هادی isCon با قابلیت تحمل ولتاژ بالا

وظیفه یک هادی نزولی عایق با قابلیت تحمل ولتاژ بالا کابل های عایق در حفاظت اصلی در برابر صاعقه به منظور کاهش یا حذف فاصله ی جداسازی مطابق با استاندارد IEC62305-3 ( VDE-185-305-3) به کار برده می شوند. isCon فاصله ی جداسازی معادل با ۰.۷۵ متر در هوا و ۱.۵ متر در مواد جامد دارد.

 • اتصال هادی با قابلیت انتقال جریان صاعقه به سیستم جذب، سیستم ارتینگ یا هادی های نزولی استاندارد که به سمت زمین اجرا شده اند

• حفظ فاصله ی جداسازی لازم (s) در محدوده های مشخص شده توسط تولید کننده با قابلیت تحمل ولتاژ به مقدار کافی، هم در نقطه ی تغذیه و هم در کل مسیر بعد از آن 

•ظرفیت کافی برای انتقال جریان با سطح مقطع استاندارد برای هادی ( OBO isCon=35mm ، در استاندارد حداقل مقدار ۲۵ میلی متر مربع است)

در حال حاضر تنها الزامات عمومی عبارتند از

• VDE0185-561) IEC62561) اجزای سیستم حفاظت در برابر صاعقه - بخش 1: الزامات اجزای اتصال به طور مثال ظرفیت حمل جریان نقاط اتصال

• VDEO185-305) IEC62305) حفاظت در برابر صاعقه - بخش ۳: حفاظت از سازه ها و افراد، نظیر سیستم هدایت، حداقل سطح مقطع ها، هم بندی هم پتانسیل سازی

• کار در سطح بین المللی در حال حاضر بر روی پیش نویس استاندارد زیر در حال انجام است: IEC62561: اجزای سیستم حفاظت در برابر صاعقه -– بخش ۸: الزامات اجزای LPS ایزوله

• در حال حاضر هیچ استانداردی تست ها و الزامات خاصی را برای هادی های نزولی عایق ارائه نکرده است.

 کابل های عایق، راه حل هایی هستند که به منظور استفاده از سیستم حفاظت اصلی در برابر صاعقه در شرایطی که امکان حفظ فاصله ی نگهداری وجود ندارد یا به دلایل زیبایی معماری قابل اجرا نیست، پیشنهاد می شوند (شکل 2.61).

حوزه های کاربرد:

• آنتن های مخابراتی

• مراکز کامپیوتری 

•گسترش های سیستم های حفاظت در برابر صاعقه

• کاربردهای معماری

• در شرایطی که نتوان فاصله ی جداسازی را رعایت کرد

 در صورتی که یک صاعقه به صورت مستقیم با تاسیساتی برخورد کند که مجهز به سیستم غیر ایزوله ی حفاظت در برابر صاعقه است، بین این سیستم و سازه های فلزی زمین شده یا تاسیسات الکتریکی زمین شده، قوس الکتریکی رخ خواهد داد.

در یک سیستم ایزوله، فاصله ی جداسازی در صورتی که به درستی محاسبه شود، متضمن عبور جریان صاعقه مستقیما به سمت زمین خواهد بود. در صورتی که این امکان وجود نداشته باشد، می توان از کابل عایق با قابلیت تحمل ولتاژ بالا (شکل 2.64) استفاده کرد تا فاصله ی جداسازی معادل، حفظ شود.

کابل های عایق در حفاظت اصلی در برابر صاعقه به منظور کاهش یا حذف فاصله ی جداسازی مطابق با استاندارد 3-IEC62305 ( 185-305-3 -VDE) به کار برده می شوند. ®isCon فاصله ی جداسازی معادل با  ۰.۷۵ متر در هوا و ۱.۵ متر در مواد جامد دارد. 

