1-1) فراتاخت ولتاژ ناشي از حوادث جوي(صاعقه)
دلايل بروز ولتاژهاي ضربه در طي فعاليتهاي طوفاني به شرح زير است :
-ضربه مستقيم صاعقه (بطور مثال از طريق سيستم صاعقه گير ساختمان)
-اصابت صاعقه به ساختمانهاي مجاور (بطور مثال القاء امواج صاعقه روي خطوط تجهيزات EDP)
-صاعقه اي كه در دور دست اتفاق مي افتد و موجب القاء ولتاژهاي ضربه روي تجهيزات حساس مي شود.
@LightningEarthing
دلايل بروز ولتاژهاي ضربه در طي فعاليتهاي طوفاني به شرح زير است :
-ضربه مستقيم صاعقه (بطور مثال از طريق سيستم صاعقه گير ساختمان)
-اصابت صاعقه به ساختمانهاي مجاور (بطور مثال القاء امواج صاعقه روي خطوط تجهيزات EDP)
-صاعقه اي كه در دور دست اتفاق مي افتد و موجب القاء ولتاژهاي ضربه روي تجهيزات حساس مي شود.
@LightningEarthing
زبانه هاي رعد و برق (ابر به ابر) نيزحتي جائيكه بار الكتريكي به زمين هدايت نميشود به علت ايجاد ميدانهاي شديد الكترومغناطيسي ميتواند موجب بروز اضافه ولتاژهاي القايي روي خطوط انتقال هوايي و در نهايت صدمات و خسارات بعدي شود.
@LightningEarthing
@LightningEarthing
پي آمدهاي يك صاعقه
هنگاميكه صاعقه اي به وقوع مي پيوندد، با توجه به مقاومت مسير تخليه به زمين، پتانسيل زمين، افزايش مي يابد. زمانيكه هاديهاي حفاظتي (PE) به بدنه فلزي دستگاهها متصل هستند، اين افزايش پتانسيل، ميتواند موجب بروز جرقه شود. در صورتيكه با اجراي يك سيستم هم پتانسيل و اتصال تمامي تاسيسات به آن و سپس به يك زمين مشترك، ميتوان از بروز جرقه هايي كه در اثر اختلاف پتانسيل بوجود مي آيند، جلوگيري نمود.
@LightningEarthing
اضافه ولتاژ ميتواند در اثر القاء (در نتيجه ميدانهاي شديد الكترومغناطيسي) ايجاد شود. بطوريكه در يك تاسيسات، بعلت حجم زياد كابلها و ساير هاديهاي داخل يك ساختمان، ميدانهاي بسيار شديد الكترومغناطيسي ناشي از صاعقه، ميتواند منجر به ولتاژهاي القايي شديد با پيك 100 KV شود.
گاهي نيز ولتاژهاي ضربه از بيرون ساختمان و از طريق خطوط تغذيه، تلفن و سيگنال وارد ساختمان شده و موجب صدمه به تجهيزات الكترونيكي ميشوند.
@LightningEarthing
هنگاميكه صاعقه اي به وقوع مي پيوندد، با توجه به مقاومت مسير تخليه به زمين، پتانسيل زمين، افزايش مي يابد. زمانيكه هاديهاي حفاظتي (PE) به بدنه فلزي دستگاهها متصل هستند، اين افزايش پتانسيل، ميتواند موجب بروز جرقه شود. در صورتيكه با اجراي يك سيستم هم پتانسيل و اتصال تمامي تاسيسات به آن و سپس به يك زمين مشترك، ميتوان از بروز جرقه هايي كه در اثر اختلاف پتانسيل بوجود مي آيند، جلوگيري نمود.
@LightningEarthing
اضافه ولتاژ ميتواند در اثر القاء (در نتيجه ميدانهاي شديد الكترومغناطيسي) ايجاد شود. بطوريكه در يك تاسيسات، بعلت حجم زياد كابلها و ساير هاديهاي داخل يك ساختمان، ميدانهاي بسيار شديد الكترومغناطيسي ناشي از صاعقه، ميتواند منجر به ولتاژهاي القايي شديد با پيك 100 KV شود.
گاهي نيز ولتاژهاي ضربه از بيرون ساختمان و از طريق خطوط تغذيه، تلفن و سيگنال وارد ساختمان شده و موجب صدمه به تجهيزات الكترونيكي ميشوند.
@LightningEarthing
2-1) اضافه ولتاژهاي ناشي از سوئيچينگ (SEMP)
اضافه ولتاژهاي لحظه اي (Surge) ناشي از نوسانات بار، ميتواند روي خطوط فشار ضعيف و فشار قوي پديد آيد.
الف) در سيستمهاي فشار قوي اين نوسانات بدلايل زير است
- قطع جريان مدارات خازن، ترانس و خطوط كابلي
- قطع و وصل بارهاي پريوديك سنگين مانند ماشينهاي پر قدرت
- اتصال كوتاه
@LightningEarthing
شوك (Surge) ايجاد شده در سيستم فشار قوي (در موارد فوق) نيز متعاقبا در سيستم فشار ضعيف اثر گذاشته و منجر به اضافه ولتاژهاي چند 10 كيلوولت در كابلها ميشود.
ب) در سيستمهاي فشار ضعيف اين اضافه ولتاژها زماني اتفاق مي افتند كه مجموعه وسيعي از دستگاههاي الكتريكي مشغول بكار باشند و ناگهان بارهاي سنگين از مدار تغذيه قطع شوند.
