نقش برق گیر در حفاظت
برق گیر وسیله‌ای است که در سیستم‌های الکتریکی نصب می‌شود تا از این سیستم‌ها در برابر اثرات مخرب صاعقه محافظت کند. هر جریان الکتریکی غیرعادی ممکن است به دلایل مختلفی چون رعد و برق رخ دهد که خطر بزرگی برای سیستم الکتریکی ساختمان‌های شما هستند. آنها میتوانند آسیب‌های جدی به سیم‌کشی ساختمان وارد کنند و حتی باعث آتش‌سوزی شوند. از این‌رو بسیاری از ساختمان‌ها مجهز به برق گیرهایی برای حفاظت در برابر نوسانات الکتریکی هستند تا از این سناریوی ناخوشایند جلوگیری کنند. اگر مایل به افزایش اطلاعات خود راجع به نقش برق گیر در حفاظت هستید، در ادامه مطلب با ما همراه باشید.
برق گیر چیست؟
برق گیر یا صاعقه گیر دستگاهی است که در اثر ولتاژ اضافی ناگهانی فعال می‌شود و از رایانه‌ها و سایر تجهیزات الکترونیکی در برابر نوسانات یا ولتاژهای گذرا در کابل‌های برق یا داده، خواه ناشی از رعد و برق یا برق سوئیچینگ باشد، محافظت می‌کند. نقش برق گیرها انتقال ولتاژ اضافی به زمین به جای عبور از تجهیزات الکترونیکی است.
برق گیر یک مسیر کم امپدانس برای جریان صاعقه و موج‌های الکتریکی به زمین فراهم کرده، از عبور آنها از تجهیزات حساس و ایجاد آسیب جلوگیری می‌کند و سپس به حالت عادی باز می‌گردد. برق گیرها معمولا در نقاطی مانند بالای ساختمان‌ها یا تیرهای برق که سیستم‌های الکتریکی در معرض صاعقه هستند، نصب می‌شوند.
ساختار برقگیر
برقگیر رسانایی قوی است که مهم‌ترین هدف از نصب آن در ساختمان، ممانعت از آتش‌سوزی و هرگونه آسیب احتمالی ناشی از حرارت در اثر برخورد آذرخش است. سیستم برقگیر متشکل از یک میله فلزی نوک تیز به ضخامت یک اینچ، سیم‌های رسانا و سیم‌های مدفون در زمین است که تک تک آنها نقش مهمی در هدایت جریان الکتریسته به زمین دارند. سیم‌های رسانا معمولا از جنس مس یا آلومینیوم هستند که مس به سبب داشتن ظرفیت بالای حمل جریان الکتریسیته، رسانای بهتری است.
برق گیرها چگونه کار می‌کنند؟
افزایش ولتاژ ممکن است به دلایل متعددی در سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی رخ دهد که مدت و دامنه آنها متفاوت است. بسته به علت، افزایش ولتاژ می‌تواند چند صد میکروثانیه، ساعت یا حتی روز طول بکشد و دامنه می‌تواند از چند میلی ولت تا حدود ده هزار ولت متغیر باشد. صاعقه یکی از دلایل خاص افزایش ولتاژ است. ضربات مستقیم و غیرمستقیم می‌تواند علاوه بر افزایش دامنه‌های ولتاژ، منجر به جریان‌های زیاد و گاهی طولانی شود که اثرات بسیار جدی به دنبال دارند.
برق گیرها جلوی جریان الکتریسیته را گرفته و از آسیب صاعقه به دستگاه جلوگیری می‌کنند. برقگیر را می‌توان با شیر اطمینان آبگرمکن مقایسه کرد که فشار بالا را آزاد می‌کند تا زمانی که بتواند دوباره به حالت عادی باز گردد. وقتی فشار به حالت عادی برگشت، شیر اطمینان برای حرکت بعدی آماده است. هنگامی که یک ولتاژ بالا در خط وجود دارد، برقگیر افزایش ولتاژ را تشخیص می‌دهد، بلافاصله مسیری با کمترین مقاومت به سمت زمین ایجاد می‌کند و ولتاژ اضافی را محدود و تخلیه می‌کند.
