معايير السلامة وحماية الأعمدة والشبكات الكهربائية من الصواعق

الصواعق الكهربائية هي ظاهرة طبيعية خطيرة تهدد سلامة الأشخاص والمعدات، خصوصاً في المناطق المفتوحة حيث تتواجد أعمدة الكهرباء التي تعد من الأهداف المحتملة للصواعق. إن فهم معايير السلامة وحماية الأعمدة والشبكات الكهربائية من الصواعق أمر حيوي لمنع الحوادث والأضرار.

طبيعة الصواعق وأثرها على أعمدة الكهرباء

عندما تضرب الصواعق عمدة كهرباء، ينتقل التيار الكهربائي عبر العمود إلى الأرض عبر نظام التأريض. ولكن إذا كانت قيمة مقاومة تأريض العمود عالية، يمكن أن يحدث ما يسمى بجهد الارتداد أو “impulse voltage” الذي قد يتجاوز قوة عزل العوازل ويسبب انتفاخ الشرارة والقفز من العمود إلى الموصلات، ما يؤدي إلى تلف العوازل وتعطيل الشبكة الكهربائية.

أنظمة الحماية من الصواعق لأعمدة الكهرباء

التأريض الفعال

تُعتبر جودة نظام التأريض من أهم عناصر الحماية. يجب تقليل مقاومة التأريض قدر الإمكان لتفادي حدوث جهد ارتداد مرتفع. أجهزة التأريض يجب أن تكون قادرة على حمل وتفريغ التيار الكهربائي للصاعقة إلى الأرض بشكل آمن.

موصلات الحماية من الصواعق

توضع موصلات فوق أسلاك الطاقة مباشرة فوق الأعمدة، بحيث تعمل كصواعق استقبال (lightning rods) تمتص التيار الكهربائي للصاعقة وتحوله إلى الأرض لديّة التأريض الجيد، مما يحمي الأسلاك وأجهزة العزل من التلف.

طرق الحماية الإضافية

استخدام أجهزة حماية من زيادة الجهد voltage surge protectors على خطوط الطاقة للحماية من الارتفاعات المفاجئة الناتجة عن الصواعق.

تأسيس نظام متكامل للحماية يشمل أجهزة استقبال التيار وتوصيلات عازلة مهنية ومعدات فحص وشهادة مطابقة بمعايير مثل NFPA 780 وUL 96.

السلامة المهنية في مواقع العمل المفتوحة

الأفراد العاملون بالقرب من أعمدة الكهرباء أو في مواقع مفتوحة يتعرضون لخطر الصواعق بشكل مباشر. لذلك، تُوصى ممارسات السلامة المهنية التالية:

تقديم تدريبات السلامة المتعلقة بالصواعق للعمال، وإرشادات تنفيذ خطط الطوارئ خاصة أثناء ظهور العواصف الرعدية.
استخدام أنظمة كشف الصواعق المبكرة وتحذير العمال للانسحاب أو اتخاذ الإجراءات الوقائية في الوقت المناسب.
الابتعاد عن الأعمدة المعدنية والأجهزة الكهربائية أثناء حدوث العاصفة الرعدية، والتجنب التام للمس الأسطح الخرسانية في مباني العمل لأنها توصل الكهرباء عبر الأسلاك المعدنية.

معايير وتقنيات التثبيت والمواد

تفضل استخدام النحاس أو سبائكه كمواد لمكونات أنظمة الحماية لكونها عالية التوصيل ومقاومة للتآكل.
منع استخدام الألمنيوم في بعض التركيبات الخاصة بسبب ضعف مقاومته للتآكل.
يجب أن تكون أجهزة الحماية بالإضافة إلى أنظمة التأريض مطابقة لمعايير السلامة الدولية مثل NFPA وUL 96 لضمان الفعالية والسلامة.

