עקומות ITIC והגנה על ציוד חשמלי מפני עליות וירידות מתח.

נראה לי שהמאמר יהיה מופשט, אך אני מעוניין בצד המעשי שאכתוב בסוף המאמר. לכן, באם הקורא,  לא רוצה להתבלבל בתיאוריות, כמוני הוא יכול להתמקד רק בפסקאות האחרונות.

לוח חשמל ביתי ,דירתי, משרדי ובכלל לא גדול והלוחות חשמל כאלו יותר מ 90% מכל הלוחות. איזה הגנות חייבים להיות ובאמת יש בלוח כזה. רק זרם! זרם יתר, זרם קצר, זרם זליגה, זרם התנעה… מה עם כל שאר אי הדיוקים, תקלות, נחשולים וכו' שמתרחשים ברשת או במתקן:

  • נחשולי מתח (עליה וירידה)
  • תדירות
  • ניתוק או שריה אפס
  • העדר הארקה
  • מכת ברק או סופת רעמים
  • התחממות יתר בארון חשמל
  • מגע רופף
  • חוסר פאזה (הזנה תלת פאזי)
  • ניצוץ וקשת
  • הגנה לילדים
  • מתח מושרה או סטטי
  • שדה חשמלי או מגנטי מוגבר

כנראה שזו לא רשימה מלאה

פרסום

כל אחד מהפרמטרים הללו בהחלט יכול להיות,  לא נעים ומסוכן

כל אחד מהם הוא פסקה נפרדת של תיאוריה ופרקטיקה

קודם דיברנו על חלק מההגנות בפורטל כאן

היום אגע באחד החשובים והנפוצים יותר התקלות או הפרעות – מתח

ההקדמה הנרחבת של טכנולוגיית המחשב הדגישה את בעיית נפילות המתח (ובמקביל כמעט כל בעיות איכות החשמל), ובשחר עידן המחשבים נדרש מאמץ רב בכדי להבטיח את פעולתן הרציפה ללא בעיות עקב ריבוי הכשלים האקראיים שלא ניתן להסביר אז.

באמצעות ניסוי וטעייה נוצרו עקומות של איגוד יצרני מחשבים וציוד עסקי (CBEMA), (Computer and Business Equipment Manufacturers Association),  לאחר כמה התאמות, הידועות כיום בתור עקומות ITIC מועצת תעשיית טכנולוגיית המידע

(Information Technology Industry Council), והגרסאות שלה נכללות בתקני ANSI של IEEE 446.

בדרך כלל אני לא מקשר או לא מעתיק מקורות סמכותיים, אך במקרה זה אצביע על המסמכים שמהם קיבלתי את המידע

עקומת עמידה של ציוד חשמלי לסטיות מתח ברשת לעומת זמן חשיפה

הקווים האדומים מראים את המתח המקסימלי והמינימלי שלא יגרום לתקלה בציוד ביחס לזמן הסטייה. לדוגמא, עבור ציוד לעיבוד נתונים, מתח יתר מותר, פי 5 מהמתח הנומינלי ל- 100 מיקרו שניות, אך רק 20% מערך המתח המוגבר למשך 10 מילי השנייה. ביחס למתח נמוך מהנדרש, איבוד אספקת חשמל מוחלט מותר לפרק זמן של עד 20 מיני שניות

(מחזור אחד), אך במשך 100מילי שניות, המתח המינימלי חייב להיות לפחות 70% מהערך הנקוב

העקומה נוצרה במקור כדי לעזור למשתמשים בציוד אלקטרוני שונים לפתור מחלוקות ובעיות הקשורות לאיכות החשמל מול ספקי החשמל. עם כניסתן של כמה דרישות ציוד סטנדרטיות, קל מאוד לקבוע באמצעות מדידות מקומיות האם איכות החשמל הייתה מקובלת או לא

במילים אחרות, בעוד שסטיות המתח במשרעת ובזמן משתלבות באזור הירוק שבין עקומת ITIC – ציוד (אני רוצה להאמין) אינו בסכנה

