בטיחות בחשמל - דרישות והמלצות

מאת: אלכס טורצקי

 

 

סיכוני חשמל ושימוש נכון בו

הארקה - מטרות ודרישות

בדיקות כלי עבודה מטלטלים חשמליים

מפסק חשמל המופעל בזרם דלף (מפסק מגן)

מוליכי חשמל - סימון, תחזוקה

לוחות החשמל בתעשייה

ברקים ונחשולי מתח

טופס הערות לגבי מצב מערכת החשמל במפעל

טופס תיוג מצב מערכת החשמל במגזר החקלאי

מילון מושגי יסוד בבטיחות בחשמל

 

סיכוני חשמל ושימוש נכון בו

 

סיכוני חשמל:

         ¨          התחשמלות

         ¨          שריפה

         ¨          קשת חשמלית

         ¨          נפילה מגובה מהתחשמלות קלה

         ¨          התפוצצות

 

גורמים אופייניים לתאונות חשמל:

         ¨          שימוש במכשירים או בציוד חשמל לקוי ללא הארקה או סוג הגנה אחר (מפסק מגן)

         ¨          העדר כיסוי על חלקים חיים של אביזרי חשמל או בידוד לקוי

         ¨          טיפול בלתי מקצועי במתקני או מכשירי חשמל

         ¨          דריכה או פגיעה בכבלים או פתילי חשמל ונגיעה בהם

         ¨          פגיעה בכבל תת קרקעי בכלי חפירה

 

שבעת כללי הבטיחות:

         ¨          כל עבודות החשמל יבצעו ע"י בעל רשיון חשמלאי מתאים

         ¨          בדוק העדר מתח

         ¨          מנע חיבור חוזר ע"י מנעול, שלט וכו'

         ¨          חבר מקצר והארקה

         ¨          כסה ציוד סמוך הנמצא תחת מתח, אם המרחק מציוד תחת מתח פחות מ- 40 ס"מ - זו עבודה בחשמל חי !

         ¨          הפעל מכשירי חשמל רק בידיים יבשות, כשאתה נועל נעליים ועומד במקום יבש

עזרה ראשונה לנפגעי חשמל

         ¨          ניתוק מקור הזרם

         ¨          אם אין אפשרות לנתק את הזרם במהירות, יש להפריד את המגע בין הנפגע והמתקן החי באמצעות גופים מבודדים או שיטה בטוחה אחרת

         ¨          הרחק הנפגע ממקור הפגיעה

         ¨          מתן הנשמה מלאכותית לפי הצורך עד בואו של רופא

         ¨          מתן עיסוי לב חיצוני ע"י בעל הכשרה מתאימה

         ¨          אין לטלטל את הנפגע ממקום למקום

         ¨          אם אין הנפגע נושם, או אינו מגלה סימני חיים, אין זה מסמל את מותו, המשך להנשימו!

 

זכור: חשמל הוא ידיד ורע, אל תהפכו לאויב

 

 

 

 

 

הארקה - מטרות ודרישות

 

שימוש נכון בהארקות הוא תנאי הכרחי להפעלה בטיחותית של מתקני חשמל למתח גבוה ונמוך וכל המכשירים הניזונים מחשמל. מערכת הארקה חייבת , בראש וראשונה , להתאים לדרישות תקנות החשמל.

בהתאם לנדרש בתקנות החשמל (הארקות ואמצעי הגנה בפני חישמול במתח עד 1000 וולט) יש להגן בפני חישמול על כל גופי המתכת במתקן ועל כל החלקים המתכתיים הקשורים לגופי מתכת, שאדם עלול לבוא עימם במגע. כמו כן בתקנות הללו נקבע שמערכת הארקה ואמצעי הגנה בפני חישמול יהיו במצב תקין ויעיל בכל עת, כאשר מתגלים ליקויים במערכות הללו יש להפסיק את המתקן הלקוי או את החלק הלקוי שבמתקן, עד לתיקון הליקויים.

הארקה הינה חלק בלתי נפרד מכל מתקן חשמלי. קיימים שימושים שונים, בהתאם לסוג המתקן (ראה איור 1).

 

יש לערוך בדיקות ומדידות הארקה לפני הכנסתה לשימוש, אחרי כל שינוי ופעם לחמש שנים למתקן צריכה. להלן הבדיקות:

         ¨       מדידת התנגדות הארקה.

         ¨       בדיקת רציפות הארקה.

         ¨       מדידת מתחי מגע וצעד.

         ¨       מדידת עכבת לולאת התקלה.

         ¨       בדיקה חזותית של חיבורים.

