בדיקת לוח חשמל ללא סיכון וטריקים של הארקה

המאמר הזה לא בא ללמד איך להתנהג. יותר מזה – אני רוצה לומר מה אסור לעשות, אבל טכנית הוא אפשרי.

התקשר אליי חשמלאי – בחור טוב, אבל לא בדיוק כוכב. הוא התקשר ממש מודאג וביקש עזרה. הוא הגיע למרפאה, בקומה שבה נמצאות גם מחלקות הרנטגן, האולטרסאונד ובדיקות הדימות, כדי להחליף לוח חשמל באחד מחדרי העזר. כדי לא להפריע למהלך העבודה התקין, הוא ביצע את ההחלפה בשעות הערב. אבל כשהגיע הרגע להרים את המפסק – הוא פחד לחשמל את המערכת שמא יתרחש קצר. קצר כזה עלול להפיל את החשמל בכל הקומה, בזמן שיש מטופלים בחדרים באמצע בדיקות.

פרסום

כמובן שלא התחשק לי לנסוע עד לשם בערב ולהתעצבן, אז ביקשתי ממנו (אני לא לגמרי יודע למה) שישלח לי תמונה או סרטון.

בתמונה, בחשכה, ראיתי שהוא משתמש בנורת ביקורת (בית נורה פשוט עם שני חוטים) כדי להאיר לעצמו את הלוח ואת החדר הקטן. אז המלצתי לו לעשות את הדבר הבא:

ללקט נורת ליבון של 100W ומעלה, ולחבר אותה בטור לפאזה בכניסה (בנתק של הפאזה הראשית).

איך המעגל הזה יתנהג?

בואו נרים את החשמל ונראה:

• אם הנורה לא נדלקת: והעומס מחובר ללוח – נוכל לראות או למדוד בלוח ובשקעים מתח תקין של כ-220-230V. זה אומר שאין קצר בלוח.

• אם יש קצר מלא בכניסה ללוח: הנורה תידלק בעוצמה מלאה, והלוח יישאר למעשה מנותק מהמתח הרגיל.

• אם הקצר הוא ביציאה של הלוח: הדינמיקה תהיה שונה – נראה אור מהבהב. הנורה תידלק ותכבה לסירוגין. זה קורה מכיוון שיש ממסר מתח במעגל שמנסה להידלק, מזהה מפל מתח, מבצע אתחול מחדש (Reset) וחוזר חלילה.

טריק נוסף: הגנה מבוססת ממסר פחת (מפסק מגן)

אגב, הזכרתי ממסר מתח. שוב – אני לא מעודד אף אחד לנסות את זה בבית, אני רק בוחן כאן את האפשרות להשתמש במפסק מגן (ממסר פחת) סטנדרטי לצורך הגנה מפני מתח יתר. כבר כתבתי כאן יותר מפעם אחת על כל מיני הגנות שניתן לארגן בקלות ובזול, אך ורק בעזרת החיווט וללא שום שינוי מבני בלוח.

השאלה היא: האם ניתן לגרום לממסר פחת לקפוץ במידה וחוט האפס נתקע או נתקע/נשרף?

לממסר פחת בסיסי אין הגנה מובנית מפני מתח יתר או תת-מתח. אבל מה יקרה אם נתקין וריסטור (Varistor) של 47V בין הדק האפס ביציאה של הפחת לבין פס ההארקה ($PE$)?

כאשר חוט האפס הראשי נותק או נשרף, נוצרת תזוזה של האפס ביחס להארקה (מתפתח מתח מסוים בין האפס להארקה – כמובן, בתנאי שמוליך ההארקה עצמו תקין ולא נתקע יחד איתו).

פרסום

למה דווקא 47V?

במצב עבודה תקין ורגיל, המתח בין האפס להארקה אינו עולה לרוב על 20V. במקום וריסטור, אפשר היה תיאורטית להתקין נגד של $2.2\text{ k}\Omega$, מה שיצור זרם זליגה של כ-21mA ויקפיץ את רוב מפסקי הפחת. אבל אם הפחת קופץ לעיתים קרובות מדי ולכאורה ללא סיבה מוצדקת, ניתן להעלות את סף הווריסטור ל-50V או 60V.

בכל מקרה, ברגע שמתפתח מתח מסוכן בין האפס להארקה, הווריסטור ייפתח, ידמה זליגה לאדמה – ויגרום לממסר הפחת לקפוץ ולהפסיק את החשמל מיידית.

אבל אני חוזר ומדגיש: הכתוב מובא למטרות מידע והעשרה בלבד.