יעקב בוסקילה ודוד מיר

‫מבוא‬
‫הספר "מערכות הספק ומתקני חשמל"‪ ,‬נותן ביטוי לתחושה הנכספת של הוגה‬
‫הדעות במשרד החינוך להעלות את רף הלמידה במקצוע מאתגר ומלא עניין‪ .‬אני יחד‬
‫עם עמיתי המורים הכנו חוברות שונות ומגוונות בנושא זה אך לא הבשילו לידי הכנת‬
‫ספר‪ .‬ולרגע הגדול הזה ציפינו כאשר גמרנו אומר שיש די חומר והותר לכתיבת ספר‬
‫הראשון בסדרה זו‪" .‬מערכות הספק ומתקני חשמל"‪.‬‬
‫הספר מכיל את כל הנושאים הנלמדים במגמת‪ :‬חשמל והמרת אנרגיה‪ .‬הספר מלווה‬
‫באיורים צבעוניים מרהיבים‪ .‬השתדלנו לתת תחושת ביטחון בהבנה דידקטית‪,‬‬
‫מרבית‪ ,‬לקליטה מכסימלית‪.‬‬
‫הספר עונה בצורה מלאה לתלמידי "פרויקט טו"ב" )טכנאים ובגרות(‪ .‬ומכין את‬
‫קוראיו לבחינות חיצוניות ובחינות הבגרות ברמות של ‪ 5‬יח"ל‪.‬‬
‫הספר עונה לתלמידי קורסים של משרד התמ"ת ברמת חשמלאי מוסמך וחשמלאי‬
‫מעשי‪.‬‬
‫בספר יש שאלות רבות וברמות שונות ומאתגרות‪.‬‬
‫הספר גם נותן מענה לקוראים שמעוניינים לדעת את האיורים המלאים של מעגלי‬
‫חשמל ביתיים ותעשייתיים‪.‬‬
‫המחברים‪ :‬יעקב בוסקילה ודוד מיר‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬
‫מתקני חשמל‪ -‬פיקוד ובקרה‬
‫מתקני חשמל ‪ -‬פרקי תיאוריה בחשמל הלכה למעשה‪.‬‬
‫תוכן העניינים בפרק זה‪:‬‬
‫‪(1‬‬
‫‪ -‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‪.‬‬
‫‪(2‬‬
‫‪ -‬הגנות בפני התחשמלות‪.‬‬
‫‪(3‬‬
‫‪ -‬תכנון דירות‪.‬‬
‫‪(4‬‬
‫‪ -‬מאזי"ם )חצי אוטומטים( ונתיכים‪.‬‬
‫‪(5‬‬
‫‪ -‬תכנון בתי מלאכה ‪ /‬מפעלים קטנים‪.‬‬
‫‪(6‬‬
‫‪ -‬שיפור גורם ההספק ) ‪.( cos φ‬‬
‫‪(7‬‬
‫‪ -‬רשתות‪.‬‬
‫‪(8‬‬
‫‪ -‬מנועים‪.‬‬
‫‪(9‬‬
‫‪ -‬פיקוד ובקרה )כולל שרטוטי התרגול(‪.‬‬
‫‪(10‬‬
‫‪ -‬תאורה ‪ -‬חישובי מאור‪.‬‬
‫‪(11‬‬
‫‪ -‬מבחנים )תרגילים ופתרונות(‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬
‫‪2‬‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‪.‬‬
‫התוכנים הלימודיים במעגלי מאור א'‪.‬‬
‫)‪ (1‬סימנים גרפים של ‪:‬‬
‫•‬
‫מפסק יחיד‪.‬‬
‫•‬
‫מפסק כפול‪.‬‬
‫•‬
‫מפסק חילוף‪.‬‬
‫•‬
‫מפסק מוצלב‪.‬‬
‫•‬
‫שקע‪.‬‬
‫•‬
‫נורה‪.‬‬
‫)‪( 2‬‬
‫תכנון ושרטוט תרשים חד‪-‬קווי כולל‪:‬‬
