تلف الأجهزة الكهربائية

قد يؤدي التحميل الزائد إلى عدة آثار على الدائرة الكهربائية، بما في ذلك:

1- ارتفاع درجة حرارة الموصلات الكهربائية: حيث يتولد حرارة إضافية نتيجة القوة الكهرومحركة العالية المارّة في الموصلات الكهربائية، وهذا يتسبب في احتراق الأسلاك، وحدوث ضرر في المفاتيح والصمامات الكهربائية.

2- إنفجار الدائرة الكهربائية: يمكن للتيار العالي المار على طول الدائرة الكهربائية أن يتسبب في تحطيم الدوائر الإلكترونية والمكونات الأخرى، وحتى انفجار المصابيح.

3- انخفاض جودة التيار الكهربائي: يؤدي التحميل الزائد على الدائرة الكهربائية إلى تقليل قدرة الدائرة على توفير جودة تيار كهربائي مستقر.

4- تلف الأجهزة الكهربائية: يمكن أن يؤدي التحميل الزائد على الدائرة الكهربائية إلى تكسير وتلف المعادن والمواد الكهربائية داخل الأجهزة، ويؤدي هذا في النهاية إلى حدوث عطل في الأجهزة وتلفها.

أنظمة الأمان الكهربائية هي مجموعة من الأجهزة والتقنيات الكهربائية التي تضمن تشغيل المعدات الكهربائية بأمان. وظائفها هي حماية الأشخاص من الصعق الكهربائي وحماية المعدات من الأعطال والأضرار التي يمكن أن تحدث نتيجة لحدوث أعطال كهربائية. فمثلاً، تشمل أنظمة الأمان الكهربائية مثل هذه الأجهزة والتقنيات:

– الأرض المحمية: وهي وسيلة لتوصيل جزء من الدائرة الكهربائية مباشرة إلى الأرض، مما يسمح بتصريف التيار الكهربائي بمنتهى السرعة، ويحمي الأشخاص من الصعق الكهربائي.
– الحماية من الماس الكهربائي: توجد بعض الأجهزة الكهربائية التي قد تسبب زيادة في التيار الكهربائي، وتشمل هذه الأجهزة المحركات الكهربائية والمصابيح الكهربائية والفرن الكهربائي وغيرها. تتمثل وظيفة الحماية من الماس الكهربائي في وجود قواطع دائرة كهربائية تغلق الدائرة عندما يزيد التيار عن قيمة محددة.
– الحماية من الزيادة في الجهد: توجد بعض الظروف التي يمكن أن تؤدي إلى زيادة في الجهد الكهربائي المستخدم داخل المبنى، مما يمكن أن يتسبب في تلف الأجهزة الكهربائية. تشمل وظيفة الحماية من الزيادة في الجهد جهاز تسمى بمنظم الجهد (Voltage Regulator).
– الحماية من تسرب التيار الكهربائي: يحدث تسرب التيار الكهربائي عندما يمكن للتيار الكهربائي التسرب من الدائرة الكهربائية المغلقة إلى الأرض. وتشمل وظيفة الحماية من تسرب التيار الكهربائي وجود مقاطع تيار كهربائي (Circuit Breakers) وفصل المقاطع عند حدوث تسرب في التيار.

تتكون دوائر الطاقة الشمسية من مجموعة من المكونات الكهربائية المختلفة التي تعمل معًا لتحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية يمكن استخدامها. وتتضمن هذه المكونات:

1. الخلايا الشمسية: وهي الأجزاء الرئيسية في أي نظام طاقة شمسية، وتعمل على تحويل طاقة الشمس إلى طاقة كهربائية.

2. المحولات: وهي تستخدم لتغيير الجهد الكهربائي وتحويل الطاقة الكهربائية من التيار المستمر إلى التيار المتردد.

3. المراقب المتعدد: وهو نظام يستخدم للتحكم في تدفق الطاقة الكهربائية وضمان عدم تلف الأجهزة الكهربائية.

4. المفاتيح الكهربائية: وهي تستخدم للتحكم في تدفق الطاقة الكهربائية وتوصيلها إلى المكونات المختلفة في النظام.

5. البطاريات: وتستخدم لتخزين الطاقة الكهربائية لاستخدامها في وقت لاحق.

