التصنيف: العلوم الكهربائية

عندما يحصل التفريغ الكهربائي بسرعة من جسم مشحون إلى موصل على مقربة منه دون أن يلامسه ، تقفز شرارة بين الجسمين . وكان العالم البريطاني وليم وول في العام 1708 ، أول من علل وميض البرق في السماء بأنه شرارة من هذا القبيل على نطاق واسع .
بعد ذلك بحوالي خمسين عام أجرى العالم الأمريكي بنجامين فرانكلين تجربة ليحاول البرهنة على أن التفريغ البرقي ناتج فعلاً عن الكهرباء. فعمد في أثناء عاصفة رعدية ، إلى تطير طائرة ورقية معلق بها سلك معدني تتصل نهايته السفلى بخيط حريري أمسك به . وقد وصل فرانكلين بالخيط الحريري على مسافة امتداد ذراعه مفتاحاً معدنياً . ولدى مرور طائرته الورقية عبر سحابة رعدية قرب فرانكلين إصبعه من المفتاح المعدني فقفزة شرارة عبر الفجوة بينهما . وفي كل مرة كانت تعبر طائرته سحابة رعدية كان فرانكلين يحصل على الشرر عبر الفجوة بين إصبعه والمفتاح . وأكد له ذلك أن السحب الرعدية مشحونة بالكهرباء ، وأن بعض هذه الكهرباء يسري عبر الخيط الحريري المبتل إلى المفتاح المعدني ، وأن تجمع الشحنة على المفتاح يسبب قفز الشرارة عبر الفجوة إلى إصبعه .
بالفعل كانت هذه تجربة رائعة لكنها مجازفة خطيرة ولاشك , ومن حسن حظ فرانكلين أنه نجا , فقد حاول أحدهم إعادة التجربة ذاتها فمات مصعوقاً بشدة التفريغ .
لكن مجازفة فرانكلين لم تذهب عبثاً ، فبعد تبيانه أن البرق هو تفريغ كهربائي راح يصمم وسيلة يقي بها المباني المرتفعة من خطر الصواعق . والاختراع الذي طلع به ، وهو مانع الصواعق ، هو استنتاج منطقي بسيط من تجربة الطائرة الورقية . فقد ثبت قضيباً معدنياً في أعلى المبنى ووصله بسلك إلى الأرض ، وهكذا فإنه إذا ضربت صاعقة المبنى اقتيدت الشحنة بأمان عبر السلك إلى الأرض .
وقد خففت مانعات الصواعق كثيراً من أخطار الصواعق ومن الدمار الذي كانت تحدثه . ومع ذلك فما زالت أخطار الصواعق ماثلة في العالم بحيث تقضي على حوالي العشرين شخصاً كل يوم .!
وقد يحدث التفريغ البرقي بين سحابة وأخرى أو بين السحابة والأرض وفي كلا الحالتين يتم التفريغ في برقة واحدة تتألف عادة من خمسة إلى عشر متقاربة جداً عبر المسار نفسه . ولما كان الفاصل الزمني بين الومضات والأخرى لا يتجاوز بضعة أجزاء من مئة من الثانية فإن الومضات المتقطعة تبدو للعين البشرية كبرقه واحدة .
وبفعل الحرارة الشديدة الناتجة عن تفريغ تيار الشحنة يتمدد الهواء المجاور ، وتكرار التمدد والتقلص الناتج عن تفريغ الومضات الخمس أو العشر يحدث أمواجاً هي الرعد . ونحن نرى البرق أولاً ثم نسمع الرعد (مع أنهما يحدثان معاً) لأن الضوء أسرع كثيراً جداً من الصوت .وتخلف سماع الرعد ثلاث ثواني عن رؤية البرق يعني أن التفريغ قد حدث على بعد كيلو متر واحد منك ، إذ أن سرعة الصوت جوالي 0.33 كيلو متر في الثانية .
وقد يرى أحياناً على أطراف أجنحة الطائرات في أثناء العواصف الكهربائية . فالسحب في هذه العواصف تحمل في أسفلها شحنات كهربائية كثيفة تشحن أطراف الطائرات العابرة بالتأثير ويتم التفريغ الكهربائي بين شحنة السحابة وشحنة الأطراف المخالفة بتوهج أزرق ساطع . وكانت هذه الظاهرة تشاهد فوق صواري السفن الخشبية وأطلق على هذه الظاهرة اسم نار القديس إلمو .
ومن التأثيرات التي تسببها الصواعق أحياناً ضرب شبكة التوزيع الكهربائية . فأبراج حمل الخطوط المدببة العالية مستهدفة لمثل هذه التفريغات الكهربائية وعندما تضرب الصاعقة أحد هذه الأبراج أو الأعمدة تشتد الفولطية إلى درجة تنهار معها عوازل البرج بوميض توهجي شديد يذيب الأسلاك ، ولا بد حينئذ من قطع التيار الكهربائي عن ذلك الجزء من شبكة التوزيع إلى حين إصلاحه .