 

נתייחס להארקת הגנה בפני חישמול במתח עד 1000 וולט כאמצעי בטיחות חשמלית לצרכן. נציין מספר דרישות לגבי התקנתה ותחזוקתה:

         ¨       אסור להתקין מפסק או נתיך למוליך הארקה.

         ¨       אסור לחבר מוליך הארקה* לאלקטרודה ע"י ריתוך, אלה רק ע"י התקן הברגה.

         ¨       כל החיבורים במערכת הארקה יתוחזקו במצב תקין ובטוח.

         ¨       יש לתלות שלט "מאופס" בכל מתקן המוגן באיפוס באזור הקרוב למפסק כניסה.

         ¨       להארקת הגנה (  ( TTשל מתקני צריכה התנגדות החשמלית בין האלקטרודה המקומית המיועדת להארקת הגנה לבין המסה הכללית של האדמה לא תעלה על 5 אוהם.

         ¨       למתקני ייצור וחלוקת חשמל ההתנגדות השקולה בין מוליך האפס (N) או מוליך PEN  לבין מסה הכללית של האדמה לא תעלה על 2 אוהם.

         ¨       חובת בדיקת הארקה חזותית ומדידת התנגדותה פעם לחמש שנים לפחות.

         ¨       חובה לרשום ולשמור תוצאות בדיקה.

         ¨       במתקן המוזן במתח נמוך מאוד אסור להתקין הארקת הגנה או שיטה.

         ¨       במתקן המוגן בלעדית ע"י מפסק מגן (ממסר פחת ברגישות 0.03 אמפר), כמו אתרי בניה, מתקן ארעי, גופי תאורה על עמודים מתכתיים וכו', אפשר לא להשתמש בהארקת הגנה.

 

 

 

-------------------------------------------------------------

* ד"ר יבגני קץ "מדידת הארקה….", פאזה אחרת 78

(ראה איור להלן)

-  "מוליך אפס" (N) - מוליך המחובר לנקודת אפס של מקור הזינה.

-  "מוליך הארקה" (PE) - מוליך המחבר את גופי המתכת החייבים בהארקה אל אלקטרודת הארקה.

-  "איפוס" - חיבור בין מוליך הארקה של מתקן לבין מוליך האפס של רשת הזינה בכניסה למבנה. במקרה זה מוליך האפס של רשת החשמל ייקרא מוליך PEN.

-  "אלקטרודה" - גוף מוליך הנמצא במגע טוב עם המסה הכללית של האדמה.

-  "הארקת הגנה" (TT) - הגנה בפני חישמול ע"י חיבור גופים מתכתיים אל המסה הכללית של האדמה, באמצאות מוליכי הארקה.

 

 

 

בדיקות כלי עבודה מטלטלים חשמליים

 

קיימת בעיית תקינות של מכשירים וכלים חשמליים גם בשלבי מכירה בשווקים שאינם נושאי תו תקן: "בגרמניה , אף גרמני לא יקנה מכשיר חשמלי שאינו נושא תו תקן". בישראל קונים מה שזול יותר, גם במקרים שהזול לא כולל תו תקן, וגם בשימוש לקוי במכשירים המהווה סכנה לעובד עד כדי התחשמלותו.

למניעת התאונות יש לערוך בדיקות כלי עבודה ומכשירים חשמליים לפני תחילת העבודה וכן תקופתית. לכלים הנידונים מייחסים מקדחות-יד, מסורי-יד, משאבות-יד, מנורות מיטלטלות, כבלים מאריכים וכד'.

במקומות עבודה מסודרים מאמצים את "כללי המקצוע הטובים", והם:

 

  בדיקה לפני כל  שימוש במכשיר תתבצע ע"י העובד וכוללת:

 

         ¨     בדיקה חזותית על מנת לוודא שלמות הבידוד החיצוני (שאין שברים וסדקים במעטפת הבידוד, (ראה איור 3,4.);

         ¨     שלמות פתיל זינה של הכלי ופריסתו המלאה (איור 1,2);

         ¨     בדיקת המצאות סימון "בידוד כפול" (ראה איור 2) על גוף הכלי;

         ¨     שיחרור חלקים הנעים בכלי (בדיקה ידנית);

         ¨     בעת קבלת כלי מהמחסן יש לוודא שהוא עבר בדיקה ואושר ע"י בודק המפעל (חשמלאי מורשה);

         ¨     בדוק אם המכשיר מתאים למתח שהוא מחובר אליו;

         ¨     שמור על מכשיר נקי ויבש;

         ¨     בעת עבודה עם מכשיר חשמלי יש לשמור על ידיים יבשות ונעילת נעליים תקינות, וכן ציוד מגן אישי נדרש;

         ¨     שמור על עמידה יציבה בזמן עבודה עם המכשיר;

         ¨     אין לעבוד עם ציוד שמועד בדיקתו פג.

