انواع صاعقه گیرهای موجود در بازار
مقدمه:
صاعقه گیر یا آذرخش گیر که معنی آن به زبان انگلیسی lightning arrester و یا lightning diverter می باشد مکانیزمی است جهت انتقال ولتاژ ناخواسته تولید شده توسط ابرها به زمین و چاه ارت تعبیه شده، که این کار با اتصال هادی نزولی به صاعقه گیر انجام می شود.
در زمان هایی که طوفان رخ می دهد حرکت ابرها و شرایط جوی باعث بارور شدن ابرها شده و در صورتی که اختلاف پتانسیل به میزان لازم بین ابر (پلاریته مثبت) و زمین (پلاریته منفی) و یا دو ابر با بارهای متفاوت برسد (در حدود ۵۰ کیلو ولت) جرقه بزرگ الکتریکی یا همان صاعقه، رعد و برق و یا آذرخش اتفاق می افتد. معمول صاعقه ها در دشت ها و یا مناطق کوهستانی و یا بر روی دریا اتفاق می افتد در صورتی که رعد برق در مناطق شهری رخ دهد جهت حفاظت از انسانها و تجهیزات موجود، بالاخص تجهیزات خاص و گران قیمت می بایست از صاعقه گیر استفاده کرد. اغلب صاعقه گیرها بر روی ساختمان های بلند و یا ساختمان هایی که در فضای باز هستند و یا زمین های فوتبال و غیره استفاده می شود.
انواع صاعقه گیر:
صاعقه گیرها از نظر نحوه عملکرد، به دو نوع اصلی تقسیم میشوند: فعال و غیر فعال
صاعقه گیرهای غیر فعال (Passive)
صاعقه گیرهایی که بر اساس شکل و خاصیت فیزیکی متضمن تشدید پدیده هایی مثل اثر میله نوک تیز (Point Effect) میش. ند و در این مسیر هیچ عامل تشدید کنندهای غیر از شکل خاص آنها وجود ندارد. مثل میله ساده فرانکلین، صاعقه گیرهای ژوپیتر، جوجه تیغی و ترمینال سیم هوایی (سیمهای معلق).
صاعقه گیرهای فعال (Active)
صاعقه گیر هایی که به واسطه انرژی دریافت شده از منبع خارجی و یا تولید شده بصورت خودکفا، اثر پدیده هایی مثل Point Effect یا Corona Effect را تشدید مینماید، تنوع وسیعی دارند. از انواع آنها میتوان اتمی – بادی – خورشیدی – برقی – خازنی و … را نام برد.
وابسته یا خودکفا
از نظر نیاز به انرژی، صاعقه گیرهای فعال به دو گروه تقسیم میشوند. آنهائیکه برای فعال شدن به یک منبع خارجی مثل باتری یا برق شهر محتاج هستند و بدون آن نمیتوانند کار کنند و گروهی که انرژی را توسط یک مکانیسم داخلی از محیط اطراف دریافت مینمایند. نوع اول را وابسته و نوع دوم را خودکفا مینامند.
انواع صاعقه گیرهای خودکفا
۱ – صاعقه گیرهای اتمی
این گروه از صاعقه گیرها که سابقاً ساخته میشد، به هیچ وجه انرژی مصرفی را از منبع خارجی تامین نمیکرد و لذا ضمن قدرت یونیزاسیون بالا، شعاع حفاظتی وسیعی را فراهم میآورد. دلیل حذف این نوع صاعقه گیر از مدار تولید و مصرف به قرار زیر هستند:
الف. – یونیزاسیون هوای اطراف این نوع صاعقه گیر در تمام فصول و مواقع سال رخ میدهد. هیچ وابستگی به شرایط جوی و محیطی ندارد. نیمه عمر طولانی چشمه سزیم تداوم طول عمر دستگاه را سبب میشد، اما محیط را در مواقع غیر ضروری با یونیزاسیون مداوم دچار آلودگی مینمود (تشعشع رادیواکتیو برای موجودات زنده مضر است، اگرچه هنوز وسعت این مضرات کاملاً مشخص نشده، اما اجتناب از آن توصیه شده است).
ب. -، چون پدیده یونیزاسیون در این ابزار ارتباط با پیوند صحیح صاعقه گیر با زمین ندارد و عملاً به دلیل منشأ خاص (عنصر رادیواکتیو) انرژی آن از پدیده Point Effect نشأت نمیگیرد (اگرصاعقه گیری با تشدید پدیده Point Effect فعال شود در صورت قطع مسیر هادی میانی و چاه ارت عملاً از کار میافتد و یونیزاسیون صورت نمیگیرد) در صورت قطع مسیر چاه ارت یونیزاسیون ادامه دشته و صاعقه گیر بدون داشتن اتصال مناسب با زمین نقطه برتر دریافت صاعقه باقی میماند و در صورت دریافت صاعقه، بعلت نقص در مسیر تخلیه صاعقه گیر متلاشی شده و یا به اطراف جرقه جانبی پرتاب مینماید و موجب آتش سوزی میشود که این هر دو با هدف اولیه نصب صاعقه گیر منافات دارد و لدا همین عوامل سبب حذف آن از چرخه تولید و مصرف شد.
۲ – صاعقه گیرهای بادی یا پیزوالکتریک
این نوع صاعقه گیر از یک محفظه خالی با مسیر ورود و خروج دوکی شکل آیرو دینامیک ساخته شده که ورود و خروج هوا از آن طی یک سیکل و مسیر مشخص صورت میپذیرد و سبب ارتعاش یک الکترود عمودی میشود. الکترود موصوف به یک سلول پیزوالکتریک متصل است. نوسانات الکترود سبب ایجاد الکتریسیته ساکن در سلول میشود و این انرژی ذخیره شده بین الکترود و جداره خارجی صاعقه گیر تخلیه شده و سبب یونیزاسیون هوای اطراف خواهد شد. تکنیک فوق خودکفا، اما بسیار حساس و آسیب پذیر است. چراکه ورود یک جسم خارجی و عدم خروج آن به سبب مسیر دوکی شکل خروجی ممکن است باعث انسداد مسیر و از کار افتادن دستگاه شود. ضمن اینکه وزش هر نوع باد (که لزوماً صاعقهای به دنبال ندارد) باعث شارژ شدن بی مورد دستگاه و کاهش طول عمر سلول پیزوالکتریک و عملکرد ارتعاشی آن میشود.
