اختراعات

حلقات

ابراهيم احطاب

شاهد أكتر
حلقات

اترك سؤالك هنا او اي شيئ تريد الاستفسار عنه


  داخل كابلات الجهد العالي والمتوسط توجد عدة طبقات كما يلى:

1 .الموصل . 
2 .حجاب الموصل الأول (شبه الموصل) Layer Semiconductor. 
3 .العزل Insulation.
4 .حجاب العزل (شبه الموصل الثاني Layer Semiconductor). 
5 .حجاب العزل الثاني (الشبكة النحاسية) أو Sheath Metallic
6 .الحشو (أو الفرشة).Filling
7 .شنبر التسليح إن وجد Armoring
8 .عزل داخلي (بلاستيك) Outer Sheath .  
9. الغلاف. الخارجي 
 وسنعرض بالتفصيل لمواصفات كل طبقة واستخداماتها.



1.الموصل Conductor  


 يعتمد اختيار السلك الموصل على عدة سمات منها مقدار التيار الذي يمر فيه Ampacity ، والجهد والخواص الفيزيائية والمرونة Flexibility ، و بالطبع الناحية الاقتصادية.
  والموصلات عادة تصنع من أسالك مجدولة stranded كما سبق أن ذكرنا عند الحديث عن موصلات الخطوط الهوائية فى الباب الثاني )يفضل الرجوع إليها الآن لمراجعة سمات الأسلاك المجدولة وسمات المواد المستخدمة فى صناعة الموصلات عموما سواء النحاس أو الألومنيوم بأنواعه(.
   وأحيانا تضاف طبقة من القصدير على الموصل فتسمى أسلاك مقصدرة wires Tinned و أهمية هذه الطبقة هي منع تفاعل النحاس مع بعض مكونات العوازل المطاطية.
  و مقاس الموصل Size يقدر بمساحة مقطعه ، والذي يقدر عادة بالملم المربع بالمعايير الدولية أو يقاس بوحدة AWG, Gauge Wire American حسب المقاييس الأمريكية . والمساحة هي مجموع مساحة الشعيرات المستخدمة. والجدول التالي يعطي معلومات عن العالقة بين نظامي القياس والذين يجب أن يحيط بهما أي مهندس .



لاحظ فى النظام الأمريكى أنه كلما كبر الرقم كلما صغرت مساحة المقطع كما فى الشكل.


وقد سبق الحديث عن المواد المستخدمة فى صناعة الموصلات. ويتبقى فقط الحديث عن مقاومة الموصل وهى موجودة فى الفصل التالي عند الحديث عن المواصفات الكهربية للكابلات.

2.حجاب الموصل (طبقة شبه الموصل) Layer Semiconductor

    تتسبب عملية جدل الأسلاك للحصول على موصل الكابل في زيادة شدة المجال الكهربي على سطح الموصل بنسبة تصل إلى 20 ، % فالجدل غير مستقيم يؤدي إلى عدم انتظام المجال الكهربي في السطح الداخلي بين العازل و الموصل و الذي ينتج عنه ارتفاع / انخفاض قيم المجال في بعض النقاط كما فى الشكل 24-2 .و هذا الختلاف قد يؤدي إلى انهيار العزل.

    و هذه المشكلة قد تؤدي أيضا إلى حدوث ظاهرة ال water tree و تسرب الرطوبة إلى داخل المادة العازلة لوجود هذه النتوءات التي تؤدى لوجود شقوق فى الكابل تتفرع فى جميع الاتجاهات مثل الشجر كما سبق الحديث عنه فى نهاية الفصل السابق.

تأثير عملية الجدل على توزيع شدة المجال

    ولعلاج هذه المشكلة فإننا نأخذ في الاعتبار في تصنيع الكابل تركيب مادة شبه موصلة (الشكل أسفله)تسمى ستارة الموصل (Shield Conductor) و هي تستخدم لتقليل ظاهرة ال effect stranded و من أجل الحصول على أفضل توزيع للمجال الكهربي حيث أن هذه الطبقة تعمل على تنعيم سطح الموصل و جعله أملس. كما تعمل على تنظيم خطوط المجال الكهربي لتصبح غير عمودية على سطح الموصل.



    وتصنع هذه المادة من مادة البلاستيك مع إضافة كربون أسود لإعطاء الحجاب خاصية شبه التوصيل ) بحيث تكون مقاومة شبه الموصل أعلى من مقاومة الموصل نفسه ( ويساعد شبه الموصل هذا على انتظام المجال الكهربي داخل العازل كما ذكرنا.

    كما أن الخاصية البلاستيكية للمادة شبه الموصلة تجعلها ملائمة للتمدد والانكماش مع العازل في فترات زيادة أو قلة الأحمال على الكابل ( زيادة الحمل تزيد حرارة الكابل) مما يؤدي إلى منع تكون أي فقاعات داخل الكابل بين الموصل والعازل . علما بأن وجود تلك الفقاعات مع الاجهادات الكهربية يؤدي إلى تأين الهواء بالفقاعة وبالتالي انهيار العازل واحتراق الكابل .