6. الشاحن الشمسي: وهو جهاز يستخدم لشحن البطاريات باستخدام الطاقة الشمسية.

7. العواكس: وهي تستخدم لتحويل التيار المباشر إلى تيار متردد بشكل دائم للاستخدام في المنازل والمباني.

يتم توزيع الطاقة الكهربائية في المغناطيسية الكهربائية عبر الدوائر الكهربائية المختلفة المتصلة بالمغناطيس أو الإلكترومغناطيس. عندما يتم تفعيل المغناطيس الكهربائي، يتم إنتاج تيار كهربائي في الدائرة المتصلة به، ويتم استخدام هذا التيار لتشغيل الأجهزة الكهربائية أو تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة حركية أو حرارية. يتم توزيع الطاقة الكهربائية خلال هذه الدوائر عن طريق مقاومات الدوائر، والتي تساعد على الحفاظ على تدفق الطاقة ومنع تلف الأجهزة الكهربائية. وتستخدم أيضاً حماية الدوائر الكهربائية لمنع التيار الزائد والحرارة الزائدة من الفشل في الأجهزة الكهربائية والتحكم في توزيع الطاقة الكهربائية في المغناطيسية الكهربائية.

تشمل المخاطر الكهربائية الرئيسية التالية:

1. الصدمة الكهربائية: يمكن أن تحدث صدمة كهربائية عند لمس أسلاك كهربائية أو أجهزة كهربائية مع عدم وجود عزل كافٍ بين الفرد ومصدر التيار الكهربائي.

2. الحرائق الكهربائية: بعض الأجهزة الكهربائية قد تتسبب في حدوث حرائق في حالة وجود عيوب في التصميم أو الصنع، أو إذا تم استخدامها بشكل غير صحيح.

3. تلف الأجهزة الكهربائية: يمكن لارتفاع التيار الكهربائي أو المشاكل الكهربائية الأخرى أن تتسبب في تلف أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة المنزلية الأخرى.

4. الاحتراق والانفجار: في بعض الحالات، يمكن أن يتسبب التيار الكهربائي المفرط في احتراق أو انفجار أجهزة كهربائية أو مواد كهربائية أخرى.

5. الإصابات الشديدة والوفاة: إذا لم تتم معالجة المخاطر الكهربائية بشكل صحيح، فقد يتسبب ذلك في إصابات شديدة أو الوفاة.

الشرر الكهربائي هو تفريغ كهربائي يحدث عندما ينتقل التيار الكهربائي من موصل إلى موصل آخر. يمكن أن يحدث الشرر الكهربائي في مجموعة متنوعة من المواقف، بما في ذلك:

عند توصيل أو فصل الجهاز الكهربائي.
عند لمس سلك كهربائي مكشوف.
عند حدوث عطل في الجهاز الكهربائي.
الشرر الكهربائي يمكن أن يكون خطيرًا للغاية، حيث يمكن أن يسبب الحروق والاشتعالات. يمكن أن يتسبب الشرر الكهربائي أيضًا في تلف الأجهزة الكهربائية.

فيما يلي بعض من أخطار الشرر الكهربائي:

الحروق: يمكن أن يتسبب الشرر الكهربائي في حروق خطيرة، خاصةً إذا حدث في الوجه أو اليدين.
الاشتعالات: يمكن أن يتسبب الشرر الكهربائي في اشتعال المواد القابلة للاشتعال، مما قد يؤدي إلى الحرائق.
تلف الأجهزة الكهربائية: يمكن أن يتسبب الشرر الكهربائي في تلف الأجهزة الكهربائية، مما قد يؤدي إلى التوقف عن العمل أو الاشتعال.
للتقليل من مخاطر الشرر الكهربائي، من المهم اتخاذ الخطوات التالية:

التأكد من أن الأجهزة الكهربائية في حالة جيدة.
عدم لمس الأسلاك الكهربائية المكشوفة.
استخدام مفاتيح كهربائية ذات قوابس ذاتية الإغلاق.
التأكد من أن جميع الأجهزة الكهربائية موصلة بشكل صحيح.
عدم استخدام الأجهزة الكهربائية في حالة وجود مياه.
التأكد من أن جميع الأجهزة الكهربائية بعيدة عن المواد القابلة للاشتعال.
إذا رأيت شررًا كهربائيًا، فمن المهم الابتعاد عن المنطقة على الفور وإخلاء أي شخص آخر من المنطقة. يجب أيضًا إبلاغ شركة الكهرباء على الفور.

