سیستم حفاظت در برابر صاعقه (Lightning Protection System یا LPS) مجموعهای از تجهیزات مهندسی است که برای دریافت، هدایت و تخلیه ایمن جریان صاعقه به زمین طراحی شده است. این سیستم از خسارت به ساختمانها، تجهیزات الکتریکی، مراکز صنعتی، نیروگاهها، مخازن نفت و گاز، دکلها و همچنین حفظ ایمنی افراد جلوگیری میکند.
با توجه به افزایش استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس و ارزش بالای تأسیسات صنعتی، اجرای یک سیستم استاندارد حفاظت در برابر صاعقه به یکی از مهمترین الزامات پروژههای ساختمانی و صنعتی تبدیل شده است.
سیستم حفاظت در برابر صاعقه چیست؟
هنگام برخورد صاعقه، جریانی با شدت بسیار بالا (گاهی بیش از ۲۰۰ هزار آمپر) در مدت زمان بسیار کوتاهی آزاد میشود. اگر این انرژی مسیر مناسبی برای تخلیه نداشته باشد، میتواند باعث:
- آتشسوزی
- انفجار
- آسیب تجهیزات الکتریکی
- از بین رفتن سیستمهای مخابراتی
- تخریب سازه
- خطر جانی برای افراد
شود.
سیستم حفاظت در برابر صاعقه این انرژی را از طریق مسیرهای از پیش طراحی شده دریافت کرده و به سیستم ارت منتقل میکند تا بدون ایجاد خسارت تخلیه شود.
سیستم حفاظت در برابر صاعقه چیست؟
هنگام برخورد صاعقه، جریانی با شدت بسیار بالا (گاهی بیش از ۲۰۰ هزار آمپر) در مدت زمان بسیار کوتاهی آزاد میشود. اگر این انرژی مسیر مناسبی برای تخلیه نداشته باشد، میتواند باعث:
- آتشسوزی
- انفجار
- آسیب تجهیزات الکتریکی
- از بین رفتن سیستمهای مخابراتی
- تخریب سازه
- خطر جانی برای افراد
شود.
سیستم حفاظت در برابر صاعقه این انرژی را از طریق مسیرهای از پیش طراحی شده دریافت کرده و به سیستم ارت منتقل میکند تا بدون ایجاد خسارت تخلیه شود.
کاربرد سیستم حفاظت در برابر صاعقه
این سیستم در طیف گستردهای از پروژهها استفاده میشود، از جمله:
- ساختمانهای مسکونی و برجها
- کارخانهها و صنایع
- نیروگاهها
- پستهای برق
- پالایشگاهها
- پتروشیمیها
- مخازن نفت و گاز
- بیمارستانها
- مراکز داده (Data Center)
- فرودگاهها
- دکلهای مخابراتی
- نیروگاههای خورشیدی و بادی
- سولهها و انبارها
اجزای سیستم حفاظت در برابر صاعقه
1. صاعقهگیر (Air Terminal)
اولین نقطه برخورد صاعقه است و وظیفه دریافت تخلیه الکتریکی را برعهده دارد.
انواع آن عبارتند از:
- صاعقهگیر پسیو
- صاعقهگیر اکتیو (ESE)
2. هادی نزولی (Down Conductor)
جریان صاعقه را از صاعقهگیر به سمت زمین منتقل میکند.
معمولاً از:
- تسمه مسی
- سیم مسی
- کابل مسی
استفاده میشود.
3. سیستم ارتینگ
مهمترین بخش سیستم است که انرژی صاعقه را به صورت ایمن در خاک تخلیه میکند.
اجزای آن شامل:
- میله ارت
- صفحه مسی
- مواد کاهنده مقاومت زمین
- چاه ارت
- اتصالات و کلمپها
4. اتصالات و کلمپها
تمام اجزای سیستم باید با اتصالات استاندارد و مقاوم در برابر خوردگی به یکدیگر متصل شوند.
در پروژههای حرفهای معمولاً از:
- جوش احتراقی (Cadweld)
- کلمپهای مسی
- کلمپهای برنجی
- کلمپهای استیل
استفاده میشود.
5. سرج ارستر (Surge Protection Device)
حتی اگر صاعقه مستقیماً به ساختمان برخورد نکند، اضافه ولتاژ ناشی از آن میتواند تجهیزات الکترونیکی را از بین ببرد.
سرج ارستر از تجهیزات زیر محافظت میکند:
- تابلو برق
- PLC
- دوربین مداربسته
- شبکه کامپیوتری
- سیستم اعلام حریق
- تجهیزات مخابراتی
انواع سیستم حفاظت در برابر صاعقه
سیستم پسیو (Passive)
در این روش از میلههای فلزی ساده استفاده میشود و حفاظت بر اساس استانداردهای کلاسیک انجام میشود.
