صاعقه گیر چیست؟

صاعقه گیر‌ (Lightning Arrester یا  Lightning Rod) یک وسیله حفاظتی است که برای جلوگیری از آسیب ناشی از صاعقه به ساختمان‌ها، تجهیزات صنعتی یا تأسیسات الکتریکی استفاده می‌شود. عملکرد اصلی صاعقه‌گیر این است که مسیر امنی برای تخلیه جریان الکتریکی صاعقه به زمین فراهم کند، تا از آسیب دیدن سازه‌ها، تجهیزات برقی یا آتش‌سوزی جلوگیری شود.

تست صاعقه گیرها

اهمیت تست صاعقه‌گیر

صاعقه‌گیرها به عنوان اولین خط دفاعی در برابر صاعقه، نقش حیاتی در حفاظت از جان و مال ایفا می‌کنند. با گذر زمان و در اثر عوامل محیطی، کارایی این تجهیزات ممکن است کاهش یابد. تست‌های دوره‌ای تضمین می‌کنند که سیستم همچنان قادر به هدایت جریان صاعقه به زمین و جلوگیری از آسیب به ساختمان و تجهیزات حساس است.

خطرات ناشی از برخورد مستقیم صاعقه به ساختمان‌ها و تاسیسات : 

این خطرات به طور معمول شامل موارد زیر هستند:

  • آتش‌سوزی: جریان بسیار زیاد و حرارت بالای ناشی از صاعقه می‌تواند باعث اشتعال مواد قابل احتراق در ساختمان و بروز آتش‌سوزی‌های گسترده شود.
  • تخریب سازه: نیروی مکانیکی ناشی از تخلیه الکتریکی صاعقه و انبساط ناگهانی هوا می‌تواند به اجزای سازه‌ای ساختمان آسیب جدی وارد کند و منجر به تخریب بخشی یا کل آن شود.
  • آسیب به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی: ولتاژ و جریان ناشی از صاعقه می‌تواند به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی حساس آسیب برساند، باعث از کار افتادگی آن‌ها شده و هزینه‌های تعمیر و جایگزینی قابل توجهی ایجاد کند.
  • خطر جانی: برخورد مستقیم صاعقه با افراد می‌تواند منجر به جراحات شدید، سوختگی‌های عمیق، ایست قلبی و حتی مرگ شود. همچنین، شوک الکتریکی ناشی از تماس با سازه‌های برق‌دار شده در اثر صاعقه می‌تواند خطرناک باشد.

برای دریافت خدمات در زمینه تست سیستم ارتینگ با کارشناسان شرکت آستا تماس بگیرید.

اجزای اصلی صاعقه‌گیر

  1. میله صاعقه‌گیر: معمولاً فلزی (مثل مس یا آلومینیوم) و در بالاترین نقطه ساختمان نصب می‌شود تا اولین نقطه برخورد صاعقه باشد.
  2. سیم هادی (هادی نزولی): جریان صاعقه را از میله به زمین منتقل می‌کند.
  3. الکترود زمین (چاه ارت): جریان صاعقه را به زمین منتقل کرده و پخش می‌کند.

انواع صاعقه‌گیر

  1. صاعقه‌گیر ساده (روشن): همان میله‌های فلزی سنتی که مستقیماً به چاه ارت متصل می‌شوند.
  2. صاعقه‌گیر فعال (الکترونیکی): دارای سیستمی برای تشخیص صاعقه در حال نزدیک شدن و تولید پالس پیش‌فعال برای جذب صاعقه به سمت خود.
  3. صاعقه‌گیر میله‌ای با نوک تیز یا کروی: بسته به طراحی متفاوت هستند و برای نقاط خاصی کاربرد دارند.
انواع صاعقه‌گیر

انواع تست‌های صاعقه‌گیر

روش‌های مختلفی برای تست عملکرد صاعقه‌گیر وجود دارد که هر کدام به منظور اطمینان از کارایی صحیح و ایمنی سیستم انجام می‌شوند. مهم‌ترین روش‌های تست عملکرد صاعقه‌گیر عبارتند از:

  • بازرسی ظاهری و مکانیکی: بررسی دقیق وضعیت فیزیکی صاعقه‌گیر شامل میله‌ها، بست‌ها، اتصالات، جوشکاری‌ها، و قطعات متحرک و ثابت برای شناسایی هرگونه آسیب، زنگ‌زدگی، فرسودگی یا نقص مکانیکی.
  • تست الکتریکی: استفاده از دستگاه‌های تخصصی برای اعمال جریان‌های الکتریکی کنترل‌شده به صاعقه‌گیر و سیستم ارتینگ. این تست میزان مقاومت سیستم زمین را اندازه‌گیری کرده و توانایی صاعقه‌گیر در هدایت جریان‌های قوی صاعقه به زمین را بررسی می‌کند.
  • تست عملکردی صاعقه‌گیرهای اکتیو: شامل شبیه‌سازی شرایط واقعی صاعقه با اعمال جریان و ولتاژهای مشخص و سنجش پارامترهایی مانند زمان پاسخ، مقاومت الکتریکی و کارایی کلی دستگاه است. این تست‌ها همچنین شامل بررسی صحت عملکرد مدارهای الکترونیکی و سنسورها می‌شود.
  • تست با دستگاه تستر الکترونیکی (مانند تستر نیمبوس): این دستگاه‌ها وضعیت مدار داخلی صاعقه‌گیرهای الکترونیکی خازنی را بررسی می‌کنند و با اعمال ولتاژ و اندازه‌گیری‌های داخلی، صحت عملکرد و مدل دستگاه را مشخص می‌نمایند.
  • آزمایش‌های محیطی: تست صاعقه‌گیرها در شرایط مختلف محیطی مانند رطوبت، دما و فشار باد برای اطمینان از مقاومت و عملکرد پایدار در شرایط واقعی.
  • بررسی سیستم ارتباطی و سیم‌کشی: کنترل کیفیت سیم‌کشی و اتصالات برای اطمینان از عدم وجود اختلال یا تأخیر در ارسال سیگنال‌ها و عملکرد صحیح سیستم الکترونیکی صاعقه‌گیر.
  • مستندسازی و گزارش‌دهی: ثبت دقیق نتایج تست‌ها و تحلیل داده‌ها برای ارائه توصیه‌های بهبود، تعمیر یا تعویض قطعات و پیگیری‌های بعدی.

این روش‌ها به صورت ترکیبی و دوره‌ای انجام می‌شوند تا ایمنی و کارایی سیستم صاعقه‌گیر تضمین شود و از خسارات احتمالی ناشی از برخورد صاعقه جلوگیری گردد.

تفاوت‌های بازرسی ظاهری و داخلی صاعقه‌گیر

نوع بازرسی تعریف و هدف ابزار مورد نیاز موارد بررسی شده
بازرسی ظاهری بررسی وضعیت فیزیکی و قابل مشاهده اجزای صاعقه‌گیر و اتصالات آن معمولاً با چشم یا ابزار ساده – سلامت فیزیکی میله‌ها و هادی‌ها
– شل یا معیوب بودن بست‌ها و اتصالات
– وجود زنگ‌زدگی یا خوردگی
– آسیب‌های مکانیکی یا سوختگی ناشی از صاعقه
– اطمینان از نصب صحیح و استحکام اجزا
بازرسی داخلی بررسی عملکرد الکتریکی و سلامت داخلی اجزای صاعقه‌گیر و سیستم ارتینگ دستگاه ارت تستر، تجهیزات تست تخصصی – اندازه‌گیری مقاومت سیستم زمین
– تست عملکرد صاعقه‌گیر با تجهیزات تخصصی
– بررسی سلامت داخلی قطعات (مثلاً کپسول گاز یا مکانیزم تخلیه در صاعقه‌گیرهای اکتیو)
– اطمینان از عدم وجود نشتی یا نقص عملکرد

خلاصه تفاوت‌ها:

