راهنماي انتخاب سطح حفاظتی سیستم صاعقه گیر الکترونیکی :
این راهنما به منظور تعیین نیاز به حفاظت و سطح حفاظتی سیستم صاعقه گیر بکار میرود و در طراحی و محاسبه آن پارامترهایی نظیر شرایط محیطی ساختمان ، نوع مصالح بکار رفته در ساختمان، محتویات ساختمان ، ارتفاع ساختمان و اثرات بعدي برخورد صاعقه به ساختمان و....در نظر گرفته شده است.
تعیین نیاز به حفاظت و سطح حفاظتی لازم براي یکسازه بر طبق استاندارد NFC 17-102 بستگی به دو پارامتر زیر دارد:
1- تعداد برخورد مستقیم صاعقه مورد انتظار به سازه (Nd)
2- تعداد دفعات برخورد قابل قبول سالیانه صاعقه (Nc)
تعیین مقدار Nd:
برای تعیین مقدار Nd ابتدا باید پارامترهای زیر را محاسبه نمود:
1- چگالی( دانسیته ) فلاش صاعقه (Ng) :عبارتست از تعداد برخورد سالانه صاعقه برای هر Km2 ، که به روش زیر تعیین میگردد:
(a): استفاده از نقشه چگالی برخورد صاعقه که در این حالت Ng=Na/2.2
(b):استفاده از منحنی ایزوکرونیک محلی Ng max=Nk/10
2- مساحت تجمیعی معادل ساختمان (بر حسب m2) (Ae) : براي سطح زمینی است که احتمال برخورد مستقیم صاعقه به آن در سال برابر با احتمال برخورد مستقیم صاعقه به ساختمان مورد نظر و برابر سطحی است که از برخورد خطوط با زاویه شیب 35 درجه در همه جهات ساختمان با گذر از بالاي ساختمان و سطح زمین ایجاد می گردد.
برای یک ساختمان با طول L و عرض W و ارتفاع H ، مساحت تجمیعی معادل برابر است با :
Ae=LW+6H(L+W)+9〖 π H〗^2
3- ضریب 1 C: ضریب محیطی که بیانگر تاثیر اشیاء قرار گرفته در داخل فاصله 3H از ساختمان می باشد و مقدار آن از روی جدول زیر تعیین می گردد.:
|
C1 |
موقعیت نسبی سازه |
|
0/25 |
در صورتیکه سازه با سازه ها یا درختهای هم ارتفاع یا بلندتر احاطه شده باشد |
|
0/5 |
سازه بوسیله سازه های کوتاهتر احاطه شده باشد |
|
1 |
سازه ایزوله باشد ( سازه ای در فاصله 3H قرار نداشته باشد) |
|
2 |
سازه ایزوله بوده و بر روی بلندی قرار داشته باشد |
پس از محاسبه و تعیین سه پارامتر فوق می توان بروش زیر Nd را محاسبه نمود :
Nd=Ngmax . Ae .C1 〖 10 〗^(-6) / Year
Nc تعیین مقدار :
قبل از محاسبه مقدار Nc باید پارامترهای زیر را که در محاسبه Nc بکار می روند محاسبه نمود .
