אייל לוי ` אינג: עריכה ( ) כלוב פאראדי FARADAY CAGE . זהו מתקן שמונע

Transcription

אייל לוי ` אינג: עריכה ( ) כלוב פאראדי FARADAY CAGE . זהו מתקן שמונע
‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬
‫כלוב פאראדי ) ‪( FARADAY CAGE‬‬
‫זהו מתק שמונע משדות אלקטרומגנטיי מלחדור לתוכו‪.‬‬
‫פאראדי בנה את הכלוב בשנת ‪ 1836‬ואנו משתמשי כיו בעיקרו שפיתח פאראדי למגוו רחב של‬
‫יישומי ‪ :‬ציוד תקשורת ‪,‬אלקטרוניקה וג במתקני חשמל‪.‬‬
‫השימוש בכלוב פאראדי במתק חשמלי נועד לשפר את בטיחות האד השוהה במתק שבו קיימת‬
‫אנרגיה חשמלית שמסוכנת לגו" האד‪.‬‬
‫מהו הכלוב‬
‫בעת הופעת פוטנציאל חיצוני על מעטפת הכלוב ‪ ,‬האד השוהה בתו‪ $‬הכלוב נמצא בתחו‬
‫השוואת פוטנציאלי ולכ לא יתחשמל ממתח מגע או ממתח צעד‪.‬‬
‫חשוב לציי שזר יהא במעגל‪.‬‬
‫את עיקרו ההגנה הזה אנו מיישמי במתקני חשמל על מנת להג על האד מפני התחשמלות‪.‬‬
‫הנחת היסוד היא שהכלוב מג על האד מפני התחשמלות ג א מער‪ $‬ההגנות בפני חישמול לא‬
‫מתפקד כראוי ) מפסקי זר לא מנתקי את התקלה או שלא מזהי אותה –"עוורו" (‪.‬‬
‫הארקת יסוד‬
‫זוהי מערכת המורכבת מהבטו המזוי של מבנה שיש לו יסודות באדמה‪.‬‬
‫השילוב של בטו וברזל מזוי יוצר מערכת סגורה שיש לה תכונה חשמלית של כלוב פאראדי‪.‬‬
‫כלומר פוטנציאל הרצפה זהה לפוטנציאל הקירות במבנה‪.‬‬
‫החיסרו בהארקת היסוד הוא שהיא מערכת ערומה ללא אביזרי החשמל והשירותי המתכתיי‬
‫האחרי שמותקני במבנה‪.‬‬
‫החשש הוא מפני חדירת פוטנציאל למערכת מתכתית שאינה מחוברת להארקת היסוד‪.‬‬
‫לדוגמא‪ :‬תעלת מיזוג אוויר – אינה קשורה ליסוד המבנה ולכ א יופיע עליה פוטנציאל זר‬
‫יהפו‪ $‬הכלוב למלכודת חשמלית עקב הפרש פוטנציאלי שנוצר בתו‪ $‬הכלוב‪.‬‬
‫‪1‬‬
‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬
‫פס השוואת פוטנציאלי‬
‫הפתרו למלכודת הוא חיבור כל האינסטלציה המתכתית להארקת היסוד וכ‪ $‬ליצור כלוב סגור‬
‫ללא אפשרות חדירת פוטנציאל זר – שיטה זו מכונה השוואת פוטנציאלי‪.‬‬
‫השוואת הפוטנציאלי נעשית על ידי אביזר חיבור מיוחד לש כ‪ $‬שנקרא פס השוואת‬
‫פוטנציאלי‪.‬‬
‫חוק החשמל מחייב להשתמש בפס מנחושת בעל ‪ 7‬ברגי לפחות שצידו האחד מחובר להארקת‬
‫היסוד וצידו השני לכל החלקי המתכתיי במבנה‪.‬‬
‫א המתק מאופס אז יש לחבר מולי‪ PEN $‬בי פס זה לאפס חח"י‪.‬‬
‫‪2‬‬
‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬
‫מערכת הארקה כוללת של המתק‬
‫‪3‬‬
‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬
‫סוגי כלובי‬
‫‪ .1‬כלוב מבודד ‪IBN‬‬
‫ההגנה מבוססת על השוואת פוטנציאלי על גו" האד בכל המסלולי האפשריי בשיטה‬
‫מיוחדת שנקראת ‪. ISOLATED BONDING NETWORK‬‬
‫בכלוב זה הרצפה והקירות עשויי מחומרי מבודדי והציוד המתכתי אינו מוארק‪.‬‬
‫כ‪ $‬מושג שוויו פוטנציאלי כמעט מושל בי הקירות והרצפה לבי הציוד המתכתי‪.‬‬
