(1 of 3)
2018כל הזכויות שמורות לחברת החשמל - אוקטובר עכבת לולאת התקלהבתקנות החשמל (הארקות ואמצעי הגנה מפני חישמול במתח עד וולט) מוגדרת לולאת התקלה כדלהלן:1,000"לולאת התקלה" – מסלול זרם התקלה ממקור הזינה, דרך מוליכי , אלקטרודת הארקת המסה PENהזינה, מוליכי הארקה ומוליכי הכללית של האדמה, הארקת שיטה של מקור הזינה, כולם או מקצתם, מחוברים בטור או במקביל, שדרכו עובר זרם התקלה או זרם הדלף;העכבה המירבית המותרת של לולאת התקלה במיתקן המוגן בשיטת הארקת הגנה או בשיטת האיפוס, חייבת להיות כזו שבעת קצר בין מופע להארקה, יזרום במעגל זרם קצר בעוצמה שתגרום שניות לכל היותר.5לניתוק המבטח תוך מתואר מסלול זרימת זרם התקלה, במיתקן המוגן בפני 1באיור ): החל ממקור הזינה (שנאי), TTחישמול בשיטת הארקת הגנה (דרך המעגל ודרך המכשיר הפגום - וחזרה למקור הזינה. חלק מלולאת התקלה כולל את המסה הכללית של האדמה בין אלקטרודת ההארקה של המתקן לבין הארקת השיטה של מקור הזינה. חלק זה הינו בעל עכבה גבוהה. מתואר מסלול זרימת זרם התקלה במיתקן, המוגן 3 ו-2באיורים בהתאמה): TN-STN-C-Sבפני חישמול באמצעות איפוס (רוב זרם התקלה זורם במסלול מתכתי - החל ממקור הזינה, דרך המכשיר הפגום, פס ההארקה, פס השוואת הפוטנציאלים, מוליך האיפוס וחזרה למקור הזינה. חלק קטן מאוד מזרם התקלה זורם דרך הארקת היסוד, האדמה והארקת השיטה של מקור הזינה, כיוון שההתנגדות החשמלית של מסלול זה גבוהה בהרבה מהתנגדות המסלול המכיל את מוליך האיפוס. כך, עכבת לולאת התקלה של מתקן המוגן באמצעות איפוס, נמוכה מזו של מתקן המוגן באמצעות הארקת הגנה. ככל שעכבת לולאת התקלה נמוכה יותר, כך זרם התקלה יהיה גבוה יותר והמבטח יפסיק את זרם התקלה מהר יותר.עכבת לולאת תקלה מירבית מותרת, בהתאמה לאופייני מא"זים משה שפיגל>>> בתקנות החשמל (הארקות ואמצעי הגנה בפני חישמול) 42תקנה דנה בעכבת לולאת תקלה המבטיחה - במקרה של קצר - ניתוק הזינה תוך פחות מחמש שניות, כאשר משתמשים במא"זים . ואולם, הטבלה Gl וכן בנתיכים בעלי בעלי אופיין Lבעלי אופיין המוצגת בתקנה זו פחות מתאימה כיום מאחר שמא"זים בעלי כבר לא נפוצים וכמעט יצאו משימוש. בהמשך המאמר Lאופיין נציג את הקשר בין אופיין המא"ז וערכי העכבה המירבית המותרת של לולאת התקלה.מבנה ואופן הפעולה של מא"ז ) MCB - Miniature Circuit Breakerמא"ז (מפסק אוטומטי זעיר - הוא מבטח בעל התקן הגנה שאיננו ניתן לכיוונון, המשלב התקן הגנה אלקטרו-מכני להגנה בפני קצר והתקן הגנה תרמי להגנה בפני עומס יתר. מתואר מבנה עקרוני של מא"ז.4באיור ההגנה בפני קצר מתבצעת באמצעות אלקטרומגנט. זהו ניתוק ). אלקטרומגנט מורכב מליבת ברזל instantaneous trippingמיידי ( לולאת התקלה במיתקן המוגן בפני חישמול בשיטת :1איור הארקת הגנה לולאת התקלה במיתקן המוגן בפני חישמול בשיטת :2איור )TN-C-Sהאיפוס ( לולאת התקלה במיתקן המוגן בפני חישמול בשיטת :3איור )TN-Sהאיפוס (עכבת לולאת התקלה הינה מדד חשוב המצביע על איכות ההגנה בפני חישמול. בחירת המבטח ) ובמיתקנים המוגנים TTהמתאים להגנה בפני חישמול, במיתקנים המוגנים בשיטת הארקת הגנה (), מבוססת על הערך הנמדד של עכבת לולאת התקלה במיתקן החשמל.TN-C-Sבשיטת האיפוס (מאמר זה מציג את ערכי העכבה המירבית המותרת של לולאת התקלה, כתלות באופיינים השונים של המא"זיםמקור הזינההארקתהשיטהמוליך האיפוספס השוואתפוטנציאליםרשת החלוקההארקת יסודמתקן הצרכן1מכשיר חד מופעי סוג 1מכשיר תלת מופעי סוג הארקת יסודמתקן הצרכןמקור הזינההארקתהשיטהמוליך האיפוספס השוואתפוטנציאלים1מכשיר חד מופעי סוג 1מכשיר תלת מופעי סוג רשת חלוקה במבנההארקת יסודמתקן הצרכןמקור הזינההארקתהשיטהפס השוואתפוטנציאליםרשת החלוקה1מכשיר חד מופעי סוג 1מכשיר תלת מופעי סוג או אלקטרודה מקומיתבמבנים שאין להם הארקת יסוד- מהנדס חשמל, המחלקה לייעול הצריכה, אגף שירות לקוחות, חברת החשמלמשה שפיגל
