صاعقه یکی از پدیده‌های طبیعی است که سالانه حدود ۱.۴ میلیون بار در جهان رخ می‌دهد و منجر به صدها میلیون دلار خسارت و حتی تلفات انسانی میشود. به همین دلیل است که حفاظت در برابر صاعقه به یک ضرورت در طراحی و نگهداری ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها تبدیل شده است. در این مقاله، به بررسی جامع روش‌ها، تجهیزات و استانداردهای مرتبط با حفاظت در برابر صاعقه می‌پردازیم.
صاعقه چه خطراتی دارد؟
صاعقه می‌تواند خسارات فراوانی به بار آورد که شامل آسیب به انسان‌ها، تخریب ساختمان‌ها، تجهیزات الکتریکی و زیرساخت‌های ارتباطی میشود. همچنین، صاعقه می‌تواند باعث ایجاد حریق و آلودگی محیطی شود. آسیب‌های انسانی از سوختگی و اختلالات عصبی گرفته تا مرگ و فلج شدن ناشی از برخورد با جریان الکتریکی صاعقه، جزء خطرات جدی آن به شمار می‌رود.
یک سری از عواقب ناگوار این حادثه را می‌توانید در لیست زیر مطالعه کنید:
- آسیب به انسان‌ها: سوختگی، اختلالات عصبی و حتی مرگ.
- تخریب ساختمان‌ها و تجهیزات: آسیب به ساختار ساختمان‌ها و از کار افتادن تجهیزات الکتریکی/الکترونیکی.
- ایجاد حریق و آلودگی محیطی: صاعقه می‌تواند باعث آتش‌سوزی و انتشار مواد خطرناک در محیط شود.
انواع صاعقه‌ها را بشناسید!
صاعقه به سه دسته اصلی تقسیم میشود:
معرفی سیستم‌های حفاظت در برابر صاعقه
برای مقابله با خطرات صاعقه، سیستم‌های حفاظتی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
۱. حفاظت اولیه (External LPS)
سیستم حفاظت خارجی (External Lightning Protection System) اولین خط دفاعی در برابر اصابت مستقیم صاعقه است و بر اساس سه اصل جذب، هدایت و تخلیه ایمن طراحی میشود.
- صاعقه‌گیر (Lightning Rod): میله فلزی که بر روی سازه نصب میشود تا صاعقه را جذب کند.
- هادی نزولی (Down Conductor): کابل‌هایی که جریان صاعقه را از صاعقه‌گیر به سیستم ارتینگ منتقل می‌کنند.
- سیستم ارتینگ (Grounding System): مجموعه‌ای از الکترودها که جریان صاعقه را به زمین تخلیه می‌کنند.
۲. حفاظت ثانویه (Internal LPS)
حفاظت ثانویه به‌منظور مهار ولتاژهای القایی و جریان‌های گذرای ناشی از صاعقه طراحی میشود. این ولتاژها می‌توانند حتی از فاصله ۱٫۵ کیلومتری اصابت صاعقه به شبکه‌های برق و داده القا شده و تجهیزات حساس را نابود کنند. اجزای اصلی این سیستم شامل:
برق‌گیر (Surge Arrester):
برق‌گیرها در سه کلاس عملیاتی تقسیم‌بندی می‌شوند: (برق‌گیرها باید مطابق استاندارد IEC 61643 و با زمان پاسخگویی کمتر از ۲۵ نانوثانیه انتخاب شوند.)
- کلاس ۱ (Type 1): برای محافظت در برابر جریان مستقیم صاعقه (۱۰۰ کیلوآمپر/µs) در ورودی ساختمان.
- کلاس ۲ (Type 2): برای محافظت از توزیع برق داخلی (۴۰ کیلوآمپر/µs).
- کلاس ۳ (Type 3): برای محافظت از تجهیزات حساس (۱۰ کیلوآمپر/µs) مانند سرورها یا دستگاه‌های پزشکی.
هم‌پتانسیلسازی (Equipotential Bonding):
هم‌پتانسیلسازی با اتصال تمامی اجزای فلزی (شامل لوله‌ها، قاب تجهیزات و کابل‌های زمین) به یک شبکه مشترک، از اختلاف پتانسیل خطرناک جلوگیری می‌کند. برای مثال، در یک مرکز داده، حتی قفسه‌های سرور باید با سیم مسی ۱۶ میلی‌متر² به سیستم ارت مرکزی متصل شوند.
