تأثير "جودة الطاقة الكهربائية" على سلامة عمل السفن البحرية
الملخص
تقدم هذه الورقة دراسة شاملة لنظام الطاقة الكهربائية في السفن، مسلطة الضوء على الارتباط الوثيق بين جودة الطاقة الكهربائية المستخدمة وخطر وقوع كوارث بحرية. تتناول الورقة المخاطر الكبيرة التي تهدد حياة الإنسان والبيئة الطبيعية، بالإضافة إلى الخسائر الاقتصادية الناجمة عن تدهور جودة الطاقة الكهربائية. تؤكد الورقة على أهمية تقييم وتحسين جودة الطاقة الكهربائية لضمان سلامة وكفاءة عمليات السفن. تشير التحليلات والاختبارات التي أجريت على بعض السفن إلى ضرورة إيجاد حلول شاملة لمشاكل جودة الكهرباء في أنظمة السفن. تتضمن الإجراءات المقترحة منع الاضطرابات الكهرومغناطيسية، تحسين جودة الكهرباء في الأنظمة الفرعية، زيادة مناعة أجهزة الاستقبال، ومراقبة جودة الطاقة في شبكات السفن. تؤكد الورقة على ضرورة أن تكون جودة الكهرباء أولوية في تصميم، تنفيذ، تصنيف، وتشغيل أنظمة طاقة السفن. هذه المسألة تهم جميع الأطراف المعنية مثل مصنعي السفن، أصحابها، المؤسسات المشرفة، ومؤسسات التصنيف البحرية. حل مشكلة جودة الكهرباء يتطلب المعرفة والخبرة المناسبة، بالإضافة إلى البحث عن طرق جديدة للحد من تأثير انخفاض جودة الكهرباء على التشغيل الفعال والآمن للسفن. في الماضي، كانت التشوهات في الجهد الكهربائي لشبكات السفن ناتجة عن عمليات التبديل في المفاتيح الكهربائية وأجهزة الاستقبال، فضلاً عن الجهد الزائد الذي يحدث عند احتراق المنصهرات الكهربائية. أما في الوقت الحالي، فقد أصبحت محولات أشباه الموصلات من نوع AC-DC و DC-AC و DC-DC و AC-AC هي السبب الرئيسي لهذه التشوهات. يمكن قياس THD باستخدام محولات مخصصة لقياس التوافقيات في الجهد والتيار بواسطة الأجهزة الرقمية الحديثة. وكذلك عن طريق أجهزة القياس الذكية التي تستخدم محولات لقياس التوافقيات وتحليلها وربطها مع منظومات التحكم والمراقبة وتقديم تقارير دقيقة وفورية عن الأداء الكهربائي. حالياً تستعمل عدة خوارزميات متقدمة مثل الأنظمة السحابية التي تستخدم لجمع وتحليل البيانات الكهربائية بشكل مستمر، مما يسهل مراقبة الأداء واتخاذ القرارات السريعة، وبالتالي لتحسين كفاءة استخدام الطاقة وتقليل الطاقة المهدرة على السفن. يمكن قياس هذه التشوهات في شبكات السفن باستخدام مؤشرين رئيسيين: مؤشر تشوه الجهد الكلي (THD) الذي يقيس مدى التشوه في شكل الموجة الكهربائية، ومؤشر الانحراف الأقصى لقيمة الجهد اللحظي الذي يقيس الفرق بين الجهد اللحظي الفعلي والجهد اللحظي المثالي. باختصار، الورقة توضح ضرورة إعطاء الأولوية لجودة الكهرباء في أنظمة السفن وتوفير الحلول المناسبة للتحديات الناجمة عنها لضمان التشغيل الآمن والفعال للسفن.
