۱-۱-۶-۱۵- کلیات
توصیه می شود سیستم حفاظت صاعقه ایزوله در مواردی که اثرات حرارتی و انفجاری در نقطه اصابت صاعقه یا بر روی هادی حامل جریان صاعقه ممکن است موجب ایجاد خسارات به ساختمان با محتویات آن شود، در نظر گرفته شود. به عنوان نمونه هایی از این قبیل سازه ها، می توان به ساختمان هایی با پوشش بدنه قابل اشتعال، ساختمان هایی با دیواره های قابل اشتعال و مناطق با خطر انفجار و آتش اشاره نمود.
یادآوری - استفاده از یک سیستم حفاظت صاعقه ایزوله ممکن است برای جایی مناسب باشد که پیش بینی می شود تغییر در ساختمان، محتویات آن یا نحوه کاربری آن باعث شود تا سیستم حفاظت صاعقه نیاز به اصلاح پیدا کند. همچنین زمانی که سیستم های داخل ساختمان، نسبت به میدان های الکترومغناطیسی ناشی از پالس جریان صاعقه جاری شده در هادی نزولی آسیب پذیر باشند، می توان از سیستم حفاظت صاعقه خارجی ایزوله استفاده نمود.
از اجزای طبیعی ساخته شده از مواد رسانا که بطور دایمی در داخل یا بر روی ساختمان باقی مانده و تغییر نمی کنند (به طور مثال آرماتورهای به هم پیوسته، اسکلت فلزی یک ساختمان و غیره) می توان به عنوان قسمتی از سیستم حفاظت صاعقه استفاده کرد.
سایر اجزای طبیعی، می توانند تنها به عنوان قسمت های اضافی و کمکی در سیستم حفاظت صاعقه در نظر گرفته شوند.
۲-۱-۶-۱۵- سیستم ترمینال هوایی
۱-۲-۱-۶-۱۵- کلیات
اجزای ترمینال های هوایی که به منظور جذب صاعقه بر روی ساختمان مورد حفاظت نصب می شوند، می توانند یک یا ترکیبی از انواع زیر باشند :
الف) میله ها
ب) سیم های گارد (کنتری)
پ) هادی های مش شده
برای پیروی کردن از این نشریه، همه انواع سیستم های ترمینال هوایی باید مطابق با بندهای ۱۵-۶-۱-۲-۲ و ۳-۲-۱-۶-۱۵ جانمایی شوند. مشخصات فنی همه انواع ترمینالهای هوایی باید به طور کامل مطابق با مندرجات این نشریه باشند.
در همه انواع ترمینال های هوایی تنها ابعاد فیزیکی واقعی سیستمهای ترمینال هوایی فلزی در تعیین حجم حفاظت شده استفاده می شوند، توصیه می شود به منظور اطمینان از تقسیم مطلوب جریان صاعقه، میله های منفرد ترمینال هوایی، در سطح بام به یکدیگر متصل شوند. استفاده از ترمینال های هوایی رادیواکتیو مجاز نیست.
همه انواع ترمینال های هوایی از هر نوع که باشند باید مطابق با استاندارد ملی ایران به شماره ۲-۱۸۴۹۹ و/یا شیوه نامه مربوطه در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ساخته و آزموده شده باشند (ر.ک. بخش ۱۵-۹).
۲-۲-۱-۶-۱۵- جانمایی
اجزای ترمینال هوایی نصب شده بر روی یک ساختمان باید در گوشه ها نقاط در معرض اصابت و لبه ها (به ویژه در سطح فوقانی هر گونه نمای خارجی) مطابق با یک یا تعدادی از روش های قابل قبول زیر جانمایی شوند :
• روش زاویه حفاظتی
• روش گوی غلتان
• روش مش
مقادیر شعاع گوی غلتان، اندازه مش و زاویه حفاظتی برای هر یک از کلاس های سیستم حفاظت صاعقه در جدول (15-6) و شکل (۱۵-۴) داده شده است.
{ پاورقی : عبارت همه انواع ترمینال های هوایی در بخش 15-6-1-2-1 شامل تمامی انواع ترمینال های هوایی حفاظت صاعقه پسیو و اکتیو از هر نوعی که باشند و بر اساس هر استانداردی که ساخته و آزموده شده باشند، می شود. لازم به ذکر است ترمینالهای هوایی حفاظت صاعقه به طور کلی به دو نوع پسیو (یا متعارف conventional) و اکتیو (یا نامتعارف non-conventional) تقسیم بندی می شوند. ترمینال های هوایی نوع اکتیو با نام های دیگری نظیر صاعقه گیر/برق گیر الکترونیکی، خازنی، .E.S.E، ضد صاعقه، صاعقه نگیر و غیره نیز نام گذاری شده و در کشور ما شناخته می شوند.}

۱-۲-۲-۱-۶-۱۵- روش زاویه حفاظتی
روش زاویه حفاظتی برای ساختمان هایی با شکل هندسی ساده یا برای قسمت های کوچک تر یک ساختمان بزرگ مناسب اند. این روش برای ساختمان هایی که ارتفاعی بیش از شعاع گوی غلتان متناظر با تراز حفاظت صاعقه انتخاب شده دارند، مناسب نیست.
حفاظت در روش زاویه حفاظتی، مبتنی بر تعیین صحیح ارتفاع هادی (میله ساده) از یک صفحه مرجع است. در این حالت یک سطح حفاظتی مخروطی شکل فرضی ایجاد می شود که تجهیز تحت حفاظت در ناحیه ایمن زیر آن قرار می گیرد. قسمت حفاظت شده باید کاملاً در این مخروط محصور شود (شکل (۱۵-۵)).
• برای تعیین ابعاد مخروط حفاظتی باید تنها ابعاد فیزیکی قسمت فلزی میله مورد توجه قرار گیرد.
• فضای حفاظت شده توسط یک میله عمودی به صورت یک مخروط قائم است که راس آن بر نوک میله منطبق شده است و زاویه آن (α) متناسب با منحنی شکل (۱۵-۴) بسته به ترازهای مختلف حفاظتی، متفاوت خواهد بود.

