תוכן עניינים: פרק 1: מבוא... 3 שרטוט של המתקן...4 שרטוט של קומה ראשונה... 5 טבלה מס' תאור פעולת המערכת...7 פרק :2 תאורה... 9 מבוא לפרק תופ

תמליל

1 תוכן עניינים: פרק 1: מבוא... 3 שרטוט של המתקן...4 שרטוט של קומה ראשונה... 5 טבלה מס' תאור פעולת המערכת...7 פרק : תאורה... 9 מבוא לפרק תופעת הסטרובוסקופיה שלבים בתכנון תאורת פנים...10 שלבים בתכנון תאורת חוץ... 1 דוגמה לחישוב תאורת פנים )אלקטור אטום נלג 50(...14 דוגמה לחישוב תאורת חוץ )אורנוס(...17 טבלה מס'...0 פריסת נורות... 1 מעגלי תאורה... פרק 3: תכנון כוח ולוחות...3 מבוא לפרק... 4 שלבים לחישוב... 5 דוגמה לחישוב...7 טבלה מס' חישוב הגנה ראשית ושטח חתך של כל לוח...31 דוגמה לחישוב הגנה ראשית ושטח חתך של לוח ראשי...31 F דוגמה לחישוב הגנה ראשית ושטח חתך של לוח משני...3 D טבלה מס' בחירת שנאים...33 מבוא...33 חישוב...33 מתנעים מבוא...35 דוגמא לחישוב מתנעה טבלה מס' תחנת טרנספורמציה פנימית...37 לוח מתח גבוה ציוד בלוח מתח גבוה...38 לוח מתח נמוך לוח חשמל ראשי...39 F לוח חשמל ראשי A...40 לוח חשמל משני B...41 לוח חשמל משני C...4 לוח חשמל משני...43 D פריסת כבלים...45 פריסת כבלים לתאורה...46 פרק 4: מפלי מתח מבוא לפרק שלבים לחישוב חישוב מפל מתח במערכת עבור הצרכן הרחוק ביותר )לוח ראשי A(...49 מפלי מתח על הקווים הכי עמוסים בכל לוח...50 חישוב מפל מתח במערכת עבור הצרכן הרחוק ביותר )לוח ראשי F(...51 מפלי מתח על הקו הכי עמוס בלוח...51 חישוב זמן ניתוק של מבטח...5 מבוא...5 חישוב...5 פרק 5: זרמי קצר...55 מבוא לפרק שלבים לחישוב

2 מעגל תמורה לקצר...57 דוגמא לחישוב זרם קצר עבור הלוח הראשי F...58 טבלה מס' פרק 6: פסי צבירה מבוא לפרק שלבים לחישוב דוגמא לחישוב פס צבירה בלוח הראשי...6 F טבלה מס' פרק 7: שיפור מקדם הספק...63 מבוא לפרק שלבים לחישוב חישוב סוללות קבלים עבור לוח הראשי...65 F חישוב סוללות קבלים עבור לוח הראשי A...66 פרק 8 :שיטות הגנה בפני התחשמלות מבוא לפרק שיטות הגנה בפני התחשמלות...68 מפסק מגן )ממסר פחת( הארקת יסוד...70 הארקת איפוס...71 שרטוט הארקת יסוד...7 פרק 9: סיליקטיביות מבוא לפרק חישוב...74 טבלה מס' תאור סלקטיביות פרק 10: מערכת בקרה מבוא לפרק שלבים...77 תיאור פעולת מערכת...77 כיול הבקר חישוב...77 תאור פעולת מערכת הקצאת כניסות ויציאות...78 חיווט הבקר חיבור הגנה וקונטקטור לבקר...80 דיאגראמת סולם מערכת סימולציה בעזרת תוכנת...84 Visual Basic נספחים תאורת פנים: סילייט 1x36 פוליקורבונט מ+ק...86 תאורת פנים: אלקטור אטום מטל "50" (1x50w)...87 תאורת חוץ:אורנוס 70 )נל"ג )1x70w...88 כבלים כבלים הגנות... 9 שנאים...96 סוללות קבלים...97 פסי צבירה מתנעים... 99

3 פרק : 1 מבוא 3

4 שרטוט של המתקן: 4

5 שרטוט של קומה ראשונה: A F 1:50 (cm) " " 4a " 4a B D C 5

6 טבלה מס' 1: טבלת עומסים: מחלקת אחזקה מכאנית. הספק ליחידה 9.5HP 7kW 6.7HP 5kW 10.1HP 7.5kW 10.1HP 7.5kW 10.8HP 8kW 7.1HP 0kW 16.9HP 1.5kW 33.9HP 5kW 16.3HP 1kW 16.3HP 1kW 16.3HP 1kW 100HP 73.6kW 1.5HP 1.1kW 63A לשקע 63A לשקע 33.9HP בערך 5kW שם הצרכן פנטוגרף מנוף מנוף קיר עגורן גשר פרס רתכת מסור מדחס גיליוטינה מכונת כיפוף מכונת חיתוך צנטריפוגה מאוורר שקעים תלת פאזיים לעמדות עבודה תאורה כמות שם הצרכן משאבת ברום משאבת מים מערבל מערבל ראשי חלזון מסוע כפות ברז חשמלי מנוע ראשי צנטריפוגה טבלת עומסים: מתקן צנטריפוגות. כמות הספק ליחידה 5HP 18.4kW 5.5HP 4kW 40HP 9.4kW 50HP 36.8kW 0HP 14.7kW 30HP kw 1.5HP 1.1kW 100HP 73.6kW 6

7 תאור פעולת המערכת: תמלחת שמגיע אל תוך המערבל היא רטובה. בתוך המערבל מערבבים את התמיסה הנשמרת בטמפרטורה של 5 מעלות בעזרת מערכת קירור שמגיע משירותי תעשיה הנמצאים בתוך המפעל. לאחר זמן מסוים והצנטריפוגה מופעלת במהירות של 100 סל"ד ברז חשמלי נפתח, משאבה מעבירה את התמלחת אל הצנטריפוגה. הצנטריפוגה מדביקה את החומר אל דפנות המיכל והנוזלים יוצאים החוצה. בשלב הבא מכניסים מים לשטיפת החומר על מנת לקבל תמלחת באיכות טובה. לאחר זמן מה, ברז נפתח והמים יוצאים החוצה. לאחר זמן מה מהירות הצנטריפוגה יורדת ל- 700 סל"ד, מנוע הידראולי דוחף סכין החותכת את החומר כפרוסות מדפנות המיכל, החומר נופל אל המסוע. בעזרת מסוע כפות החומר מגיע אל מערבל שגורס את החומר, לאחר מכן הוא עובר למערבל נוסף שיש לו חימום המקבל משירותי תעשיה, הוא מייבש את החומר לחלוטין, החומר יוצא תמלחת יבשה באיכות טובה. תאור פעולת המערכת: החומר מגיעה אל מערבל שגורס אותו ברז חשמלי ליד מערבל נפתח מערבל נוסף גורס את החומר שוב ומייבש אותו ברז חשמלי ליד מערבל נפתח החומר יוצא תמלחת יבשה באיכות טובה מסוע כפות מעביר את החומר אל מסוע חילזון שני מסוע חילזון מעביר את החומר למסוע כפות החומר נופל אל המסוע חילזון ברזים חשמליים ליד צנטריפוגה נפתחים מנוע הידראולי מופעל ומכניס סכין החותכת את החומר מהירות הצנטריפוגה יורדת ל- 700 סל"ד תמלחת מגיעה אל תוך המערבל מערבבים את התמיסה הנשמרת בטמפ' 5 מעלות ברזים חשמליים ליד מערבל וצנטריפוגה נפתחים משאבה מעבירה את החומר לצנטריפוגה ברזים חשמליים ליד מערבל וצנטריפוגה נסגרים צנטריפוגה מופעלת במהירות 100 סל"ד מכנסים מים לצנטריפוגה ותהליך חוזר על עצמו שוב צנטריפוגה מדביקה את החומר אל דפנות המיכל והנוזלים יוצאים החוצה 7

8 מערכת צנטריפוגות במפעל ברום. 8

9 פרק : תאורה 9

10 מבוא לפרק: בפרויקט אתכנן תאורת פנים למחלקת אחזקה מכאנית הכוללת תט"פ, מחסן, מעבדת בדיקות, מחלקה מכאנית. אתכנן גם תאורה לחניון, שזה בעצם תאורת חוץ. בתכנון תאורת פנים השתמשתי במנורות:.)1x50w אלקטור אטום מטל 50" )מטל הלייד " " סילייט 1x36 פוליקרבונט מ+ק" )פלורוסנט(. בתכנון תאורת חוץ השתמשתי במנורת:.)1x70w 70" )נתרן לחץ גבוה "אורנוס מקדם הספק של כל מנורות הוא 0.9 מכיוון שיש משנק והוא משפר את מקדם ההספק. בחרתי נורות הפועלות על פריקת גזים בגלל הנצילות הגבוה ואורך חיים רב. העדפתי מטל הלייד בתאורת פנים בגלל צבע אורן. מושגים: שטף אור: כמות האור המוקרנת על ידי מקור נקודתי במשך זמן. יחידות מדידה[ Lm ]. עוצמת האור: נמדדת על פי נקודה במרחב ביחס למיקום זווית המאור. יחידות מדידה[ cd ]. I- עוצמת האור. I.[Rad] זווית מרחבית - - שטף אור. עוצמת הארה: יחס בין שטף האור לבין השטח שעליו הוא נופל. יחידות מדידה[ Lux ]. E -עוצמת הארה. ] m [ שטח שעליו נופל האור -A E A תופעת הסטרובוסקופיה: כל הנורות הפועלות על התפרקות בגזים כגון פלורוסנטים, מיטל הלייד, כספית וכו', נדלקות ונכבות 100 פעמים בשנייה, בהתאם לתדירות הרשת. כתוצאה מכך נוצרים הבזקי אור אשר לא נראים לעין אבל זה גורם להשליה אופטית כביכול המכונה מאיטה ואפילו נעצרת, אדם העובד ליד מכונה זו אלול לחשוב שהמכונה נעצרת להכניס יד ולהיפגע, ולכן במקומות שיש מכונות מסתובבות יש לבטל את התופעה. דרכים לביטול תופעת הסטרובוסקופיה: במעגלים תלת פאזיים מחלקים את הפאזות בין הנורות. במעגל חד פאזי בגוף תאורה כפול מתקנים קבל באחד המעגלים על מנת שיהיה הפרש מופע. שלבים בתכנון תאורת פנים: ראשית אבחר נורה וגוף תאורה מתאים. לאחר מכן ארכז את כל הנתונים, כגון אורך, רוחב וגובה של החדר, גובה העבודה, רמת הארה אבחר לפי התקן, החזרים מהקירות ותיקרה ומקדם ההפחתה המתאימים ייקח מהטבלאות. בנוסף ארכז גם נתונים של נורה וגוף התאורה, כגון אורך, רוחב וגובה של גוף התאורה, שטף אור והספק של הנורה ייקח מדפי יצרן של אותה נורה או מטבלה מתאימה., R K כדי שיוכל לחשב את שטף האור המתאים לפי התקן. לאחר מכן אחשב את מקדם האולם R K אחשב לפי נוסחא הבא: * H H H ` W- רוחב האולם. W L L- אורך האולם. R * K * - H גובה מגוף תאורה למשטח העבודה. 6 H H- גובה האולם. `H - גובה משטח העבודה. 10

