سیستم صاعقه گیر
سیستم ارت صاعقهگیر چیست؟
سیستم ارت صاعقهگیر بخشی حیاتی از سامانه حفاظت در برابر صاعقه است که وظیفه دارد جریان بسیار شدید و لحظهای ناشی از برخورد صاعقه را بهصورت ایمن، سریع و کنترلشده به زمین منتقل کند.
برخلاف ارت حفاظتی یا ارت عملکردی، سیستم ارت صاعقهگیر برای جریانهای بسیار بالا (تا صدها هزار آمپر) و ولتاژهای ضربهای طراحی میشود.
مزایا:
1- اجرای سریع و کمهزینه
2- مناسب برای پروژههای کوچک
3- نیاز به فضای کم
هدف اصلی این سیستم:
4- جلوگیری از آسیب به سازه
5- محافظت از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
6- کاهش خطر آتشسوزی و انفجار
7- حفظ جان افراد
چرا سیستم ارت صاعقهگیر اهمیت حیاتی دارد؟
برخورد مستقیم یا غیرمستقیم صاعقه میتواند باعث:
1- تخریب سازهها
2- سوختن تجهیزات الکتریکی
3- از کار افتادن سیستمهای کنترلی
4- آتشسوزی گسترده
5- خطر مرگ افراد
شود.
سیستم ارت صاعقهگیر با کاهش مقاومت مسیر تخلیه و توزیع مناسب انرژی صاعقه در زمین، این خطرات را به حداقل میرساند
اجزای اصلی سیستم ارت صاعقهگیر
1. گیرنده صاعقه (Air Terminal)
بخشی که صاعقه را جذب میکند و میتواند شامل موارد زیر باشد:
1- میله صاعقهگیر ساده
2- صاعقهگیرهای فعال (ESE)
3- شبکههای هوایی (Faraday Cage)
وظیفه این بخش، هدایت صاعقه به مسیر مشخص و جلوگیری از برخورد مستقیم به سازه است.
2. هادی نزولی (Down Conductor)
مسیر انتقال جریان صاعقه از گیرنده به زمین است.
ویژگیهای مهم هادی نزولی:
1- سطح مقطع مناسب (معمولاً تسمه یا کابل مسی)
2- کوتاهترین و مستقیمترین مسیر
3- حداقل خم و شکست
4- اتصال مکانیکی و الکتریکی مطمئن
3. سیستم ارت صاعقهگیر (Lightning Earth)
این بخش مهمترین قسمت سیستم است و وظیفه دارد انرژی عظیم صاعقه را در زمین تخلیه کند.
ویژگیهای فنی سیستم ارت صاعقهگیر
سیستم ارت صاعقهگیر باید ویژگیهای زیر را داشته باشد:
1-مقاومت زمین بسیار پایین (معمولاً کمتر از ۱۰ اهم و در پروژههای حساس کمتر از ۲ اهم)
2-توان تحمل جریانهای لحظهای بسیار بالا
3-مقاومت در برابر خوردگی و تخریب
4-اتصال یکپارچه با سایر سیستمهای ارت
روشهای اجرای سیستم ارت صاعقهگیر
1. اجرای سیستم ارت صاعقهگیر به روش مش ارت (شبکهای)
شرح روش اجرا:
در روش مش ارت، شبکهای از تسمهها یا کابلهای مسی بهصورت افقی در اطراف یا زیر سازه دفن میشوند. این شبکه معمولاً به شکل مربعی یا مستطیلی با فواصل مشخص طراحی میشود و تمام مسیرهای نزولی صاعقهگیر به آن متصل میگردند.
عمق اجرای مش ارت معمولاً بین ۳۰ تا ۷۰ سانتیمتر است و شبکه باید در محیطی با رطوبت مناسب اجرا شود تا مقاومت زمین کاهش یابد.
