم ارتینگ. مهندسان این سیستم ها را بر اساس استاندارد IEC 62305 طراحی می کنند که چهار سطح حفاظتی را تعریف می کند. سطح حفاظتی ۱ بالاترین ایمنی را ارائه می دهد و برای بیمارستان ها و مراکز داده مناسب است.

انتخاب هادی گیرنده

مهندسان از میله های صاعقه گیر (Franklin Rod) یا شبکه های مشبک برای هادی گیرنده استفاده می کنند. در یک پروژه در شیراز، تیم طراحی یک شبکه مشبک با ابعاد ۵×۵ متر روی بام یک مجتمع تجاری نصب کرد. این شبکه با استفاده از هادی های مسی به قطر ۸ میلی متر، صاعقه را به طور مؤثر به سیستم ارت منتقل نمود.

طراحی هادی نزولی

هادی های نزولی جریان صاعقه را از هادی گیرنده به زمین منتقل می کنند. مهندسان از تسمه های مسی یا کابل های مسی با سطح مقطع حداقل ۵۰ میلی متر مربع استفاده می کنند. در یک برج مسکونی در تبریز، مهندسان ۴ هادی نزولی با فاصله ۲۰ متر از یکدیگر نصب کردند تا جریان صاعقه به صورت یکنواخت توزیع شود.

اتصال به سیستم ارت

مهندسان هادی های نزولی را به الکترودهای ارت متصل می کنند. آن ها از جوش احتراقی (Cadweld) برای ایجاد اتصالات با مقاومت کم استفاده می نمایند. در یک پروژه در بندرعباس، استفاده از جوش احتراقی مقاومت اتصال را به کمتر از ۰.۱ اهم کاهش داد و ایمنی سیستم را افزایش داد.

اجرای عملی سیستم ها

تکنسین ها برای اجرای سیستم ارتینگ ابتدا چاه ارت را حفر می کنند. عمق چاه معمولاً بین ۲ تا ۶ متر است و به نوع خاک بستگی دارد. آن ها مواد کاهنده مقاومت مانند بنتونیت را به چاه اضافه می کنند. در یک پروژه در مشهد، افزودن ۵۰ کیلوگرم بنتونیت به چاه ارت مقاومت را از ۱۰ اهم به ۱.۵ اهم کاهش داد.

مراحل نصب صاعقه گیر

تکنسین ها ابتدا هادی گیرنده را روی بالاترین نقطه سازه نصب می کنند. سپس هادی های نزولی را با استفاده از بست های مخصوص به دیوارها متصل می نمایند. در نهایت، آن ها سیستم را به چاه ارت متصل می کنند و مقاومت کل را با دستگاه میگر تست می نمایند. در یک پروژه در اهواز، تست میگر نشان داد که مقاومت کل سیستم کمتر از ۱ اهم است که مطابق با استاندارد بود.

نگهداری و بازرسی

مهندسان هر ۱۲ ماه یک بار سیستم های ارتینگ و صاعقه گیر را بازرسی می کنند. آن ها مقاومت سیستم را اندازه گیری کرده و اتصالات را بررسی می نمایند. در یک بازرسی در کرج، تکنسین ها متوجه خوردگی در تسمه های مسی شدند و آن ها را با تسمه های جدید جایگزین کردند تا از افزایش مقاومت جلوگیری کنند.

ابزارهای بازرسی

تکنسین ها از دستگاه های میگر با ولتاژ تست ۱۰۰۰ ولت برای اندازه گیری مقاومت عایقی استفاده می کنند. آن ها همچنین از دوربین های حرارتی برای شناسایی نقاط داغ در اتصالات بهره می برند. در یک پروژه در یزد، استفاده از دوربین حرارتی یک اتصال معیوب را شناسایی کرد که می توانست به خرابی سیستم منجر شود.

نتیجه گیری و توصیه های عملی

مهندسان با طراحی و اجرای صحیح سیستم های ارتینگ و صاعقه گیر می توانند ایمنی تأسیسات را به طور قابل توجهی افزایش دهند. آمار نشان می دهد که ۸۵ درصد حوادث الکتریکی در ایران به دلیل نقص در این سیستم ها رخ می دهد. برای دستیابی به مقاومت کمتر از ۲ اهم، مهندسان باید از الکترودهای متعدد و مواد کاهنده مقاومت استفاده کنند. همچنین، بازرسی سالانه و استفاده از ابزارهای دقیق مانند میگر و دوربین

حرارتی ضروری است. تکنسین ها می توانند با رعایت مراحل زیر ایمنی را تضمین کنند:

اندازه گیری مقاومت ویژه خاک با روش چهارالکترودی.

