برق گیر

برق گیر اصطلاحی در فارسی برای نامیدن دو وسیلهٔ الکتریکی متفاوت استفاده می‌شود:

 

میله‌های فلزی که در بالای ساختمان‌ها یا در پست‌های فشار قوی نصب می‌شوند تا با برخوردآذرخش با این میله‌ها از برخورد مستقیم صاعقه به تجهیزات جلوگیری شود. این وسیله (Lightening rod) در مهندسی برق نیزه نیز نامیده می‌شود. این وسیله اولین بار توسط بنیامین فرانکلین مخترع آمریکایی ابداع شد.وسیله‌ای است که در شبکه‌های الکتریکی برای حفاظت تجهیزات در مقابل صدمات ناشی از اضافه ولتاژهای ناگهانی همچون صاعقه و رعد و برق به کار برده می‌شود. برق‌گیر (Lightning arrester) در مقابل ولتاژهای معمولی یک مقاومت بسیار زیاد در حد عایق الکتریکی از خود نشان می‌دهد و در مقابل ولتاژهای آنی مقاومت کمی از خود نشان می‌دهد و موج‌های الکتریکی را به زمین تخلیه می‌کند. برق‌گیرها نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام می‌دهند و بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را فراهم می‌کند. برق‌گیرها به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار می‌گیرند انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیلهٔ برق‌گیر به زمین منتقل می‌شود.

 

از وسایل حفاظتی محدودکننده ضربه برای حفاظت تجهیزات سیستمهای قدرت در برابر اضافه ولتاژها استفاده می‌شود یک وسیله حفاظتی محدودکننده ضربه باید اضافه ولتاژهای گذرا یا اضافه ولتاژهای که باعث تخریبتجهیزات شبکه می‌شوند را محدود و به زمین هدایت کنند و بتواند این کار را بدون اینکه آسیبی ببیند به دفعات تکرار کند. برق‌گیرها نسبت به سایر وسایل حفاظتی بهترین حفاظت را انجام می‌دهند و بیشترین مقدار حذف امواج گذرا را فراهم می‌کنند. برق‌گیرها به صورت موازی با وسیله تحت حفاظت یا بین فاز و زمین قرار می‌گیرند. انرژی موج اضافه ولتاژ به وسیله برق گیر به زمین منتقل می‌شود؛ و باعث محافظت بیشتر می‌شود.برق گیر برای حفاظت از ساختمان‌های بلند از خطر برخورد اذرخش استفاده می‌شود.

 

 

آذرخش

آذَرخش یا رعد و برق (که با نام‌های صاعقه، الماسک،اَبرَنجک، یا آتشه نیز شناخته می‌شود)[۱] گونه‌ای تخلیهالکتریکی است که در اثر الکتریسیته ایستا میان دو ابر یا ابر و زمین ایجاد می‌شود. هرچند آذرخش اشاره به درخشش الکتریکی ست که میان ابر و زمین است. چه، درخشش الکتریکی میان دو ابر در واقع دِرَخش یا رَخش یا همان برق نام دارد.

 

در اثر برخورد ذرات آب یک جبهه هوای گرم به ذرات یخیک جبهه هوای سرد، الکتریسیته ساکن بوجود می‌آید که نسبت به زمین دارای بار الکتریکی منفی بوده و در صورتی که فاصله منبع جریان الکتریکی کم و بیش، نزدیک به سطح زمین باشد، آذرخش بروز می‌کند. در آذرخش‌های شدید بیش‌ترین برون‌داد الکتریکی رخ می‌دهد. دما در محل اصابت برق فوق‌العاده بالا می‌رود (حدود ۲۸٬۰۰۰ درجه کلوین که حدود ۵ برابر دمای سطح خورشید است)

 

در هنگام آذرخش معمولاً مقداری از نیتروژن هوا به ترکیبات نیتریدی محلول در آب تبدیل می‌شود. رعد و برقی که بین ابر و زمین است معمولاً از ابر به زمین می‌زند (رعد منفی) ولی در برخی موارد نادر هم رعد از زمین به ابر می‌زند (رعد مثبت). در این حالت (رعد مثبت) زمین دارای بار منفی است و ابر دارای بار مثبت.