اين اضافه ولتاژهاي القايي بخصوص زماني ايجاد ميشوند كه مصرف كننده هاي توان راكتيو بطور مثال: خازنها، ترانسفورماتورها، كويلها، رله ها و كنتاكتورها قطع شوند و يا در جاييكه سيستمهاي كنترل فاز بكار رفته باشند و يا هنگامي كه فيوزها و C.Bها در اثر بروز خطا، قطع ميشوند.
لازم به يادآوري است كه تنها تجهيزات صنعتي، عامل بروز ضربه هاي ولتاژ نيستند، بلكه وسايل خانگي مانند جارو برقي، سشوار و .. . . لامپهاي فلورسنت (در هنگام روشن شدن) ، اضافه ولتاژهاي لحظه اي، ايجاد مي كنند.
@LightningEarthing
اضافه ولتاژهاي لحظه اي (Surge) ناشي از نوسانات بار، ميتواند روي خطوط فشار ضعيف و فشار قوي پديد آيد.
الف) در سيستمهاي فشار قوي اين نوسانات بدلايل زير است
- قطع جريان مدارات خازن، ترانس و خطوط كابلي
- قطع و وصل بارهاي پريوديك سنگين مانند ماشينهاي پر قدرت
- اتصال كوتاه
@LightningEarthing
شوك (Surge) ايجاد شده در سيستم فشار قوي (در موارد فوق) نيز متعاقبا در سيستم فشار ضعيف اثر گذاشته و منجر به اضافه ولتاژهاي چند 10 كيلوولت در كابلها ميشود.
ب) در سيستمهاي فشار ضعيف اين اضافه ولتاژها زماني اتفاق مي افتند كه مجموعه وسيعي از دستگاههاي الكتريكي مشغول بكار باشند و ناگهان بارهاي سنگين از مدار تغذيه قطع شوند.
اين اضافه ولتاژهاي القايي بخصوص زماني ايجاد ميشوند كه مصرف كننده هاي توان راكتيو بطور مثال: خازنها، ترانسفورماتورها، كويلها، رله ها و كنتاكتورها قطع شوند و يا در جاييكه سيستمهاي كنترل فاز بكار رفته باشند و يا هنگامي كه فيوزها و C.Bها در اثر بروز خطا، قطع ميشوند.
لازم به يادآوري است كه تنها تجهيزات صنعتي، عامل بروز ضربه هاي ولتاژ نيستند، بلكه وسايل خانگي مانند جارو برقي، سشوار و .. . . لامپهاي فلورسنت (در هنگام روشن شدن) ، اضافه ولتاژهاي لحظه اي، ايجاد مي كنند.
@LightningEarthing
3-1) اضافه ولتاژهاي ناشي از تخليه هاي الكترواستاتيكي (ESD)
هنگاميكه شخصي موهاي خود را شانه ميزند، مقدار زيادي بارهاي الكترواستاتيك بوجود مي آيد كه براي انسان بي خطر است. در تاريكي، با ديدن جرقه هايي كه ايجاد ميشود، ميتوان به وجود اين انرژي پي برد. وقتي كه روي يك كف عايق حركت كنيم در اثر اصطكاك، اين پديده بوجود مي آيد. لازم بذكر است كه پتانسيل جرقه در اثر تخليه بارهاي الكتريكي بين دو جسم گاهي نزديك به30 KVاست.
@LightningEarthing
هنگاميكه فردي كه توسط بارهاي الكترواستاتيكي شارژ شده است، با يك وسيله الكترونيكي مثلا كامپيوتر و يا ماشين حساب شرع بكار ميكند، بخشي از اين بار به صفحه كليد تخليه ميشود. در اين حالت نياز به كابل و يا هيچ هادي ديگري نبوده و تنها هنگام تماس، بصورت جرقه اين تخليه صورت ميگيرد. بعلت حجم وسيع عناصر هادي در صفحه كليد، اين جرقه هاي الكترواستاتيكي ميتواند موجب خسارت شود.
كفپوشهاي اتاق و لباسهايي از جنس الياف مصنوعي و نيز كفشها با كفه هاي كاملا عايق، در هواي خشك اتاق ميتوانند به تجمع بارهاي الكترواستاتيكي بسيار كمك كنند.
@LightningEarthing
هنگاميكه شخصي موهاي خود را شانه ميزند، مقدار زيادي بارهاي الكترواستاتيك بوجود مي آيد كه براي انسان بي خطر است. در تاريكي، با ديدن جرقه هايي كه ايجاد ميشود، ميتوان به وجود اين انرژي پي برد. وقتي كه روي يك كف عايق حركت كنيم در اثر اصطكاك، اين پديده بوجود مي آيد. لازم بذكر است كه پتانسيل جرقه در اثر تخليه بارهاي الكتريكي بين دو جسم گاهي نزديك به30 KVاست.
@LightningEarthing
هنگاميكه فردي كه توسط بارهاي الكترواستاتيكي شارژ شده است، با يك وسيله الكترونيكي مثلا كامپيوتر و يا ماشين حساب شرع بكار ميكند، بخشي از اين بار به صفحه كليد تخليه ميشود. در اين حالت نياز به كابل و يا هيچ هادي ديگري نبوده و تنها هنگام تماس، بصورت جرقه اين تخليه صورت ميگيرد. بعلت حجم وسيع عناصر هادي در صفحه كليد، اين جرقه هاي الكترواستاتيكي ميتواند موجب خسارت شود.
كفپوشهاي اتاق و لباسهايي از جنس الياف مصنوعي و نيز كفشها با كفه هاي كاملا عايق، در هواي خشك اتاق ميتوانند به تجمع بارهاي الكترواستاتيكي بسيار كمك كنند.