۲-۲-۲-۱-۶-۱۵- روش گوی غلتان
روش گوی غلتان در تمامی شرایط به ویژه برای ساختمان هایی با اشکال پیچیده مناسب است. در این روش با غلتاندن یک گوی کروی بر روی سطح خارجی ساختمان از تمامی جهات و یافتن نقاط تماس گوی با ساختمان، محل نصب هادی های ترمینال هوایی مشخص می شوند. در این روش، نقاطی از ساختمان که در تماس با گوی قرار نمی گیرند، حفاظت شده محسوب می شوند. لذا نیاز به تعبیه هادی ترمینال هوائی جهت حفاظت از نقاط مذکور نخواهد بود (شکل (15-6))، شعاع گوی غلتان متناسب با تراز حفاظتی مطابق جدول (۱۵-۶) در نظر گرفته می شود.

۳-۲-۲-۱-۶-۱۵- روش مش
روش مش برای ساختمان هایی با بام مسطح مناسب است. برای چنین ساختمان هایی، هادی های مشی که تمامی سطح نام را بپوشانند، بهترین روش حفاظت برای سطح مورد نظرند. ابعاد این مش ها با توجه به تر از حفاظتی مطابق جدول (۵-۱۵) در نظر گرفته می شود. یک مش زمانی کل یک سطح صاف را حفاظت می کند که شرایط زیر محقق شوند :
1) هادی های ترمینال هوایی در نقاط زیر جانمایی شده باشند :
• کناره ها و لبه های بام
• برآمدگی های بام
• خط الراس بام، در صورتی که شیب بام بیش از ۱1۱۰ (یک بر روی ده) باشد
• نماهای جانبی ساختمان های بلندتر از ۶۰ متر در سطوح بالاتر از ۸۰ درصد ارتفاع ساختمان
2) ابعاد مش برای ترازهای مختلف حفاظتی از مقادیر داد شده در جدول (۱۵-۶) بیش تر نباشند.
3) شبکه هادی های سیستم ترمینال هوایی به گونه ای انجام شوند که همواره حداقل دو مسیر فلزی مجزا به زمین داشته باشد و هیچ گونه تاسیسات فلزی خارج از فضای محافظت شده توسط سیستم های ترمینال هوایی قرار نگیرد.
یادآوری - استفاده از تعداد بیشتری از هادی های نزولی منجر به کاهش فاصله جدایی و کاهش میدان های الکترومغناطیسی داخل ساختمان می شود.
4) هادی های ترمینال هوایی تا حد امکان در مسیرهای کوتاه و مستقیم نصب شوند.
۳-۲-۱-۶-۱۵- ترمینال هوایی جهت حفاظت در برابر اصابت صاعقه به دیواره های جانبی ساختمان های بلند
۱-۳-۲-۱-۶-۱۵- احتمال اصابت صاعقه با مقادیر کوچک به دیواره های جانبی عمودی یک ساختمان با ارتفاع کم تر از ۶۰ متر به اندازه کافی پایین است به گونه ای که نیازی به در نظر گرفتن آن نیست. بام ها و پیش آمدگی های افقی باید مطابق با کلاس سیستم حفاظت صاعقه بدست آمده از محاسبات مدیریت ریسک حفاظت شوند.
۲-۳-۲-۱-۶-۱۵- در ساختمان های بلندتر از ۶۰ متر، اصابت صاعقه به دیواره های جانبی بویژه نقاط نوک تیز، گوشه ها و لبه های ساختمان محتمل است. ترمینال هوایی باید جهت حفاظت قسمت های فوقانی ساختمان های بلند (به صورت ۲۰ درصد بالای ساختمان مشروط بر اینکه ارتفاع آن بیش از ۶۰ متر باشد) و تجهیزات قرار گرفته بر روی آن، نصب شوند. (ر.ک. به بخش های 5.2.3.2 و E.5.2.3 از استاندارد IEC 62305-3) .
۳-۱-۶-۱۵- سیستم هادی نزولی
۱-۳-۱-۶-۱۵- کلیات
به منظور کاهش احتمال وقوع خسارات ناشی از جریان صاعقه جاری شده در سیستم حفاظت صاعقه، هادی های نزولی باید به گونه ای جانمایی شوند که از نقطه اصابت صاعقه تا زمین :
۱) چندین مسیر جریان موازی وجود داشته باشد.
۲) طول مسیر جریان حداقل باشد.
۳) هم بندی هم پتانسیل کننده قسمتهای رسانای ساختمان مطابق با الزامات بند ۱۵-۶-۲-۲ انجام شود.
یادآوری 1- اتصال هادی های نزولی از طرفین به یکدیگر تدبیری موثر تلقی می شود.
هندسه و آرایش هادی های نزولی و هادی های رینگ بر روی فاصله جدایی اثر می گذارد (ر.ک. بند ۱۵-۶-۲-۳)
یادآوری 2- نصب هر چه بیشتر هادی های نزولی حتی المقدور در فواصل یکسان دور تا دور محیط خارجی که توسط هادی های رینگ به هم متصل شده اند، احتمال وقوع قوس های الکتریکی خطرناک را کاهش داده و حفاظت تاسیسات داخلی را تسهیل می کند. این شرایط در ساختمان های با اسکلت فلزی و در ساختمان های بتن مسلح که در آن ها آرماتورهای متصل به هم پیوستگی الکتریکی را دارد قابل دست یابی است.
مقادیر نوعی که برای فاصله هادی های نزولی از یکدیگر ترجیح داده می شوند در جدول (۱۵-۷) داده شده اند.
۲-۳-۱-۶-۱۵- جانمایی یک سیستم حفاظت صاعقه ایزوله
جانمایی باید به شرح زیر انجام شود :
الف) اگر ترمینال هوایی شامل میله هایی مستقر بر پایه (های) مجزا، از جنسی غیر از فلز یا آرماتورهای به هم پیوسته در بتن مسلح باشد، حداقل یک هادی نزولی برای هر پایه نیاز خواهد بود برای پایه های فلزی یا آرماتورهای به هم پیوسته در بتن مسلح نیازی به هادیهای نزولی اضافی نیست.
یادآوری - استفاده از بتن مسلح به عنوان قسمتی از سیستم حفاظت صاعقه زمانی مجاز است که اثرات حرارتی ناشی از عبور جریان صاعقه بر روی بتن در محاسبات مهندس طراح لحاظ گردیده باشد (حرارت زیاد ممکن است باعث ترک خوردگی بتن شود).
ب) اگر ترمینال هوایی شامل سیم های گارد باشد، حداقل یک هادی نزولی در هر یک از سازه ها یا پایه های محل اتصال سیم ها نیاز است.
پ) اگر ترمینال هوایی تشکیل شبکه ای از هادی ها را داده باشد، نیاز به حداقل یک هادی نزولی در هر یک از محل های اتصال طرفین هادی است.
۳-۳-۱-۶-۱۵- جانمایی یک سیستم حفاظت صاعقه غیر ایزوله
برای هر سیستم حفاظت صاعقه غیر ایزوله تعداد هادی های نزولی نباید کمتر از ۲ باشد و این هادی ها باید با در نظر گرفتن محدودیت های معماری و عملی در محیط خارجی ساختمان تحت حفاظت توزیع شوند، توصیه می شود فاصله گذاری برابری بین هادی های نزولی در محیط خارجی ساختمان انجام شود. فاصله بین هادی های نزولی نیز نباید از مقادیر داده شده در جدول (۱۵-۷) بزرگ تر باشد.
یادآوری - مقدار فاصله بین هادی های نزولی با فاصله جدایی که در بند ۱۵-۶-۲-۳ ارایه شده مرتبط است.

