اشتباهات رایج مهندسان در طراحی نقشه‌های فاز ۲ تاسیسات الکتریکی - بخش آخر

سرویس آموزش و آزمون برق نیوز: 

صاعقه گیر

از نکات حائز اهمیتی که مبحث سیزدهم مقررات ملی ساختمان در آن ارائه طریق ننموده است، مبحث صاعقه گیر می‌باشد. در طراحی سامانه صاعقه گیر چند مرحله وجود دارد:

الف- تعیین ضرورت نصب صاعقه گیر

ب- انتخاب نوع برقگیر

-ج طراحی سامانه

فرمول‌هایی برای تعیین ضرورت نصب برقگیر وجود دارد که مطابق آن هندسه ساختمان، نوع کاربری و موقعیت محلی، هـر یـک وزنی در محاسبه ضریب نهایی دارد. حاصلضرب این ضرایب اگر از مقداری کمتر باشد نیازی به نصب صاعقه گیر نخواهد بـود. در جزوه راهنمای طراحی سازمان نظام مهندسی ساختمان استان تهران با کمک استاندارد ٦٦٥١ BS این موارد شرح داده شـده است.

انتخاب نوع برقگیر مبحث مجادله انگیزی محسوب می‌شود. برقگیر‌ها برحسب نوع عملکرد به دو دسته عمده تقسیم می‌شوند:

انواع متداول و سنتی Conventional
انواع اکتیو

سیستم‌های صاعقه گیر متداول ترکیبی از برقگیرهـای فـرانک لین و قفـس فـاراده هـستند. اسـتاندارد‌های معتبـر جهـانی ماننـد ٦٦٥١ BS, ٠١٨٥ VDE, ٧٨٠ NFPA این روش حفاظت را مورد تأیید قرار داده اند و با تفاوت‌هایی روش‌های طراحی سـامانه را تبیین نموده اند. استاندارد بین المللی ٦٢٣٠٥ IEC نیز همین طریقه را تأیید می‌نماید.

در روش استاندارد انگلیسی عمدتاً از میله‌های برقگیر استفاده نشده و تنها پوشش قفس فاراده را کافی می‌داند، ولی در استاندارد NFPA وضعیت به گونه دیگری است و میله‌های برقگیر فرانکلین نقش عمده‌ای بازی می‌نمایند.

در چند دهه گذشته انواع جدیدی از صاعقه گیر‌ها وارد چرخه تولید شده اند که به صاعقه گیر‌های اکتیـومعروفنـد. از انـواع مهـم آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

Early Streamer Emission (ESE)
Collection Volume Method (CVM)
Charge Transfer System (CTS)

Early Streamer Emission (ESE)

برقگیر‌های فوق بر این ادعا عمل می‌نمایند که با ارسال پالس‌هایی به سمت ابر هنگامی که جریان کرونا شروع به انتـشار می‌نمایـد، باعث تحریک یک صاعقه زودرس از این طریق شده و محدوده بیشتری در اطراف را حفظ می‌کننـد. ایـن روش منتقـدان زیـادی دارد و تلاش بیش از یک دهه سازندگان این نوع برق گیر برای اخذ استاندارد NFPA نتیجه‌ای در بـر نداشـته و مـورد تأییـد قرار نگرفته است. عمدتاً سازندگان فرانسوی مدعی این نظریه هستند.

تفاوت هزینه در این روش با طریقه مرسوم تعجب برانگیز است. در حالی که یک برق گیر فرانکلین قیمتـی حـدود ۱۰ دلار دارد این میزان در برقگیر ESE به ۱۲۵۰ دلار می‌رسد.

Collection Volume Method (CVM)

در این روش سعی شده با تغییر جانمایی الکترود‌ها مـشکل بـرق گیرهـای ESE حـل شـود. ایـن نـوع برقگیـر اسـتاندارد‌های استرالیایی و نیوزیلندی را کسب نموده اند، ولی در اخذ سایر استاندارد‌ها موفق نبوده اند.