• برخلاف کابل های فشار متوسط شیلددار استاندارد که دارای یک شیلد فلزی هستند، کابل های عایق که به عنوان هادی نزولی مورد استفاده  قرار می گیرند دارای یک پوشش با هدایت کم برای کنترل میدان هستند، که ولتاژ زیاد را در نقطه ی تغذیه تخلیه می کند.

با این کار، از ایجاد قوس از طریق پوشش کابل عایق جلوگیری می شود.

• بعد از اولین محل اتصال پتانسیل پوشش کابل، کابل عایق متضمن فاصله ی جداسازی معادل است.

 کابل ® isCon، کابلی با ساختار کواکسیال است. این کابل شامل چندین لایه هادی، موادی که هدایت ضعیف دارند و موادی که عایق هستند، و هادی داخلی با هدایت متناظر است. به لطف ساختار این نوع کابل، هم استقامت دی الکتریک کافی برای ضربه های ولتاژ صاعقه و هم محدود سازی شدت میدان الکتریکی، در هر دو انتهای کابل امکان پذیر شده است. این موجب جلوگیری از تخلیه های خزشی می شود که در صورتی که ساختاری غیر از این استفاده می شد رخ می داد. تخلیه های خزشی همواره در مرز سطوح بین یک ماده ی جامد و یک ماده ی گاز رخ می دهد. پیک های محلی در شدت میدان، ناشی از میدان های الکتریکی ناهمگون هستند، به این صورت که وقتی به ولتاژ شروع تخلیه ی خزشی می رسیم، تخلیه در امتداد سطح هادی ها آغاز میشود.

 محاسبه ی فاصله ی جداسازی مطابق با 3- IEC62305 ( VDEO185-305-3 ) بخش ۶.۳ در نقطه ای که کابل ® isCon وصل شده است انجام می شود. این طول (1) باید از نقطه ی اتصال کابلisCon تا اولین محل هم بندی هم پتانسیل سازی سیستم حفاظت در® برابر صاعقه (نظیر سیستم ارتینگ) اندازه گیری شود. باید بررسی شود که آیا فاصله ی جداسازی محاسبه شده (s) کمتر از مقدار معادل فاصله ی جداسازی کابل ®isCon است یا خیر. اگر فاصله ی جداسازی بیشتر باشد، باید کابل های بیشتری نصب کرد.

مقادیر ارائه شده در جدول، برای تمام سیستم های ارت نوع B قابل استفاده هستند ولی تنها برای آن دسته از سیستم های ارت نوع A صادق هستند که تفاوت مقاومت زمین الکترودهای زمین مجاور آن بیش از ۲ برابر نباشد. اگر مقاومت زمین الکترود منفرد بیش از ۲ برابر تفاوت داشته باشد، باید k=l فرض شود. منبع: جدول ۱۲ استاندارد  IEC62305-3 (VDEO185-305-3)

 در صورتی که چند کابل به صورت موازی با هم نصب شوند، جریان بین آن ها تقسیم می شود. لذا کاهش جریان که باعث کاهش ضریب k می شود، منجر به کاهش فاصله ی جداسازی محاسبه شده (s) می شود.برای این که میدان های مغناطیسی تا حد ممکن کوچک نگه داشته شوند و از تداخل بين کابل های isCon جلوگیری شود، بهتر است کابل های حداقل 20  سانتی متر از هم فاصله داشته باشند. ایده آل این است که کابل دوم، از نمای متقارن ساختمان که کابل اول از آن عبور کرده است به سمت سیستم زمین اجرا شود.

در صورتی که کابل ها کنار یکدیگر قرار بگیرند، اندوکتانس كل آرایش تقسیم بر تعداد کابل ها نمی شود، یعنی تقسیم جریان مطابق با ضریب تعداد کابل ها انجام نمی شود.

 محاسبه ی دقیق فاصله ی جداسازی مدرک مناسبی برای امکان استفاده یا عدم استفاده از کابل isCon است، جدول 2.25.

