קובץ מצורף: PDF

Transcription

קובץ מצורף: PDF
‫כתב וערך‪ :‬רועי אפללו®‬
‫נתק או מגע רופף במוליך האפס‬
‫מבוא‬
‫במתקני חשמל המוגנים בהארקת הגנה ‪ TT‬או באיפוס ‪ TNC-S‬או ‪ TN-S‬נתק או מגע רופף במוליך‬
‫האפס עלול לגרום לנזקים במכשירי החשמל‪.‬‬
‫במאמר זה מתוארות ההשלכות של ניתוק מוליך האפס כאשר המתקן הוא חד‪ -‬מופעי או תלת‬
‫מופעי‪.‬‬
‫נתק במוליך האפס במתקן חשמלי חד‪-‬מופעי‬
‫כאשר מתרחש נתק במוליך האפס במתקן חד‪-‬מופעי‪,‬מכשירי החשמל יפסיקו את פעולתם‬
‫בתקלה זו לא ייגרם נזק למכשירים ולאחר תיקון התקלה הם יחזרו לפעול באופן תקין‪.‬‬
‫באיור ‪ 1‬מתואר מתקן המקבל הזנה חד מופעית‪ ,‬במתקן זה התנתק מוליך האפס שגרם להפסקת‬
‫מכשירי החשמל במתקן‪.‬‬
‫המתקן המתואר באיור מוגן בהארקת הגנה ‪ TT‬אך גם בשיטת איפוס תתרחש אותה התופעה‪.‬‬
‫איור ‪ :1‬נתק במוליך האפס במתקן חד‪-‬מופעי המוגן בהארקת הגנה ‪TT‬‬
‫כתב וערך‪ :‬רועי אפללו®‬
‫נתק במוליך האפס במתקן חשמלי תלת‪-‬מופעי‬
‫נתק במוליך האפס במתקן חשמל המקבל הזנה תלת מופעית‪ ,‬עלול לגרום לעיתים להופעת מתח‬
‫יתר בין ההדקים של צרכן חד מופעי‪ ,‬או צרכנים חד מופעים המחוברים למתקן‪.‬‬
‫באיור ‪ 2‬מוצגת דוגמה של מתקן חשמלי תלת מופעי המוגן בהארקת הגנה ‪ ,TT‬נתק במוליך האפס‬
‫מסומן כנתק מסוג ‪.I‬‬
‫איור ‪ :2‬נתק במוליך האפס במתקן תלת מופעי המוגן בהארקת הגנה ‪TT‬‬
‫במתקן הנ"ל מופעלים תנור בהספק ‪ 2000W‬ומנורה בהספק ‪ ,100W‬נתק במוליך האפס (נתק‬
‫מסוג ‪ ) I‬יגרום להופעת מתח שלוב ‪ 400V‬על החיבור הטורי של המנורה והתנור‪ ,‬החצים האדומים‬
‫מסמנים את התוואי בו נסגר מעגל הזינה של המנורה והתנור‪.‬‬
‫מפל המתח על המנורה מחושב באופן הבא‪:‬‬
‫‪R1‬‬
‫‪529‬‬
‫‪ 400 ‬‬
‫‪ 381V‬‬
‫‪R1  R2‬‬
‫‪529  26‬‬
‫‪ - V1‬מפל מתח על המנורה‪.‬‬
‫‪ - V‬מתח שלוב בין שני המופעים ‪.400V‬‬
‫‪ - R1‬התנגדות המנורה ‪.529Ω‬‬
‫‪ - R 2‬התנגדות התנור ‪.26Ω‬‬
‫‪V1  V ‬‬
‫כאשר‪:‬‬
‫כתב וערך‪ :‬רועי אפללו®‬
‫המתח הגבוה ‪ 181‬וולט המופיע במקרה זה בין ההדקים של המנורה יגרום לכך שהיא תשרף‪.‬‬
‫באיור ‪ 1‬מוצגת דוגמה של מתקן חשמלי תלת מופעי המוגן באיפוס‪:‬‬
‫איור ‪ :3‬נתק במוליך האפס במתקן תלת מופעי המוגן באיפוס‬
‫כפי שניתן לראות נתק מסוג ‪ I‬יגרום לתופעה דומה גם במתקן המוגן בשיטת איפוס‪.‬‬
‫תקלה מסוג זה המאופיינת בשינויים במתח הזינה למכשירי הצריכה‪ ,‬עלולה לגרום לשריפת חלק‬
