על פי או בעזרת התקנים ברקים מפני הגנה מערכת בדיקת
בדיקת מערכת הגנה מפני ברקים על פי או בעזרת התקנים מייק גרין ,מהנדס חשמל במאמר זה נדון בבדיקת מערכת הגנה מפני ברקים של מבנים בהתאם לתקנים .נציג את המנגנונים של נזקי הברקים ואת התקנים שעל פיהם מתגוננים ואיך בודקים מערכת הגנה מפני ברקים. באיור 3מוצגים צילומים של נזקים מברקים .בצד ימין ,מובא צילום של בית ללא מערכת חיצונית להורדת ברק שנפגע בפגיעה ישירה ועלה באש ,ומצידו השמאלי של האיור מובא רכיב אלקטרוני שנפגע ממתח יתר כתוצאה מפגיעת ברק במבנה בו הייתה מותקנת מערכת הורדה חיצונית .הבית שנפגע ועלה באש נמצא באנגליה .צילומים רבים של בתים דומים קיימים ממדינות אירופה וצפון אמריקה ,אך לא כל כך מצויים במדינת ישראל .יש דעה שהסיבה לכך הינה מפני שאין ברקים במדינת ישראל ,אך העובדות לא תומכות בדעה זו ,קיימים ברקים במדינה ונזקים רבים לאחר כל סערה בחודשי החורף מדווחים לסוכנויות הביטוח .הסיבה שנזקים לאלקטרוניקה נפוצים ,אך מבנים אינם נפגעים בצורה משמעותית טמונה בעדיפות הבנייה בבטון מזויין במקום עץ ובניה קלה. איור :1נזקים כתוצאה מפגיעת ברקים הבניה הישראלית הטיפוסית על ידי יסודות מבטון מזויין העולים בעמודים וקורות קשורות בברזל זיון מהווים מערכת הורדה במידה מסויימת ,אלה יעילים יותר ואלה יעילים פחות בהתאם למקריות של איכות החיבור בין ברזלי הזיון .אי לכך ,ברק יורד בצורה יעילה יותר בבתים הישראלים מאשר בבתי עץ המהווים התנגדות גבוה יותר שעליה מתבזבזת אנרגיית הברק בהצתה. אומנם הברק הזורם דרך הבטון המזויין בצורה יעילה אך למעשה "מטעין" את הארקת המבנה במתח גבוה המייצר תופעה של ) Ground Potential Rise (GPRשהיא תופעה של עליית מתח של הארקת המקום ביחס לשאר המקומות בכדור הארץ ,ראה איור .2כאשר קיימים במבנה קצוות של מוליכים גלוונים המחוברים בקצה השני שלהם למקור מוארק שמרוחק מהמבנה ונמצא מחוץ להשפעה של פגיעת הברק ,עולה המתח בין המוליך ובין הארקה המקומית לסדרי גודל המגיעים ל 100kVואף יותר, ראה איור .6מצב זה גורם להרס שמובא בצידו השמאלי של איור .3 אי לכך רוב הנזקים הנגרמים מברקים הינם כתוצאה מחוסר הגנות מפני מתח יתר מתאימות על כבלי חשמל ותקשורת .כאשר מבנים הנפגעים כתוצאה מפגיעת ברק כמעט ולא נראים במדינה .אך ,על אף עובדה זו ,התקן היחיד ליישום הגנה מפני ברקים הינו להגן על מבנים ,ולא על ציוד אלקטרוני שבתוכם .האירוניה היא שמערכת ההורדה התקנית רק מחריפה את הנזקים לציוד האלקטרוני, חשמלי ותקשורת הנמצאים בתוך המבנה. מנגנון נוסף של נזקים מפגיעות ברק הינו של השראה ,המובא באיור .3כאשר ברק פוגע בקרקע בעוצמה של עד ,200kAבצורת גל של ,10/350µsזרימה חזקה זו מייצרת שדה אלקטרו מגנטי פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 1 [email protected] המשראה מתח יתר בכל גוך מתכתי העומד בדרך התפשטות הגל .