تحقيق مسبار
من الضروري وجود نظام مانعة الصواعق على المباني الواقعة ضمن الأماكن التي تكثُر فيها الصواعق الرعدية؛ ذلك لحماية المُمتلكات والأفراد. يُبيّن هذا المقال كثيرًا من المعلومات حول موانع الصواعق؛ بما في ذلك أنواعها وآلية عملها ومكوناتها، كما أنه يوضّح بعضًا من أضرار الصواعق وعِدّة طُرق للوقاية من هذه الأضرار أيضًا.
هل مقاومة مانعة الصواعق أكبر من مقاومة البناء؟
إن مقاومة المبنى أكبر من مقاومة مانعة الصواعق نتيجةً لوجود المواد غير الموصلة، ويجدر الذكر بأن مقاومة مانعة الصواعق ليست ثابتة دائمًا؛ إنّما ينبغي أن لا تتجاوز نسبةً مُعينةً يتم تحديدها ضمن المعايير المُطبقة في البلد. وتهدف مانعة الصواعق إلى التقليل من الأضرار والآثار السلبية التي تترتب على الصاعقة عند إصابة الممتلكات أو إصابة البشر بشكلٍ مباشرٍ؛ فيُمكن أن يؤدي ذلك إلى الموت في بعض الأحيان.
ما هي فائدة مانعات الصواعق؟
تعمل المكونات المختلفة لمانعة الصواعق مع بعضها البعض بشكلٍ مُتناغمٍ ومتكاملٍ حتى توفر الحماية المناسبة للمنشآت من أيّة أضرار تتسبب بها الصواعق؛ ذلك عن طريق اعتراض الصاعقة وامتصاصها، ثم نقل الشحنات الكهربائية الناتجة عنها إلى الأرض بالاعتماد على الأعمدة المُثبّتة في قمّة المنشأة أو على طول حوافها؛ فإن هذه الأعمدة تتلقّى الصواعق بدلًا من المبنى.
هل آلية عمل مانعة الصواعق معروفة؟
تؤدي المقاومة المرتفعة للمواد غير الموصلة في المبنى إلى ارتفاع درجات الحرارة، ثم نشوب الحرائق وظهور العديد من الأضرار الأُخرى. لكن مانعة الصواعق تتمتع بمقاومة منخفضة ممّا يُجبر التيار الناتج عن الصاعقة إلى التحوّل من المواد غير الموصلة، ذات المقاومة العالية، إلى الأجزاء الموصلة ذات المقاومة المنخفضة من مانعة الصواعق، ثم يمرُّ التيار عبر الأعمدة والأسلاك حتى ينتهي به المطاف إلى نظام التأريض دون تشكيل أيّة خطورة.
ما هي مكونات مانع الصواعق؟
يتكوّن نظام مانعة الصواعق من 3 أجزاء أساسية، وهي:
- المحطات الهوائية: تُعرف المحطات الأرضية باسم قُضبان الصواعق أيضًا في هذا النظام، وهي قضبان يتم وضعها على مسافات مُتباعدة من سطح المبنى، كذلك توضع على أيّة نقاط مرتفعة وبارزة؛ ذلك حتى تضربها الصواعق بدلًا من المبنى.
- الموصلات: يتم إنتاج الموصلات من النحاس أو بعض المعادن الموصلة الأُخرى، وتهدف إلى توفير مسارٍ ذي مقاومة منخفضة ليتبعه التيار الناتج عن الصاعقة حتى وصوله إلى نظام التأريض.
- الأقطاب الكهربائية الأرضية: تقوم الأقطاب الكهربائية بتشتيت الشحنات الكهربائية، التي نتجت عن الصاعقة في الأرض على نحوٍ آمن، ويعتمد نوع التأريض الذي تنتهي إليه شحنات الصاعقة على موصليّة التربة بشكلٍ أساسي.
هل يوجد عدة فئات من الموصلات في مانع الصواعق؟
هُناك العديد من الفئات للموصلات المستخدمة في مانعة الصواعق بالفعل، وهي الفئات الآتية:
- الموصلات الرئيسية: ترتبط الموصلات الرئيسية مع جميع المحطات الهوائية التي يتم تثبيتها على الأسطح من جهة في مانعات الصواعق، كما أنها ترتبط مع الموصلات السفلية من جهة أُخرى.
- الموصلات السفلية: تهدف الموصلات السفلية إلى ربط الموصلات الرئيسية التي تعلوها مع نظام التأريض بشكلٍ مباشرٍ، ولا بُد من توفير موصلين سفليين لكلِّ واحدٍ من المباني على الأقل، ويجب أن يقعا على زاويتين مُختلفتين ومُتقابلتين من المبنى.