  • بازرسی ظاهری بر مشاهده مستقیم و بررسی وضعیت فیزیکی و نصب اجزا تمرکز دارد، در حالی که بازرسی داخلی به سنجش عملکرد الکتریکی و سلامت داخلی قطعات با ابزارهای تخصصی می‌پردازد.
  • بازرسی ظاهری معمولاً سریع‌تر و ساده‌تر است، اما بازرسی داخلی نیازمند دانش فنی و تجهیزات ویژه می‌باشد.
  • هدف بازرسی ظاهری، شناسایی مشکلات قابل مشاهده است؛ هدف بازرسی داخلی، اطمینان از عملکرد صحیح و ایمن سیستم در شرایط واقعی می‌باشد

در صورتی که هر گونه سوال و یا ابهامی در مورد تست سیستم ارتینگ دارید،‌ فرم کارشناسی را پر کنید.

مراحل انجام تست صاعقه‌گیر

تست صاعقه‌گیر معمولاً به منظور اطمینان از عملکرد درست سیستم ارتینگ و انتقال جریان به زمین انجام می‌گیرد. مهم‌ترین بخش تست، بررسی مقاومت زمین است.

مراحل تست:

  1. بررسی چشمی: کنترل سالم بودن میله، سیم‌ها و اتصالات.
  2. تست مقاومت سیستم زمین (چاه ارت):
  • با استفاده از دستگاه ارت‌تستر انجام می‌شود.
  • مقدار مقاومت باید کمتر از ۱۰ اهم (و در موارد خاص، زیر ۵ اهم) باشد.
  1. تست پیوستگی الکتریکی:
  • برای اطمینان از اتصال الکتریکی مناسب بین میله، سیم و الکترود زمین.
  1. تست صاعقه‌گیرهای فعال:
  • این نوع صاعقه‌گیرها دارای ماژول‌های الکترونیکی هستند و باید با دستگاه‌های تخصصی و مطابق با دستورالعمل کارخانه سازنده تست شوند.
  • تست دوره‌ای (معمولاً سالی یک‌بار) توصیه می‌شود.
تست صاعقه گیر

نکات کلیدی و استانداردهای تست

در تست و بررسی سیستم صاعقه‌گیر، رعایت نکات فنی و استانداردهای ایمنی اهمیت بالایی دارد. مهم‌ترین نکاتی که باید مورد توجه قرار گیرند عبارتند از:

  • حداقل سطح مقطع سیم مسی چند مفتولی اتصال زمین صاعقه‌گیر باید ۵۰ میلی‌متر مربع باشد تا ظرفیت لازم برای عبور جریان صاعقه را داشته باشد.
  • حداکثر مقاومت سیستم زمین نباید بیشتر از ۱۰ اهم باشد؛ این مقدار تضمین می‌کند که جریان صاعقه به خوبی به زمین منتقل می‌شود و خطرات احتمالی کاهش می‌یابد.
  • الکترود زمین صاعقه‌گیر باید با سایر الکترودهای ساختمان هم‌بند شود تا یکپارچگی سیستم ارتینگ حفظ شود و مسیرهای موازی برای تخلیه جریان ایجاد گردد.
  • در ساختمان‌های بالای ۲۷ متر، حداقل دو هادی نزولی باید نصب شود و فاصله بین دو هادی نزولی حداقل ۱۰ متر باشد، ترجیحاً از دو ضلع مختلف ساختمان عبور کنند.
  • هر ۵۰ سانتی‌متر روی هادی نزولی باید یک بست نصب شود تا استحکام مکانیکی و ایمنی سیستم تأمین گردد.
  • اگر از فولاد ساختمان به عنوان هادی نزولی استفاده شده باشد، اتصالات باید یا جوش داده شوند، یا با کلمپ مخصوص انجام شوند، یا به اندازه ۲۰ برابر قطرشان همپوشانی داشته و با سیم آرماتوربندی همبند شوند.
  • تجهیزات مورد استفاده باید مقاوم در برابر زنگ‌زدگی و خوردگی باشند، و از ترکیب دو فلز مختلف که باعث ایجاد خوردگی الکترولیتی می‌شود، اجتناب شود.
  • بازرسی ظاهری و داخلی صاعقه‌گیرها باید به صورت منظم انجام شود تا هرگونه آسیب فیزیکی، زنگ‌زدگی، شل شدن اتصالات یا فرسودگی شناسایی و رفع گردد.
  • تست الکتریکی و عملکردی صاعقه‌گیرها باید با تجهیزات تخصصی انجام شود تا اطمینان حاصل شود دستگاه قادر به هدایت جریان‌های بالا به زمین است و هیچ نشتی یا اختلالی وجود ندارد.
  • مستندسازی دقیق تمامی مراحل تست، نتایج و اقدامات اصلاحی انجام‌شده برای پیگیری و تحلیل‌های بعدی الزامی است.

