انواع صاعقه گیر

انواع صاعقه گیرها از نظر نوع عملکرد و مشخصات فنی به دو دسته اصلی صاعقه گیر پسیو (غیر فعال) و صاعقه گیر اکتیو (فعال) تقسیم بندی می گردد . در این مطالعه به بررسی مشخصات هریک از انواع صاعقه گیر پرداخته خواهد شد.

صاعقه گیر پسیو (غیر فعال):

صاعقه گیر پسیو تنها منتظر برخورد صاعقه می ماند و این دلیل نامگذاری غیر فعال برای آن است . این صاعقه گیرها مناسب برای حفاظت از زون های حفاظتی کوچک طراحی می شود و اغلب بروی دکل های مخابراتی ، مخازن سوخت و مواد اشتعال زای تاسیسات پتروشیمی بدلیل عملکرد پسیو آن مورد استفاده قرار می گیرد. از انواع صاعقه گیرهای پسیو می توان به میله های صاعقه گیر فرانکلینی ، برقگیر با فواصل هوایی یا همان صاعقه گیر میله ای ، صاعقه گیر قوس طولانی ، صاعقه گیر با مقاومت غیر خطی ، کابل های معلق ، قفس فارادی و سیستم مش می توان اشاره نمود.

صاعقه گیر پسیو معمولا از جنس استیل ضد زنگ ، مس خالص و یا روکش مس می باشد و جهت نصب بر روی پشت بام مجهز به پایه جهت قرار گرفتن صاعقه گیر و همچنین هدایت هادی نزولی و جهت نصب بر روی دکل مهاری دست دوم ، توسط کلمپ های مخصوص است. طول صاعقه گیر پسیو معمولا 1/5 متر و قطر آن 16 میلی متر است و برای دستیابی به طول های بیشتر میله ها توسط کوپلر مخصوص به یکدیگر متصل می شود.

صاعقه گیر های اکتیو (فعال) :

این صاعقه گیر که در گذشته تولید می شده است ، انرژی مصرفی خود را از منابع خارجی تامین نمیکرد بنابراین شعاع حفاظتی بالایی را ضمن داشتن قدرت بالا ایجاد می کرد. این صاعقه گیر به دلایل زیر از چرخه تولید کنار گذاشته است :

– یونیزاسیون هوای اطراف توسط صاعقه گیر اتمی در تمام فصول و مواقع سال بصورت پیوسته انجام میشد و وابستگی به شرایط جوی و محیطی نداشت. نیمه عمر طولانی سزیم باعث تداوم طول عمر و عملکرد دستگاه میشد اما محیط در مواقع غیر ضروری با یونیزاسیون مداوم دچار آلودگی می گردید. همچنین این صاعقه گیر موجب تششع رادیو اکتیو در محیط بوده و برای سلامتی موجودات زنده و انسانها بسیار خطرناک است.

– از آنجاییکه پدیده یونیزاسیون در صاعقه گیر ارتباطی با پیوند صحیح آن با زمین نداشت و عملا به دلیل منشا خاص یا همان  وجود عنصر رادیو اکتیو ، انرژی آن از پدیده اثر میله نوک تیز نشات نمیگرفت. در صورت قطع ارتباط صاعقه گیر با زمین و چاه ارت ، همچنان فرآیند یونیزاسیون ادامه پیدا میکرد و صاعقه گیر بدون داشتن اتصال زمین مناسب ، صاعقه گیر اتمی نقطه برتر دریافت صاعقه بود. در چنین شرایطی با برخورد صاعقه به صاعقه گیر ، بدلیل نبودن مسیر تخلیه ، صاعقه گیر منفجر شده و موجب آتش سوزی می شد.