11 לאחר מציאת מקדם האולם, ייקח את נצילות התאורה מהטבלה. במקרה והיא לא קיימת שם יצטרך לעשות אינטרפולציה: x K MIN MAX MIN K MAX K MIN x RK RK MAX MIN x MIN R R R MIN K MAX K R R R K MIN -נצילות התאורה.. R K - MIN נצילות התאורה המינימאלי הכי קרוב, לפי ערך של. R K - MAX נצילות התאורה המקסימאלי הכי קרוב, לפי ערך של - R K MAX מקדם האולם המינימאלי הכי קרוב לערך שמצאנו. - R K MIN מקדם האולם המקסימאלי הכי קרוב לערך שמצאנו. שלב הבא זה חישוב שטף האור לאולם. K- מקדם הפחתה. - t שטף אור לאולם. לאחר מכן אחשב את כמות הנורות שיתנו לי את שטף האור שמצאתי קודם. t n n- מספר נורות. L - L שטף אור של הנורה. במקרה וכמות הנורות שמצאתי לא מתאימה לי מסיבה כל שהיא, ניתן לשנות את שטף האור הכללית ב- ±10%, ובכך יקבל את כמות נורות אחר. לאחר שחישבתי כמות הנורות שצריך להתקין באולם, אגדיר את התנאי להתקנתם: * H - S מרחק מקסימאלי בין גוף תאורה אחד לשני. A W L EA100 t K S 1.3 * * לבסוף נישאר רק לחשב מרחקים בין גופי תאורה ומרחקים מהקירות לגופים. אסור לעבור מאל לתנאים שהגדרתי קודם. * W- מרחק בין גוף תאורה אחד לשני ברוחב. * W WLnW * W - L מרחק בין גוף תאורה אחד לשני באורך. nw - n W כמות גופי תאורה ברוחב. * L LLnL L - n L כמות גופי תאורה באורך. nl - d L מרחק מגוף תאורה לקירות באורך. * L d - d מרחק מגוף תאורה לקירות ברוחב. L W * W dw 11

12 שלבים בתכנון תאורת חוץ: ראשית אבחר נורה. לאחר מכן, אבחר גובה העמוד שאני רוצה. בדיאגראמה איזולוקסית בדף היצרן יש נוסחא למציאת עוצמת הארה מקסימאלית, אציב בה את שטף אור של הנורה וגובה העמוד שבחרתי. תוצאה שקיבלתי אני אשווה עם ערך מהטבלה )בטבלה רשומים ערכים של עוצמות הארה לפי כל אזור, לדוגמה בחניון עוצמת הארה מקסימאלית צריכה להיות,)50Lux אם אני מקבל תוצאה מתאימה אז גובה העמוד שבחרתי מתאים. אם תוצאה לא מתאימה לפי הטבלה, אצטרך לשנות גובה העמוד או במקרה הקריטי להחליף נורה. עוצמת הארה מקסימאלית שאני מקבל יכולה להיות גדולה או קטנה מערך שבטבלה ב- ±10%. שטף אור של הנורה אקח מדף יצרן של אותה נורה או אמצא מקטלוג לפי סוג הנורה והספקה, שהוא גם נתון בדף יצרן. לאחר שמצאתי את גובה העמוד, ארכז את כל הנתונים, כגון אורך ורוחב של השטח שלי, רמת הארה מקסימאלית. נתונים של הנורה, כגון הספק ושטף אור של הנורה, דיאגראמה איזולוקסית ופולארית של הנורה וגובה של העמוד שעליה יושבת הנורה עצמה. אחר כך אני צריך לסדר את הנורות כך שכל השטח יהי מואר. אני אסדר את העמודים כך שמרחק בין כל שני עמודים יהי גדול פי 4 מגובה העמוד. זה נובאה מדיאגראמה איזולוקסית, אם אסתכל עליה אז אפשר לראות שמרחק פי גדול מהגובה של עמוד זה מרחק המואר המקסימאלי, לכן אני אסדר עמודים שמוכים במרחק פי 4 מהגובה כדי שלא יקרה מצב שנורה אחת מאירה על איזושהי נקודה יחד עם עוד נורה. אחרי שסידרתי את הנורות צריך למצוא נקודה שבה רמת הארה הכי נמוכה, כמובן נקודה זאת תהיה במרחק מקסימאלי מהנורות אבל היא חייבת להיות בשטח שאיתו אני עובד. לאחר שהגדרתי את מיקום של הנקודה צריך למצוא את גודל של הזוית של קרן האור שיוצא מהנורה )זווית המאור(, את זה אעשה ע"י משפת פיתאגורס. d d- מרחק מנקודה עד רגליו של העמוד שעליו יושבת הנורה. tan H H- גובה העמוד. - זווית של קרן האור )זווית המאור(. ע"י שינוי נושא בנוסחא נמצא את הזווית. אחרי שמצאתי את הזווית, מדיאגראמה פולארית אמצא את עוצמת האור באותה זווית. כאשר יש לי עוצמת האור של אותה זווית, אחשב עוצמת האור באותה נקודה: * - I L עוצמת האור בנקודה מסוימת. I L L I L * I L עוצמת האור של זווית מסוימת. אם יש לי כמה נורות שמאירות על הנקודה הזאת, אכפיל את התוצאה בכמות הנורות שמאירות על הנקודה. לאחר מכן אחשב את עוצמת הארה באותה נקודה: 3 I L cos T - E עוצמת הארה בנקודה הרחוקה ביותר מהנורה. E MIN MIN H - E MAX עוצמת הארה בנקודה הקרובה ביותר לנורה. אחשב את אחידות ההארה: U- אחידות הארה. E E MAX MIN U לבסוף אבדוק אם אחידות הארה שמצאתי מתאימה לי, את זה אעשה ע"י השווה של התוצאה לערך שבטבלה. אם תוצאה נכונה אז פתרתי נכון, אם לא, אז כנראה אצטרך לבחור נורה אחרת או לשנות את גובה העמוד. 1

13 רמות הארה )תאורת חוץ( [Lux] 14 כביש מהיר חד-צדדי 17 כביש מהיר דו-צדדי 9 רחוב עירוני מישני 1 רחוב עירוני ראשי חניון אחידות הארה כביש חניה U 6 U 4 13

14 דוגמה לחישוב תאורת פנים )אלקטור אטום נלג 50(: תאורת מעבדת בדיקות: 11.7m 16.3m 8m 1m 500Lux m 0.561m 1x50w 8000Lm L W H H` E η תקרה η קירות K LL W L P L נתונים: אורך החדר רוחב החדר גובה החדר גובה משטח העבודה רמת הארה נדרשת החזרה מהתקרה החזרה מהקירות מקדם הפחתה אורך גוף התאורה רוחב גוף התאורה נורת אלקטור אטום נלג 400 שטף אור )מהטבלה( צריך לחשב: א. כמה גופי תאורה צריך? ב. מהו הספק וזרם הנצרכים? ג. לשדר את גופי התאורה. אינטרפולציה. נתונים מהטבלה של נצילות התאורה. * H H H` 8 1 7m R K W L * 6H 67 A W L m E A t K Lm t x RK RK MAX MIN x x K MIN MAX MIN K MAX K MIN x MIN K MAX K MIN x MIN R R R K R R R חישבתי את שטף האור הכללית שצריך, עכשיו יחשב מספר נורות שיתנו לי את שטף האור הזה. t n L 14

15 t עד ±10% מותר לשנות 10% t MIN t t t MIN t MIN Lm 10% t MAX t t t MAX t MAX Lm יחשב כמות הנורות המקסימאלי ומינימאלי לפי שטפי האור שמצאתי n n MIN MIN t MIN L n n MAX MAX t MAX L בחרתי ב- n=9.04 ועיגלתי את התוצאה ל- 9. עכשיו יחשב את הספק הנצרך: את התוצאה אכפיל ב- 1. מכיוון שיש משנק והוא צורך 0% מהספק הנורה. P 1. n P w T צריכת הזרם: מכיוון שהמערכת היא סימטרית, הזרם בכל פאזה הוא שווה. I I I 4.3A R S T I T W L W PT A U Cos * W WLnW m n 3 L W * L LLnL 11.7 L 3.9m n 3 d d יחשב מרחקים מהקירות ומגופי תאורה: * L m * W m תנאי למיקום תאורה: * * S 1.3 H m 15

16 סידור גופי תאורה ניראה כך: 1.95m.71m 3.9m 5.43m 16

17 דוגמה לחישוב תאורת חוץ )אורנוס(: תאורת חניון: 0.1m 16.3m 70w 4m 50Lux 5500lm L W P H E L נתונים: אורך רוחב מנורת אורנוס גובה העמוד רמת הארה נדרשת שטף אור )מהטבלה( דיאגראמה פולארית ואיזולוקסית של הנורה: כך ניראת החנייה, אחרי סידור של גופי תאורה. נקודת הארה המקסימאלי נמצאת מתחת לעמוד ונקודת הארה המינימאלית נמצאת במרחק מקסימאלי מהעמודים. כך ניראה השרטוט עם ניתוח של נקודת הארה המינימאלית: 17

18 אחשב את רמת הארה המקסימאלית, לפי הנוסחא שנמצאת ליד דיאגראמה איזולוקסית: d EMAX L Lux H 4 בעזרת משפת פיתגורס אחשב את המרחק של נקודת הארה המינימאלית מהעמוד m d 7.63 I L *. I L * 00cd tan H בעזרת דיאגראמה הפולארית אמצאה את ערך של עכשיו אחשב את עוצמת האור בנקודה עם עוצמת הארה מינימאלי. 4=n מכיוון ש- 4 נורות מאירות על הנקודה הזאת. E E E MIN MIN MIN I I L L * L L cd T I I I n cd L 3 L cos T H Lux עכשיו אמצא את רמת הארה המינימאלי. 3 3 cos cos

19 אבדוק שאחידות הארה קטנה מ- 4 )כך צריך להיות בחניונים, נתון בטבלה( E max U 4 E min 57 U אחשב את הספק הנצרך: את התוצאה אכפיל ב- 1. מכיוון שיש משנק והוא צורך 0% מהספק הנורה. P 1. n P w T אחשב את זרם הנצרך: I P A 30cos כל ההזנה דרך פאזה R. 19

20 טבלה מס' : טבלה מרכזת : תאורת פנים : מקום מעבדת בדיקות שטח גובה 8m גובה מתוקן 7m מס' נורות 9 סוג נורה אלקטור מטל אטום 50 הספק.7kW m 3.6kW 1 7m 8m מחסן m אלקטור מטל אטום kW 1.kW 14.4kW m 8m 8m 8m חדר השנאה 69.58m חדר קומפרסורים סילייט 1x36 פוליקרבונט מ+ק סילייט 1x36 פוליקרבונט מ+ק 7m 7m 33m מחלקה m אלקטור מטל אטום 50 התייחסתי למחסן בתור "אולם אריזה ומשלוח" מכיוון שמאחסנים את המוצרים בתוכו זמן קצר, עד שהמשאית תגיע לקחת אותם, לכן אנשים עובדים שם, ומקום זה צריך להיות מואר יותר ממחסן. תאורת חדר קומפרסורים מוזנת דרך פאזה T, תאורת חדר השנאה דרך פאזה S, ותאורת חניה דרך פאזה R. טבלה מרכזת: תאורת חוץ: מקום חניון שטח גובה גובה מתוקן 8m מס' נורות סוג נורה הספק "אורנוס 0.58kW 70" )נתרן לחץ גבוה )1x70w 7 8m 58.05m 0

21 פריסת נורות: 1.94m 3.89m 3.88m 0.3m 1:50 (cm) 1m 0.6m.1m 7.77m 5.43m.71m 1.95m 3.9m 3.79m 7.59m 5.38m.69m 0.9m 0.6m 1.m 1.87m ( " ) : - ( ) - 1

22 :הרואת ילגעמ 1:50 (cm) D.1.R D.1.R D.1.R D.1.S D.1.S D.1.S D.1.T D.1.T D.1.T D.1 C.1.R C.1.S C.1.T C.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 A.1 C.1.R C.1.S C.1.T C.1.R C.1.S C.1.T C.1.R C.1.S C.1.T A. A. A. A. A. A. A. A. B.1.1.R C. B.1.1.S B.1.1.T B.1.1.R B.1.1.R B.1.1.R B.1.1.R B.1.1.R B.1.1.R B.1.1.R B.1.1.S B.1.1.S B.1.1.S B.1.1.S B.1.1.S B.1.1.S B.1.1.S B.1.1.T B.1.1.T B.1.1.T B.1.1.T B.1.1.T B.1.1.T B.1.1.T B.1..R B.1..R B.1..R B.1..R B.1..R B.1..R B.1..R B.1..R B.1..S B.1..S B.1..S B.1..S B.1..S B.1..S B.1..S B.1..S B.1..T B.1..T B.1..T B.1..T B.1..T B.1..T B.1..T B.1..T B.1 C. C. C. C. C. C. B.1 C.1 D.1 - ) " ( : - ) ( - - A.1

23 פרק 3: תכנון כוח ולוחות 3

24 מבוא לפרק: בפרק זה אתכנן לוחות חשמל, שזה בעצם ארון או מין קופסה שבה נמצאים כל המבטחים אשר מגנים על המוליכים וצרכנים במקרה של קצר או עומס יתר. ישנם כמה סוגים של מבטחים: 1. נתיך.. מאמ"ת. עקרון פעולה: המאמ"ת בנוי מ: 1. לוחית הבניה משני שחבות של חומר מוליך כאשר כל אחד מהם מגיב לחום בצורה שונה, כתוצאה מכך כאשר זרם עולה מעל לערך מסוים לוחית מתעקמת ומנתקת את המעגל. כך יש לנו הגנה מפני עומס יתר במעגל.. מפסק אלאקטרומגנתי. כאשר יש לנו קצר במעגל הזרם קופץ וגודל פי כמה, יכול להגיע עד עשרות קילואמפרים, לכן אנחנו צריכים לנתק את המעגל במהירות, זה בעצם התפקיד של המפסק התרמי הזה, הגנה מפני זרם קצר. אחרי ניתוק של המעגל ע"י מאמ"ת, לאחר זמן קצר אפשר שוב להפעיל את המפסק, לסגור אותו ע"י הרמת המתג שנימצא במאמ"ת. מאמ"ת זהו בעצם רכיב מבטיח רב פעמי המגן מפני זרם יתר וקצר. סימונו של המאמ"ת: ישנם שני סוגים של מאמ"תים: א. מא"ז ב. מפ"ז שניהם פועלים אותו דבר, הבדל יחיד שמפ"ז ניתן לכוון לערך מדויק, לכן הוא מתאים טוב יותר להגנה על צרכנים "כבדים" כגון מנועים גדולים וכו', מכיוון שאפשר לכוון אותו בדיוק לערך שצריך. סימונם של המאמ"תים: מא"ז חד פאזי: מא"ז תלת פאזי: מפ"ז חד פאזי: מפ"ז תלת פאזי: ישנם מאמ"תים גם לשני פאזות, בסימון יש רק שני קווים, שמציינים כמות הפאזות. -FAZ סוג של מא"זים. -NZM, PKZM סוג של מפ"זים. למא"זים יש שני סוגים: 1. סוג B- להגנה על מעגלים סופיים לתאורה, גופי חימום, וכו'.. סוג C- להגנה על מעגלים סופיים גדולים יותר עם זרם התנעה. הבדל הוא שלמא"ז C זמן תגובה בעומס יתר מהיר ותחום המגנטי יותר גדול. 4

25 הנתיך בנוי מ: מוליך הרגיש לעליית טמפרטורה. כאשר יש לנו עומס יתר במעגל, זרם עולה מעל לזרם הנקוב ומוליכים מתחממים. נתיך יתחמם יותר מהר משער המערכת ואותו חוט מוליך שנימצא בתוכו פשוט מאוד יקרא. נתיך זה מבטח חד פעמי. סימונו של נתיך: תלת פאזי: חד פאזי: P1 ניתן למצוא ע"י נוסחא הבא: K t את ההספק הריאקטיבי ניתן לחשב ע"י נוסחא: K C I TH I N שלבים לחישוב: כדי לתכנן לוחות, אני צריך קודם לרכז את כל המידע עבור הצרכנים. ארכז את הנתונים בטבלה: נתונים נקובים האקטואליים שרשומים על הצרכן זה הספק, נצילות ומקדם הספק. את כל היתר אצטרך לחשב. שטח סוג מס' צרכן Q1 P1 P נצילות מקדם חתך הגנה הספק מעגל P P1 זרם עבודה Ib 1 את זרם העבודה של הצרכן, ניתן לחשב כך )תלת פאזי(: P1 IB 3 U cos Q1 tan P Q Ptan 1 1 n זרם הגנה In זרם מרבי Iz או אם זה צרכן חד פאזי: P1 IB U cos n כדי למצוא זרם מרבי צריך קודם לבחור סוג הגנה מתאים. לכל סוג הגנה יש נוסחא אחרת לחישוב זרם מרבי. לחישוב זרם מרבי אשתמש בנוסחא: מפ"ז: I 1.05 מא"ז: TH IN 1.1 IZ IZ K K K K t C t C זה מקדם הטמפרטורה, ואותו אבחר מטבלה שבדף היצרן של אותו כבל שאני מתכוון לשים. זה מקדם הכבלים, הכוונה למספר כבלים הנמצאים באותה תעלה אותו אקח מטבלה. זה זרם כיול של מפ"ז. ניתן לכייל אותו לערך מסוים. זה זרם הגנה של מפסק. I I I Z N Z 1.05 I K K I t TH N c 1.05 I K K t c B את הנוסחאות האלו ניתן לקבל כשילוב של כמה נוסחאות: מפ"ז: מא"ז : I I` 1.1I I` 1.05I I I Z TH Z 1.05I I`Z K K t c N B I Z 1.1 N K K t I`Z K K I`Z זה זרם מתמיד מרבי של מוליך בתנאים חריגים. c I Z Z t c N 5

26 זרם כיול מחשבים כך: I TH 1.05 I B זרם הגנה אקח מטבלה שבדף יצרן של מבטחים שאני משתמש בהם. I I I B N Z חייב לשמור על התנאי: את שטח החתך אבחר לפי זרם המרבי, בטבלה שבדף יצרן של הכבלים. כבל חייב לעמוד בזרם המרבי, לכן אקח כבל עם יכולת הולכת זרם יותר גבוה מזרם המרבי בדרגה אחת. בסוג הגנה ארשום את השם של המבטח שבחרתי. טבלה של מקדם הטמפרטורה :Kt אדמה אויר טבלה של מקדם הכבלים :Kc x x מספר כבלים 1 כבל שבחרתי זה כבל.XLPE 6

27 דוגמה לחישוב: אבחר צרכן שהגנתו צריך לחשב. אחשב הגנה לצנטריפוגה. ארכז את כל הנתונים הנקובים של הצרכן )צנטריפוגה(: P 73.6kW 94.8% cos 0.87 P P W 77.63kW : P 1 אחשב את :Q 1 אחשב את עכשיו יש לי את כל נתוני הצרכן. אתחיל לחשב את שטח חתך המוליך וגודל ההגנה. קודם כל אחשב זרם עבודה של צרכן, במקרה הזה זה מנוע. Q1 tan P Q Ptan Q Q VAR 43.94kVAR I I B B P U cos n 18.8A 1 cos tan tan tan עכשיו צריך לבחור סוג הגנה מתאים לצרכן. צרכן הזה זה בעצם מנוע, לכן סוג הגנה שלו זה מפ"ז, מכיוון שמפ"ז מתאים טוב יותר להגנה על מנועים ואפשר לכייל אותו בדיוק לערך זרם העבודה של המנוע, כדי שמנוע לאיישרף. I 1.05 I A TH B אחשב את זרם כיול של מפ"ז: אני בחרתי במפ"ז NZMH1-A160 מכיוון שניתן לכייל את התחום התרמי שלו מ- 15A עד 160A וזה בדיוק התחום של זרם עבודה של מנוע שלי. I Z ITH A K K t C עכשיו אחשב זרם המרבי: מקדם טמפרטורה בחרתי לפי טמפרטורה של 40 מעלות, מכיוון שכבלים נמצאים בתוך בניין על סולם וטמפרטורה שם לא תעלה מעל 40 מעלות. כל הכבלים מועברים למתקן צנטריפוגות בתעלות אשר בכל תעלה יש כבל אחד, חוץ מברזים ומשאבות שבאים יחד. 7

28 אחרי שחישבתי זרם המרבי אבחר כבל עם זרם הולכה גדולה בדרגה אחת מזרם המרבי, כדי שבמקרה של תקלה הכבל לא יישרף לפני שהגנה תפעל. I I / I I B N TH Z 18.8A A A אבדוק האם התנאים מתקיימים: 8

29 טבלה מס' : 3 טבלה מרכזת : לוח - F מתקן צנטריפוגות: מחלקת אחזקה מכאנית: לוח A: לוח B: 9

30 לוח C: לוח D: 30

31 נחשב את הגנה הראשית עפ"י השלבים הבאים: חישוב הגנה ראשית ושטח חתך של כל לוח: נחבר את כל הספק האקטיבי של כל הצרכנים שנמצאים באותו לוח או ענף. P T P.1 נעשה זאת ע"י הנוסחא: נחבר את כל ההספק הריאקטיבי של כל הצרכנים שנמצאים באותו לוח או ענף. Q T P. נעשה זאת ע"י הנוסחא: אחשב את הספק המדומה של כל הלוח או אותו ענף שאיתו שני עובד. I B P... 1 Q S S T K 0 Q 3 Q... 3 U n T 1 P T 3 jq T P n Q n אחשב את ההגנה עפ"י הנוסחא הבא: K 0 מקדם הפיתוח, שווה ל לבסוף אמצא את שטח חתך של הקו. דוגמה לחישוב הגנה ראשית ושטח חתך של לוח ראשי F: P P P P... P kW T 1 3 Q Q Q Q... Q kVAR T ST j kva n IB A I A 97A I TH N 1000A A 4 40 mm I I I B TH Z A 97A 110A n בחירת הגנה וכבל נעשה לפי אותם שיכולים כמו בחירת הגנה וכבל לצרכן בודד. 31

