אמצעי הגנה בפני חישמול במיתקני תאורה חיצוניים, בהתאם לתקנות
כבר תקופה ארוכה שהמבחן לשדרוג הרישיון לוקח אותנו ללמוד נושא שלא כולנו נחשפנו אליו תאורת הרחובות, שכן זהו תחום "סגור" לעירייה ולחברות קבלניות שעוסקות בהקמה ותחזוקה של עמודי התאורה.
אספתי וסיכמתי חומר כדי שנקבל קצת תובנות, מקווה שכל אחד מכם ילמד לפחות משהו אחד שיחדש לו.
אייל הדר
נ.ב תודה רבה לינון עטר ויותם גרין על העזרה והתמיכה.
נתחיל מההתחלה הארקות:
כולנו מכירים את תקנה 35 בפרק הארקות " פטור חלקי מיתקן מהגנה בפני חישמול":
הגנה בפני חישמול אינה דרושה לגופי מתכת אלה:
(1) מעטים מתכתיים המגינים על ציוד חשמלי, המוגן בפני חישמול בהתאם לתקנות אלה, כגון ציוד מסוג I כשהוא מוארק או מסוג II, או מסוג III;
(2) דופן מתכתי של ציוד חשמלי שאינם ניתנים לנגיעה, כאשר הם מסוגרים בתוך מעטה מתכתי, המוגן בפני חישמול בהתאם לתקנות אלה;
(3 )תילי מתכת נושאי כבלים המבודדים בשני קצותיהם בקרבת מקומות החיזוק שלהם;
(4) תילי מתכת נושאי כבלים כאשר כל כבל תלוי באמצעות חבקים מבודדים וכן תיל מתכת של כבל נושא עצמו, כאשר בכל מקרה התיל מבודד בקצה אחד לפחות;
(5) גופי מתכת של מבטחים, מגבילי זמן וממסרים של חברת חשמל כשהם מותקנים במקומות יבשים ובגובה העולה על 2.3 מטרים מעל הרצפה;
(6) גופי מתכת של מונים, מגבילי זמן וממסרים הנספחים למונים, כשהם מורכבים במקומות יבשים על חומר מבדד כנדרש בתקנות החשמל (התקנת לוחות במתח נמוך), התשל"ו-1976;
(7 ) עמודי מתכת ואבזריהם שממתכת, פרט לגופי תאורה, ברשתות חשמל עיליות של חברת חשמל, כשהעמודים ואבזריהם צבועים עד לגובה של 2.8 מטרים לפחות, או עמודי בטון ואבזריהם, ובלבד שבידוד המוליכים שעל העמודים האמורים מתוחזק במצב תקין; הוראת פטור זו אינה חלה על עמודים המיועדים לתאורה בלבד, לרמזורים, לשלטי רחוב, לשלטי פרסומת וכיוצא באלה;
(8) פנסי תאורה ואבזריהם, וכן אבזרי רשת מתכתיים המותקנים על עמודי עץ או חומר בלתי מוליך אחר, בגובה העולה על 3.0 מטרים מעל פני הקרקע.
אומנם תקנה 35 מעניקה פטור לעמודי מתכת ופנסי תאורה אך היא הינה חלה על עמודים המיועדים למרכזיות תאורה, כאלו הפזורות בכל רחבי הארץ ובנוסף על כך גם הפטור לא תופס על עמודוני תאורה (גדולים/קטנים) מתקני רמזורים ושלטי רחוב או פרסומות מוארים ( כפי שמצוין בתקנה 35(7) הוראת פטור זו אינה חלה על עמודים המיועדים לתאורה בלבד, לרמזורים, לשלטי רחוב, לשלטי פרסומת וכו', לתשומת ליבכם )
להם נדרש להתקין אחת משיטות ההגנה בהתאם לחוק החשמל:
TT- הארקת הגנה, TN-S/TN-C-S-איפוס, בידוד מגן, מנ"מ- מתח נמוך מאוד/ מתח בטיחות או פחת כהגנה בלעדית
ביצוע שיטות ההגנה:
TT– הארקת הגנה
ביצוע הארקת המיתקן תתבצע באמצעות התקנת מוליך נחושת 35 ממ"ר חשוף (המשמש כאלקטרודה אופקית) בעומק המתאים ע"פ תקנה 34 בפרק התקנת כבלים " עומק הטמנה של כבל באדמה" :
העומק המזערי של הנקודה העליונה של כבל הטמון באדמה יהיה:
- בקרקע סלעית – 60 ס"מ;
- באדמה או בחול – 80 ס"מ;
- לאורך מסלול של כביש או מתחת למשטח המיועד לנסיעה – 100 ס"מ.
