تلعب أنظمة السكك الحديدية دورًا حيويًا في النقل الحضري وبين المدن. حماية أنظمة السكك الحديدية. ومن المهم جدًا ضمان النقل الآمن والفعال، ودعم التفاعل الاقتصادي، وحماية البيئة، وزيادة المنفعة الاجتماعية. وتضمن الصيانة الدورية لهذه الأنظمة زيادة كفاءة الطاقة وإنجاز الرحلات في الوقت المناسب مع ضمان سلامة الركاب والموظفين على حد سواء. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تعمل على تحسين نوعية الحياة من خلال توفير وسائل نقل يسهل الوصول إليها وآمنة للأشخاص من جميع مناحي الحياة وتساهم بشكل إيجابي في جودة الهواء مع تقليل انبعاثات الكربون. وفي هذا السياق، فإن حماية أنظمة السكك الحديدية من الأحداث الطبيعية مثل البرق ذي الآثار الضارة العالية وصيانتها بشكل صحيح يعد استثمارًا مهمًا لمجتمع مستدام.
الحماية من الصواعق لأنظمة السكك الحديدية
البرق ظاهرة جوية طبيعية تحدث على شكل تفريغ كهربائي بين السحب أو بين السحابة والأرض. يتضمن هذا الحدث ملايين الفولتات من الشحنات الكهربائية ويتسبب في إطلاق طاقة هائلة خلال ثوانٍ. يصبح الهيكل المعدني لأنظمة السكك الحديدية هدفًا محتملاً للصواعق بسبب موصليته الجيدة. نتيجة لضربة البرق، قد تحدث مشاكل خطيرة في أنظمة السكك الحديدية، مثل تعطيل أنظمة الإشارات، وانقطاع التيار الكهربائي، وحتى ذوبان القضبان.
إن حماية أنظمة السكك الحديدية من ضربات الصواعق أمر مهم ليس فقط ضد الضربات المباشرة، ولكن أيضًا ضد نبضات الجهد الزائد الداخلي. يمكن أن تتأثر محطات السكك الحديدية، خاصة عندما تقع في منطقة مفتوحة، بضربات المشي حتى بدون التأثير المباشر للبرق. وهذا يعني أن حالات انتقال الجهد الكهربي ونبضات التبديل تحدث بشكل متكرر ويمكن أن تعطل المعدات الإلكترونية الحساسة مثل إشارات السكك الحديدية وأنظمة الاتصالات، مما يشكل تهديدًا خطيرًا للأنظمة الإلكترونية. لذلك، يجب تصميم وتنفيذ استراتيجيات الحماية من الصواعق لأنظمة السكك الحديدية بشكل فعال ليس فقط ضد ضربات الصواعق المباشرة، ولكن أيضًا ضد تقلبات الجهد العابرة وارتفاعات التبديل.%20(2).jpg)
من ناحية أخرى، يجب أن تتضمن الحماية الفعالة من الصواعق لأنظمة السكك الحديدية أربعة عناصر حماية أساسية: الحماية من الصواعق الخارجية، والحماية من الصواعق الداخلية، والتأريض والتوصيل المتساوي الجهد. تضمن الحماية الخارجية من الصواعق أن يضرب الصاعقة مباشرة ويمتص ويشتت طاقته، مما يساعد على حماية الهياكل وخطوط الكهرباء. يعمل مانع الصواعق الداخلي على حماية التثبيت الداخلي عن طريق منع تسرب الصواعق إلى النظام بشكل غير مباشر. يمنع نظام التأريض تلف الأنظمة والأجهزة عن طريق نقل طاقة البرق بأمان إلى الأرض. من ناحية أخرى، يعمل التوصيل المتساوي الجهد على تقليل التداخل الكهربائي وتأثيرات البرق غير المباشرة عن طريق تقليل فروق الجهد الكهربائي. إن استخدام منتجات الحماية من الفئة B+C في اللوحات الرئيسية، والفئة C في اللوحات الثانوية ومنتجات الحماية من الفئة D أمام الأنظمة الحساسة له أهمية كبيرة من حيث الحماية التدريجية في أنظمة منع زيادة التيار المنخفض. يوفر هذا النهج المتدرج حماية شاملة ضد مستويات مختلفة من المخاطر الكهربائية ويزيد من سلامة أنظمة السكك الحديدية.
التأريض في أنظمة السكك الحديدية
يعد التأريض في أنظمة السكك الحديدية أحد المكونات الأساسية لسلامة النظام وتشغيله. يضمن التأريض نقل الأحمال الكهربائية الزائدة بأمان إلى الأرض. وهذا أمر حيوي بشكل خاص أثناء ضربات البرق. يعمل التأريض في أنظمة السكك الحديدية على حماية كل من الأشخاص والمعدات من خلال ضمان نقل التيار العالي إلى الأرض في حالة حدوث صاعقة مباشرة أو تسرب كهربائي.
عند مرحلة بناء مراحل التأريض، تلعب نقاط الاتصال وفعالية الأمسيات المعدنية دورًا مهمًا. الطريقة المفضلة لمتانة وموثوقية نقاط الاتصال هي بشكل عام تطبيقات اللحام الحراري. يزيد اللحام الحراري من فعالية نظام التأريض من خلال جعل نقاط الاتصال أكثر متانة وطويلة الأمد. بالإضافة إلى ذلك، يجب توصيل كل جزء معدني في أنظمة السكك الحديدية بنفس نظام التأريض. وهذا يضمن الحفاظ على ظروف تساوي الجهد في جميع أنحاء الخط والمحطة بأكملها، وبالتالي تقليل المخاطر الكهربائية. على وجه الخصوص، يضمن الحفاظ على مقاومة الانتقال من السكك الحديدية إلى الأرض عند قيم منخفضة مثل 10 أوم تدفق تيارات الأعطال بشكل أسرع وبالتالي إدارة المخاطر المحتملة في النظام بشكل أكثر فعالية.