32 P T Q T דוגמה לחישוב הגנה ראשית ושטח חתך של לוח משני D: kW kVAR 9.67 ST j kva I I I B TH N j k A A39A 400A mm A I I I B TH Z 314A 39A 355A בחישוב זרם התחשבתי במקדם חד זמניות של כל הלוח )0.7( ושל השקעים )0.(. טבלה מס' : 4 טבלה מרכזת : שטח חתך mm זרם עבודה Ib (A) זרם כיול Ith (A) 97 כושר ניתוק (ka) 50 סוג הגנה NZMN4- AE1000 NZMN4- AE1000 NZMN3- AE400 NZMB1- A160 NZMN3- AE לוח לוח F )ראשי( לוח A )ראשי( לוח B לוח C לוח D 3

33 בחירת שנאים: מבוא: קיימים שני סוגים של חומר בידוד בתוך השנאי, לכן ניתן לומר שישנם שני סוגים של שנאים: שנאי "שמן". )חומר בידוד בתוך השנאי הוא שמן( שנאי "יבש". )חומר בידוד בתוך השנאי הוא אוויר( בפרויקט שלי אשתמש בשנאי "יבש" מכיוון שהוא בטיחותי יותר ולא דורש טיפול רב כמו שנאי "שמן", ומתאים יותר לתט"פ. יתרונות: לא מחייב תחזוקה על ידי כוח אדם מיומן לצורך ביקורת והחלפה של סליקה-ג'ל ושמן בנושם, בדיקת גובה שמן במיכל ההתפשטות, בדיקת נוכחות מים וחומצות בשמן וניקוי המבדדים. לא גורם זיהום סביבתי, מכיוון שאין שמן ולכן גם אין דליפת שמן. אין צורך בהשגחת על הממברנה לשחרור לחץ. אין צורך בבור סופג המיכל חצץ מתחת לשנאי, אשר קולט את כל כמות השמן שבשנאי במקרה של תקלה ו/או נזילת שמן מהמיכל. בחישוב הספק השנאי שאני צריך, חובה להתחשב במקדם פיתוח )1. (, K ומקדם העמסה של 0.) 0.5 שנאי ( 0.7 אבחר במקדם העמסה של 0.5, בהתחשבות במקדם פיתוח 1. אקבל מקדם העמסה של 0.7. S S חישוב: ST את הספק השנאי אחשב כך: ST בפרויקט הנ"ל יש שני שנאים, אחד למתקן צנטריפוגות ועוד אחד למחלקת האחזקה המכאנית. ST אחשב את הספקו של השנאי למתקן צנטריפוגות: S ST 78.74kVA 0.7 אין שנאי בקטלוג עם הספק כזה לכן אכך שנאי בדרגה אחת מעל זה. 800kVA אחשב את הספקו של השנאי למחלקת האחזקה המכאנית: S 64.1 ST kva 0.7 אין שנאי בקטלוג עם הספק כזה לכן אכך שנאי בדרגה אחת מעל זה. S 1000kVA 1MVA T 33

34 34

35 מתנעים : מבוא : בזמן התנעת המנוע, הזרם יכול לעלות עד פי 8 מהזרם הנומינאלי ויגדיל את מפלי המתח ברשת. ולכן חברת החשמל מחייבת את צרכניה להקטין את זרם ההתנעה מעל למנועים בעלי הספק של.4HP קיימים שני סוגים של מתנעים: 1. מתנע כוכב משולש.. מתנע רך. בפרויקט שלי אשתמש במתנעה רך. גרף זרם כפונקציה של זמן עבור סוגים שונים של מתנעים: ללא מתנעה- מתנע כוכב משולש- מתנע רך- זרם כוכב משולש זרם נומינאלי זמן יתרונות של מתנע רך: יתרונות חשמליים: מונע זרמי התנעה גבוהים ברשת, ולכן מפל המתח מהקו קטן ונמנעות תופעות כגון: 1. הבהוב מנורות, נפילות מחשבים, שחרור ממסרים, וכו'. מאפשר הקטנת מקורות אספקת הכוח: שנאים, מערכות מיתוג, מוליכי חשמל.. החיבור החשמלי למנוע מחייב שלושה מוליכים בלבד )לעומת שישה במתנעה כוכב 3. משולש(. אין פתיחה מכאנית של מגענים ולכן אין ניצוצות, אין בלאי של מגענים, אין רעש מכני, 4. ואין צורך באחזקה מונעת. מאפשר קצב התנעה גבוה )לא מוגבל מבחינת קצב התנעות רק חימום המנוע מגביל את 5. מס' ההתנעות(. יתרונות מכאניים: ההתנעה בעזרת מתנע רך היא חלקה ורציפה לכן מונעת זעזועים מכאניים במכונה. 1. ההתנעה הרכה מקטינה במידה ניכרת שחיקת מייסבים וחגורות הנעה, ומפחיתה את המאמצים המכאניים הנגרמים לשרשראות וגלגלי השיניים בזמן התנעה.. הדממה בעזרת מתנע רך מונעת זעזועים מכאניים הנגרמים במכונות שנעצרות בעומס. 3 מלא. 35

36 להלן קטלוג של מתנעים Start) :(Soft הספק (kw) זרם (A) דגם VCM-4 VCM-7.5 VCM-10 VCM-15 VCM- VCM-30 VCM-37 VCM-45 VCM-55 VCM-75 VCM-90 VCM-110 VCM-160 VCM-185 VCM-5 VCM-50 VCM-315 VCM-400 דוגמא לחישוב מתנעה: הספק של מסוע כפות הנמצא בלוח..08kW F, לכן אבחר לו מתנע רך של.(VCM-) kw טבלה מס' 5: טבלה מרכזת: מתנע VCM-75 VCM- VCM-15 VCM-37 VCM-30 VCM- VCM-4 VCM-15 VCM-10 VCM-7.5 VCM-30 VCM-7.5 VCM-75 VCM-7.5 הספק (kw) , , , 7, צרכן צנטריפוגה מסוע כפות חלזון מערבל ראשי מערבל משאבת ברום משאבת מים מכונת חיתוך, כיפוף, גיליוטינה, מסור. פרס מנוף, עגורן גשר מדחס מנוף, מנוף קיר, פנטוגרף, עגורן גשר צנטריפוגה עגורן גשר מספר מעגל F1-F3 F4 F5-F6 F7 F8-F9 F10 F11-F13 B-B5 B10 B11-B13 C3-C4 C5-C9 D-D3 D4-D5 36

37 תחנת טרנספורמציה פנימית: תחט"פ זהו חדר שבו נמצא שנאי, לוחות מתח נמוך ומתח גבוה. בלוחות ישנם מנתקי עומס, תאי מדידה, ומבטחים. בתחט"פ חייבים להאריק את כל החלקים המתכתיים, כגון דלת, שנאי, לוחות, חלונות, גדר, וכו'. סביב החדר, על הקיר ישנו פס )מגשר הארקה( המחובר לפס השוואת פוטנציאלים, לכן כדי להאריק את כל החלקים של תחט"פ ניתן לחבר למגשר זה. כל היסודות של תחט"פ כמו כן מחוברות לפס השוואת פוטנציאלים. )פירוט הגנות בפרק "הגנות מפני התחשמלות"( להלן שרטוט של תחט"פ: A " " 4a " 4a F ההזנה למפעל מגיע מעמוד של ח"ח, הכבל מגיע ללוח מתח גבוה, מלוח מתח גבוה מגיע לשנאי, לאחר מכן מהשנאי ללוח מתח נמוך ולבסוף ללוח ראשי. כל הכבלים נמצאים מתחת לרצפה )ריצפה צפה(, וכבלים מלוחות ראשיים מעבירים הזנה על סולמות ללוחות המשנים וצרכנים. 37

38 לוח מתח גבוה:.... NA XY 3 (1 300)mm NA XY 3 (1 300)mm ציוד בלוח מתח גבוה: ציוד למיתוג מ.ג. סטנדרטי בכל המתחים הינו ציוד בעל בידוד גזSF6. ציוד למיתוג מ.ג. בתחט"פ ובתחנות מיתוג עם לוח מ.ג. קונבנציונלי הינו מנתק עומס. הזנת השנאי בתחט"פ עם לוח מ.ג. קונבנציונלי תבוצע באמצעות מנתק עומס ונתיכים. להזנת השנאי ניתן להשתמש במנתקים משולבים עם בסיס לנתיכים המותקנים באותו תא או במנתק עומס מותקן ובסיס לנתיכים נפרד. לוח מתח נמוך: 38

39 " לוח חשמל ראשי F: V (0-500)v R S T 7 H.R.C. A MKPg BOX 5 kvar MKPg BOX 5 kvar MKPg BOX 5 kvar 10k 10k 10k N N N C1 46mm C 46mm C3 46mm NZMB1 A A NZMB1 A A NZMB1 A A C4 F. F.1 F.0 F.19 F.18 F.17 F mm 51.5mm 51.5mm 51.5mm 51.5mm 51.5mm 51.5mm PKZM 0 4.6A PKZM 0 4.6A PKZM 0 4.6A PKZM 0 4.6A PKZM 0 4.6A PKZM 0 4.6A PKZM 0 4.6A F.1 F. F.3 F.4 F.5 F.6 F.7 N N N N SS VCM-75 C5 SS VCM-75 C6 SS VCM-75 SS VCM- SS VCM-15 SS VCM-15 C7 SS VCM mm 3.5mm 450mm 3.5mm 450mm 3.5mm 46mm 5 4mm 5 4mm 416mm 3.5mm NZMB1 A A NZMB1 A A NZMB1 A A NZMB1 A50 4A NZMB1 A3 8A NZMB1 A3 8A NZMB1 A80 70A F I 5.65 ka K SHOCK I 5 ka K A mm I 1080 A N 1000 / 5A Cos.5mm 440 mm 1000 / 5A A TRPM 60.5mm NZMN 4 AE A 4a 3x1000A " 800 kva / 0.4 kv mm F mm PKZM 0 4.6A F.8 SS VCM mm 3.5mm NZMB1 A63 56A H.R.C. 10A C3 C C1 F mm PKZM 0 4.6A F.9 SS VCM mm 3.5mm NZMB1 A63 56A F.13 SS VCM-4 5.5mm PKZM A F.10 SS VCM- 56mm NZMB1 A40 35A F.1 SS VCM-4 5.5mm PKZM A F.11 SS VCM-4 5.5mm PKZM A 39