- الموصلات الفرعية: يتم ربط العديد من الأجسام المعدنية حول المبنى بالموصلات الفرعية؛ لضمان تفريغ الشحنات في نظام التأريض عند التعرّض لأيٍّ من الصواعق الجانبية، ومن هذه الأجسام مراوح التهوية والمزاريب وأنابيب المياه.
ما هي أنواع مانع الصواعق؟
هُناك نوعان أساسيان لمانعة الصواعق التي يتم استخدامها خلال الوقت الراهن؛ لحماية المباني من آثار الشحنات الكهربائية التي تتولّد من صاعقة البرق، وهُما النوعان الآتيان:
- مانعة الصواعق التقليدية: في هذا النظام تقوم الأجزاء المُختلفة لمانعة الصواعق بتوفير مسارٍ مُنخفض المقاومة؛ ذلك حتى ينتقل التيار الكهربائي من خلاله إلى الأرض بشكلٍ آمن، وهو النظام الأكثر شيوعًا في المباني اليوم.
- مانعة الصواعق غير التقليدية: تندرج العديد من الأنواع الفرعية ضمن فئة مانعة الصواعق غير التقليدية؛ منها محطة الهواء التقليدية ثُنائية القطب، التي يُمكن أن تكون فعّالة في حماية المحطّات الجوية من الصواعق، كذلك نظام نقل الشحنة.
هل يتم استخدام مانعة الصواعق في المحطات الكهربائية؟
تُستخدم موانع الصواعق في جميع الأنظمة الكهربائية أينما كان موقعها الجغرافي؛ ذلك لحماية جميع معدّات نظام الطاقة الكهربائية من آثار الصواعق، وتفريغ الجهد الزائد وتشتيته دون الإصابة بأيّة أضرار، وهو نوعٌ خاصٌّ من مانعة الصواعق. كما يتم استخدام أنظمة مقاومة الصواعق في كلٍّ من المناطق العمرانية بسبب وجود المباني الشاهقة، أمّا في المناطق الصحراوية؛ فتُستخدم المانعة لعدم وجود المباني الشاهقة التي تتلقّى الصاعقة؛ ممّا يجعل المباني المنخفضة مُعرّضة إلى أثر صاعقة البرق.
هل بنجامين فرانكلين مُكتشف أقدم أشكال مانعة الصواعق؟
يُعد بنجامين فرانكلين مُكتشف أقدم أشكال مانعة الصواعق عام 1950، ويُعرف النظام الذي ابتكره فرانكلين باسم نظام مانعة الصواعق التقليدي في الوقت الراهن، ولم يُكمل فرانكلين سوى سنتين دراسيتين في المدرسة؛ إلّا إنّه قدّم كثيرًا من الابتكارات والاكتشافات، وفيما يأتي بعضًا منها:
- زعانف السباحة: قام فرانكلين بابتكار زعانف السباحة للمساعدة على التحرك بسرعة أكبر في الماء، وهو أحد الابتكارات المبكرة؛ إذ إنه قدّم هذه الزعانف عام 1717 وكان عُمره 11 عامًا فحسب.
- البطارية الكهربائية: استطاع فرانكلين تقديم واحدة من أوائل البطاريات الكهربائية، التي تعتمد على طبقات من الزجاج والرصاص لتخزين الكهرباء.
- النظارة ثُنائية البؤرة: قدّم فرانكلين النظارة ثُنائية البؤرة عام 1784 بدلًا من النظارات التي كانت سائدة في ذلك الوقت، وساعدت هذه النظارة على رؤية الأشياء القريبة والبعيدة دون الحاجة إلى استخدام زوجٍ من النظارات لذلك.
- عدّاد المسافة: ابتكر بنجامين فرانكلين عدّادًا جديدًا لقياس المسافة المقطوعة، وتمّ ربط هذا العدّاد بمحور العجلة لبعض العربات وقتها.
- القسطرة المرنة: تجاوزت ابتكارات بنجامين فرانكلين الفيزياء والاكتشافات العلمية ووصلت إلى المجالات الطبية؛ فإنه الشخص الذي ابتكر القسطرة المرنة عام 1752، وكان لديه من العُمر وقتها 46 عامًا.
- موقد فرانكلين: حمل هذا الابتكار اسم الأمريكي بنجامين فرانكلين، وهو نظامٌ تمّ ابتكاره عام 1742 وتمكّن من جعل الموقد أكثر كفاءة ممّا كان عليه قبل ذلك.
- الكراسي المدرسية: كان بنجامين فرانكلين أول من ابتكر مقعدًا جديدًا يحتوي على مكتبٍ متصلٍ، بالإضافة إلى مكان لوضع الذراع، وهو مقعدٌ تمّ استخدامه في المدارس.