המוליך חייב להיות שלם לכל אורכו, ומאחר וזהו מוליך הארקה ראשי ,המשמש כהארקה אופקית, עליו להיות באורך של 10 מ' לפחות ובסופו מומלץ להוסיף אלקטרודה אנכית בהתאם לתקנה 18 "מידות מזעריות של אלקטרודה".
דורש תשומת לב:
במידה ובעמוד קיים פס מגלוון היוצא מבסיס העמוד שמחובר אל טבעת הגישור של היסוד נחבר אותו ישירות אל פס הארקות, או אל הפס השוואה שמותקן בעמוד אם הוא קצר אפשר להשתמש במוליך הארקה 10 ממ"ר ומעלה.
חישוב ערך לולאת התקלה:
דוגמה מתוך מאגר השאלות 7.1 שאלה 174 :
בתרשים המצורף מתואר מתקן לתאורת חוץ, המוזן ממרכזיית תאורה.
לאור הנתונים הקיימים בשטח מתכנן המתקן החליט ליישם "הארקת הגנה" (TT) כשיטת ההגנה מפני חישמול.
להלן מאפיינים נוספים של המתקן:
- הזרם הנקוב של מפסק אוטומטי זעיר המשמש כמפסק הראשי של מרכזיית התאורה: In=40A
- לוח מרכזיית התאורה הוא לוח מתכתי. מעגל הזינה ללוח מוגן מפני זרם יתר באמצעות נתיך In=63A
- עמודי התאורה הם מתכתיים עם גופי תאורה בהספק של 250w בכל עמוד.
השאלה:
מהן הדרישות בתקנות החשמל בעניין הגנה מפני חישמול במתקן הנתון? בחר את התשובה המתאימה ביותר:
- ההתנגדות החשמלית השקולה בין האלקטרודות להארקת שיטה במתח נמוך לבין המסה הכללית של האדמה לא תעלה על 20Ω. ההתנגדות החשמלית בין האלקטרודה המקומית המיועדת להארקת הגנה של מרכזיית תאורה לבין המסה הכללית של האדמה לא תעלה על 20Ω.
- ההתנגדות החשמלית השקולה בין האלקטרודות להארקת שיטה במתח נמוך לבין המסה הכללית של האדמה לא תעלה על 20Ω. ההתנגדות החשמלית בין האלקטרודה המקומית המיועדת להארקת הגנה של מרכזיית תאורה לבין המסה הכללית של האדמה לא תעלה על 5Ω.
- ההתנגדות החשמלית בין האלקטרודה המקומית המיועדת להארקת הגנה של מרכזיית תאורה לבין המסה הכללית של האדמה לא תעלה על 5Ω, עכבת לולאת התקלה לא תעלה על 12Ω.
- ההתנגדות החשמלית בין האלקטרודה המקומית המיועדת להארקת הגנה של מרכזיית תאורה לבין המסה הכללית של האדמה לא תעלה על 5Ω, עכבת לולאת התקלה לא תעלה על 63Ω.
פרק הארקות תקנה 21 " התנגדות חשמלית בין האלקטרודות להארקת שיטה לבין המסה הכללית של האדמה":
- ההתנגדות החשמלית השקולה בין האלקטרודות המיועדות להארקת שיטה במתח נמוך לבין המסה הכללית של האדמה לא תעלה על 5 אוהם.
- על אף האמור בתקנת משנה (א) מותר שההתנגדות האמורה במערכת חלוקה המיועדת להגנה באמצעות איפוס בלבד, לא תעלה על 20 אוהם.