@LightningEarthing
2) اصول اساسي حاكم بر ضوابط حفاظتي
صاعقه را به هيچ عنوان، بطور موثر و قطعي نيمتوان پيش بيني كرد. تناوب فعاليتهاي جوي بطور متوسط و بصورت آماري ثبت شده است، در حاليكه محل و زمان واقعي صاعقه، كاملا تصادفي است. اما بهرحال، بررسي هزينه يك سيستم حفاظتي مناسب در مقابل صدمات صاعقه و اضافه ولتاژها، كاملا امكان پذير است.
تجهيزات حفاظتي كه امروزه در دسترس هستند، تقريبا براي تمامي موارد مذكور، راه حل مناسب ارائه داده اند. دستگاههايي كه به ارسترهاي مناسب خط تغذيه مجهز نبوده و در معرض خطرات صاعقه قرار دارند، در واقع منطبق بر استانداردهاي جهاني نمي باشند.
@LightningEarthing
فعاليتهاي جوي و احتمال خطرات جدي براي سيستمهاي الكترونيكي در مناطق مختلف، از طريق نقشه هاي تهيه شده توسط اداره هواشناسي كه بر اساس اندازه گيريها و مشاهدات طولاني مدت تنظيم شده است، قابل پيش بيني خواهد بود.
وقتي كه يك طرح حفاظتي براي سيستمهاي گرانقيمت و يا حياتي تهيه ميشود، اولين سوال، ارائه توجيه فني- اقتصادي براي اين حفاظت است. امر مسلم اينست كه يك حفاظت مناسب در مقابل صاعقه و اضافه ولتاژ، مي بايست جامع و مطمئن باشد و اين در حالي است كه يك طرح ساده و كم خرج كه مسلما نميتواند احساس ايمني كافي بوجود آورد، فايده زيادي در بر نخواهد داشت.
@LightningEarthing
صاعقه را به هيچ عنوان، بطور موثر و قطعي نيمتوان پيش بيني كرد. تناوب فعاليتهاي جوي بطور متوسط و بصورت آماري ثبت شده است، در حاليكه محل و زمان واقعي صاعقه، كاملا تصادفي است. اما بهرحال، بررسي هزينه يك سيستم حفاظتي مناسب در مقابل صدمات صاعقه و اضافه ولتاژها، كاملا امكان پذير است.
تجهيزات حفاظتي كه امروزه در دسترس هستند، تقريبا براي تمامي موارد مذكور، راه حل مناسب ارائه داده اند. دستگاههايي كه به ارسترهاي مناسب خط تغذيه مجهز نبوده و در معرض خطرات صاعقه قرار دارند، در واقع منطبق بر استانداردهاي جهاني نمي باشند.
@LightningEarthing
فعاليتهاي جوي و احتمال خطرات جدي براي سيستمهاي الكترونيكي در مناطق مختلف، از طريق نقشه هاي تهيه شده توسط اداره هواشناسي كه بر اساس اندازه گيريها و مشاهدات طولاني مدت تنظيم شده است، قابل پيش بيني خواهد بود.
وقتي كه يك طرح حفاظتي براي سيستمهاي گرانقيمت و يا حياتي تهيه ميشود، اولين سوال، ارائه توجيه فني- اقتصادي براي اين حفاظت است. امر مسلم اينست كه يك حفاظت مناسب در مقابل صاعقه و اضافه ولتاژ، مي بايست جامع و مطمئن باشد و اين در حالي است كه يك طرح ساده و كم خرج كه مسلما نميتواند احساس ايمني كافي بوجود آورد، فايده زيادي در بر نخواهد داشت.
@LightningEarthing
اگر صاعقه گيري بر روي يك ساختمان نصب شود، نه تنها در مقابل حريق ايمني كافي را بوجود مي آورد، بلكه اولين قدم در جهت پيش بيني هاي لازم براي ساير موارد حفاظتي است. بعبارتي وجود صاعقه گير براي جلد بيروني يك ساختمان، شرط لازم است اما بعنوان يك حفاظت كامل، كافي نيست. بطوريكه پيچيده ترين هادي صاعقه گير نيز قادر به حفاظت تجهيزات الكترونيكي در مقابل اثرات مخرب و ثانويه صاعقه نميباشد .
@LightningEarthing
- در تكميل يك "سيستم صاعقه گير خارجي" كه مجموعه اي از ترمينال هوايي، هادي صاعقه گير و سيستم زمين ميباشد، يك "سيستم حفاظت داخلي" كه شامل: دستگاههاي مناسب به منظور تامين حفاظت مورد نياز تجهيزات الكترونيكي است، نيز مدنظر قرار ميگيرد.
- با توجه به تنوع فراوان ادوات حفاظتي موجود در بازار، با مشخصات فني بسيار خاص، هيچگونه روش آسان وسريعي براي حفاظت مناسب يك سيستم، موجود نيست و تنها ميبايست با مشاوره متخصص اين امر، تجهيزات انتخاب و نصب شوند.
- تكنيكي ترين راه حل زماني بدست مي آيد كه نه تنها توجه كافي به حفاظت خارجي يك ساختمان صورت پذيرد، بلكه در مراحل مقدماتي طراحي نيز پيش بيني هاي لازم و ضوابط مورد نياز جهت حفاظت از ولتاژهاي ضربه نيز لحاظ گردد.
بعلاوه، تمهيدات لازم جهت حفاظت از تخليه هاي الكترواستاتيكي، هنگام طراحي ملزومات داخلي يك ساختمان ضروري است. بطوريكه بهترين راه حل ممانعت از اين صدمات، پيش بيني هاي اوليه براي جلوگيري از وقوع آنهاست.
