כולנו נתקלנו בדרך כזו או אחרת במשוואה הבאה
IB ≤ In ≤ Iz
משוואה זו היא חלק מחוקים ותקנות בהם אנחנו צריכים לעמוד כדי להגן על המתקן ועל הכבילה, מה שהיא עושה זה לדאוג שהכבל עמיד לזרם שהצרכן זקוק לו לפעולה תקינה והגנות נוספות הנדרשות ועליהן נרחיב בפוסט זה.
אנחנו משתמשים בזרם הצרכן Ib או זרם מחושב מנוסחאות ההספק, לאחר שיש לנו את הנתון מתקדמים ומגדירים את זרם המבטח In. חלקכם מכירים את הגדלים של המבטחים הניתנים לשימוש, אם לא ישנה רשימה בפרק הארקות בחוק החשמל.
לאחר שחישבנו את זרם העבודה ומצאנו את המבטח הנדרש אנו בוחרים כבילה המתאימה ע"פ חישוב הזרם המתמיד Iz באמצעות הטבלאות השונות המוגדרות ע"פ שיטת ההתקנה לה מוסיפים מקדמים שונים כמו טמפ' אופפת כמות כבלים/גידים בסמיכות ועוד…
המשוואה הבאה נדרשת כדי להבטיח שהכבל יוכל לעמוד בזרם תקלה- "זרם יתר". ומבטיחים שהכבל יעמוד בזרם שגודלו תוספת של 45 אחוז למשך זמן מוגדר (עד שעה למבטח מתחת ל 63 אמפר ו עד שעתיים למבטח מעל 63 אמפר).
I2 ≤ 1.45xIz
את הזרם I2 אנו מגדירים כזרם השימוט – בו המבטח נכנס לעבודה.
וחוק החשמל מגדיר לנו אותם:
נתיכים בין 10 ל 25 אמפר 1.75In
נתיכים מעל 25 אמפר 1.6In
מא"ז 1.45In
מפסק אוטומטי הניתן לכוונון 1.3In צריך לזכור שבמידה והוא מכוון למקסימום מתייחסים אליו כמא"ז כלומר 1.45In
כאשר אנחנו ניגשים למשוואות הנוגעות לזרם קצר אנו צריכים להבין כי במוליך בזמן קצר מתחמם מאוד כתוצאה ממעבר האנרגיה הגבוהה פי כמה מהאנרגיה של זרם העבודה אליו תוכנן.
לכן בחישובים נדרש להתייחס למשוואה :
I^2*t של המבטח ≤I^2*t המוליך
כלומר המקדמים של המוליך חייבים להיות גבוהים מאלו של המבטח ובכך נבטיח כי המוליך לא יפגע.
I^2*t≤ k^2*S^2
· הנוסחה במילים הזרם המקסימלי (המוגדר בזמן t) האפשרי במוליך חייב להיות קטן משטח החתך (מ"מ בריבוע) כפול סוג החומר ממנו מורכב המוליך וסוג החומר המרכיב את הבידוד (נחושת עם בידוד PVC ,70 מעלות מופיע כ k=115 בטבלה).
מצורפות טבלאות המתארות את זרמי הקצר העלולים להתפתח על קו ע"פ שטחי חתך סוג המוליך וסוג הבידוד להן נזדקק עבור הדוגמה הבאה:
נבחר מא"ז 16 בעל אופיין B (*ציינתי בטבלה את נקודת החתך בין זרם קצר בגובה 6KA למבטח עצמו שם האנרגיה ע"פ המסמכים היותר מדויקים של חברת איטון = A²s21,000 )
מי ששאל את עצמו מה זה " A^2*s" אלו הן היחידות איתן מסמנים "ערך הולם החום" וזאת כמובן בהתאם לנתוני יצרן המבטח, התרגום לזה היא אנרגית החום בג'אולים על 1 אוהם במעגל המוגן ע"י מבטח מסוג נתיך.
בהמשך לדוגמה נבחר מוליך נחושת בעל בידוד PVC בעובי 2.5 ממ"ר, בחישוב הזרם המקסימלי היכול להתפתח במוליך נשתמש במשוואה שינוי נוסחה 2^(2.5)*2^(115)=82,656.25 A^2*s .
מאחר ממא"ז 16 בעל אופיין B מגביל את האנרגיה ל 21,000 אנחנו מקבלים הגבלה הקרובה לרבע האנרגיה שהגיד מסוגל להעביר (21k/82.6k=0.254) וחימום הגיד ב 23 מעלות.
עבור זרם קצר בגובה 10KA נקבל (33kA^2*s) (33k/82.6k=0.4) שהם תוספת של 36 מעלות.
המסקנה המתבקשת היא כמובן שהמבטח מאפשר לנו מרווח גדול לאנרגיה התרמית הנוצרת במוליך!
זכרו כי ליד כל מבטח או עליו, יימצא סימון ברור ובר-קיימא המציין את הזרם הנקוב שלו; לגבי מפסק אוטומטי הניתן לכוונון יסומן כאמור זרם הכוונון; לגבי נתיכים יסומן הזרם הנקוב של הנתיכים.
תודה לקים אוגלה ומוטי שיף על העזרה בכתיבה והתמונות