Charge Transfer System (CTS)

این نوع برقگیر نیز مانند ۲ مورد فوق نتوانست استاندارد NFPA راکسب نماید. مبنای ادعای سازندگان این تجهیـزات نیـز بـر این پایه است که آخرین مراحل اصابت صاعقه را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

سازندگان انواع دیگری از صاعقه گیر مدعی هستند که اختلاف پتانسیل بـین سـاختمان مـورد حفاظـت و ابـر را کـاهش داده و بنابراین خطر اصابت صاعقه را کم می‌نماید.

در ایران تا چند سال پیش عمدتاً انواع رادیو اکتیو و سپس نوع ESE که به برقگیر الکترونیکی موسوم است مورد استفاده قـرار گرفته اند.

مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان در مواردی که اظهارنظر نکرده اسـت بـا اولویـت اسـتاندارد IEC، تعـدادی از اسـتاندارد‌های جهانی را ملاک عمل قرار داده است که هیچ یک از استاندارد‌های کسب شده از جمله مقررات کشور فرانسه جزو آن‌ها نمی‌باشد.

۷-۷ برآورد بار (ضرایب همزمانی)

روشن است که پیش بینی مصرف برق بر اساس حداکثر توان وصل شده به مدار نادرست است. به علـت اسـتفاده غیرهمزمـان از مصارف برقی، حداکثر درخواست برق کمتر از توان وصل شده در سیستم می‌باشد. علاوه بر این نکته، بسیاری از تجهیزات برقی همواره در توان نامی خود کار نمی‌کنند و عوامل ذکر شده بالا در کاهش درخواست بـرق اثـر می‌گـذارد. در محاسـبات الکتریکـی یکی از مهمترین چالش هائی که در پیش روی مهندسان طراح وجود دارد برآورد ضریب درخواسـت اسـت کـه عمـدتاً بـه تعیـین ضریب همزمانی محدود می‌شود.

پاره‌ای از استاندارد‌های جهانی و دست نامه‌های معتبر مقادیری برای برآورد ضـرایب همزمـانی عنـوان نمـوده انـد کـه کـاربرد همگانی ندارد. بخصوص در منازل مسکونی عواملی مثل سطح رفاه، شرایط آب و هوایی و از همه مهمتر فرهنـگ مـصرف نقـش اساسی در تعیین ضریب همزمانی ایفا می‌نماید. بدین ترتیب روشن است که اعمال ضرایبی که در کشوری توسعه یافتـه جـوابی منطقی می‌دهد برای منطقه‌ای محروم در ایران پاسخگو نخواهد بود.

مبحث ۱۳ مقررات ملی ساختمان ضرایبی برای همزمانی مصرف الکتریکـی سـاختمان‌های مـسکونی، امـاکن تجـاری و عمـومی توصیه نموده است که منبع اخذ این ضرایب ویرایش پانزدهم اسـتاندارد (٧٦٧١ BS (Regulation Wiring IEE بـوده که در سال ۱۹۸۱ منتشر گردیده است. در ویرایش‌های بعدی این استاندارد، جداول مذکور حذف گردیده انـد. بـدیهی اسـت کـه این ضرایب در ایران نتایج مطلوبی نداشته اند.

به عنوان نمونه‌ای از تفاوت آشکار در استاندارد‌های کشور‌های مختلف، جدول زیـر در مـورد ضـرایب همزمـانی روشـنائی مثـال مناسبی است:


استاندارد IEC که اصلی‌ترین مرجع مقررات ملی ساختمان است تنها ضرایب همزمـانی فیـدر‌های تابلوهـا را ارائـه نمـوده و در سایر موارد توضیحی نیاورده است.

ضروری است دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان با همکاری وزارت نیرو نسبت به برآورد ضـرایب فـوق اقـدام نمـوده و راهکاری مناسب در پیش روی مهندسان طراح قرار دهد.