@LightningEarthing
@LightningEarthing
- در تكميل يك "سيستم صاعقه گير خارجي" كه مجموعه اي از ترمينال هوايي، هادي صاعقه گير و سيستم زمين ميباشد، يك "سيستم حفاظت داخلي" كه شامل: دستگاههاي مناسب به منظور تامين حفاظت مورد نياز تجهيزات الكترونيكي است، نيز مدنظر قرار ميگيرد.
- با توجه به تنوع فراوان ادوات حفاظتي موجود در بازار، با مشخصات فني بسيار خاص، هيچگونه روش آسان وسريعي براي حفاظت مناسب يك سيستم، موجود نيست و تنها ميبايست با مشاوره متخصص اين امر، تجهيزات انتخاب و نصب شوند.
- تكنيكي ترين راه حل زماني بدست مي آيد كه نه تنها توجه كافي به حفاظت خارجي يك ساختمان صورت پذيرد، بلكه در مراحل مقدماتي طراحي نيز پيش بيني هاي لازم و ضوابط مورد نياز جهت حفاظت از ولتاژهاي ضربه نيز لحاظ گردد.
بعلاوه، تمهيدات لازم جهت حفاظت از تخليه هاي الكترواستاتيكي، هنگام طراحي ملزومات داخلي يك ساختمان ضروري است. بطوريكه بهترين راه حل ممانعت از اين صدمات، پيش بيني هاي اوليه براي جلوگيري از وقوع آنهاست.
@LightningEarthing
2-1) روشهاي مناسب حفاظت تجهيزات در مقابل صدمات صاعقه
ادوات و تجهيزات الكترونيكي موجود در بازار، بدلايل مختلف و بدرجات متفاوت در معرض مخاطره قرار ميگيرند، بطوريكه محل نصب آنها نقش مهمي در اين مسئله ايفا ميكند.
براي مثال: احتمال صدمات در اثر صاعقه براي مناطقي كه در اطراف كوهستانها واقع شده اند، نسبت به ساير مناطق، بسيار بيشتر است. از آنجاييكه صاعقه اصولا يك پديده احتمالي است، ميبايست تمامي سيستمهاي الكترونيكي بطور مناسب در مقابل صدمات آن حفاظت شوند.
@LightningEarthing
اضافه ولتاژهاي ناگهاني از مسيرهاي زير مي توانند به ادوات الكترونيك آسيب وارد كنند:
-خط تغذيه برق
-خط اطلاعات
-خط تلفن
-كابل آنتن (دوربين تلويزيوني، آنتن راديويي و تلويزيوني و ....)
-سيستمهاي هشداردهنده (اعلام حريق و دزدگير و ....)
-سيستمهاي كنترل و اندازه گيري
-خط سيگنال (ترافيك شهري و راه آهن و.... )
-لوله هاي فلزي
اساساً، تمامي خطوطي كه خارج از ساختمان كشيده شده اند، ميتوانند بعنوان هادي، حامل جريانهاي شوك (Surge) از خارج ساختمان به داخل باشند و ضروري است كه تمامي اين هاديها، در هنگام ورود به ساختمان به سيستم هم پتانسيل صاعقه متصل شوند.
@LightningEarthing
ايجاد يك سيستم هم پتانسيل در ساختمان و اتصال تمامي قطعات فلزي و خطوط هادي كه از خارج ساختمان وارد ميشوند، به اين سيستم، به ما اطمينان مي دهد كه در هنگام بروز صاعقه، تمامي هاديها در يك پتانسيل قرار گرفته و بعلت عدم وجود اختلاف پتانسيل، هيچگونه جرقه اي ميان قسمتهاي مختلف يك سيستم اتفاق نمي افتد.
البته رعايت ضوابط فوق به تنهايي، تمامي خطر را دفع نميكند، بلكه كابلهاي موجود در ساختمان نيز ميتوانند تحت تاثير ميدانهاي الكترومغناطيسي ناشي از صاعقه قرار گيرند كه اين امر موجب بروز ولتاژهاي ضربه بر روي اين خطوط خواهد شد.
كابلهاي برق كه نزديك ديوار بيروني ساختمان هستند، (مانند داكت فلزي كابلها كه در زير پنجره هاي بيروني نصب شده اند) از منابع خطر محسوب ميشوند.
بسته به ميزان جريان صاعقه و وضعيت لوپهاي موجود در سيستم، گاهي تا چندين هزار ولت، مقدار اضافه ولتاژهاي القايي خواهد بود. بدين ترتيب لازمست كه طرح حفاظتي بطور جامع تدارك ديده شود.
وجود سيستم هم پتانسيل داخلي، به اضافه حفاظت خارجي ساختمان و نيز سيستم زمين مناسب، تشكيل يك سيستم حفاظتي كامل را مي دهد كه تجهيزات الكترونيكي را در هنگام صاعقه به خوبي ايمن ميسازد.
@LightningEarthing
ادوات و تجهيزات الكترونيكي موجود در بازار، بدلايل مختلف و بدرجات متفاوت در معرض مخاطره قرار ميگيرند، بطوريكه محل نصب آنها نقش مهمي در اين مسئله ايفا ميكند.
براي مثال: احتمال صدمات در اثر صاعقه براي مناطقي كه در اطراف كوهستانها واقع شده اند، نسبت به ساير مناطق، بسيار بيشتر است. از آنجاييكه صاعقه اصولا يك پديده احتمالي است، ميبايست تمامي سيستمهاي الكترونيكي بطور مناسب در مقابل صدمات آن حفاظت شوند.
@LightningEarthing
اضافه ولتاژهاي ناگهاني از مسيرهاي زير مي توانند به ادوات الكترونيك آسيب وارد كنند:
-خط تغذيه برق
-خط اطلاعات
-خط تلفن
-كابل آنتن (دوربين تلويزيوني، آنتن راديويي و تلويزيوني و ....)
