Header Ads

أخر المواضيع

ما هو الفرق بين جهد الخطوة (step potential) وجهد اللمس (touch potential)

 

ما هو الفرق بين جهد الخطوة (step potential) وجهد اللمس (touch potential)


جهد الخطوة: هو فرق الجهد بين قدمي شخص يقف بالقرب من جسم مؤرض نشط. يمكن أن يكون هذا الخطر غير المرئي مميتًا لأي شخص بالقرب من خط كهرباء متعطل.

في حالة حدوث fault على أبراج ارسال الكهرباء أو المحولات التي تمتلك جهد عالي، سينتقل تيار العطل الموجود في برج الإرسال إلى أسفل موصل التأريض ثم ينتشر فوق السطح قبل التعمق في العمق، مما يشكل خطرًا محتملاً على عمال المرافق في المنطقة المجاورة. كلما اقتربنا من أرجل البرج، زاد تركيز التيار وزاد الجهد.

إذا مشيت عبر هذه المنطقة النشطة، سيختلف الجهد بين قدميك. ستستخدم الكهرباء ساقيك كمسار للانتقال من منطقة ذات جهد عالٍ إلى منطقة ذات جهد أقل، مما يؤدي إلى حدوث صعق كهربائي أو إصابة خطيرة.




كيف تتجنب حدوث جهد الخطوة (step voltage)

إذا كنت على مقربة من أحد خطوط الكهرباء المنهارة، فيجب أن تتخذ خطوات صغيرة متقطعة مع وضع قدميك بالقرب من بعضهما البعض وملامستهما للأرض في جميع الأوقات. لا تخطو خطوات كبيرة ولا تسمح للكعب بتمرير أصابع قدميك. هذا يضمن بقاء كلا القدمين في مناطق ذات جهد مماثل.



جهد اللمس (Touch Potential)


عند حدوث عطل في برج أو محطة فرعية، يمر التيار عبر أي جسم البرج او أي جهاز معدني تم تأريضه ويدخل إلى الأرض. هؤلاء الأفراد "الذين يلمسون" شيئًا بالقرب من الجسم المعدني سوف يتعرضون لجهود اللمس التي قد تكون خطرة.

على سبيل المثال، إذا قام شخص بلمس  ساق برج عالية الجهد عند حدوث عطل (fault)، فإن الكهرباء تنتقل عبر ساق البرج إلى يد الشخص ومن خلال الأعضاء الحيوية في الجسم. عندئذٍ ستستمر في طريقها وتخرج من خلال القدمين إلى الأرض. ومن المطلوب عن تصميم نظام التأريض تحليل دقيق لتحديد التيارات المقبولة التي يمكن أن يتحملها الجسم في حالة حدوث خطأ.







تستخدم المعايير الهندسية مسافة وصول تبلغ مترًا واحدًا لحساب إمكانات اللمس. يتم استخدام مسافة وصول بطول مترين عندما يكون هناك كائنان أو أكثر داخل منطقة حدث GPR.

على سبيل المثال، يمكن للشخص أن يمد ذراعيه ويلامس شيئين في وقت واحد مثل ساق برج وخزانة معدنية. من حين لآخر، سيستخدم المهندسون مسافة ثلاثة أمتار لتوخي الحذر بشكل خاص، حيث يفترضون أن شخصًا ما قد يستخدم أداة كهربائية بسلك طاقة يبلغ طوله 3 أمتار.

يعد اختيار مكان وضع النقاط المرجعية المستخدمة في حسابات جهد اللمس أمرًا بالغ الأهمية في الحصول على فهم دقيق لمستوى الخطر في موقع معين. يستخدم الحساب الفعلي لـ Touch Potentials كائنًا محددًا (مثل ساق البرج) كنقطة مرجعية أولى. هذا يعني أنه كلما ابتعدت النقطة المرجعية الأخرى عن البرج، زاد الفرق في الجهد. إذا كان بإمكانك أن تتخيل شخصًا بأذرع طويلة بشكل لا يصدق يلامس ساق البرج ومع ذلك يقف على بعد عشرات الأمتار، فسيكون لديك فرق كبير في الإمكانات بين أقدامه والبرج. من الواضح أن هذا المثال غير ممكن: هذا هو سبب أهمية تحديد مكان ومسافة النقاط المرجعية المستخدمة في حساب اللمس ولماذا تم إنشاء قاعدة المتر الواحد.

عادةً ما يتم تخفيف المخاطر المحتملة بالخطوة واللمس من خلال واحدة أو أكثر من الأساليب الثلاثة (3) الرئيسية التالية:

1. تقليل مقاومة نظام التأريض إلى الأرض.
2. التنسيب المناسب للموصلات الأرضية.
3. إضافة طبقات سطحية مقاومة.
إن فهم التطبيق الصحيح لهذه التقنيات هو المفتاح لتقليل أي مخاطر ارتفاع محتملة على الأرض والقضاء عليها. فقط من خلال استخدام برنامج محاكاة كهربائية ثلاثي الأبعاد متطور للغاية




تقليل المخاطر المحتملة من جهد اللمس وجهد الخطوة


واحدة من أبسط الطرق لتقليل المخاطر المحتملة للخطوة واللمس هي ارتداء أحذية الخطر الكهربائية. عندما تكون الأحذية جافة، فإن أحذية الخطر الكهربائية المصنفة بشكل صحيح لديها مقاومة كبيرة جداً تقدر بملايين الأومات من المقاومة في نعلها وهي أداة ممتازة لسلامة الأفراد. من ناحية أخرى، عندما تكون هذه الأحذية مبللة ومتسخة، فقد يتجاوز التيار نعال الحذاء عن طريق المادة التي تراكمت على جوانب الحذاء. يمكن أن يكون للحذاء المصنوع من الجلد الرطب مقاومة عند حدود 100 أوم. علاوة على ذلك، لا يمكن افتراض أن عامة الناس، الذين قد يتمكنون من الوصول إلى المحيط الخارجي لبعض المواقع، سيرتدون مثل هذه المعدات الواقية.


تقنية أخرى مستخدمة في التخفيف من المخاطر المحتملة للخطوة واللمس هي إضافة طبقات سطحية أكثر مقاومة. غالبًا ما يتم إضافة طبقة من الصخور المكسرة إلى برج أو محطة فرعية لتوفير طبقة عازلة بين الأفراد والأرض. تقلل هذه الطبقة من كمية التيار التي يمكن أن تتدفق عبر شخص معين وإلى الأرض. تعتبر مكافحة الحشائش عاملاً مهمًا آخر، حيث يتم تنشيط النباتات أثناء حدوث خطأ ويمكن أن تقوم بتوصيل الفولتية الخطرة إلى الشخص. يعتبر الأسفلت بديلاً ممتازًا، حيث إنه أكثر مقاومة من الصخور المكسرة، ولا يمثل نمو الحشائش مشكلة. تعمل إضافة طبقات السطح المقاومة دائمًا على تحسين سلامة الأفراد أثناء حدث GPR.


ليست هناك تعليقات