כאשר הגל פוגש מבנה בעל מערכת הורדה ,מיוצר בברזלי המבנה מתח ההופך לזרם הזורם אל הקרקע ומייצר עוד שדה אלקטרומגנטי המתפשט לתוך המבנה ומשרה על כל הציוד שבמבנה .צורת הגל של מתח וזרם מושרה מפגיעת ברק הינו 8/20µsומגיע עד לאמפליטודה של .40kA איור :2עליית מתח במקום הפגיעה כפונקציה של מרחק איור :3תופעה של –GPRעליית פוטנציאל מקומי כתוצאה מפגיעת ברק איור :4השראה מפגיעת ברק ,מימין הורדה אחידה ,משמאל הורדה לא אחידה פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 2 [email protected] בצד ימין של איור 3מוצג מצב של כלוב אחיד ,מערכת הורדה איכותית סמטרית .לעומת צד שמאל המדמה מצב במבני בטון שנבנו ללא כוונה תחילה לייצר מערכת הורדה אחידה .הזרם המושרה זורם, אך לא בצורה אחידה .מצב זה מייצר מתחים לא צפויים במוליכים החוצים את המבנה .מתח יתר שיכול להופיע על מהדקי ציוד חשמלי ואלקטרוניקה המחוברת לשקעי שירות במבנה עם מערכת הורדה ,המותקנת אפילו עם מגיני ברק בלוח הראשי יכול להגיע עד אפילו .10kVאיור 5מציג את המנגנון של זרם הברק הזורם דרך מוליך הורדה של מערכת הורדה חיצונית המשרה שדה אלקטרו מגנטי אל לתוך המבנה ומייצרת מתח מוגבר על חיבור קיר של מחשב כתוצאה מאנטנה שנוצרה ע"י מוליכי המעגלים עם המוקד בנקודת הארקה של המחשב. איור :5מתח יתר כתוצאה מזרימת ברק במערכת חיצונית לולאת האנטנה מיוצרת על ידי מוליכי הארקה העוברים מפס השוואת פוטנציאלים של הלוח דרך הארקת קו תקשורת והארקת המעגל החשמלי ומשלימים לולאה על מהדק הארקה של המחשב. מתח יתר המתפתח על הארקת המחשב הינו( : 𝑖𝑑 (𝑀 = 𝑉𝑂𝑈 ,כאשר Mהינו מקדם ההשראות 𝑡𝑑 הדדית של המעגל הנמדד ביחידות הנרי והינו פונקציה של יחסים גיומטרים של הלולאה הכוללים מרחק הלולאה ממסלול הזרם ,יחס בין חלקי הלולאה ורציפות המסלול.1 הנזקים כתוצאה מברקים מתחילים עם תקלות באלקטרוניקה ומגיעים אפילו לשריפת מבנים .ברקים יכולים לפוצץ ביטון במידה וברזלי הזיון אינם יעילים מספיק במוליכות שלו דרך חיבוריו אל הקרקע. אומנות מאבן המקשת מבנים רבים (כמו אלה באירופה הקלאסית) יכולים להיהרס מפגיעת ברק .עקב כך ,מתכננים ובונים מערכות הגנה על מבנים ,הגנות חיצוניות והגנות פנימיות .הגנה החיצונית מורכבת מקולטי אוויר לקלוט את הברק אליהם ,ולא למבנה ,מוליכי הורדה הומיבילים את הזרם מהקולטים אל מערכת האדמה .הגנות פנימיות כוללות חיבור כל מוליך מתכתי המגיע מבחוץ אל הארקת המקום .צינורות מים ,גז ,וכו ,.