 3. العــزل INSULATION .

       ويعتبر العزل أهم مكونات الكابل فإذا ضعف العزل أو انهار أصبح الكابل بال فائدة وال قيمة له ومن أجل ذلك فإن أهم اختبار يجرى فى المصنع بعد التصنيع هو اختبار العزل وكذلك أثناء فحص واستلام التركيبات وكذلك قبل إطلاق التيار فى المشروعات. والعزل يقوم بعزل الفازات بعضها عن بعض ، وكذلك عزل وحماية البشر المتعاملين مع الكابل. وفى حالة كابلات الجهد العالي والمتوسط فإن العزل يكون من مادة XLPE " البولى إيثلين المتشابك وقد سبق الحديث عن سماته فى الفصل السابق .

  ملحوظة: أسماء أنواع العوازل السابقة هي الشائعة فى أوروبا والشرق الأوسط ، أما فى أمريكا فالعوازل مختلفة تماما فى أسمائها ، فرغم أنها أيضا مواد بولمرية إلا أن هيئة الاختبارات الأمريكية اختارت أسماء مختلفة لأنواع العوازل ، من أهمها:

  •   عوازل T Type : وتستخدم فى الأماكن الجافة فقط 
  • عوازل THWN, THW, TW Type : للعوازل المستخدمة فى الأماكن المعرضة للمياه 
  •  عوازل TBS Type : وهو من اللدائن الحرارية وبه ألياف خارجية مبطئة لللهب ويستخدم فى لوحات التوزيع. 
  •  عوازل MTW Type : وهو مقاوم للرطوبة والحرارة والزيوت 
  •  عوازل THHW Type : وهو نفسه ال XLPE ويستعمل حتى 75 درجة فى الأماكن الجافة وحتى 90 درجة فى الأماكن الرطبة.

 أهمية هذه الملحوظة أن بعض الشركات الأمريكية العاملة فى بالدنا تستخدم منتجات بلدها برموزها ، وبالتالي فالمهندسين العاملين بهذه الشركات عليهم أن يتعاملوا بأسماء هذه المنتجات.



4.حجاب العازل (شبه الموصل الثاني).

    توضع مادة شبه الموصل conductor - semi في كابلات الجهد العالي والمتوسط بعد الموصل ، و توضع أيضا بعد العزل مباشر ة . ووظيفة هذه المادة هي جعل خطوط المجال الكهربي تسير بشكل موازي للموصل (الشكل أسفله)وليس في اتجاه عمودي على اتجاه الموصل وبالتالي ال يحدث إجهاد على العزل. وتصنع مادة شبه الموصل ( الثاني ) غالبا من مادة مطبوخة على ال Phase أي مبثوقة وتكون صعبة النزع حتى أننا نحتاج إلى زجاجة مسطحة لنزعها عند عمل الوصلات.


    يتكون حجاب العازل من جزئين هما: 
  •  الحجاب العازل المساعد Shield Auxiliary وهى شبه الموصل الذى تحدثنا عنه آنفا .
  •  الحجاب الأساسي Shield Primary ( وهى نفسها طبقة ال sheath Metallic التالية)



    لاحظ أنه إذا حدث ثقب فى هذه الطبقة conductor - semi فإن ذلك يؤدي إلى تجمع خطوط المجال الكهربي بالثقب وتكون خطوط المجال عموديا على العزل وبالتالي انهيار العزل كما فى الشكل :

5.الغلاف المعدني Metallic sheath



   يوجد غلافان معدنيان يسميان تسليح الشكل أعلاه لكابلات الجهد المتوسط والعالي: 
  •  الغلاف الأول داخلي: (وهى الطبقة التي نتحدث عنها الآن) ويوضع هذا الغلاف المعدنى على كل فازة من الفازات الثلاثة حتى يمكنها من تسريب تيار القصر - إن وجد - كما أنها تحمى الفازة من الرطوبة وتسرب المياه . وقد يصنع من الرصاص أو الألومنيوم أو النحاس. 

ويصنع الغلاف المعدنى Sheath Metallic األول بأشكال مختلفة ، منها: 

  •  شريط/ أسلاك من النحاس يلف على العازل بطريقة لولبية . 
  •  أو شريط معرج من النحاس يوضع على العازل بطريقة طولية. 
  •  وقد يكون غلافا مصمتا من الرصاص يتم لصقه بالطول عن طريق البثق -Extruded sheath lead حيث يتميز الرصاص بسهولة الصنع ومقاومته للتآكل إلا أن خواصه الميكانيكية ضعيفة وغير مشع حراريا وهذا يعنى حبس الحرارة داخل الكابل لذلك يستعمل بعض سبائك الرصاص لتحسين تلك الخواص.
  •  كما يمكن استخدام الألومنيوم في صناعة الغلاف المعدني للكابلات نظرا ألنه أقوي من الرصاص . ولكن نظرا لارتفاع شدة معدن الألومنيوم الميكانيكية فإنه يكون من الصعب التعامل معه خصوصا عند عمليات ثني الكابل. إضافة إلى ذلك فإن الإجهادات الميكانيكية الشديدة الناتجة عن التمدد الحراري في الكابل تؤثر تأثيرا سيئا على وصالت الكابل في حالة استخدام غلاف أملس من الألومنيوم . وقد تم التغلب على هذه المشكلة باستخدام غلاف ألومنيوم معرج corrugated يمكنه امتصاص وتحمل تلك الإجهادات بطريقة أفضل من الغلاف الأملس.

