المواصفة القياسية الدولية IEC 62305-1: الحماية من الصواعق - الجزء 1: المبادئ العامة

المواصفة القياسية الدولية IEC 62305-1: الحماية من الصواعق - الجزء 1: المبادئ العامة

يصف المعيار "IEC 62305-1 الحماية من الصواعق - الجزء 1: المبادئ العامة"، الذي وضعته اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC)، المبادئ العامة للحماية من الصواعق للمباني والمنشآت ومحتوياتها، وكذلك للأفراد. وتخرج الحالات التالية عن نطاق هذا المعيار:

المواصفة القياسية الدولية IEC 62305-1: الحماية من الصواعق - الجزء 1: المبادئ العامة

  • أنظمة السكك الحديدية
  • المركبات والسفن والطائرات والمنشآت البحرية
  • خطوط أنابيب تحت الأرض ذات ضغط عالٍ
  • تم فصل الأنابيب وخطوط الكهرباء والاتصالات عن الهيكل.
  • محطات الطاقة النووية

ينبغي اعتبار سلسلة معايير IEC 62305 بمثابة الحد الأدنى من المتطلبات لهذه الهياكل.

تنطبق معايير تيار البرق الموضحة في هذا المعيار أيضًا على المنشآت البحرية.

في هذه الحالات، تخضع المنشآت عادةً لأنظمة محددة تُعدّها منظمات متخصصة مختلفة. أما بالنسبة للمنشآت التي لا تخضع لهذه الأنظمة المحددة، فتظل سلسلة معايير اللجنة الكهروتقنية الدولية IEC 62305 سارية.

كما تم تناول موضوع الحماية من الصواعق لتوربينات الرياح بموجب معيار IEC 61400-24.

يُعدّ معيار IEC 62305 سلسلة معايير معترف بها دوليًا للحماية من الصواعق. تتألف السلسلة الكاملة من أربعة أجزاء، يتناول كل منها جوانب مختلفة من الحماية من الصواعق للمباني والأفراد والمنشآت والمحتويات والأنظمة الداخلية.

يشكل معيار IEC 62305-1 جوهر هذه السلسلة، إذ يحدد المفاهيم والتعريفات والإطار الأساسي الذي تُبنى عليه الأجزاء الأخرى. ويُدخل هذا الإصدار الأخير من المعيار العديد من التحديثات التقنية، بما في ذلك تحسين التوافق مع معايير المكونات (مثل سلسلة IEC 62561 لمكونات أنظمة الحماية من الصواعق)، وتحسين مفاهيم أنواع الخسائر ذات الأهمية العامة، وتحديث الاعتبارات المتعلقة بتقسيم المخاطر والحماية.

يوفر معيار IEC 62305-1 مبادئ عامة يتم تطبيقها في حماية ما يلي:

  • الهياكل (مثل المباني والأبراج)
  • المرافق ومحتوياتها
  • الأفراد (ضد الإصابة أو الوفاة)
  • (في بعض السياقات) القيم والخدمات الاقتصادية

في حالات محددة كالمركبات والطائرات والسكك الحديدية ومحطات الطاقة النووية، لا يتناول هذا المعيار الحماية من الصواعق بالتفصيل. بل يشرح سبب ضرورة الحماية، وأنواع مخاطر الصواعق، وكيفية وضع تدابير وقائية من الناحية النظرية.

المفاهيم الأساسية الموضحة في معيار IEC 62305-1 هي كما يلي:

  • معلمات تيار البرق: تحدد هذه المعلمات الخصائص الكهربائية لضربات البرق (مثل ذروة التيار والشحنة والطاقة النوعية والمدة)، والتي تستخدم بشكل أساسي في تصميم أنظمة الحماية.

تم تحديد أربعة مستويات للحماية من الصواعق (من المستوى الأول إلى الرابع). يوفر المستوى الأول أعلى مستوى من الحماية (أقل معدل فشل مسموح به).

  • مصادر الضرر:
  • S1: البرق يضرب المبنى مباشرة.
  • S2: ضربة برق بالقرب من المبنى.
  • S3: ضربة برق على خط متصل (طاقة/بيانات)
  • S4: ضربة برق بالقرب من خط كهرباء متصل.
  • أنواع الأضرار:
  • D1: إلحاق الضرر بالكائنات الحية (الصدمة الكهربائية، جهد الخطوة/اللمس)
  • D2: الأضرار المادية (الحريق، الانفجار، التأثيرات الميكانيكية/الكيميائية)
  • D3: عطل في الأنظمة الكهربائية/الإلكترونية الداخلية (بسبب نبضة كهرومغناطيسية ناتجة عن البرق)
  • أنواع الخسارة/المخاطر:
  • المستوى 1: فقدان الأرواح البشرية (بما في ذلك الإصابات الدائمة)
  • المستوى الثاني: أضرار مادية في الهيكل والمحتويات (التراث الاقتصادي/الثقافي)
  • المستوى الثالث: عطل داخلي في النظام (انقطاع الخدمة/عدم التوفر)
  • مناطق الحماية من الصواعق:
  • LPZ 0: المناطق الخارجية المعرضة مباشرة للبرق أو مجال كهرومغناطيسي كامل.
  • LPZ 1 وما فوق: مساحات داخلية محمية بشكل متزايد حيث يتم تقليل آثار الصواعق من خلال التدريع أو العزل أو الحماية من زيادة التيار.
  • التدابير الوقائية:
  • نظام الحماية الخارجية من الصواعق: إنهاء هوائي، موصلات سفلية، تأريض.
  • تدابير الحماية من الجهد الزائد: حماية مدمجة ضد النبضات الكهرومغناطيسية الناتجة عن الصواعق.
  • تدابير للحد من إصابات الأشخاص (مثل الربط متساوي الجهد، والعزل)
  • نهج قائم على المخاطر