 

  בדיקה תקופתיות המתבצעת ע"י חשמלאי מורשה במפעל, מומלצת פעם ל - 6 חדשים ותכלול (ראה איור 5):

         ¨     בדיקה חזותית (אין שברים, פגיעות, סדקים, סימון לפי תקן- בידוד כפול, מתח נומינלי)

         ¨     קוו זינה (בסוף המעגל מחובר דרך מפסק מגן)

         ¨     הארקה (אם יש צורך בהארקה, התנגדותה לא תעלה על 0.2 אוהם)

         ¨      בדיקת מתח פריצת הבידוד (לבידוד כפול ומוגבר בכלים מסוג II - מתח פריצה 3500 וולט במשך 5 שניות), בדיקה ע"י מכשיר מדידה תקין.

         ¨     פתיל זינה (שלמות, אורכו לפחות 2 מ' הנמדד בין כניסה לתקע לבין כניסתו לכלי, פריסה מלאה, הסרת קיפולים, הסרת פין שלישי)

         ¨     מצב מכני (לבדוק שחלקים החייבים להסתובב לא תפוסים, בדיקה ידנית)

         ¨     רישום וסימון (להתקין טבעת, או מדבקה עם ציון מספר או תאריך בדיקה אחרון, רישום  מכשיר ופרטיו בכרטיס המפעל.

 

לוח או מעגל סופי להזנת כלי עבודה מטלטלים יצוייד במפסק מגן (מפסק פחת) עם רגישות לזרם דלף 0.03 אמפר; מפסק מגן יותקן בין מפסק ראשי לבין מבטחי מעגלים סופיים המזינים בתי תקע, אך יכול שהוא יהיה יחידה משולבת עם כבל מאריך או גלגלת הזנת המכשיר. מפסק מגן זה מיועד להגן על בני אדם בפני התחשמלות ולכן הוא משפר משמעותי את רמת הבטיחות של המשתמש.

 

כדאי לזכור שמפסק מגן היינו התקן אלקטרומכני, ולכן חייבים להקפיד על בדיקתו התקופתית באמצעות לחצן הבדיקה אחת לחודש.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

מפסק חשמל המופעל בזרם דלף (מפסק מגן)

 

הגדרה: "מפסק מגן הפועל בזרם דלף" - התקן מיתוג המיועד לנתק אוטומטית את המתקן המוגן על ידו ממקור הזינה במקרה של הופעת זרם דלף במתקן [תקנות הבטיחות בעבודה (חשמל), תש"ן 1990.]

מבראשית למפסק המופעל בזרם דלף היה שם אחר, והשתמשו בו להגנת כבלי מתח גבוה תת קרקעיים 3Kv -ו-6Kv -בפני פריצה לאדמה שימוש במפסק המופעל בזרם דלף כאמצעי הגנה בפני חשמול ובפני שריפות במתקני חשמל במתח נמוך התחיל בו זמנית במספר ארצות: דרום אפריקה, גרמניה, צרפת, שוויצריה וארה"ב.(לפי: "תקע המצדיע" מס' 50, אפריל 92 ). בשנת. 1999 מבדילים בעולם בשתי גישות עיקריות, הגישה האמריקאית והגישה האירופית

 

הגישה האמריקאית

(לפי: UL, National Electrical Code )

1.      זרם הפעלה נומינלי: 0.004 - 0.006 אמפר

2.      זמן תגובה: 0.025 שניות (sec)

3.      מנגנון הפסקה: אלקטרוני

4.      חובת התקנה: חדר אמבטיה, מטבח, מוסך, בריכת שחייה וכו'

 

גישה האירופאית

( לפי: DIN VDE 0661, IEC 1008, EN 61008 )

1.      זרם הפעלה נומינלי: 0.03 אמפר (mA 30) - להגנה בפני חשמול; 0.3 אמפר   (mA 300) - הגנה בפני שריפה

2.      זמן תגובה מרבי: 0.3 שניות (300msec)

3.      מנגנון הפסקה: נעילה מגנטית

 

הגישה הישראלית( אימוץ הגישה האירופאית)

1.      זרם הפעלה נומינליׁ( זרם דלף נומינלי הגורם לפתיחה - עם הסמל )  0.03 אמפר ( 30 mA) - הגנה בפני חשמול; קיימים גם מפסקים עם זרם דלף נומינלי: 0.05, 0.1, 0.3, 0.5, 1 אמפר - להגנה בפני שריפה, הגנה בפני זרם יתר.

