בזמנו, בהכנת הרצאה לכנס מהנדסים, כתבתי:
תמיד יש דרישה של השוואת הפוטנציאלים. נכון. ולכן, באופן כללי ההמלצתי היא: אם אנחנו מתכננים לעשות איפוס, אז אנחנו צריכים להתחיל לעשות את זה כבר בשלב תכנון, בשלב בניית היסוד! אף אלקטרודה הארקה, בודדת או מערך, לא תיצור השוואת פוטנציאלים לכל הנקודות בבית או מסביב. לכן, יהיה הפרש פוטנציאלים. יהיה פאזה על הציוד או הקונסטרוקציה המתכתית ופוטנציאל אחר מתחת לרגליים. יתרה מזאת, בנוסף להשוואת הפוטנציאלית בבית, אנו צריכים גם להשוות את הקרקע הקרובה ביותר. במרחק שלא עולה על מטר מהבית חופרים ומבצעים טבעת הארקה מסביב לבית. דעתי היא שכל שאר האירועים כמו אלקטרודה ליד הכניסה לבית, בכל צד של המבנה, ב-2 פינות, 4 פינות, לתפוס ארמטורה בבטון, חוט גלוי בבטון – לא פותר את הבעיה
אבל, לא הכול ברור בנושא הזה, לרבות מה שכתוב בחוק החשמל
קודם כול, לא ממש הבנתי למה תיאור או ליתר דיוק אזכור על המערכת להשוואת פוטנציאלים (ליתר דיוק, על פס השוואת פוטנציאלים) לא נמצא בפרק הארקות והגנות בכלל. כלומר, חשמלאי של מתחם מבנים ללא יסוד, בחיים לא ידע שצריך לחפש בפרק הארקת יסוד.
אז, אעיר כמה הערות, אבל כמו תמיד, זה בשום אופן לא עזר הוראה או חומר ללימוד. אין מה ללמוד כאן.
בכל מתקן חשמל יש, כביכול, שתי רמות:
- רמת ההספק, שמספקת למכשירים אנרגיה.
- רמת ההגנה, שמשרתת רק כדי להגן עליך ועליי מפני תאונות מסוכנות, למשל, זליגה.
במאמר שלנו נדבר על תוספת
(מעט ידועה, מדוברת ונבדקת מה שצריך) להארקה הידועה היטב – השוואת פוטנציאל. זה נמצא בכל בניין משרדים, דירות, אבל לא בכל משרד או דירה ולא בכל בית פרטי – וחבל!
השוואת פוטנציאל – כאשר 230 וולט אינם מחשמלים!
התחשמלות או זרימת חשמל דרך גוף האדם יכולה להתרחש בתנאי אחד – אם יש שתי נקודות של במתקן חשמל, בפוטנציאל שונה, המחוברות לגוף אדם. אם תיגע בפאזה של 230 וולט, אבל לא תעמוד על הקרקע, או תעמוד על שטיח גומי, לא תרגיש כלום.
אותו דבר יקרה אם הרצפה עליה אנחנו עומדים תחובר, דרך רשת ברזלים בבטון, למתח החשמל. 230 וולט על החוט, 230 וולט על הרצפה: אין הפרש פוטנציאלים וגם אין סכנה. כך עובד השוואת פוטנציאלים.
לבניין רב קומות, אשר מסופק בחשמל באמצעות כבל תת קרקעי, חייב להיות השוואת פוטנציאל במרתף: צינורות עם גז, מים וכן היסוד וקירות הבניין מחוברים לפס ההארקות. כך הבניין נמצא ב"קפסולת הגנה" אחת. זה נקרא "מערכת השוואת הפוטנציאל."
עם זאת, בחדרי הרחצה של דירות, בהם יש לחות גבוהה, הפס הראשי אינו מספיק: אפילו פוטנציאל קטן שנוצר, עלול להיות מסוכן. בבתים ישנים, אין הארקה. מערכת זו אינה אמינה ואסור לחבר אליה את פס, שפשוט נקרא: פס הארקות – מסתכן בהתחשמלות של האמבטיה והצינורות. בבניינים כאלה, ההגנה הטובה ביותר היא ממסר פחת המחובר לחוטים של כל השקעים, עם זרם דליפה של לא יותר מ-30 mA.
