ترمینال هوایی بر روی انواع سقف ها

 اجزاء سیستم های حفاظتی برقگیر

این سیستم ها دارای سه جزء اساسی زیر می باشند که می توانتد مسیر یا مسیرهایی با امپدانس پایین ایجاد نمایند :

• یک سیستم مخصوص دریافت اولین ضربه صاعقه موسوم به ترمینال هوایی یا ترمینال ضربه‌گیر که در بام سازه ها یا هر موقعیت مرتفع دیگر قرار می‌گیرد
• یک سیستم برای ترمینال های زمین
• مجموعه ای از هادی های مخصوص که ترمینالهای هوایی را به سیستم ترمینال زمین وصل می نماید

 

در هنگام وقوع صاعقه امکان جلوگیری از اصابت آن به تاسیسات وجود ندارد. باید بتوان انرژی ناشی از آن را در یک مسیر موازی با تاسیسات به زمین منتقل نمود . اولین گام در حفاظت از تأسیسات در برابر صاعقه اطمینان از تمرکز جریان‌های صاعقه در عنصر اصلی برقگیر یعنی ترمینال هوایی است در صورت قرار داشتن این ترمینال ها در مکان های مورد نیاز و تناسب آنها با استانداردهای مربوطه ، انرژی صاعقه بدون اصابت به مکان های نامطلوب در این نقطه مسیر خود را به زمین خواهند بست .

در صورت عدم تمرکز انرژی صاعقه در نقطه ترمینال هوایی برقگیر و هدایت نشدن مناسب آن به سمت زمین ، میدان های الکترومغناطیس ناشی از صاعقه با یونیزاسیون سریع و گسترده محیط پیرامون محل اصابت خود ، هوای این محدوده را از حالت هادی خارج کرده و جریان های الکتریکی پر قدرت خود را در این محدوده ها منتشر نموده و موجب بروز خسارت شدید می گردند .

 

در صورت وجود هرگونه قطع شدگی ارتباطی بین اجزاء برقگیرهنگام تخلیه جزئی یا انرژی کامل صاعقه ، اجزاء برقگیر نمی‌تواند ایمنی لازم را برای تجهیزات و افراد تحت حفاظت در برابر اثرات اولیه و ثانویه صاعقه ایجاد نمایند . بنابراین لازم است به جز مسیر هادی اصلی ، بدنه های فلزی تجهیزات تحت حفاظت نیز با استفاده از هادی ثانویه به همدیگر هم بندی شده تا ضمن ایجاد هم پتانسیلی بین آنها از ایجاد جرقه های الکتریکی و موج‌های جانبی صاعقه جلوگیری به عمل آمده باشد . استفاده از سازه های فلزی ساختمان ها که دارای سطح مقطع مساوی با هادی های اصلی سیستم حفاظتی برقی باشند و همچنین دارای پیوستگی هدایت الکتریکی باشند را نیز می‌توان به عنوان بخش کمکی سیستم حفاظتی برقگیر مورد استفاده قرار داد .

 

مواد طبقه بندی شده در گروه ۱ : عبارتند از هادی های سیستم برقگیر ، ترمینال‌های هوایی ، ترمینال‌های زمینی و هرگونه متعلقات سیستم حفاظت سازه‌های با ارتفاع ۲۳ متر و پایین تر در برابر صاعقه .

مواد طبقه بندی شده در گروه ۲ : هادی های سیستم برقگیر ، ترمینال های زمین و متعلقات سازه های با ارتفاع ۲۳ متر و بالاتر

 

مشخصات فنی تجهیزات سیستم برق گیر برای مواد طبقه بندی شده در گروه ۱ :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مشخصات فنی تجهیزات سیستم برق گیر برای مواد طبقه بندی شده در گروه ۲ :

 

 

اشکال و سطح های مختلف سقف سازه ها :

شکل هر سقف ساختمانی ( سطح های صاف یا با شیب بسیار کم ، بام های شیب دار کامل ، بام های گنبدی ، بام های با نقاط برآمدگی در وسط ، دودکش و تجهیزات تهویه ) نیازمند طراحی ویژه ای برای نصب برقگیر می باشد . مطابق با استاندارد سقف های مختلف که در اشکال زیر نشان داده شده اند باید به صورتی که مشخص شده است تحت پوشش حفاظت برقگیر قرار گیرند :

 

انواع سقف ها برای طراحی سیستم برقگیر

 

 

ترمینال هوایی :

این عنصر که در واقع مرتفع ترین و اولین عضوی است که در معرض صاعقه قرار می گیرد باید دارای شرایط زیر باشند :

ابزارها و ترمینال اصلی برقگیر (ضربه گیر) :

ترمینال های هوایی معمولا به صورت توپر، به صورت میله یا توخالی و از جنس مس آلومینیوم برنز یا فولاد ضد زنگ ساخته می شوند . این تجهیزات معمولا دارای طولی بین ۲۵ تا ۶۱ سانتی متر می باشند و علت انتخاب این مقادیر پایین برای تحمل انرژی مکانیکی ناشی از برخورد صاعقه می باشد . طول های بیشتر از این مقادیر نیازمند استفاده از تکیه گاه یا نگه دارنده مطمئن می باشد . هادی های اصلی حفاظت برقگیر مجازند حداکثر تا ۹۰ سانتیمتر بدون نگهدارنده کشیده شوند اما در مقادیر بالاتر باید با استفاده از نگهدارنده یا تکیه گاه مناسب مانند تصویر زیر محکم شوند .