2.       זמן תגובה: לפי ת"י 832, 1038,: 0.2 שניות ( 200 msec ) כאשר מזרימים זרם דלף נומינלי

3.      תקינה: תקנות חשמל (הארקות ואמצעי הגנה בפני חשמול במתח עד 1000 וולט) בתשנ"א - 1991; ת"י 832, 1993 ( מפסק מגן הפועל בזרם דלף), ת"י 1038, 1993 (מפסק מגן משולב הפועל בזרם - דלף ובזרם -יתר)

4.      חובת התקנה: לוח דירתי, הגנה בלעדית, אתרים רפואיים, מכשירי חשמל מיטלטלים, מתקני חשמל ארעיים, אתרי בניה וחקלאות

5.      בדיקה תקופתית ורישום: לפי תקנות חשמל, תקנה 72 כושר פעולתו של מפסק מגן ייבדק מזמן לזמן בפרקי זמן סבירים. מותר שבדיקה תבוצע בידי אדם שאינו חשמלאי. לפי תקנה 80 תוצאות הבדיקה במתקן חשמלי ירשמו וישמרו בידי בודק המתקן, בעל המתקן או מחזיקו.

 

קיימים דגמים שונים של המפסקים (איור 1, 2).

 

מידע  נוסף: באמצעות מרכז מידע, יצרנים וספקים, אינטרנט.

 

 

 

 

מוליכי חשמל - סימון, תחזוקה

 

             מוליכים במתקן חשמלי יוחזקו במצב תקין ומתאים לפעולה (חוק ותקנות בנושאי חשמל. התקנת מוליכים, בתשכ"ו - 1965). התגלה ליקוי או פגם במוליך שמהווה סכנה, ינותק מתקן כולו או חלקו ממקור זינתו ע"י המשתמש ויופעל רק אחרי שיתוקן ונבדק ע"י גוף מוסמך. תיבות חיבור המוליכים יותקנו בגובה 2 מ' לפחות. מותר להתקין אותם בגובה נמוך מ- 2 מ' ולא פחות מ- 15 ס"מ מהרצפה בתנאי שתיבה סגורה עם המכסה איתן ולא ניתן להסרה ללא כלי עבודה. מוליך יהיה בעל בידוד תיקני בהתאם למתח המתקן. (ראה סוגי בידוד בהמשך). לצורך זיהוי תפקיד המוליך יש לסמנם בצבע מיוחד בהתאם לייעדו. הצבעים יהיו בני קיימא ונוחים לזיהוי. דרישות לסימון הצבע מפורטות באיור מס' 1.

 

             דרישה למוליכי חשמל על - קרקעיים לפי תקנות הבטיחות בעבודה (חשמל), התש"ן - 1990 אוסרת הימצאות מוליכים חשופים תחת מתח, במקום שקיימת גישה אליהם. כבלים או פתילי חשמל מבודדים, זמניים להזנת מכשירי חשמל מיטלטלים, יותקנו באופן המונע פגיע בהם או היפגעות מהם. התחברות לרשת חשמל יהיה דרך מפסק מגן ברגישות 0.03 אמפר, או דרך מקור מתח נמוך מאוד.

 

        בידוד כבלים או פתילים (כבלים כפיפים) תלוי מסוג הציוד שהוא מזין, אזור עבודה ותנאי עבודה. דרגות הגנת ציוד חשמלי IPXXX  מוגדרים בת"י 981. קיימים ארבעה סוגי בידוד והם:

 

-           בידוד בסיסי -  בידוד של חלקים חיים, המיועד לספק את ההגנה הבסיסית מפני הלם חשמלי.

-           בידוד נוסף - בידוד שאינו תלוי, המוסף לבידוד בסיסי והמיועד להבטיח הגנה בפני הלם חשמלי בעת תקלה בבידוד הבסיסי.

-           בידוד כפול - בידוד הכולל את הבידוד הבסיסי ואת הבידוד הנוסף גם ביחד.

-      בידוד מוגבר - מערכת  לבידוד יחידה של חלקים חיים, המספקת דרגת הגנה בפני הלם חשמלי, השקילה לבידוד כפול, בתנאים המפורטים בתקן החל על המוצר. מערכת בידוד משמעותו שכבות שונות של בידודים, או מקשה אחת.

 

 

 

איור מס' 1 צבעי היכר מוליכי חשמל לפי תפקידם.