انتخاب الکترودهای مناسب بر اساس استاندارد ISIRI 10461

استفاده از جوش احتراقی برای اتصالات.

بازرسی دوره ای و ثبت نتایج در گزارش های استاندارد.

این اقدامات نه تنها از خسارات مالی جلوگیری می کند، بلکه جان افراد را نیز حفظ می نماید.

یکی از مهم ترین و حیاتی ترین اقدامات پیشگیرانه در حوزه مهندسی برق طراحی و نصب صاعقه گیر است. صاعقه، این پدیده طبیعی پر قدرت که از آن به عنوان خشم آسمان یاد می شود با یک سد الکتریکی به نام سرج ارستر یا همان صاعقه گیر قابل مهار کردن است. نصب صاعقه گیر از خسارت های سنگینی که سالانه در سراسر جهان بابت آتش سوزی و اختلال در شبکه های قدرت به بار می آید جلوگیری خواهد کرد. این سپر دفاعی با هدایت ایمن انرژی صاعقه به زمین از آسیب به ساختمان ها، تجهیزات و انسان ها جلوگیری می کند. لازمه نصب صاعقه گیر شناخت رفتار امواج الکترومغناطیسی و رعایت استانداردهای بین المللی است.

گروه صنعتی پرسیکا با سال ها تجربه در زمینه طراحی، مشاوره و اجرای سیستم های حفاظت در برابر صاعقه یکی از پیشگامان این حوزه در ایران به شمار می رود و به عنوان نمایندگی رسمی شرکت اوبو در ایران عرضه کننده عرضه کننده انواع سرج ارستر در کلاس های تک فاز و سه فاز همراه با ضمانت اصالت و پشتیبانی تخصصی می باشد.

اهمیت نصب صاعقه گیر

ساختمان ها، دکل ها، مخازن، پست های برق، نیروگاه ها، مراکز داده و حتی تجهیزات کوچک تر مانند تابلوهای برق هیچکدام از گزند صاعقه در امان نیستند و یک لحظه غفلت کافیست تا این تجهیزات گران قیمت به ورطه نابودی کشیده شوند. با نصب صاعقه گیر می توان از ایجاد آتش سوزی، تخریب فیزیکی سازه ها، سوختن تجهیزات الکترونیکی، ایجاد اختلال در سیستم های کنترلی و آسیب های جانی جلوگیری کرد.

 

نصب صاعقه گیر

آشنایی با شیوه نصب صاعقه گیرهای کلاس B، C و D

طبق استاندارد IEC 61643 سه کلاس اصلی صاعقه گیر وجود دارد؛ A، B و C. روش نصب صاعقه گیرهای کلاس B، C و D تا حدی شبیه به هم است اما کاملا یکسان نیست. در این بخش به شیوه دقیق و مهندسی شیوه نصب صاعقه گیرهای کلاس B، C و D را بررسی خواهیم کرد:

  • نصب صاعقه گیر کلاس B (Type1)

صاعقه گیر کلاس B بالاترین سطح حفاظت را ایجاد می کند و برای نصب در مکان‌ های بسیار حساس مانند انبارهای مواد منفجره، فرودگاه‌ ها و نیروگاه‌ مناسب است. این صاعقه گیر در ورودی اصلی تابلو برق یعنی بین کنتور و تجهیزات توزیع نصب می شود و هدف از نصب آن تخلیه انرژی زیاد ناشی از برخورد مستقیم صاعقه است. کابل‌ کشی کوتاه و مستقیم به سیستم ارت از الزامات نصب این صاعقه گیر است و فاصله با فیوز اصلی باید رعایت گردد. رادیوس منحنی حداقل ۱۰ سانتی‌ متر و نیاز به قطع کننده جداگانه مانند فیوز مجزا در زمان این نوع صاعه گیر جزو نکات فنی مهم محسوب می شوند.

