پایانه های هوایی اکتیو یا Early Streamer Emission Air Terminal که با نام مخفف صاعقه گیر ESEAT یا صاعقه گیر ESE شاخته می شوند برای اولین بار توسط تولید کنندگان فرانسوی در سال 1980 برای ایجاد اختلاف زمانی در جذب صاعقه با دیگر اجسام و صاعقه گیرهای پسیو سنتی میله فرانکلین طراحی و ساخته شده اند. در واقع این اختلاف زمانی مشخص کننده کارایی یک صاعقه گیر ESE در استاندارد NFC 17102 می باشد و تمامی مشخصات فنی از قبیل شعاع پوشش حفاظتی بر اساس این اختلاف زمانی محاسبه خواهد شد. این اختلاف زمانی را می توان در آزمایشگاه های فشارقوی و طی مراحل خاص به راحتی اندازه گیری نمود.
استاندارد صاعقه گیر NFC 17102 بطور خاص بر روی صاعقه گیر الکترونیکی ESE متمرکز شده است و شامل صاعقه گیرهای پسیو فرانکلین نمی باشد. این استاندارد برای اولین بار در سال 1995 تدوین شد و در سال 2011 مورد بازبینی قرار گرفت. سپس توسط سازمان استاندارد فرانسه (UTE) نسخه سال 1995 لغو گردید و از سپتامبر 2012 این نسخه مورد استناد قرار نمی گیرد. از سال 2011 با بررسی پروژه های بسیاری در مناطق مختلف جهان کارایی صاعقه گیر ESE در ایجاد حفاظت برای همه ساختمان ها با هر ارتفاعی همچنین ساختمان های بسیار مرتفع و مناطق باز اثبات گردیده است.
همانطور که بیان شد کارایی صاعقه گیر ESE بر اساس اختلاف زمانی ΔT محاسبه می شود که این اختلاف زمانی در آزمایشگاه های فشار قوی تحت شرایط آزمایشگاهی خاص سنجیده می شود. طبق استاندارد صاعقه گیر NFC 17102 صرفنظر از اعداد بدست آمده و بهترین نتایج تست ، حداکثر مقدار مجاز ΔT برابر با 60 میکروثانیه می باشد(60 μs). شکل زیر کارایی صاعقه گیر ESE را در مقایسه با میله فرانکلین بدلیل ایجاد اختلاف زمانی در یک ارتفاع مشخص H نشان میدهد.
منطقه حفاظت شده توسط صاعقه گیر الکترونیکی ESE با یک سطح چرخشی توصیف می شود که عرض آن با شعاع حفاظتی مربوطه Rp مطابقت دارد. همانطور که در شکل زیر مشاهده می شود برای صاعقه گیر Rp واحدی وجود ندارد و بسته به ارتفاع نصب صاعقه گیر Rp باید محاسبه شود. در این شکل h1 و h2 و ... ارتفاع نوک صاعقه گیر ESE بر روی سطح افقی از دورترین نقطه جسم تحت حفاظت است و Rpn1 ، Rpn2 و ... شعاع های حفاظتی برای ارتفاع های خاص h1 و h2 و ... هستند. نکته بسیار حایز اهمیت این است که صاعقه گیر الکترونیکی ESE باید حداقل 2 متر بالاتر از هر زون حفاظتی مد نظر باشد. در واقع صاعقه گیر از 2 متر پایین تر را حفاظت می کند.
جهت بدست آوردن شعاع پوشش حفاظتی صاعقه گیر ، نیازمند محاسباتی در طراحی هستیم که عموما این محاسبات از قبل توسط سازنده صاعقه گیر انجام شده و در غالب یک جدول شعاع پوشش آورده شده است. جهت مطالعه بیشتر در این خصوص و آگاهی از فرمولاسیون مورد استفاده در استاندارد NFC 17102 پیش نهاد می شود مقاله "صاعقه اکترونیکی چیست؟ مزایا ، معایب و نحوه عملکرد" را مطالعه بفرمایید.
