אני מבין שהנושא נשמע משעמם ומייגע. באופן כללי, כפי שהעובדים שלי נוהגים לומר: נושא ההארקה – ובמיוחד הפרטים הקטנים והניואנסים שלו – לא מעניין אף אחד חוץ ממני.
אבל אם יש לי משהו לבקר, לתקן, לא להסכים ולהתווכח עליו, זה אומר שמישהו שם בחוץ מקבל החלטות על הארקה – ולא תמיד את ההחלטות הנכונות.
היום נדבר על הפתרון וההחלטה לחבר יחד מבנים יבילים, קרוואנים, מכולות ומוצבים באמצעות רצועת פלדה (פס מגולוון / פלך).
למה בכלל מחברים מכולות בפס מגולוון?
המטרה העיקרית של חיבור מבנים יבילים ומכולות זה לזה באמצעות פס מגולוון היא השוואת פוטנציאלים והארקה למניעת התחשמלות:
-
השוואת פוטנציאלים: יצירת מתח חשמלי אחיד בין שלדות המתכת של המכולות השונות, כך שלא ייווצרו הפרשי פוטנציאל מסוכנים בעת מגע בו-זמני בין שני מבנים סמוכים.
-
הגנה מפני חשמל משוטט וקצרים: הבטחה שכל מעטפות המתכת קשורות יחד למערכת ההארקה המקומית או לאלקטרודות.
איך עושים את זה בפועל בדרך כלל? פורסים פלך או רצועת פלדה על פני השטח, מיישרים ככל האפשר ומרתכים לשלדות המבנים. פס הפלדה הזה הוא כביכול הישועה שלנו.
אבל (למה תמיד יש לי "אבל"?), הייתי ממליץ לעשות זאת אחרת לגמרי.
אל תניחו על הקרקע – קברו את הפס בעומק 60-70 ס"מ
אל תסתפקו בפריסת הפס על פני השטח ובריתוך שלו בין הקרוואנים. חפרו תעלה בעומק של 50–70 ס"מ וקברו אותו באדמה. הפס ישמש כמוליך הארקה אופקי מצוין: ככל שהרצועה ארוכה יותר בתוך הקרקע, כך התנגדות ההארקה הכוללת של המחנה תהיה נמוכה ויציבה יותר.
מה אנחנו מקבלים מזה?
-
פס מרותך שמחבר את כל גופי המבנים ומחובר לפס ה-PE בכל לוח חלוקה.
-
בשל אורכו בתוך האדמה, הפס משווה פוטנציאלים בין כלל מבני המתכת במחנה. אם מתרחשת פריצת פאזה לגוף באחד הקרוואנים, מתח המגע בין מבנים סמוכים יהיה אפס, מה שמגן לחלוטין על אדם שעובר ממבנה למבנה.
ומה לגבי הספקות? ("הרי בנגב החול יבש לחלוטין")
יש כאן טיעון הגיוני ולגיטימי: בדרום ובנגב החול יבש ובעל התנגדות סגולית עצומה. אם השכבה העליונה מתייבשת והופכת לחומר מבודד, למה לבזבז זמן וכסף על חפירת תעלה במקום להניח את הפס גלוי באוויר?
מטרת ההטמנה בעומק 60–70 ס"מ בקרקע יבשה אינה רק השגת התנגדות התפשטות נמוכה, אלא מתן הגנה פיזית ושליטה קריטית במפל הפוטנציאל:
-
יצירת אזור איזון פוטנציאלים (מיתון מתח צעד ומגע): אם הרצועה מונחת גלויה על הקרקע ללא מגע טוב, הפרש הפוטנציאלים המקסימלי בעת קצר יתרחש בין שלדת המכולה לבין האדמה היבשה שעליה עומד האדם. קבירת הרצועה בסמוך למכולה "מותחת" את הפוטנציאל החשמלי על פני השטח סביבה. האדם דורך על קרקע שנמצאת בפוטנציאל קרוב לזה של המכולה, ומתח המגע יורד בחדות.
-
יציבות תרמית ולחות תת-קרקעית: אפילו בנגב, בעומק של 70 ס"מ הקרקע אינה יבשה לחלוטין. אין שם קרינת שמש ישירה שמלהיטה את פני השטח ליותר מ-60°C. לחות מטל בוקר וממשקעים נדירים מחלחלת מטה ונשמרת בשכבה הזו, ומעניקה מוליכות מסוימת בהשוואה לפני השטח הלוהטים.