کابل عایق isCon، با قابلیت تحمل ولتاژ زیاد، الزامات استانداردها را با ایجاد "فاصله ی جداسازی معادل" برآورده می کند.

 • المان کنترل پتانسیل باید با استفاده از کابل مسی با مقطع بزرگتر از ۶ میلی متر مربع یا کابل با هدایت معادل، به یک مرجع پتانسیل وصل شود (شکل 2.68).

• جریان صاعقه نباید از مرجع پتانسیل عبور کند و این مرجع باید تحت پوشش زاویه ی حفاظتی سیستم حفاظت در برابر صاعقه باشد.

• این یعنی می توان از طریق ریل هم بندی هم پتانسیل سازی، سازه های فلزی و زمین شده ی روی بام، بخش های زمین شده ی سازه، و هادی حفاظتی سیستم فشار ضعیف، اتصال به پتانسیل را انجام داد.

• هم بندی هم پتانسیل سازی (با اتصال بزرگتر از ۶ میلی متر مربع) برای فاصله ی جداسازی کمتر از ۱۵ سانتی متر ضروری نیست.

• فاصله ی جداسازی (S) از بخش های فلزی باید در هر حالتی حفظ شود.

در شعاع فاصله ی جداسازی محاسبه شده، هیچ بخش هادی الکتریکی یا زمین شده نباید در ناحیه ی بین المان اتصالی و محل اتصال به پتانسیل قرار بگیرد. این موارد به طور مثال عبارتند از بخش های فلزی ساخت و ساز و بست های کابل و غیره. در صورتی که فاصله ی جداسازی (S) کمتر از ۷۵ سانتی متر در هوا باشد، در این صورت فاصله ی بین محل اتصال به پتانسیل و المان اتصالی (x) را می توان مطابق با فاصله ی مربوطه کاهش داد.

در تاسیسات پیچیده، گاهی اوقات نمی توان فاصله ی جداسازی را با هادی های مرسوم ایجاد کرد، چرا که شرایط سازه اجازه ی اجرای فاصله ی جداسازی را بین سیستم های جذب و تاسیسات برقی نمی دهد. در این شرایط می توان از سیستم های عایق حفاظت در برابر صاعقه، نظیر کابل OBO isCon ، استفاده کرد تا فاصله ی جداسازی مورد نیاز نیز برآورده شود.

بعد از اولین اتصال به پتانسیل پشت المان اتصالی، کابل های ®isCon مطابق با استاندارد 3- VDEO185-305-3) IEC62305 ) فاصله ی جداسازی معادل ۷۵ سانتی متر را در هوا ایجاد می کنند. این یعنی می توان کابل را مستقیما و بدون فاصله روی سازه های فلزی و الکتریکی وصل کرد. هیچ قوس مستقیمی بین کابل هادی نزولی و ساختمانی که تحت حفاظت است ایجاد نخواهد شد (فقط در حالتی که از کابل ® isCon استفاده شود).

 از کابل OBO isCon می توان به روش های منعطفی بهره برد. کابل isCon روی قرقره های کابل تحویل داده میشود. این یعنی کاربر می تواند کابل را بریده و سایز دقیق مورد نیاز خود را از آن جدا کند و سر آن را ترمینال بزند. یعنی: نیازی به سفارش ترمینال از قبل نیست، بلکه انعطاف پذیری کار با این کابل به قدری بالا است که به راحتی می توان از آن در سایت ساخت و ساز به هر نحوی استفاده کرد. البته به منظور انجام برنامه ریزی و مسیریابی درست محل عبور کابل isCon به دانش خاصی نیاز است. این دانش، توسط دستورالعمل های نصب OBO در اختیار مصرف کنندگان قرار داده می شود، و همچنین در کارگاه های آموزشی OBO نیز قابل آموزش است.

