صاعقه گیر فعال (E.S.E)

سیستم صاعقه گیر فعال (E.S.E) چیست؟

یک صاعقه گیر E.S.E با سیستم Early Streamer Emission به عنوان هدف آن را در برابر صاعقه پیش بینی می کند تا از بقیه منطقه محافظت کند. اصل کار مانند یک میله ساده است، اما یک سیستم یونیزاسیون اضافی شعاع حفاظتی بیشتری را پوشش می دهد.

به لطف یونیزاسیون اضافی میله صاعقه ESE، که توسط میدان الکترومغناطیسی تولید شده توسط طوفان فعال می شود، یک رهبر رو به بالا دورتر ایجاد می کند. ESE رعد و برق را به سمت نوک خود جذب می کند، سپس هادی های پایین، تخلیه جریان را به سیستم زمین هدایت می کنند و کل نصب را محافظت می کنند.

این یونیزاسیون به حفاظت فعال اجازه می دهد تا شعاع حفاظتی بیشتری داشته باشد. با این متدولوژی ما موفق شدیم نه تنها ساختار بلکه محیط اطراف یا مناطق باز آن را نیز پوشش دهیم.

همانند سیستم‌های غیرفعال معمولی، استریمرهای اولیه نیز سعی می‌کنند تا حملات صاعقه را به سمت خود جذب کنند و بارهای بسیار زیاد را به زمین هدایت کنند. با این حال، بر خلاف سیستم‌های غیرفعال، ESE یک میدان الکتریکی غیریونیزه ایجاد می‌کند تا احتمال پیش‌بینی صاعقه را افزایش دهد. یک مکانیسم داخلی در ESE ها به این سیستم ها اجازه می دهد تا یون های مثبت تولید کنند و آنها را قادر می سازد تا بارهای الکتریکی سنگین منفی را در ابرها جذب کنند.

به لطف این هوای غیریونیزه شده مصنوعی در اطراف خود، ESE ها همچنین می توانند یک گنبد ایمنی در یک Radius خاص ایجاد کنند. این گنبد نامرئی “منطقه حفاظتی” نامیده می شود. ESE ها متعهد می شوند که هرگونه برخورد صاعقه ای را که می تواند/ممکن است در این ناحیه تخلیه کند، آن را جذب و به زمین هدایت کنند.

مناطق حفاظتی ESE ها توسط پارامتری به نام مقدار “زمان پیشروی (DeltaT)” تعیین می شود. طبق استاندارد NFC 17-102/2011 ESE ، برای پذیرفته شدن به عنوان ESE، مقدار DeltaT سیستم های حفاظت از صاعقه فعال باید در محدوده 10 تا 60 میکروثانیه باشد. این بدان معنی است که یک ESE می تواند از منطقه ای در محدوده 107 متر محافظت کند. نحوه محاسبه مناطق حفاظتی را اینجا ببینید.

صاعقه گیر الکترونیکی

صاعقه گیر فعال

صاعقه گیر شبکه برق و سازه ها را از صاعقه محافظت می کند. هنگام برخورد صاعقه، تخریب عظیمی ایجاد می کند و به تجهیزات آسیب می رساند. صاعقه گیر یا انحراف برق از تجهیزات موجود در پست محافظت می کند. صاعقه گیر ولتاژ بالای غیرعادی را به زمین منشعب می کند بدون اینکه بر منبع تغذیه پیوسته تأثیر بگذارد، که بین خط تغذیه و زمین وصل شده است، یعنی به موازات تجهیزاتی که قرار است در پست محافظت شود. رعد و برق گیر ESE یا جریان اولیه از یک پایانه هوایی بهینه سازی شده (OPR) تشکیل شده است که به طور موثر در حفاظت از صاعقه برای مناطق روباز مانند مناطق معدن، ساختمان های اداری یا عمومی، سایت های صنعتی، زمین های بازی و بناهای تاریخی کار می کند.