تا جایی که ممکن است، باید در هر یک از گوشه های در معرض اصابت ساختمان یک هادی نزولی نصب شود.
۴-۳-۱-۶-۱۵- نحوه اجرا
هادی های نزولی، تا آنجایی که در عمل ممکن است باید چنان نصب شوند که مسیر مستقیم و ممتدی از هادی های ترمینال هوایی را فراهم نمایند. هادی های نزولی باید به شکل کاملاً مستقیم و عمودی نصب شوند، به گونه ای که کوتاه ترین و مستقیم ترین مسیر را به زمین فراهم نموده و از تشکیل هرگونه حلقه در مسیر جریان خودداری شود. اما در جایی که ممکن نباشد، فاصله s، که بین دو نقطه از هادی در طرفین فاصله هوایی اندازه گیری شده است و طول هادی بین دو نقطه فوق الذکر (در شکل (۱۵-۷)) باید از الزامات بند ۱۵-۶-۲-۳ پیروی کند.

هادی های نزولی حتی اگر توسط مواد عایقی پوشانیده شود، نباید در آبراه ها یا ناودانی ها نصب شوند.
یادآوری - رطوبت موجود در آبراه ها منجر به خوردگی شدید هادی نزولی می شود.
پیشنهاد می شود که هادیهای نزولی چنان جانمایی شوند که فاصله ای برابر با بند ۱۵-۶-۲-۳، بین آن ها و درها و پنجره ها فراهم شود. هادی های نزولی سیستم حفاظت صاعقه که از ساختمان تحت حفاظت ایزوله نیستند را می توان به صورت زیر نصب کرد :
• اگر دیوار از مواد غیر قابل اشتعال ساخته شده باشد، هادی های نزولی را میتوان بر روی سطح یا داخل دیوار اجرا نمود.
• اگر دیوار از مواد قابل اشتعال ساخته شده باشد، هادی های نزولی می توانند بر روی سطح دیوار نصب شوند مشروط بر اینکه افزایش دمای ناشی از عبور جریان صاعقه خطری برای موادی موجود در دیوار، ایجاد نکند.
• اگر دیوار از مواد قابل اشتعال ساخته شده و افزایش دمای هادی های نزولی خطرناک باشد، آن ها را باید چنان قرار داد که فاصله بین دیوار با آن ها همواره بزرگتر از 0/1 متر باشد. در این شرایط بست های نگهدارنده می توانند در تماس با دیوار باشند.
زمانی که نتوان فاصله کافی بین هادی نزولی تا مواد قابل اشتعال را ایجاد کرد سطح مقطع هادی نزولی فولادی یا هر هادی دیگر با ظرفیت حرارتی معادل آن نباید از ۱۰۰ میلی متر مربع کم تر باشد.
۵-۳-۱-۶-۱۵- اجزای طبیعی
استفاده از اجزای طبیعی یک ساختمان به عنوان هادی های نزولی مطابق با شرایط بخش 5.3.5 استاندارد 3-62305 IEC مجاز است.
۶-۳-۱-۶-۱۵- مفصل های آزمون
در محل اتصال هر یک از هادی های نزولی به ترمینال زمینی یک مفصل آزمون باید روی هر هادی نزولی قرار داده شود. مگر در مواردی که از هادی های نزولی طبیعی به صورت ترکیب شده با الکترودهای زمین فونداسیون استفاده شده باشد. در شرایط عادی این مفصل بسته است ولی جهت اندازه گیری باید امکان باز کردن آن به کمک ابزار خاص وجود داشته باشد.
یادآوری - برای اتصال هادی نزولی/مفصل آزمون به الکترود زمین با هدف بهبود پایداری مکانیکی توصیه می شود از قطعه ای با نام “میله منتهی به زمین” استفاده شود. تدابیر لازم برای حفاظت از این میله در برابر خوردگی در نقطه خروج از خاک/بتن به طور مثال با استفاده از روکش کردن آن باید اندیشیده شود. سطح مقطع میله های منتهی به زمین باید مطابق جدول (۱۵-۹) باشد.
۴-۱-۶-۱۵- سیستم ترمینال زمینی
۱-۴-۱-۶-۱۵- کلیات
به منظور پراکنده کردن جریان فرکانس بالای صاعقه در زمین و در عین حال کاهش اضافه ولتاژهای خطرناک حاصله، معیار مهم شکل و ابعاد سیستم ترمینال زمینی است. در حالت کلی، سیستم زمین با مقاومت پایین (با احتساب اندازه گیری در فرکانس پایین در صورت امکان کمتر از ۱۰ اهم) توصیه می شود. از نقطه نظر حفاظت صاعقه، استفاده از ترمینال زمینی مشترک با ساختاری یکپارچه ترجیح داده شده و برای تمامی اهداف (نظیر حفاظت صاعقه، سیستم قدرت و سیستم های مخابرات و غیره) مناسب است. همه سیستمهای زمین باید مطابق الزامات بند ۱۵-۶-۲-۲ هم بند شوند.
یادآوری 1- شرایط جداسازی و هم بندی سایر سیستم های ترمینال زمینی معمولا به وسیله مراجع ذیصلاح مربوطه تعیین می شوند.
یادآوری 2- زمانی که سیستم های اتصال زمین اجرا شده با فلزات متفاوت به یکدیگر متصل شوند می تواند مشکلات حدی خوردگی ایجاد شود.
۲-۴-۱-۶-۱۵- آرایش اتصال زمین در حالت کلی
برای سیستم های ترمینال زمینی دو نوع اساسی از آرایش های الکترود زمین به کار می رود.
۱-۲-۴-۱-۶-۱۵- آرایش نوع A
این نوع آرایش، از الکترودهای زمین افقی و عمودی تشکیل میشود که بیرون ساختمان نصب شده و بدون اینکه تشکیل یک حلقه بسته بدهند به هر یک از هادیهای نزولی یا الکترودهای زمین فونداسیون متصل می شوند. در آرایش نوع A، تعداد کل الکترودهای زمین نباید کمتر از ۲ باشد. حداقل طول هر یک از الکترودهای زمین متصل به هر یک از هادی های نزولی برابر است با :
• l1 : برای الکترودهای افقی یا
• 0/5l1 : برای الکترودهای عمودی (یا شیب دار)
که در آن را حداقل طول الکترودهای افقی است و در شکل (۱۵-۸) برای کلاس های مختلف سیستم حفاظت صاعقه نشان داده شده است.
برای الکترودهای مرکب (افقی یا عمودی) مجموع طول ها باید در نظر گرفته شود. در صورتی که برای سیستم زمین مقاومت کمتر از ۱۰ اهم بدست آید (اندازه گیری در فرکانسی متفاوت از فرکانس قدرت و یا مضارب آن انجام شود تا از تداخل پیشگیری شود)، ممکن است از رعایت حداقلی که در شکل (15-8) برای طول الکترودهای زمین داده شده، صرف نظر شود.

