لماذا يَطالبُ ياجي أنتينا خارج الباب بحماية البرقِ الرغوةِ

ويوفر الهوائيات الدفاعية في الخارج أداء توجيهيا ممتازا للتواصل ذي التردد العالي جدا/تردد عال جدا، وأجهزة لاسلكية للهواة، ووصلات من نقطة إلى نقطة، ولكن هيكلها المعدني العالي يجعلها هدفا رئيسيا للبرق، ولا يلزم إضراب مباشر للمعدات المخففة؛ ويمكن أن تؤدي ضربة قريبة إلى حدوث طفرة قوية على الكابلات الحديدية وخطوط المراقبة التي تصل مباشرة إلى أجهزة استقبال وأجهزة إرسال وشبكة.

فهم تهديد البرق لنظم ياغي

فالبرق يسعى إلى طريق أقل إقحاماً على الأرض، إذ أن عظمة الياقية والازدهار تعملان كمحطة جوية، وتبدأان بزعيم متقدم يكمل الدائرة بضربة عائدة تحمل عشرات الآلاف من الأمبيرات، ووقت ارتفاع مقيس في الثانية الصغرى، ويمكن لليسار الأولي أن يصل إلى 200 كيلو متر، بل إن ضربة تبلغ 20 كيلو متراً تولدتات هائلة في أي محطة صيد عمودية.

كما أن الإضراب عن شجرة أو عمود منافذ يشع نبضاً كهرومغناطيسياً حاداً، ودرعاً كواكسياً يحمل عادة إشارات إلى الأزواج الذين يصيبون هذا النبض، ويقود إلى ارتفاع في الشظايا، وبدون حماية، تظهر الطفرة عبر الطرف الأمامي من جهاز استقبال، أو واجهة شبكة من أجهزة السحب السريع الحديثة، مما يتسبب في كثير من الأحيان في حدوث ضرر متأخر يضعف الحساسية قبل الفشل الكلي بوقت طويل.

وضع استراتيجية متعددة المستويات لحماية الأطفال

ويتألف نظام شامل من خمسة عناصر مترابطة، كل منها مجهز ومنسق لمعالجة حدث البرق ككل، والهدف هو إنشاء طائرة أرضية واحدة ومستمرة التجهيز تدور حول التركيب.

المؤسسة: نظام الكهرباء الأرضية

إن نظام الصمامات الكهربائية هو الوجهة النهائية للهبوط الحالي، ويجب أن يقدم مساراً منخفضاً من العوائق إلى الأرض، أما بالنسبة للتربة، فإن المادة 810 من قانون الكهرباء الوطني تتطلب من كل ذرة أو برج أن يربط بمنطقة أرضية تبلغ مساحتها 2.5 متراً على الأقل (8 قدماً) متجهة بالكامل إلى الأرض، وغالباً ما تولد مقاومة واحدة من الصلب ذي الغطاء النحاري تبلغ طوله 25 إلى 100 متر

وبالنسبة للتربة الصخرية أو الرملية، يفضل تصميمات الحلقات الأرضية، والأسلاك المضادة للأشعة، أو الكهروديس المحتوية على خرسانة، وفي التلال البعيدة، تقوم شبكة من الموصلات الإشعاعية المدفونة تمتد من قاعدة البرج بخفض الطوابق ومس إمكاناتها وتحسين عملية التشريد، وفيما يتعلق بالتوجيه الخاص بالموقع، يرجى الرجوع إلى موارد المؤسسة الأرضية.

الخلاص: إزالة الاختلافات المحتملة الخطرة

ولا تكفي قضبان أرضية واحدة، فكل جزء من مكوناته المعدنية - فصوله من الطوابق والزجاجات ودرعا الكبلية - تترابط معا وترتبط بنظام الكهروود الأرضي، وتقضي على فروق الفولط التي تسبب الحلق والنار، وتستخدم أجهزة القفز الثقيلة للربط بين أجزاء البرج والسكن الدوار، والأقل ارتباطات بالغاز(16).

