هنگامی که بین ابرهای طوفانی و زمین یا بین خود ابرها عدم تعادل وجود دارد، رعد و برق، تخلیه الکتریکی با انرژی بالا اتفاق می افتد. با توجه به اینکه آنها کمترین فاصله را از ابر تا زمین دارند، ساختمان های بسیار بلند یا سایر اجسام بیشتر در معرض صاعقه قرار می گیرند. جریان صاعقه ای که از سیم ها عبور می کند می تواند باعث آتش سوزی سریع چوب و سایر مواد ساختمانی قابل اشتعال شود و آسیب زیادی به کل سازه وارد کند. حتی وسایل غیر الکترونیکی متصل اغلب در اثر موج انفجاری که هنگام برخورد صاعقه به سیمکشی برق خانه رخ میدهد آسیب میبینند. یک دستگاه حفاظت صاعقه مطمئن احتمال تصادفات و آتش سوزی را کاهش می دهد و از تلفات جانی نیز جلوگیری می کند.
برجستگی های عمودی (میله ها یا شبکه ای از پایانه های هوا)، کابل های هادی برای انتقال جریان صاعقه از میله ها به زمین و میله های زمینی که در زمین در اطراف سازه دفن شده اند تا از آن محافظت کنند و جریان صاعقه را در اطراف سازه تخلیه کنند. اجزای یک سیستم حفاظت از صاعقه موثر در زیر لیستی از برخی از موضوعات مطرح شده در این دوره آمده است.
هزینه چراغ های خیابانی خورشیدی نسبتاً بالاتر است و محافظت از چراغ های خود در برابر اثرات صاعقه بسیار مهم است. بیشتر اوقات، درختان یا ساختمانهای سر به فلک کشیده چراغهای خیابانی خورشیدی و اجزای مرتبط با آنها را احاطه کردهاند که یا بر روی تیرها یا دیوارها نصب شدهاند. برخورد صاعقه می تواند به پانل های خورشیدی و سایر اجزای چراغ های خیابانی با انرژی خورشیدی آسیب برساند. از آنجایی که اکثر چراغ های خورشیدی خیابانی دستگاه های یکپارچه هستند، حتی یک سیم شکسته یا آسیب دیده می تواند باعث از کار افتادن کامل سیستم روشنایی خورشیدی شود. به دلیل انرژی الکترومغناطیسی که تولید می کند، حتی رعد و برق غیرمستقیم نیز می تواند با ایجاد ولتاژ اضافی باعث آسیب شود. از آنجایی که یکی از دلایل اصلی آتش سوزی انرژی آزاد شده توسط تخلیه صاعقه است، حفاظت ساختمان در برابر آتش باید از بالاترین اهمیت برخوردار باشد. چراغ های خورشیدی که بر روی پشت بام قرار داده شده اند نیز در برابر آسیب صاعقه آسیب پذیر هستند. با این حال، در صورت استفاده از برخی روش های کم هزینه، می توان از اکثر آسیب های الکتریکی جلوگیری کرد.
اولین اقدام عاقلانه در محافظت از چراغ های خیابانی فتوولتائیک شما در برابر آسیب جدی صاعقه، نصب یک سیستم اتصال زمین با مقاومت کم و امپدانس کم است. پیشبینی میشود که گام ایمنی تاسیسات تولید برق و الزامات ولتاژ لمسی توسط سیستم اتصال زمین اجرا شده برآورده شود. پس از نصب یک سیستم زمین پایدار، یک سیستم حفاظت از نوسانات (SPD) نیز باید اجرا شود. قبل از نصب یک دستگاه حفاظت در برابر صاعقه، باید تجزیه و تحلیل ریسک برای تعیین پارامترهای خطر انجام شود.
پشتیبانی از معماری و تحلیل سیستم
اندازه گیری مقاومت جامع خاک برای ساخت یک دستگاه زمین خورشیدی مورد نیاز است. در طول آزمایش مقاومت خاک، مقداری که خاک با جریان الکتریکی مخالف است اندازه گیری می شود. IEEE Std. 81-تکنیک سازگار با چهار کاوشگر ونر مقاومت خاک، محبوبترین روش آزمایش است. در این اندازه گیری، مقدار الکتریسیته ای که در خاک بین چهار کاوشگر با فاصله مساوی از یکدیگر عبور می کند، اندازه گیری می شود. این آزمایش که تصور میشود دقیقترین تست مقاومت خاک باشد، مقاومت خاک را بر اساس فاصله بین پروبهای آزمایش در عمق مساوی اندازهگیری میکند. درک چگونگی حرکت الکتریسیته در زمین بسیار مهم است. نتایج حاصل از آزمایشهای اندازهگیری مقاومت چندلایه خاک باید به دست آید، و نرمافزار زمینی تخصصی به مدلسازی سیستم زمین ایدهآل برای یک آرایه کمک میکند. تجزیه و تحلیل کامل نقص توسط طراحان با کمک مدل کامپیوتری تکمیل می شود. هنگامی که از هر عنصر رسانا جدا می شود و در فرکانس پایین اندازه گیری می شود، مقدار اهمی برای دستگاه های زمینی توصیه شده توسط استانداردهای IEC 62305-3، UNE 21186:2011 و NF C 17-102:2011 کمتر از 10 است.
