جهد عال

يمكن أن يؤدي الضغط العالي إلى انهيار كهربائي ينتج عنه تفريغ كهربائي كما توضح ذلك البلازما.

يطلق مصطلح تيار الجهد العالي المتردد أو الجهد العالي (High Voltage)‏ على الشبكات الكهربائية التي يستخدم التيار المتردد في نقل الطاقة الكهربائية، كما أن كلمة الجهد العالي بما تحمله من معنى يشير إلى ضرورة التعامل بنوع من الحذر ومن متطلبات للعازلية.^[1][2][3]

تعريف

الجهد الكهربائي يعرف على انه فرق في القوة الكهربية (الناجمة عن حركة الالكترونات) بين نقطتين في دائرة كهربائية.و وحدة قياس الفرق في الجهد هي الفولت، ويعرف الجهد العالي على انه كل جهد قيمته تتعدى 1000 فولت حسب اللجنة الكهروتقنية الدولية .

و التعريف الرقمي للجهد العالي يعتمد على سياق النقاش. حيث ان هناك عاملين رئيسيين في تصنيف الجهد العالي وهما إمكانية احداث شرارة في الهواء، ومخاطر الصدمة الكهربائية الناجمة من الملامسة أو الاقتراب. على هذين الأساسين يخضع جميع العاملون في مجال الكهرباء بشكل خاص والفنيون في المجالات الأخرى في الشركات الصناعية بشكل عام إلى تدريبات وامتحانات سنوية مقسمة إلى ثلاث مراتب بحسب الأولوية.

السلامة

علامة الخطر الشهيرة في الكهرباء. تستعمل للدلالة على وجود جهد عالي.

تم تقييم الجهود فوق 50 فولت بأنها جهود خطرة على جسم الإنسان عند ملامستها للجلد وهي كافية لتمرير تيار صغير يتسبب في تحلل الدم وقتل الأنسجة وربما الموت. لهذا السبب توضع دائما إشارات تحذيرية خاصة في كل مكان به جهود تبدأ من هذه القيم فما فوق. هناك حالات تستدعي هذه الإشارات حتى عند 1 فولت تقريبا وهي الحالات التي يكون فيها مخزون طاقة عالي مثل البطاريات الصناعية والتي يمكن أن تعطي تيارا عند قصر الدائرة قد يصل إلى 500 أمبير وبالتالي يكمن الخطر غير المباشر في حدوث احتراق في المكان المحيط.

تطبيقات

تشمل تطبيقات الجهد العالي انابيب التفريغ، شبكات النقل الكهربائية، شبكات التوزيع الرئيسية، الأشعة السينية، الأقواس الكهربائية في توليد الشرارة لمحركات الاحتراق، مكبرات القدرة، وفي التطبيقات الصناعية مثل المحركات الكهربائية الضخمة وكذلك في أغراض علمية أخرى.

مخاطر الانفجار

يمكن للجهد العالي أن يكون سببا في إطلاق طاقة كافية لاشعال الجو المحاط بمواد مشتعلة وقد تكون النتائج مأساوية كالانفجارات. لهذا السبب نجد في المنشأات الصناعية التشديد على:

• السلامة الجوهرية باستعمال أجهزة خاصة في المنشأت المحمتملة المخاطر تم فحصها وخضعت لاختبارات طاقة اللاإشعال (طاقة غير كافية للتسبب في الاشتعال حتى عند انطلاق شرارة منها).
• واقي الانفجار، وهو أيضا أحد الشروط اللازمة في الأجهزة المستعملة في المنشأات الصناعية ويعني أن يضمن في حالة حدوث شرر أو انفجار داخل الجهاز بألا يسمح للحريق بالانتشار خارجه.

الغازات السامة

يمكن للتفريغ الكهربائي ان يكون مصحوبا بتحلل الجو المحيط وانبعاث غازات سامة تشكل خطرا يزداد في الأماكن المغلقة. من هذه الغازات الأوزون، أكاسيد النتروجين

البرق

يعتبر البرق أكبر مصدر للشرارات الفائقة، ويمكن لشرارة برق واحدة أثناء التفريغ 30 إلى 50 كيلو امبير، وبطاقة كافية لانارة مصباح منزلي لأكثر من شهر. كما أن العواصف الرعدية لها جهد خيالي يصل لمليار فولت وتيار قد يصل لنصف مليون أمبير (طاقة كافية لانارة مصباح بقدرة 100 وات لمائة عام) على الرغم من اللحظات الزمنية التي تتم بلمح البصر. تكمن مخاطر البرق في قدرته التدميرية للمرتفعات ولتجنبها توضع مانعات صواعق فوق المرتفعات المسكونة مثل المباني، المنشأات الصناعية، بحيث تكون جيدة التوصيل للكهرباء وقادرة على امتصاص أكبر قدر من الشحنة وتمريرها إلى الأرض. عندما يتم تفريغ جهد عالي إلى الأرض كما في حالة البرق لاتستطيع الأرض امتصاص الشحنة ومعادلتها انيا وانما تستغرق بعض الوقت مما ينتج عنه خطر اخر وهو جهد الخطوة وهو جهد عالي موزع على الأرض لكل مترا طوليا في جميع الاتجاهات بسبب بقاء الأرضية المصابة بالبرق أو المفرغ فيها شحنة البرق مشحونة لفترة من الزمن. لهذا السبب يجب عدم ترك القدمين منفرجتين أثناء الصواعق بل يجب ضمهما قدر الإمكان لتجنب حدوث فرق جهد الخطوة الذي قد يمرر تيارا يمكن ان يمر عبر القدمين إلى القلب ليقتل في لحظات.

وصلات داخلية

• تيار الجهد العالي المستمر
• حث كهروسكوني
• نقل الكهرباء
• خط جهد عالي

مراجع

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة إلكترونيات
• موسوعة كهرومغناطيسية
• موسوعة طاقة