حفاظت کامل در برابر صاعقه | آشنایی با روش قفس فارادی (مش)

در سفری که برای شناخت دنیای حفاظت در برابر صاعقه آغاز کرده‌ایم، با اجزای اصلی سیستم، تفاوت‌های کلیدی بین پایانه‌های اکتیو و پسیو، و اهمیت تست و نگهداری آشنا شدیم. اکنون زمان آن رسیده که به یکی از جامع‌ترین، مطمئن‌ترین و پذیرفته‌شده‌ترین روش‌های حفاظتی در سطح جهان بپردازیم: روش قفس فارادی یا صاعقه گیر مش (Mesh).

این روش، برخلاف نصب یک یا چند میله نوک‌تیز، کل سازه را مانند یک زره‌پوش رسانا در بر می‌گیرد و یک حفاظت سه‌بعدی و یکپارچه را فراهم می‌کند. نام این روش از فیزیکدان بزرگ، مایکل فارادی، و آزمایش معروف او گرفته شده است که نشان داد یک قفس فلزی می‌تواند محتویات خود را از اثرات میدان‌های الکتریکی خارجی کاملا مصون نگه دارد. سیستم صاعقه گیر مش نیز دقیقا بر همین اصل استوار است. در این راهنمای تخصصی از نوآوران برق پارسیان، به تشریح اصول، مزایا و مراحل طراحی و نصب این راهکار حفاظتی پیشرفته می‌پردازیم.

صاعقه گیر مش (قفس فارادی) چیست و چگونه عمل می‌کند؟

روش مش، نوعی از سیستم حفاظت پسیو است که در آن به جای استفاده از میله‌های منفرد، شبکه‌ای از هادی‌های مسی یا آلومینیومی بر روی تمام سطوح خارجی ساختمان (بام و دیوارها) نصب می‌شود. این شبکه، ساختمان را به معنای واقعی کلمه درون یک قفس رسانا قرار می‌دهد.

عملکرد این سیستم بسیار هوشمندانه است. وقتی صاعقه به هر نقطه‌ای از این شبکه برخورد می‌کند، جریان عظیم آن به جای تمرکز در یک مسیر واحد، بین تمام هادی‌های شبکه تقسیم شده و از مسیرهای متعدد و موازی به سمت سیستم زمین هدایت می‌شود. این تقسیم جریان، چگالی انرژی را در هر نقطه به شدت کاهش داده و خطرات ناشی از حرارت بالا و جهش‌های جانبی (Side-Flashing) را به حداقل می‌رساند. این روش نه تنها از برخورد مستقیم جلوگیری می‌کند، بلکه اثرات مخرب میدان الکترومغناطیسی ناشی از صاعقه را بر روی تجهیزات الکترونیکی داخل ساختمان نیز به شکل مؤثری کاهش می‌دهد.

مزایای کلیدی روش مش که آن را متمایز می‌کند

استفاده از روش قفس فارادی، مزایای فنی و ایمنی قابل توجهی را به همراه دارد:

• بالاترین سطح حفاظت و اطمینان: این روش به دلیل پوشش کامل و تقسیم جریان، به عنوان مطمئن‌ترین و ایمن‌ترین روش حفاظت در برابر صاعقه شناخته می‌شود و مورد تایید تمام استانداردهای معتبر جهانی مانند IEC 62305 و NFPA 780 برای بالاترین سطوح حفاظتی است.
• حفاظت از تمام نقاط ساختمان: در روش مش، هیچ نقطه کوری بر روی بام یا دیوارها باقی نمی‌ماند و تمام بخش‌های سازه تحت پوشش حفاظتی قرار می‌گیرند.
• کاهش اثرات الکترومغناطیسی (LEMP): با تقسیم جریان در شبکه‌ای گسترده، میدان الکترومغناطیسی ناشی از صاعقه (LEMP) ضعیف‌تر شده و این امر به حفاظت بهتر از تجهیزات الکترونیکی حساس در داخل ساختمان کمک شایانی می‌کند.
• ایده‌آل برای ساختمان‌های با معماری پیچیده: برای ساختمان‌هایی که دارای سقف‌های متعدد، تجهیزات زیاد روی بام یا معماری نامنظم هستند، روش مش یک راه حل یکپارچه و کارآمد ارائه می‌دهد.