-سيستمهاي هشداردهنده (اعلام حريق و دزدگير و ....)
-سيستمهاي كنترل و اندازه گيري
-خط سيگنال (ترافيك شهري و راه آهن و.... )
-لوله هاي فلزي
اساساً، تمامي خطوطي كه خارج از ساختمان كشيده شده اند، ميتوانند بعنوان هادي، حامل جريانهاي شوك (Surge) از خارج ساختمان به داخل باشند و ضروري است كه تمامي اين هاديها، در هنگام ورود به ساختمان به سيستم هم پتانسيل صاعقه متصل شوند.
@LightningEarthing
ايجاد يك سيستم هم پتانسيل در ساختمان و اتصال تمامي قطعات فلزي و خطوط هادي كه از خارج ساختمان وارد ميشوند، به اين سيستم، به ما اطمينان مي دهد كه در هنگام بروز صاعقه، تمامي هاديها در يك پتانسيل قرار گرفته و بعلت عدم وجود اختلاف پتانسيل، هيچگونه جرقه اي ميان قسمتهاي مختلف يك سيستم اتفاق نمي افتد.
البته رعايت ضوابط فوق به تنهايي، تمامي خطر را دفع نميكند، بلكه كابلهاي موجود در ساختمان نيز ميتوانند تحت تاثير ميدانهاي الكترومغناطيسي ناشي از صاعقه قرار گيرند كه اين امر موجب بروز ولتاژهاي ضربه بر روي اين خطوط خواهد شد.
كابلهاي برق كه نزديك ديوار بيروني ساختمان هستند، (مانند داكت فلزي كابلها كه در زير پنجره هاي بيروني نصب شده اند) از منابع خطر محسوب ميشوند.
بسته به ميزان جريان صاعقه و وضعيت لوپهاي موجود در سيستم، گاهي تا چندين هزار ولت، مقدار اضافه ولتاژهاي القايي خواهد بود. بدين ترتيب لازمست كه طرح حفاظتي بطور جامع تدارك ديده شود.
وجود سيستم هم پتانسيل داخلي، به اضافه حفاظت خارجي ساختمان و نيز سيستم زمين مناسب، تشكيل يك سيستم حفاظتي كامل را مي دهد كه تجهيزات الكترونيكي را در هنگام صاعقه به خوبي ايمن ميسازد.
@LightningEarthing
2-2) روشهاي مناسب براي حفاظت تجهيزات در مقابل اضافه ولتاژهاي ناشي از سوئيچينگ
صدمات دستگاهها در اثر بروز اضافه ولتاژهاي ناشي از سوئيچينگ، بسيار متداول تر از صدمات صاعقه است. هرچند كه ميزان انرژي اينگونه شوكها (Surge) بسيار كمتر از صاعقه بوده و حتي گاهي خرابي نيز بدنبال نخواهد داشت، اما بعلت اختلال در عملكرد سيستم (بطور مثال پردازش اطلاعات) ، موجبات توقف در كار خواهند بود.
با اجراي مقررات ذكر شده در بند (1-2) نه تنها اضافه ولتاژهاي ناشي از صاعقه حذف ميشوند، بلكه شوكهاي (Surge) ناشي از سوئيچينگ نيز منتفي خواهند شد.
@LightningEarthing
اصولاً حفاظت دستگاهها در مقابل شوكهاي (Surge) منابع تغذيه، كاملا ساده و امكان پذير است. روي بسياري از دستگاهها، فيلترهاي مناسب نصب شده اند كه علاوه بر حذف تداخلات روي خط تغديه، تا حدي نيز اضافه ولتاژهاي كوچك را حذف ميكنند.
شيلدينگ سيمها، كابلها و تجهيزات، روش بسيار موثري براي جلوگيري از كوپلينگ ولتاژهاي خطرناك خواهد بود. شيلدينگ كامل يك دستگاه خصوصا وقتي كه كابلهاي طولاني و سيستمهاي حساس انتقال اطلاعات، موجود باشند، يك روش بسيار اساسي براي حفاظت خواهد بود.
شيلدها ميبايست تحمل عبور بخشي از جريان صاعقه را داشته و در هر دو سر به شينه " هم پتانسيل سازي" اتصال داشته باشند.
@LightningEarthing
صدمات دستگاهها در اثر بروز اضافه ولتاژهاي ناشي از سوئيچينگ، بسيار متداول تر از صدمات صاعقه است. هرچند كه ميزان انرژي اينگونه شوكها (Surge) بسيار كمتر از صاعقه بوده و حتي گاهي خرابي نيز بدنبال نخواهد داشت، اما بعلت اختلال در عملكرد سيستم (بطور مثال پردازش اطلاعات) ، موجبات توقف در كار خواهند بود.
با اجراي مقررات ذكر شده در بند (1-2) نه تنها اضافه ولتاژهاي ناشي از صاعقه حذف ميشوند، بلكه شوكهاي (Surge) ناشي از سوئيچينگ نيز منتفي خواهند شد.
@LightningEarthing
اصولاً حفاظت دستگاهها در مقابل شوكهاي (Surge) منابع تغذيه، كاملا ساده و امكان پذير است. روي بسياري از دستگاهها، فيلترهاي مناسب نصب شده اند كه علاوه بر حذف تداخلات روي خط تغديه، تا حدي نيز اضافه ولتاژهاي كوچك را حذف ميكنند.
