Electrical (5)

Lightning Protection System

ကမာေပၚမွာ တစ္စကန့္တုိင္းကို မိုးႀကိဳးအခ်က္ေပါင္း ၄၀ ကေန ၅၀ အတြင္းပစ္ေနၿပီး တစ္ႏွစ္ဆိုရင္ အႀကိမ္အေရအတြက္ 1.4 ဘီလီယံေလာက္ အထိ ပစ္ေနပါတယ္။ မိုးႀကိဳးပစ္တယ္ဆိုတာ တကယ္ေတာ့ တိမ္တိုက္ေတြထဲမွာ ေပၚေပါက္ေနတဲ့ လွ်ပ္စစ္ဓာတ္ေတြဟာ အဖိုနဲ႔ အမ၊ အမနဲ႔ အဖို အျပန္အလွန္ ဆြဲငင္ၾကၿပီး ထိေတြ႔တဲ့အခ်ိန္မွာ ျဖစ္တဲ့ ေပါက္ကြဲမႈပဲ ျဖစ္ပါတယ္။

ဒီလိုဆြဲငင္ၾကတဲ့ေနရာမွာ တိမ္တိုက္တစ္ခုတည္းအတြင္းမွာပဲ အဖိုနဲ႔ အမတို့ ဆြဲငင္ၾကတာ (Intra cloud, IC) ရွိသလို၊ တိမ္တိုက္တစ္ခုနဲ႔ တစ္ခုၾကား (Cloud to cloud, CC)၊ တိမ္တုိက္နဲ႔ ကမာေျမအၾကား (cloud to ground, CG)စသျဖင့္ ဆြဲငင္ၾကတာေတြလည္း ရွိပါတယ္။  (Lightning is a massive electrostatic discharge between the electrically charged regions within clouds or between a cloud and the surface of a planet.)  အဲဒီသုံုးမ်ိဳးထဲမွာ အျဖစ္အမ်ားဆံုးက ပထမႏွစ္ခုျဖစ္တဲ့ IC, CC တို့ပဲျဖစ္ၿပီး ကၽြန္ေတာ္တို့ကို ဒုကအေပးဆံုးကေတာ့ ေနာက္ဆံုးတစ္ခုျဖစ္တဲ့ CG ပဲျဖစ္ပါတယ္။ မိုးႀကိဳးပစ္သမွ်ရဲ႕ 25ရာခိုင္ႏႈန္းကသာ တိမ္ေတြနဲ႔ေျမျပင္အၾကား CG ပစ္ေနျခင္း ျဖစ္ပါတယ္။

မိုးႀကိဳးပစ္တဲ့ေနရာမွာ  positive lightning နဲ႔ negative lightning ဆိုၿပီး ရွိပါေသးတယ္။ negative lightning ပစ္တဲ့အခါမွာ လွ်ပ္စီးပမာဏဟာ 30 000 A ကေန 120000 A အထိ ရွိတက္ၿပီး၊ positive lightning ပစ္တဲ့အခါမွာ 300 000 A အထိ ရွိႏုိင္ပါတယ္။ positive lightning ဟာ ျပင္းထန္သလို ပစ္လည္း ပစ္ခဲပါတယ္။ မိုးႀကိဳးပစ္သမွ်ရဲ႕ 5 ရာခိုင္ႏႈန္းသာ positive lightning ပစ္ျခင္း ျဖစ္ပါတယ္။ ေလယာဥ္ပ်ံေတြအေနနဲ႔ negative lightning ကို ကာကြယ္ႏုိင္ေပမယ့္ positive lightning ကိုေတာ့ မကာကြယ္ႏုိင္ဘူးလို႔ ဆိုပါတယ္။ 1963 ခုႏွစ္မွာ ေပါက္ကြဲၿပီး ပ်က္က်ခဲ့တဲ့  Pan Am Flight 214, a Boeing 707 အတြက္ လက္သည္တရားခံဟာ ဒီ positive lightning ျဖစ္ႏုိင္တယ္လို့လည္း ယံုၾကည္ထားၾကပါတယ္။  အျမန္ႏႈန္းကေတာ့ အလင္းရဲ႕အျမန္ႏႈန္းျဖစ္တဲ့ 1×10⁸ m/s ၀န္းက်င္ပဲျဖစ္ပါတယ္။ တခါ ပစ္တဲ့ ၾကာခ်ိန္ကလည္း အရမ္းကို ျမန္ဆန္ၿပီး တစ္စကန္႔ကို အပံုတစ္သန္းပံုမွ ၁၀ ပံုေလာက္ပဲရွိပါတယ္။ တစ္ေနရာထဲကိုပဲ သံုးေလးခ်က္ကေန အခ်က္ ၃၀ေလာက္ထိ ဆက္တိုက္ ပစ္တာမ်ိဳးလည္း ရွိပါတယ္။  ေအာက္က ပံုကေတာ့ တစ္ႏွစ္ကို 1km2 ဧရိယာအတြင္း မိုးႀကိဳးပစ္ႏိုင္တဲ့ အရည္အတြက္ကို ေဒသအလိုက္ ျပထားျခင္းပ ဲျဖစ္ပါတယ္။

World map showing frequency of lightning strikes, in flashes per km² per year (equal-area projection), from combined 1995–2003 data from the Optical Transient Detector and 1998–2003 data from the Lightning Imaging Sensor.

