حفاظت صاعقه برج های ارتباطی

دکل های ارتباطی, اغلب در مناطق مرتفع و منزوی قرار دارند, به دلیل ارتفاع و ساختار فلزی خود در برابر صاعقه آسیب پذیر هستند. سیستم های حفاظت از صاعقه موثر (LPS) برای محافظت از این برج‌ها و تجهیزات الکترونیکی حساسی که در آنها نگهداری می‌شود، بسیار مهم هستند.

اجزای کلیدی یک سیستم حفاظت در برابر صاعقه

1. پایانه های هوایی (صاعقه گیر)

• هدف: رهگیری صاعقه و ایجاد یک مسیر مشخص برای تخلیه الکتریکی.
• تعیین سطح: به صورت استراتژیک در بالاترین نقاط برج و در امتداد سازه برای اطمینان از پوشش جامع قرار گرفته است.

2. هادی های پایین

• هدف: برای هدایت ایمن جریان صاعقه از پایانه های هوا به زمین.
• طرح: باید امپدانس پایینی داشته باشد و مستقیم ترین مسیر را به سمت زمین طی کند.
• مواد: معمولاً از مس یا آلومینیوم برای اطمینان از رسانایی و دوام بالا ساخته شده است.

3. سیستم زمین

• هدف: تا انرژی رعد و برق به طور ایمن در زمین پخش شود.
• اجزاء:
  • میله های زمینی: برای اطمینان از تماس الکتریکی خوب با زمین به اعماق زمین رانده می شود.
  • صفحات زمینی یا مش: در مناطقی که میله های زمین به تنهایی کافی نیستند استفاده می شود.
• طرح: باید مسیری با مقاومت کم به زمین را تضمین کند, در حالت ایده آل کمتر از 10 اهم.

4. دستگاه های حفاظت از نوسانات (SPD ها)

• هدف: برای محافظت از تجهیزات الکترونیکی در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ ناشی از برخورد صاعقه.
• تعیین سطح: در نقاط کلیدی که خطوط برق و ارتباط وارد پناهگاه تجهیزات می شود نصب می شود.
• انواع:
  • نوع 1: در ورودی سرویس نصب شده است.
  • نوع 2: نصب در تابلوهای توزیع.
  • نوع 3: نزدیک به تجهیزات حساس نصب شده است.

ملاحظات طراحی

1. ارتفاع برج و ساختار

• احتمال اصابت صاعقه به برج های بلندتر بیشتر است.
• طراحی LPS باید با ارتفاع و طرح ساختاری برج مطابقت داشته باشد.

2. مقاومت خاک

• طراحی سیستم زمین باید مقاومت خاک را برای اطمینان از اتلاف موثر انرژی صاعقه در نظر بگیرد.

3. شرایط محیطی

• محیط های خورنده (به عنوان مثال،, مناطق ساحلی) نیاز به مواد مقاوم در برابر خوردگی.
• مناطقی که فعالیت رعد و برق مکرر دارند ممکن است به طراحی های LPS قوی تری نیاز داشته باشند.

4. رعایت مقررات

• اطمینان حاصل کنید که طراحی LPS با استانداردهای ملی و بین المللی مانند NFPA مطابقت دارد 780, کمیسیون مستقل انتخابات 62305, و IEEE 998.

بهترین روش های نصب

1. سرویس و نگهداری های مرتب

• بازرسی و نگهداری دوره ای اجزای LPS برای اطمینان از اینکه در شرایط کاری خوب باقی می مانند.
• خوردگی را بررسی کنید, آسیب مکانیکی, و یکپارچگی اتصال.

2. اتصال و زمین

• اطمینان حاصل کنید که تمام قطعات فلزی برج و تجهیزات به درستی به سیستم زمین متصل شده اند.
• حلقه های زمین را به حداقل برسانید و از یک سیستم زمین تک نقطه ای اطمینان حاصل کنید تا از اختلافات احتمالی جلوگیری شود.

3. بهینه سازی مسیر

• از کوتاه ترین و مستقیم ترین مسیر برای هادی های پایین استفاده کنید تا امپدانس را به حداقل برسانید.
• از خم شدن و حلقه های تیز در هادی ها خودداری کنید.

اقدامات حفاظتی پیشرفته

1. انتشار اولیه استریمر (که) پایانه های هوایی

• طراحی شده برای شروع یک رهبر رو به بالا زودتر از پایانه های هوایی معمولی, به طور بالقوه منطقه حفاظتی بزرگتری را فراهم می کند.

2. سیستم های هشدار صاعقه

• سیستم هایی که فعالیت رعد و برق را تشخیص می دهند و هشدارهای اولیه را ارائه می دهند.
• می تواند در سیستم های مدیریت برج ادغام شود تا پیشگیرانه تجهیزات حساس را خاموش کند.

3. سیستم های زمینی اضافی

• چندین مسیر زمینی برای اطمینان از قابلیت اطمینان حتی در صورت شکست یک مسیر.
• تکنیک‌های زمین‌سازی پیشرفته مانند زمین‌های حلقه یا مواد تقویت‌کننده زمین.

نتیجه

حفاظت از دکل های ارتباطی در برابر برخورد صاعقه برای اطمینان از عملکرد مداوم شبکه های ارتباطی و ایمنی پرسنل بسیار مهم است.. یک سیستم حفاظت از صاعقه که به خوبی طراحی شده است, دارای پایانه های هوایی, هادی های پایین, یک سیستم زمین قوی, و وسایل حفاظت از نوسانات, ضروری است. سرویس و نگهداری های مرتب, پایبندی به استانداردها, و در نظر گرفتن فاکتورهای خاص سایت، اثربخشی سیستم حفاظتی را افزایش می دهد, به حداقل رساندن خطر آسیب ناشی از صاعقه.