אולי אני לא אמור לכתוב הגדרות, אבל בכל זאת:
השוואת פוטנציאלים היא חיבור חשמלי של חלקים מוליכים כדי להשיג שוויון בפוטנציאל שלהם.
השוואת פוטנציאל הגנה – השוואת פוטנציאל המבוצעת לצורכי בטיחות חשמל.
קצת יותר מפורט על הספקות שלי בנושא
נדבר בעיקר על המערכת TNC-S:
הייתי אומר שהשוואת פוטנציאלים היא חלק ממערכת הארקה במתקן חשמל עד 1000 וולט (מדגיש – עד 1000 וולט). אולי מישהו יתבלבל ממה שציינתי כאן על מעגל הארקה.
לפי הגדרת חוק החשמל
"מערכת הארקה" – מערכת המורכבת מאלקטרודת הארקה, ממוליכי הארקה ומאבזרים המיועדים לחיבור ביניהם ואל הגוף המוארק.
במילים שלי:
- אלקטרודות הארקה – מה שבאדמה.
- מוליכי הארקה – מוליכים שעוברים מאלקטרודת הארקה אל פס השוואת הפוטנציאלים (פה"פ).
- פס השוואת הפוטנציאלים עצמו כלול במערכת הארקה.
נקודות קריטיות:
- איך ניתן להכניס כבל הזנה ללוח החשמל, לנתק את PEN מוליך ולגרור אותו עד הפה"פ שנמצא בנפרד?
- למה יש שלושה פסים בלוח החשמל?
לפה"פ מוקדשים מספר סעיפי משנה בפרק חוק החשמל:
- מבנה פס השוואת הפוטנציאלים.
- התקנת פס השוואת הפוטנציאלים.
- חיבורים אל פס השוואת הפוטנציאלים.
- השוואת פוטנציאלים במתקן ביתי.
כאן, בין השאר, כתוב: פס השוואת הפוטנציאלים יותקן בתוך מבנה, על קיר או בלוח חשמל.
נקודות קריטיות:
- איך ניתן להכניס כבל הזנה ללוח החשמל, לנתק את PEN מוליך ולגרור אותו עד הפה"פ שנמצא בנפרד?
- למה יש שלושה פסים בלוח החשמל?
אבל חוק החשמל אינו מסביר זאת ברור. זו הסיבה שתוכניות דומות מסתובבות באינטרנט. וכנראה, מבחינת אותו חוק החשמל, הם נכונים
העיקר כאן והמפתח לתשובה הוא המילים שהדגשתי – "בתוך המבנה".
ישנם מושגים הקשורים להכנסה והוצאה של פוטנציאל חשמלי. לכן, תפקיד מערכת ההארקה הוא לחבר את הצינורות כך שיימנעו מלהביא פוטנציאל חשמלי אל תוך המבנה דרך שריון כבלים או צינורות, במקרה של תקלה או קצר חשמלי מחוץ למבנה.
אסור לבצע מערכת השוואת פוטנציאלים בדירה בודדת, ואסור להתקין מערכת הארקה לדירה אחת בלבד. בכל מקרה, בכניסה למבנה כולו חייבת להיות מערכת הארקה ופס השוואת פוטנציאלים (פה"פ).
למה זה חשוב?
לדוגמה, נניח שחיברנו גיד הארקה לדירה פרטית בחולון, והשתמשנו באלקטרודת הארקה "פרטית" עבור הדירה בלבד.
השנאי שמזין את הבניין כולל גם אלקטרודת הארקה, ייתכן שאיכותית יותר, עם התנגדות נמוכה יותר.
במקרה של קצר חד-פאזי להארקה, לולאת התקלה שתיווצר במקרה זה תכלול:
- התנגדות פנימית של השנאי.
- התנגדות גיד הפאזה.
- התנגדויות אלקטרודת הארקה "הפרטית" שלנו.
- התנגדות הקרקע והארקת השיטה.
התוצאה: במקרה כזה, המתח בנקודת החיבור של מערכת ההארקה בדירה לא יהיה אפס, מה שעלול להוביל לסיכונים משמעותיים.
גם התוכנית מהחוק החשמל מטעה בחלקה
לדוגמה סכמה:
לא ברור היכן מתפצל ה-PEN? היכן ה-N וה-PE?