یادآوری ۱- در صورتی که الزامات فوق قابل دستیابی نباشد، باید از آرایش نوع B استفاده شود.
یادآوری 2- افزایش طول الکترودها با هدف کاهش مقاومت زمین، در عمل تا طول ۶۰ متر منطقی به نظر می رسد. لذا در خاک با مقاومت ویژه بزرگتر از ۳۰۰۰ اهم-متر استفاده از الکترود زمین نوع B با استفاده از مواد کاهنده زمین پیشنهاد می شود.
یادآوری 3- برای کسب اطلاعات بیشتر به پیوست از استاندارد 3-62305 IEC مراجعه شود.
۲-۲-۴-۱-۶-۱۵- آرایش نوع B
در این نوع از آرایش با از یک هادی رینگ خارج از ساختمان تحت حفاظت، که حداقل در ۸۰ درصد مجموع طول خود با خاک در تماس باشد یا از الکترود زمین فونداسیونی که تشکیل حلقه بسته داده است، استفاده می شود. این قبیل الکترودها ممکن است به صورت مش هم اجرا شوند.
یادآوری - اگرچه ۲۰ درصد از هادی زینگ ممکن است در تماس با خاک نباشد، با این حال این هادی باید در سرتاسر طول خود همواره متصل و پیوسته باشد.
برای الکترود زمین رینگ (یا الکترود زمین فونداسیون)، شعاع متوسط re سطح محصور به وسیله الکترود زمین رینگ (یا الکترود زمین فونداسیون) باید از مقدار l1 کم تر نباشد.
(2-15) re ≥ l1
که l1 در شکل (۱۵-۸) مطابق با کلاس سیستم حفاظت صاعقه III،II،I و IV نشان داده شده است.
زمانی که مقدار مطلوب l1 بزرگتر از مقدار مناسب re است. الکترودهای افقی و عمودی (یا شیب دار) اضافی باید به طول منفرد lr (افقی) و lv (عمودی) به آن اضافه شوند.

پیشنهاد می شود تعداد الکترودها کمتر از تعداد هادیهای نزولی نبوده و از ۲ نیز کمتر نباشد. توصیه می شود الکترودهای اضافی درست در نقطه ای که هادی های نزولی به الکترود زمین رینگ وصل شده و تا حد امکان در فواصل یکسان، به آن متصل گردند.
۳-۴-۱-۶-۱۵- نصب الکترودهای زمین
توصیه می شود الکترود زمین رینگ (آرایش نوع B) در عمق حداقل ۰/۵ متر و در فاصله ای حدوداً به اندازه ۱ متر از دیواره خارجی ساختمان دفن شوند.
لیه بالایی الکترودهای زمین (آرایش نوع A) باید در عمق حداقل 0/5 متر و تا حد ممکن یکنواخت نصب شوند تا اثر تزویج های الکتریکی در زمین به حداقل برسد.
یادآوری ۱- اگر الکترود نوع A در داخل یک دریچه بازدید قرار گرفته باشد که آن نیز به نوبه خود در محلی با سنگ فرش یا کف بتنی با مقاومت بالا نصب شده باشد، می توان از الزام 0/5 متر صرف نظر کرد.
الکترودهای زمین باید به گونه ای نصب شوند که امکان بازرسی آن ها در خلال ساخت و ساز فراهم باشد. عمق پوشش بتن و نوع الکترودهای زمین باید به گونه ای باشد که اثراتی از قبیل خوردگی، خشک شدن و یخ زدگی خاک و امثال آن به حداقل رسیده و مقاومت ویژه آن مقداری حتی الامکان پایدار داشته باشد. پیشنهاد می شود تا قسمت بالایی الکترودهای زمین عمودی که بالاتر از تر از یخ زدگی خاک قرار دارد به دلیل موثر نبودن در شرایط یخبندان در نظر گرفته نشود.
یادآوری 2- بنابراین، به ازای هر الکترود عمودی توصیه می شود ۰/۵ متر به مقدار طول را که در بندهای 15-6-1-4-2-1 و ۱۵-۶-۱-۴-۲-۲ محاسبه شد، افزوده شود.
برای مناطق صخره ای، آرایش نوع B پیشنهاد می شود.
برای ساختمان هایی با سیستم های وسیع الکترونیکی یا با خطر بالای آتش سوزی، آرایش زمین نوع B ارجح است.
۴-۴-۱-۶-۱۵- الکترودهای زمین طبیعی
توصیه می شود از آرماتورهای به هم پیوسته در فونداسیون بتن مسلح مطابق با بخش ۱۳-۵-۲-۳ فصل ۱۳، یا سایر سازه های فلزی زیر زمینی مناسب به عنوان الکترود زمین استفاده شود. در این صورت به منظور جلوگیری از ترک خوردگی مکانیکی بتن، باید در اتصالات آرماتورها احتیاط ویژه ای بشود.
یادآوری ۱- اگر از الکترود زمین فونداسیون استفاده شود افزایش بلند مدت در مقاومت زمین امکان پذیر خواهد بود.
۵-۱-۶-۱۵- اجزا
۱-۵-۱-۶-۱۵- کلیات
اجزای سیستم حفاظت صاعقه، باید بدون اینکه آسیب ببینند اثرات الکترومغناطیسی جریان صاعقه و تنش های قابل پیش بینی را تحمل کنند. این مقصود با گذراندن آزمون های مندرج در استاندارد ملی ایران سری ۱۸۴۹۹ قابل تحقق است. اجزای هر سیستم حفاظت صاعقه باید با استفاده از مواد فهرست شده در جدول (۱۵-۸) یا مواد دیگری با مشخصات مکانیکی الکتریکی و شیمیایی (خوردگی) مشابه تولید شوند.
یادآوری - اجزای ساخته شده غیر فلزی ممکن است به عنوان بست نگهدارنده مورد استفاده قرار گیرند.

