اهمیت توجه به پدافند غیرعامل شهری در شبکه توزیع انرژی

انجمن علمی اقتصاد شهری ایران

تاریخ درج: ۲۵ دي ۱۳۹۵ | تاریخ آخرین ویرایش: ۲۵ دي ۱۳۹۵

متأسفانه در حال حاضر در طراحی و اجرای اکثر پست‌‌های توزیع برق‌ شهری، اصول و مبانی دفاع غیر عامل رعایت نشده و بسیاری از آن‌ها در مقابل تهدیدات انسان ساخت آسیب‌پذیر هستند.

به گزارش  پایگاه اطلاع‌رسانی انجمن علمی اقتصاد شهری ایران، به طور کلی تمامی کاربری‌های موجود در سطح یک شهر اعم از کاربری‌های تجاری، مسکونی، صنعتی، اداری، درمانی و ... جهت تداوم و استمرار فعالیت‌های خود نیازمند استفاده از انرژی الکتریکی هستند. بدیهی است که در صورت آسیب دیدن سیستم تولید، انتقال و توزیع برق بسیاری از فعالیت‌های حیاتی کشور را از ارائه خدمات ناتوان می‌سازد. امروزه ضرورت تولید برق و حفاظت و حراست از آن بر کسی پوشیده نیست اما علاوه بر تولید اصولی و صحیح برق، انتقال و توزیع آن نیز از جمله مسائل مهم در سیستم برق رسانی یک شهر محسوب می‌شود. لذا  حفاظت از پست‌های برق از جمله پست های توزیع امری ضروری و غیر قابل انکار می‌باشد. متأسفانه در حال حاضر در طراحی و اجرای اکثر پست‌‌های توزیع برق‌ شهری، اصول و مبانی دفاع غیر عامل رعایت نگردیده است. از این رو بسیاری از آن‌ها در مقابل تهدیدات انسان ساخت آسیب‌پذیر بوده و نیازمند تمهیدات و ملاحظاتی در جهت مقاوم سازی و پایین آوردن میزان آسیب پدیری آن‌ها می‌باشد.

تهدیدات محتمل و یا اثرگذار بر پستهای توزیع برق شهری

از آنجایی که یکی از اهداف دشمن در زمان حمله زیرساخت های شهری و فلج کردن شهر از نظر خدمات و تجهیزات زیربنایی است، اعمال آسیب به پست های توزیع برق از راه های مختلف گزینه مناسبی برای رسیدن دشمن به این هدف خود می باشد. تهدیدات دشمن به منظور اخلال در عملکرد پست های توزیع برق و یا انهدام و توقف کامل برقرسانی آن ها، و نیز تهدیداتی که اثرات جانبی آن ها می تواند پست های توزیع برق را دچار آسیب کنند، شامل موارد زیر می باشد

•بمب های الکترومغناطیسی

•بمب های گرافیتی

•امواج ناشی از انفجارها و اصابت های غیرمستقیم

•ترکش های ناشی از انفجارها و اصابت های غیرمستقیم

•اغتشاشات و ناامنی های داخلی

ملاحظات پدافند غیرعامل در طراحی پست های توزیع برق شهری

پست های توزیع در سطح شهر را می توان هم به صورت باز (معمولی یا هوایی) و هم به صورت بسته (گازی یا معمولی) اجرا کرد. با توجه با اینکه یکی از زیرساخت های مهم شهری مراکز مربوط به توزیع برق از جمله پست های توزیع برق بوده و ممکن است یکی از نقاط مورد تهدید دشمن در زمان حمله باشد و همچنین با توجه به وابستگی فعالیت دیگر زیرساخت های شهری به تداوم عملکرد این نوع از پست های برق و نیاز ضروری به آن ها خصوصا در زمان بحران، در ادامه به راهکارهایی جهت افزایش بازدارندگی، کاهش آسیب پذیری و تداوم عملکرد پست های فوق الذکر از دیدگاه پدافند غیر عامل می پردازیم:

اولین نکته در این زمینه انتخاب درست محل احداث پست برق می باشد که برای این منظور باید کلیه ملاحظات مهندسی و پدافند غیرعامل را در نظر گرفت. توصیه می شود این نوع پست ها در کنار میادین، چهارراه ها و خیابان های اصلی شهر احداث نشوند چرا که در صورت احداث در این نقاط هم میزان آسیب پذیری آن ها بالا رفته و هم در صورت آسیب دیدن می تواند تاثیرات نامطلوب بیشتری بر دیگر زیرساخت های شهری، ترافیک خیابان ها و نیز از جنبه روانی بر مردم داشته باشد.

به منظور کاهش آسیب پذیری پست های توزیع و با توجه به وجود آلودگی هوا در کلان شهرها، در انتخاب نوع آن ها از نظر محل قرارگیری تجهیزات دقت کافی لحاظ گردد و الزاما به صورت بسته اجرا گردند.

در نقاط پر رفت و آمد به دلیل جلوگیری از خطرات احتمالی و بالا بردن ایمنی افراد و نیز با توجه به رعایت زیبایی شهری توصیه می شود این پست ها به صورت زیرزمینی اجرا گردند.

