تعرف على نظام مانعة الصواعق والتأريض

قد يهمك أيضا

مانعة الصواعق
Lightning Rod

تعريف الصاعقة :

الصاعقة هي عبارة عن تفريغ كهربائي بين الغيوم مع بعضها البعض او بين الغيوم والارض. والصاعقة عبارة عن تفريغ مرئي للكهرباء الساكنة المتجمعه على السحب والتكونة نتيجة لاحوال الجوية. 

حيث ان الشحنات الموجودة في الغيوم بأحد القطبيات تزداد الى نقطة بحيث تكون العازلية بين الغيوم والارض غير كافية او ليست كبيرة وعند تلك النقطة يحدث تفريغ ويحدث على شكل جريان او سيل من التيار عادة يكون كبير في المقدار وذو زمن قصير جداً. ويتكون نتيجة لذلك ضرر كبير نتيجة الحرارة المتولية والقوى الميكانيكية الناتجة عن ذلك. 

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 اعلى نقطة في المكان المراد حمايته والارض. حيث يكون المسار مباشر بدون اي حماية من وجود فيوز او مفتاح او قاطع. وهي بذلك تفرغ الشحنة الكهربائية الناتجة عن السحب الرعدية الى الارض مباشرة مما يمثل حماية كبيرة الضرر الناجم بدون وجود مانعة الصواعق. 

مكونات مانعة الصواعق :

تتكون مانعة الصواعق من ثلاثة عناصر رئيسية وهي: 

1- اللواقط (الهوائيات) ومهمتها جذب الصاعقة وتصنع بنوعين: 

أ- قضيب فرانكلين وهو عبارة عن ابرة مدببة.

ب- قفص فارداي وهو عبارة عن قفص يشبة قفص العصفور يحيط بالمبنى.

2- الموصلات : ومهمتها تأمين مسار الصاعقة الى الارض. 

3- الارض : أي نظام التأريض ومهمته تفريغ تيار الصاعقة في الارض. 

الامور المهمة  عند تصميم مانعة الصواعق 

تعتبر الصواعق من الظواهر الفيزيائية. وبالتالي تختلف المناطق الرعدية من منطقة الى اخرى ويجب الحصول على معلومات كافية من مكتب الارصاد الجوي في المنطقة التي يراد حمايتها. وبالتالي تتوقف حماية اي مبنى او مكان من الصواعق على امور مهمة كالتالي:

1- مقدار تردد وشدة العواصف الرعدية في المكان. 

2- قيمة وطبيعة الهيكل او البناء او محتوى البناء المراد حمايته.

3- الامور المرتبه على نوع الخسائر المباشرة وغير المباشرة. 

الفرق بين التأريث والتأريض
The different between Earthing and Grounding

يطلق الاروبيون لفظ Earthing على عملية التأريض وذلك على اساس انها عملية توصيل بالأرض، أما الامريكان فانهم يفرقون تفريقا واضحا بين لفظ Earth ولفظ Ground ويعتبر الامريكيون ان اللفظ الادق في الاستعمال هو لفظ Ground حيث انه يشير الى وجود جسم له جهد مرجع Reference voltage. حيث يقاس بالنسبة له جميع الجهود الاخر وهذا الجسم ليس بالضرورة هو الارض. فعملية التأريض داخل السيارة مثلا عملية توصيل بجسم السيارة وعملية التأريض في الطائرة او حتى في القمر الصناعي هي عملية توصيل بالجسم.

لذلك فان لفظ Ground في جميع المواصفات والمراجع الامريكية يعني الجسم الذي يعتبر جهده صفرا بالنسبة لباقي المنظومة. اما لفظ Earth فهو يستعمل للدلالة على الارض ذاتها .

حيث ان الارض تعتبر موصل جهده صفر فولت وهي المرجع لاي موصل آخر.

بعض المصطلحات الخاصة بالتاريض
Grounding Terms

من اهم المصطلحات في منظومة التأريض هي المصطلحات القياسية الدولية للتأريض مثل: 

نظام TN :

ويكون فيه المصدر والحمل مؤرض بأرضي المصدر:

نظام TT 

حيث يكون فيه المصدر مؤرض والحمل مؤرض بأرضي خاص به.

نظام TI

ويكون فيه المصدر معزول والحمل مؤرض بأرضي خاص به.

كما ان هناك ثلاثة انظمة تندرج تحت النظام الاول وهي :  

TN-S-1

وفيه خط الوقاية PE منفصل عن خط التعادل N 

TN-C-2

وفيه خط الوقاية والتعادل مجتمعان في خط PEN 

TN-C-S-3 

وفيه خط الوقاية والتعادل مجتمعان معا في خط PEN 

NEC

NATIONAL ELECTRIC COED

PE

ويرمز عن تسريب التيارات الى الارض Protection Earth الحماية الارضية 

الشبكة الارضية 

وهي عبارة عن مجموعة الموصلات التي يتم بواسطتها ايجاد اتصال كهربائي جيد بين الأجزاء والهياكل المعدنية وبين كتلة الأرض 

الموضوع من كتاب التاريض ومانعة الصواعق اعداد ادريس محمد ادريس