  • نصب صاعقه گیر کلاس C (Type2)

صاعقه گیر کلاس C داخل تابلوهای فرعی و بعد از کلید اصلی نصب می شود و هدف از نصب آن مهار سرج های القایی و اضافه ولتاژ ناشی از سوئیچینگ است. این صاعقه گیر معمولا بعد از سرج ارستر کلاس B نصب می‌ شود و نیاز به فاصله حفاظتی مشخص با تجهیزات حساس دارد. در نصب این صاعقه گیر کابل‌ کشی باید کوتاه، مستقیم و با حداقل حلقه القایی باشد. از دیگر نکات مهم نصب صاعقه گیر کلاس C چک کردن سازگاری ولتاژ نامی با سیستم توزیع است.

  • نصب صاعقه گیر کلاس D (Type3)

صاعقه گیر کلاس D به طور مستقیم کنار یا روی تجهیزات حساس مانند رک سرور، تابلو کنترل و UPS نصب می شود. هدف از نصب این صاعقه گیر حفاظت تجهیزات فوق حساس در برابر باقی‌ مانده ولتاژ عبور کرده از کلاس‌ های قبلی است. نصب این صاعقه گیر باید با کمتر از یک متر فاصله صورت گیرد.

تمام صاعقه گیرهای کلاس های مختلف باید در زمان نصب به ارت متصل باشند و کابل‌ کشی به صورت کوتاه و مستقیم انجام شود. مطابقت با استاندارد IEC 61643 و رعایت چیدمان صاعقه گیرها در سیستم از دیگر نکات مهم نصب است. گروه صنعتی پرسیکا در طراحی سیستم های SPD با رعایت دقیق این نکات تجهیزات کلاس B و C برند OBO را در پروژه های خود به کار می‌ گیرد. برای خرید صاعقه گیر اوبو همراه با ضمانت اصالت و کیفیت با کارشناسان ما تماس حاصل نمایید.

بررسی نصب سه مدل صاعقه گیر فرانکلینی، ESE (یونیزه شونده) و مش بندی

صاعقه گیر فرانکلینی ساده ترین مدل صاعقه گیر است و ساده ترین روش نصب را دارد. این صاعقه گیر بر پایه جذب صاعقه در یک نقطه و هدایت مستقیم انرژی به زمین طراحی شده و برای پوشش دهی کامل باید روی چند نقطه از سقف با زاویه حفاظتی 45 درجه نصب شود. صاعقه‌گیر ESE دارای ساختار پیشرفته برای تولید یون و هدایت صاعقه با زمان پیش‌پالسی بوده و هزینه نصب بیشتری در مقایسه با صاعقه گیر فرانکلینی دارد با این حال پوشش دهی آن گسترده تر است. صاعقه گیر مش بندی هزینه و زمان نصب بسیار بالایی دارد و نصب آن مستلزم طراحی مهندسی دقیق و چاه ارت قوی است.

نصب صاعقه گیر را به چه کسانی بسپاریم؟

نصب صاعقه گیر نیاز به توانایی تحلیل و طراحی سیستم حفاظتی و دانش تخصصی در حوزه برق، ارتینگ و حفاظت الکتریکی دارد. به همین دلیل ضروری است که فرآیند نصب سرج ارستر را به تیم مهندسی آموزش دیده و دارای تجربه میدانی بسپارید. افراد متخصص و مجرب با استفاده از تجهیزات استاندارد اندازه گیری مقاومت زمین و رعایت اصول طراحی این فرآیند را به بهترین شکل و با بیشترین ایمنی انجام خواهند داد.

کلام پایانی

نصب صاعقه گیر تنها یک انتخاب فنی نیست بلکه یک ضرورت است. خرید صاعقه گیر نوعی حفاظت استراتژیک در برابر پدیده ای طبیعی است که هیچ گونه هشدار قبلی نمی دهد و هیچ فرصتی برای جبران نمی گذارد. نصب سرج ارسترهای کلاس B، C و D مکمل یکدیگر هستند و هر کدام در مرحله خاصی از سیستم توزیع برق نقش حفاظتی ایفا می‌کنند گروه صنعتی پرسیکا به عنوان نمایندگی رسمی شرکت OBO در ایران ارائه دهنده انواع سرج ارسترهای کلاس تک فاز و سه فاز می باشد و بهترین راهکارها را برای نصب و اجرای این سیستم ها ارائه می دهد. برای خرید صاعقه گیر و دریافت مشاوره تخصصی می توانید با کارشناسان ما در این مجموعه در تماس باشید.