مکان هایی که با گرانی یا محدودیت زمین مواجه هستیم، نیز احداث زیرزمینی پست های توزیع پیشنهاد می گردد.

همچنین در نقاطی از شهر از جمله در مجاورت ساختمان های اداری با اهمیت بالا، که امکان وقوع حملات هوایی و یا انفجارات تروریستی وجود دارد، توصیه می شود پست های توزیع برق به صورت زیرزمینی احداث گردند.

با توجه به مزایای پست های گازی توصیه می شود با در نظر گرفتن مهندسی ارزش، از این نوع پست ها استفاده شود.

توصیه می شود هر پست توزیع در سطح شهر از حداقل دو لینک جداگانه که به دو پست فوق توزیع مجزا متصل هستند، تغذیه شود.

اتاق پست برق حتما باید دارای دیوارهای بتونی بوده و تأسیسات الکتریکی آن نیز دارای کلاس انفجاری زون۱ و گروه IIC باشد.

درب پست برق به سمت بیرون باز شوند.

درب پست برق باید فلزی و مقاوم در برابر امواج و ضد ضربه باشند.

درب اتاق پست برق باید مجهز به قفل مکانیکی مناسب باشد. توصیه می شود درب اتاق پست برق علاوه بر قفل مکانیکی باید دارای قفل الکترونیکی (کارت هوشمند، اثر انگشت و ...) نیز باشد.

سطح عایقی سیستم قدرت براساس استاندارد IEC و پس از انجام مطالعات و محاسبات اتصال کوتاه برای هر تابلو و یا تجهیز الکتریکی تعیین خواهد شد.

برای ترانسفورماتورها کلاس عایقی H وکلاس حرارتی B در نظر گرفته شود.

سیستم الکتریکال باید بر اساس ایمنی پرسنل در هنگام کار و یا تعمیرات، سرویس های قابل اطمینان، راحتی در زمان کار، بیشترین قابلیت تعویض قطعات و همچنین قابلیت توسعه در آینده طراحی شده باشد.

سیستم الکتریکال باید بر اساس ایمنی پرسنل در هنگام کار و یا تعمیرات، سرویس های قابل اطمینان، راحتی در زمان کار، بیشترین قابلیت تعویض قطعات و همچنین قابلیت توسعه در آینده طراحی شده باشد.

در صورت وجود بیش از یک ترانسفورماتور در یک پست برق، محوطه ترانسفورماتورها باید به گونه ای باشد که ترانسفورماتورها با یک دیوار آجری به ارتفاع حداقل دومتر از همدیگر جدا شوند.

از ساختمان های چندطبقه و مرتفع و غیر قابل حفاظت اجتناب گردد.

با انتخاب درست نوع پیچ و مهره باید کف ترانسفورماتور به فونداسیون پیچ شود که از عدم تحرک ترانسفورماتور در اثر امواج انفجار یا زلزله اطمینان خاطر کامل داشت.

کابل ها تا حدی بلندتر انتخاب گردند تا در زمانی که موج انفجار موجب جابجایی و تکان تجهیزات می شود، در محل اتصال، شکستگی نداشته باشیم.

در زیر هر ترانسفورماتور روغنی یک چاهک مناسب جهت تخلیه روغن ساخته شود. این چاهک دارای راه تخلیه در پایین ترین نقطه بوده و توسط لوله هایی با شیب مناسب با مخزن بزرگتری برای جمع آوری روغن ترانسفورماتورها متصل گردد و یا دارای سیستم ساکشن مایعات باشد. این چاهک باید تا ارتفاع مناسبی (حدود نصف آن) با شن پر شود. ابعاد چاهک بستگی به حجم روغن ترانس داشته ولی در هر صورت ارتفاع کل ان نباید کمتر از ۱۰۰Cm باشد. (محفطه یا چاهکی که عموما مورد استفاده قرار می گیرد، تنها برای جمع آوری روغن هایی که بهطور معمول از ترانسفورماتورها نشت می  کنند، تعبیه شده است و سیستم جمع آوری جامع روغن وجود ندارد. در صورت آسیب دیدن ترانسفورماتور و خروج زیاد روغن در صورتی که برای جمع آوری تدبیری اندیشیده نشود، خطر آتش سوزی کل پست را تهدید می کند.)

در محل اتصال تجهیزات به تکیه گاه، از صفحات میراگر استفاده شود. در اکثر کشورهای زلزله خیز جهت کاهش نیروی تکانی از این صفحات استفادهمی شود که می توان جهت کاهش اثرات موج انفجار نیز از آن ها استفاده نمود.

تمهیدات لازم جهت جلوگیری از ورود گرد وغبار و مواد آلاینده به داخل پست برق به عمل آید.

محل اتصال کابل های برق به سامانه ها به وسیله خمیر یا لاک های مخصوص غیرقابل نفوذ شوند. (جهت مقابله با پودرهای گرافیتی، گردو غبار و غیره)

در اتاق پست می توان با نصب هواسازی قوی یا فیلترهای مخصوص، با ایجاد فشار مثبت از نفوذ اجسام خارجی به داخل این گونه اماکن جلوگیری کرد.