40 " לוח חשמל ראשי A: 180k MKPg BOX 0 kvar N C8 4 4mm NZMN1 A A 180k MKPg BOX 0 kvar 180k MKPg BOX 0 kvar N N C9 4 4mm C10 4 4mm NZMN1 A A NZMN1 A A 7 V (0-500)v R S T NZMN3 AE400 A.3.1 R A.3. R A.3.3 R A.3.4 R A.3.1 S 3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm FAZ C10 /1 FAZ C10 /1 FAZ C10 /1 FAZ C10 /1 FAZ C10 /1 B C D A.1 A mm mm 31.5mm 31.5mm 30A NZMH1 A A NZMN3 AE400 39A mm FAZ B16 /1 FAZ B10 /1 A I ka K SHOCK I 50 ka K H.R.C. 10A A mm I 1080 A N C / 5A Cos C9.5mm C8 4150mm 1000 / 5A A TRPM 60.5mm NZMN 4 AE A 4a 3x1000A " 1000 kva / 0.4 kv mm A.3. S A.3.3 S 3.5mm 3.5mm FAZ C10 /1 FAZ C10 /1 N N Z C11 FAZ-B10/1 A.3.4 S A.3.1 T 3.5mm 3.5mm FAZ C10 /1 FAZ C10 /1 56mm PKZM A A.3. T A.3.3 T A.3.4 T 3.5mm 3.5mm 3.5mm FAZ C10 /1 FAZ C10 /1 FAZ C10 /1 A.3 40

41 לוח חשמל משני B: B.1.1 R B.1.1 S B.1.1 T B.1. R B.1. S B.1. T 3.5mm FAZ B16 /1 3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm 3.5mm FAZ B16 /1 FAZ B16 /1 FAZ B16 /1 FAZ B16 /1 FAZ B16 /1 N N Z C1 5.5mm B.1 FAZ B10 /1 FAZ B5 / 3 B NZMB1 A5 B. SS VCM mm 4A NZMB1 A5 B.3 SS VCM mm 4A.A NZMN3 AE400 B.4 SS VCM mm NZMB1 A5 4A mm 30A B.5 SS VCM mm NZMB1 A5 5A I 8.44 ka K SHOCK I 0 ka K A 40 5 mm I 48 A N B.13 SS VCM mm NZMB1 A0 15A B.6 416mm NZMB1 A50 48A B.1 SS VCM mm PKZM A B.7 416mm NZMB1 A50 48A B.11 SS VCM mm PKZM A B.8 416mm NZMB1 A50 48A NZMB1 A0 NZMB1 A50 B.10 SS VCM mm 16A B.9 416mm 48A 41

42 לוח חשמל משני C: C.1. R C.1. S C.1. T 31.5mm 31.5mm 31.5mm FAZ B10 /1 FAZ B10 /1 FAZ B10 /1 N N Z C mm C.1 FAZ B10 /1 FAZ B10 / 3 C C. 31.5mm FAZ B10 /1 NZMB1 A50 C.3 SS VCM mm 48A.A C.4 SS VCM mm NZMB1 A50 48A mm NZMH1 A A C.5 SS VCM mm PKZM A I ka K SHOCK I 10 ka K A 1 5 mm I 183 A N NZMB1 A0 C.6 SS VCM mm 15A NZMB1 A0 C.7 SS VCM mm 15A PKZM 0 16 C.8 SS VCM mm 14A NZMB1 A0 C.9 SS VCM mm 15A 4

43 לוח חשמל משני D: D.1. R D.1. S D.1. T FAZ B10 /1 31.5mm FAZ B10 /1 31.5mm FAZ B10 /1 31.5mm N N D.1 Z C mm FAZ B10 /1 FAZ B10 / 3 D N C15 D. N SS VCM mm 3.5 mm NZMB1 A A C16 D.3 SS VCM mm 3.5 mm NZMB1 A A D.4 SS VCM mm NZMB1 A0 15A.A D.5 SS VCM mm NZMB1 A0 15A mm NZMN3 AE400 39A D mm FAZ C5 / 3 D.6 D.7 D.8 D.9 D mm 5 4mm 5 4mm 5 4mm 5 4mm 5A 30mA 5A 30mA 5A 30mA 5A 30mA FAZ C5 / 3 FAZ C5 / 3 FAZ C5 / 3 FAZ C5 / 3 FAZ C5 / 3 I 38. ka K SHOCK I 5 ka K A 40 5 mm I 48 A N 5A 30mA 5A 30mA 43

44 מקרא: ( ) " - ( ) " - ( ) A - V - (Soft Start) - SS - - N C1.NAXY חוץ ממוליכים שמזינים את תחט"פ,,NXY כל המוליכים הם 44

45 פריסת כבלים : A " " 4a " 4a F 1:50 (cm) 3 B 5 1 : 3 //6 10 D 3 3 C : 45

46 פריסת כבלים לתאורה: 1:50 (cm) F A A. A.1 B D.1 B.1 D C. C.1 C B.1 C.1 D : 46

47 פרק 4: מפלי מתח 47

48 מבוא לפרק: מפל מתח הוא מרכיב חשוב בהתחשבות בשטח חתך של המוליכים. לפי התקן מפל המתח שמותר הוא 3%. במידה ומפל המתח יעלה מעל המותר הצרכנים שנמצאים באותה רשת יקבלו מתח מוקטן מהמתח הנומינאלי, דבר אשר ישפיע על תפקודם. לדוגמא: נורות ליבון יתנו אור חלש יותר, גופי חימום הספקם ירד בריבוע ירידת המתח, מנועים יצרכו זרם גבוה יותר. לכן יש חשיבות למפל המתח במידה ומפל המתח לא יהיה לפי התקן יש לעלות את שטח חתך של המוליכים. שלבים לחישוב: כדי לבדוק האם אני לא עברתי את ה- 3% המותר לפי התקן אצטרך לחשב את מפל המתח, ובכדי למצוא מפל המתח אני צריך למצוא מפל המתח האקטיבי והריאקטיבי הנופל על הקו. קידם כל אחשב את מפל המתח האקטיבי ע"י נוסחאות הבאות: U R K תלת פאזי: חד פאזי: X 0 IRK L 1000 U R X 0 - היגב הקו ( 0 3 X I L 1000.) RK km K - I RK זרם הגיבי לאורך הקטע..(m) אורך הקטע - L K - מפל מתח אקטיבי. U R לאחר מכן אחשב את מפל המתח הריאקטיבי ע"י נוסחאות הבאות: תלת פאזי: - I AK זרם ממשי לאורך הקטע. - מוליכות סגולית של המוליך. - A שטח חתך של המוליך. חד פאזי: U I L A A AK K 3 U I L A A AK K - מפל מתח ריאקטיבי. U A לאחר שמצאתי את שני מפלי המתח אחשב את מפל המתח הכללי: U U R U A ולבסוף רק נישאר לבדוק אם לא עברתי את 3% המותר. את זה אעשה כך: ממתח המסופק אמצע 3% ולאחר מכן פשוט אשווה עם מפל מתח שחישבתי. במקרא שהוא קטן מ- 3% הכול בסדר, אם גדול מ- 3% אז כנראה אצטרך להעביר כבלים אחרת או להחליף שטח חתך של הכבל. עבור הזנה תלת פאזית מפל מתח מותר הוא עד 1v, ועבור צרכן חד פאזי הוא 6.6v. 48

49 חישוב מפל מתח במערכת עבור הצרכן הרחוק ביותר )לוח ראשי A(: A (4150) mm L 3.66m L 4.16m I j437.1a I j188.46a B A B A (410) 70mm B C A (435) 16mm L 60.09m IB j74.54a D A 416mm L 54.39m I 9.76 j34.78a B A 416mm L 1.13m I j4.37a A (410) 70mm L 4.16m A 435mm L 8.4m I 7.83 j155.43a I j63.54a B B B U חישוב מפל מתח בין שנאי ללוח ראשי A: 0 RK K R 1 R 3 X I L v 3 3 U A I AK LK v A U U U v U A חישוב מפל מתח בין לוח ראשי A לבין לוח משני B: 0 RK K R R 3 X I L U A I AK LK v A 5710 U U U v U A 1.1v חישוב מפל מתח בין לוח משני B לבין הצרכן: 0 RK K R 3 R 3 X I L U A I AK LK v A 5716 U U U v A 0.6v חישוב מפל מתח על הקו הכי רחוק והכי עמוס בלוחB : UT U1 U U v 7.1v 7.1v 1v 49

50 U חישוב מפל מתח בין לוח ראשי A לבין לוח משני C: 0 RK K R 4 R 3 X I L U A I AK LK v A 5735 U U U v U A 0.6v חישוב מפל מתח בין לוח משני C לבין הצרכן: 0 RK K R 5 R 3 X I L U A I AK LK v A 5716 U U U v U A 0.07v חישוב מפל מתח על הקו הכי רחוק והכי עמוס בלוחC : UT U1 U4 U v 9.06v 1v חישוב מפל מתח בין לוח ראשי A לבין לוח משני D: 0 RK K R 6 R 3 X I L U A I AK LK v A 5710 U U U v U A 0.5v חישוב מפל מתח בין לוח משני D לבין הצרכן: 0 RK K R 7 R 3 X I L U A I AK LK v A 5735 U U U v A 0.07v חישוב מפל מתח על הקו הכי רחוק והכי עמוס בלוחD : UT U1 U6 U v 3.51v 1v מפלי מתח על הקווים הכי עמוסים בכל לוח: לוח 7.1v :B לוח 9.06v :C לוח 3.51v :D 50

51 חישוב מפל מתח במערכת עבור הצרכן הרחוק ביותר )לוח ראשי F(: A (4 40) mm L 3.94m I j450.81a B F A 450mm L 7m I j63.54a B U חישוב מפל מתח בין שנאי ללוח ראשי F: 0 RK K R 1 R 3 X I L v 3 3 U A I AK LK v A U U U v U A חישוב מפל מתח בין לוח ראשי F לבין הצרכן: 0 RK K R R 3 X I L U A I AK LK v A 5750 U U U v A 0.633v חישוב מפל מתח על הקו הכי רחוק והכי עמוס בלוחF : UT U1 U v 5.96v 1v מפלי מתח על הקו הכי עמוס בלוח: לוח 5.96v :F 51

52 חישוב זמן ניתוק של מבטח: מבוא: זרם קצר מינימאלי זהו זרם קצר חד פאזי, ועליו להפעיל את ההגנה על מנת לשמור על המוליכים מפני התחממות ופגיעה בבידוד. לפי התקן ההגנה תפעל בזמן לא יותר מ- 5 שניות. על מנת שהגנה תפעל זרם קצר המינימאלי חייב להיות גדול מתחום המגנטי של ההגנה, במנועים תחום המגנטי חייב להיות גדול מזרם ההתנעה. I K MIN 0.8U R R PH N זרם קצר מינימאלי: זרם קצר מינימאלי זהו קצר חד פאזי. נוסחא לחישוב זרם קצר מינימאלי: - R PH התנגדות מוליך הפאזה. - R N התנגדות מוליך האפס. K A t IK MIN בדיקת זמן הניתוק: זמן הניתוק ניתן לחשב ע"י הנוסחא הבא: A- שטח חתך של המוליכים. צפיפות זרם חד שניטית למילימטר מרובע. )לפי דוניבסקיK=140 ( K- עבור צרכן הכי רחוק בלוח F: חישוב: A 46mm L 35m LK 35 RPH RN 10.33m A 57 6 I KMIN 0.8U A ( R R ) KA 1406 t 1.94sec I K MIN I I A ST B I 300A 500A I Mag Mag 300A I I I KMIN MAG ST PH A 300A 81.76A N 5

