يبدأ نظام الحماية من الصواعق بالحساب لا باختيار المنتج. عبارات من قبيل “لنضع مانعة صواعق على هذا المبنى” أو “لنركّب مانع صواعق على اللوحة الرئيسية” هي قرارات تُتخذ دون معرفة مستوى الحماية المطلوب فعليًا. والنتيجة إما استثمار زائد عن الحاجة، أو نظام موجود على الورق فقط وغير كافٍ في الواقع.
لا يترك معيار TS EN 62305-2 هذا القرار للحدس. فموقع المبنى وهندسته والغرض من استخدامه وكثافة الأشخاص والمعدات بداخله، إلى جانب بيانات كثافة الصواعق في المنطقة، تُحسب جميعها معًا لتحديد ما إذا كان الخطر يتجاوز الحد المسموح به أم لا. ومستوى الحماية هو نتيجة هذا الحساب.
نقدّم في يلكومر خدمة تحليل المخاطر وتصميم الأنظمة كخدمة هندسية مستقلة عن التنفيذ أيضًا.
ما الذي ننظر إليه في تحليل المخاطر؟
يتناول الحساب أربعة مصادر مختلفة للصدمة كلًا على حدة: الصاعقة التي تسقط مباشرة على المبنى، والتي تسقط بالقرب منه، والتي تصيب الخطوط الداخلة إلى المنشأة مباشرة، والتي تسقط بالقرب من هذه الخطوط. كل حالة تولّد آلية ضرر مختلفة؛ ولذلك تُبنى الحماية أيضًا على طبقات متعددة.
تُقيَّم ثلاثة أنواع أساسية من الضرر: إصابة الكائنات الحية الناتجة عن جهد الخطوة وجهد اللمس، والضرر المادي كالحريق والانفجار، وتعطل الأنظمة الكهربائية والإلكترونية. ففي مركز البيانات يكون النوع الثالث هو الحاسم، بينما يبرز النوع الثاني في منشآت الوقود.
يكتسب الضرر معناه الحقيقي عندما يتحول إلى خسارة: خسارة الأرواح، وانقطاع الخدمة العامة، وتضرر التراث الثقافي، والخسارة الاقتصادية. ولا يخضع المستشفى والمستودع لنفس حساب المخاطر، لأن وزن الخسائر يختلف بينهما.
إذا كان الخطر المحسوب أقل من قيمة الخطر المسموح بها التي يحددها المعيار، فقد لا تكون هناك حاجة لحماية إضافية. أما إذا تجاوزها، فيُحسب مقدار خفض كل إجراء للخطر لتحديد مستوى الحماية (LPL I–IV) والتدابير اللازمة.
المعطيات التي نعتمدها في التحليل
- كثافة الصواعق الإقليمية — بيانات الكثافة السنوية لسقوط الصواعق في موقع المبنى.
- هندسة المبنى — الطول والعرض والارتفاع وشكل السقف؛ لحساب المساحة المكافئة للتجميع.
- عامل الموقع — مدى تعرّض المبنى بالنسبة إلى المباني والتضاريس المحيطة به.
- خصائص المبنى — النظام الإنشائي، ومواد السقف والواجهة، والحمل الحراري (الناري).
- الغرض من الاستخدام ومعدل الإشغال — عدد الأشخاص، ومدة البقاء، وظروف الإخلاء.
- الخطوط الداخلة إلى المنشأة — نوع خطوط الطاقة والاتصالات والبيانات ومسارها وطولها.
- التدابير القائمة — وجود نظام حماية خارجية من الصواعق (LPS)، ومانعات صواعق، وتدريع، ووضع نظام معادلة الجهد إن وُجد.
بعد التحليل: تصميم النظام
يجيب تحليل المخاطر عن سؤال “كم مقدار الحماية”، بينما يجيب تصميم النظام عن سؤال “كيف”. ووفقًا لمستوى الحماية المحدد، تُصمَّم العناصر التالية معًا:
- نظام الالتقاط — توزيع على السطح يُتحقق منه بحساب الكرة المتدحرجة والشبكة (mesh).
- موصلات الإنزال — العدد والمسار والتوزيع المتماثل.
- حساب مسافة الفصل (s) — إزالة خطر القفز الكهربائي، واتخاذ قرار استخدام موصل معزول عند الحاجة.
- نظام التأريض — نوع الأقطاب وعددها وهندسة الشبكة وفق مقاومة التربة النوعية.
- ربط معادلة الجهد — مواقع البارات الرئيسية والفرعية، والبنية المعدنية التي ستُربط بها.
- تنسيق مانعات الصواعق — بناء حماية متدرجة وتوافقها مع تحمّل الأجهزة.
لمن هذه الخدمة ضرورية؟
- مشاريع المباني الجديدة — التحليل الذي يُجرى في مرحلة التصميم أقل تكلفة بكثير من التعديل اللاحق.
- تقييم مدى المطابقة في المنشآت القائمة — توثيق ما إذا كان النظام الحالي كافيًا أم لا.
- إعداد المناقصات والمواصفات الفنية — تحديد معايير النظام المطلوب تحديدًا صحيحًا.
- عمليات التأمين والتدقيق — إثبات الخطر بالحساب وتوثيقه في تقرير.
- المنشآت التي تعاني من أعطال متكررة — تحديد مصدر أعطال الأجهزة.