السلام عليكم

مكونات التمديدات الكهربائيةالمنزلية المراحل الاولى لمكونات وعناصر التمديدات ذات الوجه الواحد في البيتوالتي تشتمل على لوحات التوزيع وتوابعها واجهزة القياس والحمايةوفيما يلي وصف موجز لاهم مكونات هذه التمديدات 1- المصهر الرئيسيويكون عادة من النوع الكبسولي يركب على لوحة العداد ويكون مختومامن قبل شركة الكهرباء او الجهة المزودة للكهرباءاما عمله فهو توفير الحماية للتمديدات الكهربائية البيتية ضد خطرقصرة الدائرة الذي ينتج عنه تيارات عالية . 2- العداد الكهربائييركب هذا العداد على لوحة خشبية او رخامية او يوضع في خزانةمعدنية مطلية بدهان حراري ويجب ان يكون في مكان يسهل توصيلخطوط المنبع اليه واخذ القراءات التي تسجل من قبل الجابي دون عناءويستحسن ان يركب على حائط مدخل بيت الدرج او في التسويةويتم توصيل العداد مع منبع الحمل وتغطى نقاط التوصيل فيه بغطاءخاص تختمة الشركة او الجهة المزودة للكهرباء بالرصاص تفاديا للعبث . 3- القاطع الذاتيوهو قاطع احادي الوجه من النوع المفرد او المزدوج القطبية تركبهالشركة او الجهة المتخصصة بتزويد الكهرباء وتوصله كوسيلة حماية ذاتية ضدالتيارات الزائدة عن المقرر او قصر الد ائرة الذي ينتج عنه تياراتعالية ولكنها ضمن سعة القاطع . 4- وصلة الخط المحايد ( النيوترل )وهي قطع من النحاس مبسطو ومستطيلة الشكل تثبت على لوحة العداد ويوصل بها الخط اللمحايد الخارج من العداد ويوزع منها لاحمال المشترك اوالى لوحة التوزيع الفرعية في البيت . 5- لوحة التوزيع البيتيةويقصد بها لوحة الحماية التي تغذيى من خلالها الدوائر الفرعية في البيتوتحتوي على قاطع رئيسي الايرث ليكج وقواطع الدارات الفرعية ( اللين )تركيب لوحة التوزيعيراعى في تركيب البيتيها- ان تتناسب مع الحمل الكهربائي وعدد الدوائر الفرعيةب- ان تنسجم مع المكان الذي يتم تركيبها فيه وان تكون من النوع المخفيفي الحائط ولها غطاء يسهل فتحة عند الصيانةج- يجب تركيب اللوحة في مكان متوسط في البت وبعيد عن العبث وايدي الاطفالد- يجب ان تمون على ارتفاع يزيد عن 180 سم 6- تمديدات الانارةتحتوي تمديدات الانارة في البيت على عدد من الدوائر الفرعية وتكونكل دائرة منها مجموعة متقاربة من الاحمال وتتناسب عدد الدوائر الفرعية مع مساحة البيت ومع الاحمال الكهربائية الخاصة بهاوذلك لتفادي فصل التيار في جميع البيت ولتسهيل عملية الصيانة والاصلاحعند حصول عطل في الدوائر ولتقليل فقدان الضغط في اسلاك التمديداتواغذى كل دائرة فرعية عن طريق قاطع ذاتي على لوحة التوزيعوضمن المواصفات الكهربائية يجب تزويد كل دائرة فرعية بخطارضي وذلك لتأريض مخارج الانارة المعدنية . 7- تمديدات القدرة ( القوة )وهي دوائر التمديدات التي تغذي الاجهزة والمخارج من المنبعلا الكهربائيوتقسم احمال هذه الدوائر عادة الى مجموعات تكون كل مجموعة منها دائرة فرعية تغذيى عن طريق قاطع ذاتي وهناك بعض الاجهزة البيتية الكهربائيةالتي يتطلب الواحد منها دائرة فرعية خاصة بها كالطباخ او سخان الماء وغيرها من الاحمال الكبيرة نسبيا ويوصى بشكل عام ان لا تقل قياس مساحة اسرك القدرةعن 2,5 ملم ويجب ان تحتوي المخارج على خط الارضي للحماية .

الخلاصة: الـ PLC هو عبارة عن دارة معالج موصلة لمداخل و مخارج تناسب جميع التطبيقات General Purpose I/O Unit فهو مثلاً مجهز بدارة الاتصال التسلسلي و ريليات قيادة من أجل التيارات العالية (من 1 و حتى 10 أمبير)…الخ. ولذلك كل ما يجب علينا إتباعه هو أن نقوم بتوصيل مداخل و مخارج الـ PLC إلى الجهاز الذي نريد أن نتحكم به بعد برمجته طبعاً!