ما هي أضرار الصواعق؟
تتسبب الصواعق بكثيرٍ من الأضرار المُختلفة؛ لذلك فإنه ينبغي استخدام أنواع مانع الصواعق للتقليل من هذه الأضرار، وأبرز هذه الأضرار:
- إصابة البشر: في بعض الأحيان تُصيب الصواعق الرعدية الإنسان مباشرةً وتؤثر على صحته بشكل سلبي، وهي من الحالات التي تستدعي تدخلًا مع إجراء الإسعافات الأولية، ويُمكن أن تنتهي بالموت أحيانًا.
- حرائق الغابات: يمكن أن تؤدي الصواعق إلى نشوب الحرائق في الغابات، وإذا امتدت هذه الحرائق؛ فربما تتسبب بكثيرٍ من الأضرار الهائلة التي تُصيب الإنسان، أو تؤثر على الحيوانات وأشكال الحياة الأُخرى في البيئة المُحيطة.
- تلف الممتلكات: هُناك العديد من المُمتلكات التي تتأثر بالصواعق وتتلف لذلك، كما يُمكن أن تتسبب الصواعق بحريقٍ في المنزل؛ ممّا يؤدي إلى تلف كثيرٍ من الممتلكات؛ إلّا إنّ السيارات تكون في مأمن من الصواعق عادةً بسبب هيكلها المعدني.
هل يوجد إرشادات للسلامة خلال العواصف التي تتضمن الصواعق؟
حتى في حالة وجود مانعة الصواعق على أسطح المنازل أو في الأماكن القريبة، لا بُد على المرء من اتباع الإرشادات والتعليمات، التي تهدف إلى المحافظة على سلامته ووقايته من الأضرار السلبية للبرق، وفيما يأتي بعضًا من الإرشادات للوقاية من آثار العواصف الرعدية التي تتضمن الصواعق:
- الاطلاع على نشرات الطقس: من الضروري الاطلاع على نشرات الطقس للتحقّق من وجود أيّة عواصف رعدية، وإذا أشارت التوقعات إلى هذا النوع من العواصف؛ يجب على الشخص تأجيل الأنشطة الخارجية أو الرحلات أو توفير مأوى مناسب.
- الدخول إلى المنزل: عادةً ما تكون المنازل ملاذًا آمنًا من الصواعق؛ لذلك فإنه يجب على المرء اللجوء إلى المنزل عند سماع صوت أيّة صواعق، كذلك يمكن اللجوء إلى أيّ أماكن قريبة توفر الحماية الكافية؛ مثل المحلّات التجارية.
- التفرّق: في حالة حاصرت الصواعق مجموعةً من الأشخاص في الخارج؛ فلا بُد من التفرّق عن بعضهم البعض؛ ذلك لأن التفريق يُقلّل من الإصابات خلال العاصفة الرعدية.
- إغلاق نوافذ المركبة: توفر المركبة ذات السقف الصلب حمايةً مُناسبةً من الصواعق عادةً خلافًا للمركبات المكشوفة، لكنه ينبغي على المرء إغلاق النوافذ على الفور؛ ذلك لأن خطورة الإصابة تُصبح مرتفعة إذا كانت النوافذ مفتوحة.
- عدم استخدام المياه: أثناء العواصف الرعدية يجب على الجميع تجنّب استخدام المياه في المنزل؛ لجلي الأطباق أو الاستحمام أو غير ذلك من الاستخدام؛ لأن التيار الكهربائي يُمكن أن ينتقل إلى الماء عبر الأنابيب المعدنية.
- الابتعاد عن الأجهزة الكهربائية: بما أن التيار الكهربائي يُمكن أن ينتقل من الصاعقة إلى الأجهزة الكهربائية عبر الأسلاك، أو القضبان المعدنية، أو أنظمة الاستقبال للراديو والتلفاز؛ فربما يُصيب المرء عند استخدام هذه الأجهزة، لذلك يجب عليه اجتنابها.
- اتخاذ الوضعية المناسبة: إذا كان المرء في مكانٍ مكشوفٍ ولم يستطع إيجاد مأوى قريب؛ فعليه الجلوس بالقُرب من الأرض مع وضع اليدين على الركبتين ووضع الرأس بينهما مع تجنّب الاستلقاء على الأرض، إلى جانب الابتعاد عن لمس الأرض قدر الإمكان.
اقرأ/ي أيضًا:
هل هنالك عِدّة أنواع للعوازل المائية؟
هل هناك أكثر من نوع لكسوف الشمس؟
