تعريف مانع الصواعق (SPD)، ومثبِّط الجهد الزائد (SSD)، ومنظِّم الجهد بين الحياد والأرض (NGR)

عند النظر إلى الإحصاءات العالمية، نلاحظ بوضوح أن الكهرباء تحتل نسبة تتراوح بين 25٪ و40٪ من أسباب الحرائق. وإذا استبعدنا العوامل الخارجية مثل حرائق الغابات أو أعمال التخريب، نجد أن 60٪ إلى 80٪ من حرائق المباني ناتجة حصريًا عن الكهرباء — وهي نسبة مرتفعة للغاية.

السبب الرئيسي وراء هذا المعدل المرتفع هو أن مفهوم الحماية من الجهد الزائد في اللوائح والمعايير ظل لسنوات طويلة محصورًا في أجهزة مانع الصواعق (SPD) فقط.
ولكن في الحقيقة، عند دراسة تقنية مانع الصواعق ومصطلحاته الاختبارية، يتبين أنه لا يقدّم حماية من الجهد الزائد بحد ذاته، بل يركّز على تحويل التيار الزائد الناتج عن الجهد الزائد إلى الأرض.
وهذا يعني أن الجهد الزائد يظل موجودًا في النظام، مما يجعل هذه الطريقة محدودة الفعالية في حماية الأجهزة من التلف.

أما مثبِّطات الجهد الزائد (SSD – Surge Suppression Devices)، فهي تعمل بالإضافة إلى مانع الصواعق، ولا تتطلب تأريضًا مثاليًا — بل يمكنها العمل حتى في حالة عدم وجود تأريض فعّال (بينما يصبح الـSPD عديم الفائدة في غياب تأريض جيد).
يعمل الـSSD على امتصاص الجهد الزائد بين الطور والطور، أو بين الطور والحياد، مما يبدّد أثر الجهد الزائد في مراحله الأولى، أو يقطع التيار الكهربائي قبل أن يتسبب بأي ضرر أو خطر حريق.

أما منظِّم الجهد بين الحياد والأرض (NGR – Neutral-Ground Regulator)، فيعمل على تثبيت فرق الجهد بين الحياد والأرض عند مستوى أقل من 1 فولت في الأنظمة عالية الحساسية، ويمنع تذبذبه بأكثر من 0.2 فولت، مما يضمن استقرار النظام.
وبهذا يمنع الأخطاء الخطيرة مثل تعطّل أنظمة إنذار الحريق التي تتوقف عن العمل إذا تجاوز فرق الجهد بين الحياد والأرض 1 فولت.
وبفضل احتوائه على وحدة مدمجة لامتصاص الجهد الزائد، يساهم الـNGR في تأسيس معيار جديد للسلامة الكهربائية.

ما هو مانع الصواعق (SPD)، وما الذي يُتوقَّع منه؟

تُعرَّف أجهزة مانع الصواعق (Surge Protective Device – SPD) بأنها عناصر حماية تعمل على تفريغ التيار الزائد الناتج عن ارتفاع مفاجئ في الجهد إلى الأرض.
أي أنها لا تقوم بتثبيط الجهد الزائد فعليًا، بل تكتفي بتفريغ التيار اللحظي الناتج عن فرق الجهد هذا.

وعند النظر في كتالوجات الأسعار ووصف البنود الفنية، نجد عبارة مثل:

“حماية ضد الجهد الزائد وحماية للحياد”

لكن في الواقع، لا يوجد أي جهاز SPD في العالم يقدم مثل هذه الميزة أو الادعاء في مواصفاته الأصلية.
وغالبًا ما تظهر هذه العبارات بسبب أخطاء في الترجمة أو إضافات تجارية من بعض المستوردين الذين يدرجون مزايا غير موجودة فعليًا.

وهذا يؤدي إلى سوء فهم خطير: فالمهندس أو المقاول الذي يختار SPD معتقدًا أنه يوفّر حماية من الجهد الزائد أو من انقطاع الحياد، في الحقيقة لا يحمي نظامه بالشكل الصحيح.

باختصار، أجهزة SPD لا تقدم حماية من أخطاء خط الحياد (مثل انقطاعه أو ضعف اتصاله)، ولا توفر حماية فعالة من الجهد الزائد.
كما أنها لا تعمل إذا كان نظام التأريض ضعيفًا أو خاطئًا، لأنها تعتمد كليًا على وجود تأريض جيد لتفريغ التيار الزائد.

مثبِّط الجهد الزائد (SSD): الجيل الجديد من الحماية الفعالة

يعمل مثبِّط الجهد الزائد (Surge Suppression Device – SSD) بطريقة متقدمة تتجاوز آلية عمل مانع الصواعق التقليدي.
فعند حدوث جهد زائد في النظام، لا يوجّه التيار فقط نحو الأرض، بل يقوم بامتصاص الجهد الزائد فعليًا.

وبذلك يحمي خط الحياد من الانقطاع أو الخلل، ويحافظ على توازن الطور حتى في غياب تأريض مثالي.
يقوم الجهاز بموازنة فرق الجهد بين الطور والحياد والأرض خلال نانوثانية واحدة، مما يمنع الأعطال قبل حدوثها.

تُعتبر تقنية TRVaristor من شركة Trimbox تطورًا مهمًا في هذا المجال، إذ توفر قدرة تفوق خمسين ضعفًا لقدرة الفاريستور التقليدي، وتحمي الدوائر الإلكترونية الدقيقة مثل لوحات التحكم (PLC) والبطاقات الإلكترونية، وتمنع حتى الشرارات الصغيرة التي قد تسبب الحرائق.
بهذا، يملأ جهاز SSD الثغرات التي تعجز أجهزة SPD عن سدّها، ويضمن تكامل النظام الكهربائي بالكامل.

منظِّم الجهد بين الحياد والأرض (NGR): التقنية التي تنظّم الخطر الخفي

أحد أخطر المشاكل غير الملحوظة في المنشآت الكهربائية هو فرق الجهد بين الحياد والأرض.
فالاتصالات الضعيفة أو المفكوكة أو المقطوعة في خط الحياد قد تسبب تذبذبات في الجهد، وتسرب تيارات، وسخونة زائدة يمكن أن تؤدي إلى حرائق.

يعمل منظِّم الجهد بين الحياد والأرض (Neutral-Ground Regulator – NGR) على مراقبة هذا الفرق باستمرار، ويقوم بتنظيمه فورًا عندما يتجاوز 1 فولت، مما يزيل خطر الحريق ويمنع أعطال الأجهزة الإلكترونية.

تُعد هذه التقنية ضرورية بشكل خاص في أنظمة الإنارة الطارئة، وأجهزة الإنذار، وأنظمة كشف الحريق، والبنى التحتية للمستشفيات، ومراكز البيانات، حيث يُعد استمرار التشغيل دون انقطاع أمرًا بالغ الأهمية.

الفروقات التقنية بين الأجهزة الثلاثة