מכשיר הגנה לזיהוי מוליכים: ניוטרל ופאזה

יש לא מעט בעיות וסוגיות שהייתי שמח לפתור בעצמי או לפחות למצוא להן פתרונות.
אני פחות מתעניין בגאדג'טים חדשניים או במיקרו-מעבדים מתקדמים – אותי מעניין פתרון פשוט, ברור, כזה שגם אני יכול להבין.
וכמו תמיד, יש קסם מסוים בפתרונות שהם "שניים באחד" – משהו משולב, נגיש, גאוני בפשטותו.

מתי שיטת איפוס הופכת למסוכנת?

השאלה המרכזית היא: מה הקריטריון להגדרת סכנה או לקביעה האם להשתמש בשיטת איפוס?
הטיעון הנפוץ ביותר נוגע לאיכות ואמינות רשת החשמל העילית שמזינה את המתקן.
כאשר מדובר ברשת מודרנית, בנויה על עמודי בטון, עם שיטת הארקה תקנית מסוג ת.א.מ – אפשר לשקול הגנה מסוג TNC-S.
אבל כשמדובר ברשת ישנה על עמודי עץ עקומים או רקובים, עם חוטים חשופים – זה פשוט לא מתאים.

מעבר לכך, לדעתי יש בעיות נוספות שמקשות על השימוש בשיטה הזו.

פרסום

הסכנה בהגנת TNC-S

בכל רגע, מסיבות שונות, חוט הניוטרל עלול להפוך לפאזה.
המשמעות היא שבשקעי הבית יתבצע היפוך בין פאזה לאפס – זה אולי לא נשמע מפחיד, אך כשפס ההארקות כולו מחובר לפתע לפאזה, נוצרת סכנה חמורה: כל גוף מתכתי בבית מקבל מתח חשמלי – בלי שום אמצעי שיזהה או ינתק את התקלה הזו באופן אוטומטי.

יש חשמלאים שטוענים בתוקף: "אין מצב להתבלבל – הפאזה והאפס לא יתחלפו לעולם".
אבל המציאות מראה אחרת.

לדוגמה, ברשתות ת.א.מ הנפוצות מסוג 25, ניתן לראות מקרים שבהם חוט כחול – שמזוהה כ"אפס" – הוא למעשה פאזה.
הטעות פשוטה, אך השלכותיה עלולות להיות מסוכנות.

איך ניתן לזהות?

מה יכול להציל אותנו במקרה של היפוך פאזה ואפס?
לדעתי – הכול תלוי בהשוואת הפוטנציאלים: אם זו מתבצעת בצורה מלאה ונכונה, ניתן למנוע את הסכנה.
אבל מפסקי זרם, מפסקי מגן, או ממסרי מתח – לא יכולים לסייע במצב הזה.

מכאן עולה השאלה: האם ניתן להמציא משהו שיזהה זאת בזמן אמת?

כבר זמן רב שחשמלאים משתמשים בטסטרים, מולטימטרים או מכשירים דו-פוליים מאולתרים כדי לגלות היכן הפאזה והיכן האפס – בעיקר כשאין נקודת הארקה זמינה.

אני עצמי כתבתי מדריך פשוט, פרימיטיבי אך שימושי, שמסביר כיצד ניתן לזהות פאזה ואפס עם מולטימטר:
🔗 איך לקבוע פאזה ואפס עם מולטימטר – מדריך

ומה הלאה?

אני מציע למפתחים ויצרנים לחשוב על מכשיר מודולרי חדש, פשוט, שיכול להתמודד עם שתי הבעיות:

1. לזהות היכן הפאזה והיכן האפס – גם בלי נקודת ייחוס שלישית.

2. להתריע או למנוע סכנת התחשמלות כאשר יש טעות בחיבור או ניתוק של מוליך האפס (PEN).

אני מדגיש: איני ממליץ על מכשיר כזה כשיטת הגנה רשמית, או כתוסף במערכת הארקה מסוימת.
אני לא ממציא – רק מפיץ רעיון. אולי זה ינבוט אצל מישהו מהדור הצעיר – ויבוא משהו טוב.

עקרון ההמצאה

הפתרון המוצע מתייחס למכשירים חשמליים מודולריים – במיוחד כאלה שמיועדים להגנה על אדם מפני התחשמלות, במקרה של פגיעה בבידוד או חיבורים שגויים.
מדובר בעיקר במתקנים ניידים, עם חיבורים וניתוקים תכופים לרשת החשמל.

הסכנות הנפוצות:

פרסום

• ירידה באיכות הבידוד של חלק מהמתקן.

• ניתוק מוליך האפס והעברת מתח לכל חלקי המתקן.

• מגע ישיר של חוט פאזה עם גופים מתכתיים.

• עירוב חיבורים, חדירת פאזות נוספות, ניתוק מוליך הארקה או עליית מתח על האפס.

נכון, קיימים היום אמצעי הגנה שונים – אבל אף אחד מהם לא נותן מענה מלא למצבים כאלה.
במיוחד לא כשיש החלפה בין פאזה לאפס, או שימוש לא תקני במוליך האפס כמוליך הארקה.

אז מה אני מציע?

פיתוח מכשיר מודולרי, עצמאי, שמזהה את מיקום הפאזה ביחס לאפס – ללא צורך בהארקה או נקודת ייחוס שלישית.
הזיהוי מתבצע באמצעות עקרון של צימוד קיבולי בין המוליכים לבין הקרקע.

במילים פשוטות – מדובר במכשיר שיכול לדעת איפה הפאזה באופן אוטונומי, ולהגן על המשתמש גם בתנאים שבהם שיטות ההגנה הקיימות נכשלות.

ולמה זה חשוב? כי זה יכול לשפר את בטיחות המתקנים, לזהות זליגת זרם, להתריע על מתח עודף או נמוך, לזהות ניתוק של מוליך האפס – ובעיקר, להגן על חיי אדם.

MASTAQ