معايير التصميم الدولية لأنظمة حماية الصواعق للمباني

المباني تخضع لمعايير عالمية مثل NFPA 780 وIEC 62305 التي تحدد تصميم أنظمة الحماية من الصواعق. تتضمن هذه المعايير:

تركيب موصلات تقاطعية (lightning conductors) متعددة لتلقي الصواعق وتحويل التيار إلى الأرض.
تنفيذ نظام تأريض متعدد النقاط له مقاومة منخفضة جداً (عادة أقل من 10 أوم).
استخدام مانعات الصواعق (Surge Protective Devices) على خطوط الطاقة والمعدات الحيوية داخل المبنى.

هذه المعايير تهدف إلى تقليل الجهد العالي الناتج عن ضربات البرق وحماية الهيكل والكهرباء من التلف.

طرق تأريض أعمدة الكهرباء وتقليل مقاومة التأريض

تأريض أعمدة الكهرباء هو الأساس لمنع الجهد المرتفع المسبب للأضرار. الطرق الشائعة:

دعم أعمدة النقل بأنظمة تأريض مدمجة من قضبان نحاسية أو شبكات معدنية مدفونة عميقاً.
تحقيق مقاومة تأريض منخفضة جداً عن طريق استخدام مواد موصلة ذات جودة عالية وتفادي الأكسدة.
إجراء قياسات دورية لمقاومة التأريض والمحافظة على جفاف التربة حول نقاط التأريض.
في خطوط نقل الغاز والأنابيب القابلة للاشتعال، يُنصح بالتأريض كل 100 متر أو عند الفروع والزوايا مع مقاومة تأريض لا تزيد عن 30 أوم.

توصيات سلامة للعمال عند العمل قرب أعمدة النقل أثناء العواصف

يجب على العمال اتباع إجراءات السلامة التالية أثناء العواصف الرعدية:

التوقف الفوري عن العمل والانسحاب إلى مناطق آمنة حال بدء صلاحية أخبار العواصف الرعدية.
تفادي لمس الأعمدة المعدنية أو الأسلاك الكهربائية.
الاستخدام الفعّال لأنظمة الرصد والإنذار المبكر للكشف عن اقتراب الصواعق.
تلقي التدريب على مخاطر الصواعق وطرق التعامل في حالات الطوارئ لتجنب الصدمات الكهربائية.

ارقام واحصائيات رسمية وعالمية حديثة عن الصواعق لعام 2024-2025

في العالم العربي واليمن، سجلت وسائل إعلام غير رسمية أن العواصف الرعدية بالصواعق أسفرت عن وفاة أكثر من 50 شخصًا خلال يوليو 2024، وإصابة العشرات بينهم نساء وأطفال

تشير تقديرات عالمية رسمية إلى أن الصواعق تؤدي إلى وفاة ما بين 4,400 إلى 24,000 شخص سنويًا حول العالم، مع تباين الأرقام بسبب اختلاف الدول والمعايير. هذه الوفيات تشمل الصواعق المباشرة وغير المباشرة وتنتج عنها خسائر بشرية كبيرة خاصة في الدول ذات الكثافة السكانية العالية مثل الهند، التي شهدت أكثر من 100 ألف حالة وفاة بين 1967 و2019 بسبب الصواعق.

تتسبب الصواعق في خسائر مادية هائلة للشبكات الكهربائية في أنحاء العالم مع آلاف الأعمدة التالفة سنويًا، ويؤكد ذلك أهمية الالتزام بمعايير الحماية والتأريض لتقليل هذه الخسائر. كما تكشف الدراسات الحديثة من جامعات وجمعيات دولية أن الإصابات الناجمة عن الصواعق تتجاوز الوفيات، حيث يعاني الناجون من أعراض طويلة الأمد مثل الضعف العصبي والدوار، ما يرفع من أهمية الوقاية المهنية.

المصادر:

https://www.alwatan.com.sa/article/1119063

https://code-authorities.ul.com/wp-content/uploads/2014/04/LightningProtectionAG.pdf

https://melsafetyinstitute.org/wp-content/uploads/2024/01/MSI-Bulletin-Lightning-Safety-Best-Practices-May-2022.pdf