ويجب أن تترابط أرض البرج مع الأرض الكهربائية الرئيسية للمبنى - أرضية لوحة الخدمات أو أرضية أو فوق، وتحظر اللجنة الوطنية لشمال أفريقيا نظما أرضية منفصلة غير مأهولة لأن الخريجين المتطايرين في أثناء الإضراب يمكن أن يضخوا إمكانات تدميرية في كابلات الكهرباء والاتصالات، وينبغي أن يتجه الوصل بين هذه الأراضي خارج الهيكل، وليس عبر الأماكن الداخلية، وأن يوزع على الخدمات السكنية 250.

First Line of Defense: Feed —Point Protection

وتركيب معتقل في نقطة تغذية الهوائي هو أول خط دفاع ضد ضربة مباشرة، وغالبا ما يكون هذا هو أنبوب تصريف الغاز أو جهاز إلقاء القبض على الموجات ربعية مصمم لتقطيع ماستات إلى الطفرة أو الحشود المبرومة قبل دخوله إلى الكواكس، وعندما يتجاوز عدد القاذورات في سلسلة الحشد ببوليفيزر بيس - باء50، ويستخدم المعتقلون الصناعيون المشابهة خطاً من طراز GDT يبلغ طوله 90 ختماً.

ولا يمكن للشركة وحدها أن تستوعب ضربة برق كاملة - بل تدق الطلقة الأولى وتحتاج إلى حارس طفرة في الضواحي عند دخول المبنى، وبعض التصميمات تدمج كبش فائق في مبنى DC-blocking لمنع تقطيع طاقة الإذاعات في النظم العاملة، واختيار معتقل يُحسب على نطاق الترددات وطاقة القوة القصوى؛ وخسارة الإدخال، و VSWR يجب أن تكون غير معقولة على نطاق التشغيل.

حماية دخول المباني: نقطة الانتقال الحرجة

وحتى مع معتقل مجهز بالعجلات، فإن العجلات الطويلة تعمل كهوائي للبرق القريب، لذا يجب تركيب جهاز حماية ثانوي سريع حيث يدخل الكون إلى المبنى، قبل أي معدات، ويجب أن يتحول هذا الجهاز إلى حافلة أرضية صلبة تربط مباشرة بنظام الكهرباء الأرضية في المبنى، أما بالنسبة للتردد العالي والعالي، فتؤدي إلى وضع أدنى وحدة للغاز المزود بالترددات العالية.

ويتطلب اختيار الحامي الاهتمام بما يلي:

  • Connector type:] N or UHF with weather-resistant boots.
  • Frequency range:] VSWR under 1.2:1 across all bands.
  • Let-through voltage:] Lower is better for sensitive equipment.
  • Maximum fl current rating:] Typically 20 kA to 100 kA per IEE C62.41.

تركيب الحامي في مسرد معدني مثبت في لوحة الدخول بالكابل، ويضمن نموذج مركب بالجملة أن يكون الاتصال الأرضي جزءاً أصيلاً من الضيافة، مما يقلل من خط الاستلام.

أفضل الممارسات في مجال الشحن والحفر

ويجب أن يكون موصلو الكابلات السلكية وأجهزة التحكم بالكابلات الدوارة متواصلين ومترابطين في كلا النهايتين، ولا يمكن تجنب القاع المؤدي إلا في المحطة التي تخلق حلقة أرضية كبيرة تدعو إلى تيارات موجة، وينبغي أن يربط الدرع بمنطقة البرج وأرض البرج، وقاعدة البرج، وقطعة السوائب، فيما يتعلق بكابلات الدوارة، يستخدم السلك المحمي على أي سلك الممتد على سطح الأرضي.

نظام إعداد البيانات

ويُعد الوفاء بالمدوّنة الوطنية للكهرباء ومعايير الحماية من البرق التي وضعتها المؤسسة الوطنية للكهرباء أمراً حكيماً حتى بالنسبة لمنشآت الهواة، حيث إن هذه القواعد تنبع من تحليل الفشل الذي أجري منذ عقود، وتتناول المادة 810 من قانون المنافسة الوطنية على وجه التحديد وحدات تصريف الأنيونة والحواجز.