מתחברים בכניסתם אל המבנה לפס השווואת פוטנציאלים. מוליכי חשמל ותקשורת מתחברים אף הם לפטנציאל של הארקה ,אך דרך מגן ברק המהווה נתק בעבודה שוטפת ומקצר להארקה כאשר ברק פוגע במבנה. Overvoltage Protection of Low Voltage Systems 2nd edition IEE London UK 2000 Hasse, P 1 פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 3 [email protected] קביעת הצורך לבניית מערכת הגנה מפני ברקים ,צורה של הגנה ,כללים לתכנון ובניית המערכת ,ואיך בודקים ומתחזקים את המערכת הינם בעזרת תקנים לאומיים ובין-לאומיים .להלן רשימה חלקית של התקנים להגנה מפני ברקים: IEC 62305 1-4 1. General principles 2. Risk management 3. Physical damage to structures and life hazard 4. Electrical and electronic systems within structures ת"י 3306אפריל 2006 NFPA 780 Standard for Installation of LPS IEEE-C62.41.1/2 ת"י IEC 61643-11/21 – How to test SPDs = 2266 IEC 61000-4-5 – test methods ITU-K 21 – reliability req, test procedure התקן ה IECהינו תקן מלא המסביר איך לבנות מערכת הגנה משלב ההיתכנות דרך תכנון ועד לבדיקה ,הכולל הגנות על המערכות בתוך המבנה. התקן האמירקאי NFPA780מכסה הרבה מקרים ספציפיים ,אומנם הטיפול בהגנות פנימיות אינו ברמה של התקן היורופאי .התקן IEEE-C62.41דן יותר בהגנות פנימיות .התקן הישראלי בנוי ממקרה ספציפי ומחמיר של התקן ה IECואינו נותן למתכנן חופש בתכנון ,אלה מנחה כל פעולה של בניית מערכת ספציפית למבנה בגדלים שונים ובעל יסודות סטנדרטיית. התקן הישראלי השני מתעסק בהגנות מפני ברקים הינו הת"י 2266שהוא הגיור של .IEC61643ניתן לראות הפניה לתקן הזה על כמה ממגיני ברקים מסוג תקע\שקע המוצאים לנו ברשתות השיווק. התקן הזה אינו מצהיר על יכלות להגן מפני ברקים בכלל ,אלה מכוון את יצרן הרכיב איך הוא חייב לבדוק ואת מה הוא חייב להצהיר .אך התקן אינו אומר ליצרן את מה לייצר .היצרן יכול לייצר רכיב שיעמוד מפני מתח יתר של 50וולט בלבד ,והתקן מכוון אותו רק איך לבדוק ואיך להצהיר על מה שייצר. התקן ה ITUהינו אחד מתוך מספר של תקנים שקיימים בעולם לצורך ההגנה או יכולת שרידה ממתח יתר וברקים .כל אחד עם ההגדרות שלו. התקן הישראלי הינו הקובע במדינת ישראל ,ונתייחס לדרישות שלו כקו מנחה עד שהתקן לא חל מפת חוסר התייחסות. באיור 8מוצגת מערכת הורדה חיצונית טיפוסית .לכל מערכת להגנת ברקים שלושה חלקים: .3קולטי אוויר )" –(Air Terminalsמושכים" את הברקים אליהם כך שהברק לא פוגע איפה שלא רוצים .קולטי אוויר יכולים להיות תורן העולה מהמבנה המוגן ומכסה את כל מה שנמצא "בצל" שלו .הסתברות לפגיעה עולה ככל שהזווית αגדלה .צורה נוספת של קולטי אוויר הינה של רשת מתכתית פרושה על הגג. פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 4 [email protected] .2מוליכי הורדה ) –(Down Conductorsמינימום שנים ,אך ככל שקיימים יותר הורדות ,המערכת פועלת יותר ביעילות ומקטינה את הסיכוי לנזקים. .6מערכת הארקה – לצורך פיזור זרם הברק לקרקע .