‫•‬
‫סימון מוליכים בכל קטע‪.‬‬
‫•‬
‫מציאת קוטר צינור‪.‬‬
‫•‬
‫קביעת מא"ז‪.‬‬
‫•‬
‫קביעת שטח חתך מוליכים‪.‬‬
‫)‪ (3‬תכנון ושרטוט תרשים רב‪-‬קווי לפי נתונים של חד קווי או נתונים הניתנים‬
‫בכתב עפ"י דרישות‪.‬‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬
‫‪3‬‬
‫סימנים גראפיים למעגלי מאור א'‪.‬‬
‫תיאור‬
‫סימון חד קווי‬
‫סימון רב קווי‬
‫בית נורה‬
‫שקע‬
‫מפסק יחיד‬
‫מפסק כפול‬
‫מפסק מחליף‬
‫מצב‪2-‬‬
‫מצב‪1-‬‬
‫מפסק מוצלב‬
‫חצי אוטומט )מא"ז(‬
‫מפסק אוטומטי זעיר‬
‫מקרא‬
‫צבעי המוליכים‪:‬‬
‫פאזה – חום )‬
‫אפס ‪ -‬כחול )‪(N‬‬
‫(‬
‫הארקה‬
‫‪ -‬צהוב ‪ /‬ירוק )‬
‫(‬
‫פאזה חוזרת ‪ -‬שחור ‪ /‬חום – כתום )‬
‫(‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬
‫‪4‬‬
‫סימנים גרפיים למעגלי מאור ב'‪.‬‬
‫תיאור‬
‫לחצן פעמון‬
‫פעמון‬
‫שעון שבת‬
‫מפסק לדוד‬
‫דוד חשמלי‬
‫פלורסנט‬
‫פלורסנט כפול‬
‫אוטומט חדר מדרגות‬
‫תא פוטו אלקטרי‬
‫סימון חד קווי‬
‫סימון רב קווי‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬
‫סימנים גרפיים למעגלי מאור ב' )המשך(‪.‬‬
‫תיאור‬
‫ממסר צעד‬
‫‪STEP RELAY‬‬
‫לוח חשמל‬
‫סימון חד קווי‬
‫סימון רב קווי‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬
‫הסבר לצבעי החוטים ‪.‬‬
‫חצי אוטומט )מא"ז(‬
‫מפסק אוטומטי זעיר‬
‫סימון לדוגמה‪10 A − B :‬‬
‫כיוון שזרם שעומד בו הינו ‪10 A‬‬
‫‪ − B‬מסמל תחום העבודה במעגלי מאור‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬
‫‪7‬‬
‫תרגיל מס' ‪ :1‬הדלקת שתי נורות ע"י מפסק יחיד‪.‬‬
‫תרשים עקרוני‬
‫תרשים חד קווי‬
‫תרשים רב קווי‬
‫‪8‬‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬
‫תרגיל מס' ‪ : 2‬הדלקת ‪ 4‬נורות ע"י מפסק כפול ושקע מאור‪.‬‬
‫תרשים עקרוני‬
‫תרשים חד קווי‬
‫תרשים רב קווי‬
‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬
‫‪9‬‬
‫תרגיל מס' ‪ :3‬הדלקת נורה משני מקומות ע "י שני מפסקים מחליפים‪.‬‬
‫תרשים עקרוני‬
‫תרשים חד קווי‬
‫תרשים רב קווי‬
‫מעגל מאור חלק ב'‬
‫‪10‬‬
‫תרגיל מס' ‪ :4‬הדלקת ‪ 2‬נורות מ‪ 3 -‬מקומות‪-‬שני מחליפים ומוצלב‪.‬‬
‫תרשים חד קווי‬
‫תרשים רב קווי‬
‫תרשים עקרוני‬