  •  والغلاف المعدني الثاني(خارجى) : وهو نفسه طبقة التسليح قبل الأخيرة التي سنتحدث عنها لاحقا.


6.مزايا الأغلفة المعدنية عامة

1 -حصر المجال الكهربي داخل الكابل. ويعبر عن ذلك بمصطلح "تحجيب الكابل " أي عمل حجاب للكابل لمنع خروج المجالات الكهربية والمغناطيسية خارجه. 
2 -توفير مسار لتيار القصر الأرضي. 
3 -خفض الاجهادات الكهربية على العازل وخاصة المجالات العمودية على سطح العازل التي تتسبب في تلفه.
4 -الحد من التشويش على أجهزة الاتصالات بسبب تحجيب المجالات.
5 -خفض مخاطر الصدمات الكهربية في حالة التأريض الجيد للكابل.
6 -يوفر حماية ميكانيكية وكيميائية وطبيعية لمادة العازل .

7. الحشو أو(الفرشة):FILLING - BEDDING 
  
   يوضع حشو بين الفازات وهى عبارة عن فرشة أو مخدة لكل فاز ة . وعادة ما يتم تصنيع هذا الجزء من مادة PVC لما لها من مميزات ذكرناها من قبل . و فائدة طبقة الحشو مايلى :
  •  العمل على استدارة الكابل وبالتالي يسهل سحبه وتمديده. 
  •  حماية الفازات من شنبر التسليح الذى سيوضع الحقا أن وجد . 
  •  تساعد على عدم تسريب الماء والرطوبة إلى داخل الكابل .
  •  تعمل كغطاء واقي من الصدمات الميكانيكية الخارجية.
  •  حماية القلوب فى حالة وجود طبقات من شرائح الصلب.

8.التسلـــيح ( التدريعARMOUR

  الكابلات قد تكون مسلحة وقد تكون بدون تسليح ، ولكل منهما مجالات للاستخدام ، فالكابل المسلح يستخدم فى الحالات التالية:
  •  الأرض الهشة ذات التراب أو الرمل الناعم .
  •   الأرض المعرضة باستمرار لمرور السيارات والمشاة والمركبات ( ضغوط ميكانيكية)

    والكابلات المسلحة تتمتع بحماية ميكانيكية ضد الإجهادات التي يتعرض لها أثناء عمليات النقل والتركيب أو إذا كانت عرضة للوقوع تحت أحمال كبيرة كمرور السيارات وخالفه. ومن فوائد هذه الطبقة أيضا المساهمة فى إيجاد مسار لمرور تيار العطل Faults Earth وتوفير مسار رجوع له إلى مصدره بدال من الرجوع فى الأرض.

والغلاف المعدني الخارجي يصنع من الصلب حتى لا يصدأ و يأخذ أشكالا مختلفة حسب الصور التالية:
  •  قد يستعمل طبقتان من شرائط الصلب بسمك يتراوح من mm 0.8 – 0.5 حسب قطر الكابل . وتدهن هذه الشرائط بالبيتومين.
  •   كما توجد طريقة أخرى لعملية التسليح الكابل ، وهي استخدام أسالك من الصلب المجلفن كما بالشكل أسفله و يمكن القول أن عملية تسليح الكابل هي خبرة فنية خاصة بكل دولة أو شركة تقوم بتصنيع الكابلات .




   تنوي الصين إطلاق قمر  في الفضاء بهدف إضفاء السطوع على السماء في الليل، بإقليم صيني. وربما تتعدى الخطة إلى أكثر من قمر مضيء فوق سماء مدينة تشنغدو، في مقاطعة سيتشوان الجنوبية الغربية.

   وتعتزم الصين إطلاق هذا القمر بحلول عام 2020 بحيث يتمكن ضوؤه المزيف من إلقاء النور على الظلال في العتمة.

   وأطلق عليه اسم "القمر المضيء"، وهو لا يعني بأي حال من الأحوال أن يقوم مقام قمر الأرض المعروف.

  وسيعمل القمر الصناعي على تكميل ضوء القمر الحقيقي، بحيث يمكن أن يحل محل إضاءة الشوارع بل الاستغناء عنها في المستقبل.