דעה אישית:
לדעתי, אם פס השוואת הפוטנציאלים (פה"פ) מותקן מחוץ ללוח החשמל, אז מוליכי ה-PEN וה-PE של קו האספקה אינם מחוברים אליו. במקרה כזה, פס ה-PE שבלוח החשמל עצמו נחשב לפה"פ.
על פי חוק החשמל:
- פס השוואת פוטנציאלים: פס שאליו מתחברים מוליכי הארקה ומוליכי חיבור. פס זה יכול לשמש גם כפס הארקה.
- מוליך הארקה: מוליך המחבר את גופי המתכת החייבים בהארקה אל פס השוואת הפוטנציאלים או אל פס הארקה.
- מוליך חיבור: מוליך המחבר את השירותים המתכתיים הלא חשמליים של המבנה אל פס השוואת הפוטנציאלים או אל פס הארקה.
- גוף מתכת: חלק מתכתי נגיש של ציוד חשמלי שלא נועד לשמש כמוליך.
איך אני מבין את זה?
המושג "גוף מתכת" ניתן לחלק לשני סוגים:
- חלק מוליך של מתקן חשמלי נגיש למגע:
- אינו תחת מתח בדרך כלל, אך עלול להיות מחושמל אם הבידוד ניזוק.
- דוגמה: גוף לוח חשמל מתכתי.
- מחומר מוליך? כן.
- האם הוא תחת מתח? לא.
- במקרה תקלה? עלול להיות מחושמל.
- דוגמאות נוספות: גוף כיריים חשמליות, מגהץ, תעלה מתכתית וכו'.
- חלק מוליך שאינו חלק מהמתקן החשמלי:
- דוגמאות: סורגים, דלת מתכת וכו'.
מה משותף לשני הסוגים?
שניהם חייבים להיות מחוברים לפס השוואת הפוטנציאלים (פה"פ).
למה אנחנו צריכים מערכת השוואת פוטנציאלים?
המערכת מבטיחה ביטול של הפרשי פוטנציאלים במבנה, ובכך מגינה מפני סכנות התחשמלות.
למה צריך מערכת השוואת פוטנציאלים:
אל פס השוואת הפוטנציאלים יחוברו באמצעות מוליכי חיבור נפרדים השירותים המתכתיים הבאים הנמצאים בתוך המבנה:
- אלקטרודת הארקת יסוד.
- כניסה ראשית של צנרת מים קרים.
- כניסה ראשית של צנרת ביוב.
- צנרת ההסקה המרכזית והמים החמים.
- כניסת צנרת גז מרכזית.
- צנרת לאוויר דחוס.
- הארקת הגנה של גנרטור, שנאי או ממיר.
- הארקת שיטה של גנרטור, שנאי או ממיר.
- מסילות של מעליות.
- תעלות מתכתיות של מיזוג אוויר מרכזי.
- הארקת מתקן טלפון.
- כל שירות מתכתי אחר במבנה.
הארקה, אולי באיכות גבוהה יותר קצת, עם התנגדות אלקטרודת הארקה נמוכה יותר. במקרה קצר חד פאזי להארקה, לולאת התקלה במקרה שלנו יכלול: התנגדות פנימית של השנאי, התנגדות גיד פאזה, התנגדויות אלקטרודה הארקה שלנו, אדמה והארקת שיטה
במעגל הזה יזרום זרם. בנקודת החיבור של מערכת ההארקה שלנו בדירה, המתח כבר לא יהיה 0. אם אנו, כתלמידים טובים, נבצע השוואת פוטנציאלים רק בדירה שלנו, נחבר לאותו מעגל הארקה צינור גז, כניסת מים… (בדירה ולא במבנה), אז אותו פוטנציאל ילך לכל הכיוון. זה יגיע לאנשים ולדירות, איפה אין את זה. מסוכן ופלילי! פונקציית הגנה בדירה בודדת, במקום הארקה יעשה בדיוק את מערכת השוואת הפוטנציאלים
לסיכום
השוואת פוטנציאלים היא טריק הנדסי פשוט אך קריטי לבטיחות. יש לוודא יישום נכון ולעבוד לפי חוק החשמל.
MASTAQ