صاعقه گیر قفس فارادی

صاعقه گیر قفس فارادی یا شکلی از آن
این گونه برقگیر ها که ممکن است متشکل از تعدادی میله برقگیر فرانکلین یا ترکیبی از میله ها ، سیم های کشیده شده و شبکه هادی ها باشند برای محافظت ساختمان ها و دیگر تأسیسات (از جمله مناره ها و برج ها ،بناهای گنبدی شکل دودکش های بلند کارخانه ها، دکل های خطوط انتقال نیروی برق و...) در برابر صاعقه مناسب و قابل استفاده می باشند.
اصول محافظت ساختمان ها ودیگرتأسیسات
اين اصول حفاظت در برابرصاعقه براساس جذب، هدایت و دفع بارالکتریکی به زمین از طریق مسیرعبورجریان برق جداگانه با حداقل مقاومت و بدون اینکه خطری ایجاد کند استوار می باشد، که ممکن است شامل سیستم های حفاظت بیرونی و درونی باشد. مسیرمذکورشامل پایانه های هوایی(Air Terminals) شبکه هادی ها از تسمه (مسی یا استیل) و یا سیم مسی رابط و پایانه های زمینی(Ground Terminal) یاچاه های ارت می باشد.
ساده ترین نوع برقگیر که در سال 1753 میلادی به وسیله بنجامین فرانکلین طراحی و ساخته شده ، میله برقگیر فرانکلین است .

مشخصات پايانه هاي هوايي قفس فاراده ( ميله هاي برقگير)
1-ميله برقگير يك پارچه و سر ميله تك شاخه و يا چند شاخه بايد از جنس مس خالص ( با ضريب رسانايي حدود 95% )ساخته شده و نوك شاخه ها به شكل مخروطي تيز بوده و صيقلي شده باشد . براي نصب سر ميله ( تك شاخه و يا چند شاخه ) بر روي ميله برقگير بايد قسمت داخلي انتهاي آن داراي دنده متناسب با دنده ميله برقگير باشد.

2- ميله برقگير دو پارچه بايد از ميله يا لوله مسي صيقل داده شده ساخته شود و دو سر آن ( يك سر براي سوار كردن سر ميله و سر ديگر براي نصب روي پايه ) به طول مناسب دنده شده باشد .
قطر ميله برقگير دو پارچه بايد حداقل 63/0 اينچ و حداكثر يك اينچ بوده و طول آن نيز حداقل يك متر و حداكثر دو متر باشد. در مواقعي كه ارتفاع ميله برقگير از يك متر متجاوز باشد بايد از نقطه اي كه از نصف ارتفاع آن كمتر نباشد حفاظت لازم از نظر ايستايي ميله در نظر گرفته شود.
طول میله برقگیر فرانکلین
این طول برای ابنیه مختلف به شرح ذیل خواهد بود :

- مناره ها و برج ها و دود کشهای کارخانه ها و دکل های خطوط انتقال نیرو ، حدود 30 سانتیمتر بالاتراز سطح حفاظت.
- بنا های گنبدی شکل بستگی به شعاع مقطع قسمت پایین گنبد داشته و طول میله برقگیر باید طوری محاسبه و انتخاب شود که بعد از نصب برروی گنبد ، ارتفاع ازسر برقگیر تا مقطع قسمت پایین گنبد بزرگتر از شعاع قسمت پایین گنبد باشد.ولی در هر صورت نباید ارتفاع برقگیر از بالاترین بخش گنبد کمتر از 30 سانتیمتر باشد.