בכך פסלנו את שתיי התשובות הראשונות.
לוח המרכזייה הוא לוח מתכתי ולכן נדרש להתייחס להגנה במעלה הזרם, למקרה של מגע הפאזה בגוף הלוח לפני המבטח הראשי.
הזינה מתבצעת דרך נתיך 63 אמפר, נעבור לפרק הארקות תקנה 42 ומתוך הטבלה נראה מה עכבת לולאת התקלה וזרם הקצר הנדרשים למתקן.
63A>0.63Ω>360A וזו התשובה אותה אנחנו מחפשים.
אך מה קורה בעמודי התאורה? הרי הם גם מתכתיים ונדרשת להם הגנה במעלה הזרם!
הזינה לעמודי התאורה מתבצעת דרך מא"ז 40 אמפר, פרק הארקות תקנה 42 מיועדת לנתיכים או למא"ז מסוג L שכבר לא קיים בנוף הישראלי.
לכן נשתמש בנוסחה למציאת זרם ההפעלה ע"י הגדרה של הייצרן, עבור מאז בעל אופיין C נכפיל ב 10 ועבור מאז אופיין B נכפיל ב 5.
כך שיוצא שזרם ההפעלה למא"ז 40 אמפר בעל אופיין C יהיה 40*10=400 אמפר.
נחלק את מתח העבודה בזרם ונקבל את התנגדות לולאת התקלה.
230V/400A=0.575Ω
איפוס TN-S/TN-C-S
כדי לאשר איפוס כהגנה למערכת התאורה אנחנו נדרשים לבצע השוואת פוטנציאלים סביב המרכזייה ועמודי התאורה, זה אומר התקנת מוליך נחושת שזור וחשוף בחתך 35 ממ"ר ומעלה במרחק של מטר 1 לפחות בתוך האדמה בעומק המתאים ע"פ תקנה 34 בפרק התקנת כבלים " עומק הטמנה של כבל באדמה" , כפי שצוין בשיטת הארקת הגנה TT סביב כל עמוד ו/או המרכזייה.
במידה ובמרכזייה בוצעה הארקת יסוד לעומק של 1 מטר לפחות ניתן לוותר על התקנת המוליך, ונדרש לחבר את יציאת החוץ של עמוד התאורה (פס המגולוון) היוצא מטבעת הגישור של הארקת היסוד ישירות לפס השוואת הפוטנציאלים או פס הארקות המותקן בתוך העמוד.
מוליך ההארקה יכול להיות פס מפלדה מגולוונת במידות המזעריות המוגדרות בתקנה 18 בפרק הארקות: עובי 4 מ"מ, רוחב 25 מ"מ, אורך 10.
במידה והעמודים מוגנים בשיטת הארקת הגנה (TT) יש להפריד בין הארקות העמודים לזו של המרכזייה ולוודא שהאלקטרודה המקומית נמצאת מחוץ לתחום השפעת האלקטרודה של המרכזייה.
נעדיף להשתמש במוליך 4 פעם אך במידה ונשתמש בכבל 5 פעם להזנת העמודים, יש לנתק את מוליך הארקה ולבודד אותו ב 2 הקצוות למניעת חיבור גלווני בין המרכזייה לבין עמוד התאורה הראשון בכל קו.
בתמונה למטה מתואר כיצד נדרש לחבר את מוליך הארקה כראוי.
התקנה של 2 מוליכים לנעל כבל גדולה יותר לא מאושרת ותגרום לפסילת הבדיקה.
כמו-כן כדי להתקין מהדק קנדי נדרש להתקינו במקום אליו הגישה נוחה, מהסיבה שנדרש לבצע בדיקת הידוק תקופתית, לעדכן שבוצע בדוח התקופתי.
ההמלצות של רוב הבודקים הן להשתמש במהדק לחיצה מסוג C אשר אין צורך לבצע לו בדיקה תקופתית.
מפסק מגן – פחת כהגנה בלעדית
ניתן לאשר שימוש בפחת כהגנה בלעדית במיתקני תאורה בהתאם לתנאים הבאים:
- המפסק מגן יותקן אחרי המפסק הראשי או שיותקן מא"ז משולב (הפחת כחלק אינטגרלי).