صاعقه گیر بادی یا پیزوالکتریک :

صاعقه گیر بادی همانطور که از نام آن برمی آید انرزی اصلی خود را جهت یونیزاسیون هوای محیط از باد تامین می نمایدو جزو دسته صاعقه گیرهای خود کفا می باشد. این صاعقه گیر متشکل از یک محفظه خالی با مسیر ورود و خروج دوکی شکل ساخته شده است که طراحی آیرودینامیکی داشته و ورود و خروج هوا از آن در یک مسیر مشخص  و از پیش طراحی شده انجام می گیرد. در این مسیر یک الکترود عمودی تعبیه شده است که  این الکترود به یک سلول پیزوالکتریک متصل بوده و نوسان های آن باعث ایجاد بار الکتریکی ساکن در سلول خواهد شد و انرژی ذخیره شده بین الکترود و جداره خارجی صاعقه گیر تخلیه شده و سبب یونیزاسیون هوای اطراف می گردد.

از آنجاییکه معمولا قبل از شروع صاعقه ، طوفان روی می دهد و یا سرعت وزش باد افزایش می یابد ، سلول پیزوالکتریک که عملکرد ارتعاشی آن در طی زمان مستهلک شده است ، کارایی لازم را جهت تحمل شرایط سخت وقوع صاعقه نخواهد داشت و این امکان وجود دارد که نتواند مسیر تخلیه مناسبی را جهت جذب صاعقه فراهم آورد. از این رو باید مرتبا مورد بازدید و یا تعویض قطعه ارتعاشی قرار می گرفت .  اگرچه مشکل ارتباط با زمین در صاعقه گیر بادی ، در مقایسه با صاعقه گیر اتمی حل شده است اما بازهم دلایل اصلی فوق باعث شد تولید این صاعقه گیر کنار گذاشته شود .

صاعقه گیر خورشیدی :

صاعقه گیر خورشیدی انرژی خود را از تابش نور آفتاب بدست می آورد و مجهز به سلول های فتوولتائیک جهت جذب انرژی خورشید و ذخیره سازی آن در باتری است که بدینوسیله قادر خواهد بود الکتریسیته ساکن را ذخیره نماید. این انرژی در موقعیت وقوع صاعقه باید تخلیه شده و هوای اطراف صاعقه گیر را یونیزه نماید.

صاعقه گیر خورشیدی نیز به دلایل زیادی از جمله وابستگی شدید به سیستم خورشیدی و استفاده از باتری و سلول از مدار تولید خارج گردیدند . آنچه مسلم است باتری پس از مدت کوتاهی بدلیل تابش  دایمی خورشید دچار افت عملکرد شده و آسیب می بیند و اصولا هنگامی که صاعقه در حال وقوع است ، بعضا ساعت ها خورشید بدلیل وجود ابر در آسمان نبوده و شارژ باتری ممکن است تا وقوع صاعقه دوام نیاورد.

برج نوری (برج نور، برج روشنایی)

برج نوری، برج روشنایی یا برج نور – یک سازه فلزی مرتفع، مجهز به پروژکتورهای قدرتمند است. از ارتفاع‌‌ 6 متری تا  برج نوری 9 متری ، 12 متری و ارتفاع 70 متری ساخته می‌شود. هدف از تولید این سازه، تامین روشنایی فضاها و محوطه‌های وسیع، از ارتفاع بالا است. جهت اطلاع از قیمت برج نوری 6 متری میتوانید از سایت های معتبر در این زمینه اطلاعات لازم را کسب کنید. اما این برج نوری دقیقا چیست؟ از چه قطعاتی تشکیل شده است؟ نقشه برج با چه ابزارهایی و چگونه طراحی می‌شود؟ انواع آن کدامند و مزایا و معایب نوع دستی و برقی (الکتروموتور) چیست؟ شرایط نصب، ایمنی و نگهداری چگونه است؟