نوع مصالح ساختمان
محتویات ساختمان
مسکونی یا غیر مسکونی بودن ساختمان
اثرات برخورد صاعقه به ساختمان
چهار فاکتور بالا بصورت ضرایب C2 , c3 , c4 , C5 ، در محاسبه NC به کار می روند، با استفاده از جداول شماره 3 الی 6 تعیین می گردند :
جدول شماره 3 : ضریب جنس سازه C2
|
قابل اشتعال |
معمولی |
فلزی |
سقف/سازه |
|
2 |
1 |
0/5 |
فلزی |
|
2/5 |
1 |
1 |
معمولی |
|
3 |
2/5 |
2 |
قابل اشتعال |
جدول شماره 4 : ضریب محتویات داخل سازه C3
|
0/5 |
کم ارزش و غیر قابل اشتعال |
|
1 |
ارزش متوسط و معمولی |
|
2 |
با ارزش و قابل اشتعال |
|
3 |
دارای ارزش فوق العاده و غیر قابل جایگزین و بسیاز اشتعالزا |
جدول شماره 5 : ضریب میزان تراکم جمعیت سازه C4
|
0/5 |
غیرمسکونی |
|
1 |
دارای تراکم جمعیت عادی |
|
3 |
تراکم جمعیت زیاد و تخلیه مشکل یا امکان ایجاد ترس و وحشت |
جدول شماره 6 : ضریب میزان اثر گذاری صاعقه در محیط C5
|
1 |
عدم نیاز به پیوستگی سرویس و خدمات ، بدون اثر گذاری در محیط |
|
5 |
نیاز به پیوستگی سرویس و خدمات ، بدون اثرگذاری در محیط |
|
10 |
اثرگذاری در محیط |
بعد از محاسبه C2 تا C5 و با استفاده از رابطه زیر Nc تعیین میگردد:
C=C2.C3 C4.C5
Nc = 5.5 〖10〗^(-3)/C
انتخاب سطح حفاظت :
پس از محاسبه مقادیر NdوNc میتوان نیاز به حفاظت و همچنین سطح حفاظتی لازم برای سازه ای خاص را تعیین نمود.
برای این منظور مقادیر Nd و Nc با یکدیگر مقایسه می گردند و نتیجه این مقایسه تعیین می کند که آیا نیاز به نصب سیستم صاعقه گیر وجود دارد یا نه ؟ و در صورت نیاز ، چه سطح حفاظتی مورد نیاز می باشد :
- اگر Nc>Nd باشد، در اینصورت نیازی به نصب سیستم صاعقه گیر نمی باشد.
- اگر در اینصورت سیستم صاعقه گیری با کارایی E>1-(Nc/Nd)Nc باید نصب گردد و سطح حفاظتی مورد نیاز از روی جدول زیر تعیین میگردد.
|
فاصله برخورد (m)D |
جریان پیک I(KA) |
سطح حفاظتی متناسب با میزان کارایی |
کارایی محاسبه شده E |
|
ADDITIONAL +LEVEL I |
E>0/98 |
||
|
20 |
2/8 |
LEVEL I |
0/95 |
|
45 |
9/5 |
LEVEL II |
0/80 |
|
60 |
14/7 |
LEVEL III |
0 |
پس ازانتخاب سطح حفاظتی مورد نیاز و با توجه به ارتفاع سازه، کلاس حفاظتی تعیین شده و نوع صاعقه گیر مورد استفاده ، از روی جدول زیر ( مربوط به هلیتا)، نحوه انتخاب صاعقه گیر الکترونیکی مشخص می گردد
|
Pulsar radius of protection |
|||||||||
|
III (D=60m) |
II (D=45m) |
I (D=20m) |
Level of protection |
||||||
|
Pulsar 60 |
Pulsar 45 |
Pulsar 30 |
Pulsar 60 |
Pulsar 45 |
Pulsar 30 |
Pulsar 60 |
Pulsar 45 |
Pulsar 30 |
pulsar |
|
Radius of protection RP(m) |
H(m) |
||||||||
|
44 |
36 |
28 |
40 |
32 |
25 |
32 |
25 |
19 |
2 |
|
65 |
57 |
42 |
59 |
48 |
38 |
48 |
38 |
28 |
3 |
|
87 |
72 |
57 |
78 |
65 |
50 |
64 |
51 |
38 |
4 |
|
107 |
89 |
79 |
97 |
81 |
63 |
79 |
63 |
48 |
5 |
|
107 |
90 |
72 |
97 |
81 |
64 |
79 |
63 |
48 |
6 |
|
108 |
91 |
73 |
98 |
82 |
65 |
79 |
64 |
49 |
8 |
|
109 |
92 |
75 |
99 |
83 |
66 |
79 |
64 |
49 |
10 |
|
111 |
95 |
78 |
101 |
85 |
69 |
80 |
65 |
50 |
15 |
|
113 |
97 |
81 |
102 |
86 |
71 |
80 |
65 |
50 |
20 |
|
119 |
104 |
89 |
105 |
90 |
75 |
80 |
65 |
50 |
45 |
|
120 |
105 |
90 |
105 |
90 |
75 |
80 |
65 |
50 |
60 |
|
برچسب: راهنماي,الکترونیکی,
نویسنده: آبتین عابدی