‫מהמכשירים המחוברים הנמצאים בפעולה‪ ,‬לכן כאשר יש חשש לתקלה מסוג זה מומלץ להפסיק‬
‫את פעולתם של מכשירי החשמל עד לאיתור התקלה ותיקונה‪.‬‬
‫כדאי להבהיר‪ ,‬שכאשר קיים נתק במוליך האפס‪,‬קל יחסית לאתר את התקלה‪ ,‬אולם‪ ,‬הבעיה‬
‫מתעוררת כאשר קיים מגע רופף במוליך האפס‪ .‬במקרה זה‪,‬קפיצות המתח המופיעות ברשת‬
‫בצורה אקראית גורמת לנזקים בצרכן‪.‬‬
‫נתק במוליך האפס ברשת הזינה של מתקן חשמלי‬
‫נתקבמוליך האפס של רשת הזינה מסומן כנתק מסוג ‪II‬באיורים ‪ 2‬ו‪.1-‬‬
‫כאשר מתרחש נתק במוליך האפס ברשת הזינה במתקן המוגן בהארקת הגנה ‪ TT‬עלולה להתרחש‬
‫אותה תופעה המתרחשת בנתק מסוג ‪( I‬ראה איור ‪.)2‬‬
‫אולם כאשר מתרחש ניתוק במוליך האפס ברשת הזינה במתקן המוגן באיפוס שבו מוליכי המופע‬
‫מאוזנים‪ ,‬הדבר כמעט ולא ישפיע על תיפקודו של מתקן החשמל של הצרכן‪,‬מכיוון שבמקרה זה‬
‫מסלול החזרה לנקודת הכוכב של השנאי עובר דרך פה"פ אל הארקת היסוד לאדמה ומשם‬
‫להארקת השיטה ולנקודת הכוכב של השנאי (כמו בהארקת הגנה ‪.)TT‬‬
‫כתב וערך‪ :‬רועי אפללו®‬
‫כאשר מתרחש נתק מסוג ‪ II‬במוליך האפס ברשת הזינה במתקן המוגן באיפוס‪ ,‬המתח בין הדקי‬
‫הצרכנים תלוי במפלי המתח על הארקת יסוד והארקת שיטה‪.‬‬
‫בדרך כלל ערכי ההתנגדות של הארקת יסוד והארקת שיטה נמוכים ולכן מפל המתח עליהם‬
‫נמוך‪,‬דבר הגורם לכך שבהדקי הצרכן יופיע מתח תקין‪ .‬כאשר ערך של אחת מההתנגדויות אלה‬
‫הוא גבוה‪ ,‬מפל המתח עליה יהיה גבוה‪ ,‬דבר שיגרום שהמתח בין הדקי הצרכן יהיה נמוך ולא‬
‫יאפשר את פעולתו התקינה‪.‬‬
‫את מפלי המתח על הארקת היסוד והארת השיטה ניתן לחשב בצורה הבאה‪:‬‬
‫‪ U L  U  RE  I L  RB  I L ‬כאשר‪:‬‬
‫‪ - U L‬מתח הנמדד בין הדקי מכשירי הצריכה במתקן‪.‬‬
‫‪ - U‬מתח ההזנה למתקן הצרכן‪.‬‬
‫‪ - RE‬התנגדות הארקת יסוד‪.‬‬
‫‪ - RB‬התנגדות הארקת שיטה‪.‬‬
‫‪ - I L‬הזרם הזורם במתקן הצרכן‪.‬‬
‫דוגמה‪I L  5 A , RB  2 , R E  20  , U  230V :‬‬
‫‪U L  230  20  5  2  5  120V‬‬
‫סיכום‪:‬‬
‫ניתוק או מגע רופף של מוליך האפס עלול לגרום להשלכות לא רצויות על מכשירי הצריכה במתקן‬
‫החשמלי המוגן בהארקת הגנה או באיפוס‪.‬‬
‫מכאן שחשוב לדאוג לבצע חיזוק תקופתי של חיבורי האפס במתקן החשמלי כדי להמנע מנזקים‬
‫מיותרים‪.‬‬
‫מקורות‬
‫חוק החשמל ‪1591‬‬
‫אברהם יניב ח"ח‪ -‬התקע המצדיע ‪1551‬‬