تشكل الصواعق مخاطر جسيمة: حرائق، انفجارات، إصابات، أعطال في المعدات، وانقطاعات في الأعمال. يسمح معيار IEC 62305-1 للمصممين بتصميم أنظمة الحماية بما يتناسب مع مستوى المخاطر الفعلي للمنشأة، وذلك من خلال توفير إطار عمل منطقي قائم على الأداء بدلاً من قواعد توجيهية بحتة (يُشرح كيفية حساب مستوى المخاطر الفعلي في معيار IEC 62305-2). يُستخدم معيار IEC 62305-2 لتقييم المخاطر، ومعيار IEC 62305-3 للأضرار المادية والحالات التي تهدد الحياة (أنظمة الحماية الخارجية من الصواعق)، ومعيار IEC 62305-4 لحماية الأنظمة الكهربائية/الإلكترونية الداخلية.

باختصار، يهدف معيار IEC 62305-1 إلى:

  • لوصف الخصائص الأساسية للبرق.
  • شرح أنواع أضرار الصواعق.
  • تقديم مفاهيم الحماية من الصواعق.
  • توفير منهجية عامة لإدارة المخاطر.
  • لتحديد المصطلحات المستخدمة في سلسلة معايير IEC 62305.

يحدد هذا المعيار الطبيعة الفيزيائية للبرق والمعايير الأساسية لتصميم الحماية. وتتمثل الخصائص الأساسية للبرق فيما يلي:

  • ذروة التيار
  • شحنة البرق
  • الطاقة النوعية
  • ميل التدفق
  • عدد الاصطدامات لكل حادث

يحدث البرق عادةً في ومضات تتكون من نبضات متعددة بتيارات يمكن أن تتجاوز 200 كيلو أمبير. تؤثر هذه المعايير على تصميم أنظمة الحماية وشبكات التأريض.

يحدد معيار IEC 62305-1 أربعة أنواع رئيسية من أضرار الصواعق:

  • الضرر الذي يلحق بالكائنات الحية: الصدمات الكهربائية والآثار الحرارية الناجمة عن تيارات البرق.
  • الأضرار المادية: الأضرار الهيكلية مثل تلك الناجمة عن الحريق أو الانفجار أو العطل الميكانيكي.
  • أعطال الأنظمة الكهربائية والإلكترونية: تلف المعدات بسبب زيادة الجهد الكهربائي والتداخل الكهرومغناطيسي.
  • انقطاعات الخدمة: فشل أنظمة الطاقة أو الاتصالات أو التحكم.

إن فهم آليات الضرر هذه يساعد المهندسين على تصميم استراتيجيات حماية مناسبة.

يمكن أن ينتج الضرر الناتج عن الصواعق عن سيناريوهات مختلفة للضرب:

  • تأثير مباشر على الهيكل
  • اصطدام شيء ما بالقرب من الهيكل
  • الاصطدام بالخدمات المتصلة (خطوط الكهرباء، كابلات الاتصالات)
  • نبضة كهرومغناطيسية البرق (التأثيرات)

تُحدث هذه المصادر تقلبات كهربائية، وتداخلًا كهرومغناطيسيًا، واختلافات محتملة في الهياكل.

يُستخدم معيار IEC 62305-1 على نطاق واسع في المجالات التالية:

  • المباني السكنية والتجارية
  • المنشآت الصناعية
  • محطات توليد الكهرباء
  • البنية التحتية للاتصالات
  • المطارات وأنظمة النقل
  • مراكز البيانات والبنية التحتية الحيوية

على مدى سنوات عديدة، دأبت مؤسستنا، بفضل كوادرها المؤهلة وذات الخبرة، على فهم احتياجات عملائها، وتوفير خدمات الاختبار المتقدمة التي تتطلبها، ومساعدتهم في إنشاء أنظمة الإدارة وتطبيقها وتحسينها. وفي هذا الإطار، نقدم أيضًا خدمات اختبار متوافقة مع معيار IEC 62305-1.

واتس اب