الحماية من الصواعق الكهربائية

الحماية من الصواعق الكهربائية

الصواعق الكهربائية

الصواعق الكهربائية ظاهرة جوية تنشأ نتيجة العواصف الرعدية وتراكم الشحنات الكهربائية في الغيوم ، بحيث تصبح شدة الحقل الكهربائي السائد بين الغيمة والأخرى أو بين غيمة والأرض اكبر من المتانة الكهربائية للهواء فتنشأ قناة انفراغ بين الغيمة والأرض على شكل اسطوانة عريضة ، قطرها بضعة أمتار مملوءة بالشحنات السالبة وتحوي في مركزها على قناة من البلازما عالية التأين ، ولا يمكن تحديد مكان الصاعقة إلا عند اقتراب هذه القناة من الأرض( وتسمى هذه المرحلة بالمرحلة قبل الأخيرة) حيث ترتفع شدة الحقل الكهربائي بين رأس القناة والأماكن المرتفعة الموجودة على سطح الأرض ( أبراج – أشجار – أعمدة ....) إلى قيم كبيرة جدا فتنشأ شرارة جديدة تنطلق من الأرض باتجاه الصاعقة ويتم هنا تحديد مكان وقوع الصاعقة ، وتصطدم الشرارتان ببعضهما ويحصل الانفراغ الرئيسي وترتفع قيمة التيار خلال فترة زمنية قصيرة جدا ، إلى قيم هائلة (آلاف الامبيرات) كما أن قناة الانفراغ تضئ بشكل قوي جدا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، وترتفع درجة الحرارة داخل البلازما إلى حوالي 10000 درجة مئوية ويكون ضغطها اكبر ب 100 مرة من ضغط الهواء العادي.

قفزات الجهد الضارة وتفريغات الصواعق

تسمى الارتفاعات اللحظية في جهد تغذية نظام ما عن جهد تشغيله النظامي بارتفاعات الجهد الضارة وقد تسمى هذه الظواهر بالجهود العابرة أو قفزات الجهد وتؤثر هذه القفزات في الجهد على كبلات التغذية الرئيسية وعلى كبلات الهاتف ونقل المعطيات مسببة اضرارآ متنوعة تبدأ بفقدان البيانات وتنتهي بتدمير المنشأة بالكامل

هناك عدة أسباب تنشأ عنها قفزات الجهد العابرة نذكر منها :

• تشغيل لمبات الفلوريسانت

• انفجار فيوز الحماية

• تفريغات كهروستاتيكية

• تفجيرات نووية في أماكن قريبة

• تفريغ صاعقة في الجوار

تم رصد (420000 ) صاعقة في المملكة المتحدة وحدها خلال عام 1994  وتشير الإحصاءات أن الأرض تتعرض للصواعق بشكل متزايد عاما بعد عام وان الأضرار الناجمة عن الصواعق تتضاعف كل 3 إلى 4 سنوات.

الصاعقة

تتكون الصاعقة من ضربة واحدة أو عدة ضربات متتالية وتسبب في كل الأحوال اضرارآ جسيمة على المنشآت والأشخاص بسبب التيارات الكهربائية العالية الناتجة عنها وما تسببها من آثار حرارية أو ميكانيكية أو كهربائية

وإذا كان تجنب الصواعق امرآ غير ممكن فأن إقامة نظام مدروس لحماية المنشأة من الصواعق يكفل الحد الأدنى والتقليل من الآثار الخطرة الناتجة عنها ، وتختلف درجة الحماية من الصواعق بحسب نوع وأهمية المنشأة المراد حمايتها .

هناك ثلاث درجات للحماية :

-1الحماية العادية : وتستخدم لحماية المنشآت والمباني السكنية والزراعية والمعامل التي لا تحوي على مواد خطرة قابلة للاشتعال أو الانفجار

-2الحماية العالية : وتستخدم لحماية المنشآت التي تحوي موادآ قابلة للاشتعال والانفجار مثل مستودعات الأخشاب ، ومستودعات المتفجرات

-3الحماية العالية جدا: وتستخدم لحماية المنشآت التي تسبب إصابتها بصاعقة كارثة بشرية أو بيئية