جهت مقابله با حملات الکترومغناطیس از فیلترهای EMI در مسیر کابل های ورودی و خروجی کلیه تجهیزات استفاده گردد.

زمین کردن تمام تجهیزات، یکی از روش های موثر در کاهش اثر امواج الکترومغناطیسی (EMP) می باشد که حساسیت در اجرای درست و اصولی این مهم، تاثیرات تهاجم الکترومغناطیسی را بسیار کاهش می دهد.

موثرترین روش محافظت از وسایل الکتریکی در برابر حملات EMP قرار دادن تجهیزات در قفس فارادی می باشد که از ورود میدان مغناطیسی به داخل تجهیزات جلوگیری می کند. در این خصوص  ضروری است بر اساس مهندسی ارزش تصمیم گیری نهایی اتخاذ گردد.

تمامی کابل های استفاده شده در پست برق الزاما شیلد شده باشند.

در پست های برق از بازشوها یا پنجره های اضافی استفاده نگردد.

دریچه کانال های تهویه و پنجره ها دارای فیلترهای مناسب (لانه زنبوری) جهت کاهش ورود امواج به فضای پست برق باشد.

کانال های تهویه دارای حداقل سه خم ۹۰ درجه به صورت T شکل باشد.

فونداسیون بتونی برای نصب ترانسفورماتورها و تجهیزات داخل محوطه ترانسفورماتورها باید حداقل ۲۰۰mm از سطح تمام شده بلندتر باشد. همچنین کف آن ناحیه باید دارای شیب و راه آب مناسب  برای تخلیه روغن، آب و سایر مایعات را داشته باشد.

کابلهای فشارقوی وفشارضعیف در پست برق باید به صورت منظم و در دسته های منظم بر روی نردبان ویا سینی کابل قرارداده شود واز استقرار کابلها برروی زمین ویا تقاطع همسطح کابلها خودداری شود.

سطح پست برق در پایین ترین نقطه باید بالاتر از سطح آب منطقه باشد.

پس از اتمام عملیات کابل کشی، محل ورود کابلهای فشارقوی و فشارضعیف به داخل پست برق و نیز بین قسمتهای ترانس ها با تابلوهای برق به وسیله  کمپوند یا ماده ضد حریق مناسب پر شود.

تمامی درب های دسترسی و تمامی تابلوهای برق دارای برچسب خطر باشند.

در سیستم اتصال زمین، هادی خنثی باید درمحل پست ترانسفورماتور یا در محل تحویل نیروی برق به طور موثر و مطمئن زمین شده باشد ، به نحوی که ولتاژ هادی خنثی نسبت به زمین درصورت بروز اتصال به زمین طولانی مدت ، از مقدار مجاز ۵۰ ولت تجاوز ننماید ، بنابر این لازم است که مقدار کل مقاومت اتصال زمین از دو اهم بیشتر نباشد.

استفاده از هادی های آلومینیومی به عنوان هادی حفاظتی مجاز نمی باشد و صرفا هادی مسی مجاز است.

انجام محاسبات مربوط به ولتاژهای تماس و ولتاژ گام در محدوده پست های برق الزامی است.

سیستم اطفا حریق از نوع گاز CO۲ در نظر گرفته شود و دارای سنسورهای تشخیص حرارت یا دود بوده و در صورت وقوع آتش سوزی به صورت اتوماتیک فعال گردد.

جنس لوله های سیستم اطفا گازی فلزی باشد و در نصب آن ها دقت لازم به کار برده شود و استحکام کافی را داشته باشد تا در صورت بروز حادثه های دیگر مانند زلزله یا موج ناشی از انفجار خود عامل تهدید نباشد.

وجود خاموش کننده های دستی در محل پست برق الزامی است.

جمع بندی

پست‌های توزیع برق شهری از جمله تأسیساتی هستند که ساختمان‌ها با کاربری‌های مختلف جهت انجام فعالیت‌های خود وابستگی شدیدی به این پست برق‌ها دارند لذا مقاوم سازی این تأسیسات بر اساس اصول و مبانی پدافند غیرعامل امری ضروری و غیر قابل انکار است. از آنجایی که در طراحی و اجرای بسیاری از پست برق‌های توزیع شهری موجود در شهر‌های بزرگ از دیدگاه دفاع غیرعامل بهره‌گیری لازم نشده است و همینطور پست‌برق‌هایی که از این پس قرار بر اجرای آن‌ها است، لازم است تا با در نظر گرفتن برخی تمهیداتی که در این مطلب به آن‌ها اشاره شد میزان آسیب‌پذیری‌های آن‌ها را به حداقل ممکن کاهش داد تا از ایجاد اختلال در زندگی روزمره عموم مردم و اختلال در عملکرد‌های حیاتی کشور جلوگیری به عمل آید.

* این مطلب گزیده ای از یک مقاله علمی تحت عنوان «ملاحظات پدافند غیرعامل در کاهش آسیب‌پذیری پست‌های توزیع برق شهری و استمرار فعالیت‌ آن‌ها» است که در اولین همایش بین المللی اقتصاد شهری ارائه شده است*.