53 עבור צרכן הכי רחוק בלוח B: A 510mm L 39.4m LK 39.4 RPH RN 69.1m A 5710 I K MIN 0.8U A ( R R ) KA t.46sec I K MIN I I A I ST Mag MIN B 350A I I I K MAG ST PH A350A47.8A N עבור צרכן הכי רחוק בלוח C: A 416mm L 1.13m LK 1.13 RPH RN 3.16m A I KMIN 0.8U A ( R R ) KA t 0.7 sec I K MIN I I A ST B I 300A 500A I Mag Mag 300A I I I KMIN MAG ST PH A 300A 9.58A N 53

54 עבור צרכן הכי רחוק בלוח D: A 5.5mm L15.58m LK RPH RN m A 57.5 I K MIN 0.8U A ( R R ) KA t 0.38sec I K MIN I I A I ST Mag MIN B 350A I I I K MAG ST PH 563.8A350A8.94A N 54

55 פרק 5: זרמי קצר 55

56 מבוא לפרק: קצר זה חיבור של שתי מוליכים הנמצאים בפוטנציאל שונה. קצר יכול להיות בין פאזה ל- 0, לאדמה, להארקה או לפאזה אחרת. אבל את כל המקרים האלו אפשר לחלק לשתי קבוצות: קצר חד-פאזי וקצר תלת-פאזי. מקרה של קצר זה תקלה הכי נפוצה. ברגע של קצר בין שני מוליכים הזרם לא מגיעה לצרכן וזורם מכבל אחד לשני, מתח ביניהם קבוע והתנגדות נמוכה מאוד לכן זרם שזורם בהם יכול להגיעה לערכים מאוד גבוהים. זרם קצר משפיעה על המערכת בשתי דרכים: תרמית ומכאנית. השפעה תרמית: זרם גבוה מאוד שזורם במוליך מחמם אותו ובסופו של דבר המוליך נשרף. השפעה מכאנית: סביב מוליך שזורם דרכו זרם נוצר שדה מגנתי. כאשר יש שני מוליכים שזורם בהם זרם ובבת אחת הזרם עולה לערך מאוד גבוה, שדה של מוליך אחד ישפיעה על שדה של מוליך שני בכך שימשוך או ידחה אותו, שדה כזה יכול פשוט לקרוא אותם ולהעיף ממקום. בכדי שמערכת תעמוד בזרם קצר והמבטח יופעל כמו שצריך, עליי לבדוק את כושר הניתוק וזמן הניתוק של המבטחים. שלבים לחישוב: זרם קצר מקסימאלי: זרם קצר מקסימאלי זהו קצר תלת פאזי. הנוסחא לחישוב זרם קצר זה: 1.1U IK MAX 3 Z U- מתח שבו מתרחש הקצר. Z- עכבה הכללית. נוסחא לחישוב עכבה: Z X R - R סכום של כל התנגדויות מהשנאי עד למקום של הקצר. - X סכום של כל ההיגבים מהשנאי למקום הקצר. R T UR% U 100 S T נוסחאות לחישוב R ו- X של השנאי: X T UX % U 100 S T %R U- הרכיב הממשי של מתח הקצר באחוזים. % X U- הרכיב הממשי של מתח הקצר באחוזים. - S T הספק מדומה של השנאי. נוסחאות לחישוב R ו- X של המוליכים: L 0 L 0 - R 0 התנגדות הקו ליחידת אורך. - X 0 היגב הקו ליחידת אורך. L- אורך הקו. חשוב לציין שצריך לשמור על היחידות, לדוגמה עם להציב בקילומטרים. R R L R 0 X X L נתון בטור אום לקילומטר אז L צריך 56

57 זרם קצר הלם: זרם הלם זהו זרם קצר המקסימאלי שמתפתח בחצי המחזור הראשון בזמן קצר. חשיבותו של זרם קצר בדיוק כמו חשיבות של זרם קצר אחר אך שהלם זהו קצר מקסימאלי ויכול לפתח זרם קצר הכי גדול שיכול לגרום לשריפת מוליכים ומכשירים ולפתח כוחות דינאמיים אשר יכולים להרוס פסי צבירה וכו'. I KSHOCK K I מחשבים זרם הלם לפי הנוסחא הבא: KMAX K- זהו מקדם שאותו לוקחים מהטבלה הבא R X K מעגל תמורה לקצר: S T U U 1MVA X % R% 4.89% 1.03% R A (4150) mm L 3.66m X L R X L A B A (410) 70mm L 4.16m R X L C R X L mm A L 60.09m R X L D S T U U 800kVA X % R% 4.88% 1.063% A (4 40) mm L 3.94m F A (410) 70mm L 4.16m 57

58 R X R X חישוב זרם הלם במעגל: דוגמא לחישוב זרם קצר עבור הלוח הראשי F: R% T.1m ST X % T 9.76m ST L U U L A 5740 X L L X X X m T T U U L L R R R m R K 0. 3 X חישבתי וקיבלתי שיחס בין התנגדות אוהמית להתנגדות ההיגבית שווה ל- 0. ועכשיו אבחר מהטבלה את מקדם ההלם. מקדם ההלם שווה ל Z X R m I K MAX 1.1U kA 3 3 Z I K I kA KSHOCK KMAX כעת אחשב את זרם הלם: שם לוח לוח F לוח A לוח B לוח C לוח D טבלה מס' : 6 טבלה מרכזת : זרם קצר מקסימאלי 4.85kA 31.03kA 18.8kA 7.37kA.5kA זרם קצר הלם 5.0kA 64.96kA 8.44kA 10.43kA 38.kA 58

59 פרק 6: פסי צבירה 59

60 מבוא לפרק: פסי צבירה משמשים להעברת הזרם לכל הצרכנים ולמעשה הזרם הכללי עובר דרכם. הפסים מיוצרים לאורכים של -1.6 מטר, עשויים נחושת, צבועים ולא צבועים. פסים מחוזקים ללוח החשמל בעזרת מבודדים. המרחק בין המבודדים הוא מרחק מחושב על מנת שהם יכלו לעמוד בכוחות אלקטרו-דינאמיים הנוצרים מהשדות המגנטיים בין שני פסים. יחד עם זאת הפסים צריכים לעמוד גם בכוחות הדינאמיים של התהודה המכאנית. מידות שטח הפס מתאימות לזרם של המפסק הראשי בלוח הראשי ובלוחות המשנים. כאשר הזרם הוא גבוה מאוד משתמשים במספר פסים מחוברים במקביל. לפסים יש מאפיינים של החומר, בפרויקט שלי הנתונים הם: כפיפות מותרת kg cm, 500 kg מקדם האלסטיות cm, משקל סגולי שלבים לחישוב: להלן המבנה של פס צבירה והמרחקים שאשתמש בהם בחישובים:. 8.9 g 3 cm קודם כל צריך לבחור פס צבירה לפי הזרם מהקטלוג הבא: 60

61 J 3 b h 1 לאחר שבחרתי פס צבירה אחשב את מומנט ההתמדה לפי הנוסחא:.)cm( עובי פס צבירה b.)cm( גובה פס צבירה h 4.) cm ( מומנט התמדה J W b h 6 אחשב גם את מומנט ההתנגדות לפי:.) cm 3 ( מומנט התנגדות W G bh אחר כך אחשב משקל של פס צבירה באורך של סנטימטר אחד: g.)kg( משקל של פס צבירה באורך של סנטימטר אחד G 8.9 g 3 cm.) kg cm 3 g משקל סגולי ( L MAX 100 dw 1.76 I KSHOCK.)cm( עכשיו אחשב את מרחק בין שני מבודדים בפס צבירה: - מרחק מקסימאלי בין שני מבודדים בפס צבירה 500 kg cm.) kg cm L MAX - מאמץ כפיפה (.)cm( מרחק בין שני פסי צבירה d - זרם קצר הלם בפס צבירה.)kA( I KSHOCK f 11 E J L G.)Hz( kg cm לבסוף אחשב את תדירות התהודה העצמית: f תדירות התהודה העצמית.) kg cm E מקדם האלסטיות ( חשוב לבדוק שתדר טבעי לא יהיה כפולות של תדר הזינה. תדר טבעי צריך להיות בתחום הירוק, אחרת נצטרך להחליף את פס הצבירה. 61

62 דוגמא לחישוב פס צבירה בלוח הראשי F: הזרם של מפסק ראשי 1000A, אבחר את פס צבירה עם זרם מקסימאלי של 1080A, שטח חתך של פס צבירה זה.)b=0.5cm, h=10cm( 100x5mm מרחק בין פסי צבירה.10cm 3 3 b h J 0.1cm 1 1 b h W 0.41cm G bh g kg 1000 L MAX 100 dw cm 1.76I K SHOCK המרחק המקסימאלי בין שני מבודדים לא יותר מ cm. אני אבחר ב- 40cm. f 6 11 E J L G Hz תדר שקיבלתי לא נימצא בתחום האסור, לכן הפס צבירה יעמוד בתדר זה. טבלה מס' : 7 טבלה מרכזת : f Hz L cm LMAX cm IK SHOCK ka G kg W cm J cm hb mm לוח F A B C D 6

63 פרק 7: שיפור מקדם הספק 63

64 מבוא לפרק: מקדם הספק זה קוסינוס של זווית בין הספק אקטיבי להספק מדומה. מקדם הספק נמוך גורם לגידול בהפסדי האנרגיה ובהוצאות החשמל. כמו כן מקטין את האפשרויות לניצול גודל חיבור החשמל ז"א מגדיל את שטח החתך של המוליכים ולכן מצריך הגדלת השקעותינו בתשתית מערכת החשמל. לכן חשוב לשמור על מקדם הספק אופטימאלי, מקדם הספק הנדרש על ידי חברת חשמל הוא 0.9. קיימות מספר שיטות לקיזוז גורם ההספק: 1. קיזוז מקומי.. קיזוז קבוצתי. 3. קיזוז כללי. בפרויקט שלי אשתמש בקיזוז כללי. שלבים לחישוב: קודם כל אחשב את הספק ריאקטיבי, אקטיבי וגורם הספק של הלוח: P P P P... P T 1 3 Q Q Q Q... Q T Q tan P C 1 3 T T T Cos n n אחשב את הספק של סוללות הקבלים: 1 - tan 1 טנגנס של הזווית לפני השיפור. - tan טנגנס של הזווית אחרי השיפור. Q P tan tan אבחר את קבוצות הקבלים מהקטלוג הבא: מק"ט דגם סוללות קבלים לשיפור מקדם הספק )באדיבות חב' קצנשטיין אדלר ושות'( קבלים תלת פאזיים בקופסא: נגדי פריקה k מידות )מ"מ( עxגxר 180x430x x430x x430x x430x x430x x430x x430x x480x x430x x430x x480x x180 x10 x10 הספק ב- 440v, 50Hz kvar הספק ב- 400v, 50Hz kvar (x0) 40 (x5) 50 (x30) 60 MKPg BOX -5 kvar MKPg BOX -7.5 kvar MKPg BOX -10 kvar MKPg BOX -1.5 kvar MKPg BOX -15 kvar MKPg BOX -0 kvar MKPg BOX -5 kvar MKPg BOX -30 kvar MKPg BOX -40 kvar MKPg BOX -50 kvar MKPg BOX -60 kvar