 

نمونه هایی از مهار هادی های برقگیر در فاصله های بیش از ۹۰ سانتیمتر

 

• این ترمینال ها باید در ارتفاعی بالاتر از محدوده تحت حفاظت قرار گیرند . این ارتفاع باید حداقل 25/4 و حداکثر ۶۱ سانتیمتر باشد .
• برای جلوگیری از سقوط یا واژگونی آن ها از روش های زیر باید استفاده نمود :
  • اتصال یا جوش به شیء یا سازه ای که قرار است از آن حفاظت شود
  • نصب به طور دائم به ساختمان ها با بست ، گیره یا هر ابزار مناسب دیگر با رعایت قانون هم جنس بودن آن ها
• ترمینال های هوایی با ارتفاع بالاتر از ۶۰ سانتیمتر باید با تکیه گاه هایی که اندازه آن ها از نصف ارتفاع آن کمتر نباشد حفاظت شوند .
• ترمینال های هوایی می توانند نوک تیز یا بدون لبه باریک باشند
• عاری بودن ترمینال هوایی از هرگونه شیء اضافی
• برروی ترمینال های هوایی بدون بست نباید هیچ گونه شیء تزیینی یا تبلیغاتی نظیر پرچم و لامپ نصب نمود .

 

 ارتفاع ترمینال هوایی

 

 

تکیه گاه ترمینال هوایی

 

انتخاب نواحی حفاظتی (آرایش سیستم حفاظتی برقگیر) :

برای تعیین ناحیه حفاظتی برقگیر شکل مهندسی سازه یا تجهیزات تحت حفاظت باید مورد توجه قرار گیرد .

• نصب هادی ها و سایر متعلقات سیستم حفاظتی برقگیر روی بام های با سطح های چند طبقه :

ناحیه حفاظت این گونه بام ها با ارتفاع حداکثر ۱۵ متر از زمین طبق ضوابط زیر صورت خواهد گرفت . ناحیه حفاظتی در این شرایط باید به صورت یک مخروط باشد که نوک آن در بالاترین قسمت ترمینال هوایی بوده با دیوارها تشکیل یک زاویه عمودی در حدود ۴۵ درجه یا ۶۳ بدهند ‌. سازه هایی که دارای ارتفاع بالاتر از ۷۶۰ سانتیمتر از سطح زمین نباشند باید مطابق با اشکال زیر با قرار گیری بین یک یا دو ناحیه حفاظتی تحت حفاظت سیستم حفاظتی و برقگیر قرار گیرند .

حفاظت پایین دست برای بام های صاف                              حفاظت پایین دست برای بام های صاف

 

این هادی را می توان در ابتدای لبه شیروانی ، کنار لبه دیوار ها ، اطراف سقف های سطح ، اطراف یا بالای نرده های فوقانی ساختمان ها یا به صورت متقاطع بر روی ساختمان های با سقف صاف یا با شیب کم برای ایجاد ارتباط با ترمینال‌های هوایی و ابزار مربوطه به نحوی که ایجاد خمش غیر استاندارد ننماید احداث کرد . کشیدن هادی فوق دور بناهای مدور نظیر گنبد یا سازه های دیگری که روی سقف ها قرار دارند به شرطی که این کابل کشی به صورت افقی بوده و سپس هادی اصلی حفاظتی وصل شود نیز مجاز می باشد .

 

 

نصب هادی ها و سایر متعلقات سیستم حفاظتی برقگیر روی سقف های شیب دار :

 

سقف ها با توجه به شکل ظاهری آن ها شرایط متفاوتی را از لحاظ برقگیر طلب می کنند . سقف های شیب دار یکی از انواع این سقف ها می باشد . بام ها یا سطح های شیبدار به سقف هایی دارای یک فاصله ۱۲ متر و پایین تر و شیب12/5 % و بالاتر و سطح های بالاتر از 12 متر و شیب ۲۵٪ و بالاتر اطلاق می شوند . سایر بام ها باید به عنوان مسطح یا دارای شیب کم در نظر گرفته شوند .