اصول طراحی و نصب یک سیستم مش استاندارد

طراحی یک سیستم مش، یک فرآیند مهندسی مبتنی بر محاسبات دقیق است. ابعاد شبکه (چشمه‌های مش) بر اساس سطح حفاظت (LPL) مورد نیاز پروژه تعیین می‌شود. هرچه سطح حفاظت بالاتر باشد، ابعاد چشمه‌های شبکه باید کوچک‌تر و فشرده‌تر باشد.

• استاندارد ابعاد چشمه‌های مش:
  • سطح حفاظت I بسیار حساس: ۵ متر × ۵ متر
  • سطح حفاظت II: ۱۰ متر × ۱۰ متر
  • سطح حفاظت III: ۱۵ متر × ۱۵ متر
  • سطح حفاظت IV معمولی: ۲۰ متر × ۲۰ متر

مراحل اصلی نصب:

اجرای شبکه روی بام: هادی‌های افقی (معمولا تسمه یا سیم مسی) طبق ابعاد طراحی شده بر روی بام نصب شده و در تمام نقاط تقاطع به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک شبکه یکپارچه ایجاد کنند.

نصب هادی‌های لبه بام: یک هادی محیطی باید در لبه‌های بام اجرا شده و شبکه داخلی به آن متصل شود.

اتصال به هادی‌های نزولی: شبکه بام از طریق هادی‌های نزولی متعدد (که فواصل آن‌ها نیز طبق استاندارد تعیین می‌شود) به سیستم زمین متصل می‌گردد.

همبندی کامل: تمام اجزای فلزی موجود بر روی بام مانند کانال‌های کولر، لوله‌ها، آنتن‌ها و سایر تجهیزات، باید به نزدیک‌ترین هادی شبکه مش متصل (همبند) شوند تا از ایجاد اختلاف پتانسیل خطرناک جلوگیری شود.

چه زمانی روش مش بهترین انتخاب است؟

با وجود مزایای فراوان، این روش همیشه بهترین یا اقتصادی‌ترین گزینه نیست. روش مش به طور خاص برای موارد زیر توصیه می‌شود:

• ساختمان‌های با سطح ریسک بالا: مانند بیمارستان‌ها، مراکز داده، تاسیسات نظامی، پالایشگاه‌ها و انبارهای مواد منفجره که نیازمند بالاترین سطح اطمینان هستند.
• ساختمان‌های با تجهیزات الکترونیکی بسیار حساس و گران‌قیمت.
• ساختمان‌های با معماری پیچیده و نامنظم که حفاظت آن‌ها با میله‌های ساده دشوار است.

سخن پایانی

روش قفس فارادی یا مش، اوج تکامل در مهندسی حفاظت در برابر صاعقه است. این روش با تبدیل کل ساختمان به یک پناهگاه رسانا، یک حفاظت جامع و بی‌چون و چرا را در برابر یکی از قدرتمندترین نیروهای طبیعت فراهم می‌کند. طراحی و اجرای این سیستم به دلیل پیچیدگی‌های فنی و نیاز به محاسبات دقیق، نیازمند تخصص و تجربه بالایی است.

اگر پروژه شما نیازمند بالاترین سطح ایمنی و قابلیت اطمینان است، تیم مهندسی نوآوران برق پارسیان با تسلط بر استانداردهای جهانی، آماده است تا با طراحی و اجرای یک سیستم صاعقه گیر مش دقیق و کارآمد، آرامش خاطر کامل را برای شما به ارمغان آورد.

مقالات مرتبط

• تفاوت صاعقه گیر و برقگیر