صاعقه گیر فعال همچنین به عنوان سیستم صاعقه گیر فعال شناخته می شود که در عین حفاظت کامل، شعاع حفاظتی و هادی های پایینی مورد نیاز برای ساختمان یا پروژه خورشیدی شما را فراهم می کند. پایانه‌های هوایی ESE، دستگاه‌های حفاظتی سازه‌ای فعال در برابر صاعقه هستند که برای فعال شدن در لحظاتی که مستقیماً قبل از برخورد مستقیم نزدیک است، طراحی شده‌اند. سیستم صاعقه گیر فعال به اختلاف زمانی بین زمان انتشار یک صاعقه گیر معمولی و یک صاعقه گیر اولیه پخش جریانی بستگی دارد. انتشار از ESE با ذخیره انرژی از میدان الکترومغناطیسی یا بارهای ساکن در هنگام رعد و برق ایجاد می شود. در شرایط عادی، ترمینال هوا در حالت آماده به کار عمل می کند.

هر زمان که طوفان در محل رخ دهد، یک نوک در میدان الکتریکی ایجاد می شود که باعث آزاد شدن دوره ای انرژی ذخیره شده می شود و یک رهبر رو به بالا از نوک صاعقه گیر ESE ایجاد می کند. رهبر رو به بالا از ابرها به سمت رهبر رو به پایین حرکت می کند و مسیری برای تخلیه رعد و برق ایجاد می کند. صاعقه به طور ایمن از بدنه رسانای صاعقه گیر ESE به هادی پایین می گذرد و در نهایت با خیال راحت به زمین می رسد. این اصل کار شعاع حفاظت ارائه شده توسط صاعقه گیر Early Steamer Emission را بهتر از هر صاعقه گیر معمولی دیگری افزایش می دهد.

نصب ترمینال هوایی ESE مزایای مختلفی دارد که عبارتند از:

1) مسیر مستقیم سیستم حفاظت در برابر صاعقه به زمین

2) فناوری پیشرفته ESE به کار رفته در طراحی داخلی ESE. این مزایا تضمین می کند که ESE یک منطقه امن حفاظتی را فراهم می کند. هنگام نصب ترمینال ESE در طول طراحی سیستم حفاظت در برابر صاعقه، برخی ویژگی‌ها مهم هستند. این ویژگی‌ها معمولاً نقاط ساختاری بالایی هستند، مانند اتاق‌های تجهیزات روی سقف‌های مسطح و دودکش‌ها.

نصب صاعقه گیر ES

راهنمای طراحی و نصب ESE

راهنمای طراحی و نصب ESE راهنمای طراحی و نصب پایانه های هوای انتشار اولیه استریمر، که به طور مفصل در مورد اعداد مشخص شده در تصویر به شرح زیر بحث شده است:
1. شعاع حفاظتی که توسط هادی صاعقه ESE به ارث رسیده است به ارتفاع (نسبت به منطقه ای که قرار است حفاظت شود).

2. ترمینال هوا، بالاتر از 2 متر بالاتر از هر عنصر دیگری در شعاع حفاظتی آن نصب شده است.

3. پایانه های هوا با استفاده از دو هادی پایینی که در خارج از سازه قرار دارند ارت می شوند.

4. هر هادی پایینی باید به گونه ای نصب شود که مسیر مستقیم و کوتاه ترین مسیر نسبت به زمین بدون هیچ گونه خمیدگی تیز باشد و از عبور و مرور هادی ها نزدیک به کابل های برق خودداری شود.

5. تعداد اتصالات هادی پایین با قرار دادن گیره در هر متر به عنوان مرجع تعیین می شود.

6. هادی های پایین باید حداقل 50 میلی متر مربع سطح مقطع داشته باشند زیرا صاعقه باید از آنها عبور کند.

7. هادی های پایین با نصب لوله های محافظ تا ارتفاع 2 متری از سطح زمین محافظت می شوند.

8. برای انجام تأیید و نگهداری، نصب یک شمارنده رویداد رعد و برق ضروری است.

9. هادی پایین حداقل 5 متر از لوله های گاز خارجی فاصله دارد.

10. داشتن سیستم پایان ارت برای هر هادی پایین الزامی است.

11. مقاومت سیستم پایانه زمین هنگام جدا شدن از سایر عناصر رسانا باید کمتر از 10 اهم باشد.