۲-۵-۱-۶-۱۵- بست نگهدارنده
ترمینال های هوایی و هادی های نزولی باید چنان محکم ثابت نگه داشته شوند که نیروهای الکترودینامیکی یا مکانیکی احتمالی (برای مثال ارتعاشات، سقوط برف جمع شده روی بام، انبساط حرارتی و غیره) منجر به قطع شدن یا شل شدن هادی ها نشود (ر.ک. پیوست D استاندارد 1-62305 IEC) فواصل پیشنهادی بین بست های نگهدارنده در جدول (۱۵-۹) داده شده اند.

۳-۵-۱-۶-۱۵- اتصالات
همواره باید کمترین اتصالات ممکن در طول هادیها به کار گرفته شود. اتصالات باید به وسیله روش هایی نظیر لحیم کاری سخت، جوشکاری کلمپ، پرس کاری، درزگیری، پیچ کردن یا با پیچ و مهره بستن کاملا محکم شوند.
یادآوری 1- برای اتصالات زیر خاک الزامات بند ۱۳-۵-۲-۷ فصل ۱۳ باید رعایت شود.
یادآوری 2- تمام اتصالات باید مطابق استاندارد ملی ایران به شماره 1-18499 و/یا شیوه نامه مربوطه در مرکز تحقیقات راه مسکن و شهرسازی ساخته و آزموده شوند.
۶-۱-۶-۱۵- جنس و ابعاد
۱-۶-۱-۶-۱۵- در انتخاب جنس و ابعاد همواره باید احتمال خوردگی را هم در ساختمان تحت حفاظت و هم در سیستم حفاظت خارجی در نظر داشت.
۲-۶-۱-۶-۱۵- جنس، شکل و حداقل سطح مقطع هادی های ترمینال هوایی، میله های ترمینال هوایی، میله های منتهی به زمین و هادی های نزولی مجاز در جدول (۱۵-۱۰) و جدول ۶ استاندارد 3-62305 IEC ارایه شده و در عین حال این قسمت ها همواره باید الزامات و آزمون های استاندارد ملی ایران سری ۱۸۴۹۹ را برآورده سازند (ر.ک بخش ۱۵-۹).
۳-۶-۱-۶-۱۵- جنس، شکل و حداقل ابعاد الکترودهای زمین مجاز در جدول های (۱۳-۲) و (۱۳-۳) فصل ۱۳ حسب مورد ارایه شده و همواره باید الزامات و آزمون های استاندارد ملی ایران سری ۱۸۴۹۹ و/یا شیوه نامه مربوطه در مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی را برآورده سازند (ر.ک. بخش ۱۵-۹).
یادآوری - در صورتی که قرار باشد از شبکه هم بندی اسکلت به عنوان هادی نزولی صاعقه استفاده شود، جنس، شکل و سطح مقطع هادی هم بندی در مسیرهای بالا رو (ستون ها) باید مطابق جدول (13-2) فصل ۱۳ انتخاب شود.