 

____________________________________________________________________________________

 * הגדרת המונחים ראה בפרק "הארקה - מטרות ודרישות"

** מופעים בכבל או מוליכים תלת מופעי (שלוש פאזות המסומנות R , S, T): מופע R - חום; מופע S - חום עם פס כתום לאורך; מופע T - חום עם פס שחור לאורך

 *** ת"י 544 "פתילים לחיבור מכשירי חשמל מיטלטלים: צבעי היכר של הגידים"

____________________________________________________________________________________

 

 

לוחות החשמל בתעשייה

 

הגדרות

"לוח חשמל" - מסד והציוד החשמלי המורכב עליו לפיקוד ולפיקוח על מתקן חשמלי.

"לוח ראשי" - לוח חשמל הניזון במישרין ממקור ההספקה של מתקן לפיקוד ולפיקוח על  מתקן המחובר אליו בשלמותו. 

"לוח משנה" - לוח הניזון מלוח אחר.

 

דרישות ללוח חשמל

א. לוח חשמל יהיה עשוי מחומר בלתי דליק או הכבה מאליו.

ב. הלוח יותקן במקום נוח לגישה ולטיפול, עם מעברים נאותים; המקום יהיה מואר ומאוורר; בחדר חשמל או בארון בו הותקן לוח חשמל, לא יאחסנו חומרים או חפצים כלשהם, לרבות ציוד או כלים.

ג. הלוח יהיה מוגן במיוחד בפני פגיעות מכניות במקומות שסכנה כזאת קיימת.

ד. חלקים חשופים חיים של הלוח יהיו מוגנים בפני נגיעה מקרית.

ה. הלוח יהיה מוגן בפני התזת מים, הצטברות לחות, אבק ולכלוך, במקומות שסכנה כזאת קיימת.

ז. המבטחים והמפסקים של כל מעגל יסומנו בסימון ברור ובר קיימא לשם זיהוי השתייכות לחלקי המיתקן שעליהם הם מפקחים.

ח. לכל לוח ראשי יותקן מפסק ראשי.

ט. לוח ייקבע  ביציבות לקיר או למבנה תומך אחר על ידי חיזוק בלתי מתפרק או המתפרק באמצעות כלים בלבד.

י. לוח מתח נמוך המיועד  לטיפול גם מצדו האחורי, תהיה מרוחק מהקיר 60 ס"מ לפחות כאשר דלתות פתוחות.

 

לוח חשמל לזינה מכשירים חשמליים מיטלטלים

א. לוח חשמל המיועד לזינת מכשירים חשמליים מטלטלים, יצויד במפסק מגן המופעל בזרם דלף, ברגישות 0.03 אמפר לכל היותר; מפסק זה יופעל לניסוי אחת לחודש באמצעות לחצן בקורת שלו.

ב. בתי תקע הניזונים ממעגל סופי והמשמשים להפעלת מכשירים חשמליים מטלטלים יוגנו על ידי מפסק מגן ברגישות 0.03 אמפר.

ג. לוח חשמל לזינה מכשירים חשמליים מטלטלים יכול להיות מיטלטל או קבוע.

ד. לוח חשמל מיטלטל יהיה מסוג  II.

 

דרישות לבדיקות תקופתיות

בתקנות החשמל (תקנות לוחות במתח עד 1000 וולט) לא מופיעה דרישה מפורשת לבדיקה תקופתית של לוחות חשמל. בהתאם לתקנות הללו לוח חשמל צריך להיבדק לאחר השלמתו, לפני הפעלתו הראשונה. אולם, יש לשים לב לשני סעיפים הבאים: תחזוקת הלוח (תקנה 32) - "לוח יתוחזק במצב תקין ויעיל; ליקויים בלוח יתוקנו ללא  דיחוי." אחזקה שוטפת של לוח חשמל יש לבצע בהתאם להנחיות היצרן וכוללת ניקיון מאבק והידוק ברגים. חל איסור לנקות לוח חשמל באמצעות אוויר דחוס אלא רק עם מברשת או מטלית. אחד הבדיקות החשובות שיש לבצע היה בדיקה טרמוגפית כדי לגלות נקודות התחממות  בלוח.

אחריות (תקנה 33) - "חובה המוטלת לפי תקנות אלה יראו אותה כמוטלת על מתכנן המתקן, על מתקינו, על בעליו או על מחזיקו או על מפעילו, הכול לפי העניין, והוא כאשר אין כוונה אחרת משתמעת."

