كتاب «التوافقيات في الشبكات الكهربائية» للدكتورة كاميليا يوسف محمد
يُعد كتاب «التوافقيات في الشبكات الكهربائية» للدكتورة كاميليا يوسف محمد من الكتب العربية المتخصصة والمهمة في مجال الهندسة الكهربائية، لما يقدمه من معالجة علمية دقيقة لموضوع التوافقيات (Harmonics) وتأثيرها في أنظمة القدرة والشبكات الكهربائية الحديثة. ويتميز الكتاب بأسلوبه الأكاديمي التطبيقي الذي يجمع بين الشرح النظري والأمثلة العملية، مما يجعله مرجعًا مهمًا للطلاب والمهندسين والباحثين.
يعرض الكتاب مفهوم التوافقيات باعتبارها موجات كهربائية ذات ترددات مضاعفة للتردد الأساسي للشبكة، تنتج عن الأحمال غير الخطية مثل المقومات الإلكترونية، وأجهزة التحكم، والمحولات، والمعدات الصناعية الحديثة. وقد أوضحت المؤلفة أن التطور الكبير في استخدام الأجهزة الإلكترونية أدى إلى زيادة هذه الظاهرة داخل الشبكات الكهربائية، مما جعل دراستها ضرورة هندسية ملحة.
وتبرز أهمية الكتاب في تبسيطه لطرق تحليل هذه التوافقيات باستخدام تحليل “فورييه”، وشرح كيفية تفكيك الموجات المعقدة إلى مركبات أساسية وتوافقية، مع توضيح القوانين الرياضية والعلاقات الفيزيائية المرتبطة بها. كما يتناول الكتاب مفهوم التشويه التوافقي الكلي (THD) وطرق حسابه وقياسه داخل الأنظمة الكهربائية.
تكمن أهمية الكتاب في أنه لا يقتصر على الجانب النظري، بل يربط المعرفة العلمية بالمشكلات الواقعية التي تواجه مهندسي القدرة الكهربائية. فالكتاب يناقش تأثير التوافقيات على:
- كفاءة الشبكات الكهربائية.
- ارتفاع درجة حرارة المحولات والكوابل.
- زيادة الفواقد الكهربائية.
- حدوث الرنين الكهربائي.
- تشويه الجهد والتيار.
- تأثر أجهزة القياس والحماية والتحكم.
كما يوضح الكتاب مصادر التوافقيات في الآلات الكهربائية، والمحولات، وأجهزة التقويم، والأحمال الصناعية والمنزلية، مع عرض طرق الحد منها باستخدام المرشحات الكهربائية ووسائل المعالجة المختلفة. وهذا يجعل الكتاب مرجعًا تطبيقيًا مفيدًا في تصميم الشبكات وتحسين جودة القدرة الكهربائية.
من أبرز ما يميز هذا الكتاب شموليته وتنظيمه العلمي؛ إذ يتناول الموضوع في عدة أبواب تشمل:
- تعريف التوافقيات وتحليلها الرياضي.
- مصادر التوافقيات.
- آثار التوافقيات على المعدات والشبكات.
- طرق القياس والتحليل.
- أساليب المعالجة والحد من التشوهات التوافقية.
وقد دعّمت المؤلفة الشرح بالأشكال التوضيحية والمعادلات والأمثلة العملية، مما يساعد القارئ على فهم الظواهر الكهربائية المعقدة بصورة سهلة ومنهجية. كما أن الكتاب يُعد من المراجع العربية النادرة التي تناولت موضوع التوافقيات بهذا العمق والتفصيل العلمي.
إن كتاب «التوافقيات في الشبكات الكهربائية» يمثل إضافة علمية مهمة للمكتبة العربية في مجال الهندسة الكهربائية، لأنه يعالج واحدة من أهم المشكلات المرتبطة بجودة الطاقة الكهربائية في العصر الحديث. وقد نجحت الدكتورة كاميليا يوسف محمد في تقديم مرجع علمي يجمع بين الدقة الأكاديمية والتطبيق العملي، مما يجعل الكتاب ذا أهمية كبيرة لكل من يدرس أو يعمل في مجالات القدرة الكهربائية والطاقة والشبكات الحديثة.
