صاعقه گیر اکتیو چیست؟ (ویژگی های مهم)

یکی از جدیدترین انواع صاعقه گیرهای مورد استفاده صاعقه گیر اکتیو است که ظاهری ساده و در عین حال بسیار موثر دارد.

صاعقه گیرهای اکتیو از مهمترین و بهترین لوازم برای جلوگیری از اثر و تخریب صاعقه بر بنا و ساختمان ها و مجموعه ها هستند.

در این مقاله به بررسی صاعقه گیرهای اکتیو و عملکرد و تمام جزییات آن می پردازیم.

1# تاریخچه صاعقه گیرها

بنجامین فرانکلین اولین کسی که حفاظت صاعقه را مطرح کرده است.

او اولین مرتبه در سال 1750 میله های صاعقه گیر را معرفی کرد.

او در سال 1751 در مقاله ای مطالب خود را کامل تر کرد و ویژگی های این میله صاعقه گیر را بیان کرد.

مدت زیادی بعد در سال 1876 ماکسول تحقیقات فرانکلین را کامل کرد و این طرح را پیشنهاد داد که ساختمان ها را در میان تسمه های فلز قرار دهند.

این کار باعث می شد که صاعقه گیر در بیرون و نمای ساختمان در درون این تسمه قرار بگیرد و به داخل ساختمان نفوذ نکند.

این ایده در آینده به روشی متنهی شد که امروزه روش مش نامیده می شود.

2# معرفی صاعقه گیر اکتیو

ترمینال هوایی Early Streamer Emission که با نام ESE یا میله صاعقه یونیزان نیز شناخته می شود، یک سیستم حفاظتی خارجی در برابر صاعقه با فناوری نوآورانه است.

صاعقه گیرهای اکتیو به این شکل هستند که همیشه فعال و آماده هستند تا صاعقه ها را به سمت خود بکشند و در داخل خود تخلیه کنند.

برعکس صاعقه گیرهای پسیو که منتظر می مانند تا صاعقه با آن ها برخورد کند و در آن ها تخلیه شود در این صورت صاعقه گیرهای اکتیو برتری بیشتری نسبت به نوع پسیو دارند.

صاعقه گیر اکتیو در پروژه های بسیار بزرگ نیز کاربرد دارد که از نظر هزینه ای نسبت به صاعقه گیرهای پسیو هزینه پایین تری دارند.

صاعقه گیرهای اکتیو به دو دسته تقسیم می شوند:

1. وابسته
2. خودکفا

3# تفاوت صاعقه گیر اکتیو با پسیو

صاعقه گیرهای اکتیو به صاعقه گیرهایی می گویند که براساس همان آزمایشی که فرانکلین انجام داده بود، ساخته می شوند.

بر اساس این اصل که یک میله فلزی تیز شده بیشتر از سایر میله های غیر فلزی صاعقه را دریافت می کند.

همه اجسامی که در ناحیه پیشرو زیر ابر باردار قرار دارند با تجمع بار الکتریکی در آن ها، پیشرو بالارونده تولید می کنند که این پیشرو در اشیا بلندتر و دارای جنس فلزی بیشتر است که در این صورت صاعقه به آن ها اصابت می کند.

حالا یک صاعقه گیر را در نظر داشته باشید، اگر ما یک پیش بالارونده یا همان نیروی اضافی برای بالا رفتن به صاعقه گیر تدارک دیده باشیم، این صاعقه گیر اکتیو خواهد بود و
چون به صورت مصنوعی آن را افزایش داده ایم مساحت بیشتری را در بر می گیرد.

حال اگر ما هیچ نیروی پیش بالارونده ای برای آن در نظر نگرفته باشیم به این صاعقه گیر پسیو می گویند که
چون افزایش مصنوعی نداده ایم مساحت کمتری را پوشش می دهد.

4# عملکرد صاعقه گیر اکتیو

عملکرد صاعقه گیر های اکتیو بر اساس پتانسیل الکتریکی اتمسفر موجود در آن طراحی شده است و
اگر شرایط جوی فاقد پتانسیل الکتریکی باشد، مثل یک صاعقه گیر معمولی عمل می کنند.