 

דרישות להתקנה ומיקום

א. לוח יתוכנן, יבנה וימוקם כך שתתאפשר גישה נוחה לכל חלק למטרות תפעול ותחזוקה; מקום התקנתו יהיה מואר ומאוורר בצורה נאות מרווח בין לוח ובין קיר: .1.0 מטר במעבר ותפעול;. יתר פרוט ראה בסעיף 10 של התקנות.

ב. מעבר מאחרי לוח וכניסה אליו יתקיים לפי דרישות אלה: אם אורכו עד 4.0 מטר תהיה אליו כניסה אחת לפחות. עולה אורכו על 4.0 מטרים, תהינו שתי כניסות לפחות ובקצוותיו. דלת כניסה תיפתח כלפי חוץ ונעילתה תתאפשר רק מבחוץ. ואפשרות פתיחה מבפנים ללא מפתח או כלי. בכניסה חייבים שלט בולט לעין: "זהירות חשמל".

ג. מפסק ראשי: כל לוח ראשי ומשנה יצוייד במפסק ראשי עם סימון (פרוט בתקנה 22) .

 

הגנה בפני מגע מקרי

חלקים חיים (העלולים להיות תחת מתח א.ט.) ונגישים בלוח או מעברו יגנו בפני מגע מקרי על ידי מחיצה (לפי דרישות תקנה 17).

 

כיבוי אש

צריך לציין שבחוק ותקנות בנושא חשמל אין התייחסות לציוד כיבוי ללוחות חשמל. יחד עם זאת רשות הכיבוי דורשת שבארונות חשמל בהספק של 63 אמפר ויותר תותקן מערכת גילוי אש, ובארונות חשמל בהספק של 100 אמפר ומעלה תותקן מערכת גילוי אש המשולבת עם כיבוי אוטומטי בגז.(ת"י 1220 חלק 3)

 

ציוד המותקן בלוח

א. מנתקים ומפסקי זרם אוטומטיים צריכים להימצא בחזית הלוח. גובה ההתקנה של ידיות  המפסקים ימצא בין 0.5מ' ל - 2.0 מ' מהרצפה. גובה מעל הרצפה של הדקי הציוד בלוח יהיה 0.2 מ' לפחות.

ב. סימון חייב להיות ברור ומצוין סמוך לכל מבטח, מפסק או ציוד למדידה או בקרה.

 

חדר חשמל

אין הגדרה רשמית בחוק ותקנות לגבי חדר חשמל.(ראה דרישות להתקנה ומיקום) - קיימת הגדרה למרווחים ומעברים בין לוח ובין קיר לפני ואחרי הלוח עם הגדרת כניסות ושילוט הגדרות האלו מאפשרות להתייחס למסגרת סביב לוח חשמל כחדר חשמל (הגדרה שלי א.ט.)

 

 

ברקים ונחשולי מתח

 

   נחשולי מתח הם קטלניים לתעשייה ולמשק הבית והם תנודות מתח בעלי עוצמה גבוהה ומשך זמן קצר הרוכבים על גל מתח מקורי סינוסוידלי. תנודות אלה נובעים בעיקר משחרור מהיר של אנרגיה, האגורה בהשראות ובקיבולת של מערכת החשמל או בענן טעון (ברק). לדוגמה עם גל מתח מקורי 400 וולט ועליו מתאסף גל פריקת ברק או נחשול אחר של 500 וולט, נקבל עוצמת המתח הכולל של 900 וולט. עוצמות האלה עלולות להגיה לאלפי וולט* משך הזמן עד 20 מילישניות ויותר בכל מחזור. נחשולי מתח נוצרים:  א) מהתפרקות ברקים ומטענים אלקטרוסטטיים; ב) בפעולות מיתוג כמו קצר לאדמה, מיתוג מנועים במפעל, הפסקת מזגן או מכונת כביסה בבית, הגורמים למתח וזרם יתר.

   פגיעות נחשולי מתח הנכנס למבנה דרך מוליך חשמל, טלפון, מחשבים, אנטנות טלוויזיה, רדיו, צנרת מים מהווה נתיב התפשטות הזרם היתר ושריפה (איור מס' 1) כל המכשירים שבדרכו, או פגיעה בתפקודם. מבדיקות שנערכו בארה"ב מתברר, כי למעלה מ - 80% מנחשולי מתח "הרסניים", מקורם במתקן פרטי של הצרכן.

 

 

איור מס' 1

שריפה במחשב

כתוצאה מנחשולי

מתח.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

---------------------------------------------

* נוראני שגיב "נחשולי מתח ..", פאזה אחרת 78

 

 

 

 

 

 

איור מס' 2

התפרקות ברק דרך אנטנה לתוך הבית והתוצאה קטלנית.

