چکیده

صاعقه می تواند منجر به سه "علت آسیب" شود. آسیب/خسارت خود مطابق با چهار نوع مختلف "نوع های خسارت" دسته بندی می شود.

کلمات کلیدی

آسیب، خسارت، صاعقه،برخورد مستقیم، ساختمان، خط برق

مقدمه

به منظور آنالیز ریسک مطابق با استاندارد (DIN EN 62305-2) IEC62305-2 ، چهار" منبع آسیب" به صاعقه تخصیص داده می شود (S1-S4). صاعقه می تواند منجر به "سه علت آسیب" (D1-D3) شود. آسیب/خسارت خود مطابق با چهار نوع مختلف "نوع های خسارت" دسته بندی می شود (L1-L4) (شکل 1.10).

متن مقاله


سرج های صاعقه ممکن است گاهی اوقات تا ۱۰۰ برابر مقدار ولتاژ نامی شده و انرژی زیادی را منتقل کنند.


شکل 1.10: آنالیز ریسک مطابق با استاندارد IEC 62305-2 (VDE 0185-305-2)

C1: شوک الکتریکی جانداران ناشی از ولتاژ های تماس و گام
C2: آتش سوزی، انفجار و ضربه های مکانیکی و شیمیایی ناشی از اثرات فیزیکی تخلیه ی صاعقه
C3: نابودی سیستم های الکتریکی و الکترونیکی ناشی از ولتاژ های سرج
D1: جراحت یا مرگ افراد
D2: قطع خدمت رسانی عمومی 
D3: از دست رفتن گنجینه های فرهنگی غیر قابل جایگزینی
D4: تلفات مالی
شکل 1.10: آنالیز ریسک مطابق با استاندارد IEC 62305-2 (VDE 0185-305-2) C1: شوک الکتریکی جانداران ناشی از ولتاژ های تماس و گام C2: آتش سوزی، انفجار و ضربه های مکانیکی و شیمیایی ناشی از اثرات فیزیکی تخلیه ی صاعقه C3: نابودی سیستم های الکتریکی و الکترونیکی ناشی از ولتاژ های سرج D1: جراحت یا مرگ افراد D2: قطع خدمت رسانی عمومی D3: از دست رفتن گنجینه های فرهنگی غیر قابل جایگزینی D4: تلفات مالی

شکل 1.11: خطر: برخورد مستقیم صاعقه
شکل 1.11: خطر: برخورد مستقیم صاعقه

S1: برخورد مستقیم صاعقه به یک ساختمان

S1: برخورد مستقیم صاعقه به یک ساختمان در صورتی که صاعقه به سیستم حفاظت اولیه در برابر صاعقه یا یک سازهای سقفی که به زمین وصل شده است و قادر به انتقال جریان صاعقه است (نظیر آنتن های پشت بامی) برخورد کند، انرژی صاعقه را می توان به صورت ایمن در پتانسیل زمین تخلیه کرد. ولی استفاده از سیستم اولیه ی حفاظت در برابر صاعقه به تنهایی کافی نیست؛ پتانسیل سیستم ارتینگ ساختمان، به خاطر امپدانسی که دارد افزایش می یابد. افزایش پتانسیل باعث می شود که جریان صاعقه در سیستم ارتینگ ساختمان پخش شده و همچنین وارد سیستم های تامین برق و کابل های داده که در مجاورت سیستم های ارتینگ (ساختمان مجاور، ترانسفورماتور فشار ضعیف هستند شود. برخورد مستقيم صاعقه خطر تلفات جانی، قطع خدمات عمومی تلفن، آتش نشانی، از دست رفتن گنجینه های فرهنگی (موزه، تئاتر)، و نابودی کالاهای ارزشمند (دارایی) را به همراه دارد. سیستم حفاظت در برابر صاعقه از ساختمان ها و افراد در برابر برخورد مستقيم صاعقه و خطر آتش سوزی محافظت می کند (شکل 1.11)


در صورتی که صاعقه به سیستم حفاظت اولیه در برابر صاعقه یا یک سازهای سقفی که به زمین وصل شده است و قادر به انتقال جریان صاعقه است (نظیر آنتن های پشت بامی) برخورد کند، انرژی صاعقه را می توان به صورت ایمن در پتانسیل زمین تخلیه کرد.


