اختيار مانعة الصواعق (SPD): الفرق بين النوع 1 والنوع 2 والنوع 3
اختيار مانعة الصواعق: كيف تُبنى الحماية من فرط الجهد داخل اللوحة: أنواع SPD والتنسيق بينها وقواعد التركيب.
المحتوياتيُعدّ اختيار مانعة الصواعق من أكثر القرارات تأثيراً في حجم الضرر الناتج عن الصواعق وفرط الجهد الناجم عن المناورات. فإن لم يُركَّب النوع المناسب في الموضع المناسب وبتوصيل سليم، فلن يؤدي الجهاز وظيفته، بل قد يتحول إلى مصدر خطر جديد داخل اللوحة.
من أين يأتي فرط الجهد؟
هناك مصدران رئيسيان. النبضات الصاعقية تصل إلى الشبكة بضربة مباشرة أو بالحث من ضربة قريبة، وترتفع خلال ميكروثوانٍ إلى مستوى الكيلوفولت. أما نبضات المناورة فتنشأ عند تشغيل وفصل المحركات والمحولات ومراحل المكثفات؛ وهي أصغر لكنها تتكرر أكثر بكثير.
أنواع SPD ووظائفها
تصنّف سلسلة IEC 61643 مانعات الصواعق إلى ثلاث فئات اختبار، وهي ليست بدائل بل مراحل يكمّل بعضها بعضاً.
| النوع | فئة الاختبار | موجة الاختبار | الموضع | الوظيفة |
|---|---|---|---|---|
| النوع 1 | الفئة I | 10/350 ميكروثانية (Iimp) | مدخل المبنى / اللوحة الرئيسية | تصريف تيار الصاعقة المباشر |
| النوع 2 | الفئة II | 8/20 ميكروثانية (In وImax) | اللوحات الرئيسية والفرعية | الحدّ من النبضات المستحثة |
| النوع 3 | الفئة III | موجة مركّبة | قرب الأجهزة الحساسة | خفض الجهد المتبقي |
أي نوع يحتاجه كل موقع؟
إذا كان المبنى مزوّداً بمنظومة حماية من الصواعق أو مغذّى بخط هوائي، فالنوع 1 إلزامي عند نقطة الدخول. أما عند التغذية بكابل أرضي وغياب منظومة الحماية الخارجية من الصواعق فيكفي غالباً النوع 2 في اللوحة الرئيسية. وفي مراكز البيانات والمنشآت الطبية ولوحات الأتمتة يُضاف النوع 3 قرب الأجهزة.
مستوى الحماية Up وطول الأسلاك
قيمة Up في نشرة الجهاز هي الجهد المتبقي على الأطراف أثناء النبضة، ويجب أن تبقى أدنى من فئة تحمّل الجهاز المحمي. غير أن الخطأ الأكبر في الموقع يأتي من أسلاك التوصيل: فكل متر يضيف مئات الفولتات عند مرور تيار الصدمة. لذلك يجب ألا يتجاوز الطول الإجمالي لتوصيلات الطور والتأريض نصف متر، ويفضَّل استخدام توصيل على شكل V.
المنصهر الأمامي ونهاية العمر
قد تنتقل مانعة الصواعق إلى حالة قصر في نهاية عمرها، ولذلك يجب دائماً استخدام المنصهر أو القاطع الذي يحدده الصانع. وتتضمن الأجهزة الحديثة فاصلاً حرارياً ومؤشراً بصرياً للحالة، مع خيار تماس جاف للمراقبة عن بُعد. كما تختصر الطرازات ذات الخراطيش القابلة للاستبدال زمن الصيانة.
نقاط يجب مراعاتها في التصميم
تُتفادى الأخطاء الأكثر شيوعاً بما يلي:
- ربط موصل تأريض المانعة مباشرةً بقضيب التأريض الرئيسي
- مدّ أسلاك الطور والتأريض قصيرة ومستقيمة ومتقاربة
- اختيار مخطط الربط (3+1 أو 4+0) المناسب لنظام TN-S أو TN-C-S أو TT
- إبقاء حجرة المانعة قابلة للوصول لأغراض الصيانة
- حساب قيمة Iimp وفق مستوى الحماية من الصواعق لا اختيارها اعتباطاً
لتحديد مقاس قضيب التأريض راجع مقال قضيب الحيادي والتأريض.
النقاط الرئيسية: اختيار مانعة الصواعق
- من أين يأتي فرط الجهد؟ — هناك مصدران رئيسيان.
- أنواع SPD ووظائفها — تصنّف سلسلة IEC 61643 مانعات الصواعق إلى ثلاث فئات اختبار، وهي ليست بدائل بل مراحل يكمّل بعضها بعضاً.
- أي نوع يحتاجه كل موقع؟ — إذا كان المبنى مزوّداً بمنظومة حماية من الصواعق أو مغذّى بخط هوائي، فالنوع 1 إلزامي عند نقطة الدخول.
- مستوى الحماية Up وطول الأسلاك — قيمة Up في نشرة الجهاز هي الجهد المتبقي على الأطراف أثناء النبضة، ويجب أن تبقى أدنى من فئة تحمّل الجهاز المحمي.
- مصدر المعيار — كتالوج منشورات IEC: iec.ch.
أسئلة شائعة
هل يبقى النوع 2 ضرورياً مع وجود النوع 1؟
نعم في الغالب. فالنوع 1 يصرّف الطاقة الكبيرة لكن جهده المتبقي يبقى مرتفعاً للأجهزة الحساسة. كما تنتشر الأجهزة المدمجة من النوع 1+2 على نطاق واسع.
ما عمر مانعة الصواعق؟
لا يوجد عمر ثابت؛ فهو يتعلق بعدد النبضات الممتصّة وطاقتها. لذلك تُفحص نافذة المؤشر في كل صيانة دورية ويُستبدل المكوّن عند تغيّر اللون.
هل تؤثر المانعة على قاطع التيار المتخلّف؟
قد تؤثر. فإذا رُكّبت بعد قاطع التيار المتخلّف، قد يسبب تيار الصدمة فصلاً غير مرغوب. ويفضَّل تركيبها قبله أو اعتماد قاطع تيار متخلّف مؤخَّر من النوع S.
مقالات ذات صلة
- أنواع قواطع التيار المتخلّف (RCD): الفرق بين AC وA وF وB
- درجة مقاومة الصدم IK: الفرق بين IK07 وIK08 وIK10
- ما هي لوحة التوزيع الرئيسية؟ الفرق بينها وبين لوحات التوزيع الفرعية
- تنسيق العزل في اللوحات الكهربائية: Uimp والمسافات الهوائية ومسارات الزحف
- اللوحة الكهربائية لتوربين الرياح: التوزيع داخل البرج والحماية والصواعق
- كل المقالات التقنية
حل Devpan ذو صلة: خدمة تصميم مشاريع اللوحات الكهربائية.
تبني Devpan الحماية من فرط الجهد وفق تحليل مخاطر الصواعق ونظام التأريض في الموقع. أخبرنا بطريقة تغذية مشروعك ولنحدّد معاً مراحل SPD المناسبة.