۸-۷ استخر و سونا

در مورد فضا‌های خاصی مانند استخر و سونا مقررات ملی ساختمان (ویرایش سال ۱۳۸۲)، ارائه طریق ننموده است. روشن است که وجود آب و رطوبت بالا برای اشخاص خطرات زیادی در بر خواهد داشت.

در ذیل سعی می‌شود مطابق الزامات استاندارد ٧٦٧١ BS و NFPA در این مورد توضیح داده شود.

فضا‌های استخر و اطراف آن بر اساس استاندارد BS مطابق شکل زیر به ۳ منطقه تقسیم میشود:

الف- منطقه A (داخل استخر)

ب- منطقه B (فضای بالای استخر تا ۲.۵ متری بالای سکو و همین ارتفاع بالای فضای اطراف استخر تا فاصله ۲ متری)

ج- منطقه C (فضایی که از ۱.۵ متری اطراف مرز منطقه B به ارتفاع ۲.۵ متر از کف شروع می‌شود).

در مناطق A و B از چراغ‌های معمولی نمی‌توان استفاده کرد. چراغهـای مـورد اسـتفاده بایـد از نـوع SELV (Safety Extra Low Voltage) با ولتاژ ۱۲ ولت باشند.

در منطقه C در صورت استفاده از چراغ‌های معمولی حتماً باید مجهز به ترانس ایزوله باشد یا از رله هـای RCD بـا حـساسیت ۳۰mA استفاده کرد.

در منطقه A از تجهیزات IP X۸، در منطقه B، از IP X۴ و در منطقه C، برای استخر‌های داخـل سـالن IP X۲ و IP X۴ در استخر هوای آزاد باید استفاده کرد.

هیچ تابلو یا کلیدی در مناطق A و B نباید قرار گیرد. به غیر از استخر‌های کوچک که نصب پریزدر منطقه B مجاز اسـت. کـه این پریز‌ها باید مجهز به رله RCD با حساسیت ۳۰ میلی آمپر باشد. حداقل فاصـله ایـن پریزهـا ۱.۵ متـر خـارج از منطقـه A می‌تواند باشد.

ترانس‌های تغذیه جریان همگی باید خارج مناطق A، B و C قرار گیرد. از نکات بسیار حـائز اهمیـت کـه عمومـاً رعایـت نمـی گردد عدم زمین کردن ثانویه ترانسفورماتور‌های کاهنده است. دیده می‌شود بـرای ثانویـه ترانـس‌های ۱۲ ولـت نیـز از سـه سـیم استفاده شده است و سیم سوم زمین می‌گردد که نقض غرض خارج کردن مدار ثانویه و جلوگیری از بسته شدن مـدار بـه هنگـام بروز اتصالی است. همچنین بین اولیه و ثانویه ترانسفورماتورباید یک مانع وجود داشته باشد تا امکان اتصال دو سیم پیچ به هـم پدید نیاید.

نکته بسیار مهم، هم بندی تمام قسمت‌های هادی اعم از میلگرد فونداسیون، نرده‌های اطراف استخر و مش کف است. جکوزی‌ها حتماً باید دارای کلید قطع اضطراری در مجاورت آن و در فاصله حداقل ۱.۵ متری باشند. در سونا‌های خشک بـه غیـر از هیتر سونا وجود هیچ وسیله الکتریکی دیگری مجاز نیست.

ارتقاء طراحی تاسیسات برقی ساختمان‌ها نیاز به تعامل همه دست اندرکاران این حرفه دارد. ضعف مقررات یکی از اصلی‌ترین معضلات مهندسان طراح است. تجدیدنظر دوره‌ای مبحث سیزدهم مقررات ملی ساختمان، همانگونه کـه در قـانون پـیش بینـی شـده، امـری ضروری است. مواردی که در این مقاله بدان اشاره شده است، می‌تواند راهگشای این مسئله باشد.

 

منبع: کارگشا