מערכת הארקה משותפת למערכת הארקה של שירותי החשמל במבנה .על פי התקנים קיימים שני סוגים של הארקות לצורך הגנת ברקים ,סוג Aהמואפיין על ידי אלקטרודת הארקה עבור כל מוליך הורדה .סוג B המואפיין אל ידי טבעת סביב המבנה האוסף את כל מוליכי ההארקה. על פי התקן הישראלי ,קיים רק קלאס אחד של מערכת הורדה לברקים ,והיא המחמיר ביותר המחייב αשל 20ºומידות רשת שווה או קטנה מ 5מטר .התקן מכיר בהארקה מסוג Bבלבד ומחייב חיבורים מתפרקים בין מערכת ההורדה ומערכת הארקה .התקן ה IEC62305משותף בדרישה לחיבורים מתפרקים ,אומנם התקן האמרקאי NFPA780דורש חיבור קשיח. איור :6מערכת הורדה חיצונית טיפוסית מי בודק? על פי התקן הישראלי ת"י 3306נדרש בעל רישיון בודק או מהנדס חשמל .התקן ממשיך וכותב שהבודק חייב להיות בעל ידע מעמיק ובקיאות בתקן הישראלי ת"י 3306ובעל מיומנות בשימוש במכשור בדיקה .התקן כותב הערה" :ההבודק יהיה בעל הסמכה כבודק מוסמך לעניין ת"י 3306 מטעם ועדה מסמיכה לכשתוקם" .התקן יצא באפריל ,2006בעת כתיבת מאמר זה בסוף ,2033 טרם הוקמה ועדה מוסמכת לעניין זה. התקן IEC62305כותב שהבודק צריך להיות מומחה בהגנות מפני ברקים. יוצא שהתקנים לא מאפשרים בודק מוסמך לבדוק מערכת הגנה בלי שהוא מומחה בתכנון מערכות אלה ,והסיבה לכך תתברר עם עיון בתקנים אלה .ראשית ,כל התקנים דורשים שהתכנון וביצוע יכלולו מסמכים ותיעוד על המערכת כפי שהיא נבנתה מלווה במדידות שנעשו בעת קבלת המערכת .וזאת לצורך השוואה בבדיקות התקופתיות הבאות .מדידה "תקינה" בבדיקות התקופתיות מוגדרת ביחס למדידות ראשוניות אלה .הבודק חייב להיות בקי מספיק במערכות אלה ולהבין את היגיון בתכנון פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 5 [email protected] שמובא בתוכניות ואילו מדידות חייבות להתבצע ,ומה עלול להשפיע על המדידות האלה כתוצאה מהתכנון וכתוצאה מהסביבה. תכנון של מערכת הגנה מפני ברקים הינו מאוד מורכב וכולל ,בין היתר ,את הסעיפים הבאים: תכנון קולטי והורדת הברק תכנון הארקות וחיבור למערכת הארקה הקיימת שמירת מרחקים מתאימים מחפצים קיימים על הגג וקירות חוץ מרחק בידוד ) -(Separation Distanceשמירת מרחק בין מסלול ברק אפשרי ומע' שונות בתוך המבנה מתח מגע מתח צעד איפיון הגנות למע' בתוך המבנה (לא לפי תקן ישראלי ,אומנם נדרש למנוע נזקים) הבודק חייב להכיר את כל כללי התכנון על מנת לקבוע האם המערכת עדיין תקינה .