هل من الممكن تقوية شبكة كهربائية ضد الهجوم الكهرومغناطيسي؟

تعزيز شبكة الكهرباء ضد النبضات الكهرومغناطيسية (EMPs) يتضمن حماية البنية التحتية من الآثار الكارثية المحتملة للنبضات الكهرومغناطيسية الناجمة عن الانفجارات النووية في الأعلى أو العواصف الشمسية. إليك كيف تؤثر النبضات الكهرومغناطيسية على شبكات الكهرباء وبعض الاستراتيجيات لتخفيف تأثيرها:

كيف تؤثر النبضات الكهرومغناطيسية على شبكات الكهرباء

يمكن للنبضة كهرومغناطيسية أن تسبب اضطرابات كبيرة من خلال إحداث تيارات وفولتات قوية جداً في خطوط الكهرباء على مساحة واسعة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى:

• ضرر للمحولات والمولدات: يمكن أن تؤدي التيارات المستحثة إلى فائض في المحولات والمولدات، مما يؤدي إلى الفشل المحتمل.

• اضطراب لنظم التحكم: يمكن للنبضات الكهرومغناطيسية أن تتدخل في تشغيل نظم التحكم، مما يؤدي إلى انقطاع التيار وإضطراب النظام.

• ضرر للأجهزة الإلكترونية: يمكن أن تتعرض الأجهزة الإلكترونية الحساسة المتصلة بالشبكة للتلف بسبب التيارات المستحثة.

استراتيجيات لتعزيز شبكة الكهرباء ضد النبضات الكهرومغناطيسية

محميات التوريد والصواعق

• قم بتثبيت محميات التوريد والصواعق لتقييد الارتفاعات الجهدية التي قد تضر بالمعدات.

• تم تصميم الصواعق لتوجيه الجهد الزائد بعيداً عن المكونات الحساسة.

الدرع والمقصورات الفاراداي

• قم بدرع المكونات الحرجة باستخدام المقصورات الفاراداي أو تقنيات الدرع الأخرى لمنع تيارات النبضات الكهرومغناطيسية المستحثة.

• يمكن تطبيق الدرع على محطات التوزيع الرئيسية ومراكز التحكم لحماية الإلكترونيات الحساسة.

تصميم محولات محسن

• تطوير وتوزيع محولات مقاومة للنبضات الكهرومغناطيسية يمكنها تحمل مستويات أعلى من الجهد المستحث.

• يمكن تصميم بعض المحولات مع درع إضافي والتوصيل بالأرض لتقليل خطر التلف.

الإحتياطي وأنظمة الدعم

• تنفيذ أنظمة إحتياطية بحيث إذا فشلت جزء من الشبكة، يمكن أن يستمر الآخرون في العمل.

• تأكد من توفر مصادر الطاقة الاحتياطية، مثل المولدات الديزلية، للحفاظ على العمليات الحرجة أثناء التعافي.

قواطع الدائرة ومعدات التحويل

• قم بترقية قواطع الدائرة ومعدات التحويل لمعالجة تيارات العطل الأعلى.

• استخدم معدات التحويل المتقدمة التي يمكنها فصل أجزاء من الشبكة بسرعة لمنع الأضرار الواسعة النطاق.

أنظمة الاتصالات

• تعزيز أنظمة الاتصالات لضمان استمرار عملها خلال حدث النبضة الكهرومغناطيسية.

• استخدام الكابلات الضوئية بدلاً من الموصلات المعدنية للاتصالات، حيث أنها أقل عرضة لتأثيرات النبضات الكهرومغناطيسية.

التخطيط والاستعداد

• تطوير خطط استجابة شاملة تتضمن إجراءات لإعادة التيار بعد حدث النبضة الكهرومغناطيسية.

• إجراء تدريبات وتمارين دورية لاختبار صمود الشبكة وجاهزية الموظفين.

تقسيم الشبكة

• تقسيم الشبكة إلى أقسام أصغر منفصلة يمكن إدارة كل منها بشكل مستقل.

• يمكن أن يساعد هذا في احتواء آثار النبضة الكهرومغناطيسية في منطقة محدودة، مما يقلل من التأثير الإجمالي.

وعي الجمهور والتعليم

• تنوير الجمهور حول المخاطر المرتبطة بالنبضات الكهرومغناطيسية وتشجيعهم على اتخاذ خطوات لحماية معداتهم الإلكترونية الخاصة.

• تقديم إرشادات حول كيفية تعزيز الأجهزة المنزلية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية.

معايير التنظيم

• تطبيق معايير تنظيمية تتطلب من البنية التحتية الحرجة أن تفي بمعايير مقاومة النبضات الكهرومغناطيسية معينة.

• العمل مع الهيئات الدولية لتأسيس معايير عالمية لحماية النبضات الكهرومغناطيسية.

التحديات والاعتبارات

بينما يمكن لهذه الإجراءات أن تحسن بشكل كبير من صمود شبكة الكهرباء ضد النبضات الكهرومغناطيسية، هناك عدة تحديات يجب مراعاتها:

• التكلفة: يمكن أن تكون تكلفة تنفيذ إجراءات تعزيز النبضات الكهرومغناطيسية باهظة، خاصة بالنسبة للشبكات الكبيرة.

• التعقيد: تحمي