۲-۶-۱۵- سیستم حفاظت صاعقه داخلی
۱-۲-۶-۱۵- کلیات
سیستم حفاظت صاعقه داخلی باید از بروز قوسهای الکتریکی خطرناک در داخل ساختمان، متعاقب جاری شدن جریان صاعقه در سیستم حفاظت صاعقه خارجی یا در سایر قسمت های رسانای ساختمان، جلوگیری کند. بروز قوس، بین سیستم حفاظت صاعقه خارجی و یکی از اجزاء زیر می تواند محتمل باشد :
• تاسیسات فلزی
• سیستم های داخلی
• قسمت های رسانای خارجی و خطوط (برق مخابرات و ...) متصل به ساختمان
یادآوری 1- قوس های رخ داده در داخل ساختمان های با خطر انفجار همیشه خطرناک هستند. در این شرایط تدابیر حفاظتی خاصی باید به کار برود که در پیوست D استاندارد 3-62305 IEC به آنها اشاره شده است.
یادآوری 2- برای حفاظت سیستم های داخلی در برابر اضافه ولتاژ به بخش ۱۵-۷ مراجعه شود.
به منظور جلوگیری از بروز قوس های خطرناک بین اجزاء مختلف میتوان از روش های زیر استفاده نمود :
• هم بندی هم پتانسیل کننده مطابق با بند ۱۵-۶-۲-۲، یا
• عایق بندی الکتریکی بین اجزای مختلف مطابق با بند ۱۵-۶-۲-۳
۲-۲-۶-۱۵- هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه
۱-۲-۲-۶-۱۵- کلیات
هم پتانسیل سازی در یک ساختمان به وسیله اتصال اجزاء سیستم حفاظت صاعقه با قسمت های زیر حاصل می شود :
• تاسیسات فلزی
• سیستم های داخلی
• قسمت های رسانای خارجی و خطوط (برق مخابرات و ...) متصل به ساختمان
هنگامی که هم بندی هم پتانسیل کننده بین سیستم حفاظت صاعقه و سیستم های داخلی ساختمان ایجاد می شود، احتمال جاری شدن قسمتی از جریان صاعقه به این قبیل تجهیزات وجود دارد. برای ایجاد ارتباطات لازم با سیستم هم بندی می توان از روش های زیر استفاده نمود :
• استفاده از هادی های هم بندی، در جاهایی که پیوستگی الکتریکی به صورت طبیعی وجود نداشته باشد.
• استفاده از وسیله حفاظتی سرج (SPD) در جاهایی که اتصال مستقیم با استفاده از هادی های هم بندی ممکن نباشد.
• استفاده از ایزوله کننده قوسی (ISG) در جاهایی که اتصال مستقیم با استفاده از هادی های هم بندی مجاز نباشد .
۲-۲-۲-۶-۱۵- هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه با تاسیسات فلزی
در صورت استفاده از سیستم حفاظت صاعقه ایزوله هم بندی هم پتانسیل کننده با این سیستم باید فقط در سطح زمین صورت پذیرد. در صورت استفاده از سیستم حفاظت صاعقه غیر ایزوله هم بندی هم پتانسیل کننده باید در مکان های زیر صورت پذیرد :
۱) در زیرزمین یا در نزدیکی سطح زمین. هادی های همبندی باید به شینه هم بندی موجود به گونه ای متصل شوند که امکان دسترسی آسان و بازرسی دوره ای آن وجود داشته باشد. شینه های هم بندی باید به ترمینال زمینی متصل شوند. در ساختمان های بزرگ (به طور معمول با طول بیشتر از ۲۰ متر در یکی از اضلاع ساختمان)، شینه هم بندی می تواند به صورت یک رینگ پیرامون ساختمان یا چندین شینه بندی در نقاط مختلف ساختمان که به یکدیگر متصل شده اند، اجرا شود.
2) در جایی که الزامات عایقی رعایت نشده باشد (مطابق با بند ۱۵-۶-۲-۳)
یادآوری 1- اتصالات هم بندی هم پتانسیل کننده حفاظتی باید تا حد امکان به صورت مستقیم بدون پیچ و تاب اجرا شوند.
یادآوری 2- زمانی که هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه با اجزا داخلی ایجاد می شود، قسمتی از جریان صاعقه ممکن است وارد این اجزا شود. بنابراین آثار و نتایج آن را نیز باید در نظر گرفت.
حداقل سطح مقطع هادی هم بندی برای اتصال شینه های هم بندی مختلف به یکدیگر و یا اتصال به ترمینال زمینی باید مطابق جدول (۱۵-۱۱) باشد. حداقل سطح مقطع هادی هم بندی متصل کننده تاسیسات فلزی داخلی به شینه های هم بندی در جدول (۱۵-۱۲) آمده است :