الزيادات الكهربائية هي ظاهرة تحدث عندما يزداد الجهد الكهربائي بشكل مفاجئ وقصير المدى. يمكن أن يحدث هذا بسبب مجموعة متنوعة من العوامل، مثل الصواعق أو الدائرة القصيرة أو التحميل الزائد على الشبكة.

يمكن أن تكون الزيادات الكهربائية خطيرة لأنها يمكن أن تسبب تلف الأجهزة الكهربائية. يمكن أن تؤدي أيضًا إلى الحرائق وإصابات الأشخاص.

هناك عدد من الطرق لتقليل خطر حدوث الزيادات الكهربائية. تشمل هذه الطرق:

استخدام قواطع الدائرة.
استخدام المرشحات الكهربائية.
استخدام كابلات ووصلات عالية الجودة.
تركيب نظام حماية من الصواعق.
من المهم أيضًا أن تكون على دراية بالمخاطر التي تشكلها الزيادات الكهربائية وأن تتخذ الخطوات اللازمة لحماية نفسك ومنزلك من هذه المخاطر.

فيما يلي بعض النصائح لحماية نفسك من الزيادات الكهربائية:

قم بفصل الأجهزة الكهربائية عند عدم استخدامها.
قم بتركيب قواطع الدائرة في منزلك.
قم بتركيب مرشحات كهربائية على الأجهزة الكهربائية الحساسة.
استخدم كابلات ووصلات عالية الجودة.
تركيب نظام حماية من الصواعق.
كن على دراية بالمخاطر التي تشكلها الزيادات الكهربائية.

بما أن درجة حرارة الهواء تنخفض في الأجواء الباردة، فإن الرطوبة النسبية للهواء تزيد، وهذا يؤدي إلى تجمع الكهرباء الساكنة على الأسطح غير المؤرضة، مثل السيارات والأسلاك والأجسام المعدنية الأخرى. تعمل الأدوات الكهربائية مثل المجففات والمنشفات على إثارة الكهرباء الساكنة أيضًا، حيث يتم تراكم الشحنات الكهربائية على الأجزاء البلاستيكية والمعدنية للأدوات. من الممكن أن تؤدي الكهرباء الساكنة إلى إصابة الأشخاص بالصدمات الكهربائية الخفيفة، وقد تسبب أيضًا في تلف الأجهزة الكهربائية. لذلك، من الجيد اتخاذ بعض الخطوات الوقائية مثل تأريض الأدوات الكهربائية وتفادي لمس الأسلاك الكهربائية العارية.

بما أن درجة حرارة الهواء تنخفض في الأجواء الباردة، فإن الرطوبة النسبية للهواء تزيد، وهذا يؤدي إلى تجمع الكهرباء الساكنة على الأسطح غير المؤرضة، مثل السيارات والأسلاك والأجسام المعدنية الأخرى. تعمل الأدوات الكهربائية مثل المجففات والمنشفات على إثارة الكهرباء الساكنة أيضًا، حيث يتم تراكم الشحنات الكهربائية على الأجزاء البلاستيكية والمعدنية للأدوات. من الممكن أن تؤدي الكهرباء الساكنة إلى إصابة الأشخاص بالصدمات الكهربائية الخفيفة، وقد تسبب أيضًا في تلف الأجهزة الكهربائية. لذلك، من الجيد اتخاذ بعض الخطوات الوقائية مثل تأريض الأدوات الكهربائية وتفادي لمس الأسلاك الكهربائية العارية.

يعمل المنظم الكهربائي على تثبيت الجهد الكهربائي المستمر في دوائر التيار الكهربائي المستمر. يقوم المنظم بتخفيض تذبذبات الجهد الناتجة عن تغيرات التيار ومنع تشوه الإشارات الكهربائية المرسلة في الدائرة. وبذلك يمنع المنظم تلف الأجهزة الكهربائية التي تعمل بالجهد المستمر. يمكن استخدام المنظم في العديد من التطبيقات مثل شواحن البطاريات ومحركات السيارات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة.