مقدمة:
تلعب السلامة الكهربائية دورًا حيويًّا في حماية الأرواح والممتلكات من الحوادث الكهربائية والحرائق، ويعتبر التأريض الكهربائي أحد أهم التدابير الوقائيَّة لضمان السلامة الكهربائية؛ حيث يُسْهم في تفريغ التيار الزائد الناتج عن الأعطال والأحمال الزائدة، وفي هذا السياق سنتناول مفهوم التأريض وأهميته في الوقاية من الحرائق الكهربائية، مع التركيز على الإجراءات اللَّازمة لتحقيق سلامة فعَّالة في المنشآت الكهربائية.
مفهوم التأريض:
تُسمَّى عملية نقل التيار المتسرِّب الناتج عن انهيارٍ في العزل الخاص بالمعدات، أو تيار الخطأ مباشرةً إلى الأرض من خلال سلك منخفض المقاومة بـ (التأريض الكهربائي)، ويتمُّ ذلك عن طريق توصيل جزء غير حامل للتيار من المُعدَّات، .
أو محايد نظام الإمداد، أو خط التعادل بالأرض، والذي يُمثِّل الجهد الصفري؛ حيث يختار التيار المتسرِّب مسار المقاومة المنخفضة البسيط للسريان، وبالتالي يتمُّ حماية النظام الكهربائي والمعدات من التلف.
أهمية التأريض في الوقاية من الحرائق الكهربائية:
يجب أن يكون واضحًا أنَّ هناك أهدافًا أخرى تتحقق من التأريض السليم بخلاف حماية الأفراد المتعاملين مع المعدات الكهربية؛ منها: تقليل فرص حدوث الحرائق، فالذي قد يغيب عن البعض أن كثيرًا من الحرائق يرجع السبب الرئيس فيها إلى عيوب في نظام الأرضي، أو عدم وجوده أصلًا، وبعض الحرائق في المنشآت الصناعية يرجع أحد الأسباب فيها إلى تراكم شحنات إستاتيكية، والشحناتُ الإستاتيكية مصطلحٌ يدعونا إلى فَهْم الكهرباء الساكنة.
مفهوم الكهرباء الساكنة:
الكهرباء الساكنة هي فرع العلم الَّذي يتعامل مع ظاهرة الانجذاب الكهربائي منذ التاريخ القديم، ومعروفٌ أن بعض المواد يجذب الحبيبات الصغيرة بعد دَعْكها، وظاهرة الكهرباء الإستاتيكية جاءت من القوى الكهربائية التي تحدث بين الشحنات المختلفة، وتنشأ الكهرباء الساكنة بسبب تجمُّع إلكترونات أو غيابها في منطقةٍ ما، وهي ظاهرة طبيعية، ولكن تَكْمُن المشكلة في تجمُّع الشحنات على جسمٍ ما للحد الذي يُشكِّل انتقالها إلى جسم آخر حدوث شرارة كهربائية عند تحرُّك هذه الشحنات، ويحصل سريان لحظيٌّ للتيار الكهربائي، كما تحدث شرارة كهربائيَّة عند تحرُّك الشحنات من موقعٍ إلى آخر عَبْر الجوِّ، أي: عندما تقفز تلك الشحنات من جسمٍ ذي كمية عالية من الشحنات إلى جسمٍ آخر ذي شحنات أقل.
ويمكن ملاحظة هذه الظاهرة والتي قد تنشأ – مثلًا – نتيجة دوران سير مطاط بين بكرتين معدنيَّتين، ويؤدي تراكم هذه الشحنات في النهاية إلى حدوث تفريغ كهربائي Electric Discharge ذي حرارة عالية كافية لإشعال حريقٍ ما لم يتمَّ تأريض هذه البكرات.
وتُشكِّل هذه الظاهرة مشكلةً كبيرةً في الصناعة والمعامل، وخصوصًا في الصناعة النفطية والغازية مثلًا، فإنَّ انتقال الشحنات قد يُسبِّب شرارة قد تكون كافيةً لإشعال الغازات والأبخرة المتواجدة بالموقع.
وتَجاوُزُ مشاكل هذه الظاهرة بسيطٌ، وهو جَعْل الأجسام كافَّة متعادلةً بحيث لا تتجمع عليها الشحنات، وبالتالي لن يكون هناك تجمُّع للشحنات على جسمٍ ما يفوق ما هو متجمِّع على الجسم الآخر؛ ولذا فمن المهمِّ رَبْط جميع الأجسام المعدنية مع بعضها، وربطها بالأرض من خلال نظامٍ للتأريض بهدف تفريغ كل الشحنات الكهربائية المتجمِّعة إلى الأرض.
ومن الجدير بالذِّكر أن الكهرباء الساكنة (الإستاتيكية) تستقرُّ على أسطح الأجسام دائمًا، وذلك لأنَّ الشحنات المتولِّدة على الجسم تكون من نوع واحد، ونتيجة لذلك تنشأ قوى تنافر فيما بينها، فتحاول أن تأخذ أقصى مسافة فيما بينها، فتتَّجه إلى الخارج، وعلى هذا الأساس لا يُصَاب ركاب الطائرة بالصاعقة عند مرورهم من خلال سُحُب مشحونة؛ لأنَّ الشحنات تستقرُّ على سطح الطائرة ولا تدخل إلى الداخل.
وتكون ظاهرة الكهروستاتيكية ملحوظة أكثر في الشتاء حينما يكون الهواء جافًّا، أمَّا في الصيف فالهواء يكون عالي الرطوبة، فلا تلاحظ ظواهر الكهرباء الساكنة؛ لأنَّ الماء يساعد في انتقال الإلكترونات بعيدًا عن جسمك، وبذلك لا تتكوَّن شحنةٌ عاليةٌ عليه، وتشكل خطرًا عليك.
إجراءات السلامة الكهربائية:
- التفتيش الدوري، وصيانة الأنظمة الكهربائية:
- إجراء فحوصات دوريَّة، وصيانة للأنظمة الكهربائية للتأكُّد من سلامة التأريض وجميع التوصيلات الكهربائية.
- استخدام مواد وأدوات عالية الجودة:
- استخدام مواد وأدوات كهربائية معتمدة وذات جودة عالية لضمان كفاءة وسلامة النظام الكهربائي.
- التدريب والتوعية:
- تدريب العاملين وتوعيتهم بأهميَّة التأريض والإجراءات الوقائية اللازمة لتجنُّب الحرائق الكهربائية.
- تركيب أنظمة الحماية:
- تركيب أنظمة الحماية (مثل: قواطع التيار الكهربائي، وأجهزة الكشف عن الأعطال الأرضيَّة) التي تُسْهم في الكشف المبكر عن المشاكل الكهربائية، والحد من مخاطر الحرائق.
خاتمة:
تلعب أنظمة التأريض دورًا حيويًّا في تعزيز السلامة الكهربائيَّة، والوقاية من الحرائق الكهربائية، ومن خلال تنفيذ إجراءات التأريض الفعَّالة، واعتماد ممارسات السلامة المناسبة، يمكن تقليل المخاطر المتعلقة بالأعطال الكهربائية، والحفاظ على سلامة المنشآت والممتلكات والأرواح، ويبقى الالتزام بالمعايير والممارسات الجيِّدة في تصميم وتنفيذ وصيانة الأنظمة الكهربائية أمرًا أساسيًّا لضمان بيئة آمنة، وخالية من الحوادث الكهربائية.