12. اندوکتانس سیستم پایانه زمین باید تا حد امکان کم باشد. الکترودهای عمودی به گونه ای چیده شده اند که یک مثلث با حداقل طول کل 6 متر تشکیل دهند.

13. بهبود دهنده هدایت خاک در زمین های با مقاومت بالا استفاده می شود.

14. تمام سیستم های پایان ارتینگ به یکدیگر متصل می شوند.

15. یک شکاف جرقه، سیستم پایانه زمین صاعقه را به سیستم زمین و ترمینال هوای صاعقه متصل می کند.

16. کلیه عناصر پایانه زمین صاعقه گیر در فاصله 5 متری از هرگونه لوله فلزی یا برقی مدفون قرار دارند.

بنابراین عملکرد یک پایانه هوایی ESE به ویژگی های الکتریکی سازند صاعقه بستگی دارد. هدف یک سیستم حفاظتی خارجی در برابر صاعقه کنترل نقطه برخورد صاعقه و فراهم کردن جریان صاعقه با مسیری به زمین است و از هر گونه آسیب به سازه جلوگیری می کند. پایانه های هوایی ESE از مناطق باز، هر گونه اشیایی که روی سقف ساختمان و اطراف آن قرار می گیرد محافظت می کند و در نتیجه بیشترین حجم حفاظتی را فراهم می کند. کنترلر DAT و کنترل از راه دور ESE Air Terminals را می توان در هر سازه ای نصب کرد تا نقطه ضربه مورد نظر و کنترل شده را برای برخورد صاعقه ایجاد کند.

تفاوت بین صاعقه گیر فعال و غیرفعال چیست؟

تفاوت این سیستم ها در فعالیتی است که در طول طوفان انجام می شود. همانطور که در نکات فوق توضیح داده شد، تفاوت اصلی و مهم در شعاع حفاظتی هر صاعقه گیر خارجی است.

این تفاوت به ما اجازه می دهد تا مزایای آن را مشخص کنیم:

صاعقه گیر فعال شعاع حفاظتی بیشتری دارد : بسته به مدل، شعاع حفاظتی آن می تواند بیش از دو برابر یک میله صاعقه گیر ساده باشد.
سیستم حفاظت فعال ارزان ترین است: در مواردی که نیاز به پوشش یک منطقه بزرگ است، ممکن است نصب تعداد زیادی میله فرانکلین نصب شود که فقط یک E.S.E گران تر باشد.
کاهش تاثیر بصری : نیاز به عناصر کمتر، زیبایی ساختار یا منطقه حفاظت شده کمتر تحت تاثیر قرار می گیرد.
حفاظت فعال نه تنها از سازه محافظت می کند، بلکه از مناطق اطراف و باز نیز محافظت می کند.

مزایای اصلی حفاظت از صاعقه فعال

• منطقه حفاظتی یک میله صاعقه گیر فعال تا حد زیادی از منطقه حفاظتی ترمینال هوایی معمولی (غیرفعال) با ارتفاع مشابه بیشتر است.
• سطح بالای حفاظت * ارائه شده توسط طراحی ALP، احتمال شکستن صاعقه و تخریب جسم محافظت شده را به حداقل می رساند.
• صاعقه گیر فعال یک دستگاه مستقل است که نیازی به اتصال به هیچ منبع برق ندارد.
• دستگاه فقط در صورت نزدیک شدن جبهه طوفان و وجود خطر واقعی برخورد صاعقه فعال می شود.

سوالات متداول

حداقل ارتفاعی که در آن میله برقگیر E.S.E قرار داده شده است چقدر است؟
نوک یک میله برق گیر E.S.E باید حداقل 2 متر بالاتر از منطقه حفاظت شده، از جمله آنتن ها، برج های خنک کننده، سقف ها، مخازن و غیره قرار گیرد.

حداکثر شعاع حفاظتی برای صاعقه گیر E.S.E چقدر است؟
از آنجایی که حداکثر مقدار مجاز برای ΔT طبق استانداردها 60μs است، حداکثر شعاع حفاظتی محاسبه شده ممکن است در حفاظت سطح IV از 120 متر تجاوز نکند.

سطوح حفاظتی چیست؟