  ويأتي هذا المشروع في إطار خطة صينية للاستفادة من الأقمار الصناعية في الإنارة الليلية لتقليل استخدام مصابيح الشوارع المكلفة، كذلك تقليل تكلفة الكهرباء.

   وكان مشروع القمر المزيف من أحلام وطموحات "وو تشون فنغ"، رئيس مجلس إدارة شركة تشينغدو لعلوم الفضاء والتكنولوجيا المتخصصة في تكنولوجيا علوم وتكنولوجيا الإلكترونيات الدقيقة، وهو المقاول الرئيسي لبرنامج الفضاء الصيني.

    وبحسب ما ورد من أنباء فقد كان أول من بدأ بالفعل اختبار الأقمار الصناعية في الإضاءة، ويأمل أن يكون لها دور في إنارة السماء ليلًا، في غضون بضع سنوات.

   وسيقوم القمر الصناعي بإنتاج الضوء، بفضل طلاء عاكس يمكن أن "يحول أشعة الشمس" إلى الأرض بنفس الطريقة التي يعمل بها القمر الحقيقي التابع للأرض، وفقًا لصحيفة "تشاينا ديلي China Daily".

  وهذه ليست المرة الأولى التي يفكر فيها شخص في تحسين أداء الطبيعة، فقد حاول العلماء الروس من قبل تجريب ما عرف باسم مشروع "زناميا" في التسعينات من القرن العشرين، الذي يقوم على الفكرة نفسها في عكس ضوء الشمس بهدف الإنارة في الليل.


على الرغم من ان الكهرباء تعد من أهم وسائل الراحة التي تجعل حياتنا أكثر سهولة ويسر، إلا أنها تشكل أيضا مصدرا للخطر، وهده  مجموعة من النصائح  للحماية من اخطار الكهرباء فى المنزل.

1- التعامل مع الأجهزة الكھربیة : الأجهزة الكھربائیة جزء أساسي لكل عضو في الأسرة، فمعظم الناس یستخدمون على الأقل جھاز كھربائي واحد في منازلھم، ومن السھل نسيان ما يتضمنه أستخدام مثل ھذه الأجھزة من مخاطر، لذا خذ وقتك في تعلم قواعد الأمان عند التعامل مع الكھرباء، لتتجنبي أي مخاطر غیر مرغوب بھا.