65 I עכשיו אחשב את הזרם הנצרך על ידי סוללת קבלים: C Q C n 3 U לפי זרם הנצרך אבחר כבל מתאים מקטלוג. הגנה לסוללת קבלים אחשב לפי הנוסחא הבא: IC 1.43I N C ITH 1.05IC N אכייל את המבטח כך: הערה: חשוב לציין שקבלים מחוברים במשולש מכיוון שכך הספקם גדל ולכן גודלם של הקבלים קטן חישוב סוללות קבלים עבור לוח הראשי F: P P P P... P kW T Q Q Q Q... Q kVAR T QT 60.3k tan Cos 0.86 P 438.7k Q P tan C n n T T 1 tan 438.7k tan30.68 tan kVAR I C (MKPg BOX 5kVAR) QC 5k n 36.08A 3 U IB IZ 44.1A A 46mm K K 10.9 t C I 1.43 I A I 63A CN C CN I 1.05 I A TH CN אבחר שלוש סוללות של.5kVAR אבחר מפסק.NZMB1-A63 65

66 חישוב סוללות קבלים עבור לוח הראשי A: P P P P... P T n kW Q Q Q Q... Q T n kVAR QT 61.35k tan Cos 0.87 P k T 1 Q P tan tan k tan8.81 tan kVAR C T I C (MKPg BOX 0kVAR) QC 0k n 8.86A 3 U IB IZ 35.35A A 4 4mm K K 10.9 t C I 1.43 I A I 50A CN C CN I 1.05 I A TH CN אבחר שלוש סוללות של.0kVAR אבחר מפסק.NZMN1-A50 66

67 פרק 8: שיטות הגנה בפני התחשמלות 67

68 מבוא לפרק: התחשמלות זהו מצב בו זרם חשמלי עובר דרך גוף האדם. מצב זה מאוד מסוכן לחיי האדם לכן חשוב לעשות הכול כדי שמצב זה לא יקרא. השפעת זרם חשמלי על גוף האדם: זרם (ma) מעל 100 השפעה על גוף האדם אין השפעה מכת חשמל מורגשת מכת חשמל מכאיבה אך עדיין ישנה יכולת תגובה מכת חשמל מכאיבה אך אין אפשרות שליטה בגוף דום לב והפסקת זרימת הדם כוויות חמורות מאוד ומוות עפ"י התקנות, זרם מעל 30mA זהו זרם מסוכן לגוף האדם. שיטות הגנה בפני התחשמלות: הארקת הגנה: עקרון של השיטה הזאת זה הפעלה של מבטח ברגע של תכלה. הארקת איפוס: עקרון של השיטה הזאת בדיוק כמו לשיטה קודמת. זינה צפה: עקרון של השיטה הזאת זה מתן התרעה במקרה של תקלה ע"י הפעלת משגוח ולא ניתוק של מעגל. משתמשים בשיטה זו במקומות איפה שמכשירים צריכים לעבוד קבוע, כמו בבתי חולים )מכונות ההנשמה צריכות לעבוד כל הזמן(. הפרד מדן )שנאי מבדל(: עקרון של השיטה הזאת זה "ניתוק" של הצרכן מהרשת. לפני הצרכן שמים שנאי ובכך אין לצרכן קשר ישיר לקו. חוץ מזה לא מחברים לצרכן הארקה ובכך מונעים סגירת לולאת התקלה. מפסק מגן )ממסר פחת(: ממסר פחת זה מבטח אשר מנתק את המעגל בזמן של התקלה. בידוד מגן )בידוד כפול(: שיטה זאת זה בעצם התקנת בידוד נוסף למכשיר בפרויקט אסביר על השיטות שהשתמשתי בהן: מפסק מגן )ממסר פחת(. 1. הארקת איפוס.. 68

69 מפסק מגן )ממסר פחת(: ממסר פחת בנוי מליבת ברזל ועליה מלופפים 3 סלילים, סליל ראשוני, שניוני והפעלה. זרם זורם דרך סליל ראשוני ומייצר שדה מגנטי בתוך ליבה, אחרי זה זרם נכנס לצרכן וכאשר יוצא ממנו נכנס לסליל שניוני ומייצר שדה מגנטי בתוך ליבה. שני שדות האלה זהים בערכם אך לא בכיוונם לכן מבטלים אחד את השני ולכן אין זרם בסליל ההפעלה. במקרא שלא יהיה שוויון בשדות המגנטים יזרום זרם בסליל ההפעלה ויפעיל את סליל השחרור והוא ינתק את המעגל. ממסר פחת בנוי כך: ממסר פחת תלת פאזי עובד בדיוק באותה צורה רק שיש לו חמש סלילים, שלוש סלילים של פאזות, סליל אפס וסליל הפעלה. ההבדל שבתלת פאזי סכום של כל הזרמים בשלושת הפאזות צריך להיות שווה לזרם שבסליל אפס, וכאשר יהיה זליגה באחת הפאזות הוא ינתק את המעגל. 69

70 הארקת יסוד: מבנה שבנוי מבטון ונמצא במגע עם האדמה מהווה הארקה טבעית. בשיטה זו מקשרים בין כל יסודות הבניין, פס השוואת הפוטנציאלים ומוליך הארקה המחבר את אלקטרודות היסוד לפס ההשוואה. לפי התקן, כל מבנה שיש לו יסודות באדמה יצויד בהארקת ייסוד. הגדרות: 1. אלקטרודת הארקת יסוד חלקי פלדה הטמונים ביסודות של המבנה, המחוברים ביניהם.. הארקת יסוד מערכת הכוללת אלקטרודת הארקת יסוד, טבעת גישור, פס השוואת הפוטנציאלים ומוליך הארקה המחבר טבעת גישור אל פס השוואת הפוטנציאלים. 3. טבעת גישור טבעת מתכתית המגשרת בין חלקי אלקטרודות הארקת ייסוד והיא חלק ממנה. 4. לולאת תקלה )מעגל הארקה( מסלול זרם התקלה ממקור הזינה דרך מוליכי הזינה, מוליכי הארקה,הארקת יסוד, המסה הכללית של האדמה, הארקת שיטה של מקור הזינה, כולם או מקצתם, המחוברים זה לזה בטור או במקביל, ושדרך מסלול זה עובר זרם תקלה או זרם פחת. 5. מוליך הארקה מוליך המחבר את גופי המתכת החייבים בהארקה או את נקודת השיטה המיועדת להארקה לאלקטרודת הארקת היסוד, במישרין או באמצעות פס השוואת הפוטנציאלים. 6. מוליך חיבור מוליך המחבר את השירותים המתכתיים הלא חשמליים של המבנה אל פס השוואת הפוטנציאלים או אל פס הארקה. 7. פס השוואת פוטנציאלים פס שאליו מתחברים מוליכי הארקה ומוליכי חיבור, פס זה יכול לשמש גם כפס הארקה. הארקת יסוד תכלול: א. אלקטרודת הארקת יסוד תהיה אחת מאלה: מפס פלדה בעובי 3.5 מ"מ לפחות וחתכו 100 ממ"ר לפחות. 1. ממוט פלדה עגול, בקוטר 10 מ"ה לפחות.. 3. מפלדת הזיון של המבנה, בקוטר 10 מ"מ לפחות, ובלבד שהוטמנו ביסוד בטון שבאדמה, והבטון יעמוד בדרישות תקנה ב. 5. ב. טבעת גישור תותקן בין חלקי פלדת הזיון של המבנה, שהוטמנו ביסודות בטון באדמה ותהיה: מפס או ממוט פלדה שהוטמנו במיוחד למטרה זו או מפלדת הזיון של המבנה עצמו. 1. במישור האופקי הנמוך ביותר שבהיקף המבנה.. במידות של 3.5 מ"מ לפחות העובי ו- 100 ממ"ר לפחות החתך עם הטבעת מפס פלדה, ובקוטר 10 מ"מ לפחות אם היא ממוט פלדה עגול..3 70

71 הארקת איפוס: הארקת איפוס זאת שיטה שבה מובטחת רציפות של לולאת התקלה מהמקור ובחזרה אליו דרך מוליך האפס. במקרה של קצר באחד הצרכנים הזרם יזרום מגוף הצרכן לפס השוואת הפוטנציאלים, ומפס השוואה חזרה אל הרשת דרך מוליך האפס. בכך נוצרים שני לולאות תקלה, מצרכן עד פס השוואת הפוטנציאלים, ומפס השוואת פוטנציאלים אל הרשת. במקרה ומוליך האפס לא יפעל, עדיין תהיה לולאת התקלה. לעומת שמוליך האפס גדול יחסית התנגדותו קטנה מאוד כדי שזרם בו יהיה גבוה מאוד ובכך יפעיל את המבטח. הארקת איפוס זה חלק מהארקת יסוד. פ"צ הארקה פ"צ 0 פ"צ הארקה פ"צ 0 פ"צ הארקה פ"צ 0 פ"צ 0 לוח F לוח A לוח B לוח C לוח D חיבור של הארקת איפוס: צנרת מים צנרת ברום פ"צ הארקה פ"צ 0 פ"צ הארקה פס השוואת פוטנציאלים PEN (0) PEN (0) PE שנאי A שנאי B הארקת ייסוד דרישות בהתקנת שיטת האיפוס: 1. אסור להתקין מבטח על מוליך האדמה בכדי שלא יקרה מצב שהארקה תהיה מנותקת וצרכן ממחובר לרשת.. התנגדות מעגל הקצר צריכה להיות קטנה מאוד כדי שזרם הקצר יהיה גבוה, כדי להפעיל את המבטח. 3. הארקת יסוד מתאימה כאשר התנגדות בינה לבין האדמה קטנה מ שטח מוליך ההארקה ומוליך האפס ברשת צריך להיות גדול מספיק להעברת זרם הקצר. 71

72 שרטוט הארקת יסוד: 1:50 (cm) ( " 3) 7

73 פרק 9: סלקטיביות 73

74 מבוא לפרק: אחד הדרישות החשובות בתכנון מתקן חשמלי היא סלקטיביות, יכולת ההגנה לנתק את הקטע המקוצר מבלי לנתק צרכנים שלא שייכים לתקלה. על מנת שתנאי זה יתקיים, ההגנה הקרובה ביותר לצרכן צריכה לפעול בזמן תקלה בצרכן או בקו. קיימים שתי שיטות עיקריות לקביעת סלקטיביות בין ההגנות: 1. לפי זרם יש לדאוג למדרג של הגנות, כאשר ההגנה הקרובה ביותר לצרכן תהיה הגנה הקטנה ביותר, שמתאימה לצרכן.. לפי זמן בתעשייה משתמשים בשיטה זו, בהגנות הראשיות, בלוח הראשי ולוחות המשניים, כאשר ההגנה הקרובה לצרכנים תהיה בעלת הזמן המינימאלי. tmax t MAX K A IKMAX את הזמן המקסימאלי המותר מחשבים לפי נוסחא: t כאשר באים לקבוע את זמן הכיול של המפסק, יש לעמוד על התנאי: 0.1sec 0.1sec זה זמן התגובה שיצרן מחויב אליו. t t MAX MAX t t MAX t MAX MAX חישוב השהיית במבטח עבור לוח F: חישוב: K A sec I K 4850 MAX K A sec I K MAX KA sec I K 1880 MAX KA sec I K 7370 MAX KA sec I K 50 MAX חישוב השהיית במבטח עבור לוח A: חישוב השהיית במבטח עבור לוח B: חישוב השהיית במבטח עבור לוח C: חישוב השהיית במבטח עבור לוח D: t(sec) t MAX (sec) טבלה מס' 8: טבלה מרכזת: IK MAX ( A) A( mm ) לוח 4850 x40 לוח F x150 לוח A לוח B לוח C לוח D זמן ניתוק של מבטחים בצרכנים אשים.0.1sec 74