اگر یک قطعه عایق کننده (همانند فلنج عایقی) بین لوله های فلزی گاز و آب داخل ساختمان و خطوط شهری قرار گرفته باشد، به منظور حفاظت در داخل ساختمان با کسب مجوز از اداره گاز و اداره آب باید دو طرف آن قطعه عایق، توسط ایزوله کننده قوسی که بدین منظور طراحی شده مرتبط گردند.
ایزوله کنندهای قوسی (ISG) باید بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره ۳-۱۸۴۹۹ آزمون شده و دارای مشخصات فنی زیر باشند :
• Iimp ≥ KcI که در آن جریان صاعقه ای است که در امتداد قسمت مربوطه از سیستم حفاظت صاعقه خارجی جاری می شود (ر.ک. پیوست C استاندارد 3-62305 IEC)
• ولتاژ ضربه اسمی بروز قوس URIMP از قدرت تحمل ضربه قطعه عایق قرار گرفته بین قسمت ها، کوچک تر باشد.
۳-۲-۲-۶-۱۵- هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه برای قسمتهای رسانای خارجی
به منظور ایجاد هم بندی هم پتانسیل کننده برای قسمت های رسانای خارجی، این امر باید تا حد امکان نزدیک به نقطه ورود تاسیسات به ساختمان مورد حفاظت صورت پذیرد. هادی های همبندی باید توانایی تحمل عبور بخشی از جریان صاعقه (If)، که مطابق با پیوست E از استاندارد 1-62305 IEC تخمین زده می شود را داشته باشند.
هم بندی مستقیم قابل قبول نباشد باید از ISGها با مشخصات فنی استاندارد استفاده شود. ایزوله کننده قوسی (ISC) بر اساس استاندارد ملی ایران به شماره ۳-۱۸۴۹۹ آزمون می شوند و باید دارای مشخصات فنی زیر باشند :
• Iimp ≥ If که در آن جریان صاعقه ای است که در امتداد قسمت رسانای خارجی مورد نظر جاری می شود (ر.ک پیوست E استاندارد 1-62305 IEC).
• ولتاژ ضربه اسمی بروز قوس URIMP از قدرت تحمل ضربه قطعه عایق قرار گرفته بین قسمت ها کوچک تر باشد.
یادآوری - زمانی که هم بندی هم پتانسیل کننده ضروری بوده اما نصب سیستم حفاظت صاعقه الزامی نباشد، می توان از ترمینال زمینی تاسیسات الکتریکی فشار ضعیف بدین منظور استفاده نمود. به منظور بررسی نیاز به نصب سیستم حفاظت صاعقه (بر اساس مطالعات مدیریت ریسک) به بخش ۱۵-۵ مراجعه نمایید.
۴-۲-۲-۶-۱۵- هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه برای سیستم های داخلی
اجرای هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه باید بر اساس موارد ۱ و ۲ بند ۱۵-۶-۲-۲-۲ صورت پذیرد. اگر کابل های سیستم های داخلی شیلددار بوده و یا از داخل لوله های فلزی عبور کرده باشند. کافی است شیلد این کابل ها و یا لوله های فلزی هم بند شوند (ر.ک. پیوست B در استاندارد 3-62305 IEC).
یادآوری - این امکان وجود دارد که هم بندی شیلد کابل ها و لوله ها مانع از بروز ایراد در تجهیزات متصل به این کابل ها، در اثر اضافه ولتاژها نشود. برای حفاظت این قبیل تجهیزات به ۱۵-۷ مراجعه نمایید.
اگر کابل های سیستم های داخلی فاقد شیلد بوده و از داخل لوله فلزی نیز عبور نکرده باشند، باید هم بندی آنها از طریق SPDها صورت پذیرد. در سیستم TN هادی های حفاظتی (PE) و حفاظتی/خنثی (PEN) باید به صورت مستقیم یا از طريق وسیله حفاظتی سرج (SPD) به سیستم حفاظت صاعقه متصل گردند.
هادی های هم بندی باید دارای تحمل جریانی یکسان با ISGها باشند (بند ۱۵-۶-۲-۲-۲).
وسایل حفاظتی سرج (SPDs) باید مطابق با استانداردهای IEC 61643-21 و IEC 61643-11 بوده و دارای مشخصات فنی زیر باشند :
• با Iimp ≥ KcI آزمون شده باشند که در آن KcI جریان صاعقه ای است که در امتداد قسمت مربوطه از سیستم حفاظت صاعقه خارجی جاری م یشود (ر.ک. پیوست C استاندارد 3-62305 IEC) .
• سطح حفاظتی (Up) آن ها از قدرت تحمل ضربه قطعه عایق قرار گرفته بین قسمت ها کوچک تر باشد.
در صورت نیاز به حفاظت سیستمهای داخلی در برابر سرج هماهنگی حفاظتی بین وسایل حفاظتی سرج مطابق الزامات بند ۱۵-۷-۴ ضروری است.
۵-۲-۲-۶-۱۵- هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه برای خطوط متصل به ساختمان تحت حفاظت
هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه برای خطوط الکتریکی و مخابراتی باید مطابق با بند ۱۵-۶-۲-۲-۳ انجام شود. تمام هادی ها در هر یک از خطوط باید از طریق وسیله حفاظتی سرج به شینه هم بندی متصل شوند. در سیستم TN هادی های حفاظتی (PE) و حفاظتی/خنثی (PEN) باید به صورت مستقیم یا از طریق وسیله حفاظتی سرچ به شینه هم بندی متصل شوند.
اگر خطوط شیلددار بوده یا مسیر عبور آنها از درون لوله های فلزی باشد، شیلد یا لوله ها باید هم بند شوند. هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه برای هادی ها در صورتی که سطح مقطع Sc این شیلدها با لوله های فلزی از حداقل سطح مقطع SCMIN تعیین شده در پیوست B استاندارد 3-62305 IEC کم تر نباشد، ضروری نیست. هم بندی شیلد کابل ها یا لوله های فلزی به منظور هم پتانسیل سازی باید در نزدیکترین نقطه ورود آن ها به ساختمان اجرا شود. هادی های همبندی باید دارای تحمل جریانی یکسان با ISGها مطابق مطالب بیان شده در بند ۱۵-۶-۲-۲-۳ باشند.
وسایل حفاظتی سرج باید مطابق استانداردهای 11-61643 IEC و 21-61643 IEC بوده و دارای مشخصات فنی زیر باشند:
• با Iimp ≥ If آزمون شده باشند که در آن If جریان صاعقه ای است که در امتداد خطوط جاری می شود. (ر.ک. پیوست استاندارد 1-62305 IEC)
• سطح حفاظتی (Up) آنها از قدرت تحمل ضربه قطعه عایق قرار گرفته بین قسمت ها، کوچک تر باشد.
اگر سیستم های الکتریکی و الکترونیکی متصل به خطوط ورودی به ساختمان نیاز به حفاظت در برابر سرج داشته باشند. هماهنگی حفاظتی مابین وسایل حفاظتی سرج مطابق الزامات ۱۵-۷-۴ ضروری است.
یادآوری - زمانی که هم بندی هم پتانسیل کننده ضروری بوده اما نصب سیستم حفاظت صاعقه الزامی نباشد، می توان از ترمینال زمینی تاسیسات الکتریکی فشار ضعیف بدین منظور استفاده نمود. به منظور بررسی نیاز به نصب سیستم حفاظت صاعقه (ر اساس مطالعات مدیریت ریسک) به ۱۵-۵ مراجعه نمایید.
۳-۲-۶-۱۵- عایق بندی الکتریکی سیستم حفاظت صاعقه خارجی
۱-۳-۲-۶-۱۵- کلیات
عایق بندی الکتریکی بین ترمینال هوایی یا هادی نزولی و قسمت های فلزی ساختمان، تاسیسات فلزی و سیستم های داخلی، از طریق رعایت فاصله جدایی که بین این قسمت ها فراهم می شود. فرمول کلی برای محاسبه و به صورت زیر است :

که در آن :
ki : بستگی به کلاس سیستم حفاظت صاعقه منتخب دارد (جدول (۱۵-۱۳)) .
km : بستگی به جنس عایق الکتریکی دارد (جدول (۱۵-۱۴)) .
kc : بستگی (به بخشی از) جریانی دارد که از ترمینال هوایی و هادی نزولی عبور می کند (ر.ک. جدول (۱۵-۱۵) و پیوست C استاندارد 3-62305 IEC).
l : طول بر حسب متر در امتداد ترمینال هوایی و هادی نزولی از نقطه ای که فاصله جدایی باید مورد محاسبه قرار گیرد تا نزدیک ترین نقطه هم بندی یا ترمینال زمینی است (ر.ک. پیوست E بخش 6.3.E استاندارد 3-62305 IEC) .


