صاعقه یکی از پدیده‌های طبیعی است که می‌تواند خطرات و خسارات زیادی را برای انسان‌ها، ساختمان‌ها و تجهیزات الکتریکی به همراه داشته باشد. برای محافظت از این موارد در برابر اثرات مخرب صاعقه، نیاز به استفاده از سیستم‌های صاعقه‌گیر داریم.
صاعقه‌گیر از جمله تجهیزاتی است که یک مسیر ایمن برای عبور جریان صاعقه از ابر به زمین از طریق ساختمان را فراهم می‌آورد و در صورت رویداد چنین حوادثی، خسارات و تلفات را به حداقل می‌رساند. در ادامه به این موضوع که صاعقه‌گیر چیست و چه کاربردهایی می‌تواند داشته باشد، خواهیم پرداخت.
مروری بر مفهوم صاعقه گیر
صاعقه‌گیر، وسیله‌ای است که از یک مدار در برابر برخوردهای صاعقه حفاظت می‌کند. در واقع برخوردهای صاعقه چیزی جز افزایش ناگهانی در اثر ولتاژ گذرا، قوس الکتریکی، جرقه، افزایش ناگهانی جریان و… را در پی نخواهد داشت. همچنین صاعقه‌گیرها عموما در چند نوع مختلف طبقه‌بندی می‌شوند و ساختار آن‌ها متفاوت است؛ اما معمولا اصول کارشان یکسان خواهد بود. همچنین صاعقه‌گیرها یک مسیر با مقاومت پایین را به سمت زمین برای افزایش‌های ولتاژ ناگهانی، فراهم می‌کنند.
انواع صاعقه گیر
انواع صاعقه‌گیر را می‌توان بر‌اساس نحوه عملکرد، ساختار و کاربرد آن‌ها تقسیم‌بندی کرد. برخی از انواع رایج صاعقه‌گیر عبارت‌اند از:
صاعقه گیر غیرفعال (Passive)
یک نوع صاعقه‌گیر الکترونیکی است که از یک میله نوک تیز ساخته می‌شود و هوای اطراف خود را با طراحی خاصی که دارند یونیزه می‌کند. این نوع صاعقه‌گیر در برخورد با بار الکتریکی، ولتاژ کمی دارد و برای حفاظت جانی افراد و ساختمان‌های ضروری استفاده می‌شود. برخی از انواع صاعقه گیر غیرفعال به شرح زیر است:
- صاعقه‌گیر فرانکلین
- صاعقه‌گیر میله‌ای
- صاعقه‌گیر قوس طولانی
- صاعقه‌گیر با مقاومت غیر‌خطی
صاعقه گیر فعال (Active)
صاعقه گیر فعال (Active)این نوع صاعقه‌گیر با استفاده از یک دستگاه الکترونیکی پیشرفته می‌تواند به کمک سنسورها، میکروکنترلرها و خازن‌هایی که دارد، صاعقه را به طور هوشمند شناسایی کرده و آن را کنترل کند. همچنین می‌تواند زمان و مکان ضربه صاعقه را پیش‌بینی کرده و با ایجاد یک مسیر هدایت الکتریکی، صاعقه را به سمت زمین بفرستد.
برخی از انواع صاعقه‌گیر فعال عبارت‌اند از:
- صاعقه‌گیر اتمی صاعقه
- گیر بادی یا پیزوالکتریک
- صاعقه‌گیر خورشیدی
- صاعقه‌گیر یونیزاسیون خازنی (صاعقه‌گیر الکترونیکی)
صاعقه گیر چطور کار می‌کند؟
صاعقه‌گیر یک پایانه خارجی است که هدف آن جذب صاعقه و داشتن یک نقطه برخورد کنترل شده و جلوگیری از برخورد آن با مردم یا ساختمان است. صاعقه‌گیر معمولا از مواد فلزی تشکیل شده و دارای یک یا دو بیرون‌زدگی است که صاعقه را تحت تاثیر قرار می‌دهند. همچنین صاعقه‌گیر دارای برق‌گیر است که باعث تخلیه بار الکتریکی ابر و زمین می‌شود و در عین حال سبب تولید الکتروشیمیایی در هوای اطراف محل عبور جریان الکتریکی خواهد شد.
محل نصب صاعقه‌گیر در بالاترین نقطه ساختمان تحت حفاظت قرار داد. در شرایط مختلف همچون طوفان، اختلاف ولتاژ بالایی بین ابر و زمین ایجاد می‌شود، که این امر سبب خواهد شد افراد، تجیهزات و ساختمان‌ها به خطر بیفتند. در همین راستا صاعقه‌گیر با جذب صاعقه، به حفظ افراد، تجهیزات و ساختمان‌ها در برابر آسیب‌های الکترونیکی می‌پردازد. برای درک بهتر کارکرد صاعقه‌گیر، می‌توان به مثال زیر توجه کرد:
فرض کنید که یک لامپ را به یک پریز برق وصل کرده‌ایم. اگر صاعقه‌ای به خط برق برخورد کند، ولتاژ بسیار بالایی به لامپ می‌رسد و ممکن است آن را بسوزاند. اما اگر یک صاعقه‌گیر بین لامپ و پریز قرار دهیم، وقتی صاعقه‌ای برخورد کند، صاعقه‌گیر ولتاژ را به سمت زمین هدایت می‌کند و از لامپ در برابر خراب شدن محافظت خواهد کرد. پس از گذشت صاعقه، صاعقه‌گیر دوباره عملکرد عادی خود را از سر می‌گیرد و جریان را به لامپ انتقال می‌دهد.