- برج سیلو های مختلف ، ساختمان کارخانه ها و ابنیه گوناگون ، حداقل یک متر و حداکثر دو متر بالاتر از سطح حفاظت . دراینگونه موارد باید تمهیدات لازم در برابر واژگونی میله هاپیش بینی شود.
- دکل های فلزی مخصوص نصب پرچم ، میله برقگیر مخصوص تيرهاي نصب پرچم مشابه سر ميله تك شاخه بوده ، ولي بايد داراي پايه مناسب براي نصب روي تير و همچنين حفاظ باشد

تعداد پایانه ها ی هوایی مورد نیاز برای محافظت ساختمان ها
اين تعداد ، بستگی به سطح پشت بام ساختمان مربوط ارتفاع و فواصل نصب پایانه ها دارد که برحسب استاندارد مورد مراجعه مختلف است . فواصل نصب پايانه هاي مزبور بر اساس استاندارد NFPA 78 به قرار زير است :
فواصل پيراموني سقف هاي مسطح يا با شيب ملايم و سقف ها ي شيب دار : در مواردي كه ارتفاع نوك پايانه هوايي از سطح مورد حفاظت از 10 اينچ (254 ميليمتر) كمتر نباشد، فواصل نصب بر روي نقاط پيراموني سقف هاي مسطح يا با شيب ملايم و نيز فواصل نصب بر روي خط الرأس سقف هاي شيب دار ، بايد حد اكثر 20 فوت ( 6 متر ) در نظر گرفته شود و در صورتي كه ارتفاع مزبور حداقل 24 اينچ ( 60 سانتيمتر) يا بيشتر باشد فواصل نصب بايد حداكثر 25 فوت ( 6/7 متر) انتخاب شود . در اين گونه موارد فواصل نصب پايانه هاي هوايي از كناره ها و گوشه هاي سطوح نامبرده بايد حداكثر 60 سانتيمتر باشد .

حداقل ابعاد تسمه مسي شبكه
حداقل ابعاد تسمه مسي شبكه مشبك اتصال پايانه هاي هوايي در پشت بام براي سطح تا 1800 متر مربع بايد 3*20 ميليمتر و بيشتر از 1800 متر مربع 3*25 ميليمتر يا بيشتر باشد .

حداقل ابعاد تسمه مسي هادي هاي ارتباطي
حداقل ابعاد تسمه هاي مسي و استیل هادي هاي ارتباطي ( هادي هاي نزولي ) بين شبكه مشبك پشت بام و پايانه هاي زميني براي سطح تا 90 متر مربع وارتفاع حداكثر 18 متر بايد3*20 ميليمتر(يا سيم مسي لخت با حداقل سطح مقطع 70 ميليمتر مربع) و بيشتر از 90 متر 3*25 ميليمتر(يا سيم مسي لخت با حداقل سطح مقطع 90 ميليمتر مربع) يا بالاتر باشد .

روش هاي تعيين تعداد هادي هاي نزولي
براي تعيين تعداد هادي هاي ارتباطي ( هادي هاي نزولي ) بين شبكه مشبك پشت بام و سیستم ارت بايد يكي از دو روش زير ملاك محاسبه قرار گيرد :
1-احتساب پيرامون : بطور كلي براي هر 30 متر محيط ( پيرامون) تحت محافظت برقگير بايد يك هادی نزولي در نظر گرفته شود ، ليكن حداقل تعداد هادی نزولي ها براي هر نوع ساختمان دو عدد خواهد بود

2- احتساب مساحت : براي سطوح تحت محافظت برقگير تا 360 متر مربع مساحت دو هادی نزولي و براي هر 270 مترمربع مازاد يك هادی نزولي اضافي بايد در نظر گرفته شود .
بطور مثال: تا 360 متر مربع دو هادی نزولي ، 630 متر مربع سه هادی نزولي، 900 متر مربع چهار هادی نزولي ، 1170 الي 1200 متر مربع پنج هادی نزولي ، و به همين ترتيب ادامه مي يابد .

لازم به ذكر است كه در هر صورت مقاومت سيستم ارت نبايد از 5 اهم تجاوز كند .

برچسبها: برقگیر, صاعقه گیر, قفس فارادی, هادی نزولی, میله برقگیر