‫מעגל מאור חלק ב'‬
‫רשימת חלקים‪.‬‬
‫‪ - C1‬קבל לשיפור מקדם הספק )קוסינוס פי(‪.‬‬
‫‪ - E1 ; E2‬נימות‪ ,‬תפקידם להעביר זרם‪.‬‬
‫‪ - F‬שפופרת ‪ -‬נורת הפלואורסנט‪.‬‬
‫‪ - D‬משרן ‪ -‬נטל ‪ -‬צ'וק ‪ -‬תפקידו ליצור מתח גבוה ומשמש כנגד במעגל‪.‬‬
‫‪ - C2‬קבל למניעת הפרעות ברדיו‪.‬‬
‫‪ - S.T‬סטרטר ‪ -‬מדלק ‪ -‬מתנע ‪ -‬תפקידו להצית את הנורה‪.‬‬
‫‪11‬‬
‫‪12‬‬
‫מעגל מאור חלק ב'‬
‫השלם שרטוט למעגל חד קווי‬
‫פתרון‪ :‬רב קווי‬
‫מעגל מאור חלק ב'‬
‫‪13‬‬
‫עקרון פעולה של נורת פלואורסנט‬
‫כאשר סוגרים את המפסק‪ ,‬זורם זרם דרך הצ'וק לסטרטר ולאפס דרך הנימות‪.‬‬
‫הזרם שזורם דרך הסטרטר עובר דרך גז שנמצא בתוכו‪ .‬הסטרטר בנוי מהתקן דו‬
‫מתכתי והמגע נמצא במצב פתוח‪ .‬כאשר זורם זרם דרך סטרטר הוא עובר דרך הגז‬
‫וכתוצאה מכך נוצר חום גבוה בדו מתכתי )בסטרטר(‪ .‬החום הגבוה גורם לדו‬
‫מתכתי להדבק ולסגור מגע כתוצאה מהחום‪ .‬לאחר שנייה בערך הדו מתכתי‬
‫מתקרר‪ ,‬מכוון שהגורם שגרם לחום )קצר( לא קיים יותר‪) .‬מעבר זרם דרך הגז(‪.‬‬
‫כאשר הדו מתכתי מתקרר והוא נפתח וחוזר למצבו הטבעי ‪ -‬מצב פתוח‪ .‬ממצב זה‬
‫)נתק במעגל( נוצר כא"מ מושרה בצ'וק כ‪ 1000V -‬שגורם לפריצת מתח בקצוות‬
‫הנורה וזה גורם להדלקה‪ .‬כאשר הנורה דולקת נוסף עליה מתח של ‪ ,70V‬וכאשר‬
‫המתח נופל על הצ'וק הוא משמש כנגד במעגל לאחר הדלקתו‪.‬‬
‫תקלות במעגל של נורת פלואורסנט ואיתורם‪.‬‬
‫)‪ (1‬תקלה‪ :‬קצוות הנורה שחורים )מסביב לזכוכית(‪.‬‬
‫סיבה‪ :‬אורך חייה של נורה בין ‪ 4000‬ל‪ 6000 -‬ש"ע‪ .‬הנורה סיימה את חייה‪.‬‬
‫תיקון התקלה ‪ :‬החלפת נורה ‪.‬‬
‫)‪ (2‬תקלה‪ :‬הנורה )התקן( מזמזם ‪.‬‬
‫סיבה‪ :‬צ'וק לא תקין ‪.‬‬
‫תיקון התקלה‪ :‬א( מומלץ לחזק ברגים של צ'וק לגוף הנורה‪.‬‬
‫ב( אם לא עזר ‪ -‬יש להחליף את הצ'וק‪.‬‬
‫)‪ (3‬תקלה‪ :‬כאשר מדליקים את הנורה היא מבזיקה )פלאש( באופן פתאומי נכבית‬
‫לגמרי )נוצר קצר‪ ,‬מא"ז קופץ( ‪.‬‬
‫סיבה‪ :‬צ'וק שרוף או מקוצר )הצ'וק מצליח להדליק את הנורה וכל המתח נופל עליה(‪.‬‬
‫תיקון התקלה‪ :‬החלפת צ'וק והנורה ‪.‬‬
‫)‪ (4‬תקלה‪ :‬הנורה מהבהבת ‪.‬‬
‫סיבה‪ :‬סטרטר לא תקין ‪.‬‬
‫תיקון התקלה‪ :‬החלפת סטרטר‪.‬‬