أسباب ضربات الصواعق على محطات الأرصاد الجوية الآلية وإجراءات الحماية من الصواعق

أسباب ضربات الصواعق على محطات الأرصاد الجوية الآلية وإجراءات الحماية من الصواعق

مع تطور العلوم والتكنولوجيا في بلادنا، ازداد استخدام محطات الأرصاد الجوية الآلية في قطاع الأرصاد الجوية، وتزايد عددها ومدة تشغيلها. إلا أنه خلال تشغيل هذه الأجهزة، ظهرت بعض المشكلات، مثل عدم كفاية تدابير الحماية من الصواعق في الميدان. ولمعالجة هذه المشكلة، اقترحنا تدابير فعالة للحماية من الصواعق تتناسب مع مختلف الظروف.

1. أسباب تعرض محطة الأرصاد الجوية للصواعق

1. ضربة صاعقة مباشرة

تتطلب محطات الأرصاد الجوية الآلية التثبيت في العراء لفترات طويلة. وقد تؤثر العواصف الرعدية والبرق بشكل مباشر على معدات ومباني هذه المحطات، مما يُسبب أضرارًا جسيمة. فعلى مدى فترة زمنية طويلة، تتولد تيارات كهربائية عالية الجهد، وقد تُطلق شرارات كهربائية. لذا، فإن الأضرار الناجمة عن الصواعق المباشرة لمحطات الأرصاد الجوية الآلية تكون كارثية.

2. الحث الكهرومغناطيسي الناتج عن البرق

بعد حدوث صاعقة، تولد البيئة المحيطة كمية معينة من الكهرباء، وينشأ مجال مغناطيسي قوي في لحظة. يؤثر ظهور هذا المجال المغناطيسي على المعدات المتصلة بمحطة الأرصاد الجوية الآلية، مما قد يؤدي إلى تلفها. ينتج عن الحث الكهرومغناطيسي الناتج عن الرعد والبرق طاقة كهربائية هائلة تنتقل عبر السلك إلى طرفي الموصل، مما يتسبب بدوره في تلف معدات محطة الأرصاد الجوية الآلية.

3. اختراق موجات البرق

أثناء حدوث الصواعق، تتولد موجات جهد وتيار كهربائي عالية. ورغم أن الصاعقة لا تصل مباشرة إلى معدات محطة الأرصاد الجوية الآلية، إلا أنها قد تتصل بخطوط الإشارة السلكية وغيرها، فتؤثر مباشرة على معدات الأرصاد الجوية كموصل كهربائي، مما قد يتسبب في تلفها.

4. هجوم مضاد محتمل على الأرض

إذا لم تعمل معدات الأرصاد الجوية ذات الصلة بمحطة الأرصاد الجوية الآلية وفقًا للوائح ذات الصلة، على سبيل المثال، إذا لم تتوافق الشبكة الأرضية للمعدات مع اللوائح، فسيؤدي ذلك مباشرة إلى زيادة مقاومة التوصيل الكهربائي بشكل كبير. وبمجرد حدوث صاعقة، لا يمكن تصريف التيار القوي إلى الأرض في الوقت المناسب، مما قد يتسبب في تلف المعدات.

2. تدابير لتجنب الصواعق في محطات الأرصاد الجوية

1. تركيب تجهيزات الحماية من الصواعق

لضمان عدم تعرض معدات محطات الأرصاد الجوية الآلية للصواعق، ينبغي اعتماد بعض أجهزة التأريض للحماية من الصواعق لتجنب تلف المعدات، مثل تركيب مانعات الصواعق، وكابلات الصواعق، وشبكات الصواعق، وأحزمة الصواعق، وغيرها. كما يمكن الوقاية الفعالة من مخاطر الصواعق عن طريق تأريض الموصلات، وأسلاك التجميع، وأجسام التأريض. ويتطلب ذلك اختيار تدابير حماية علمية ومناسبة للحماية من الصواعق بناءً على الموقع الجغرافي الحالي لمحطة الأرصاد الجوية الآلية متعددة العناصر والظروف الطبيعية المحلية. ومن الضروري دمج أعمدة قياس اتجاه الرياح المحلية، ومقاييس المطر، وغيرها من المعدات في الشبكة الأرضية. كما يجب ضمان مسافة آمنة بين نوعي أجسام التأريض وسلك التأريض. وفي حال عدم الوصول إلى المسافة الآمنة، يلزم توفير وسائل عزل.

2. يجب تنفيذ تدابير الحماية من الصواعق لنظام إمداد الطاقة.

نظراً لارتفاع طاقة البرق أثناء عملية التفريغ، فإنه قد يُلحق أضراراً جسيمة بالدوائر الكهربائية ذات الجهد العالي ضمن نطاق كيلومترين. لذا، عند تركيب المعدات ذات الصلة بمحطة الأرصاد الجوية الأوتوماتيكية متعددة العناصر، من الضروري تركيب أجهزة حماية من الصواعق للكابلات والأنابيب المعدنية وخطوط البيانات في منطقة الحماية، وإجراء توصيلات متساوية الجهد.

3. تركيب مانعات الصواعق

للحد من الأضرار الناجمة عن الصواعق المباشرة، تقوم محطات الأرصاد الجوية عادةً بتمرير التيار الكهربائي إلى الأرض عبر منشآت مثل مانعات الصواعق وشبكات الحماية من الصواعق. تُعد مانعة الصواعق من أكثر هذه المنشآت شيوعًا. نظرًا لشكلها الخاص، تتراكم كمية كبيرة من الشحنة الكهربائية عند طرفها. عند تشكل الصاعقة، تتشكل مكثفة ذات سعة صغيرة جدًا بين طبقة السحب المشحونة وطرف مانعة الصواعق. عند انهيار مانعة الصواعق وطبقة السحب المشحونة، يشكلان معًا موصلًا لتمرير التيار الكهربائي إلى الأرض، ومن ثم يُستخدم جهاز التأريض لإزالة الأضرار الناجمة عن الصاعقة المباشرة.

ومع ذلك، فإن شركة هونان ريكا إلكترونيك تك المحدودة ليست المنتج الوحيد في السوق المحلية، ويشعر الكثيرون أن خدماتها تترك مجالاً واسعاً للتحسين من حيث الوظائف والتصميم.

نحن موردون ذوو خبرة واسعة، ولنا سمعة طيبة بين عملائنا حول العالم. نقدم مجموعة واسعة من المنتجات، ويمكننا تخصيصها وفقًا لمتطلباتكم. تواصلوا معنا عبر البريد الإلكتروني Rika Sensors.

نحن نركز على الإجراءات التشغيلية ومرافق التصنيع لحلول الاستشعار.

إنّ تحويل فكرة جهاز الاستشعار إلى منتج نهائي عملية معقدة، تتطلب بحثاً معمقاً، ووقتاً طويلاً، وتخطيطاً دقيقاً، وصبراً. ولكن مع توفر المعلومات والموارد والمنتج المناسب، يصبح ذلك ممكناً.

يمكن أن تُغطي ترقيات التكنولوجيا تكاليفها بسرعة من خلال تحسين حلول الاستشعار وتمكين الموظفين من إنجاز المزيد في وقت أقل. وقد يكون الوقت قد حان للتركيز على مستشعرات الشركات المصنعة الأصلية لضمان تشغيلها بسلاسة وكفاءة.