برج نوری چیست و چه کاربردهایی دارد؟

یک دکل روشنایی مرتفع است و برای روشنایی محوطه‌های بزرگ مانند پارک‌ها، تفرجگاه‌ها، میادین، خیابان‌ها، پل‌ها، فرودگاه‌ها، استادیوم‌های ورزشی، محوطه بیمارستان‌ها و کارخانه‌ها استفاده می‌شود. علاوه بر تامین روشنایی بسیار مناسب، امنیت محیط مورد استفاده در شب را برای شما فراهم می‌کند. این سازه فلزی بلند قامت، غول صنعت نورپردازی صنعتی را با اسامی دیگری مثل: برج نور، برج روشنایی، دکل روشنایی هم می‌شناسند. در زبان انگلیسی، Light Tower و در برخی منابع High Mast lighting معرفی شده است. تمام این نام‌ها به یک محصول اشاره می‌کنند و در عمل هیچ تفاوتی باهم ندارند.

بسیاری از شهرداری‌های بزرگ دنیا در راستای زیباسازی شهر خود، اقدام به خرید انواع تجهیزات نوری می‌کنند. نکته مهم این است که تجهیزات نورپردازی را در اولویت‌های بالاتری از المان‌های شهری و زیباسازی مدنظر قرار می‌دهند. برای مثال شهرداری میلان در سال 2003 مبلغی در حدود 90 هزار یورو در راستای آماده‌سازی شهر میلان برای استقبال از توریست‌های کریسمس صرف خرید تجهیزات نوری مانند، برج نوری و دکل‌‌های روشنایی نمود

برج نوری ( برج روشنایی) چیست  ؟

برج نوری یا برج روشنایی نوعی از پایه های روشنایی بلند شهری است که جهت تامین روشنایی مناطق و محوطه های باز مورد استفاده قرار گرفته و در گروه تولیدی شهر سامان طراحی ، تولید و اجرا می شود  . این محصول بسیار پرکاربرد سهم بسزایی که در بازار مبلمان شهری و نورپردازی شهری دارد که در ارتفاعات و با مشخصات فنی متنوع تولید می شود . برج روشنایی ( high-mast lighting ) مزایای مهم دیگری نیز دارد که در ذیل به اختصار گفته می شود .

• تامین روشنایی معابر ، خیابانها ، بزرگراه ها ، بوستان ها ، فضاهای باز شهری در شب
• تامین امنیت محیط های شهری در هنگام تاریکی
• توزیع نور و روشن کردن محوطه وسیع بدون ایجاد سایه و خیرگی
• قابل استفاده در مراکزی که به صورت شبانه روزی کار می کنند نظیر هتلها ، فرودگاه ها ، نمایشگاه ها ، پارکینگ های ماشین ، بندر گاه ها ، ایستگاه های قطار و …
• انعطاف پذیری بالا ، بسیار کاربردی ، کاملاً ایمن
• عمر و دوام بالا و مقاومت فوق العاده در برابر شرایط جوی نظیر باد ، باران ، نور خورشید ، گرما ، سرما ، رطوبت و …
• تعمیر و نگهداری فوق العاده آسان و روی سطح زمین ، به جهت متحرک بودن ها

دسته بندی کلی صاعقه گیر ها

هدف از نصب صاعقه گیر حفاظت از سیستم ها و افراد در برابر صاعقه و ایجاد مسیری مطمئن جهت انتقال جریان عظیم صاعقه به زمین می باشد ، در این سیستم ها رادهای هوائی وظیفه جذب صاعقه و هادی های نزولی وظیفه انتقال جریان را به شبکه ارتینگ به عهده دارند. سیستم صاعقه گیری که به درستی طراحی و نصب شده باشد امنیت جانی افراد و ایمنی تجهیزات را بدنبال خواهد داشت. صاعقه گیرها به دو دسته کلی تقسیم می گردند :

1- صاعقه گیر

هدف از نصب صاعقه گیر حفاظت از سیستم ها و افراد در برابر صاعقه و ایجاد مسیری مطمئن جهت انتقال جریان عظیم صاعقه به زمین می باشد ، در این سیستم ها رادهای هوائی وظیفه جذب صاعقه و هادی های نزولی وظیفه انتقال جریان را به شبکه ارتینگ به عهده دارند. سیستم صاعقه گیری که به درستی طراحی و نصب شده باشد امنیت جانی افراد و ایمنی تجهیزات را بدنبال خواهد داشت. صاعقه گیرها به دو دسته کلی تقسیم می گردند :

