صاعقه گیر فعال یا اکتیو که با عبارت EARLY STREAMER EMISSION یا ESE نیز شناخته می شوند با ایجاد کانال بالارونده به صورت مصنوعی، موجب عملکرد سریع تر و افزایش شعاع حفاظتی می شود.
اصول عملكرد صاعقه گیر فعال
در هواي ابري و پر تلاطم، ميدان الكتريكي در فضا توليد مي گردد كه مقدار آن از 10KV/METER شروع و با گذر زمان بيشتر و بيشتر مي شود. وقتي شدت ميدان الكتريكي به حد 50KV/METER برسد، زمان شكست عايقي بين ابر و زمين يا مابين دو ابر باردار فرا رسيده است كه حاصل اين تخليه وقوع صاعقه مي باشد. بلوك الكتريكي اين تجهيز (ENERGY BLOCK) از طريق شاخك هاي بيروني و ميله مياني متصل به زمين شارژ شده و انرژي موجود در هوا را چنانچه توضيح داده شد، به طور مداوم جذب و روي هم انباشته كرده و اندك زماني قبل از وقوع صاعقه، بلوك الكتريكي موصوف انرژي انباشته شده را بوسيله سه شاخك تخليه مي كند و بدين ترتيب رودخانه اي از يون هاي آزاد شده به طرف ابر جهت مي گيرند و با زبانه هايي كه از طرف ابر به طرف زمين كشيده شده برخورد كرده و مسيري ترجيحي براي تخليه صاعقه از طريق اين برقگير ايجاد مي نمايد.
مطالب پیشنهادی: انواع صاعقه گیر پسیو
هر صاعقه گير فعال (E.S.E) با مقدار ΔT شناخته مي شود و اين فاكتور مهم ترين عامل در كاركرد يك صاعقه گير يونيزه كننده هوا است. ΔT زماني است كه اين صاعقه گير زودتر از يك ميله ساده (در آزمايشگاه فشار قوي ) صاعقه را به زمين تخليه مي‌كند و واحد آن ميكرو ثانيه است. بر اساس استاندارد NFC 17-102 يك سري تست در آزمايشگاه فشار قوي براي محاسبه زمان تخليه در مقايسه با يك ميله ساده براي هر صاعقه گير يونيزه كننده انجام مي گیرد و از نتايج حاصل از آن مقدار ΔT محاسبه مي گردد. شعاع حفاظتي صاعقه گير (RP) بر اساس ارتفاع پايه صاعقه گير بالاي سازه هاي مورد حفاظت، راندمان آن در زمان آتش و سطح حفاظتي انتخابي بستگي دارد . استاندارد NFC 17-102 نسخه 2011، دو فرمول محاسباتي براي اندازه گيري شعاع حفاظت در اختيار قرار مي دهد. براي ارتفاع هاي بيش از 5 متر،که در آن RP شعاع حفاظتي بر حسب متر، H ارتفاع نوک هادي صاعقه گير از سطح مورد حفاظت بر حسب متر، R پارامتر مربوط به کلاس حفاظتي است. 20 متر براي كلاس حفاظتي I30 متر براي كلاس حفاظتي II 45 متر براي كلاس حفاظتي III 60 متر براي كلاس حفاظتي IV و براي ارتفاع 2 تا 5 متر، كه در آن Δ ، طول مسافتي كه در زمان ΔT ، هدايتگر رو به بالا طي مي كند ناميده مي شود . اين فاصله بر اساس فرمول (Δ(M)=V(M/ΜS)× ΔT(ΜS محاسبه مي شود و در آن V سرعت يونيزاسيون كانال صاعقه مي باشد كه معادل 1M/ΜS در نظر گرفته مي شود.
آزاد سازی کنترل شده یون ها
واحد جرقه زن (TRIGGERING) صاعقه گیرهای الکترونیکی شرایطی را ایجاد می کند تا چشمه جوشانی از یون در اطراف میله نوک تیز فراهم شود. دقت عمل این واحد باید به گونه ای کنترل شده باش که آزاد سازی یون ها را درست چند میکرو ثانیه قبل از حدوث و تخلیه صاعقه صورت دهد. حضور حجم وسیع بارهای الکتریکی در اطراف میله نوک تیز صاعقه گیر پس از یونیزاسیون توسط واحد جرقه زن سبب می شود تا پدیده طبیعی تجمع بارهای الکترونیکی اطراف میله (CORONA EFFECT) تقویت و تشدید شود.
نمونه
شرکت LPS فرانسه مطابق با آخرين علم روز در زمينه علوم صاعقه، علم الکترومغناطيس، علم فوق فشار قوي، علم مکانيک سيالات و غیره، صاعقه گيرهای پيش فعال (E.S.E) را با نام تجاری PARATON طراحي نموده است. جريان بالارونده از زمين به واسطه این صاعقه گیر و يونيزاسيون آن بدون نياز به هرگونه منبع انرژي، چندين برابر مي شود. به خاطر سادگي طراحي و عملکرد، کيفيت ساخت و نصب آن، مي توان خدمات پس از فروش مادام العمر را براي تجهيزات این شرکت با شرط رعايت نمودن شرايط نگهداري فراهم کرد. بخش اصلي صاعقه گير از آلياژي از آلومينيوم و مواد پليمري مطابق استاندارد NFC17-102 , BS EN50164-2 تولید شده است . اين سيستم که هيچ بخش شکننده اي ندارد، مطمئن ترين و با استقامت ترين محصول بازار است.
