حفاظت برج های مخابراتی در برابر صاعقه

صاعقه می تواند تهدید بزرگی برای مخابرات، رادیو و تلویزیون باشد. این برجها از فولاد ساخته شده و برای برقراری ارتباطات بدون وقفه، در بالاترین نقطه منطقه طراحی شده اند. احتمال زیادی دارد که صاعقه به بلندترین شی در منطقه برخورد کند. بنابراین، جریان صاعقه از طریق کوتاهترین راه و راهی که رسانایی بالایی دارد به زمین وارد می شود. به همین دلیل یک برج مخابراتی که سازه بلند فلزی است، بهترین مکان برای اصابت صاعقه است.وقتی که صاعقه به بلندترین نقطه برج برخورد می کند، جریان صاعقه به سمت زمین جاری شده و می تواند به تجهیزات الکترونیکی مانند آنتن ها ، رادیوها ، بشقاب ماهواره ، دوربین ها و ... آسیب برساند. در مسیر شارش به سمت زمین ، جریان صاعقه می تواند نشت پیدا کرده و به سازه و جان پناه های کناری تزریق شود که باعث آسیب دائمی دستگاه ها و تجهیزات حساس الکترونیکی می شود. سرج ارسترها سعی می کنند که انرژی صاعقه را به زمین انتقال دهند. معمولا سرج ارسترها در بالاترین نقطه دکل نصب شده و به هادی نزولی که به سیستم زمین و سپس به زمین وصل شده، متصل می شوند. هدف از این کار جذب صاعقه قبل از رسیدن به سایر تجهیزات ، شارش جریان صاعقه به زمین و پخش انرژی به زمین می باشد.

سیستم های مرکز مخابراتی به 5 دسته تقسیم می شوند:

                                                                                  
هم پتانسیل کردن صحیح برای تمام تجهیزات حفاظت در برابر صاعقه ضروری می باشد در غیر اینصورت سیستم در برابر اصابت صاعقه کاملا ناکارآمد خواهد بود. با استفاده از هم پتانسیل سازی، تمام هادی های فلزی دارای پتانسیل برابر می شوند، بنابراین در برابر برخورد صاعقه محافظت می شوید.
                                                                                     


گراندینگ مقاومت پایین یک مسیر بهتر و موثر برای تخلیه جریان صاعقه فراهم می کند. اغلب خاکها از شن و ماسه یا سنگ  تشکیل شده اند که دارای مقاومت بالایی بوده و رسانا نمی باشند. اگر خاک محیط، رسی بوده و یا دارای رطوبت باشد رسانایی بهتری خواهد داشت. با استفاده از موادی که شرکت ها ارائه می دهند می توان به ارتینگ و محافظت موثر و بهتری دست یافت.
                                                                                           

سرج ارسترها (SPD) یا انرژی گذرا را به صورت گرما جذب می کنند و یا اینکه انرژی گذرا را به زمین منتقل می کنند. سرج ارسترها باید در تابلو برق ورودی اصلی ، در تابلو برق های ثانویه و در پریزهای برق که ترانسفورماتورهای ولتاژ پایین توان AC را به جریان DC و ولتاژ تبدیل می کنند نصب شوند. همچنین SPDها باید در نقاط ورودی خطوط شبکه دیتا و سینگال تجهیزات الکترونیکی حساس نصب شوند.
                                                                   

این ارسترها شامل ارستر کابلهای  Cat. 5/6 ، ارستر کابل کواکسیال ، ارستر مدارات دو سیمه می باشند. خطوط تلفن نیز باید به وسیله سرج ارستر محافظت شوند.

صاعقه معمولا به اشیایی اصابت می‌کند که بخشی از آن‌ها به زمین متصل بوده و بخش دیگر آن‌ در خارج از زمین و در مجاورت هوا قرار دارد برخورد می کند. میله های فرانکلین ، هادی های نزولی ایزوله (ISODC) وDynaspheres  به عنوان ترمینالهای هوایی می باشند. بنجامین فرانکلین در سال 1752 طرحی را ارائه کرد که در آن انرژی صاعقه از طریق میله (راد) هوایی به رادهایی که در زمین قرار دارند منتقل می شود و به این ترتیب از تجهیزات مهم حفاظت می شود. این بخش از سیستم حفاظت در برابر صاعقه (LPS) بر پایه مسیر امپدانس پایین می باشد.
                                                                                 

به طور کلی، دو سیستم اصلی حفاظت در برابر صاعقه وجود دارد:

                                                                      

سیستم های ایزوله مانند ERICO’s  (حفاظت قدرت غرب استرالیا) ، هادی نزولی ایزوله (ISODC) و Dynasphere دارای عایق چند لایه وغلاف بیرونی نیمه رسانا هستند.
یک هادی نزولی ایزوله دارای جنس و سطح مقطع یکسان با انواع دیگر هادی¬های نزولی منطبق بر استاندارد IEC می¬باشد با این تفاوت که از مزیت یک روکش با استقامت عایقی بالا بهره می برد.عموماً سیستم حفاظت در برابر صاعقه بر روی دکل¬های نگهدارنده بلند نصب می¬گردند. یک ترمینال هوایی (راد) در بالای دکل نصب می¬گردد که حفاظت لازم مطابق با استاندارد IEC 62305 را فراهم مینماید.
حفاظت در مقابل اضافه ولتاژهای صاعقه بر روی سایت های مخابراتی و رادیویی   و ... با استفاده از متد صحیح و سیستم مناسب امکان پذیر است.