نظام الحماية من الصواعق الكهربائية
تعريف الصاعقة الكهربائية:
الصواعق الكهربائية ظاهرة جوية تنشأ نتيجة العواصف الرعدية وتراكم الشحنات الكهربائية في الغيوم، بحيثتصبح شدة الحقل الكهربائي السائد بين غيمة وأخرى، أو بين غيمة والأرض أكبر من مقدرة الهواء على العزل(المتانة الكهربائية للهواء) فتنشأ قناة انفراغ بين الغيمة والأرض على شكل اسطوانة عريضة، قطرها بضع أمتارمملوءة بالشحن السالبة، وتحوي في مركزها على قناة من البلازما عالية التأين، ولا يتحدد مكان إصابة الصاعقةإلا عند اقتراب هذه القناة من الأرض (المرحلة قبل الأخيرة) حيث ترتفع شدة الحقل الكهربائي بين رأس القناةوالأماكن المرتفعة الموجودة على سطح الأرض (أبراج، أشجار، أعمدة، أبنية،...) إلى قيم كبيرة جداً، فتنشأ شرارةجديدة تنطلق من الأرض باتجاه رأس الصاعقة، ويتم هنا تحديد مكان وقوع الصاعقة، وتصطدم الشرارتانببعضهما، ويحصل الانفراغ الرئيسي، وترتفع قيمة التيار، خلال فترة زمنية قصيرة جداً، إلى قيم هائلة (آلافالأمبيرات).
كما أن قناة الانفراغ تضيء بشكل قوي يمكن رؤيته بالعين المجردة، وترتفع درجة الحرارة داخل قناة البلازما إلىحوالي 10000 درجة مئوية.
وإذا كان تجنّب الصواعق أمراً غير ممكن، فإن إقامة نظام مدروس لحماية منشأة ما من الصواعق يكفل الحدوالتقليل قدر الإمكان من الآثار الخطرة للصواعق.
اهمية مانعة الصواعق:
تتمثل اهمية مانعة الصواعق في حماية الانسان والبنايات والهياكل من الضرر الناتج عن عملية الصعق.
كما انها تحمي خطوط النقل من ارتفاع الفولطية وابراج الاتصالات التي تزود بمانعة الصواعق.
حيث تعتبر الصاعقة العدو الاول لابراج الاتصالات بالصعق المباشر او غير المباشر (صعق مجاور).
وتكون هذه الحماية من خلال توفير مسارات مباشرة لتفريغ الشحنة في الارض.
حيث يمكننا تعريف مانعة الصواعق بانها اتصال سلكي عمل عن قصد بين مستقبل الصاعقة (البرق) في اعلىنقطة في المكان المراد حمايته والارض. حيث يكون المسار مباشر بدون اي حماية من وجود فيوز او مفتاح اوقاطع.
وهي بذلك تفرغ الشحنة الكهربائية الناتجة عن السحب الرعدية الى الارض مباشرة مما يمثل حماية كبيرة الضررالناجم بدون وجود مانعة الصواعق.
وتختلف درجة الحماية من الصواعق حسب نوع وأهمية المنشأة المراد حمايتها، وهناك ثلاث درجات للحماية:
الحماية العادية:
تستخدم لحماية المنشآت والمباني السكنية والزراعية والمعامل التي لا تحوي مواداً خطرة قابلة للاشتعال أوالانفجار.
الحماية العالية:
وتستخدم لحماية المنشآت التي تحوي مواداً قابلة للاشتعال أو الانفجار مثل مستودعات الأخشاب، مستودعاتالمتفجرات...
الحماية العالية جداً:
وتستخدم لحماية المنشآت التي تسبب إصابتها بصاعقة كارثة بشرية أو بيئية.
عناصر نظام الحماية من الصواعق:
يعتمد مبدأ الحماية من الصواعق على وجود جسم معدني أعلى المبنى المراد حمايته لالتقاط الصواعق المتشكّلةفوق المبنى وتفريغها عبر ناقل معدني إلى الأرض.
أي أن نظام الحماية من الصاعقة يتألف من ثلاثة أقسام.
1. اللواقط:
وهي الأجزاء المعدنية التي تتلقى الشحنة الكهربائية الناتجة عن ضربة الصاعقة.
ويمكن أن تكون اللواقط على شكل إبرة مدببة بطول يتراوح بين 100-50 سم وقطر 2.5-2 سم يتم تثبيتها علىارتفاع مناسب، أو شبكة أفقية أو مزيجاً منهما.
2. النوازل:
وهي الأجزاء المعدنية التي تصل اللواقط بالمآخذ الأرضية.
تتألف النوازل من نواقل معدنية غير قابلة للصدأ مثل الفولاذ أو النحاس أو الألمنيوم بمقطع دائري أو مبسط.
ويجب السعي لتمديد النوازل بأقصر طريق شاقولي ممكن بين اللواقط والأرض دون انحناءات حادة في مسارهاكي لا يشكل تمديدها خطورة على الأشخاص المتواجدين حوله.
3. المآخذ الأرضية (أوتاد التأريض):
وهي الأجزاء المعدنية المطمورة في الأرض لتفريغ تيار الصاعقة في الأرض.
وتكون الأوتاد على شكل قضبان نحاسية أو من حديد الكروم بطول 2-2.5 m وقطر 18-25 mm تغرس فيالمواقع المحددة ويتم توصيلها إلى النوازل والشبكة الأفقية، ويجب ألا تزيد المقاومة الأرضية لكل مأخذ مستقل عن10 اوم
أشكال الصواعق:
صاعقة الكرة: عندما يكون شكل الصاعقة شكل كرة دائرية، هذا الشكل له القدرة على الدخول للمنازل من النوافذوالأبواب وحتى المداخن.
صاعقة الشريط: عندما تقوم الرياح بدفع الصواعق في السماء.
صاعقة الشوكة:
عندما تكون الصاعقة على شكل خط أو خطوط تظهر في السماء تسمّى بصاعقة الشوكة. #دجله_الهندسي
نصائح و إرشادات للحماية من خطر الصواعق:
عند حدوث الصواعق وأمطار رعديّة يجب اللجوء إلى الأشجار الصغيرة والكثيفة والابتعاد عن الأشجار الطويلة.
الابتعاد عن الشبابيك والأبواب المفتوحة.
تجنب استخدام الهواتف النقالة.
تجنب الإمساك بأجسام معدنيّة ناقلة للكهرباء عند حدوث العواصف الرعدية.
تركيب مانعة الصواعق على أسطح البنايات.#البيت_الذكي_دجله_الهندسي
أقرأ ايضا
إدخال بريدك الإلكتروني للإشتراك في بريد الموقع السريع ليصلك جديد الموقع
إرسال تعليق
اهلا وسهلا بكم