صاعقه گیر بادی
صاعقهگیرهای بادی (یا آسمانی) ابزارهایی هستند که برای جلوگیری از وقوع صاعقه به ساختمان‌ها یا سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ابزارها با ایجاد یک مسیر موازی برای جریان الکتریکی صاعقه، سازه را محافظت می‌کنند و از آسیب به آن جلوگیری می‌کنند. اصول عملکرد آنها بر اساس ایجاد یک مسیر کم مقاومت‌تر برای جریان الکتریکی هستند که بتواند جریان صاعقه را به سمت زمین هدایت کند.
صاعقهگیرهای بادی شامل مهارت‌های مختلفی هستند که به منظور کاهش احتمال ضربه صاعقه و کاهش خسارت‌های ناشی از آن به سازه‌ها طراحی شده‌اند. این مهارت‌ها شامل تعیین ارتفاع مناسب، تعداد و نوع ضربه‌گیرها، و ایجاد مسیرهای هدایتی برای جریان‌های صاعقه هستند.
صاعقه گیر خورشیدی
صاعقه‌گیر خورشیدی معمولاً به عنوان “صاعقهگیرهای خورشیدی” یا “سایت‌های خورشیدی” شناخته می‌شوند. این سیستم‌ها به منظور کاهش خطرات ناشی از افزایش فعالیت خورشیدی و ایجاد ذرات بارشی بر روی زمین طراحی شده‌اند.
وقتی که خورشید فعالیت‌های زیادی مانند انفجارها و پرتوهای مغناطیسی ایجاد می‌کند، ذرات بارشی و جریان‌های الکترومغناطیسی ناشی از این فعالیت‌ها ممکن است با سیستم‌های الکتریکی و انفجارگرها تداخل داشته باشند و آنها را تحت تأثیر قرار دهند. به عنوان مثال، این نوع فعالیت‌ها می‌تواند به شبکه‌های برق، ماهواره‌ها و تجهیزات الکترونیکی آسیب برساند.
صاعقهگیرهای خورشیدی با استفاده از اطلاعات دریافتی از دیدگاه‌های خورشیدی و دیگر ابزارها، تلاش می‌کنند تا زمانی که فعالیت‌های خورشیدی به اوج می‌رسند، اقدام به خنثی کردن یا کاهش اثرات مخرب این فعالیت‌ها بر سیستم‌های فناوری اطلاعاتی و ارتباطاتی بکنند.
صاعقه گیر پسیو
صاعقه‌گیر پسیو یک نوع صاعقه‌گیر است که بدون نیاز به منبع تغذیه فعال یا انرژی بیرونی عمل می‌کند. این نوع از صاعقه‌گیرها اغلب به عنوان صاعقهگیرهای “غیرفعال” یا “بدون منبع تغذیه” هم شناخته می‌شوند.
صاعقهگیرهای پسیو عموماً از مواد مختلفی تشکیل شده‌اند که در برابر جریان‌های الکتریکی با مقاومت بالا عمل می‌کنند. این مواد معمولاً به دلیل خاصیت خودی رطوبت و رسوب‌های جوی را کند می‌کنند و به این ترتیب می‌توانند به صورت غیرمستقیم انرژی صاعقه را منحرف کنند.
همچنین، مواد ضدصاعقه که در صاعقهگیرهای پسیو استفاده می‌شوند، توانایی جذب و انتقال جریان‌های الکتریکی را دارا هستند، اما به صورت خودکار و بدون نیاز به تغذیه بیرونی عمل می‌کنند. این صاعقه‌گیرها به طور عمده در محیط‌های باز، مثل برج‌ها، ساختمان‌ها، درختان و سازه‌های دیگری که به خطر ضربه صاعقه قرار دارند، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
صاعقه گیر اکتیو
صاعقه‌گیر اکتیو، یک نوع صاعقه‌گیر فعال است که از منبع تغذیه و انرژی برای عملکرد خود استفاده می‌کند. در این نوع صاعقه‌گیرها، انرژی خارجی به عنوان پایانه‌ای از جریان صاعقه مورد استفاده قرار می‌گیرد تا جریان صاعقه را به سمت زمین هدایت کند و بدین ترتیب، سازه‌ها یا سیستم‌ها را از آسیب‌های ناشی از ضربه صاعقه محافظت کند.
صاعقهگیرهای اکتیو معمولاً دارای سیستم‌های الکترونیکی پیچیده هستند که به تشخیص صاعقه و ایجاد یک مسیر مناسب برای تخلیه جریان الکتریکی کمک می‌کنند. این سیستم‌ها می‌توانند به صورت خودکار و تعاملی عمل کنند، به این معنا که وقتی که فعالیت‌های صاعقه‌ای شروع می‌شود، به صورت خودکار فعال شده و با ایجاد مسیرهای هدایتی جریان‌های الکتریکی را به سمت زمین هدایت می‌کنند.
صاعقهگیرهای اکتیو به خصوص در مکان‌هایی که احتمال ضربه صاعقه بالاست، مانند ساختمان‌ها، برج‌ها، تاسیسات صنعتی و تجاری، استفاده می‌شوند تا محافظت از تجهیزات الکترونیکی، سیستم‌های برقی، و سازه‌ها را انجام دهند.