 

منبع: www.lowes.com

صاعقه این پدیده عظیم و در عین حال لحظه ای می‌ تواند در کسری از ثانیه نتیجه سال‌ ها سرمایه‌ گذاری را نابود کند. اما مسئله تنها وقوع صاعقه نیست بلکه پیچیدگی در مسیر تخلیه، شدت جریان، نوع منبع و موقعیت جغرافیایی همه و همه باعث شده اند که دیگر نتوان با یک راهکار واحد از کل سامانه‌ های الکتریکی محافظت کرد.

به همین دلیل است که شناخت انواع صاعقه گیر نه تنها از جنبه‌ علمی بلکه به عنوان یک الزام اجرایی در طراحی تاسیسات برقی مطرح می‌ شود. هر نوع صاعقه گیر بسته به ساختار فنی، زمان واکنش، کلاس حفاظتی و نوع عملکرد برای محیط خاصی طراحی شده است. برای مثال آنچه که در حفاظت از تابلو برق یک ساختمان اداری در کلانشهری صنعتی لازم است ممکن است هیچ تطابقی با نیازهای یک دکل مخابراتی در ارتفاعات نداشته باشد.

در این میان گروه صنعتی پرسیکا با اتکا به سال ها تجربه تخصصی در حوزه برق و تاسیسات افتخار دارد که به عنوان نمایندگی رسمی شرکت OBO در ایران مجموعه کاملی از سرج ارستر های تک فاز و سه فاز را عرضه نماید. در این مقاله با رویکردی فنی و تحلیلی به بررسی انواع صاعقه گیر خواهیم پرداخت. همراه ما باشید.

انواع صاعقه گیر بر اساس کلاس حفاظتی (Type 1، Type 2 و Type 3)

مهمترین دسته بندی در دنیای صاعقه گیرها دسته بندی آن ها بر اساس کلاس حفاظتی است. کلاس حفاظتی مشخص می کند که صاعقه گیر باید در کجای مسیر حفاظتی نصب شود و در برابر چه نوع تهدیداتی قرار است مقاومت کند.

  • صاعقه گیر Type 1

این نوع صاعقه گیر برای تخلیه جریان‌ های عظیم ناشی از برخورد مستقیم صاعقه (صاعقه‌ های مستقیم LPL I و II) طراحی شده است و ظرفیت تخلیه بسیار بالایی دارد. محل نصب آن معمولا در ورودی اصلی شبکه برق است واستفاده از Spark Gap در این کلاس بسیار متداول است.

  • صاعقه گیر Type 2

این نوع صاعقه گیر معمولا در تابلوهای توزیع طبقات و تابلوهای فرعی ساختمان‌ های تجاری و صنعتی نصب می شود و توانایی تخلیه ولتاژهای گذرای القایی ناشی از صاعقه های غیرمستقیم یا کلیدزنی های سنگین را دارد. این نوع صاعقه گیر معمولا از وریستور (MOV) برای واکنش سریع استفاده می کند.

  • صاعقه گیر Type 3

این نوع صاعقه گیر آخرین سد دفاعی در برابر موج‌ های گذرای باقیمانده است و معمولا در پریزها، جعبه‌ های ترمینال تجهیزات و تابلوهای حساس نصب می شود. این نوع صاعقه گیر معمولا به صورت ترکیبی با فیلترهای فرکانسی عمل می‌ کند.

 

صاعقه گیر

انواع صاعقه گیر بر اساس نوع ولتاژ سیستم (تک فاز، سه فاز، AC و DC)

یکی از پارامترهای مهمی که باید قبل از خرید صاعقه گیر مورد بررسی قرار گیرد نوع ولتاژ و ساختار سیستم الکتریکی است. عدم هماهنگی صاعقه گیر با شبکه برق می تواند آسیب جدی به سیستم وارد کند. در این بخش انواع صاعقه گیر بر اساس نوع ولتاژ سیستم را بررسی خواهیم کرد:

  • صاعقه گیر مخصوص سیستم‌ های تک فاز (V AC230)

این نوع صاعقه گیر معمولا در ساختمان های مسکونی، مغازه‌ ها، ادارات یا فضاهایی با ساختار الکتریکی ساده کاربرد دارد و طراحی آن‌ اغلب دوپل (L-N و N-PE) است. کلاس هاص حفاظتی متداول این نوع صاعقه گیر معمولا Type 2 و Type 3 بوده و ظرفیت تخلیه متوسطی دارد.