מכאן המסקנה – כדי להבטיח את בטיחות הציוד האלקטרוני במהלך הפרעות במתח החשמל, על התקן ההגנה להיות בעל מאפיין דומה. משמעות הדבר היא שכאשר מתח הרשת חורג מהשטח הירוק של עקומת ה- ITIC, נסה לשמור על המתח בגבולות מקובלים (מייצבי מתח, UPS), או להגביל אותו לערכים בטוחים (SPD), או לנתק את הציוד האלקטרוני מהרשת (מכשירים המבוססים על ממסרים. בקרת מתח)

באופן אידיאלי, עקומות כאלה צריכות לתאר את הביצועים בפועל של הרשת, ויצרני האלקטרוניקה צריכים להתאים את עצמם לנתונים אמתיים כאלה.

הבעיה היא שאם הציוד של רוב היצרנים באמת מתאים לדרישות אלה, אי אפשר לומר את אותו הדבר לגבי המדדים בפועל לאיכות החשמל ברשתות החשמל שלנו (לדוגמה בבסיסי צה"ל הישנים)

על סמך שיקולים אלה, ניתן לבנות עקומת הגנה משוערת עבור מכשיר מגן "אידיאלי"

 

מאפיין משוער של מכשיר הגנה "אידיאלי"

 

כאשר מתח הרשת חורג מהקו הכחול, על המכשיר להגביל את המתח או לנתק את כל צרכני החשמל מהחשמל

אך שיקולים אלה נכונים לגבי רשתות חשמל בעלות איכות חשמל "אירופית"

בפועל, צרכני חשמל רבים, לפעמים מקבלים אותו עם חריגות גדולות מה  230 וולט  הרגיל) פלוס מינוס 10%

(במציאות, בשטח ארצנו, איינו צריכים להיפגש עם מתח בשקע בין 150 ל 255 וולט במשך זמן רב. יחד עם זאת, אם יקרה (נגיד חסרה פאזה מצד מתח גבוה) הצרכן אינו יכול לעשות דבר בנידון והוא נאלץ להשתמש בחשמל זה בסכנתו ובסיכון שלו.

מתח יי  תר מפחית את חיי השירות של כמעט כל הציוד האלקטרוני והחשמלי. יחד עם זאת, הציוד אינו נכשל אפילו עם עליות מתח לטווח קצר עד 265 וולט. ניתן לקחת מתח זה כמתח הסף העליון הקיצוני עבור התקן המגן

זמן התגובה, על מנת לא לכלול אזעקות שווא, צריך להיות לפחות 0.2 שניות, אך לא יותר מ- 0.5 שניות. אך עם סוגים מסוימים של תאונות קו (למשל, הניתוק אפס בכניסה לבניין רב-קומתי), עלול להופיע מתח של עד 300-400 וולט בשקע הצרכן. במקרים אלה, על מכשיר ההגנה לנתק את צרכני החשמל באופן מידי. אבל כל מכשיר מיתוג אלקטרומכני לוקח קצת זמן לעבור. בדרך כלל זה 10-30מילי שניות.

וריסטור רב עוצמה המובנה במכשיר ההגנה יכול לעזור כאן. היתרונות בכך הם משולשים:

  • מותקן בלוח כניסה של הדירה, הוא חוסם דחפים חזקים במתח גבוה בכניסה לדירה, ומונע מהם להיכנס לחיווט הדירה.
  • עם עליות מתח ממושכות, הוא מגביל את המתח ברמה בטוחה יחסית עד להפעלת הממסר האלקטרומכני (15-20 מילי שניות).
  • מגן על מכשיר ההגנה עצמו (האלקטרוניקה שלו) מדחפי מתח גבוה

 

למעשה, הוא מבצע את הפונקציות של מכשיר להגנה מפני נחשולים (SPD), כלומר מספק הגנה (מחלקה D לפי סיווג אירופי). אך יש לספק לדירה מתח רשת "נקי". ההנחה היא כי ה- SPD ממוקם איפשהו בכניסה. לכן, וריסטור זה מבצע פונקציית עזר ולא יכול להיות מושפע מדחפים חזקים הנגרמים מפרישות ברקים ולכן הוא אינו מתדרדר לאורך זמן ואינו דורש החלפה

 

פרסום

ואילו בעיות יכולים להתרחש לצרכן חשמל ממתח מופחת?