مزایا:
- قیمت مناسب
- نصب ساده
- طول عمر بالا
- مناسب ساختمانهای معمولی
سیستم اکتیو (ESE)
در این سیستم از صاعقهگیرهای اکتیو استفاده میشود که با ایجاد میدان الکتریکی، احتمال جذب صاعقه را افزایش میدهند.
مزایا:
- شعاع حفاظتی بیشتر
- تعداد کمتر صاعقهگیر
- مناسب پروژههای صنعتی
- کاهش هزینه اجرای شبکه حفاظت
استانداردهای سیستم حفاظت در برابر صاعقه
طراحی این سیستم باید مطابق استانداردهای بینالمللی انجام شود، از جمله:
- IEC 62305
- NFC 17-102
- IEEE
- UL
- BS EN 62305
رعایت این استانداردها تضمینکننده عملکرد صحیح سیستم در شرایط واقعی است.
اهمیت سیستم ارت در حفاظت از صاعقه
بدون یک سیستم ارت مناسب، حتی بهترین صاعقهگیر نیز کارایی لازم را نخواهد داشت.
کیفیت سیستم ارت بر اساس مقاومت زمین سنجیده میشود و بسته به نوع پروژه، طراحی آن با توجه به شرایط خاک، رطوبت و الزامات استاندارد انجام میشود.
مزایای اجرای سیستم حفاظت در برابر صاعقه
- جلوگیری از آتشسوزی
- حفاظت از جان افراد
- جلوگیری از خرابی تجهیزات
- کاهش هزینه تعمیرات
- افزایش ایمنی تأسیسات
- افزایش عمر تجهیزات برقی
- کاهش توقف خطوط تولید
- حفاظت از اطلاعات و تجهیزات شبکه
چه ساختمانهایی به سیستم حفاظت در برابر صاعقه نیاز دارند؟
تقریباً تمام ساختمانها میتوانند از این سیستم بهرهمند شوند، اما اجرای آن برای موارد زیر ضروریتر است:
- ساختمانهای بلند
- برجها
- بیمارستانها
- مراکز داده
- کارخانهها
- پالایشگاهها
- نیروگاهها
- مراکز مخابراتی
- انبار مواد قابل اشتعال
- ساختمانهای دارای تجهیزات الکترونیکی حساس
چه ساختمانهایی به سیستم حفاظت در برابر صاعقه نیاز دارند؟
تقریباً تمام ساختمانها میتوانند از این سیستم بهرهمند شوند، اما اجرای آن برای موارد زیر ضروریتر است:
- ساختمانهای بلند
- برجها
- بیمارستانها
- مراکز داده
- کارخانهها
- پالایشگاهها
- نیروگاهها
- مراکز مخابراتی
- انبار مواد قابل اشتعال
- ساختمانهای دارای تجهیزات الکترونیکی حساس
مراحل اجرای سیستم حفاظت در برابر صاعقه
- بازدید و ارزیابی محل پروژه
- انجام تحلیل ریسک مطابق استاندارد IEC 62305
- طراحی سیستم حفاظت
- انتخاب تجهیزات مناسب
- نصب صاعقهگیر
- اجرای هادیهای نزولی
- اجرای سیستم ارتینگ
- نصب سرج ارستر
- تست و اندازهگیری مقاومت زمین
- تحویل و مستندسازی پروژه
نقش تجهیزات باکیفیت در عملکرد سیستم
کیفیت تجهیزات مورد استفاده تأثیر مستقیمی بر عملکرد سیستم دارد. استفاده از تجهیزات استاندارد مانند:
- صاعقهگیرهای اکتیو و پسیو
- سرج ارستر
- اسپارک گپ
- کلمپهای ارت
- کابلشوهای مسی و بیمتال
- سیم و تسمه مسی
- صفحه مسی
- میله ارت
- مواد کاهنده مقاومت زمین
- تجهیزات جوش احتراقی
باعث افزایش عمر سیستم و کاهش هزینههای نگهداری خواهد شد.
چرا شرکت مهندسی کاهنگان مهر؟
شرکت مهندسی کاهنگان مهر با بیش از ۳۰ سال تجربه در زمینه طراحی، تولید، تأمین و اجرای تجهیزات ارتینگ، حفاظت در برابر صاعقه و حفاظت کاتدی، محصولات خود را مطابق استانداردهای IEC، IEEE، DIN، BS و UL تولید و به پروژههای بزرگ برق، نفت، گاز، پتروشیمی، فولاد، سیمان و نیروگاهی ارائه میکند.
بهرهگیری از تجهیزات استاندارد، کنترل کیفیت دقیق، تیم مهندسی متخصص و سابقه حضور در صدها پروژه ملی و صادراتی، کاهنگان مهر را به یکی از برندهای معتبر این حوزه تبدیل کرده است.