Lightning Protection System equipment and installation 

Lightning tape အျဖစ္အသံုးျပဳရာမွာ copper နဲ႔ aluminum ကို အသံုးျပဳၾကၿပီး earth pit ကေန test link box အထိကိုပဲ copper tape ကုိ အသံုးျပဳၿပီး အေပၚပိုင္းကိုေတာ့ aluminum tape ကို အသံုးျပဳတက္ပါတယ္။ ေစ်းသက္သာတာအျပင္ ရာသီဥတုဒဏ္ခံႏုိင္ရည္ရွိၿပီး copper လို ေၾကးညွိတက္ျခင္း မရွိလို့လည္း ျဖစ္ပါတယ္။ တခ်ိဳ႕ေသာ အေဆာက္အဦးေတြမွာေတာ့ earth pit တစ္ခုနဲ႔တစ္ခုကို copper bare cable နဲ႔ ပတ္လည္ဆက္ looping ျခင္းအားျဖင့္ resistivity ကို ပိုေလ်ာ့ေအာင္ ျပဳလုပ္ထားေလ့ရွိပါတယ္။ 

Lightning protectionလုပ္တဲ့အခါမွာ အေဆာက္အဦးရဲ႕ အျမင့္ဆံုးအပိုင္းေတြမွာ air terminal လို႔ေခၚတဲ့ တုိင္ေလးေတြကို တပ္ဆင္ၿပီး သူတို့အခ်င္းခ်င္းၾကားမွာ ခုနကေျပာတဲ့ copper or aluminum tape ေတြနဲ႔ အလ်ားလိုက္ အနံလိုက္ ဆက္ထားပါတယ္။ ဒီ air terminal ေလးေတြကို lightning arrestor  လို့လည္း ေခၚပါတယ္။ သူက မိုးႀကိဳးပစ္တာ တစ္နည္းအားျဖင့္ ေကာင္းကင္က လွ်ပ္စစ္ အဖို/အမ နဲ႔ ေျမျပင္က အဖို/အမတို့ၾကား  copper/aluminum tape ေတြကေနတစ္ဆင့္ တိုက္ရိုက္စီးႏိုင္ေအာင္ လြယ္ကူစြာ စီးႏုိင္ေအာင္ ဆက္ေပးထားတာပါ။  အဲဒီ copper/aluminum tape ေတြဟာ လွ်ပ္စစ္ခုခံႏုိင္အား (resistivity) အနိမ့္ဆံုး သတဳေတြပဲ ျဖစ္ပါတယ္။ ေနာက္တစ္ခုက ဒီ air terminal ေတြရဲ႕ ကာကြယ္ေပးႏုိင္တဲ့ ဧရိယာ (coverage area) က 45 ဒီဂရီလို့ ဆိုပါတယ္။ သူ႔ေအာက္ 45 ဒီဂရီအတြင္း မိုးႀကိဳးပစ္တာကို သူက ကာကြယ္ေပးႏုိင္ပါတယ္။

Test Link Box ေလးေတြကေတာ့ ဒီ lightning protection system မွာရွိတဲ့ resistivity ကို စမ္းသက္လို့ ရေအာင္ ထားထားေပးတာျဖစ္ပါတယ္။ သူက မရွိမျဖစ္ေတာ့ မဟုတ္ပါဘူး။ တစ္ခါတစ္ရံမွာ သူ႔ကို မထားပဲ earth pit ကေနပဲ စမ္းတာေတြလည္း ရွိပါတယ္။ အဲဒီ earth pit ကေတာ့ earth rod ေလးေတြ ေျမႀကီးထဲကို ရိုက္ထည့္ၿပီး သူနဲ႔ အေပၚက ဆင္းလာတဲ့ copper or aluminum tape တို့ ဆက္တဲ့ connect လုပ္တဲ့ေနရာပဲျဖစ္ပါတယ္။ ေျမႀကီးရဲ႕ resistivity ေပၚမူတည္ၿပီး earth rod ေလးေတြကို ၃ ေခ်ာင္းကေန ၄-၅ ေခ်ာင္းေလာက္ထိ ကိုယ္လိုခ်င္တဲ့ ခုခံအားအထိ ရေအာင္ ဆက္ဆက္ၿပီး ရိုက္ထည့္သြားရပါတယ္။ အဲဒီလို ရိုက္တဲ့ေနရာမွာလည္း ေျမေအာက္ထဲမွာ ေရပိုက္ေတြ တျခား sewage ပိုက္ေတြ မရွိတဲ့ေနရာ ျဖစ္ေအာင္ ဂရုစိုက္ရပါတယ္။ earth pit box ေရြးခ်ယ္တဲ့အခါမွာလည္း driving way ဒါမွမဟုတ္ car parking တို့ထဲေရာက္ေနရင္ အၾကမ္းခံ အမာခံ (heavy duty) အမ်ိဳးအစားသံုးရၿပီး တျခားေနရာေတြမွာေတာ့ ရိုးရိုး Light duty ေပါ့ေပါ့ပါးပါးပဲ သံုးလို့ရပါတယ္။ ၿပီးရင္ earth pit တစ္ခုစီရဲ႕ resistivity တန္ဖိုးေတြကိုလည္း သူ႔ထဲမွာ label ကပ္ထားေပးရပါတယ္။

light duty earth pit (အနက္ေရာင္အကြက္ေလးမွာ resistivity တန္ဖိုးႏွင့္ earth pit နံပါတ္ျဖစ္သည္)

heavy duty earth pit (label ကို box အထဲတြင္ တပ္ထားသည္။)