מה זו לולאת התקלה
נניח שמוליך פאזה נוגע בגוף מתכתי של מכשיר. הזרם יוצא מהשנאי של הרשת, עובר דרך המתקן עד לנקודת התקלה, וחוזר לשנאי דרך מוליך ההארקה. המסלול הסגור הזה הוא לולאת התקלה, והעכבה הכוללת שלו נקראת עכבת הלולאה (Zs).
- ליפוף השנאי
- מוליך הפאזה ברשת
- הלוח ומוליך הפאזה במעגל
- נקודת התקלה בגוף המכשיר
- מוליך ההארקה במעגל
- פס השוואת פוטנציאלים
- חזרה לשנאי דרך PEN או האדמה
נוח לחלק את הלולאה לשני חלקים. החלק שלפני המתקן (השנאי והרשת) נקרא Ze. החלק שבתוך המתקן הוא ההתנגדות של מוליך הפאזה ושל מוליך ההארקה במעגל, R1+R2:
למה זה חשוב
זרם התקלה הוא המתח לאדמה חלקי עכבת הלולאה. ב-230 וולט ועכבה של 2 אוהם, זרם התקלה הוא 115 אמפר. כל מבטח צריך זרם מינימלי כדי לנתק מהר. אם העכבה גבוהה, הזרם קטן מהנדרש, המבטח מתעכב, ובינתיים על הגוף המתכתי יש מתח מסוכן.
לכן תקנה 42 לתקנות החשמל (הארקות ואמצעי הגנה בפני חישמול) קובעת שעכבת הלולאה לא תהיה גדולה מזו שמאפשרת למבטח לנתק, תוך 5 שניות לכל היותר. לכל גודל מבטח יש בתקנה ערך מרבי. כל הערכים מרוכזים כאן: טבלת עכבת לולאת התקלה.
איך מבצעים את הבדיקה
הבדיקה נעשית במתקן שמחובר לרשת, עם מכשיר בדיקת מתקנים (בודק לולאה או מכשיר רב-תכליתי). זו עבודה ליד חלקים חיים: רק בעל רישיון מתאים, עם ציוד תקין ומבודד.
שלב 1: מדידה בכניסה (Ze)
מודדים בלוח הראשי, בין הפאזה לפס ההארקה. הערך הזה הוא החלק שלפני המתקן, והוא הבסיס לכל המעגלים. אם הוא כבר גבוה, אין טעם לחפש את הבעיה במעגלים.
שלב 2: מדידה בקצה כל מעגל (Zs)
מחברים את המכשיר לנקודה הרחוקה ביותר מהלוח, בדרך כלל השקע האחרון, בין הפאזה להארקה (L-PE). שם העכבה הכי גבוהה, ולכן שם המקרה הגרוע. בתלת-פאזי מודדים כל פאזה לחוד.
שלב 3: מפסק פחת
המדידה הרגילה מזרימה זרם מהפאזה להארקה, והוא לא חוזר דרך האפס. מפסק הפחת רואה בזה זליגה ומנתק. במעגל עם מפסק פחת בוחרים במכשיר מצב שלא מפיל אותו (no-trip). המדידה איטית יותר, ולפעמים פחות יציבה, ולכן חוזרים עליה כמה פעמים.
דרך נוספת: חישוב
אפשר למדוד את R1+R2 בבדיקת רציפות, בלי מתח, ולחבר ל-Ze שנמדד בכניסה. זה שימושי כשמדידה במתח לא נוחה, וטוב גם כבדיקה כפולה למדידה הישירה.
איך קוראים את התוצאה
- תוצאה קטנה או שווה לערך בטבלה: המבטח ינתק בזמן. עבר.
- תוצאה גבוהה מהערך בטבלה: לא עבר. צריך לתקן לפני שהמתקן נשאר בשימוש.
- תוצאה קרובה לגבול: המדידה נעשית כשהמוליכים קרים. בזמן תקלה הם מתחממים, וההתנגדות של נחושת עולה בכ-20% בין 20°C ל-70°C. לכן חשמלאים רבים מחשיבים תוצאה שמעל כ-80% מהערך בטבלה כגבולית, ובודקים אותה שוב.
- שימו לב לאופיין המבטח. הטבלה בתקנה מחושבת למא"ז באופיין L ולנתיכי gL. מא"ז באופיין C צריך זרם תקלה כפול מאופיין B כדי לנתק מיד, ולכן מתאים לו ערך עכבה נמוך בהרבה. בטבלה שלנו יש עמודות מחושבות ל-B ול-C.