انواع برق گیر
انواع مختلفی از برق گیر وجود دارد که برای محافظت از سیستم قدرت استفاده می‌شوند. انتخاب برق گیر به عوامل زیادی مانند نوع سازه، ولتاژ و فرکانس خط، هزینه، شرایط آب و هوایی و قابلیت اطمینان بستگی دارد. برقگیر غیرفعال، برقگیر میله‌ای، برقگیر لوله‌ای، برقگیر قوس طولانی، برقگیر غیر خطی، برقگیر فعال، برقگیر با فاصله هوایی و برقگیر الکترونیک برخی از انواع برقگیر موجود در بازار هستند. برق گیر میله‌ای از اولین برق گیرها با ساختاری بسیار ساده و مقرون به صرفه هستند که همچنان کاربردهای گسترده‌ای دارند.
برقگیرها بر اساس واکنش در برابر صاعقه به دو دسته برقگیر پسیو (Passive) و برقگیر اکتیو (Active) دسته‌بندی می‌شوند. تفاوت اصلی این دو در نوع ترمینال هوایی آنها است که در سیستم پسیو می‌تواند به شکل میله، سیم‌های معلق و یا مش باشد. برقگیر اکتیو دارای زمان فعال سازی هستند که با یونیزه کردن اطراف می‌تواند شعاع حفاظتی بیشتری را در برابر اصابت صاعقه پوشش دهد.
تست برق گیر
بدون اتصالات زمین خوب، حتی پیچیده‌ترین تاسیسات حفاظت در برابر صاعقه ساختمان بی اثر خواهد بود. عدم حفاظت صحیح برق گیر باعث می‌شود برخورد صاعقه به سیستم الکتریکی، هزاران کیلو ولت را وارد سیستم کند که می‌تواند به خطوط انتقال و تجهیزات الکتریکی یا الکترونیکی آسیب جدی وارد کند. به همین خاطر بازرسی و تست منظم و رعایت استانداردها و دستورالعمل‌های صنعت برای تضمین عملکرد و حفاظت بهینه برق گیرها ضروری است.
ساختارهای فیزیکی برق گیرها باید هر 6 ماه یکبار مورد بررسی بصری قرار گیرد. همچنین تست برق تاسیسات بهتر است سالی یکبار انجام شود. سیستم‌هایی که الزامات ایمنی سختگیرانه دارند، مستلزم انجام بررسی جامع و دقیق کارشناسانه هستند.
ویژگی‌های برق گیر ایده‌آل
- جریان عبوری از برق گیر باید در شرایط کارکرد عادی حداقل باشد. همچنین برای کاهش تلفات باید امپدانس بالایی داشته باشد.
- برق گیر خوب باید در زمان وجود نوسانات، گذرا یا ولتاژ صاعقه توانایی عبور جریان را داشته باشد.
- برق گیر خوب باید این ظرفیت را داشته باشد که جریان تخلیه را در شرایط غیرعادی بدون آسیب رساندن تحمل کند و پس از حذف اضافه ولتاژ، بدون آسیب به حالت عادی برگردد.
- برق گیر خوب پس از خاموش کردن نوسان یا ولتاژ حرکتی باید سطح عایق خود را برای فرکانس توان به سرعت بازسازی کند.
محل نصب برق گیر
محل نصب برق گیر باید تا حد امکان نزدیک به تجهیزات باشد تا از تجهیزات در برابر صاعقه و امواج متحرک محافظت کند. آنها معمولا بین فاز و زمین در یک سیستم AC و قطب و زمین در سیستم DC متصل می‌شوند. در یک سیستم AC، یک برقگیر جداگانه برای هر فاز در نظر گرفته شده است.
سخن پایانی
نصب برقگیر در ساختمان‌های بلند یا هر تاسیسات یا سازه‌ای که در معرض آسیب‌های ناشی از رعد و برق هستند، بسیار ضروری است. این سیستم‌ها نقش مهمی در حفاظت از جان، اموال و سیستم‌های الکتریکی دارند. نصب صحیح برق گیرهای ایمن و استاندارد در مکان مناسب و بر اساس نیازهای خاص تاسیسات یا سیستم الکتریکی، منجر به انتقال بدون مشکل جریان اضافی ایجاد شده در آسمان خراش‌ها به زمین و جلوگیری از بروز خسارات احتمالی می‌گردد.