  • صاعقه گیر مخصوص سیستم‌ های سه فاز (V AC400)

در سیستم‌ های صنعتی و نیمه‌ صنعتی با بارهای سه فاز باید از صاعقه گیرهایی با ظرفیت تخلیه بالا استفاده شود که امکان حفاظت کامل روی سه فاز و نول را داشته باشند. این نوع صاعقه گیر با کلاس حفاظتی Type 1 و Type 2 عموما از نوع چهار پل یا پنج پل است و در کارخانه ها، ایستگاه‌ های پمپاژ، مراکز داده و تاسیسات عظیم استفاده می شود.

  • صاعقه گیر برای سیستم‌ های DC

در پروژه هایی مانند نیروگاه‌ های خورشیدی، خودروهای الکتریکی، باتری خانه‌ ها، ایستگاه‌ های شارژ و خطوط انتقال DC استفاده از صاعقه گیرهای مخصوص DC الزامی است. این نوع صاعقه گیر با ولتاژ کاری بالا و حفاظت پلاریته دار از سیستم در برابر پدیده‌ سوئیچینگ محافظت می کنند.

  • صاعقه گیرهای یونیورسال (AC/DC)

برخی از صاعقه گیرهای حرفه‌ ای قابلیت کارکرد همزمان در شبکه های AC و DC را دارند که به آن ها صاعقه گیرهای یونیورسال گفته می شود. این نوع صاعقه گیر در تابلوهای ترکیبی، دستگاه‌ های کنترلی و ایستگاه های ارتباطی استفاده می شود و دارای طراحی ایزوله و سرعت واکنش بسیار بالا است.

پرسیکا با تکیه بر دانش فنی تیم مهندسی و همکاری مستقیم با برند OBO طیف وسیعی از صاعقه گیرهای تک فاز و سه فاز را به عنوان راهکاری امن و حرفه ای ارائه می دهد.

انواع صاعقه گیر بر اساس تکنولوژی ساخت

تکنولوژی ساخت تعیین می کند که انواع صاعقه گیرها با چه سرعتی واکنش نشان دهند، چه ظرفیتی برای دفع انرژی داشته باشند، عمر مفید آن ها چند سال باشد و چه میزان می توان روی قابلیت اطمینان آن ها حساب باز کرد. به عنوان مثال فناوری وریستور یکی از فناوری های معمول در برخی صاعقه گیرها است که باعث واکنش سریع صاعقه گیر می شود اما ظرفیت جذب آن را تقلیل می دهد.

نوع دیگری از صاعقه گیر وجود دارد با تکنولوژی ساخت Spark Gap که عملکرد آن مبتنی بر ایجاد قوس الکتریکی در فاصله هوایی بوده و به دلیل ظرفیت تخلیه بالا برای صاعقه های مستقیم مناسب است با این حال زمان واکنش آن نسبت به مدل های وریستور بیشتر است. برخی دیگر از انواع صاعقه گیرها دارای لوله تخلیه گاز هستند که به دلیل کاهش افت ولتاژ باقیمانده برای تجهیزات بسیار ظریف و حساس مناسب اند با این حال ظرفیت تخلیه محدود دارند.

کلام پایانی

عرضه و تولید صاعقه گیر در انواع مدل ها، کلاس های حفاظتی، برندهای تولیدکننده، محل کاربرد، تکنولوژی ساخت و دسته بندی هایی که بر اساس ولتاژ سیستم وجود دارد نشان می دهد که هیچ راه حل یکسانی برای حفاظت از تاسیسات و تجهیزات الکتریکی در همه شرایط وجود ندارد. درک دقیق نیازهای پروژه و آشنایی با انواع صاعقه گیر به شما کمک می کند بهترین انتخاب را داشته باشید.

گروه صنعتی پرسیکا به عنوان نمایندگی رسمی شرکت OBO در ایران با ارائه طیف کاملی از سرج ارسترها در کلاس های تک فاز و سه فاز نه تنها محصولاتی با بالاترین استانداردهای بین المللی را در اختیار مهندسین و پیمانکاران قرار میدهد بلکه با دانش فنی و مشاوره تخصصی همراه مطمئن شما در مسیر حفاظت کامل تاسیسات است. برای خرید صاعقه گیر و دریافت راهنمایی بیشتر می توانید با کارشناسان ما تماس حاصل نمایید.

 

منبع: www.ingesco.com