 

 

 

נחשולי מתח עקב התפרקות ברקים:

   נתן להגדיר את הברק כתופעת מעבר אטמוספרית מהירה והתפרקות מטענים חשמליים הנמצאים בעננים התפרקות זו היא בעלת זרם חשמלי גבוה מאוד ומסלול התפרקות ארוך. המטענים יוצרים מתח של מיליוני וולטים וזרם עד 80 אלף אמפר  בין ענן וגופים בולטים על פני האדמה ובחזרה דרך האדמה לבסיס הענן (ראה איור מס' 2). להיות שזמן העלייה של הזרם קצר מאוד (70 אמפר לשניה), הוא גורם לקרינה עצומה שהשפעתה מורגשת במרחק של קילומטרים. בארץ תדירות הברקים לא גדולה בין 4 ל - 30 פעמים בשנה ומתרחשת באזור חוף בעיקר. אבל קיימים תוצאות רבות של נזקים במתקני דלק, בנינים ובתי מגורים.

   צריך לציין שתופעת ברק מסוכנת לבעלי חיים. פגיעתו באדמה מעלה פוטנציאל האדמה (מתח צעד) שמסוכן לבעלי חיים הולכי ארבעה. מתח בין רגליים שמרחק בינם 1 מטר יכול להגיעה למאות וולטים אפילו במרחק של 100 מטר מנקודת פגיעתו.

 

 

נחשולי מתח עקב התפרקות מטענים אלקטרוסטטיים:

בסביבה יבשה מצטברים מטענים חשמליים ויוצרים שדה חשמלי אלקטרוסטטי חזק מאוד. לדוגמה תוף בד מסתובב או רץ וגורם לחיכוך עם אוויר יבש, נטען במטענים חשמליים למתח של מאות וולטים;

אדם הולך בנעליים בעלות סוליות מבודדות על שטיח, גופו נטען במטענים חשמליים של מספר אלפי וולט (ראה איור מס' 3) ; כל נגיעV בבד במקרה הראשון או במכשירים אלקטרונים במקרה השני תגרום לפריקת מטענים  ונזק לגוף או למכשור אלקטרוני רגיש. תופעות דומות קיימות בעת שפיכת נוזלים או אבקות דרך משפך או צינור פלסטי,  סכנת חשמל אלקטרוסטטי (סטטי) מוגברת עד לפיצוץ נגרמת בתעשיות כימיות, תעשיות מזון המשתמשות בקמח, סוכר, תערובות מזון, תעשיות דלק, אבק חקלאי ואחרים. לדוגמה ריבוי פיצוצי אבקות במכוני תערובת, ממגורות שגבו מספר רב של הרוגים, רק בארה"ב בשנים 1990 - 1997 התרחשו 213 מקרים של פיצוץ אבק חקלאי עם מספר רב של נפגעים.

 

 

 

 

 

אמצעי הגנה בפני נחשולי מתח:

קיימים סוגים שונים של התקני הגנה בהתאם לאופי ההגנה הדרוש לפריקת מטענים או להחלשתם דרך הורדת מרכיבים הגורמים לתנודות ועליות מתח היתר, והם:

       ¨           הגברת לחות באולם ייצור טכסטיל

       ¨           התקנת הארקה לאנטנות וגופים מתכתיים

       ¨           מילוי תחתי של מכלי דלק

       ¨           התקן הגנה אלקטרוני שמותקן בלוח חשמל או בכניסה למתקן

       ¨           מניעת חיבור מכשירים רגישים לאותו בית תקע או מעגל חשמלי , יחד עם מנוע חזק, מזגן, מכונת כביסה, מקרר, מדיח כלים וכו'

       ¨           ניתוק מכשירים רגישים כאשר שוררים ברקים, סופות וגשמים עזים.

 

 

תאריך:________

 

דוגמה לטופס תיוג מצב מערכת החשמל במפעל: ______________

מחלקה:  ___________________                     איש קשר:_________________

 

 

 

 

טופס תיוג מצב מערכת החשמל במגזר החקלאי

שם המשק:______________

מחלקה:  ___________         איש קשר: ______________

 

 

 

 

 

 

 

 

 

מילון מושגי יסוד בבטיחות בחשמל

 

במילון מוגדרים מונחים בסיסיים בחשמל, הקשורים לחלק הגנתי נגד התחשמלות, והיכול לעזור למציאת שפה משותפת בין הגורמים שאינם קשורים למקצועות החשמל אך עוסקים בתחום הבטיחות, בו החשמל הוא חלק בלתי נפרד. בהמשך מתוכנן להרכיב גם מושגים הקשורים לציוד ומתקני חשמל .בהכנת המושגים נעזרתי בחוק ותקנות בנושא חשמל; חומר להדרכה, שהוכן בחברת אינטל; מדריך לחשמלאי של  אינג' דוניבסקי.