 

محل نصب تجهیزات :

 در شکل زیر مناسب ترین محل های نصب تجهیزات سیستم حفاظتی برقگیر در بام های شیب دار نشان داده شده است . همانگونه که ملاحظه می شود فاصله ترمینال هوایی از لبه ها ۶۰ سانتیمتر است . همچنین حداکثر فاصله بین دو ترمینال هوایی ۶ تا 7/5 متر تعیین شده است . مطابق تصویر تجهیزات حفاظت برقگیر (ضربه گیر) باید در فاصله ۶۰ سانتیمتری از لبه خط راس بین دو شیب برای سطح های شیب دار یا در داخل یا لبه های بیرونی بناهای با سقف صاف یا با شیب کم نصب نمود . درصورتیکه نیاز است بیشتر از یک ترمینال هوایی در سقف ها نصب شود ترمینال هوایی دیگر باید بر روی خط راس دو شیب در سقف های شیبدار و در داخل فضای سقف های صاف یا شیب دار در فاصله های متوالی که این فاصله نباید بیشتر از ۶ متر باشد ، نصب شوند . ترمینال های هوایی که در حدود ۶۰ سانتیمتر بالاتر از اشیاء یا فضای تحت پوشش قرار گیرند ، مجازند در فاصله های ۷۶۰ سانتیمتری از هم نصب شوند .

 

نصب تجهیزات برقگیر بر روی یک سطح (سقف) شیب دار

 

 

 

فضای بام های شیب دار :

• بام های شیب دار دارای لبه های پایین که در طرفین آویزان شده و دارای حداقل ۱۵ متر و پایین تر، ارتفاع از سطح می باشند تنها در صورتی که فاقد حفاظت افقی باشند باید تحت حفاظت سیستم حفاظتی برقگیر قرار گیرند .
• بام های شیب دار دارای لبه های پایین که در طرفین آویزان شده و دارای ارتفاع بیش از ۱۵ متر از سطح می باشند ، باید دارای عنصر برقگیر و متعلقات مربوطه که در هر بخش طولی ، نباید فاصله آن ها از ۴۶ متر بیشتر شود .

 

 

نصب هادی ها و سایر متعلقات سیستم حفاظتی برقگیر روی سقف های صاف یا دارای شیب کم :

این سقف ها با دارا بودن بیش از ۱۵ متر طول یا عرض باید به نصب عنصر برقگیر اضافی طبق ضوابط و شکل زیر مجهز شوند :

• فاصله بین ترمینال های هوایی حداکثر ۱۵ متر (A)
• حداکثر فاصله بین هادی های متقاطع ۴۵ متر به شرط عدم گرفتن ارتباط یا اتصال آن ها به هادی اصلی پیرامون یا هادی های نزولی زمین (B)
• حداکثر فاصله بین ترمینال های هوایی نصب شده در مسیر لبه ها ۶ تا 7/5 متر

 

نصب ترمینال های هوایی در سقف های مسطح یا دارای شیب کم

 

نصب هادی ها و سایر متعلقات سیستم حفاظتی برقگیر روی نورگیر نصب شده روی سقف بناها :

این نورگیرها که معمولا بالاتر از سقف اصلی نصب می شوند باید توسط تجهیزات حفاظتی برقگیر تحت پوشش قرار گیرند . نورگیرها و چراغ هایی که زیر سطح خط الراس بین دو شیب قرار دارند فقط در قسمتی که خارج از محدوده حفاظتی قرار میگیرند باید در برابر صاعقه محافظت شوند .

 

نصب هادی ها و سایر متعلقات سبستم حفاظتی برقگیر روی ساختمان های با سقف صاف یا شیب کم با اجزاء نامنظم :

گاها در برخی ساختمان ها دیوار های خارجی نصب می شود که موجب نامنظم شدن از لحاظ پوشش حفاظتی برقگیر می شوند در این حالت این قسمت ها باید به عنوان اجزاء مستقل برای حفاظت برقگیر مورد توجه قرار گیرند . به هر حال نحوه نصب ترمینال های هوایی در این شرایط باید طبق تصاویر زیر باشد . البته ضوابطی که در بخش های قبل برای نصب برقگیر ها و متعلقات آن ها عنوان شد در مورد این گونه سقف ها نیز مصداق دارد .

 

سقف های صاف یا شیب کم با اجزاء نا منظم

 

ترمینال های هوایی که بر روی قسمت های عمودی ساختمان ها نصب می شوند مجاز هستند با استفاده از یک کابل تکی هم مقطع با کابل اصلی ، به سیستم اصلی حفاظت ساختمان وصل شوند . کابل اصلی سقف باید در کنار اجزاء عمودی سیستم حفاظتی نصب شود تا ارتباط و اتصال کابل های تکی مذکور به آن به راحتی ممکن شود . البته طول این کابل باید حداکثر 4/9 متر باشد . اتصال این کابل با کابل اصلی زمین ساختمان باید مانند شکل بالا به صورت ایجاد یک گره باشد .