وھذه النصائح لحمایتك من خطر الكھرباء عند أستخدام أي جھاز كھربائي:
  •  تأكد أن أي جھاز كھربائي ستقوم بشرائه خضع لفحص جھاز خدمة المستھلك وله سمعة حسنة.
  • ضع كل الأجھزة الكھربائیة بعیداً عن مصادر المیاة، مثل حوض الأستحمام، حمام السباحة، المغسلة، او أي مكان معرض لقطرات المیاة.
  • أفصل الكھرباء عن الأجھزة التي لا تستخدمھا، وأفصل الكھرباء عن الأجھزة عند تنظیفھا أو صیانتھا، وأبعدھا عن متناول الأطفال والحیوانات الألیفة او أي موضع یشكل خطراً.
  • أتبع تعلیمات أستخدام الأجھزة الكھربائیة بحرص ولا تثق في تركیب وصیانة غیر المتخصصین.
  • لا تستخدم أي جھاز كھربائي بأیدي مبتلة، ولا تقف كذلك على أرضیة مبتلة
  • ضع الأجھزة الكھربائیة التي یصدر عنھا حرارة مثل شاشة التلفاز والكمبیوتر بعیداً عن دوامات الھواء البارد، وأرفع الألعاب والملابس بعیداً عن ھذه الحرارة
  • ابعد الملابس والألعاب والأشیاء القابلة للاحتراق بعیداً عن الأجھزة الكھربائیة التي تولد حرارة.
  • اذا كنت ِ تمتلك آلة كھربیة لجز الحشائش فلا تستعملھا والعشب مبتل وأرتدي حذاء عند الأستعمال.
  • عند شم رائحة غاز لا تلمس أي مفتاح كھربائي لأنه قد یؤدي الى تولد شرر كھربائي.
2- الكابلات/ الموصلات الكھربائیة : كل قابس ینبغي أن یوصل بكابل مناسب، ولكن ھذه الكابلات قد تجتذب عناصر غیر مرغوب فیھا وتتسبب في إشعال الحرائق بسھولة، لذا أتبعي تعلیمات الأمان للتأكد من سلامة الموصلات الكھربائیة.
  •  أتبع تعلیمات المصنع عند توصیل أي جھاز بمنفذ الكھرباء.
  • غطي الكابلات الغیر مستعملة بغطاء صلب وعازل
  • عند أستعمال جھاز یحتاج قدرة كھربیة كبیرة اوصله وحده بموصل كھرباء مستقل وأفصلی أي جھاز آخر معه
  •  تجنب وضع المنصھر الأرضي بالقرب من المناطق الخطرة كالمطبخ والحمام.
  • لا توصل أي عناصر إضافیة بمنفذ الكھرباء، خصص كل كابل لجھاز واحد
  • عندما ترتفع درجة حرارة الموصلات أو حدوث مشكلة في الصمامات أتصل بالكھربائي فوراً.
  • ضع أغطیة عازلة على كل منافذ الكھرباء والأسلاك.
3- قوابس الكھرباء وأسلاك التوصیل لكل جھاز كھربائي سلك التوصیل الخاص به، والعدید من الناس یلجأون الى تمدید الأسلاك للحصول على المزید من منافذ الكھرباء ، إلیك بعض إجراءات السلامة للمساعدة على أستخدام القوابس الكھربائیة والأسلاك بأمان تام.
  •  أفحص الأسلاك دائماً بحثاً عن شقوق أو عقد أو تآكل في غلافھا العازل قبل الأستخدام.
  • عند فصل التیار عن الجھاز الكھربائي أنزع القابس ولیس السلك.
  • أسلاك الكھرباء مختلفة عن أسلاك الغسیل والحبال، فلا تستخدمھا لغیر غرضھا.
  • لا تمرر الأسلاك تحت السجاد حیث لن تلاحظ تلفھا، أو بالأماكن التي یكثر بھا الحركة والتعرض للأثقال.
  • لا تنزع قابس أو تحرك سلك كھربائي عندما تكون یدك مبتلة أو تقف بالقرب من شئ معدني.
  • تأكدي من آن جمیع القوابس مثبتة بإحكام داخل المقابس الخاصة بھا، وان لم تكن ثابتة استخدم مقبس آخر.
  • تأكد أن الأسلاك بعیدة عن مصادر الماء والحرارة.
  • اذا بدت أعراض التلف على الإسلاك توقف عن أستعمالھا فوراً.
4- مصابيح الإضاءة
  • تأكد أن القدرة الكھربائیة لمصابیح الإضاءة مناسبة للتركیبات الخاصة به، فأستعمال مصباح َذا قدرة أكبر من قدرة التركیبات قد یتسبب في أرتفاع درجة حرارتھا مما یعرضك للخطر.
  • أستخدم مصابیح الإضاءة الموفرة التي تنتج نفس درجة الإنارة بقدرة كھربائیة أقل.
  • اذا أنكسر المصباح الموفر افتحي كل نوافذ الغرفة وغادروھا لربع ساعة على الأقل، لأنه یصدر بعض الغازات السامة التي تنتشر بسرعة في الھواء.
  • تأكد من فصل الكھرباء قبل أستبدال المصباح.
5- المنصھر الكھربائي المنصھر الكھربائي ھو عنصر سلكي درجة أنصھاره منخفضة، ینصھر إذا أرتفع التیار الكھربائي فجأة فیقوم بقطع التیار عن المنزل كله ولا یمكن إعادة أستخدامه بعد الأنصھار ویتم أستبداله، والمنصھر یحمي كل الأجھزة الكھربائیة من خطر الإحتراق إذا تعرضت لتیار كھربائي أعلى من القدرة الكھربائیة المخصصة لھا، لذا فھو من عناصر الأمان المھمة داخل كل منزل، وإلیك بعض النصائح التي تتعلق بالمنصھرات:
  • عند أستبدال المنصھرات الكھربائیة أغلق كل مصابیح الإنارة والأجھزة الكھربیة، لا تستبدلھا في الظلام وأستعمل كشاف قوي أو ضوء بطاریة.
  • الصمامات المنصھرة قد تتسبب في تولید حرارة كبیرة وحدوث حرائق، عند شراء الصمامات تأكد أنھا تقوم بفصل التیار دون إصدار درجة حرارة كبیرة تعرضك للخطر.
6- إجراءات السلامة من خطر الكھرباء في المنزل
  • أستخدم قوابس خاصة بالأطفال للكابلات الموصلة للكھرباء في المنزل، لمنعھم من وضع الأشیاء الصغیرة بھا، الكابلات غیر المستعملة في المنزل تغطى بغطاء بلاستیكي عازل.
  • ضع الأجھزة الكھربائیة بعیداً عن متناول الأطفال.
  • یوجد بكل منزل مفتاح مركزي لفصل التیار الكھربائي أو إعادة توصیله، یجب التأكد من فعالیة ھذا المفتاح وعمله بالطریقة الصحیحة بإجراء أختبار كل ثلاثة أشھر، فقط قومي بإغلاق المفتاح المركزي، فإذا أنقطع التیار فھو یعمل بشكل صحیح، المفتاح المركزي ھو الوسیلة الأولى لحمایتك عند نشوب حریق كھربائي أو صعق كھربائي، بفصله وقطع التیار.