شکل 1.12: خطر: پالس سرج ناشی از کوپلینگ سلفی و گالوانیک
شکل 1.12: خطر: پالس سرج ناشی از کوپلینگ سلفی و گالوانیک

S2: برخورد صاعقه به نزدیکی یک ساختمان و کوپل شدن جریان صاعقه تا شعاع ۲ کیلومتری

 برخورد صاعقه در نزدیکی یک ساختمان باعث ایجاد میدان های مغناطیسی بزرگ می شود، که به نوبه ی خود منجر به القای پیک ولتاژ با دامنه ی بالا در سیستم های برق می گردد. کوپلینگ های سلفی یا گالوانیک می تواند باعث وارد آمدن آسیب تا شعاع ۲ کیلومتری اطراف نقطه ی برخورد صاعقه شود. ولتاژهای سرج با سیستم های الکتریکی و الکترونیکی تداخل می کنند یا باعث از بین رفتن آنها می شوند تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه و سرج از قوس های الکتریکی کنترل نشده (اسپارک) و خطر آتش سوزی بعدی محافظت می کنند (شکل 1.12).


برخورد صاعقه در نزدیکی یک ساختمان باعث ایجاد میدان های مغناطیسی بزرگ می شود، که به نوبه ی خود منجر به القای پیک ولتاژ با دامنه ی بالا در سیستم های برق می گردد.


شکل 1.13 : خطر: ضربه ی صاعقه و بخشی از جریان صاعقه در امتداد خطوط
شکل 1.13 : خطر: ضربه ی صاعقه و بخشی از جریان صاعقه در امتداد خطوط

S3: برخورد مستقيم صاعقه به خط برق

برخورد مستقيم صاعقه به سیم بدون روکش فشار ضعیف یا کابل داده می تواند باعث کوپل شدن بخش بزرگی از جریان صاعقه که دارای انرژی مهلکی است، با ساختمان مجاور شود. تجهیزات الکتریکی که در ساختمان انتهای خط نصب شده اند در معرض خطر جدی ناشی از سرج ها هستند. میزان خطر وابسته به نحوه ی قرار گرفتن خطوط دارد. باید بین خط های در دسترس و خط های زیر زمینی تمایز قائل شد، و همچنین نحوه ی اتصال شیلد کابل به همبندی نیز حائز اهمیت است. از تجهیزات مناسب برای حفاظت در برابر صاعقه و سرج به منظور انحراف انرژی ضربه ی صاعقه به سمت زمین در ورودی ساختمان استفاده می شود (شکل 1.13).


برخورد مستقيم صاعقه به سیم بدون روکش فشار ضعیف یا کابل داده می تواند باعث کویل شدن بخش بزرگی از جریان صاعقه که دارای انرژی مهلکی است، با ساختمان مجاور شود.


شکل 1.14: خطر: سرج ولتاژ کویل شده به صورت گالوانیکی و انتقال یافته از طریق خط
شکل 1.14: خطر: سرج ولتاژ کویل شده به صورت گالوانیکی و انتقال یافته از طریق خط

S4: برخورد مستقيم صاعقه به نزدیکی خط برق

 ضربه ی صاعقه باعث ایجاد ولتاژهای سرج در کابل های نزدیک محل برخورد می شود. علت ایجاد سرج های سوئیچینگ نیز ناشی از عملیات قطع و وصل، روشن و خاموش کردن بارهای سلفی و خازنی، و وقفه هایی که جریان های اتصال کوتاه ایجاد می کنند، می باشد. به طور ویژه، وقتی که کارخانجات تولیدی، سیستم های روشنایی با ترانسفورماتورها خاموش می شوند، تجهیزات الکتریکی که در نزدیکی آنها قرار گرفته اند ممکن است آسیب ببینند (شکل 1.14).


سرج های سوئیچینگ و سرج های القایی ولتاژ در خطوط، عامل عمده ی خسارت ها هستند.

محصول مرتبط

آیا به دنبال محصول معرفی در این مقاله هستید؟

نمایش محصول

دیدگاه کاربران

۰۲۱-۵۳۸۱۵
info@bornika.ir