حفاظت ساختمان در مقابل برخورد صاعقه (اثر مستقيم)
در اين نوع حفاظت با ايجاد برق گير با امپدانس پايين سعي در جذب کامل صاعقه و ارسال آن به زمين مي شود. بر طبق استاندارد فرانسه چهار نوع برق گير (صاعقه گير) پيشنهاد مي گردد (جدول 1).
الف – برق گير ساده ميله اي SIMPLE ROD LIGHTNING CONDUCTORS (SRL):
اين نوع برق گير داراي يک ميله ي بلند است که بر سقف بلندترين محل ساختمان نصب و به زمين متصل مي شودو در هنگام صاعقه، با جذب ولتاژ، جريان توليدي را به زمين منتقل مي کند. اين صاعقه گير به واسطه ي سادگي نصب در ايستگاه هاي راديو، محل آنتن هاي بشقابي، و ساختمان هايي که سطح حفاظتي کوچک دارند توصيه مي شود. سيستم صاعقه گير ميله اي از قسمت هاي زير تشکيل شده است:
1- ميله ي اصلي ودنباله ي آن
2- يک يا چند هادي پايين رونده
3- کلمپ تست که به انتهاي هادي پايين رونده وصل است و ادامه ي آن به سيستم زمين واردمي شود.
4- نوار حفاظتي که به کلمپ تست وصل، حداقل 2 متر روي زمين کشيده و به زمين وارد مي شود.
5- وسايل هم پتانسيل کننده (يا هم بندي) بين سيستم برق گير و سيستم ارت اصلي ساختمان.
ب: سيستم برق گير ESE (گسيل دهنده ي بار به طرف صاعقه)
اين نوع برق گير که به وسيله ي کارخانه هليتا و موسسه ي مطالعاتي فرانسه (CNRS) ساخته شده است به عنوان PULSAR شناخته مي شود. وجود فناوري بالا باعث برکارآمدي 100% اين برق گير در جذب صاعقه شده است. در تکنولوژي ساخت اين برق گير، توليد ولتاژ بالا و تنظيم فرکانس در هنگام صاعقه ايجاد يک بار خزنده ي پيشرو (بالا رونده) مي نمايد که همزمان با حرکت صاعقه به سمت بار منفي حرکت مي کند و به فاصله ي کمي از زمين (نسبت به فاصله ي زمين تا ابر) اين دو بار به يکديگر برخورد و بلافاصله محل برخورد به سمت نوک برق گير حرکت و ادامه ي صاعقه از طريق اين ميله به سمت زمين حرکت مي کند. سرعت حرکت اين بار، از برق گير به سمت بالا حدود (يک متر بر ميکروثانيه) است.
زمان برخورد به وسيله ي رابطه ي زير تعريف مي شود. اين رابطه بر اساس فاصله ي بين بارها (محل برخورد و نوک برق گير) و سرعت حرکت بار پيشروي استاتيکي تعريف شده است. در عمل مقدار در آزمايشگاه ر اساس استاندارد NFC17-102 اندازه گيري مي شود.
زمان اصابت يا برخورد صاعقه با بار پيشرو است که معمولاً درآزمايشگاه اندازه گيري مي شود.
مسافتي که بار پيشرو به سمت بالا حرکت مي کند.
V سرعت حرکت بار پيشرو به طرف بالا که معمولاً يک متر بر ميکروثانيه است.
از فرمول بالا مي توان نتيجه گرفت که فاصله ي برخورد صاعقه تا برق گير بستگي به دو عامل سرعت حرکت بار و زمان برخورد دارد. در عمل هر چقدر L بزرگ تر باشد، محل برخورد از محل مورد حفاظت دورتر و حفاظت کامل تر است (يعني محل مورد حفاظت از اثرات صاعقه درامان است).
صاعقه گيرPULSAR مخصوص نصب در ساختمان هاي مرکزي، سايت ها، مراکز صنعتي، تاريخي و زمين هاي بازي روباز است. معمولاً با نصب اين سيستم برق گير اطمينان و قدرت عملکرد بسيار زياد مي شود.
قسمت هاي مختلف صاعقه گير ESE
الف: قسمت ميله و سيستم توليد ولتاژ (الکترونيک)
ب: يک يا چند هادي پايين رونده
ج: کلمپ تست که به ازاي هر هادي پايين رونده يک عدد جداگانه نصب مي شود.
د: قسمت هاي محافظ هادي که حداقل 2 متر بر روي زمين نصب مي شود.
ر: الکترودهاي زمين که مخصوص پخش جريان صاعقه بر روي زمين هستند.
ز: اتصالات هم پتانسيل کننده با هم بندي هاي اصلي زمين که به صورت قابل نصب و جدا شونده هستند.
ج) شبکه بندي قفسه اي MESH CAGES
يکي از ساده ترين و کامل ترين راه هاي حفاظت ساختمان در مقابل صاعقه، شبکه بندي قفسه اي است. در اين سيستم پشت بام و بلندترين قسمت هر ساختمان تحت سيم بندي موسوم به قفسه اي (شبکه اي) قرار مي گيرد و به تعداد مشخص هادي پايين رونده در اطراف آن نصب مي گردد. در اين حالت ساختمان و تمام اجزاء هادي هاي آن از خطر صاعقه و امواج الکترومگنتيک آن در امان هستند.
علت استفاده از هادي هاي پايين رونده به خاطر تقسيم جريان صاعقه و کاهش آثار آن است.