  • لا تحاول تركیب أیاً من الأجھزة الكھربائیة في المنزل أو صیانتھا بنفسك، أستعن بمتخصص .
  • الماء موصل جید للكھرباء ، لذا انتبه لأي تسریب في المیاه، فإذا وصل لدوائر التیار سیتسبب في حریق أو صعق كھربائي ، أستعن فوراً بعامل صیانة اذا حدث تسرب في المیاة.
  • لا تستخدم أجھزة كھربائیة في الحمام الا الأجھزة المخصصة لھذا الغرض، تجنب أستعمال القابس أو كابل الكھرباء بیدین مبتلتین.
7- إجراءات السلامة بالخارج
  •  یجب مد أسلاك توصیل الكھرباء بالمنازل بعیداً عن الأشجار القابلة للأشتعال حتى لا یتسبب في نشوب حرائق الكھرباء
  • ضع في ذھنك أن العبث بمولدات الكھرباء في الشارع یؤدي الى الموت لا تلعب أو تسبح في الماء عند حدوث العواصف الرعدیة، حتى إن لم تكن مصاحبة بالأمطار، وتذكر أن الماء موصل جید للكھرباء.
  • اذا أحتجت لأستعمال السلم أو أي معدات بالخارج أنتبه لأي أسلاك كھربائیة بالقرب منك.
  • اذا لاحظت سقوط أحد الكابلات المركزیة أو أسلاك توصیل الكھرباء للمنازل لا تلمسھا وأتصل فوراً بالمسئولین.
  • لا تتسلق الأعمدة الكھربیة أبداً.
  • لا تعلق اللافتات وغیره على كابلات الكھرباء.
  • لا تلقي بأي شئ على أسلاك التوصیل حتى لا تعرضھا لخطر السقوط.
8- إجراءات السلامة من خطر الكھرباء بالعمل دورات إجراءات السلامة من أخطار الكھرباء تمنع الصواعق الكھربیة أو أي حوادث مشابھة، تدریب العمال جیداً على التعامل مع أخطار الكھرباء، خاصةً وإن كان عملھم یتعلق بشكل أساسي بالمعدات الكھربائیة أو الدوائر یجنبھم إصابات العمل.
  •  تأكد من أن أدوات الأمان مثل الصمامات الكھربائیة تعمل جیداً.
  • تأكد من خلو المكان المحیط بالمعدات الكھربائیة ودوائر التوصیل الكھربائي من أي مواد موصلة للتیار.
  • اذا احتوت المعدات الكھربیة على زر إغلاق في حالة الطوارئ أعرف مكانه جیداً.
  • أغلق كل الأجھزة الكھربائیة مثل التلفاز والكمبیوتر والمصابیح وآلة صنع القھوة وما شابه عند أنتھاء یوم العمل لا تحاول أبداً إصلاح أو تحریك أیاً من الآلات الكھربائیة اذا كانت موصلة بالكھرباء، أفصلھا أولاً وأبدأ في صیانتھا.
9- إجراءات السلامة من خطر الكھرباء للأطفال الأطفال من أكثر الفئات المعرضة لخطر الكھرباء، بسبب فضولھم الشدید تجاه أكتشاف الآلات أو المقابس وما شابه دلك، لدلك یجب مراقبة أطفالك جیداً وتوعیتھم بأخطار الكھرباء .
إلیك بعض النصائح التي یمكن توجیھھا لأطفالك لحمایتھم من خطر الكھرباء.
  •  لا تضع إصبعك او أیاً من الأشیاء الصغیرة داخل مصادر الكھرباء حتى ولو أنقطع التیار عنھا.
  • لا تضع الأجھزة الكھربائیة بالقرب من مصادر المیاة مثل أحواض الأستحمام أو مصادر الحرارة
  • لا تنزع القابس الكھربائي بعنف عند إخراجه من الكابل، ولا تجذب القابس من السلك لأنه قد ینقطع ویؤدي للصعق الكھربائي.
  • اذا رأیت سلك كھربائي مشقوق او مكشوف أبلغ الكبار فوراً ولا تحاول لمسه أبداً.
  • قبل تنظیف الأجھزة الكھربائیة تأكد من فصل التیار عنھا – أبعد الأشیاء المعدنیة عن آلة تحمیص الخبز، أو أیاً من الأجھزة الكھربائیة الأخرى، لأن المعادن موصل جید للكھرباء.
  • ابعد عن أسلاك الكھرباء بالشارع ولا تلعب بالقرب منھا.
  • اتبع العلامات التحذیریة الموضوعة على مولدات الكھرباء والأسلاك وأعمدة الإنارة.
10- التعامل مع الصعق الكھربائي تعتبر الكھرباء مصدر للطاقة والإنارة ، تستخدم لتشغیل الاَلات والأدوات اللازمة لاستمرار حیاتنا ، ولكن تواجدك بالقرب من الدوائر الكھربیة المكشوفة یعتبر مجازفة كبیرة، لأنھا ستؤدي الى صعق كھربائي ، الذي یتسبب في تشنج العضلات، وإذا وصل التیار للرئتین فإنه یؤدي الى التأثیر على دورات التنفس الطبیعیة، ویؤثر على القلب حیث یؤدي إلى النوبات القلبیة ، التعرض للصعق الكھربائي في المنزل لیس من القوة كي یصبح ممیت، بسبب ضعف التیار في المنزل، ولكنه یشكل خطراً على صحتك، والأشیاء المحیطة بك، فقد یتسبب في حریق كھربي.
  • اذا شعرت بالصعق الكھربائي أغلق المفتاح الرئیسي للكھرباء في المنزل، واتصل بالكھربائي، في حالة إنقاذ شخص ما یتعرض للصعق الكھربائي أغلق مصدر الكھرباء الرئیسي ، اذا لم تستطع اغلاقه أستعین بعنصر غیر موصل للتیار مثل كرسي خشبي لإبعاده عن مصدر التیار، قف على شئ جاف وغیر موصل للتیار، اذا سقط سلك كھرباء في الشارع اتصل بقوة لفصل الكھرباء واستدعي الإسعاف ولا تحاول تحریك السلك او أي معدات كھربائیة من فوق الضحیة .
11- إجراءات السلامة عند حدوث حریق كھربائي. اذا رأیت حریق كھربائي في المنزل فإن أفضل ما تفعله ھو الابتعاد عن المنزل بسرعة، والأتصال بشرطة مكافحة الحرائق. اذا كان الحریق صغیر ویمكن السیطرة علیھ افصل التیار الكھربائي ولا تستخدم الماء أبداً في إطفاء الحریق لأنه موصل للتیار وأستخدم طفایة الحریق.
12-استخدام أجھزة الحمایة من الكھرباء وھي من أھم الإجراءات التي یجب اتباعھا عند التعامل مع مصادر الكھرباء ، وتعرف بالمواد العازلة للكھرباء وتتضمن القفازات ، والملابس المبطنة بأدوات عازلة والأغطیة العازلة وما شابه ویجب استعمال مثل ھذه الأدوات في الظروف الخطیرة التي قد تتسبب في صعق كھربائي، أو عند التعامل المباشر مع الدوائر الكھربیة غیر المعزولة.