לדוגמה, התקנות חדשות של ציוד חשמלי ,תקשורת וכל התקנה גלוונית אחרת בקרבת הגג והקירות פנים החיצוניות מושפעות ממסלול הברק ונדרש חישוב של "מרחקי בידוד" ,איך לחבר גופים מתכתיים חדשים למערכת הקיימת לצורך השוואת פוטנציאל בצורה מובטחת ,וכו., מתי בודקים? על פי ת"י 3306מערכת חייבת להיבדק בתנאים אלה: .3בדיקת קבלה .2בדיקת תקופה הצורך במערכת ההגנה 60%או יותר – פעם לשנה הצורך במערכת ההגנה – 09% - 80%פעם בשנתיים הצורך במערכת ההגנה 59%או פחות – פעם בחמש שנים .3שינויים במבנה המוגן .5תיקון למערכת ההגנה יש לזכור שהתקן הישראלי קובע מערכת הורדה חיצונית למבנה בלבד תוך מיקוד על נזקים למבנה ולנפש ,וללא שום קשר לנזקים למערכות החשמל ,אלקטרוניקה ותקשורת .אי לכך" ,הצורך" של מערכת הגנה אינו בהכרח עולה בקנה אחד עם הדרישות של בעלי המתקן. מוקדי שירות לקוחות ) ,(Call Centerסניף של קופת חולים ,בית מלאכה המצויד ציוד בדיקה אלקטרוני רב ,אינם נדרשים הגנה ברוב המקרים על פי התקן הישראלי ,אך "הצורך" האוביקטיבי די ברור. שיטות הבדיקה על פי ת"י 3306ארבע בדיקות: .3בדיקה חזותית :שלימות המערכת – נתק ,שיתוך ,פגיעות מכניות ,וכו. .2בדיקה מכנית :הפעלת כוח על חיבורים ובודקים שהם יציבים .6בדיקת רציפות חשמלית של מערכת ההורדה ושל מערכת המחוברת אל ההארקה פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 6 [email protected] .aמערכת ההורדה :מנתקים נקודות פריקה ,בוחרים מוליך הורדה אחד בודקים התנגדות בינו ובין כל אחד אחר – מספר המדידות כמספר מוליכי הורדה פחות אחד .bחיבור אל הארקה :מאותה נקודת פריקה הנ"ל ,מודדים התנגדות אל ראש הארקה או טבעת הגישור .cאם ערך המדידה של מוליך אחד גדול מהממוצע של כלל הערכים כפול ,2נדרש לבדוק מוליכים אלה .3מדידת התנגדות ההארקה על פי ת"י :3306 התנגדות הארקה במדידה ראשונה לא תעלה על 20Ω בבדיקות עוקבות ערך התנגדות הארקה צריך להיות מתחת לערך הראשונה כפול .2 על פיIEC62305-3 : אין חשיבות לערך ההתנגדות ,אומנם רצוי שיהיה פחות מ .10Ω כאשר בודקים הארקה מסוג ,Aכלומר ,אין טבעת גישור ,אלה כל מוליך הורדה מוארק בצורה בודדת 𝑹≈𝟏𝟎𝜴=𝟏.𝟏(𝑹𝒎/𝒏) ,כאשר Rmהינו סכום הערכים של ההתנגדות n ,הינו כמות מוליכי ההורדה. הארקה מסוג :Bאודות הטבעת אין הפרשי פוטנציאלים ולא צפויים נזקים עד לפריצת מגיני ברק על קווי חשמל ותקשורת. איור 0מציג עקרון זה .כאשר ברק פוגע במבנה המוגן ע"י מערכת חיצונית איכותית ,הזרם של הברק יורד להארקה בצורה אחידה .מטבעת הארקה המטען מתפזר לקרקע בהתאם להתנגדות הסגולית של הקרקע .ללא טבעת גישור ,כאשר לכל מוליך הורדה קיימת אלקרודת הארקה עצמאית ,הפיזור אינו אחיד ,ונוצרים מתחים בין חלקי ההארקה .טבעת גישור מחזיקה את כל המתקן באותו מתח קלפי מסה כללית של האדמה עד לפיזור המתקן. איור :7פריקת מטען הברק בעזרת טבעת הגישור פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 7 [email protected] כל עוד ואין מוליכים גלווניים הנכנסים לתוך המבנה ומביאים איתם ייחוס להארקה של מסה הכללית של האדמה ,אין סכנה של מתח יתר -כל המתקן מוחזק במתח גבוה כלפי האדמה המרוחקת ,אך אין מתחים בין חלקי המבנה. אך בכל מבנה שבו אנחנו מעורבים ,ישנם חיבורים גלוונים של חשמל ותקשורת ,צנרת מים ,ביוב ,גז, אפילו חבלי כביסה .