الاضطرابات العابرة والاضطرابات في الخطوط الكهربائية هي تغيرات مفاجئة وقصيرة المدى في الجهد أو التيار في النظام الكهربائي. يمكن أن تكون هذه الاضطرابات ناتجة عن أسباب مختلفة وقد تؤثر سلبًا على المعدات الكهربائية والأجهزة الإلكترونية. فيما يلي شرح مفصل لهذه الظاهرة:
1. تعريف الاضطرابات العابرة (Transients)
الاضطرابات العابرة هي تغيرات سريعة ومؤقتة في الجهد أو التيار تستمر لفترة قصيرة جدًا (من ميكروثانية إلى ميليثانية). يمكن أن تكون هذه التغيرات إما زيادة مفاجئة في الجهد (Surge) أو انخفاض مفاجئ (Sag).
2. أنواع الاضطرابات العابرة
أ. زيادة الجهد العابرة (Voltage Surge)
- الوصف: زيادة مفاجئة في الجهد لفترة قصيرة.
- الأسباب: البرق، تشغيل أو إيقاف الأحمال الكبيرة، أعطال في الشبكة الكهربائية.
- التأثيرات: يمكن أن تتسبب في تلف المعدات الكهربائية والإلكترونية.
ب. انخفاض الجهد العابرة (Voltage Sag)
- الوصف: انخفاض مفاجئ في الجهد لفترة قصيرة.
- الأسباب: تشغيل أحمال كبيرة، أعطال في الشبكة الكهربائية.
- التأثيرات: يمكن أن تتسبب في إيقاف تشغيل الأجهزة الحساسة.
ج. الارتفاع المفاجئ في التيار (Current Surge)
- الوصف: زيادة مفاجئة في التيار.
- الأسباب: حدوث قصر في الدائرة، تشغيل المحركات الكبيرة.
- التأثيرات: يمكن أن تتسبب في تلف القواطع والفيوزات.
3. أسباب الاضطرابات العابرة
أ. البرق (Lightning)
- يمكن أن يتسبب البرق في حدوث زيادة مفاجئة في الجهد عند ضربه خطوط الكهرباء أو الأبراج.
ب. تشغيل وإيقاف الأحمال الكبيرة
- تشغيل أو إيقاف المحركات الكبيرة أو المحولات يمكن أن يتسبب في اضطرابات عابرة.
ج. أعطال الشبكة الكهربائية
- حدوث قصر في الدائرة أو انقطاع في التيار يمكن أن يتسبب في اضطرابات عابرة.
د. التفريغ الكهروستاتيكي (Electrostatic Discharge)
- التفريغ الكهروستاتيكي يمكن أن يتسبب في اضطرابات عابرة في الأجهزة الإلكترونية الحساسة.
4. تأثيرات الاضطرابات العابرة
أ. تلف المعدات
- يمكن أن تتسبب الاضطرابات العابرة في تلف المعدات الكهربائية والإلكترونية.
ب. فقدان البيانات
- في الأنظمة الحاسوبية، يمكن أن تتسبب الاضطرابات العابرة في فقدان البيانات أو تلف الأجهزة.
ج. انقطاع التيار
- يمكن أن تتسبب الاضطرابات العابرة في انقطاع التيار أو إيقاف تشغيل الأجهزة.
5. طرق الوقاية من الاضطرابات العابرة
أ. استخدام واقيات زيادة الجهد (Surge Protectors)
- تقوم واقيات زيادة الجهد بحماية الأجهزة من الزيادات المفاجئة في الجهد.
ب. استخدام مرشحات الطاقة (Power Filters)
- تقوم مرشحات الطاقة بتصفية الاضطرابات العابرة ومنعها من الوصول إلى الأجهزة الحساسة.
ج. استخدام أنظمة UPS
- أنظمة الإمداد بالطاقة غير المنقطعة (UPS) توفر حماية من انقطاع التيار والاضطرابات العابرة.
د. تصميم الشبكات الكهربائية بشكل جيد
- تصميم الشبكات الكهربائية بشكل جيد يمكن أن يقلل من حدوث الاضطرابات العابرة.
6. المعايير والمواصفات
- IEC 61000-4-5: معيار دولي يحدد طرق اختبار مقاومة الأجهزة للاضطرابات العابرة.
- IEEE C62.41: معيار يحدد مستويات الاضطرابات العابرة في الشبكات الكهربائية.