در صورتی که خطوط یا رساناهای خارجی به ساختمان وارد می شوند همواره باید از هم بندی هم پتانسیل کننده صاعقه در نقطه ورود به ساختمان مطمئن بود (با اتصال مستقیم یا با اتصال از طریق وسیله حفاظتی سرج (SPD))
در ساختمان های دارای اسکلت فلزی یا بتن مسلح با آرماتورهای به لحاظ الکتریکی به هم پیوسته، رعایت فاصله جدایی الزامی نیست.
ضریب kc مربوط به جریان صاعقه گذرنده از ترمینال هوایی و هادی های نزولی به کلاس سیستم حفاظت صاعقه، به تعداد کل هادی های نزولی n، به موقعیت هادی های نزولی، هادی های ارتباطی رینگ ها و نوع ترمینال زمینی وابسته است. فاصله جدایی مورد نیاز به افت ولتاژ در کوتاه ترین مسیر از نقطه ای که فاصله جدایی باید در آن مد نظر قرار گیرد تا الکترود زمین یا نزدیک ترین نقطه هم بندی هم پتانسیل کننده بستگی دارد.
۲-۳-۲-۶-۱۵- روش ساده سازی شده
در ساختمان های نوعی برای استفاده از فرمول (۱۵-۵) شرایط زیر باید مد نظر قرار گیرد :
kc : بستگی به (بخشی از) جریانی دارد که از آرایش هادی های نزولی عبور می کند (ر.ک. جدول ۱۲ از پیوست C از استاندارد IEC 62305-3)
l : طول عمودی بر حسب متر در امتداد هادی نزولی از نقطه ای که باید فاصله جدایی محاسبه شود تا نزدیک ترین نقطه هم بندی یا ترمینال زمینی .

اطلاعات بیشتر در خصوص تقسیم جریان بین هادی های نزولی در پیوست استاندارد 3-62305 IEC ارایه شده است.
یادآوری - روش ساده سازی شده معمولا منجر به نتایجی در محدوده ایمن می شود.
۳-۳-۲-۶-۱۵- روش تفصیلی (مفصل تر)
در یک سیستم حفاظت صاعقه با سیستم ترمینال هوایی مش با هادیهای رینگ متصل به هم، به علت تقسیم جریان، ترمینال های هوایی و یا هادی های نزولی دارای مقادیر متفاوت جریانی در امتداد طول خود خواهند بود. در این موارد ارزیابی دقیق فاصله جدایی باید با استفاده از فرمول زیر انجام شود :

هنگامی که ترمینال هوایی و هادی های نزولی به علت اتصال هادیهای رینگ دارای مقادیر مختلف جریانی در امتداد طول خود باشند (ر.ک. شکل های 4.C و 5.C استاندارد 3-62305 IEC)
یادآوری 1- این روش برای ارزیابی فاصله جدایی در ساختمان های خیلی بزرگ یا ساختمان ها با اشکال پیچیده مناسب است.
یادآوری 2- برای محاسبه ضرایب kc برای هر کدام از هادی ها می توان از نرم افزارهای کامپیوتری استفاده نمود.
۳-۶-۱۵- حفاظت موجودات زنده در برابر آسیب های ناشی از ولتاژهای گام و تماس صاعقه
۱-۳-۶-۱۵- نزدیک بودن موجودات زنده به هادی های نزولی در یک سیستم حفاظت صاعقه امکان بروز خطرات جانی را در پی دارد؛ حتی اگر طراحی سیستم حفاظت صاعقه به درستی و با دقت انجام شده باشد.
با اتخاذ یکی از روش های زیر می توان میزان خطر ولتاژ گام و تماس را به میزان قابل قبولی کاهش داد :
۱) در شرایط بهره برداری عادی هیچ فردی در فاصله ۳ متری از هادی های نزولی حضور نداشته باشد.
۲) به کارگیری حداقل ۱۰ هادی نزولی مطابق با بند ۱۵-۶-۱-۳-۵
۳) ایجاد یک لایه سطحی با حداقل مقاومت ۱۰۰ کیلو اهم در محدوده ۳ متری از هادی های نزولی
یادآوری - به کارگیری لایه ای از ماده عایق کننده به طور مثال آسفالت به ضخامت ۵ سانتی متر با لایه ای از گراول به ضخامت ۱۵ سانتی متر خطر را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.
۲-۳-۶-۱۵- در صورت عدم تحقق هیچ یک از موارد سه گانه بند ۱۵-۶-۳-۱، به منظور کاهش خطرات ناشی از ولتاژ تماس باید تدابیر حفاظتی زیر صورت پذیرد:
• عایق نمودن هادی های نزولی قابل تماس به گونه ای که قابلیت تحمل ولتاژ ضربه با شکل موج ۱٫۲/۵۰ و دامنه ۱۰۰ کیلوولت را داشته باشد، به طور نمونه پلی اتیلن کراس لینک با ضخامت حداقل ۳ میلی متر
• استفاده از محدودیت های فیزیکی و یا علائم هشدار دهنده به منظور کاهش احتمال تماس افراد با هادی های نزولی
۳-۳-۶-۱۵- در صورت عدم تحقق هیچ یک از موارد سه گانه بند ۱۵-۶-۳-۱، به منظور کاهش خطرات ناشی از ولتاژ گام باید تدابیر حفاظتی زیر صورت پذیرد :
• انجام هم پتانسیل سازی به وسیله احداث ترمینال زمینی مش بندی شده
• استفاده از محدودیت های فیزیکی و یا علائم هشدار دهنده به منظور کاهش احتمال دسترسی به منطقه خطر در محدوده ۳ متری هادی های نزولی
۴-۳-۶-۱۵- چنانچه افراد زیادی در منطقه ای که با ریسک ناشی از قرارگیری در نزدیکی سازه یا ساختمانی مجهز به حفاظت صاعقه مواجه است، اغلب مواقع حضور داشته باشند، توصیه می شود برای حفاظت از این افراد تدبیری جهت کنترل پتانسیل به کار گرفته شو.د برای انجام این کنترل پتانسیل کفایت می کند شیب مقاومت بر روی سطح زمین منطقه مورد نظر از ۱ اهم بر متر تجاوز نکند.
برای دستیابی به این هدف باید یک الکترود زمین رینگ در فاصله ۱ متری و عمق ۰/۵ متری به الکترود زمین فونداسیون موجود افزوده شود. چنانچه ساختمان مورد نظر در حال حاضر مجهز به سیستم ترمینال زمینی از نوع الکترود زمین رینگ است، این رینگ باید به عنوان اولین لایه از رینگ کنترل پتانسیل در نظر گرفته شود. در هر صورت توصیه می شود الکترودهای زمین رینگ اضافی در فاصله ۳ متری از الکترود زمین رینگ قبلی اجرا شوند. عمق دفن الکترودهای زمین رینگ اضافی هر چه که از ساختمان دور می شود باید در پله های ۰/۵ متری افزایش یابد. هادی های نزولی باید به تمامی رینگ های کنترل پتانسیل متصل شده، به گونه ای که هر یک از رینگ ها حداقل ۲ مرتبه متصل شده باشند.