الصواعق مسبباتها وطرق الحماية منها

الصواعق

مسبباتها وطرق الحماية منها

يمكن للصواعق أن تسبب الموت للإنسان والحيوان بالإضافة إلى ما تحدثه من أضرار بالممتلكات ، وللحماية من الصواعق يلزم معرفة الخواص الكهربية لضرباتها والمسارات المحتملة التي تسلكها لتصل إلى الأرض ، ولكي تكون هذه الحماية فعالة يجب تطبيق القواعد الفيزيائية بطريقة صحيحة .
تتأثر النظم الكهربائية بصفة خاصة بأضرار الصواعق تبعا لطول الخطوط المعرضة لها ، بالإضافة إلى ارتفاع الجهد الناشئ عنها والذي ينتشر من خلال شبكة التوزيع ، حيث تنفصل الشحنة الكهربائية من سحابة الصاعقة عند توفر نوع معين من السحاب وتحت ظروف مناخية معينة ، وآلية هذه العملية غير مفهومة بطريقة كاملة حتى الآن ، وعادة ما تكون الأجزاء السفلية من السحابة مشحونة بشحنة سالبة بينما تكون الأجزاء العلوية مشحونة بشحنة موجبة ، تندرج هذه الحقيقة على 90% من الحالات بينما تبقى نسبة قليلة من السحب التي تحمل فاصلا بشحنة قطبية معاكسة .
عندما تتوفر الظروف المناخية المثالية تنمو الشحنة على السحابة ( بغض النظر عن الظروف المناخية على الأرض) ونتيجة لهذه الشحنة السالبة في السحابة تنشأ شحنة موجبة ومجال كهربي على سطح الأرض في المنطقة التي تغطيها هذه السحابة ، وعندما يصل فارق الشحنتين إلى قيمة كافية فإنهما تتسببان في توليد فارق جهد كبير بين السحابة والأرض تصل قيمته إلى 1،000،000 كيلوفولت ، عندئذ يحدث تفريغ متفرع عبر الهواء في هذه المنطقة ( أي الواقعة بين السحابة والأرض ) .
هذا التفريغ له جبهة تتقدم على خطوات ويقوم بتنزيل الشحنة السالبة ممتدا من السحابة ناحية الأرض بدرجة خطوية طولها حوالي 50 مترا ثم تتوقف الجبهة المتدرجة لمدة تتراوح بين 30 إلى 50 ميكروثانية ، ثم تمتد جبهة متدرجة أخرى من السحابة بنفس الدرجة الخطوية الأصلية ناحية الأرض مرة أخرى حيث تتكرر عدة مرات .
يرتفع المجال الكهربي الواقع على سطح الأرض نتيجة لتنزيل الجبهات المتدرجة للشحنة السالبة .
ثم يتولد نتيجة لارتفاع المجال الكهربي فيضا من الأيونات الموجبة تتجه لأعلى منطلقة من العناصر الأرضية الموصلة ( كالبشر والأشجار والصخور والمباني أو حتى العناصر رديئة التوصيل كالأخشاب والألياف الزجاجية ) ناحية أفرع الجبهات المتدرجة ، ويمكن للعناصر الأرضية إذا كانت مبتلة أن تشكل سطوحا موصلة بدرجة كافية لعمل جبهات متجهة لأعلى ناحية السحابة .
تتواصل هذه العملية المتدرجة حتى تقترب نهايتها مسافة 50 إلى 100 متر من الأرض . في هذه اللحظة تقفز الخطوة الأخيرة لتلتحم بفيض موجب من أي عنصر على الأرض ونتيجة لهذه الضربة المرتدة ينطلق وميض من الضوء الساطع في قناة الجبهة التي تقوم بتسريب الشحنة مسببة سطوع جميع الأفرع .
العنصر المضروب هو العنصر الأقرب لأحد أفرع الجبهة المتدرجة لذا فإن وجود عنصر مرتفع ( قائم مثلاً) يعمل على جذب الصواعق التي تضرب المناطق المحيطة به مع الأخذ في الاعتبار أن حيز الحماية هو مخروط بارتفاع العنصر المرتفع وبقاعدة يعادل قطرها مره ونصف من الارتفاع , ولا يضمن هذا الإجراء الحماية الكاملة حيث يمكن أن يتولد الضرر من التفريغ الجانبي بين عنصر الحماية وباقي العناصر، ولحماية خطوط الطاقة تستخدم كابلات موصلة بالأرض ومثبتة على الأبراج , أما محولات الطاقة فتتم حمايتها عن طريق لواقط الصواعق .

يسلمو كتير الله يحمي الكـل Smile

» الحماية والكنه...................
» عبر للأستفادة منها أتمنى من الجميع قرائتها