-
הגנה מכנית במחנה שדה: רצועת הארקה המונחת חשופה על הקרקע בסביבת מוצב או אתר בנייה היא גזר דין מוות למערכת. מוקדם או מאוחר ייסע עליה טרקטור, משאית או מלגזה והיא תיקרע. עומק של 60–70 ס"מ מגן עליה לחלוטין מפגיעות ציוד כבד.
כמה נקודות חיבור נדרשות לכל מבנה: אחת או שתיים?
על פי ההיגיון ההנדסי (מעבר לדרישות תקנות החשמל למתקנים ארעיים), במחנות שדה מומלץ מאוד – וברוב המקרים הכרחי – לחבר כל מבנה בשתי נקודות לפחות (בתחילת המבנה ובסופו).
חיבור בנקודה אחת בלבד פשוט אינו מספיק, וזאת משלוש סיבות:
-
הבטחת רציפות ויתירות מכנית: מוצב הוא סביבה דינמית. שלדת המבנה והפס חווים שקיעות קרקע, התפשטות והתכווצות תרמית קיצונית (40°C ביום לעומת 10°C בלילה), ופגיעות אנוש בעת עבודות תשתית סמוכות. חיבור בנקודה אחת תלוי בריתוך בודד – כשל בריתוך מנתק את המבנה כולו מהארקה. שתי נקודות יוצרות יתירות: נותק מגע אחד, השני ממשיך להגן.
-
מאפייני זרמי קצר במערכת TN-S: במערכת TN-S זרם הקצר החד-פאזי לשלדה מגיע לאלפי אמפרים. שלדת המכולה מהווה חלק ממעגל התקלה. חיבור בשתי נקודות מפחית בחצי את התנגדות המגע בחיבור הרצועה לשלדה, מפצל את זרם התקלה לשני נתיבים, ומקטין דרסטית את המאמץ התרמי והסכנה להתזת ניצוצות בצומת הריתוך.
-
השוואת פוטנציאלים לאורך מבנה ארוך: מכולה או יביל טיפוסי מגיעים לאורך של 6 עד 12 מטרים. אם מתרחש קצר בקצה אחד והארקה מחוברת רק בקצה הנגדי, עקב התנגדות המסגרת (שמורכבת לעיתים מחיבורי ברגים או ריתוכים נקודתיים) עלול להיווצר פוטנציאל מסוכן בקצה המרוחק. חיבור בשני הקצוות מקבע היטב את הפוטנציאל של המבנה לכל אורכו.
דגשי ביצוע בשטח
-
חיבור אלכסוני: רתכו את הרצועה לשלדת הקרוואן בשתי פינות נגדיות – למשל בפינה השמאלית-קדמית ובפינה הימנית-אחורית.
-
הגנה מקורוזיה: יש להסיר שלקה, לנקות היטב את אזור הריתוך ולצבוע מיידית בשכבה נדיבה של תרסיס אבץ (ספריי אבץ קר).
-
בדיקת רציפות: חובה למדוד רציפות חשמלית (Low Ohm) בין שתי נקודות החיבור על גבי השלדה עצמה כדי לוודא את תקינות הריתוכים ומבנה השלדה.
-
טיפ מקצועי לקרקע יבשה: אל תכסו את הרצועה בחול יבש מקומי בלבד. מומלץ למלא את התעלה בתערובת של אדמה מקומית עם חרסית בנטוניט (Bentonite) או תרכובות מוליכות מבוססות גרפיט השומרות על לחות ומורידות משמעותית את התנגדות המעגל.
רגע, חיבור מרובה של יבילים לא מייצר "לולאות הארקה" מסוכנות?
פרסום
פרסום
תשובה קצרה: חד-משמעית לא.
אין כאן לולאות הארקה מזיקות במובן של זרמי זליגה והפרעות, אלא בדיוק להפך: מדובר במימוש של רשת השוואת פוטנציאלים (Mesh). בהנדסת חשמל ובטיחות, ככל שיש יותר נתיבים מקבילים לזרם הקצר וככל ש"רשת" ההארקה צפופה ומקושרת יותר, כך מתח המגע יורד, פיזור הזרמים מהיר יותר – והמתקן בטוח יותר למשתמשים.
MASTAQ
נעים להכיר.