صاعقه گیر و طریقه ی نصب و کارکرد آن

نوشته شده توسط: مصطفی حکمی دسته: تکنولوژی تاریخ: شنبه, نوامبر 12, 2016 دیدگاه: 0 بازدید: 460

صاعقه گیر توسط بنجامین فرانکلین ابداع شد و نوع اولیه آن ساختار بسیار ساده‌ای داشت. صاعقه گیر یک میله‌ی فلزی نوک‌تیز است که در بالاترین نقطه‌ی یک سازه‌ی بلند نصب می‌شود. قطر این میله تا 2 سانتی‌متر می‌رسد و به کمک سیم از جنس آلومینیوم یا مس به قطر یک اینچ، به سمت داخل زمین و به یک جسم رسانای دفن شده زیرخاک، هدایت می‌شود.

صاعقه گیر و طریقه‌ی نصب و کارکرد آن (LightningRod)

شرایط خاص آب و هوایی باعث تجمع بار منفی در جو و بار مثبت در زمین می‌شود. زمانی که مقدار این بار مثبت و منفی افزایش پیدا می‌کند هر دو به دنبال مسیری به سمت یکدیگر می‌گردند. الکتریسیته این مسیر را ایجاد می‌کند و این به‌هم‌ریختگی تعادل بارها باعث بروز رعدوبرق می‌شود. رعدوبرق همیشه کوتاه‌ترین مسیر را برای تخلیه بار خود انتخاب می‌کند به همین دلیل ساختمان و درخت‌های بلند بیشتر در معرض خطر اصابت صاعقه هستند. ازاین‌رو برای حفظ ساختمان‌های بلند و برج‌های غول‌آسا از صاعقه گیر کمک گرفته می‌شود.

صاعقه گیر توسط بنجامین فرانکلین ابداع شد و نوع اولیه آن ساختار بسیار ساده‌ای داشت. صاعقه گیر یک میله‌ی فلزی نوک‌تیز است که در بالاترین نقطه‌ی یک سازه‌ی بلند نصب می‌شود. قطر این میله تا 2 سانتی‌متر می‌رسد و به کمک سیم از جنس آلومینیوم یا مس به قطر یک اینچ، به سمت داخل زمین و به یک جسم رسانای دفن شده زیرخاک، هدایت می‌شود.

بسیاری از مردم به‌درستی هدف از ساخت صاعقه ‌گیر را نمی‌دانند. عده‌ای می‌پندارند که این وسیله، صاعقه را به سمت خود جذب می‌کند. درواقع می‌توان گفت که صاعقه گیری مسیری با مقاومت کم برای هدایت حجم عظیمی از الکتریسیته‌ی حاصل از اصابت آذرخش را به سمت زمین هدایت می‌کند. زمانی که رعدوبرق می‌زند سیستم، جریان الکتریکی مخرب را سازه دور می‌کند و بدون خطر به سمت زمین می‌برد. زمانی که حجم بزرگی از الکتریسیته به اجسامی که رسانای خوبی نیستند، برخورد کند آن‌ها را تحت‌فشار حرارتی قرار می‌دهد و ممکن است به آن‌ها آسیب بزند. به همین خاطر صاعقه گیر از سیم‌های رسانا و مرغوب ساخته می‌شود تا بدون هیچ‌گونه آسیب حرارتی جریان را به زمین انتقال دهد.

                   صاعقه

اجزای تشکیل‌دهنده‌ی صاعقه گیر:

یک صاعقه گیر از اجزای زیر تشکیل‌شده است و این اجزا در کنار هم از خسارت‌های ناشی از آذرخش جلوگیری به عمل می‌آورند.

  • میله اصلی صاعقه گیر
  • سیم‌های رسانا
  • روکش بدنه‌ی فلزی
  • صفحه‌های خنثی (متصل به زمین)
  • سرج ارستر (Surge Arresters) که وسیله‌ای برای محافظت وسایل الکترونیکی در مقابل ولتاژهای بالا می‌باشد.