  • يجب أن يركض الموصل الذي يُطيح به الهوائي في خط مستقيم إلى الأرض دون أن يُشفى من النحل، وإذا كان لا يمكن تجنب النحل، يجب أن يكون نصف قطره 8 بوصات على الأقل؛ ويُضاف إلى الزاوية اليمنى خطاً كبيراً.
  • ويجب حماية الموصل من الأضرار المادية؛ واستخدام القناة غير المعدنية عند الضرورة.
  • يجب أن يكون جميع موصلات الكهرباء المسببة للهبوط غير محفورة وغير متداخلة، وأن يُنهى بمشبك ملوث بالأشعة فوق البنفسجية أو مشبك مدرج.
  • ويجب إدراج معتقلي البرق الضوئي في قائمة المبلّغين 497 من طراز UL أو ما يعادلها، ويجب أن يكون السلك الأرضي قصيراً ومستقيماً قدر الإمكان، وأن يكون عادة أقل من 2 قدماً إلى الحافلة الأرضية.

وبالنسبة لمواقع البرج التجاري، فإن معايير IEC 62305 تحكم طريقة النطاق الدائر لمناطق الحماية، ولكن بالنسبة لـ Yagi النموذجية على عجلات 10 أمتار، مع التركيز على نظام حرفي من الفئة الثانية من LPS مع جهاز واحد من أجهزة السلوك وشبكة أرضية، هي معايير ملائمة. NFPA 780 مبادئ توجيهية ] توفر إطاراً شاملاً للمنشآت السكنية والتجارية، وتتشاور دائماً مع الرموز الكهربائية المحلية، التي قد تضيف متطلبات للربط بالشبكة.

التعاقب العملي

ويفترض تدفق العمل التالي تركيبة سكنية نموذجية لـ (يجي) على برج مركب على سطح الأرض أو على برج مركب أرضي، ويعمل مع شريك ولا يستقر أبداً أثناء الطقس العاصف.

التخطيط قبل التركيب

حددوا أقصر طريق من الفستق إلى الحافة الأرضية، وإذا كان المزرعة على السطح، يديرون موصلاً للنحاس الصلب من منحدر للثديين مباشرة إلى أسفل الجدار، ويؤمنون كل ثلاثة أقدام، إلى حجر أرضي بالقرب من المؤسسة، ويتجنبون التمرّد قرب الرماد أو التخدير الفلزي.

Electrode Installation

(ب) أن تقطع على الأقل 6 أقدام من قضبان النحاس طولها 8 أقدام، وأن تربطها بالنحاس الصلب المطلق رقم 4 مدفوناً على الأقل 30 سم (12 في) عميقاً، وفي التربة الصخرية، قد يكون هناك خندق ذو قدم كهربي مصمم (أوفر) أفضل، وأن تُجمع الموصل السفلي باستخدام مشبك خريفي ملوث بالمحلات الخارجية أو ذات الضغط العالي.

Mast and Tower Bonding

اربطوا مشبك أرضي صلب لامع لكل برج و اديروا قفزة ربط إلى الحافلة الأرضية المركزية

الحامية الكبرى

- نقل معتقل GDT في مخزن مائي عند لوحة الازدهار إلى الكتلة، وإرسال محطة أرضية مباشرة إلى الازدهار أو العجلة مع جهاز استنشاق مسطح من النحاس، ووصولاً إلى جهاز لاسلكياً مجهزاً بالأجهزة اللاسلكية، وربطه بجهاز استنشاق بالثلاجات الصوتية، وربطه بجهاز استنشاق كهربائي.

خط الحماية من المحركات والمراقبة

تشغيل كل سلك مراقبة محمي من خلال حجر أرضي في قاعدة الصدر وفي المدخل إلى المبنى، واستخدام أجهزة كبتر فولتية متطورة (أغبياء تي في إس) أو أنبوب الغاز على كل خط من خطي التحكم، مع الإشارة إلى حافلة الأرض، لقطع فولتات مستحثة قبل أن تصل إلى جهاز التحكم.