طبق دستور العمل های استانداردهای IEC ، استاندارد NFC 17102 نیز حفاظت اضافی را برای ساختمان های با ارتفاع بیش از 60 متر در نظر گرفته است . این تمهیدات حفاظتی برای 20 درصد بالای سازه باید اجرا گردد . طبق استاندارد باید از چهار هادی نزولی که از چهار وجه ساختمان (درصورت امکان) به پایین هدایت می شوند استفاده نمود و این چهار هادی نزولی توسط رینگ حفاظتی در محیط ساختمان به یکدیگر متصل گردند. همانطور که در شکل زسر ملاحظه می شود از هادی رینگ در 20 درصد ارتفاع بالایی ساختمان استفاده شده و هادی های نزولی از زوایای ساختمان به سمت پایین هدایت شده و به سیستم ارت متصل می گردند.
در مورد شرایط و ضوابط نصب هادی های نزولی در مقاله "هادی نزولی صاعقه گیر (استاندارد و شرایط نصب هادی نزولی)" به تفضیل بحث شده است. اما در اینجا به ارایه نکاتی که در متن صریح استاندارد صاعقه گیر NFC 17102 اشاره شده است میپردازیم. قوانین کلی مربوط به هادی نزولی در استاندارد عبارتند از :
- برای سازه های ساخته شده با مواد قابل احتراق هادی های نزولی باید حداقل 10 سانتی متر از بدنه سازه فاصله داشته و سطح مقطع هادی (تسمه یا سیم ) می بایست حداقل 100 میلی متر مربع باشد.
-برای سازه های ساختمانی حداقل دو عدد هادی نزولی نیاز می باشد که از دو وجه مختلف ساختمان به پایین هدایت شوند.
- برای سازه های ساختمانی طبق استاندارد IEC 50164-2 می توان از سازه برای جایگزینی یک هادی نزولی استفاده نمود که به آن مسیر تخلیه جزء طبیعی گفته می شود و حتما از یک هادی نزولی اختصاصی برای مسیر دیگر استفاده شود . یعنی نمی توان در یک ساختما از دو هادی نزولی جزء طبیعی استفاده نمود.
- برای سازه هایی که از چندین صاعقه گیر ESE جهت حفاظت استفاده می نمایند از قانون دو هادی نزولی برای هر صاعقه گیر صرفنظر شده و بعنوان مثال برای n عدد صاعقه گیر تعداد n هادی نزولی کفایت می کند.
- در مواردی که صاعقه گیر بصورت ایزوله و مستقل نصب شده باشد فقط یک هادی نزولی نیاز است و در صورت تطابق سازه با الزامات هادی نزولی ، می توان از سازه بعنوان هادی نزولی طبیعی استفاده نمود.
- طبق استاندارد EN 50164 هادی های نزولی از جنس مس یا آلومینیوم باید حداقل 50 میلی متر مربع سطح مقطع داشته باشند.
- تا جایی که امکان دارد هادی نزولی از مسیر خارجی هدایت شود . انتقال هادی نزولی از داخل ساختمان نیازمند مسیریابی مطمین و استفاده از لوله های غیر قابل اشتعال است.
- حتی الامکان هادی نزولی از مستقیم ترین مسیر به پایین هدایت شود.
- از خمیدگی تیز در هادی نزولی اجتناب گردد . حداکثر شعاع خمیدگی تا 20 سانتی متر مجاز است.
- از مسیریابی در امتداد یا از طریق مجاری عبور کابل برق خود داری نمایید.
- از سه عدد بست در هر متر جهت نصب هادی نزولی به دیوار استفاده نمایید.
- برای حفاظت از هادی نزولی در برابر ضربات مکانیکی از لوله محافظ تا حداقل ارتفاع 2 متر از سطح زمین استفاده نمایید.