 

حفاظت سطح های باز در سقف های مسطح :

چنانچه در ساختمان های فوق فضای باز (خالی) نظیر نورگیر ایجاد شده باشد و محیط این موقعیت ها بیش از ۹۲ متر باشد مشروط به آنکه ابعاد دو ضلع مستطیل تشکیل شده توسط آن ها بیشتر از ۱۵ متر باشد این فضاها باید مورد حفاظت برقگیر قرار گیرند .

 

نصب ترمینال های هوایی بر روی سقف های گنبدی یا مدور :

محل نصب ترمینال هوایی در این مورد باید به گونه ای باشد که هیچ قسمتی از سازه خارج از منطقه حفاظت قرار نگیرد .

 

نصب ترمینال در دودکش ها و تجهیزات تهویه مطبوع :

در تمام تجهیزات فوق از جمله دودکش های فلزی که دارای ضخامت فلز 4/8 میلیمتر و پایین تر باشند و در خارج از منطقه حفاظتی نصب شده اند باید ترمینال هوایی نصب شود . دودکش ها و تجهیزات تهویه مطبوع دارای ضخامت فلز 4/8 میلیمتر و بالاتر نیازمند فقط یک ارتباط با سیستم حفاظتی برقگیر می باشند اتصال مذکور باید از طریق یک هادی هم مقطع با کابل اصلی سیستم و با یک ابزار همبندی که دارای سطح مقطع حداقل ۳ اینچ مربع بوده دو مسیر یا بیشتر با زمین ایجاد نماید . مکان نصب ترمینال هوایی در این شرایط باید طوری باشد که با لبه بیرونی سازه ایجاد فاصله ای بیش از ۶۰ سانتی متر ننماید . ابزار برقگیر (ضربه گیر) مورد نیاز این سیستم باید مطابق روش شکل زیر نصب شود :

 

نصب ترمینال هوایی (ضربه گیر) در دودکش . این ابزار می تواند نوک تیز یا تخت باشد .

 

در صورتی که تنها نصب یک ترمینال هوایی در این مکان ها مورد نیاز باشد ، ترمینال باید با یک کابل هم مقطع به سیستم حفاظت اصلی برقگیر نصب شود . البته این شرایط باید حداقل دو مسیر ارتباط به سمت زمین ایجاد نماید ‌

 

حفاظت سقف فلزی برخی تاسیسات مرتفع :

برخی تاسیسلت مکانیکی ابنیه دارای پوسته فلزی پیوسته مانند تاسیسات مربوط به تهویه ، گرمایش ، سوپاپ های هوا ، دودکش ها ، برج های خنک کننده و مانند آن که دارای ضخامت کمتر از 4/8 میلیمتر می باشند باید به روش های زیر با سیستم حفاظتی برقگیر محافظت شوند :

• نصب ترمینال های هوایی به روش های عمومی مندرج در بخش های قبل
• ترمینال ها بر روی یک صفحه فلزی لخت که دارای سطح مقطع حداقل ۳ اینچ مربع باشند به روش مطمئن و محکم متصل گردند .
• در این سیستم باید حداقل دو هادی هم مقطع هادی اصلی نصب شود .
• هادی های فوق باید با استفاده از ابزار همبندی مناسب به پایه فلز لخت متصل به عنصر برقگیر وصل گردند . سطح تماس این ابزار همبندی با صفحه نباید از ۳ اینچ مربع کمتر باشد .
• با استفاده از دو هادی فوق باید دو مسیر به سمت زمین حفاظتی ایجاد شود .
• دو صفحه همبندی فوق باید تا سرحد امکان از همدیگر جدا نگه داشته شوند .
• باید با استفاده از هادی های با اندازه هادی اصلی حفاظت برقگیر ، در پایه یا لبه های پایینتر واحد تحت حفاظت ، اتصالات قوی با فلز لخت ایجاد شود . همچنین ابزار مخصوص همبندی که سطح مقطع آن ها نباید کمتر از 19/40 میلیمتر مربع بوده و در ضمن دارای حداقل دو ارتباط به سمت زمین نیز باشند باید فراهم شود . نحوه نصب این دو صفحه همبندی باید طوری باشد که تا سرحد امکان از پایه ها و لبه های پایین هادی های سیستم حفاظت برقگیر به دور باشند .
• هادی های اصلی سیستم باید به صورت اتصال داخلی به تمام ترمینال های ضربه گیر هوایی وصل شده و حداقل دو مسیر یا بیشتر به صورت عمودی ، افقی و رو به پایین با شیبی در حد ۲۵٪ و کمتر از هر کدام از ترمینال ضربه گیر به طرف الکترود حفاظتی زمین برای اتصال به ترمینال زمین ایجاد نماید .