محافظ‌های ولتاژ (SPD):
SPDها در سه سطح نصب می‌شوند:
- سطح A: ورودی سرویس برق (با تحمل ۲۰۰ کیلوولت).
- سطح B: تابلوهای توزیع (با تحمل ۱۲۰ کیلوولت).
- سطح C: نقاط مصرف (با تحمل ۶۰ کیلوولت).
در صورت نیاز به مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید
021-44945007-8 و 09911677491
سیستم ارتینگ چیست؟
انواع سیستم های ارت
نکته بازرسی مهم: اندازه‌گیری مقاومت ارت با مگااهم‌متر ۴ سیمه (با دقت ±۲%) سالانه الزامی است. در محیط‌های خورنده (مثل نزدیکی دریا)، بازرسی بصری الکترودها هر ۶ ماه یکبار توصیه میشود. برای داشتن شرایط ایمن و استاندارد در جهت ایجاد ایمنی باید بازرسی تاسیسات الکتریکی به صورت منظم و توسط مراکز معتبر انجام شود.
استانداردهای بین‌المللی حفاظت در برابر صاعقه چیست؟
برای طراحی و اجرای سیستم‌های حفاظت در برابر صاعقه، استانداردهای بین‌المللی متعددی وجود دارد که مهم‌ترین آنها را می‌توانید در لیست زیر مطالعه کنید:
تجهیزات مدرن حوزه حفاظت در برابر صاعقه
با پیشرفت فناوری، تجهیزات جدیدی برای حفاظت در برابر صاعقه توسعه یافته‌اند، از جمله:
- سیستم‌های هشدار صاعقه: استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و راداری برای پیش‌بینی صاعقه.
- مواد پیشرفته: مانند مس پوشش‌دار (Copper-Clad Steel) و گرافن که مقاومت بالا و وزن کم دارند.
- نرم‌افزارهای شبیه‌سازی: مانند EMTP-RV که اثرات صاعقه بر شبکه‌های برق را تحلیل می‌کند.
آشنایی با شرایط چک لیست بازرسی و نگهداری
برای اطمینان از عملکرد صحیح سیستم‌های حفاظت در برابر صاعقه، بازرسی‌های زیر توصیه میشود:
- بازرسی ماهیانه: بررسی اتصالات هادی‌ها و صاعقه‌گیر.
- بازرسی سالانه: اندازه‌گیری مقاومت ارت و بازرسی عایق‌ها.
- تعمیرات اضطراری: جایگزینی الکترودهای خورده شده و برق‌گیرهای آسیب‌دیده.
نتیجه گیری
حفاظت در برابر صاعقه با استفاده از سیستم‌های حفاظتی اولیه و ثانویه، رعایت استانداردهای بین‌المللی و انجام بازرسی‌های منظم، الزامی است. فراموش نکنید که سرمایه‌گذاری در این زمینه هم یک اقدام پیشگیرانه و هم یک ضرورت برای حفظ ایمنی و پایداری زیرساخت‌ها است. برای اخذ گواهینامه های بازرسی توسط کارشناسان مجرب با مشاورین ما در شرکت نوین صنعت آکس تماس بگیرید.
سوالات متداول
حفاظت در برابر صاعقه به دلیل خطرات جدی آن از جمله آسیب به انسان‌ها، تخریب ساختمان‌ها و تجهیزات الکتریکی ضروری است.
سیستم‌های ارتینگ با هدایت ایمن جریان صاعقه به زمین، مانع از آسیب به ساختمان‌ها و تجهیزات می‌شوند و از ایجاد اختلاف پتانسیل خطرناک جلوگیری می‌کنند.
صاعقه زمینی (Cloud-to-Ground) بار الکتریکی را از ابر به زمین تخلیه می‌کند و خطرناک‌ترین نوع صاعقه است، در حالی که صاعقه بین ابری (Cloud-to-Cloud) بار را بین دو ابر مجزا تخلیه می‌کند و تهدید کمتری دارد.
بازرسی و نگهداری منظم سیستم‌های حفاظت از صاعقه ضروری است تا از کارایی صحیح آنها اطمینان حاصل شود و هرگونه خرابی یا آسیب در سیستم به موقع شناسایی و تعمیر شود.