- درصورتی که تست پیوستگی در سازه انجام شود و علاوه بر پیوستگی مقاومت مسیر کمتر از 0.1 اهم باشد می توان از سازه به جای هادی نزولی بعنوان جزء طبیعی استفاده نود.
- سازه های فلزی داخلی ، آرماتورهای بتنی ، ورق های فلزی و لوله های فلزی با ضخامت حداقل 2 میلی متر می توانند بعنوان هادی نزولی استفاده شوند.
استفاده از شمارنده برای سیستم صاعقه گیر ضروری نمی باشد ولی در صورت استفاده از شمارنده ، می بایست شمارنده صاعقه طبق استاندارد EN 50164-6 باشد. 
همچنین در استانداردهای قبلی NFC 17102 ارتفاع نصب کانتر صاعقه گیر را 2 متر تعیین می نمود اما در استاندارد جدید ارتفاع خاصی برای کانتر در نظر گرفته نشده است. بر اساس تشخیص کارفرما و طراحان پروژه معمولا کانتر در محلی نصب میشود که بتوان آن را مشاهده کرده و براحتی توسط مامور بازرس اعداد و صفحه نمایشگر قابل رویت باشد.
صاعقه گیر الکترونیکی ESE جهت تخلیه جریان صاعقه به زمین نیازمند یک سیستم ارت مجزا می باشد که این سیستم ارت طبق استاندارد NFC 17102 می بایست دارای مشخصات زیر باشد :
- برای هر هادی نزولی باید یک پایانه ارت در نظر گرفته شود.
- مقاومت ارت باید کمتر از 10 اهم باشد .
- برای به حداقل رسیدن افت ولتاژ القایی از بکارگیری یک جزء بیش از حد طولانی افقی یا عمودی اجتناب گردد (اجزای افقی و عمودی باید کمتر از 20 متر باشند) . از این رو الکترودهای عمیق برای سیستم ارت صاعقه گیر ممنوع است مگر اینکه مقاومت سطحی خاک بسیار بالا باشد.
- تا حد امکان الکترودهای زمین دور از سازه و ساختمان مورد حفاظت نصب گردد.
- برای خاک های با مقاومت الکتریکی متوسط ، هر الکترود باید حداقل 2 متر از هر لوله فلزی مدفون و یا مجاری هدایت برق فاصله داشته باشد. برای خاک های با مقاومت بیشتر 500 اهم متر ؛ این فاصله باید حداقل 5 متر باشد.
استاندارد NFC 17102 یک پرونده اجرایی را پیشنهاد می کند که توسط پیمانکار و مجری نصب صاعقه گیر باید تنظیم شده و شامل حداقل بندهای زیر باشد :
- سطح حفاظت مورد نیاز
- نوع و ویژگی های صاعقه گیر ESEAT
- روش آزمون و تایپ تست های صاعقه گیر ESEAT
- تعداد و محل هادی های نزولی
- در صورت نصب کانتر صاعقه گیر ، مشخص نمودن محل نصب آن
- توجیه عایق الکتریکی (فاصله جداسازی )
- توجیه چگونگی همبندی و هم پتانسیل سازی سیستم صاعقه گیر و سرج ارستر SPD
- مشخص نمودن نوع و چگونگی نصب سیستم های ارت صاعقه گیر
- اندازه گیری مقاومت الکتریکی سیستم ارت و گزارش نتایج تست و رسیدن به حداکثر 10 اهم مقاومت
سیستم حفاظتی صاعقه گیر ESE مطابق استاندارد در شرایط زیر حتما انجام گیرد :
- پس از نصب
- بازرسی دوره ای مطابق با جدول زیر
- هر زمان که سازه حفاظت شده اصلاح ، تعمیر و یا مورد اصابت صاعقه گیرد .
در شکل زیر چند نمونه از اجرای سیستم حفاظت در برابر صاعقه به روش صاعقه گیر ESEAT را ملاحظه میفرمایید.