 

אוהם- יחידה למדידת התנגדות חשמלית.

 

אל-פסק - התקן המיועד להספקת אנרגיה חשמלית באופן רצוף גם במקרים של שיבושים ברשת האספקה הרגילה.

 

בידוד - מעטפת גוף חשמלי המספקת הגנה בסיסית בפני חישמול, בנויה מחומר שמוליכותו זניחה למעשה. קיים גם בידוד כפול ומוגבר.

 

גנרטור - מתקן להסבת אנרגיה מכנית, סולרית, כימית ואחרת לאנרגיה חשמלית, ומשמש כמקור להספקת חשמל.

 

הארקה - חיבור במתכוון להגנה על מתקן מפני חישמול.

 

התנגדות - יחידה המציינת באיזה מידע מעכב  החומר המוליך את זרימת אלקטרונים דרכו.

 

זרם דלף - זרם הדולף דרך בידוד או על פניו בהשפעת המתח. מפעיל מפסק מגן נגד התחשמלות.

 

זרם חשמלי - תנועת אלקטרונים במוליך בין נקודה לנקודה. תנועה זאת יוצרת אנרגיה המאפשרת הפעלת מכשירים חשמליים.

 

זרם נומינלי - זרם אשר עבורו תוכנן הציוד החשמלי.

 

"חי" - מצב של מוליך או אביזר שהוא מחובר למקור של מתח חשמלי או טעון חשמל, לרבות מוליך אפס.

 

חישמול - הופעה באקראי של מתח חשמל על גוף מתכת עקב תקלה.

 

מבטח (נתיך) - מעין "שסתום בטחון" של מערכת חשמלית, הפועל על ידי התכת אלמנט ניתך. נמצא בתחילת כל מעגל חשמלי.

 

מוליך - גוף המיועד להעברת זרם חשמלי.

 

מעגל חשמלי - סדרה של מוליכים המחוברים יחד, מאפשרים לזרם לעבור ומוגנים על ידי מבטח משותף.

 

מעגל סופי - מעגל חשמלי שתחילתו במבטח הקרוב ביותר למכשיר חשמלי או לבית תקע וסיומו במכשיר או בית תקע.

 

מפסק אוטומטי - אביזר בעל מנגנון אוטומטי לניתוק מעגל במקרה של זרם יתר.

 

מפסק מגן - אביזר לניתוק אוטומטית של  מתקן ממקור זינה במקרה הופעת זרם דלף בו.

 

מפסק ראשי - מפסק המיועד לחיבור וניתוק מתקן חשמלי בשלמותו.

 

"מת" - מצב של מוליך או אביזר כשהוא מנותק מכל מקור של מתח חשמלי, וחפשי מכל טעינה חשמלית.

 

מתח חשמלי - "הפרש לחצים", הגורם המניע את תנועת אלקטרונים במעגל החשמלי.

 

מתח מגע - מתח המופיע בין הגוף המחושמל בעת תקלה לבין מקום העמידה של אדם הנוגע בגוף האמור.

 

מתח צעד - מתח הנוצר על פני האדמה בזמן נוגע בה תיל חשמל  חשוף, הנמצא תחת מתח. גודל המתח תלוי ברוחב הצעד של הצועד באותו השטח.

 

נקודת אפס - נקודה במקור זינה תלת פאזית שלגביו מתחים של מוליכים אחרים שווים. מוליך המחובר לנקודה זאת הוא חלק בתמסורת האנרגיה החשמלית.

 

עומס יתר - נגרם במעגל החשמלי בגלל הפעלה בו זמנית של צרכני (מכשירי) חשמל  רבים מה מתוכנן עבורו. עומס יתר גורם לזרם יתר, תופעה זאת מייצרת התחממות יתר של אביזרים במעגל  ושרפה.

 

קצר (זרם קצר) - תקלה כתוצאה ממגע בין שתי נקודות חשופות במעגל החשמלי, שקיים בניהם מתח במצב תקין. גורם לשריפה וחשמול.

 

שנאי - מכשיר להקטנה, או הגדלת מתח של מקור החשמל, או להפרדת קשר ממנו במקרה תקלה (שנאי מבדיל).

 

 

הכותב: ד"ר אלכס טורצקי, מהנדס חשמל, מדריך חשמל ארצי

יח' הנדסה, מוסד לבטיחות ולגהות