شيلدينگ سيمها، كابلها و تجهيزات، روش بسيار موثري براي جلوگيري از كوپلينگ ولتاژهاي خطرناك خواهد بود. شيلدينگ كامل يك دستگاه خصوصا وقتي كه كابلهاي طولاني و سيستمهاي حساس انتقال اطلاعات، موجود باشند، يك روش بسيار اساسي براي حفاظت خواهد بود.
شيلدها ميبايست تحمل عبور بخشي از جريان صاعقه را داشته و در هر دو سر به شينه " هم پتانسيل سازي" اتصال داشته باشند.
@LightningEarthing
3-2) روشهاي مناسب براي حفاظت در مقابل تخليه هاي الكترواستاتيكي
تخليه هاي الكترواستاتيكي، عموما ميتوانند، منشاء خطر براي انواع دستگاههاي الكترونيكي باشند.
بنابراين مفيدترين ضوابط حفاظتي در اين مورد، پيشگيري از ايجاد شارژهاي الكترواستاتيكي ميباشد. در اين حالت انتخاب دقيق و مناسب فضاهاي كار در ابتدا، صحيح ترين روش پيشگيري است. بدين منظور انتخاب دستگاههايي با بدنه فلزي كه نسبت به تجمع بارهاي الكترواستاتيكي ايمن ميباشند، تا حد زيادي اين خطر را كاهش ميدهد.
@LightningEarthing
اغلب، سازندگان تجهيزاتي كه بدنه اي از جنس مواد عايقي پلاستيكي دارند، توسط روشهايي از تجمع اين بارها جلوگيري ميكنند (بطور مثال: استفاده از پوششهاي هادي مصنوعي و يا اسپري مواد خاص). اما بهرحال تجهيزات الكترونيكي بطور كامل از اين پديده در امان نخواهند بود.
تخليه هاي الكترواستاتيكي، تقريبا هميشه از طريق كاربرها اتفاق مي افتد، مثل اصطكاك در اثر راه رفتن روي يك كفپوش عايق. بهرحال ميبايست ضوابطي جهت تخليه صحيح اين شارژها، در نظر داشت.
@LightningEarthing
اين بحث ادامه دارد . . . . .
تخليه هاي الكترواستاتيكي، عموما ميتوانند، منشاء خطر براي انواع دستگاههاي الكترونيكي باشند.
بنابراين مفيدترين ضوابط حفاظتي در اين مورد، پيشگيري از ايجاد شارژهاي الكترواستاتيكي ميباشد. در اين حالت انتخاب دقيق و مناسب فضاهاي كار در ابتدا، صحيح ترين روش پيشگيري است. بدين منظور انتخاب دستگاههايي با بدنه فلزي كه نسبت به تجمع بارهاي الكترواستاتيكي ايمن ميباشند، تا حد زيادي اين خطر را كاهش ميدهد.
@LightningEarthing
اغلب، سازندگان تجهيزاتي كه بدنه اي از جنس مواد عايقي پلاستيكي دارند، توسط روشهايي از تجمع اين بارها جلوگيري ميكنند (بطور مثال: استفاده از پوششهاي هادي مصنوعي و يا اسپري مواد خاص). اما بهرحال تجهيزات الكترونيكي بطور كامل از اين پديده در امان نخواهند بود.
تخليه هاي الكترواستاتيكي، تقريبا هميشه از طريق كاربرها اتفاق مي افتد، مثل اصطكاك در اثر راه رفتن روي يك كفپوش عايق. بهرحال ميبايست ضوابطي جهت تخليه صحيح اين شارژها، در نظر داشت.
@LightningEarthing
اين بحث ادامه دارد . . . . .
--------------------------------------------------------------------------------
--------------------------------------------------------------------------------
حفاظت تجهيزات الكترونيكي در برابر صاعقه و فراتاخت ولتاژ (Surge Protection)
اصول كلي سيستمهاي حفاظت (IEC 61312) – قسمت دوم
مقدمه
در ادامه مقاله پيشين ، كه به بررسي علل خسارات حاصله از صاعقه و دلايل وقوع اضافه ولتاژهاي مخرب، پرداخته است،
در مطلبي كه پيش روي شما قرار دارد، به راهكارهاي عملي، جهت يك حفاظت كامل و جامع براي تجهيزات گرانقيمت خواهيم پرداخت.
@LightningEarthing
3- حفاظت هاي عملي در مقابل اضافه ولتاژها
موارد زير از نقطه نظر مفاهيم حفاظتي بسيار مهم هستند:
- حفاظت بيروني ساختمان به روشهاي سنتي (ايجاد قفس فارادي) و يا صاعقه گيرهاي اكتيو الكترونيكي.
- حفاظت داخلي ساختمان بر اساس اجراي يك سيستم هم پتانسيل جامع و كامل.
- شيلدينگ ساختمان، خطوط تغذيه ديتا و سيگنال تجهيزات، بطور مناسب.
- حفاظت صحيح تجهيزات در مقابل اضافه ولتاژهاي ضربه.
- بكارگيري ضوابط لازم جهت مقابله با تخليه هاي الكترواستاتيكي.
-استفاده از كابلهاي نوري براي انتقال اطلاعات در سيستمهاي مخابراتي.
• در سيستم حفاظت خارجي ساختمان از صاعقه، (External lightning protection system) هاديهاي صاعقه، انرژيهاي جذب شده را به زمين منتقل ميكنند. اگر چنانچه اين هاديها پيش بيني نشده باشند، جريان حاصل از صاعقه، از طريق وسايل الكتريكي و ساير تاسيسات فلزي داخل ساختمان، به زمين منتقل ميشود كه اين امر موجب خرابي و صدمات فراوان خواهد شد.