                                         صاعقه گیر

سیستم‌های حفاظت در برابر رعدوبرق معمولاً بر 3 نوع‌اند:

1-      میله‌های صاعقه گیر (The lightning rod)

2-      میله‌های صاعقه گیر با سیم‌های محکم بسته‌شده: این سیم‌ها در بالای مکان موردحفاظت کشیده می‌شوند و برای سازه‌های خاصی به کار می‌روند مانند؛ مناطق پرتاب موشک، مناطق نظامی و حفاظت از مناطق مجهز به سیم‌های حمل ولتاژ بالا.

              سیستم صاعقه گیر

3-      عایق رعدوبرق طبق قفس فارادی: این نوع از محافظت به کمک نوارهای متقارن رسانا پیچیده شده دورتادور ساختمان، صورت می‌گیرد. این نوع از صاعقه گیر برای ساختمان‌هایی که بسیار حساس هستند مانند سایت‌های کامپیوتری و اتاق سرور به کر می‌رود.

                     ساختمان-صاعقه گیر        

قوانین نصب:

تمامی ساختمان‌ها باید به دو صفحه‌ی زمین گسترده، جدا از هم و ترجیحاً در گوشه‌های مورب ساختمان (درصورتی‌که وسعت محیط پیرامون ساختمان 250-فوت یا کمتر بود)، مجهز باشند.

              قوانین نصب صاعق گیر

اگر فضای احاطه‌شده توسط خانه بین 250 تا 350 فوت بود به 3 صفحه‌ی زمین و اگر بین 350 تا 450 بود به 4 صفحه نیاز خواهیم داشت و در متراژهای دیگر نیز به همین شکل محاسبه می‌شود.

برای نصب باید توجه داشت که:

1-      برای سقف‌های از پوشانده شده و یا جنس آلومینیوم از تجهیزات مسی استفاده نمی‌شود. (تجهیزات را نیز از جنس آلومینیوم انتخاب می‌کنیم)

2-      دو سیم از جنس آلومینیوم و مس نباید به هم متصل شوند مگر اینکه از اتصالات مناسب دوفلزی Bimetallic استفاده شود.

              نصب صاعقه گیر

3-      تجهیزات آلومینیوم در زیرزمین استفاده نمی‌شوند

4-      تجهیزات آلومینیوم برای پشت‌بام‌های از جنس مس و یا سطوح مسی استفاده دارند.

میله‌ها باید بافاصله‌های مساوی و کمتر از 20 فوت از یکدیگر (A) قرار گیرند. آخرین میله نباید بیشتر از 2-فوت با لبه (B) فاصله داشته باشد.

              صاعقه-نصب-پشت بام

در هر 3 فوت فاصله برای محکم کردن کابل‌ها به سطح از بست استفاده شود.

طریقه قرارگیری صاعقه گیرها روی دودکش در تصویر زیر مشخص است. در این مورد فاصله‌ی گوشه‌ی خارجی با صاعقه گیر نباید بیشتر از 2 فوت باشد. (A)

 

                طریقه نصب صاعقه گیر

 

 طول میله‌های صاعقه گیر (A) نباید کمتر از 10 اینچ باشد.

           میله صاعقه گیر  

صاعقه گیرها معمولاً تا پایان عمر هر ساختمان با او همراه هستند و زیاد نیاز به تعمیرات پیدا نمی‌کنند.

صاعقه گیر-نقشه      

منابع

[1]

[Online]. Available: http://www.electrical-installation.org/enwiki/Building_protection_system.

[2]

[Online]. Available: http://science.howstuffworks.com/nature/natural-disasters/lightning7.htm.

[3]

[Online]. Available: http://www.lightningrodparts.com/installation.html.

[4]

[Online]. Available: http://engineering.mit.edu/ask/how-do-you-make-and-install-lightning-rod.

 

     

دیدگاه‎ها

دیدگاه خود را بنویسید

تازه‎های وبلاگ

برو بالا