أسس تصميم و شروط تنفيذ نظام حماية المباني من الصواعق

مقدمة:

الصواعق الكهربائية ظاهرة جوية تنشأ نتيجة العواصف الرعدية وتراكم الشحنات الكهربائية في الغيوم بحيث تصبح شدة الحقل الكهربائي السائد بين الغيمة والأخرى أو بين غيمة والأرض اكبر من المتانة الكهربائية للهواء فتنشأ قناة انفراغ بين الغيمة والأرض على شكل اسطوانة عريضة قطرها بضعة أمتار مملوءة بالشحنات السالبة وتحوي في مركزها على قناة من البلازما عالية التأين ، ولا يمكن تحديد مكان الصاعقة إلا عند اقتراب هذه القناة من الأرض( وتسمى هذه المرحلة بالمرحلة قبل الأخيرة) حيث ترتفع شدة الحقل الكهربائي بين رأس القناة والأماكن المرتفعة الموجودة على سطح الأرض ( أبراج – أشجار – أعمدة ....) إلى قيم كبيرة جدا فتنشأ شرارة جديدة تنطلق من الأرض باتجاه الصاعقة ويتم هنا تحديد مكان وقوع الصاعقة ، وتصطدم الشرارتان يبعضهما ويحصل التفريغ الرئيسي وترتفع قيمة التيار خلال فترة زمنية قصيرة جدا إلى قيم هائلة (آلاف الامبيرات) كما أن قناة التفريغ تضئ بشكل قوي جدا يمكن رؤيتها بالعين المجردة ، وترتفع درجة الحرارة داخل البلازما إلى حوالي 10000 درجة مئوية

ويكون ضغطها اكبر بـ 100 مرة من ضغط الهواء العادي

المحتويات:

• تسمى الارتفاعات اللحظية في جهد تغذية نظام ما عن جهد تشغيله النظامي بارتفاعات الجهد الضارة
• وقد تسمى هذه الظواهر بالجهود العابرة أو قفزات الجهد وتؤثر هذه القفزات في الجهد على كبلات التغذية الرئيسية وعلى كبلات الهاتف ونقل المعطيات مسببة اضطرارا متنوعة
• تبدأ بفقدان البيانات وتنتهي بتدمير المنشأة بالكامل
• توجد عدة أسباب لحدوث قفزات الجهد العابرة فما هي أسباب حدوث قفزات الجهد العابرة ؟
• قفزات الجهد الضارة وتفريعات الصواعق
• هناك عدة أسباب تنشأ عنها قفزات الجهد العابرة نذكر منها :  
• تشغيل لمبات الفلوريسنت
• انفجار فيوز الحماية
•  تفريغات كهروستاتيكية
•  تفجيرات نووية في أماكن قريبة
•  تفريغ صاعقة في الجوار
• ويعتبر السبب الأخير الأكثر خطورة وهو ما يهمنا في موضوعنا هذا .
• فعلى سبيل المثال تم رصد (420000 ) صاعقة في المملكة المتحدة وحدها خلال عام 1994 .
• وتشير الإحصاءات أن الأرض تتعرض للصواعق بشكل متزايد عاما بعد عام
• وان الأضرار الناجمة عن الصواعق تتضاعف كل 3 إلى 4 سنوات - تتكون الصاعقة من ضربة واحدة أو عدة ضربات متتالية
• وتسبب في كل الأحوال إضرارا جسيمة على المنشآت والأشخاص
• بسبب التيارات الكهربائية العالية الناتجة عنها وما تسببها من آثار حرارية أو ميكانيكية أو كهربائية وإذا كان تجنب الصواعق امرأ غير ممكن فأن إقامة نظام مدروس لحماية المنشأة من الصواعق - يكفل الحد الأدنى والتقليل من الآثار الخطرة الناتجة عنها.
• وتختلف درجة الحماية من الصواعق بحسب نوع وأهمية المنشأة المراد حمايتها

وهناك ثلاث درجات للحماية :

• الحماية العادية : وتستخدم لحماية المنشآت والمباني السكنية والزراعية والمعامل التي لا تحوي على مواد خطرة قابلة للاشتعال أو الانفجار.  
• الحماية العالية : وتستخدم لحماية المنشآت التي تحوي مواد قابلة للاشتعال والانفجار مثل مستودعات الأخشاب ومستودعات المتفجرات.  
• الحماية العالية جدا: وتستخدم لحماية المنشآت التي تسبب إصابتها بصاعقة كارثة بشرية أو بيئية ويوجد عدة وسائل تتمكن قفزات الجهد هذه من خلالها اختراق خطوط التغذية الرئيسية وخطوط الاتصالات