 استفاده از کابل های بدون هالوژن باعث جلوگیری از تشکیل گازهای خورنده و سمی در طول ساخت و ساز می شود. این گازها میتوانند باعث آسیب جدی به افراد و تجهیزات شوند. هزینه های ناشی از خورندگی گازهای تولید شده توسط حريق غالبا بیش از هزینه های خود حریق هستند. کابل ® OBO isCon از مواد عاری از هالوژن ساخته شده است.

در کابل هایی که در برابر حریق مقاوم نیستند، حريق قادر است تنها در چند دقيقه كل آن را در بر گیرد. کابل های ضد حریق در مقابل از گسترش حریق جلوگیری کرده و بعد از رفع منبع حریق، به خودی خود خاموش می شوند. ضد حریق بدن کابل ®OBO isCon مطابق با استاندارد   2-1 -60332 DIN EN اثبات شده است.

 پوشش خارجی کابل ®OBO isCon از ماده ای بسیار مقاوم در برابر  استهلاک ساخته شده است (EVA = اتیلن وینیل استات). مقاومت این ماده در برابر فرسایش در اثر هوا توسط تست های زیر ثابت شده است:

• مقاومت در برابر اوزن مطابق با استاندارد 1-2- 60811 DIN EN بخش ۸

• تست مقاومت در برابر نور آفتاب مطابق با 1581 UL بخش ۱۲۰۰

• مقاومت در برابر اثر سرما مطابق با 4-1- 60811 DIN EN بخش ۸.۵

 بام هایی که پوشش نرم دارند (شکل 2.71) نظیر پوشش هایی از کاه کاهگل یا پوشاک و غیره، نیازمند حفاظت اضافی در برابر صاعقه و خطر آتش سوزی همراه با آن هستند. پیشنهاد می شود در این حالت از سیستم ایزوله ی حفاظت در برابر صاعقه با استفاده از کابل ®isCon اجرا شود تا انتظارات معمار و سازنده برآورده شود. سیستم جذب با استفاده از میله های جذب اجرا می شود، که این امکان را ایجاد می کنند که کابل از درون آن ها (از نوع isFang IN) عبور کند. نسخه ی خاکستری کابل ®isCon متضمن سطح بالایی از حفاظت بوده و می توان از آن برای بام های نرم استفاده کرد. در این صورت، کابل را می توان از زیر بام نرم عبور داد.

 تاسیساتی نظیر سیستم های مخابراتی سیار، به ویژه در مواردی که تعمیرات و بازسازی انجام می شود، باید تحت حفاظت در برابر صاعقه باشند (شکل 2.72).

محدودیت های فضایی، و همچنین اثر سیگنال های انتقال را می توان با اجرای سیستم حفاظت در برابر صاعقه با استفاده از کابل ®isCon رفع کرد. از این کابل به راحتی و طبق استاندارد می توان هم در تاسیسات فعلی حفاظت در برابر صاعقه استفاده کرد و هم به صورت یک سیستم مجزای حفاظت در برابر صاعقه از آن بهره برد.

 در مناطقی که در معرض دید هستند، و همچنین هر جایی که زیبایی مهم است، استفاده از کابل ®isCon پیشنهاد می شود (شکل 2.73). هم بندی هم پتانسیل سازی بعد از ۱.۵ متر اول در میله انجام می شود. کل لوله ارت می شود، که متضمن هم بندی هم پتانسیل سازی جامع است. این از نظر بصری یک راه حل ساده و عالی برای نصب است.

در نواحی Ex او ۲۱، بعد از اولین اتصال پتانسیل، کابل ®OBO isCon باید در فواصل منظم (۰.۵ متری) با بست های ابل فلزی (نظيرisCon  H VA یا PAE) به هم بندی هم پتانسیل سازی وصل شود. در صورتی که صاعقه به این سیستم برخورد کند، جریان صاعقه نباید از همبند هم پتانسیل سازی عبور کند و این هم بندی باید تحت پوشش زاویه ی حفاظتی سیستم حفاظت در برابر صاعقه قرار بگیرد.