رعایت این نکات باعث افزایش ایمنی، کارایی و طول عمر سیستم صاعقه‌گیر می‌شود و از خسارات جانی و مالی ناشی از برخورد صاعقه جلوگیری می‌کند.

استانداردها و مقررات مربوط به تست صاعقه گیرها

  • استاندارد بین‌المللی IEC 62305: این استاندارد جامع‌ترین چارچوب برای طراحی، ارزیابی، نصب و نگهداری سیستم‌های حفاظت در برابر صاعقه است و شامل چهار بخش اصلی است:
    • اصول کلی و مفاهیم حفاظت
    • ارزیابی خطرات صاعقه
    • حفاظت سازه‌ها و افراد
    • حفاظت تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی
      این استاندارد تعیین سطح حفاظت (LPL) و مدیریت ریسک را نیز شامل می‌شود که برای انتخاب صحیح سیستم حفاظت حیاتی است
  • استاندارد EN 62561 (IEC 62561): این استاندارد مربوط به اجزای حفاظت در برابر صاعقه است و تست‌هایی مانند اسپارک گپ‌ها، شمارنده جریان صاعقه و تجهیزات حفاظت در برابر سرج را پوشش می‌دهد. تست‌ها شامل اعمال پالس‌های جریان صاعقه تا ۲۰۰ کیلوآمپر و تست‌های زیست‌محیطی مانند اسپری نمک و تست‌های استحکام کششی است
  • استانداردهای VDE و MIL-STD: برای تجهیزات خاص مانند حفاظت کابل‌های داده یا تجهیزات هواپیمایی، استانداردهایی مانند VDE 0845-3-1، MIL-STD 461/464 و DO-160 Article 22 به کار می‌روند که تست‌های سختگیرانه‌ای برای اثرات مستقیم و غیرمستقیم صاعقه تعریف می‌کنند
  • استانداردهای مربوط به نصب و اجزای صاعقه‌گیر: شامل الزاماتی مانند حداقل سطح مقطع هادی‌های اتصال زمین (حداقل ۵۰ میلی‌متر مربع)، مقاومت زمین کمتر از ۱۰ اهم، فاصله و تعداد هادی‌های نزولی، و استفاده از مواد ضد زنگ و مقاوم در برابر خوردگی است
  • تست‌های عملکردی با ژنراتورهای جریان بالا و ولتاژ ضربه‌ای: این تست‌ها با استفاده از ژنراتورهای مارکس و دستگاه‌های تخصصی انجام می‌شود تا اطمینان حاصل شود صاعقه‌گیر قادر به تحمل جریان‌های بسیار بالا (تا ۲۰۰ کیلوآمپر) و ولتاژهای میلیون‌ها ولت است

این استانداردها و تست‌های سختگیرانه تضمین می‌کنند که سیستم‌های صاعقه‌گیر در شرایط واقعی و شدید، عملکرد قابل اطمینان و ایمنی لازم را داشته باشند و از خسارات جانی و مالی ناشی از صاعقه جلوگیری کنند.

 جمع‌بندی

تست و بازرسی مستمر صاعقه‌گیرها، تضمین‌کننده عملکرد بهینه و ایمنی ساختمان در برابر صاعقه است. رعایت الزامات فنی و استانداردهای بین‌المللی در این فرآیند، ریسک آسیب‌های جانی و مالی را به حداقل می‌رساند و عمر مفید سیستم را افزایش می‌دهد.

برای آشنایی بیشتر و ثبت نام در دوره های ایمنی سیستم ارتینگ روی دکمه زیر کلیک کنید.