أجهزة الحماية من الارتفاع المفاجئ للجهد

جهاز الحماية من الارتفاع المفاجئ للجهد يقع على التوازي مع الدائرة التي يحميها، ويعرض عادة ممانعة عالية ولا يفعل شيئاً بالتشغيل الطبيعي للدائرة، حتى يحدث فرط جهد عابر، عادة من صاعقة قريبة أو عملية تبديل على شبكة المرافق أو الموقع، يدفع الجهد فوق عتبة تثبيت الجهاز. عند تلك النقطة تُوصّل مكونات SPD الداخلية، وأكثرها شيوعاً مقاومات أكسيد المعدن المتغيرة، الطاقة الزائدة إلى الأرض بشكل شبه فوري، وتحصر الجهد الواصل فعلياً للمعدات في المصب عند مستوى يمكن أن يتحمله عزل المعدات ومكوناتها.

IEC 61643 يصنّف أجهزة SPD إلى أنواع وفق موقع تركيبها في نظام التوزيع ومستوى طاقة الارتفاع المفاجئ المصممة للتعامل معه. أجهزة النوع 1 تُركَّب عند لوحة التوزيع الرئيسية الواردة، بحجم يتعامل مع تيار الصاعقة الجزئي عالي الطاقة الذي يمكن أن يدخل النظام الكهربائي للمبنى عبر ضربة مباشرة أو قريبة على الهيكل أو نظام حماية الصواعق الخاص به. أجهزة النوع 2 تُركَّب عند لوحات التوزيع الفرعية، وتتعامل مع طاقة ارتفاع مفاجئ أقل لكنها لا تزال معتبرة تمر بعد أن يكون جهاز النوع 1 قد ثبّت الحدث الأولي، أو تتعامل مع ارتفاعات مفاجئة ناتجة عن تبديل لا تتضمن صواعق على الإطلاق. أجهزة النوع 3 تُركَّب قرب، أو مدمجة في، معدات طرفية حساسة، وتوفر المستوى النهائي الدقيق من الحماية للجهاز المحدد الذي تخدمه. التركيب المنسّق بشكل صحيح يسلسل الأنواع الثلاثة معاً، إذ إن جهاز النوع 3 وحده لا يستطيع امتصاص مستوى الطاقة الذي تضخه صاعقة مباشرة في النظام بأمان، وجهاز النوع 1 وحده لا يثبّت الجهد إلى المستوى الضيق الذي تحتاجه الإلكترونيات الحساسة.

السعودية تشهد نشاطاً حقيقياً، وإن كان متبايناً إقليمياً، للصواعق، والمواقع ذات المعدات المكشوفة على الأسطح أو الهياكل العالية أو المواقع في مناطق أعلى كثافة صاعقة تحمل خطراً أعلى تناسبياً يجعل الحماية من فرط الجهد عند مستوى لوحة التوزيع أمراً يستحق تحديده كممارسة قياسية بدلاً من إضافة اختيارية، خصوصاً لتركيبات المستشفيات ومراكز البيانات والتحكم بالعمليات الصناعية حيث تحمل أضرار المعدات أو التوقف عن العمل الناتج عن حدث ارتفاع مفاجئ تكلفة حقيقية تتجاوز استبدال SPD نفسه.

يبدأ التوريد من هيكل نظام التوزيع. يحدد الاستشاري الكهربائي للمشروع نوع وموقع SPD لكل لوحة توزيع على المخطط الخطي الواحد، وترد إن إل إس باختيار SPD مطابق لتصنيف تيار الارتفاع المفاجئ (كيلوأمبير) ومستوى حماية الجهد لكل نوع، مع عرض سعر بالدولار ومدة توريد تعتمد على عدد الوحدات وتصنيف النوع.