כל המוליכים האלה חייבים להיות מחוברים אל הארקה המקומית לצורך השוואת פוטנציאל .במקרה של מוליכים שאסור להאריק – פאזות של חשמל ,קווי תקשורת וכו - ,מאריקים דרך מגן ברק המהווה נתק להארקה במצב שגרה וקצר לאדמה בעת אירוע של מתח יתר. התקן הישראלי אינו דן בנושא של השוואת פוטנציאל עם מוליכים הנכנסים מבחוץ אל לתוך המבנה המוגן ,אי לכך לא מוזכר הדרישות לבדוק התקנתם ותקינותם של רכיבי הגנה בלוחות חשמל ותקשורת .כאמור ,מצב הפוך למציאות במדינה ביחס לסוג והרכב הנזקים כתוצאה לברקים במדינה. כזכור ,נזקים לציוד אלקטרוני ותקשורת ,לעומת נזק למבנים שרובם בנויים כברירת מחדל בעלי שרידות גבוה מפני נזקים פיזיים מברקים. הדרישה לבדוק קיום ,התאמה ותקינות של מגיני ברקים בלוחות חשמל ותקשורת ,יחד עם החיבורים השוואת פוטנציאלים של צנרת מים,גז ,ביוב ,וכו ,קיימת במפורש בתקנים האחרים. בדיקת חסינות של מבנה מפני ברקים בעזרת התקנים עד כאן סקרנו בצורה כללית את אופן הבדיקה של מערכת הגנה חיצונית מפני ברקים על פי התקן הישראלי .הדרישה לבדוק על פי התקן מגובה בתקן ,והדרישה שהמתקן מבצע התקנה על פי התקן ועומדים לרשות הבודק מסמכי התכנון ואת רשימת המדידות שנערכו בעת בדיקת הקבלה .על הבודק לרשום את כל הממצאים ומדידות שלו לתוך תיק המתקן .כמוכן ,על הבודק לבדוק את ערך התנגדות קלפי האדמה על ידי מכשיר בעל ארבע קטבים ,דרישה שאינה ניתנת לביצוע כאשר המבנה מוקף ביטון ואספלט. אי לכך ובהתאם לדרישות "הצורך" של התקן ומעצם מהות התקן כאינו תקן מחייב ,אין הרבה מה לבדוק .אפילו נתון מבנה שנבנה עם מערכת הורדה תקנית על פי ת"י ,3306והמתכנן הפקיד את המסמכים הראשוניים בעת קבלת המבנה .מה היא ההסתברות שאדם המגיע לבדוק כעבור שנה, שנתיים או חמש שנים יקבל מסמכים אלה? ללא מסמכים ראשוניים ,אין לכם מה לבדוק על פי תקן. עם המבנה מוקף ביטון או אספלט ,אין לכם אפשרות למלא את מלוא דרישות התקן. מפני שהדרישה העקרית ,הכלכלית והגיונית למערכת הגנה מפני ברקים כמעת תמיד מגיעה לאחר שהמבנה נבנה ומפני שעל פי התקן אין דרישה להגן על המבנה מלכתחילה ,אלה רק על פי חישובי עלות מול תועלת של ציוד הנפגע עם בואם של גשמי ברכה ,המתכנן חייב לבנות מערכת הגנה מפני ברקים "לא תקנית" שתעשה את העבודה .מערכת זו נדרשת אף היא בבדיקות מדי שנה. ניקח כדוגמה את המבנה באיור .6מבנה זה משמש מתג לתשתית סלולארית באחת המדינות המתפתחות באפריקה. בעת בניית המתקן ,דאגו לטבעת גישור ,אך לא השקיעו בהגנות מפני ברקים .המערכת החיצונית שתוכנן להוסיף למבנה מסומנת באדום ,כחול וצהוב .