قسمت حس کننده صاعقه گیرهای اکتیو وقتی پتانسیل از حد مجاز کمتر شود قسمت شارژ خود را روشن کرده و
شروع به شارژ شدن می کند، وقتی که پتانسیل از حدی بالاتر رود یعنی به اندازه یک رعد و برق حدود 100 کیلو ولت متر برسد، در داخل صاعقه گیر یک مدار تریگر قرار داده می شود که
در هنگام صاعقه بین الکترود ها جرقه ایجاد می شود که در این صورت دستور تخلیه خازن ها را به الکترود میانی می دهد.

این کار باعث یونیزاسیون محیط اطراف صاعقه گیر می شود و پتانسیل اتمسفر افزایش می یابد.

صاقه گیر اکتیو براساس استاندارد NFC17-102 برای حفاظت از ساختمان های کمتر از 60 متر قابل استفاده است.

5# شعاع حفاظتی صاعقه گیرها اکتیو

به زبان ساده شعاع حفاظتی صاعقه گیر به محیطی تحت محفاظت یک میله صاعقه گفته می شود که
مقدار آن را به وسیله محاسبه ریسک تعیین می کنند.

زمان فعال سازی صاعقه گیرهای اکتیو به عواملی وابسته است به شرح زیر:

1. زمان فعال سازی صاعقه گیرها اکتیو به شعاع پوششی صاعقه گیر وابسته است.
2. مدت زمان فعال سازی صاعقه گیر به معنی میزان سرعت عمل صاعقه گیر در یونیزاسیون محیط اطراف خود است.
3. زمان فعال سازی با محیط اطراف صاعقه ارتباط مستقیم دارد یعنی هرچه زمان بیشتر باشد، شعاع پوشش صاعقه گیر هم بیشتر می شود.
4. بیشترین زمان فعال سازی برای صاعقه گیرها 60 میکروثانیه است و حداکثر شعاع حفاظتی آن 120 متر و ارتفاع 60 متر است.

6# محاسبه شعاع حفاظتی

شعاع پوششی صاعقه گیرهای اکتیو را با Rp نمایش می دهند که با ارتفاع سر صاعقه گیر و زمان فعال سازی و کلاس کاری حفاظت آن رابطه مستقیم دارد و به صورت زیر است:

7# کلاس حفاظتی صاعقه گیر اکتیو

با استناد به استاندارد NFC17-102 ما دارای سه کلاس حفاظتی هستیم که کلاس 1 بالاترین سطح حفاظتی را داراست که 98 درصد است.

به عنوان مثال در کلاس 1 حفاظتی در ارتفاع 4 متر ما دارای شعاع حفاظتی 63 متر می باشد.

سطح 2 دارای پوشش حفاظتی 95 درصد است و به عنوان مثال نیز در همان ارتفاع 4 متر دارای شعاع حفاظتی 69 متر است.

سطح 3 دارای پوشش حفاظتی 90 درصد است و به عنوان مثال نیز در همان ارتفاع 4 متر دارای شعاع حفاظتی 78 متر است.

و در آخر سطح 4 دارای پوشش حفاظتی 80 درصد است و به عنوان مثال نیز در همان ارتفاع 4 متر دارای شعاع حفاظتی 85 متر است.

با بررسی مطالب بالا این موضوع استنباط می شود که در یک ارتفاع ثابت از کلاس حفاظتی 1 تا 4 شعاع حفاظتی بیشتر می شود.

8# مزایای صاعقه گیرهای اکتیو

• صاعقه گیرهای اکتیو شعاع حفاظتی بهتری در برابر صاعقه گیرهای پسیو و سیستم های قدیمی دارند.
• صاعقه گیرهای اکتیو هزینه کمتری نسبت به دیگر صاعقه گیرها دارند.
• زمان نصب صاعقه گیرهای اکتیو خیلی کمتر از دیگر صاعقه گیرها است.
• صاعقه گیرهای اکتیو عمر بیشتری نسبت به صاعقه گیرهای پسیو دارند.