برق گیر و نقش آن در جلوگیری از آسیب به ساختمان

به گزارش مجله عطر یاس، برق گیر میله یا سیم های رسانایی هستند که در بالای ساختمان نصب می شوند. در صورت بروز رعد و برق، این سیستم ایمنی، برق را به سمت زمین راهنمایی می نماید. اصلی ترین هدف نصب برقگیر در ساختمان جلوگیری از آتش سوزی پس از برخورد آذرخش است.

برق گیر و نقش آن در جلوگیری از آسیب به ساختمان

جهت دریافت خدمات پتینه کاری با گروه ساختمانی آبان در ارتباط باشید. هر گونه خدمات رنگ آمیزی با تکنیک های مدرن پتینه کاری را به ما بسپارید.

خبرنگاران | سرویس علوم - نقش برقگیر در جلوگیری از آسیب به ساختمان چیست؟ هدف از ساخت برق گیر ها معمولا اشتباه درک می گردد. بسیاری از مردم فکر می نمایند که برق گیرها، رعد و برق را به خود جذب می نمایند. بهتر است این گونه گفته گردد که برق گیر ها جهتی با مقاومت پایین از جریان برق را به سمت زمین فراهم می نمایند تا زمانی که برخورد آذرخش اتفاق می افتد، بتوانند از آن برای انتقال دادن جریان های الکتریکی بزرگ استفاده نمایند.

اگر رعد وبرقی اتفاق بیافتد، برقگیر ها جریان های الکتریکی مضر از ساختمان انتقال داده و آن را بدون هیچ خطری به زمین منتقل می نماید. این دستگاه توانایی کنترل جریان الکتریکی بزرگ وابسته به جریان رعد و برق را دارد. اگر جریان الکتریسیته به جسمی برخورد کند که رسانای خوبی نباشد، آن وسیله به دلیل تحمل حرارت بسیار زیاد، دچار آسیب جدی مانند سوختگی خواهد شد. سیستم برقگیر، رسانای فوق العاده ای است و در نتیجه امکان عبور جریان برق را بدون ایجاد هرگونه خسارت ناشی از درجه حرارت بالا، به سوی زمین فراهم می نماید.

زمانی که رعد و برق به ساختمانی برخورد می نماید، در هر جسم رسانایی که در ساختمان موجود باشد، جریان می یابد تا راه خودش را به سوی زمین باز کند. در بیشتر موارد این فرایند از طریق سیم های مفتولی یا الکتریکی انجام می گیرد. هرچند برخی اوقات خود ساختمان می تواند نقش رسانا را ایفا نماید. زمانی که جریان برق از بین سیم ها عبور کند، می تواند موجب خسارت تجهیزات برقی گردد و حتی ممکن است باعث آتش سوزی و نابودی ساختمان گردد. اگر ما تهدید ایجاد شده توسط جریان رعد و برق را در خصوص زندگی انسان در نظر بگیریم و این واقعیت را بپذیریم که نمی توانیم از آن جلوگیری کنیم، بهترین راهکار این است که از آن دوری نماییم. بنابراین آسان ترین روش دوری کردن از آن، راهنمایی جریان الکتریسیته به سمت زمین توسط جهت تعیین شده ای است، به طوری که از کنار ساختمان عبور کند بدون آنکه خسارتی ایجاد گردد.

← برق گیر و نقش آن در جلوگیری از آسیب به ساختمان →

بنابراین این موقعیت جایی است که سیستم برق گیر به کار می آید. سیستم برقگیر جلوی جریان الکتریسیته را گرفته و با استفاده از وسایل رسانا آن را به سمت زمین راهنمایی می نماید. اولین نوع برق گیر، برق گیر فرانکلین بود. (یک رسانای برقگیر نوک تیز که توسط بنجامین فرانکلین چیزی در حدود سال های 1749 تا 1752 گسترش یافت.) عملکرد برق گیر فرانکلین ساده بود. حجم بار الکتریسیته قبل از آنکه بتواند به اندازه کافی زیاد گردد تا تبدیل به رعد و برق گردد، به آرامی از ابر تخلیه می شد. یکی از مسائل برقگیر فرانکلین این بود که به زمین وصل نمی شد و در نتیجه خوب عمل نمی کرد. آن مشکل هم انتها با اختراع اولین برقگیر زمینی توسط دانشمند اهل چک، پروکوب دیویس در سال 1754 رفع شد.

نقش برق گیر در جلوگیری از آسیب به ساختمان

یک سیستم برق گیر یا به عبارت دقیق تر سیستم ایمنی در برابر جریان الکتریسیته به دقت طراحی شده تا ساختمان ها را از ضربه های ناگهانی آذرخش ها و خسارات ناشی از آن محافظت کند. سیستم برق گیر از یک میله فلزی نوک تیز به ضخامت یک اینچ، سیم های رسانا و سیم های دفن شده در زمین، تشکیل شده است. از این رو میله های صاعقه گیر فقط قسمتی از این سیستم است و مفتول های رسانا و سیم های دفن شده در زمین هر دو به طور مساوی نقش مهمی در تغییر جهت جریان الکتریسیته به سوی زمین بدون ایجاد هرگونه خسارتی به ساختمان به عهده دارند.