- זרם ההפעלה יהיה 0.03 אמפר או יותר.
- נדרשים 2 מפסקי מגן בטור (אחד אחרי השני) אחד להגנה בפני חשמול למתקן וכוונון לעשירית מזרם הקצר הצפוי והשהיה והשני מפסק מגן פחת לערך 30mA עבור שקעים המחוברים לציוד במרכזייה.
- הערך המרבי של עכבת לולאת התקלה יהיה אחד משתיים:
או הערך המרבי של התנגדות האלקטרודה ביחס למסה הכללית של האדמה
U = 24V במיתקנים בהם קיימת סכנה מוגברת, כגון מיתקנים חקלאיים או רפואיים.
"סכנה מוגברת" – תנאים המגדילים באופן ניכר את הסכנה של חישמול, שריפה, התפוצצות, פגיעות מיכניות, כימיות וכיוצא באלה;
U = 50V בשאר המיתקנים.
הפסקת הזינה
- מפסק מגן המגן על מעגלים סופיים חייב להפסיק מהזינה את כל מוליכי המופעים ואת מוליך האפס.
- מפסק מגן המגן על קווים יכול שלא יפסיק את מוליך האפס.
- מפסק מגן לא יפסיק את מוליך הארקה.
בדיקה תקופתית של מפסק המגן
- כושר פעולתו של מפסק מגן ייבדק מזמן לזמן בפרקי זמן סבירים (הוראות הייצרן הן אחת לחודש); בדיקה זו יכולה להעשות בידי אדם שאינו חשמלאי, לחיצה על לחצן הבדיקה המבצע הפעלת המנגנון המכאני לניתוק הזינה. ובדיקה נוספת לזמני פעולת המנגנון ע"פ גודל וסוג מפסק המגן, אחת .
- במידה ובמהלך הבדיקה נמצא מפסק המגן במצב בלתי תקין,, ינותק המיתקן שעליו הוא מגן מהזינה עד לתיקונו או החלפתו.
לידיעה:
שימוש במפסק מגן כהגנה בלעדית אפשרי, אך אינו מומלץ ע"פ ניסיון העבר.
ראשית מאחר וכשישנו בידוד לקוי באחד מגופי התאורה זרם הדלף עלול לגרום להפעלת המנגנון ולנתק את מיתקן התאורה בשלמותו, מה שעלול לגרום לליקוי בטיחותי תחבורתי בעקבות העדר התאורה.
בנוסף ידוע כי המנגנון האלקטרו-מכאני העדין והרגיש שבמפסק המגן עלול להיות מושפע מהרעידות ומהזעזועים הנוצרים ברחוב בעת מעבר כלי רכב בעיקר משאיות, כמו-כן ידוע כי ישנן זליגות טבעיות מהגופי תאורה והדרייברים לכן ייתכן כי סיכום זרמי הזליגה יפעילו את המנגנון ויגרמו להחשכה שלא לצורך.
רגישות זו עלולה אף היא לגרום להפסקת מיתקן התאורה ללא סיבה הנראית לעין ולא קשורה לבטיחות חשמלית.
כמו-כן במהלך סופות ברקים, או לחלופין הרמוניות בקו המזין, עלולים גם הם לגרום להפעלת שווא של המפסק מגן.
דרישות נוספות:
בהתאם לפסיקת ועדת הפירושים 08-100:
בכל עמוד תאורה שבו הותקן מגש אביזרים הכולל מא"ז הגנה על מעגל התאורה באותו עמוד, המבטח יהיה מסוג דו-קוטבי או ארבע-קוטבי. המבטח יהיה בעל זרם נומינלי המתאים לשטח החתך של מוליך הזינה לגוף התאורה.
אם בעמוד התאורה לא הותקן מגש אביזרים או שהעמוד כולל מגש אביזרים עם מהדקים, נדרש לוודא כי בלוח המזין קיים אמצעי ניתוק, שכולל ניתוק האפס ובעל האפשרות לנעילה המבטח במצב מופסק.