 

به رعد پیشگام و کوب برگشتِ آن در تخلیه الکتریکی اَبربه‌زمین «کوب آذرخش» گفته می‌شود. درخشندگی شدیدی که در آخرین مرحله هر کوب آذرخش ناشی از تخلیه الکتریکی اَبربه‌زمین، از زمین به سوی پایه اَبر بالا می‌رود کوب برگشت یا کوب اصلی می‌گویند.

 

 

الکترود

الکترود ماده‌ای رسانا است که از یک سو به بخش فلزی(مانند سیم مسی) و از سوی دیگر به بخش غیرفلزی (نیمه‌رسانا، الکترولیت یا خلأ) در یک مدار الکتریکی متصل می‌شود و بین آن‌ها ارتباط برقرار می‌کند.

سیستم های ولتاژ متوسط

به‌طور کلی تفاوت‌های زیر در زمین کردن پست‌های فشار متوسط نسبت به برق فشار ضعیف خانگی وجود دارند:

 

فقط افراد ماهر اجازه ورود به محوطه را دارند.وجود ولتاژهای بسیار بالامعمولاً خط ورودی فاقد سیم نول است؛ بنابراین، در پست‌های فشار متوسط، مسائل مهم در سیستم زمین به ترتیب عبارتند از:تأمین تداوم در تغذیه مشترکینعدم آسیب دیدن تجهیزات و تأسیسات در صورت وقوع اتصالیقابلیت بالا در تأمین حفاظت کارگرانرد کردن ایمن آذرخش به زمین مخصوصاً از طرف خطوط هواییکم کردن ولتاژ گام به خصوص در محل تردد احشام

 

اگر فقط یکی از شرایط زیر موجود باشند، یک چاه زمین لازم می‌شود؛ وگرنه باید دو چاه زمین مجزا برای قسمت‌های فشار ضعیف و فشار متوسط + ترانسفورماتور در نظر گرفت:

 

در اطراف پست برق، سیستم لوله‌کشی آب باشد؛مقاومت چاه زمین زیر ۱ اهم باشد؛کابل با زره در تماس با خاک طویل تر از یک کیلومتر از پست خارج یا داخل شده باشد،

GFA یا کلید ایمنی

GFA

 

یک وسیله تأمین امنیت به نام کلید ایمنی اتصال زمین(GFA) در مدار موجود است و نقاطی را سرویس می‌دهد که خطر شوک‌های الکتریکی تصادفی بیشتر است، مانندسرویس‌های بهداشتی، آشپزخانه‌ها، استخرهای شنا و پریزهایی که در فضاهای بیرونی قرار دارند. اگر یک (GFA) هرگونه نشت جریان را احساس کند، هرچند کوچک باشد، جریان را در همان لحظه به‌طور کامل قطع می‌کند. کلید ایمنی اتصال قوسی خطا در مدار (AFCIs) در مدارهایی قرار دارند که به سمت اتاق خواب‌ها می‌روند. یک جرقهٔ الکتریکی در دستگاهی که اتصال کوتاه کرده می‌تواند پوشش تخت یا لباس را آتش بزند .

 

کد های الکتریکی

 

کدهای الکتریکی حداکثر فاصله‌های افقی بین پریز‌های درون یک اتاق را تعیین می‌کنند. این امر برای آن است که اطمینان حاصل شود یک لامپ یا دستگاه با یک سیم رابط با طول استاندارد می‌تواند هر جایی در پیرامون اتاق قرار گیرد، بدون آنکه نیاز به یک سیم رابط دیگر برای افزایش طول باشد. همچنین حداقل تعداد پریز به ازای هر اتاق تعیین شده و حداکثر تعداد پریزها به ازای هر مدار تعیین می‌شود، تا از ورود جریان‌های بیش از حد ظرفیت سیم به آن جلوگیری شود.