‫עקב ניתוק הארקת ההגנה של הציוד קיי חשש להתחשמלות ולכ סידור הציוד בכלוב חייב‬
‫להיות באופ שלא יאפר התחשמלות במסלול יד –חזה ( יד ‪.‬‬
‫שיטה זו קשה ליישו עקב המורכבות שלה‪.‬‬
‫כא נדרש לוודא הבדדה גבוהה מאוד בי חלקי מתכתיי של תעלות וציוד חשמלי לבי מערכת‬
‫הארקה של המתק‪.‬‬
‫חיסרו נוס" של שיטה זו הוא סכנת התחשמלות של אד שנכנס לחדר כאשר רגלו האחת מחו)‬
‫לחדר על רצפה מוליכה וידו מושטת למפסק תאורה מתכתי בתו‪ $‬החדר‪.‬‬
‫‪4‬‬
‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬
‫‪ .2‬כלוב מולי‪ $‬צ" ‪LOCAL MESH IBN‬‬
‫שיטה זו נפוצה בחדרי חשמל למיניה שבה העיקרו הוא הפו‪ $‬לכלוב הקוד‪.‬‬
‫כא אנו דואגי להשוות את הפוטנציאלי בי הציוד לרצפה והקירות על ידי שימוש ברצפה‬
‫מוליכה שצפה מהאדמה‪.‬‬
‫כל החלקי המתכתיי יחוברו לפס השוואת פוטנציאלי מקומי שאינו מחובר לאדמה‪.‬‬
‫כלומר הפוטנציאל בתו‪ $‬הכלוב אינו פוטנציאל אדמה ולכ ג כא קיימת סכנת התחשמלות‬
‫לאד הנכנס לכלוב עקב הפרש הפוטנציאלי שקיי בי פני הכלוב לאדמה שבחו)‪.‬‬
‫רצפה צפה ‪FALSE FLOOR‬‬
‫‪5‬‬
‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬
‫‪ .3‬שימוש בכלוב להגנת ברקי‬
‫גל הברק מתפזר על פני המבנה בצורה אחידה ומתפרק לאדמה דר‪ $‬הארקת היסוד של המבנה‪.‬‬
‫‪6‬‬
‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬
‫‪ .4‬שילוב של כלובי במבנה אחד‬
‫‪7‬‬
‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬
‫עקרו השוואת פוטנציאלי במתק מאופס‬
‫א הארקת יסוד גבוהה מ (‪ 20‬או ‪ ,‬אסור לבצע איפוס ואז המתק הופ‪ $‬למתק ‪TT‬‬
‫‪8‬‬
‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬
‫הנחייה בפתרו תרגילי‪:‬‬
‫בשיטה ‪ – TT‬ללא השוואת פוטנציאלי‬
‫‪ .1‬א ישנה הארקת שיטה ואי רציפות הארקה אז רגל האד היא למעשה פוטנציאל של נקודת‬
‫האפס של השנאי מכיוו שלולאת התקלה נסגרת דר‪ $‬גו" האד בלבד‪ ,‬כלומר האד מחובר‬
‫במקביל למתח הפאזי של המתק‪.‬‬
‫זר החשמול נמו‪ $‬וזה מסביר את מתח המגע ‪ 230‬וולט‪.‬‬
‫‪ .2‬א יש רציפות הארקה יהא מתח מגע על האלקטרודה המקומית לפי מחלק מתח‪.‬‬
‫בשיטת ‪TN-C-S‬‬
‫‪.3‬בשיטת האיפוס ללא השוואת פוטנציאלי‪ ,‬מתח המגע הוא למעשה המתח שנופל על מולי‪$‬‬
‫האפס ולכ ערכו יהא ‪ 115‬וולט‪.‬‬
‫‪ 4‬השוואת הפוטנציאלי מאפסת את רכיבי שיטה ויסוד ועקב כ‪ $‬מתח המגע יהא המתח על‬
‫מולי‪ $‬הארקה ראשי ומכא ברור שיהא קרוב לאפס‪.‬‬
‫חישוב מתח מגע‬
‫‪ .1‬קצר בי פאזה לגו"‬
‫יש מחלק מתח בי ‪ 2‬התנגדויות‪:‬‬
‫א‪ – TT .‬הארקת שיטה והארקת יסוד או הארקת שיטה ומקומית‪.‬‬
‫ב ‪ – TN-C-S .‬התנגדות מולי‪ $‬הפאזה והתנגדות מולי‪ $‬האפס‪.‬‬
‫‪ .2‬קצר בי אפס לגו"‬
‫יש מחלק מתח בי ‪ 3‬התנגדויות ‪ :‬צרכ ‪ ,‬הארקה מקומית ושיטה‪.‬‬
‫‪ .3‬א ישנה השוואת פוטנציאלי והקצר אחרי המפסק –מתח המגע ברוב המקרי‬
‫הוא מזערי והאד יהא מוג מפני התחשמלות בתנאי שזר התקלה יפעיל את המבטח‬
‫תו‪ 5 $‬שניות‪.‬‬
‫‪9‬‬