هدف اصلی این روش:
1- توزیع یکنواخت انرژی صاعقه در زمین
2- کاهش شدید ولتاژ گام و تماس
3- جلوگیری از تمرکز جریان در یک نقطه
جزئیات فنی مهم:
1- استفاده از تسمه مسی با سطح مقطع مناسب
2- اجرای اتصالات به روش جوش احتراقی (کدولد)
3- اتصال مستقیم به شینه همبندی اصلی
4- رعایت فاصله استاندارد شبکهها
مزایا:
1- ایمنی بسیار بالا
2- عملکرد پایدار در جریانهای بزرگ
3- بهترین گزینه برای صاعقههای مستقیم
کاربردها
پالایشگاهها، نیروگاهها، پستهای برق، سایتهای صنعتی بزرگ، مخازن سوخت
2. اجرای سیستم ارت صاعقهگیر به روش الکترود عمقی چندگانه
شرح روش اجرا:
در این روش، چند الکترود عمقی (میله یا صفحه مسی) در نقاط مختلف زمین نصب میشوند و بهصورت موازی یا حلقهای به هم متصل میگردند.
این الکترودها معمولاً در عمق ۳ تا ۱۰ متر نصب میشوند تا به لایههای مرطوبتر خاک برسند.
برای بهبود عملکرد، اطراف الکترودها با مواد کاهنده مقاومت زمین پر میشود.
هدف اصلی این روش:
1- کاهش مقاومت زمین در خاکهای خشک یا سنگی
2- افزایش سطح تماس با زمین
3- بهبود تخلیه جریان صاعقه
جزئیات فنی مهم:
1- فاصله مناسب بین الکترودها
2- استفاده از کابل مسی با حداقل خم
3- اتصال الکترودها بهصورت حلقوی
4- استفاده از مواد ضد خوردگی
مزایا:
1- مناسب برای خاکهای با مقاومت بالا
2- اشغال فضای کم
3- قابلیت افزایش تعداد الکترود در آینده
کاربردها:
دکلهای مخابراتی، ساختمانهای مرتفع، سایتهای محدود، مناطق خشک
3. اجرای سیستم ارت صاعقهگیر به روش ترکیبی (Hybrid Earthing System)
شرح روش اجرا:
روش ترکیبی، پیشرفتهترین و مطمئنترین روش اجرای ارت صاعقهگیر است که ترکیبی از مش ارت سطحی و الکترودهای عمقی میباشد.
در این روش، ابتدا شبکه ارت سطحی اجرا شده و سپس چند الکترود عمقی در نقاط کلیدی شبکه نصب میشود. این ترکیب باعث میشود جریان صاعقه هم در سطح زمین پخش شود و هم به عمق زمین منتقل گردد.
هدف اصلی این روش:
1- دستیابی به کمترین مقاومت زمین ممکن
2- توزیع یکنواخت انرژی صاعقه
3- حداکثر ایمنی در پروژههای حساس
جزئیات فنی مهم:
1- اتصال کامل مش و الکترودها به هم
2- اجرای همبندی کامل سازه
3- تست دقیق مقاومت زمین
4- طراحی مهندسی بر اساس استاندارد IEC 62305
مزایا:
1- بالاترین سطح ایمنی
2- عملکرد عالی در صاعقههای شدید
3- پایداری بلندمدت سیستم
کاربردها:
پالایشگاهها، نیروگاهها، فرودگاهها، مراکز داده، صنایع نفت و گاز
همبندی (Bonding) در سیستم ارت صاعقهگیر
استانداردهای مهم سیستم ارت صاعقهگیر
همبندی یعنی اتصال کلیه اجزای فلزی، اسکلت ساختمان، لولهها، تجهیزات و سیستمهای ارت مختلف به یک پتانسیل مشترک.
اهمیت همبندی:
1- جلوگیری از ایجاد جرقه داخلی
2- کاهش اختلاف پتانسیل
3- افزایش ایمنی افراد
1- IEC 62305
2- NFPA 780
3- IEEE 80
4- استانداردهای ملی برق ایران
اجرای سیستم باید کاملاً مطابق این استانداردها انجام شود.
تست و اندازهگیری سیستم ارت صاعقهگیر
اشتباهات رایج در اجرای سیستم ارت صاعقهگیر
پس از اجرا باید موارد زیر بررسی شود:
1- اندازهگیری مقاومت ارت
2- بررسی پیوستگی الکتریکی
3- کنترل اتصالات و هادیها
4- تست دورهای سالانه
1- استفاده از سطح مقطع نامناسب
2- مسیرهای پیچدار و طولانی
3- عدم همبندی مناسب
4- عدم تست مقاومت زمین
5- استفاده از اتصالات غیراستاندارد
جهت مشاور رایگان با کارشناسان ما در ارتباط باشین