التأريض، التوصيل المتساوي، ومانعة الصواعق

إحدى أهم أجزاء الأنظمة الكهربائية هي نظام التأريض بهدف حماية المعدات والمنشآت. وبشكل افتراضي، تُعتبر الكتلة العامة للأرض ذات مقاومة كهربائية تساوي صفر، ولكي يتم توصيل أي نظام بالأرض، يجب إنشاء هذا الاتصال باستخدام نظام تأريض مناسب. هذا الجزء من خدمات الهندسة الكهربائية لشركة نيروافزا يُمكن تقديمه في أربعة أقسام: التأريض للحماية والأجهزة الدقيقة، التوصيل الكهربائي الرئيسي والإضافي، مانعات الصواعق الإلكترونية والسلبية، الحماية من الآثار الثانوية لضربات الصواعق وعمليات الفصل والوصل في الشبكة العلوية.

التأريض للحماية والأجهزة الدقيقة

من أجل تفريغ تيارات القصر في الأرض وتوفير مسار عودة نحو نقطة التأريض في المحولات وما شابهها في شبكات التوزيع والنقل الكهربائي، هناك حاجة إلى حساب وإنشاء نظام تأريض مناسب وواسع وفعّال، حيث إن جودة تصميمه وتنفيذه لها أهمية كبيرة في سلامة الأنظمة المرتبطة به. امتلاك المعرفة الفنية والخبرة الممتدة لسنوات والمشاركة في مشاريع تأريض كبرى، دفعت قسم الهندسة الكهربائية في شركة نيروافزا إلى تنفيذ هذا العمل وفق أحدث القوانين والمعايير الحديثة لنظم التأريض.

التوصيل الكهربائي المتساوي

يُعد فرق الجهد (الجهد الكهربائي) من أهم المفاهيم في هندسة الكهرباء، وهو الأساس للعديد من القوانين والمعايير الكهربائية. فوجود فرق الجهد هو ما يسمح بتدفق التيار بين مصدر الطاقة والمستهلك.

ولكن هذا الفرق في الجهد لا يكون دائمًا مفيدًا، ففي بعض الأحيان قد يؤدي إلى مخاطر جسيمة على الأرواح والممتلكات، خصوصًا لمستخدمي الأنظمة الكهربائية.

ولإزالة هذا الفرق الضار في الجهد ضمن الهياكل المعدنية في المباني ومحطات الصناعات الثقيلة، يتم استخدام حل يُعرف بـ التوصيل الكهربائي المتساوي (الهمبند).

وتنقسم هذه العملية إلى نوعين:

التوصيل الرئيسي داخل الهيكل،

التوصيل الإضافي في التوصيلات المعدنية الأخرى المدفونة داخل الأرض أو الظاهرة فوقها.

كلا النوعين يهدفان إلى إلغاء فرق الجهد غير المرغوب فيه وحماية النظام الكهربائي والمستخدمين.

مانعة الصواعق

البرق ظاهرة طبيعية قد تكون مدمرة وخطيرة إذا لم يتم التحكم بها. وتبلغ طاقة الصاعقة مستوى عالٍ جداً، بحيث إنه في حال كان بالإمكان تخزينها، يمكن استخدام هذه الطاقة لتوفير الكهرباء لمدينة صغيرة.

ولامتصاص هذه الظاهرة الكهربائية المدمرة والسيطرة عليها، يُستخدم حل تقني يُعرف بـ مانعة الصواعق. وتكمن وظيفة مانعة الصواعق في استقبال موجة التيار القوي بشكل آمن، وتفريغها بشكل مُتحكم به إلى نظام التأريض.

يمتلك قسم الهندسة الكهربائية في شركة نيروافزا خبرة طويلة في تصميم وتنفيذ نوعي مانعات الصواعق:

النوع السلبي (قَفص فاراداي)،

والنوع النشط (وفقًا للمعيار الفرنسي)،

ويضع هذه الخبرة والمعرفة في خدمة عملائه.

الحماية الثانوية من الصواعق

بعد التقاط الصاعقة وتفريغها في نظام التأريض المتصل بمانعة الصواعق، تحاول موجة الصاعقة المرور عبر أقرب نظام كهربائي يمكنها الوصول إليه. وهذا يعني أن التحدي الأول في أنظمة مانعات الصواعق هو جذب الصاعقة، لكن التحدي الأساسي يتمثل في منع هذه الموجة من التسبب في أضرار للتجهيزات الكهربائية وغير الكهربائية. وتقع مسؤولية هذا الجزء من نظام الحماية من الصواعق على عاتق مانعات التيار المفاجئ (أجهزة الحماية من زيادة الجهد) أو ما يُعرف بـ السرج أرستر. ويُعد التصميم الصحيح والعلمي لهذا الجزء بالغ الأهمية، حيث إن أي خطأ في تصميم هذا النظام قد يؤدي إلى أضرار جسيمة في المعدات المتصلة به.