התורן הגנה בכחול מחובר אל רשת קולטי אוויר באדום ויורד אל קופסאות הארקה של טבעת הגישור .הקווים הצהובים הם עבור השוואת פוטנציאל. העבודה מתחילה עם בדיקת הטבעת עצמה על ידי מדידת התנגדות בין הקופסאות בעזרת מכשיר בעל 3קטבים .לאחר פירוק הטבעת מכל גורם אחר (לוחות חשמל ותקשורת -נעשה בעת הפסקת חשמל) .טיב הטבעת נקבע על פי מדידות אלה. פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 8 [email protected] המבנה מוקף אספלט ,כך שלא ניתן לבדוק ערך התנגדות כלפי האדמה .אך מפני שהארקה הינה מסוג ,Bלא חשוב לנו מה ערכו .אומנם ,בעת בחירת הגנות מפני ברקים ללוחות החשמל ,נלקח בחשבון שהרכיבים יצטרכו לעמוד תחת מחת יתר של הברק לזמן ממושך במידה ואין ערך ההתנגדות בפועל נמוך מ 10Ωכלפי האדמה. איור :8דוגמה למערכת הגנה מפני ברקים "לא תקנית" הגנות ברקים בלוחות החשמל והתקשורת התקנת מערכת חיצונית להורדת ברק הינו רק החלק הראשון של ההגנה מפני ברקים .ללא השוואת פוטנציאלים של המוליכים הנכנסים למתקן ,מערכת ההורדה רק מחריפה את הנזקים לציוד האלקטרוני ,חשמלי ותקשורת הנמצאים בתוך המבנה. אי לכך על הבודק לבדוק התאמה ותקינות של רכיבי הגנה בלוחות החשמל ועל מערכות התקשורת. על הבודק להיות מומחה ביישום והרכבה נכונה של רכיבים אלה. לצורך קביעת התאמה של רכיב ההגנה ,הבודק יכול להיעזר ברשימת בידוק הבא: סוג הארקה :יש לבדוק שרכיב המגן ברק מתאים לסוג הארקה של המתקן גל מתקף הצפוי :האם צפוי 10/350כתוצאה מכבל המגיע מחוץ תחום הארקה של המבנה, או מספיק עמידה מפני 8/20 זרם פריקה של הברק ( :(Iimpבשילוב התייחסות לגל המתקף ,רמת האמפליטודה של זרם הפריקה .כדאי להתחשב בצורת ההארקה ( )type A or Bוהתנגדות הארקת המבנה למסה כללית של האדמה רמת מתח השיורי :חייב להיות תואם לציוד המורכב בלוח ,הציוד המחובר למעגלים היוצאים מהלוח ,וקיום של לוחות משנה .יש להזכר שרמת מתח השיורי מושפעת על אורך מוליכי החיבור של הרכיב .יש להוסיף כ 1.25kVעל כל מטר מוליך מהרכיב אל הארקה ואל הפאזות עמידת הרכיב לזרם קצר של הלוח :הרכיב המגן חייב להיות עמיד בזרם קצר של הלוח ,מפני שזרם הקצר של הלוח עובר דרכו בעת הפעלתו על ידי הברק פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 9 [email protected] הגבלת זרם קצר :RMSיש לבדוק שהפעלת הרכיב על ידי ברק לא יפעיל את מפסק הראשי, במידה והדבר אינו רצוי לצורך קביעת התקנה נכונה של רכיב ההגנה ,הבודק יכול להיעזר ברשימת בידוק הבא: הגנה עורפית מתאימה לרכיב הספציפי .