@LightningEarthing
اصول كلي سيستمهاي حفاظت (IEC 61312) – قسمت دوم
مقدمه
در ادامه مقاله پيشين ، كه به بررسي علل خسارات حاصله از صاعقه و دلايل وقوع اضافه ولتاژهاي مخرب، پرداخته است،
در مطلبي كه پيش روي شما قرار دارد، به راهكارهاي عملي، جهت يك حفاظت كامل و جامع براي تجهيزات گرانقيمت خواهيم پرداخت.
@LightningEarthing
3- حفاظت هاي عملي در مقابل اضافه ولتاژها
موارد زير از نقطه نظر مفاهيم حفاظتي بسيار مهم هستند:
- حفاظت بيروني ساختمان به روشهاي سنتي (ايجاد قفس فارادي) و يا صاعقه گيرهاي اكتيو الكترونيكي.
- حفاظت داخلي ساختمان بر اساس اجراي يك سيستم هم پتانسيل جامع و كامل.
- شيلدينگ ساختمان، خطوط تغذيه ديتا و سيگنال تجهيزات، بطور مناسب.
- حفاظت صحيح تجهيزات در مقابل اضافه ولتاژهاي ضربه.
- بكارگيري ضوابط لازم جهت مقابله با تخليه هاي الكترواستاتيكي.
-استفاده از كابلهاي نوري براي انتقال اطلاعات در سيستمهاي مخابراتي.
• در سيستم حفاظت خارجي ساختمان از صاعقه، (External lightning protection system) هاديهاي صاعقه، انرژيهاي جذب شده را به زمين منتقل ميكنند. اگر چنانچه اين هاديها پيش بيني نشده باشند، جريان حاصل از صاعقه، از طريق وسايل الكتريكي و ساير تاسيسات فلزي داخل ساختمان، به زمين منتقل ميشود كه اين امر موجب خرابي و صدمات فراوان خواهد شد.
@LightningEarthing
در اين حالت دستگاههايي كه به منبع تغذيه انرژي متصل هستند، حتي اگر خاموش باشند، بازهم دچار آسيب خواهند شد .
• ايجاد يك سيستم ايمني در مقابل شوك حاصله از صاعقه و اثرات ميدانهاي الكترومغناطيسي بر روي هاديهاي الكتريكي يك ساختمان، وظيفه اصلي " سيستم حفاظت داخلي" آن ساختمان تعريف شده است. اين سيستم حفاظتي از بروز اختلاف پتانسيل هاي خطرناك در قسمتهاي مختلف تجهيزات منصوب در آن ساختمان جلوگيري خواهد كرد.
• قفس فارادي زماني موثر خواهد شد كه ساختمان و اتاقهاي داخل آن همراه با تمامي خطوط و تجهيزات مستقر در آنها بدرستي شيلد شوند. اين عمل از القائات ايجاد شده در اثر ميدانهاي الكترومغناطيسي جلوگيري كرده و اضافه ولتاژهاي پديد آمده از اين طريق را به حداقل مي رساند.
• عليرغم بكارگيري ضوابط حفاظتي فوق، هنوز احتمال وجود ولتاژهاي زياد در ورودي تغذيه تجهيزات، منتفي نمي باشد. در اين حالت، نصب ارسترهاي ولتاژ ضربه در ورودي تغديه سيستمهاي حساس الكترونيكي، ضروري است.
• لازم بذكر است كه ميتوان از تجمع بارهاي الكترواستاتيكي كه عموما توسط كاربرها ايجاد ميشود، با بكارگيري ضوابط ايمني و بدون تاثير منفي روي تجهيزات، جلوگيري بعمل آورد.
@LightningEarthing
بالاخره اينكه، تمامي تداخلات الكترومغناطيسي (EMI)، با انتقال اطلاعات و سيگنالها توسط كابلهاي نوري قابل حذف هستند.
3-1) حفاظت سيستمهاي الكترونيكي در مقابل فراتاختهاي ولتاژها ناشي از حوادث جوي
هدف از اجراي چنين حفاظتي، ايجاد ايمني براي تغديه سيستمهاي الكترونيكي است. هر چند كه هنوز هم امكان اختلال در مسير اطلاعات و سيگنالها طي يك صاعقه وجود دارد كه گاهي قابل اغماض است.
ضوابط ويژه تنها در مسيري كه تجهيزات الكترونيكي در بخشهاي حساس (بطور مثال: نيروهاي مسلح) استفاده شده اند، بكار ميروند بطوريكه در طي صاعقه هيچگونه اغتشاشي در عمل انتقال اطلاعات پيش نيايد.
@LightningEarthing
• ايجاد يك سيستم ايمني در مقابل شوك حاصله از صاعقه و اثرات ميدانهاي الكترومغناطيسي بر روي هاديهاي الكتريكي يك ساختمان، وظيفه اصلي " سيستم حفاظت داخلي" آن ساختمان تعريف شده است. اين سيستم حفاظتي از بروز اختلاف پتانسيل هاي خطرناك در قسمتهاي مختلف تجهيزات منصوب در آن ساختمان جلوگيري خواهد كرد.
• قفس فارادي زماني موثر خواهد شد كه ساختمان و اتاقهاي داخل آن همراه با تمامي خطوط و تجهيزات مستقر در آنها بدرستي شيلد شوند. اين عمل از القائات ايجاد شده در اثر ميدانهاي الكترومغناطيسي جلوگيري كرده و اضافه ولتاژهاي پديد آمده از اين طريق را به حداقل مي رساند.
• عليرغم بكارگيري ضوابط حفاظتي فوق، هنوز احتمال وجود ولتاژهاي زياد در ورودي تغذيه تجهيزات، منتفي نمي باشد. در اين حالت، نصب ارسترهاي ولتاژ ضربه در ورودي تغديه سيستمهاي حساس الكترونيكي، ضروري است.