מה התוצאה מספרת
| מה רואים | מה זה כנראה אומר |
|---|---|
| Ze גבוה כבר בכניסה | הבעיה לפני המתקן: חיבור הרשת, מוליך PEN או, במתקן TT, אלקטרודת ההארקה. |
| Ze תקין, מעגל אחד גבוה | הבעיה במעגל: אורך, חתך, או חיבור פגום בדרך. |
| קפיצה חדה בין שני שקעים סמוכים | חיבור רופף או חמצון בנקודה שביניהם, בשקע או במהדק. |
| תוצאה לא יציבה, משתנה בין מדידות | מגע רופף, או רעש ברשת. חוזרים על המדידה ובודקים את החיבורים. |
| אין קריאה, או ערך גבוה מאוד | חשד לנתק במוליך ההארקה. זה מצב מסוכן, מטפלים בו מיד. |
| ערך נמוך מאוד, קרוב ללוח הראשי | זרם קצר גבוה. ההגנה תפעל מהר, אבל צריך לוודא שכושר הניתוק של המבטחים מתאים לזרם הזה. |
איך פותרים ומשפרים
הסדר חשוב. קודם מחפשים תקלה, ורק אחר כך משנים את התכנון.
- חיבורים. מהדקים רופפים, ברגים במפסקים ובפס ההארקה, שקעים עם מגעים שחוקים, חיבורים מחומצנים. הרבה פעמים זה כל הסיפור.
- מוליך ההארקה. לוודא שהוא רציף לאורך כל המעגל, מחובר בכל נקודה ובחתך הנכון.
- מבטח קטן יותר. אם העומס מאפשר, מבטח עם זרם נקוב נמוך יותר צריך זרם תקלה קטן יותר.
- אופיין B במקום C. כשאין זרמי הפעלה גבוהים (מנועים, שנאים), מעבר ל-B מקל מאוד על הדרישה.
- מוליך עבה יותר, או קיצור המעגל. הגדלת החתך מקטינה את R1+R2. מעגל ארוך מאוד אפשר לפצל לשניים.
- מפסק מגן (פחת). מוסיף שכבת הגנה חשובה. התקנות מאפשרות במקרים מסוימים להשתמש בו כהגנה בפני חישמול, ובתנאים שלהן. בודקים את התנאים לפני שמסתמכים עליו במקום עכבה תקינה.
- בעיה לפני המתקן. Ze גבוה מבררים מול בעל הרשת. במתקן בהארקת הגנה (TT), תקנה 49 דורשת שהתנגדות אלקטרודת ההארקה לא תעלה על 5 אוהם. שם מתחילים.
שאלות נפוצות
מה העכבה המרבית של לולאת התקלה למא"ז 16 אמפר?
לפי הטבלה בתקנה 42, 3.19 אוהם. הטבלה מחושבת לנתיכי gL ולמא"ז באופיין L. במא"ז באופיין C נדרש ערך נמוך בהרבה, כ-1.44 אוהם. לטבלה המלאה.
למה בדיקת לולאה מפילה את מפסק הפחת?
הזרם של המדידה עובר דרך מוליך ההארקה ולא חוזר דרך האפס, ולכן מפסק הפחת רואה אותו כזליגה. במעגל עם מפסק פחת משתמשים במצב no-trip של המכשיר.
מה עושים כשעכבת הלולאה גבוהה מהמותר?
קודם מבררים לפי המדידה בכניסה אם הבעיה במתקן או לפניו. במתקן מחפשים חיבור רופף, ואחר כך שוקלים מבטח קטן יותר, אופיין B, מוליך עבה יותר או פיצול המעגל.
- תקנות החשמל (הארקות ואמצעי הגנה בפני חישמול במתח עד 1000 וולט), התשנ"א-1991: תקנות 42 ו-49
- Earth Loop Impedance Test, SparkyFacts: Zs = Ze + (R1+R2), מדידה בנקודה הרחוקה ומצב no-trip
- Methods of determining Zs, Voltimum
- דיון ב-IET Engineering Communities על מדידה בטמפרטורת הסביבה וכלל ה-80%
המדריך נועד למידע כללי בלבד, ואינו מחליף את לשון התקנות, את הוראות היצרן של מכשיר הבדיקה או ייעוץ מקצועי. עבודה ליד חלקים חיים רק בידי בעל רישיון מתאים.