75 0.sec תאור סלקטיביות: NZMN 4 AE1000 NZMN 4 AE A 817A F A 0.1sec NZMB 1 A 50 4 A VCM- SS 4 6mm F.4 NZMN 3 AE A NZMB 1 A 5 4 A mm NZMH 1 A A B C D I > VCM-15 SS 5 10mm 0.15sec NZMB 1 A A mm I > 4 16mm VCM-30 SS 0.sec 0.17 sec 0.17 sec 0.17 sec NZMN 3 AE A 0.15sec NZMH 1 A A NZMN 3 AE A 0.1sec 0.1sec 0.1sec NZMN 3 AE A 0.15sec NZMB 1 A 0 15 A mm I > 5.5mm VCM-7.5 SS FAZ-B10/1 N Z N 0.1sec C A 31 PKZM 5 6mm A.3 B. C.3 D.4 75

76 פרק 10: מערכת בקרה 76

77 מבוא לפרק: הבקר הינו רכיב אלקטרוני שפועל כמו מחשב ומטרתו לבקר על המערכת. לבקר קיימות כניסות שאליהן מתחברים סוגים שונים של מפסקים ואביזרי חישה. מטרתם של כניסות אלו היא קבלת פקודות מהשטח. לבקר קיימות גם יציאות שאליהן מתחברים סוגים שונים של צרכנים או קונטקטורים המחוברים לצרכנים. מטרתם של יציאות היא מתן פקודות או/ו הפעלת מכשירים או אביזרים המחוברים אליהן. לבקר יש שני סוגים של כניסות: 1. כניסות דיגיטאליות לכניסות אלו מחוברים אביזרים אשר יש להם שני מצבים( on/off ).. כניסות אנאלוגיות לכניסות אלו מחוברים אביזרים אשר יש להם יותר משני מצבים, כגון מד מהירות או פוטנציומטר. ההמרה בין הערך הפיסיקאלי לערך מתח או זרם מתבצעת על ידי "משדר", והמרה בין ערך מתח או זרם במוצא "המשדר" לערך דיגיטאלי מתבצעת על ידי ממיר.A/D שלבים: תיאור תהליך המבוקר. הקצאת כניסות ויציאות.(Input/Output) חיווט הבקר. שרטוט דיאגראמת סולם תיאור פעולת מערכת: תמלחת שמגיע אל תוך המערבל היא רטובה. בתוך המערבל מערבבים את התמיסה הנשמרת בטמפרטורה של 5 מעלות בעזרת מערכת קירור שמגיע משירותי תעשיה הנמצאים בתוך המפעל. לאחר זמן מסוים והצנטריפוגה מופעלת במהירות של 100 סל"ד ברז חשמלי נפתח, משאבה מעבירה את התמלחת אל הצנטריפוגה. הצנטריפוגה מדביקה את החומר אל דפנות המיכל והנוזלים יוצאים החוצה. בשלב הבא מכניסים מים לשטיפת החומר על מנת לקבל תמלחת באיכות טובה. לאחר זמן מה, ברז נפתח והמים יוצאים החוצה. לאחר זמן מה מהירות הצנטריפוגה יורדת ל- 700 סל"ד, מנוע הידראולי דוחף סכין החותכת את החומר כפרוסות מדפנות המיכל, החומר נופל אל המסוע. בעזרת מסוע כפות החומר מגיע אל מערבל שגורס את החומר, לאחר מכן הוא עובר למערבל נוסף שיש לו חימום המקבל משירותי תעשיה, הוא מייבש את החומר לחלוטין, החומר יוצא תמלחת יבשה באיכות טובה. כיול הבקר: בהתחלה צריך להגדיר לבקר ערכים קבועים על מנת להשוות אותם בעתיד עם ערכים המתקבלים מכניסה אנלוגית. K DK אגדיר את הערכים בעזרת נוסחא: AMAX AMIN ערך דיגיטאלי רצוי. - D K - A K ערך אנלוגי רצוי. - n מספר סיביות בכניסה אנלוגית )ערך קבוע לכל בקר(. - A MAX ערך אנלוגי המקסימאלי שניתן לקבל מאביזר המחובר לכניסה. - ערך אנלוגי המינימאלי שניתן לקבל מאביזר המחובר לכניסה. A MIN חישוב: בבקר שהשתמשתי בו, מספר סיביות בכניסה אנלוגית הוא 8. מד מהירות המחובר לכניסה אנלוגית 001 בעל תחום ערכים אנלוגיים ( 1) 100 ( 1) D D 700 A n ( 1) 77

78 תאור פעולת המערכת: החומר מגיעה אל מערבל שגורס אותו ברז חשמלי ליד מערבל נפתח מערבל נוסף גורס את החומר שוב ומייבש אותו ברז חשמלי ליד מערבל נפתח החומר יוצא תמלחת יבשה באיכות טובה מסוע כפות מעביר את החומר אל מסוע חילזון שני מסוע חילזון מעביר את החומר למסוע כפות החומר נופל אל המסוע חילזון ברזים חשמליים ליד צנטריפוגה נפתחים מנוע הידראולי מופעל ומכניס סכין החותכת את החומר מהירות הצנטריפוגה יורדת ל- 700 סל"ד תמלחת מגיעה אל תוך המערבל מערבבים את התמיסה הנשמרת בטמפ' 5 מעלות ברזים חשמליים ליד מערבל וצנטריפוגה נפתחים משאבה מעבירה את החומר לצנטריפוגה ברזים חשמליים ליד מערבל וצנטריפוגה נסגרים צנטריפוגה מופעלת במהירות 100 סל"ד מכנסים מים לצנטריפוגה ותהליך חוזר על עצמו שוב צנטריפוגה מדביקה את החומר אל דפנות המיכל והנוזלים יוצאים החוצה 78

79 הקצאת כניסות ויציאות: כתובת יציאות תפקיד מנועים מגען C1 ווסת מהירות של צנטריפוגה (700r.p.m.) מגען C ווסת מהירות של צנטריפוגה (100r.p.m.) מגען C3 מערבל 1 מגען C4 מערבל מגען C5 מערבל 3 מגען C6 חלזון 1 מגען C7 חלזון מגען C8 מסוע כפות מגען C9 משאבת ברום מעגן C10 מנוע הידראולי )סכין( ברזים ברז V1 מערבל ברז V צנטריפוגה )כניסה( ברז V3 צנטריפוגה )יציאה( ברז V4 מערבל ברז V5 מערבל ברז V6 כניסת מים לצנטריפוגה ברז V7 יציאת מים מצנטריפוגה מנורות סימון )מצב עבודה( מערבל מערבל מערבל צנטריפוגה (700r.p.m.) צנטריפוגה (100r.p.m.) משאבת ברום חלזון חלזון מסוע כפות מנורות סימון )מצב תקלה( מערבל מערבל מערבל צנטריפוגה משאבת ברום חלזון חלזון מסוע כפות כניסות תפקיד כניסות דיגיטליות לחצן START לחצן STOP L.S. מפסק גבול O.L.1 צנטריפוגה O.L. מערבל 1 O.L.3 מערבל O.L.4 מערבל 3 O.L.5 חלזון 1 O.L.6 חלזון O.L.7 מסוע כפות O.L.8 משאבת ברום כניסות אנלוגיות רגש מהירות )צנטריפוגה( כתובת

80 חיווט הבקר: Start ~ FAZB 10A 31.5mm Inputs Outputs COM Stop L.S. O.L.1 O.L. O.L.3 O.L.4 O.L.5 O.L.6 O.L.7 O.L COM OMRON CPM D1 D1 D4 D7 D10 C1 C4 C7 C10 D13 D16 D D5 D8 D11 D14 D17 C C5 C8 D3 D6 D9 D1 D15 C3 C6 C v DC A D חיבור הגנה וקונטקטור לבקר: תרשים הנ"ל בא להמחיש את החיבור של צרכן לכניסות ויציאות של בקר: D C3 ~ R S T NZMB1-80A 0 80

81 דיאגראמת סולם: ON O.L O.L O.L O.L O.L O.L O.L O.L O.L.1 O.L. O.L.3 O.L O.L.5 O.L.6 O.L.7 O.L Start Stop #0090 DM r.p.m #0153 DM r.p.m BCD 001 DM r.p.m TMR TMR TMR L.S TMR000 # L.S CMP DM000 DM TMR TMR001 #

82 8 TMR DM000 DM0001 CMP #9000 TMR TMR #100 TMR003 TMR #6000 TMR004 TMR004 TMR #6000 TMR005 TMR005 TMR #6000 TMR006 TMR006 TMR TMR TMR DM000 DM0000 CMP TMR003 TMR L.S. L.S. L.S L.S L.S

83

84 מערכת סימולציה בעזרת תוכנת :Visual Basic מעבר לפרק של מערכת בקרה כתבתי תוכנת מחשב בעזרת תוכנה Visual Basic 6 אשר מדמה את תהליך קבלת ברום מתמיסה מלוכלכת. מסך עבודה: כפי שניתן לראות מהתמונה, חלון העבודה מחולק ל- 4 חלקים: 1. מצב הצרכנים בחלק זה ניתן לראות בכל רגע אלו מצרכנים פועלים.. שלבים בחלק זה נוכל לראות איזו פעולה המערכת מבצעת ובאיזה שלב הוא נמצאת. 3. כפתורים חלק זה, זה בעצם השליטה שלנו על מערכת. מכאן נוכל להפעיל ועצור את המערכת, ולהגדיר אותה. 4. מסך בחלק זה נוכל לראות את כל התהליך, מערכת מעדכנת את התמונה בכל שלבי התהליך. יתרונות: תוכנה קלה לשימוש. 1. לא צריך לדעת בקרה כדי לבקר על המערכת.. בכל כל רגע ניתן לראות באיזה שלב נמצאת המערכת. 3. אפשר להתקין את התוכנה על רוב המחשבים

85 נספחים 85

86 תאורת פנים: סילייט 1x36 פוליקורבונט מ+ק: 86

87 תאורת פנים: אלקטור אטום מטל "50" :(1x50w) 87

88 תאורת חוץ:אורנוס 70 )נל"ג :)1x70w 88

89 כבלים: 89

90 כבלים: 90

91 91

92 הגנות: 9

93 93

94 94

95 95

96 שנאים: 96

97 סוללות קבלים: 97

98 פסי צבירה: 98

99 מתנעים: 99

100 100