יש לעיין בקטלוג הרכיב וגם בדף הנתונים הארוז יחד עם הרכיב ,במקרה של סתירה בין הוראות אלה ,יש לפעול על פי הדף שמלווה את הרכיב מסלול זרם פריקה :על פי כללי ה ,EMCבדוק שמיקום הרכיב מאפשר פריקה של הזרם ללא להפריע לרכיבים ומעגלים השונים בלוח החמשל איור :9פתרונות של התקנת רכיב מגן במינימום אורך של מוליך בדוק שמוליכי הארקה מועגנים למבנה הלוח למנוע ניתוקם מכוח האלקטרומכני של זרימת הברק דרכו ,ראה איור ,9המהדק השחור שמובא תוך פתרונות 3ו6 אורך מוליכים :בתוך הבנה כל מטר של מוליך מעלה את מתח השיורי בלוח בזמן פגיעת ברק בכ ,1.25kVיש לבדוק שמיקום הרכיב מאפשר התקנה מינמאלית של אורך מוליך .המוצג באיור 9מראה שני פתרונות לשמור על מליכים קצרים בצד שמאל ,בלוחות קטנים ,ובהתאם לסוג הרכיב ,אפשר להסתעף מהרכיב עצמו .בצד ימין ,בלוח גדול יותר ,מתקינים את הרכיב קרוב ככל האפשר לפסי הצבירה (פתרון )2ומורידים את אורך האפקטיבי של מוליך הארקה על ידי הידוקה בצורה גלוונית אל גב הלוח לצורך השוואת פוטנציאל. לצורך קביעת התגנה נכונה של רכיב הגנה על שירות תקשורתי ,חייב הבודק להבין את סוג התקשורת על כל הרכביה ,ולקבוע התאמה על פי הנתונים הבאים: פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 11 [email protected] בדוק האם סוג הכבל מתאים לרמת ההגנה הנדרשת ומיוסמת על פי הרכיב המותקן, לדוגמה :כבל קואקס מסוג ,RG6לא מתאים להגנה כלשהיא בתנאים של .10/350הכבל יתאדה לפני שהרכיב יופעל בדוק שהמחברים הם מקוריים ומתאימים לזרמי פריקה של הברק בדוק שמתח עבודה של הרכיב על פי דף הנתונים שלו מתאים למתח שעליו "רוכבת" התקשורת בדוק שתדר הרכיב מתאים לתדר התקשורת בדוק את ההגנה על הספק כוח – ייתכן שהכוח מועבר יחד עם אות התקשורת על זוג אחד, מצב המשפיע על מתח העבודה בדוק אם אחד המוליכים הנושאים אות התקשרות מוארק ,ואיך זה משפיע על ההתקנה ועל התקשורת בדוק רמת המתח השיורי של הרכיב ושל הציוד המוגן בדוק את צורת הארקה של סיכוך ,הנדרש מכללי הגנות מפני ברקים והנדרש מצד יעילות התקשורת לסיכום: הבודק מערכת הגנה מפני ברקים חייב להיות מומחה בתכנון מערכות אלה ,גם על פי התקנים וגם על פי ההיגיון .ראינו שקיימים כמה תקנים שמהם ניתן ללמוד ולפעול בתכנון מערכת חיצונית ופנימית להגן מפני ברקים ,אך התקן הישראלי הינו הקובע במדינת ישראל .התקן מגדיר בדיוק איך ומתי לבדוק את מערכת ההגנה החיצונית הנבנית .הצורך במערכת הגנה חיצונית ,היישום והבדיקה שלה מוגנת בתקן ,ועל הבודק לפעול על פיו. אומנם אין התייחסות בתקן להגנות על ציודים בתוך המבנה ,וכמות המבנים המחוייבים במערכת הגנה על פי התקן מועטים .לעומת זאת ,נזק לציוד במבנה הינו תופעה מאוד שכיחה בשנים שבהן יש גשמים וסופות .אי לכך ,קיימים שני מסלולים של בדיקה ,הבדיקה על פי התקן ,ובדיקה הנדרשת למניעת נזקים לרכוש אלקטרוני. פקס 050-698-8868 :טלפון 000-366-3066 :נייד053-399-9389 : כתובת לדואר :הפלמ"ח 6רעננה – 36333משרד :עמל 36רעננה www.lightning.co.il 11 [email protected]
© Copyright 2024