الصيانة والاختبار

وتتدهور حماية البرق بمرور الوقت، وتتآكل أجهزة الاتصال برود، وتتطور المقاطعات مقاومة الكهرومغناطيسية، وتضحي حماة الطفرة بأنفسهم خلال عمليات الطفرة المتكررة، وتجرى عملية تفتيش بصري واختبار كهربائي مرتين في السنة على الأقل في بداية موسم العواصف وبعد أي ضربة قريبة معروفة.

تمشي على نظام الأرض بأكمله، تحقق من الصمامات الخفيفة، والتآكل الأخضر أو الأبيض على النحاس، والضرر الميكانيكي، واستخدام جهاز اختبار للمقاومة الجزئية أو الأرضية للتحقق من مقاومة الكهروود، لا يزال منخفضاً، وبالنسبة لحاملي الفاكس، يستعاض عن نموذج الغاز - الحاجز (أو الحامي بأكمله) إذا كشفت اختبارات الفولطية المغلقة عن تدهور، ولكثير من الحامية نوافذة التي تتغير عندما تُصُصُصُ على الأنبوب.

الإطار التنظيمي والمعايير التنظيمية

وفي حين أن المنشآت المنزلية كثيرا ما تكون غير منظمة، فإن الهندسة المطابقة للمعايير المعترف بها تكفل الامتثال للأمان والتأمين، وتشمل المراجع الرئيسية ما يلي:

  • NFPA 70 (الرمز الكهربائي الوطني) ]، المادة 810: معدات الإذاعة والتلفزيون.
  • NFPA 780]: Standard for Installation of Lightning Protection Systems.
  • IEC 62305-3]: Protection against lightning — physical damage and life hazard (internal systems covered in IEC 62305-4).
  • IEE 1100] (الكتاب الزمردي): الممارسة الموصى بها فيما يتعلق بشحن المعدات الإلكترونية وحصرها.
  • UL 497]: Safety Standard for Protectors for Paired-Conductor Communications Circuits; UL 1449 forurg protective devices.

وهذه الوثائق متاحة من ناشريها، كما أن العديد من نوادي الإذاعة الهواة تقدم قوائم مرجعية مبسطة تستند إلى هذه المبادئ التوجيهية.

بروتوكولات سلامة العاصفة

ولا يوجد قدر من الحماية يجعل الهوائي الخارجي آمناً للاتصال بالبشر أثناء العاصفة الرعدية، وتنفيذ قواعد السلامة التشغيلية هذه:

  • :: فصل جميع الكابلات المسالكية والتحكمية من أجهزة اللاسلكي والحواسيب ومفاتيح الشبكة عندما يكون البرق في حدود 15 كيلومترا (10 أميال) ويمكن أن يؤدي وضع أجهزة الاتصال في حاوية معدنية مثبتة خارج النافذة إلى تبسيط هذه العادة.
  • لا تعمل أبداً على الهوائيات أو الأرض أثناء الطقس المهدد حتى لو كانت العاصفة بعيدة، فالبرق يمكن أن يسافر أفقياً على بعد كيلومتر من قاعدة السحاب
  • تركيب حماة طفرة كاملة في فريق الخدمات الرئيسي لحماية المعدات المرتبطة بشركة AC من الطفرة التي تنقلها المرافق العامة والمصاحبة لعمليات الإضراب القريبة.
  • Educate family members: the area around ground rods carries step potential hazard during a strike-stay indoors until 30 minutes after the last thunder.

خاتمة

حماية البرق لـ (يجي) هو نظام وليس صندوق واحد، يتطلب اتصالاً أرضياً منخفضاً، وربطاً دقيقاً، وقمعاً مطبقاً من نقطة الإطعام إلى الكوخ، و الصيانة المستمرة، ولئن كان الاستثمار الأولي في النحاس والقضبان وحاميات الجودة قد يبدو كبيراً، فإن هذا أمر تافه مقارنة بتكلفة استبدال شبكة مُرسلة ذات صلة، وثقة مُركَّبة.