أنظمة الحماية الخارجية من الصواعق

عندما تسقط الصاعقة مباشرة على مبنى، فإنها تولّد تيارات تتجاوز 200.000 أمبير ونبضات ترتفع خلال جزء من مليون من الثانية. ويُطلق على مجمل الأنظمة المصممة لنقل هذه الطاقة إلى الأرض دون الإضرار بالمبنى اسم نظام الحماية الخارجية من الصواعق (LPS – Lightning Protection System). والهدف ليس منع الصاعقة، بل تحديد نقطة سقوطها مسبقًا وتوجيه التيار عبر مسار مُتحكَّم فيه.

نبدأ في يلكومر كل مشروع بتحليل للمخاطر في إطار معيار TS EN / IEC 62305؛ إذ نحدد مستوى الحماية (LPL I–IV) بتقييم هندسة المبنى والغرض من استخدامه وكثافة الأشخاص والمعدات بداخله إلى جانب بيانات كثافة الصواعق في المنطقة معًا. ويتشكل تصميم النظام وفق هذا المستوى.

في ضوء نتائج المسح الميداني وتحليل المخاطر التي تُجرى في إطار المعايير، وبحسب حالة مطابقة المبنى، فإن الأساليب التي نطبقها هي كالتالي؛

  • طريقة الكرة المتدحرجة
  • أنظمة الحماية من الصواعق المصممة بواسطة قضيب التقاط معزول وموصل معزول
  • نظام قفص فاراداي الكلاسيكي
  • أنظمة التقاط الصواعق بحوامل ثلاثية القوائم (تريبود) معزولة
  • طريقة الشبكة (Mesh)
  • طريقة أسلاك الشد
  • طريقة تشكيل زاوية الحماية
  • أنظمة الحماية الخارجية من الصواعق المعزولة
  • أنظمة مانعات الصواعق (Paratoner)

المكونات الأساسية الأربعة لنظام الحماية الخارجية من الصواعق

نظام الالتقاط (Air Termination)

هو الجزء الذي يضمن دخول الصاعقة إلى المبنى من نقطة محددة مسبقًا وليس من نقطة عشوائية. وتتولى هذه المهمة قضبان الالتقاط فوق السطح، وأسلاك الشد، وموصلات الشبكة (القفص)، أو أعمدة الالتقاط المعزولة. وتُتحقق من هندسة نظام الالتقاط بطريقة الكرة المتدحرجة: تُدحرج كرة نصف قطرها 20 مترًا لفئة الحماية I، و30 مترًا لفئة II، و45 مترًا لفئة III، و60 مترًا لفئة IV فوق المبنى، وتُعتبر كل نقطة تلامسها الكرة غير محمية.

موصلات الإنزال (Down Conductor)

هي الموصلات التي تنقل التيار الملتقط من السطح إلى الأرض. تُوزَّع بشكل متماثل حول محيط المبنى لتفادي تركّز التيار في خط واحد؛ وتتراوح المسافات النموذجية بين هذه الموصلات، بحسب فئة الحماية، بين 10 و20 مترًا. ويقلّل العدد الصحيح من موصلات الإنزال بشكل ملحوظ من كل من الحمل الحراري في مقطع الموصل وخطر القفز الكهربائي (flashover) إلى الأجزاء المعدنية المجاورة.

نظام التأريض (Earth Termination)

هو المكون الأهم الذي يحدد أداء النظام بأكمله. فهو يضمن تصريف تيار الصاعقة إلى الأرض بسرعة وبمعاوقة منخفضة. وتُطبَّق حلول التأريض المحيطي (الحلقي)، أو التأريض بأقطاب عميقة، أو تأريض الأساسات، وفقًا لمقاومة التربة النوعية. وفي التربة عالية المقاومة، تُفضَّل المواد المعدنية المحسِّنة للتوصيل والوصلات باللحام الحراري.

ربط معادلة الجهد (Equipotential Bonding)

تُجلب خطوط الأنابيب المعدنية، ومجاري الكابلات، وسكك المصاعد، ومجاري التكييف، وموصلات الحماية في التمديدات الكهربائية داخل المبنى إلى جهد مشترك واحد. وإذا لم يتم ذلك، ينشأ فرق جهد يصل إلى آلاف الفولتات بين نقاط مختلفة من المبنى لحظة سقوط الصاعقة؛ ومن هنا ينشأ خطر على سلامة الأرواح وضرر بالمعدات الإلكترونية.

معاينة مجانية
Please enable JavaScript in your browser to complete this form.