ميله هاي ساده فرانكليني

اولين واحد جذب كه توسط فرانكلين بيشنهاد گرديد ، ميله هاي ساده بودند كه ضربه مستقيم صاعقه به اندازه طول میله ها ، دور از ساختمان اتفاق می افتاد و شعاع حفاظتي اين صاعقه گيرهاي ساده در كلاس هاي حفاظتي براساس تئوري زاويه محاسبه مي گرديد. کلاس حفاظتي صاعقه : كلاس حفاظتي عبارتست از تعيين محدوده اي كه در آن احتمال برخورد صاعقه مستقيم ، مطابق با درصد معيني مي باشد . براي كلاس هاي يك تا چهار به ترتيب 98 ، 95 ، 90 و 80 درصد حفاظت در نظر گرفته مي شود . كلاس يك كه بيشترين سطح حفاظتي را دارد ، در آن 98 درصد حفاظت در نظر گرفته مي شود و به ترتيب براي كلاس هاي 2 و 3 مقادير 95 و 90 درصد محاسبه شده است . اما كلاس حفاظتي نكته ديگري را نيز بيان مي كند و آن توانايي تامين جريان توسط صاعقه است .

برقگير ميله اي (جرقه گير با فواصل هوايي)

اين نوع برقگيرها بصورت دو الكترود يا دو شاخك هستند كه متناسب با ولتاژ، در فاصله معين بين هادي و زمين قرار مي گيرند و در صورت بروز اضافه ولتاژ، بين آنها قوس الكتريكي برقرار مي شود . اين قوس باعث اتصال كوتاه گرديده از اضافه ولتاژ جلوگيري مي كند ، البته باعث اختلال در امر برق رساني نيز مي گردد . در شبكه با قدرت كم ، با شكل دادن به اين شاخك ها ، پس از مدت نسبتاً كوتاهي قوس خاموش مي شود و چون جريان اتصال كوتاه كم بوده ، خسارات ناشي از اتصال كوتاه وجود ندارد . در صورت بروز اضافه ولتاژ ، در فاصله هوايي بين الكترودها قوس الكتريكي برقرار مي شود و به اين ترتيب از اعمال اضافه ولتاژ به تجهيزات جلوگيري مي شود .

از معايب اصلي برقگير ميله اي ، عدم توانايي در خاموش نمودن جرقه است و هنگاميكه بر اثر صاعقه جرقه زده شد ، اين جرقه باقي خواهد ماند تا زمانيكه دستگاه بدون برق گردد . در نتيجه پس از هر بار جرقه ، بايستي شبكه بي برق شده و مجدداً برقدار گردد . بطور كلي معايب اين نوع برقگيرها در برابر تنها مزيت آنها يعني ارزان بودنشان ، خيلي زياد بوده و شامل موارد زير مي باشد : 1- تداوم عبور جريان به زمين حتي پس از حذف اضافه ولتاژ (در نتيجه باعث عملكردن وسايل حفاظتي و ايجاد وقفه در سيستم مي شود)2- افت شديد ولتاژ فاز بخاطر اتصال كوتاه شدن فاز در لحظة عبور جريان از جرقه گير

3-ايجاد موج بريده شده كه مي تواند سيم پيچي دستگاه ها (ترانسفورماتورها) را تهديد كند . 4- تحت تأثير قرار گرفتن عملكرد آن با شكل موج اضافه ولتاژ و همچنين شرايط محيطي (فشار ، آلودگي ، رطوبت ، …) 5- داراي تأخير زماني متناسب با اضافه ولتاژ (عملكرد نامناسب در برابر اضافه ولتاژهاي با پيشاني تند) 6- پراكندگي زياد ولتاژ جرقه (بيش از 40%)