      يتم حماية المعدات الكهربية من زيادة الجهد الناتج من الصواعق بتركيب مانعة       صواعق arrestor Lightning و يتم حماية خطوط النقل بواسطة سلك الأرضي   المركب فى أعلى أبراج خط النقل .

    و بالنسبة لمانع الصواعق فهي ببساطة عبارة عن مقاومة غير خطية تتغير قيمتها بتغير  الجهد الواقع عليها فتكون قيمتها كبيرة جدا عند الجهود العادية المسموح بها و عند   حدوث ارتفاع مفاجئ فى الجهد تقل قيمتها وتعمل Short مما يؤدى إلى تسريب الشحنة  الكهربية إلى الأرض و بذلك يتم حماية المعدات من الجهد المفاجئ .

  و لكل مستوى جهد فى الشبكة الكهربية توجد له قيمة معينة لل voltage Over لا يتعداها فمثلا خط نقل جهد 66 كيلو فولت تكون أقصى قيمة لزيادة الجهد هي 325 كيلو فولت طبقا للمواصفات القياسية IEC.

الجدول أسفله يحتوى على البيانات الفنية ل Arrestor surge مركب على خط 220 kV . ويمكن ملاحظة أهم بنود التوصيف فى مثل هذه الحالات من هذا الجدول. 





    من الدرس السابق  (أساسيات دراسة استقرار الجهد في الشبكات الكهربائية ) وصلنا إلى أن




يمكن من هذه العلاقة رسم المنحنى الممثل للعلاقة بين ال VR وبين ال Q كما فى الشكل أسفله:




والذي يتضح منه أن حدوث أي انخفاض فى قيم ال Q المتاحة من المصدر سيصاحبه انخفاض فى قيمة الجهد الواصل للأحمال يمكن أن تتسبب فى حدوث .collapse Voltage أيضا.

أما المنحنى فى الشكل أسفله فيمثل عدة مستويات للتحميل وتظهر فيها العلاقة السابقة بين الجهد وبين ال Q المتاحة من المصدر ، ومنها يتبين أن الجهد يرتفع بارتفاع قيمة ال Q المتاحة من المصدر ، وينخفض بانخفاضها عند ثبات قيمة ال P ، وأن المشكلة دائما تكمن فى حدوث انخفاض حرج لل Q المتاحة من المصدر أي عدم قدرة ال Supply على توفير ال Q المطلوبة مع ثبات القدرة الفعالة المسحوبة ، عندها سيحدث حتما انهيار للجهد Collapse Voltage . قارن ذلك بمنحنيات العلاقة بين ال Power Active والجهد السابقة والتي رأينا فيها أن الانهيار للجهد يحدث مع الارتفاع فى التحميل لل P.