برقگیر بار الکتریکی ابر ها را تخلیه می نمایند و در نتیجه مانع از این می گردد که صاعقه الکتریکی سیستم برق ساختمان را از کار بیاندازد. این که برق گیر آذرخش های الکتریکی را نه جذب می نماید و نه دفع، امسئله مهمی نیست. همانطور که قبلا گفتیم برق گیر ها فقط جلوی ضربه ها و حملات ناگهانی صاعقه ها را می گیرد و بار های الکتریکی را به سمت زمین از طریق سیستم های رسانا و جسم رسانای دفن شده در زمین راهنمایی می نماید، در نتیجه از ساختمان در برابر خسارت ناشی از درجه حرارت زیاد و آتش سوزی وابسته به این خطر طبیعی محافظت می نماید. به بیان دیگر، زمانی که رعد و برق اتفاق می افتد، جریان الکتریسیته موجود در آن به دنبال بهترین جهت برای رسیدن به زمین است که (در این مورد) از طریق سیستم ایمنی جریان برق یا برقگیر انجام می گردد.

بهترین جهت ممکن یا راه رسانا از سیم های رسانای ضخیمی ساخته شده است که معمولا از جنس مس یا آلومینیوم هستند. از بین این دو، مس به لحاظ داشتن ظرفیت قابل توجه حمل جریان الکتریسیته، رسانای بهتری است. از طریق تغییر جهت بار های الکتریسیته به سمت زمین از طریق جهت رسانا، این سیم ها مانع از خسارت های ناشی از درجه حرارت بالا به اجسامی غیر رسانایی می شوند که در جهت جریان الکتریسیته قرار می گیرند.

← صاعقه گیر برج میلاد در برابر رعد و برق →

انواع برقگیرها و تفاوت میان آن ها

برق گیرها (صاعقه گیرها) به دو نوع اکتیو و پسیو تقسیم می گردند. صاعقه گیر پسیو (Passive) بر خلاف صاعقه گیر اکتیو (Active) در برابر صاعقه هیچ گونه واکنشی ندارد. از اینرو پسیو، غیر فعال یا ساده نامیده می شوند. صاعقه گیر پسیو در حقیقت همان چیزی است که بنیامین فرانکیلن در سال 1752 جهت مقابله با صدمات صاعقه ابداع کرد و تا کنون نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

طبق استاندارد یک سیستم حفاظتی شامل سه بخش کلی صاعقه گیر یا ترمینال هوایی (Air Termination) ، هادی میانی (Down Conductor) و سیستم زمین یا ترمینال زمین (Earth Termination) می گردد. تنها تفاوت اساسی سیستم پسیو و اکتیو در نوع ترمینال هوایی است. ترمینال هوایی در سیستم پسیو معمولا به شکل میله، سیمهای معلق و یا مش (قفس فارادی) می تواند باشد. ولی صاعقه گیرهای اکتیو اطراف خود را یونیزه مینمایند و با این کار شعاع حفاظتی بمراتب بیشتری را جهت حفاظت از اصابت صاعقه پوشش میدهند .استاندارد بین المللی IEC 62305-3 به عنوان مرجع اصلی سیستمهای حفاظت پسیو اصول اساسی بکارگیری، طراحی ،نصب و نگهداری این سیستم را توضیح می دهد. علاوه بر این ، استانداردهای BS6651، NFPA780 و DIN VDE 0185 نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

برق گیر و سرج ارستر مکمل یکدیگرند

بسیاری از مردم فکر می نمایند که سرج ارستر ها (محافظ های الکتریکی) به منظور حفاظت موثر از جریان الکتریسیته یا رعد و برق ساخته شده که به دور از حقیقت است. سرج ارستر در برابر تغییرات ناگهانی ولتاژ در زندگی روزمره مقاوم است. آن ها می توانند از تجهیزات الکتریکی در برابر تغییر ناگهانی ولتاژ یا افزایش ناگهانی برق مراقبت نمایند. اما اگر رعد و برق به ساختمان برخورد کند، رعد و برق ناگهانی فوری می تواند سرج ارسترها را نیز از کار بیاندازد.

سرج ارسترها نمی توانند جایگزین برق گیر ها شوند، بلکه در کنار برقگیر کار می نمایند. ساختار فولادی یک ساختمان جریان الکتریسیته را به سمت زمین عبور خواهد داد. اما این احتمال هم وجود دارد که رعد و برق همانند ذخیره الکتریکی برق به سیستم الکتریکی خسارت وارد کند (در حالی که راهی را جستجو می نماید) و از وسیله ای از طریق دیگر پرش پیدا می نماید.

این نکته مهم است که متوجه باشیم که یک برق گیر به محافظت از ساختمان ها در برابر رعد و برق یاری می نماید، نه اینکه از رعد و برق جلوگیری کند! و آن فقط زمانی انجام می گردد که این سیستم به طور صحیح نصب گردد. مشکل است که ما بتوانیم پیش بینی کنیم کی و کجا رعد و برق اتفاق می افتد، هرچند ساختمان های بلند، خصوصا در مقابل این خطر طبیعی ضعیف و آسیب پذیر هستند. امروزه اگر ما برق گیر ها را نمی بینیم که از آسمان خراش ها بیرون زده باشند، فقط به این علت است که معماران چند روش خلاقانه پیدا نموده اند که در طراحی سیستم های ایمنی برق از آن استفاده می نمایند، هر چند طرز کار اساسی آن ها یکسان باقی مانده است.

در ادامه نحوه کار برق گیر در کنار سیستم سرج ارستر را در قالب ویدئو مشاهده می کنید:

منبع: ستاره
انتشار: 9 اسفند 1399 بروزرسانی: 9 اسفند 1399 گردآورنده: etre-yas.ir شناسه مطلب: 1347

به "برق گیر و نقش آن در جلوگیری از آسیب به ساختمان" امتیاز دهید

امتیاز دهید:

دیدگاه های مرتبط با "برق گیر و نقش آن در جلوگیری از آسیب به ساختمان"

* نظرتان را در مورد این مقاله با ما درمیان بگذارید