 

 

سیم الکتریکی در ساختمان های کوچک

سیستم الکتریکی در یک ساختمان کوچک، مفهوم بسیار ساده‌ای دارد. سه سیم از راه هوایی یا زمینی که به مبدلی متصل اند، عبور می‌کنند. یکی از سیم‌ها بدون بار است که هیچ گونه پتانسیل الکتریکی بین این سیم و زمین وچود ندارد. به همین دلیل است که می‌توان روی خاک خیس ایستاد و بدون خطر شوک الکتریکی، به سیم بدون بار دست زد. این سیم برای اطمینان از بدون بار بودن، بهمیله‌های فلزی با پوشش مسی محکم متصل و در محلی نزدیک نقطه ورود سیم بدون بار به ساختمان درون خاک قرار داده می‌شود. سیم‌های دوم و سوم سیم فاز و نول(با جریان مثبت و منفی) هستند و طوری به آن‌ها انرژی داده شده که دارای ۲۳۰ ولت پتانسیل می‌باشند. سیم‌های مثبت و منفی قبل از ورود به ساختمان از داخل یک کنتور که مصرف انرژی را با واحد کیلووات ساعت محاسبه می‌کند، عبور می‌کنند. درون ساختمان سه سیم که از مبدل خارج شده‌اند، وارد تابلوی اصلی برق می‌شوند. سیم بدون بار به جعبهٔ فولادی تابلو که صفحهٔ کلید‌های فرمان در روی آن قرار دارند، وصل شده و از سوی دیگر به یک میلهٔ مسی یا آلومینیومی وصل می‌شود که تمام مدارهای ساختمان را به زمین وصل می‌کند. هریک از سیم‌های مثبت و منفی که به وسیله رنگ عایق دورشان کدگذاری شده‌اند، به یک میلهٔ آلومینیومی یا مسی وصل است که با متصل‌کننده‌ها چفت شده‌اند و مشخص است که به کدام یک از کلیدهای قطع و وصل مدار می‌توانند وصل شوند. سیم‌هایی که جریان از آن‌ها می‌گذرند، به‌طور قراردادی دارای روکش به رنگ‌های قرمز و سیاه هستند و هر کدام به یک میلهٔ مسی یا آلومینیومی که در جایگاه کوچکی برای قرارگرفتن فیوزهای خودکار تعبیه شده، وصل می‌شوند. دو تسمهٔ فلزی که به دقت به جعبهٔ تابلوی برق و نسبت به هم علیق بندی شده‌اند، طوری قرار گرفته‌اند که یک فیوز اتوماتیک هر کدام از سیم‌های برق را به ترتیب به آن‌ها مرتبط می‌کند، در حالی که یک فیوز دو پل اتوماتیک که روی دو اتصال مجاور قار گرفته، یک سیم را به تسمه و سیم دیگر را به تسمه فلزی متصل می‌کنند. به این منظور یک کلید تک پل اتصال مدار منفرد ۱۱۵ ولت یا ۱۲۰ ولت را قطع می‌کند که شامل یک سیم مثبت یا منفی یا عایق بندی به رنگ مشکی است که به کلید وصل است که همچنین شامل یک سیم بدون باربا عایق بندی سفید است که به تسمه آهنی متصل به زمین وصل است. بسته به این که کلی در مدار کجا قرار داده شده باشد، سیم فاز برای یک مدار ۱۱۵ ولت می‌تواند یا به سیم قرمز یا به سیم مشکی که از کنتور خارج می‌شود، وصل شود که مهم نیست به کدام یک باشد. یک کلید دو پل به هر دو سیم قرمز و مشکی وصل است و برای مدارهای ۲۴۰ – ۲۳۰ ولت استفاده می‌شود (ولتاژهایواقعی بحرانی نیستند و شرکت‌های تأمین نیروی مختلف، الکتریسیته را در ولتاژهای مختلف تأمین می‌کنند و همیشه در سیم‌هایی که الکتریسیته را منتقل می‌کنند، اتلاف ولتاژ وجود دارد) کلیدهایی که برای قطع و وصل مدارهای مختلف در ساختمان لازم هستند، به راحتی نصب می‌شوند. کلیدها به عنوان وسیله‌ای راحت و مناسب برای روشن و خاموش کردن جریان در مدار استفاده می‌شوند، علاوه بر این که عملکرد مهم تأمین امنیت را به عهده دارند و در مواقعی که جریان بیش از حد تحمل سیم از آن عبور کند، جلوی آتش‌سوزی و داغ شدن بیش از حد را می‌گیرند. این وضعیت زمانی زمانی ممکن است به وجود بیاید که وسایل برقی بیش از حد هم‌زمان به مدار وصل شوند و در اثر سیم کشی اشتباه یا خطا در وسایل برقی، اتصال کوتاه ایجاد شده باشد.