والواقع أن أغلب حالات انهيار الجهد تحدث حين تفشل المنظومة فى توفير ال Q الكافية للأحمال المركبة على الشبكة ) وكان هذا هو السبب فى حدوث أكبر Blackout فى التاريخ ، والذى وقع فى أمريكا وتحديدا شمال شرق ، ووسط غرب أمريكا بالإضافة إلى مقاطعة أوناريو بكندا ، وكان ذلك يوم 14/8/2003 ، )ومن ثم فنحن نخشى دائما من حدوث أي ارتفاع فى قيمة ال P المطلوبة أو حدوث أي انخفاض فى قيمة ال Q المتاحة فى الشبكة.

 

والشكل أسفله يلخص دور ال Q التي نتحكم فيها بواسطة المكثفات C أو الملفات L من أجل التحكم فى.
تثبيت قيمة الجهد V. 
   

والمعادلة السابقة لها صورة مبسطة كالتالي :

 

حيث  Qr = QS – QL  
ومنها يمكن استنباط عدة مفاهيم:
إذا كانت  QL = QS عندها تكون Qr = 0 وتصبح    Vs = Vr
 إذا كانت  QL > QS عندها تكون Qr = + وتصبح Vs > Vr 
إذا كانت   QL < QS عندها تكون Qr = - وتصبح  Vs < Vr


  •  الحالة الأولى تمثل الوضع النموذجي
  • الحالة الثانية تمثل حالة أن المطلوب أكثر من المتاح وهذا يمثل الواقع أثناء النهار ويترتب عليه حدوث Voltage Dip.
  •  الحالة الثالثة تمثل حالة أن المطلوب أقل من المتاح وهذا يمثل الواقع أثناء الليل و يترتب عليه حدوث Effect Ferranti أي ارتفاع الجهد عند الحمل ويصبح أعلى من الجهد عند المصدر. ومن ثم يتضح تأثير قيمة ال Q على ثبات قيمة والجهد وتغيرها فى الشبكات.


و لدراسة هذا النوع من الاستقرار نحتاج دائما لدراسة بعض أنواع من المنحنيات أهمها  V-Q and V-P.

و لدراسة هذا الموضوع فإننا نبدأ بمنظومة صغيرة كما فى الشكل أسفله.


فقيمة القدرة الفعالة المنقولة عبر هذا الخط التي ستصل للحمل ، وكذلك القدرة غير الفعالة الواصلة للحمل ستساويان على التوالى : 

وهذه المعادلة لها حلين وهذا واضح من رسم منحنى ال V-P فى الشكل 29-13 والذى يسمى فى معظم المراجع بال curve Nose أو منحنى الأنف. بمعنى أنه لكل قيمة للقدرة الواصلة للحمل )سواء كان Load2 or Load1 ) سيكون لدينا قيمتان للجهد المتوقع عند جهة الحمل إحداهما فى الجزء العلوى من المنحنى و األخرى فى الجزء السفلى:

1 -إحدى هاتين القيمتين (القيمة العلوية) تمثل نقطة التشغيل الطبيعية ، والجهد عندها ينخفض بزيادة التحميل ولكن بانخفاض طفيف ما لم تتواصل الزيادة فى التحميل حتى يصل إلى جهد الانهيار ، حيث تتحرك هذه النقطة يمينا مع تزايد التحميل فيتناقص فى نفس الوقت ما يسمى بحد الاستقرار أو Stabiln كما هو واضح فى الشكل عند المقارنة بين نقطتي تشغيل Load1 وLoad2 . بمعنى أنه كلما كانت نقطة التشغيل بعيدة عن نقطة الانهيار كلما زاد ما يعرف بال Margin Stabilit.


2 -وأما (القيمة السفلى) فغير مقبولة وتعتبر Unstable ألنها صغيرة جدا مقارنة بالقيمة الطبيعية ، و لو حدث ووصلت نقطة التشغيل - لو لحظيا - لهذه القيمة فسينهار النظام فورا بسبب تتابع و تزايد الانهيار الناتج عن تجاوز حد الاتزان حتى نصل إلى مرحلة الـ Collapse Voltage ويصل الجهد إلى قيمة تساوي صفر. والسبب فى ذلك أن أى قيمة على الجزء السفلي من المنحنى هي قيمة منخفضة جدا ويترتب على انخفاض قيمتها أن الحمل يسحب تيارا شديد الارتفاع (دائما نفترض ثبات القدرة) وهذا سيؤدي إلى مزيد من الانخفاض للجهد بسبب ال drop Voltage الهائل الذي سينتج من التيار ومن ثم ندخل فى دوامة تنتهى بنا إلى قيمة جهد = صفر كما فى الشكل.

 3 -معنى أن الجهد يساوي صفر أن لدينا وضع يشبه حالة ال Circuit Short دون أن يكون لدينا Short Circuit ، فالجهد غالبا ما يساوى صفرا إلا إذا اتصل الموصل بالأرض فى حالة القصر، و لكن هذه إحدى مظاهر خطورة ظاهرة عدم اتزان الجهد أن نصل إلى وضع كارثى كما فى حالة الاا SC دون أن يحدث SC حقيقى.