• لازم بذكر است كه ميتوان از تجمع بارهاي الكترواستاتيكي كه عموما توسط كاربرها ايجاد ميشود، با بكارگيري ضوابط ايمني و بدون تاثير منفي روي تجهيزات، جلوگيري بعمل آورد.
@LightningEarthing
بالاخره اينكه، تمامي تداخلات الكترومغناطيسي (EMI)، با انتقال اطلاعات و سيگنالها توسط كابلهاي نوري قابل حذف هستند.
3-1) حفاظت سيستمهاي الكترونيكي در مقابل فراتاختهاي ولتاژها ناشي از حوادث جوي
هدف از اجراي چنين حفاظتي، ايجاد ايمني براي تغديه سيستمهاي الكترونيكي است. هر چند كه هنوز هم امكان اختلال در مسير اطلاعات و سيگنالها طي يك صاعقه وجود دارد كه گاهي قابل اغماض است.
ضوابط ويژه تنها در مسيري كه تجهيزات الكترونيكي در بخشهاي حساس (بطور مثال: نيروهاي مسلح) استفاده شده اند، بكار ميروند بطوريكه در طي صاعقه هيچگونه اغتشاشي در عمل انتقال اطلاعات پيش نيايد.
@LightningEarthing
3-1-1) حفاظت خارجي در مقابل صاعقه
در ابتدا، انرژي ايجاد شده توسط صاعقه، ميبايست بدرستي توسط عناصر جذب دريافت شود. هرچند كه اين عمل به تنهايي به حفاظت كامل دستگاههاي الكترونيكي منجر نمي شود، معهذا، هنوز هم هاديهاي جذب صاعقه، جزء مهمي از يك طرح كامل حفاظتي محسوب ميشوند.
@LightningEarthing
اين عناصر، جريان صاعقه را از يك مسير از پيش تعيين شده به شبكه زمين منتقل ميكنند، كه در صورت عدم وجود آنها، ديوار و دودكش و ساير تاسيسات فلزي ساختمان بطور ناخواسته، عهده دار اين مهم خواهند بود.
اجزائ اين سيستم عبارتند از:
- عناصر جذب
- هاديهاي پايين برنده
- شبكه زمين
@LightningEarthing
مجموعه فوق، جلد خارجي ساختمان را بطور فيزيكي از خرابيهاي ناشي از اصابت جرقه هاي مستقيم صاعقه، محفوظ ميدارد. اتصال قطعات فلزي بيروني ساختمان به هاديهاي پايين برنده ضروري است. اين هاديها، عناصر جذب را به شبكه زمين حفاظتي متصل مي كنند.
اجزاء شبكه زمين ميبايست پيرامون يك ساختمان نصب شوند، بطوريكه جريان صاعقه بطور يكنواخت به زمين منتقل شود.
@LightningEarthing
در ابتدا، انرژي ايجاد شده توسط صاعقه، ميبايست بدرستي توسط عناصر جذب دريافت شود. هرچند كه اين عمل به تنهايي به حفاظت كامل دستگاههاي الكترونيكي منجر نمي شود، معهذا، هنوز هم هاديهاي جذب صاعقه، جزء مهمي از يك طرح كامل حفاظتي محسوب ميشوند.
@LightningEarthing
اين عناصر، جريان صاعقه را از يك مسير از پيش تعيين شده به شبكه زمين منتقل ميكنند، كه در صورت عدم وجود آنها، ديوار و دودكش و ساير تاسيسات فلزي ساختمان بطور ناخواسته، عهده دار اين مهم خواهند بود.
اجزائ اين سيستم عبارتند از:
- عناصر جذب
- هاديهاي پايين برنده
- شبكه زمين
@LightningEarthing
مجموعه فوق، جلد خارجي ساختمان را بطور فيزيكي از خرابيهاي ناشي از اصابت جرقه هاي مستقيم صاعقه، محفوظ ميدارد. اتصال قطعات فلزي بيروني ساختمان به هاديهاي پايين برنده ضروري است. اين هاديها، عناصر جذب را به شبكه زمين حفاظتي متصل مي كنند.
اجزاء شبكه زمين ميبايست پيرامون يك ساختمان نصب شوند، بطوريكه جريان صاعقه بطور يكنواخت به زمين منتقل شود.
@LightningEarthing
اين عمل در مراحل اوليه ساختمان سازي و با ايجاد ارت فونداسيون قابل حصول است، در غير اينصورت تسمه و ميله مسي كه بطور مناسب در پيرامون ساختمان نصب شده، زميني مطلوب خواهد بود.
از تجهيزات مختلفي جهت احداث شبكه زمين، ميتوان استفاده نمود، به شرط آنكه ضوابط خاص به منظور جلوگيري از خوردگي در اثر اتصال چند فلزي غير همنام، رعايت شده باشد.
@LightningEarthing
3-1-2) حفاظت داخلي در مقابل صاعقه
بكارگيري اصول هم پتانسيل سازي در هنگام حدوث صاعقه، مهمترين جزء يك سيستم حفاظت داخلي به شمار ميرود.
@LightningEarthing
از تجهيزات مختلفي جهت احداث شبكه زمين، ميتوان استفاده نمود، به شرط آنكه ضوابط خاص به منظور جلوگيري از خوردگي در اثر اتصال چند فلزي غير همنام، رعايت شده باشد.
@LightningEarthing
3-1-2) حفاظت داخلي در مقابل صاعقه
بكارگيري اصول هم پتانسيل سازي در هنگام حدوث صاعقه، مهمترين جزء يك سيستم حفاظت داخلي به شمار ميرود.
@LightningEarthing