ב -150-160 וולט, מקררים מזמזמים, מתחממים ולא נותנים קור, ובשימוש ממושך הם נכשלים. אותה בעיה במזגנים. הניסיון מראה שכאשר המתח יורד ל -160-170 וולט, מכשירי חשמל ביתיים נשארים פעילים, למטה מזה – מתחילות הבעיות. לטיפולי מתח "בליעה" הנגרמים על ידי הפעלת מנועים חשמליים חזקים למשך זמן ההאצה (1-10 שניות), אך זו לא סיבה לכבות את כל הצרכנים. זמן התגובה של המכשיר לירידת מתח צריך להיות לפחות 10-20 שניות

אבל מה אם היה קצר חשמלי והמפסק זרם לא תיכבה באופן מידי בגלל ההתנגדות הגבוהה של הקו? – כאשר המתח יורד מתחת ל 110-130 וולט, הכיבוי צריך להתרחש במהירות האפשרית, ללא דיחוי

עקומות הגנה

 

כל השיקולים הללו שימשו בפיתוח התקני הגנה מהדור החדש

זרם המיתוג המרבי של הגנה אלה הוא 80 אמפר

השאה בהפעלת מכשירים אלה הוא 6 דקות, מה שמבטיח התחלה בטוחה של מקררים, מזגנים ומדחסים כאשר הם נדלקים שוב. אפשר להפעיל ולכבות את העומס באופן ידני.

המכשיר מיועד להתקנה בלוחות חשמל דירות של בנייני מגורים או ארונות כניסה במשרדים, בתי מלאכה וכו' ועשוי מודולרי עם הרכבה על פס DIN רגיל 35 מ"מ, המאפשר להתקין אותו בכל ארון חשמל. גוף המכשיר עשוי פלסטיק שאינו תומך בעירה, מה שמונע לחלוטין בעירה ספונטנית במקרה של הרס הווריסטור המובנה ממכת זרם חזק. כדי לבדוק את ביצועי המוצר בלוח הקדמי של המכשיר יש כפתור "TEST".

מסמכים שהשתמשו:

  1. https://info-electro.forum2x2.ru/t90-topic#3652.  ITIC (CBEMA) CURVE APPLICATION NOTE (Information Technology Industry Council (ITI), ITI (CBEMA) curve application note, October 2000)
  2. Reliability News – http://www.dranetz-bmi.com/newsletter/1-2004/report.cfm#news
    4. A Curve By Any Other Name Is Still a Curve –
    5.  Effects of Voltage Sags on Loads in a Distribution System – PSERC Publication 05-63, October 2005.

 

MASTAQ

 

Print Friendly, PDF & Email

תודה שאתם מבקרים בפורטל חשמלנט. חשמלנט היינו פורטל מקצועי ומקיף לתחום החשמל והתאורה .בחשמלנט תוכלו למצוא אינפורמציה מקצועית שחשובה לכם ומאגר ספקים גדול מתחום החשמל והתאורה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.

כתבות נוספות

ממסר פחת אחד או כמה? הבחירה הנכונה של ממסר פחת. כיצד לבחור ממסר פחת

3 ביוני 2024

400 וולט- קצר דו פאזי

3 ביוני 2024

כנס הארקות

29 במאי 2024

שסתום השוואת לחץ בתאורה

29 במאי 2024

הפחתת התנגדות חשמלית של אלקטרודת הארקה באמצעות גרפיט והידרו ג'ל לייצוב הפרמ...

18 במאי 2024

הזרקת אבקה מוליכה במקום האלקטרודה הארקה.

18 במאי 2024

ממסר פחת אחד או כמה? הבחירה הנכונה של ממסר פחת. כיצד לבחור ממסר פחת

3 ביוני 2024

400 וולט- קצר דו פאזי

3 ביוני 2024

כנס הארקות

29 במאי 2024

שסתום השוואת לחץ בתאורה

29 במאי 2024

תמיד לדעת לפני כולם

השארו מעודכנים

השאירו פרטים לקבלת עידכונים למייל

בחרו תחום