کاربرد صاعقه گیر
صاعقه‌گیر برای حفاظت از ساختمان‌ها و سازه‌هایی که در معرض خطر صاعقه هستند، کاربرد دارد. برخی از کاربرد صاعقه گیر عبارت‌اند از:
- برج‌ها و ساختمان مخابرات: این مکان‌ها به دلیل بلندی و جنس فلزی خود، در معرض خطر صاعقه هستند. صاعقه‌گیر می‌تواند از آسیب رساندن به برج‌ها و ساختمان مخابرات و انتقال اطلاعات آن‌ها جلوگیری کند.
- نیروگاه‌ها و منابع توزیع برق: نیروگاه‌ها و منابع توزیع برق به دلیل داشتن تجهیزات الکتریکی حساس و مهم، در معرض خطر صاعقه هستند. صاعقه‌گیر می‌تواند از آسیب رساندن به نیروگاه‌ها و منابع توزیع برق و قطع شدن برق جلوگیری کند.
- موزه‌ها و آثار تاریخی: این مکان‌ها به دلیل داشتن اشیای با ارزش، در معرض خطر صاعقه هستند. خرید صاعقه‌گیر می‌تواند از آسیب رساندن به موزه‌ها و آثار تاریخی و از بین رفتن میراث فرهنگی محافظت کند.
صاعقه گیر برای چه ساختمانی‌هایی لازم است؟
به طور کلی، یکی از موارد استفاده صاعقه‌گیر ساختمان‌ها هستند و هر ساختمانی که در معرض خطر برخورد صاعقه قرار دارد، نیاز به نصب صاعقه‌گیر خواهد داشت. اما برای تعیین اینکه یک ساختمان چقدر در معرض خطر است، باید به عوامل مختلفی همچون ارتفاع، موقعیت جغرافیایی، شکل و ساختار، مواد سازنده، محتوا و کاربرد ساختمان توجه کرد.
بر‌اساس این عوامل، می‌توان یک شاخص خطر را برای هر ساختمان محاسبه کرد که نشان می‌دهد که چقدر احتمال برخورد صاعقه به آن وجود دارد. این شاخص خطر بر‌اساس استانداردهای بین‌المللی همچون IEC 62305 و NFPA 780 تعریف و محاسبه می‌شود. بر‌اساس این استانداردها، ساختمان‌ها را به چهار دسته خطر تقسیم می‌کنند:
- ساختمان‌هایی که در صورت برخورد صاعقه، خطر جانی برای انسان‌ها به همراه ندارند و خسارت مالی آن‌ها ناچیز است. به طور مثال: ساختمان‌های کوچک و فلزی، ساختمان‌های بدون تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی و…
- ساختمان‌هایی که در صورت برخورد صاعقه، خطر جانی آن‌ها برای انسان‌ها کم است و خسارت مالی متوسطی را به همراه خواهند داشت. به طور مثال: ساختمان‌های مسکونی، ساختمان‌های اداری، ساختمان‌های تجاری و…
- ساختمان‌هایی که در صورت برخورد صاعقه، خطر جانی آن‌ها برای انسان‌ها زیاد است و خسارت مالی بالایی را به همراه خواهند داشت. به طور مثال: بیمارستان‌ها، مدرسه‌ها، موزه‌ها، ساختمان‌های تاریخی و…
- ساختمان‌هایی که در صورت برخورد صاعقه، خطر جانی آن‌ها برای انسان‌ها بسیار زیاد است و خسارت مالی فوق‌العاده بالایی به همراه خواهند داشت. به طور مثال: ساختمان‌های نیروگاهی، ساختمان‌های صنعتی، ساختمان‌های پتروشیمی، ساختمان‌های نظامی و…
کلام آخر
صاعقه‌گیر یکی از اجزای اصلی سیستم حفاظت از صاعقه است که برای محافظت از ساختمان‌ها و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در برابر اثرات مخرب صاعقه به کار می‌رود. همچنین صاعقه‌گیر با تخلیه ولتاژ اضافی ناشی از صاعقه به زمین، جلوی خسارات و تلفات را می‌گیرد و در بسیاری از زمینه‌ها و صنایع کاربرد دارد. در عین حال برای تعیین نیاز به نصب آن‌ها، باید به شاخص خطر هر ساختمان توجه کرد.
به طور کلی نیز صاعقه‌گیر یک وسیله ساده اما موثر است که می‌تواند زندگی و اموال ما را در برابر یکی از پدیده‌های خطرناک طبیعت محافظت کند. اگر به دنبال خرید صاعقه‌گیر هستید، می‌توانید با مراجعه به سایت شکوه صنعت و دریافت لیست قیمت صاعقه‌گیر با خیالی آسوده محصول مورد‌نظر خود را در اسرع وقت خریداری کنید.
سوالات متداول
صاعقه‌گیر چه زمانی باید تعویض شود؟
صاعقه‌گیر عمر محدودی دارد و پس از مدتی از کار می‌افتد. برای بررسی عملکرد صاعقه‌گیر، باید از دستگاه‌های آزمایشگاهی مخصوص استفاده کرد تا بتوان تعیین کرد که چه زمانی نیاز به تعویض خواهد داشت. اما به طور کلی، توصیه می‌شود که صاعقه‌گیرها را هر ۵ سال یک بار تعویض کنید.
صاعقه‌گیر را کجا باید نصب کرد؟
صاعقه‌گیر را باید در نزدیک‌ترین فاصله از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی که می‌خواهید محافظت کنید، نصب نمایید. بهتر است صاعقه‌گیر را در جعبه توزیع برق یا در پریز برق قرار دهید و همچنین باید از کابل‌های کوتاه و رسانا برای اتصال صاعقه‌گیر به زمین استفاده کنید.