2018כל הזכויות שמורות לחברת החשמל - אוקטובר שסביבה מלופף המוליך נושא הזרם. כאשר הזרם עובר גבול מסוים, המגע מתנתק ומפסיק את הזרם במעגל שעליו הוא מגן (שימוט ידית המפסק).ההגנה בפני עומס יתר מתבצעת באמצעות רכיב דו-מתכת. זהו ). הזרם מחמם מתכת אחת יותר delayed trippingניתוק מושהה (מהשנייה, ונוצר כיפוף עד אשר בטמפרטורה מסוימת המגע מתנתק ומפסיק את הזרם במעגל שעליו הוא מגן (שימוט ידית המפסק).ההגנה על כבל או על מכשיר בפני עומס (חימום) יתר, תלויה בעוצמת זרם היתר ובמשך זרימתו (משך ההשהיה עד לניתוק).הצירוף של שני סוגי ההגנות מתבטא באופיין זרם/זמן המתאים .)5לכל סוג של מא"ז (ראה איור , הציר האנכי הינו ציר הזמן (בשניות), והציר 5כמתואר באיור האופקי הינו כפולות של הזרם הנקוב (יחס הזרם לזרם הנקוב) - (ללא יחידות). I/Inשני הצירים של האופיין הם לוגריתמיים, וזאת כדי לאפשר הצגת B, C, D, Kתחום רחב יותר של זמנים וזרמים. לכל סוג של אופיין (, כפי שיוסבר בהמשך המאמר) ישנן שתי עקומות שהתחום Zאו ביניהן צבוע. כאשר הזרם הזורם במא"ז יהיה גדול מהזרם הנקוב ) בתוך פרק זמן כלשהו. TRIPשל המא"ז, יתבצע שימוט (האזור מימין לתחום אופיין מסוג מסוים הוא אזור הניתוק הבטוח של המא"ז, ואילו האזור משמאל לתחום אופיין מסוג מסוים הוא אזור בו המא"ז לא יינתק (לא "יקפוץ"). התחום הצבוע הוא תחום אי הוודאות, הנגזר מהגבולות שנקבעו בתקן.אופיין המא"ז מורכב משני חלקים:הגנה בפני עומס יתר (הגנה תרמית) מתייחסת לחלק העליון של האופיין ומתאפיינת בזמני תגובה איטיים. ככל שהזרם גבוה יותר, משך הזמן עד לשימוט מתקצר (יחס ). המא"זים מותאמים לעבודה בתחום Inverse Time(הפוך - טמפרטורות סביבה מסוימות. כאשר המא"ז קר (טרם הספיק להתחמם), זמני התגובה בו איטיים יותר מאשר במא"ז חם. במא"זים מסוגים שונים התחום התרמי דומה למדי, והשינוי הוא בתחום המגנטי.הגנה בפני זרם קצר (הגנה אלקטרומגנטית) – מתייחסת לחלק התחתון של האופיין – ומתאפיינת בזמני תגובה מהירים. כשהזרם עובר סף מסוים המתאים לסוג המא"ז, השימוט יהיה מהיר מאוד.הקשר בין אופיין המא"ז לעכבת לולאת התקלהכאמור, העכבה המירבית המותרת של לולאת התקלה - במיתקן המוגן בשיטת הארקת הגנה או בשיטת האיפוס - חייבת להיות כזו, שבזמן קצר בין מופע להארקה, יזרום במעגל זרם קצר שניות לכל היותר.5בעוצמה שתגרום לניתוק המבטח תוך לפיכך, עלינו להביט באופייני המא"זים השונים ולבחון מהו הזרם (ככפולה של הזרם הנומינאלי של המא"ז) שבו מובטח ניתוק תוך שניות.5פרק זמן שלא יעלה על אמפר ומחולקים 125מא"זים משמשים כיום להגנה עד לזרם של .Z ו-B,C ,D ,Kעל פי האופיינים: למתקנים ביתיים ולמתקנים D-ו ,B, Cעל מא"זים בעלי אופיינים "אבזרים חשמליים - 60898-1דומים, חל התקן הישראלי ת"י מפסקים להגנה מפני זרם-יתר למתקנים ביתיים ולמתקנים דומים: מפסקים אוטומטיים זעירים לפעולה בזרם חילופים". שנועדו Z, K וגם D-ו ,B, Cעל מפסקי מעגל בעלי אופיינים "ציוד 60947-2לשימושים תעשייתיים, חל התקן הישראלי ת"י מיתוג ובקרה למתח נמוך: מפסקי מעגל". תקן זה משמש לאפיון מא"זים, מפסקי זרם באוויר ומפסקי זרם יצוקים. משמשים כבסיס להגנת כבלים.D ו-B, Cאופיינים משמש כבסיס להגנת שנאים ומנועים בעלי זרם התנעה Kאופיין גבוה, והכבלים המזינים אותם. משמש כבסיס להגנת מעגלים בעלי אימפדנסים גבוהים, Zאופיין ממירים ומוליכים למחצה.0.5 קיימים כבר בערך נקוב המתחיל ב-Zמא"זים בעל אופיין קיימים רק בערך נקוב Bאמפר ומעלה. מא"זים בעל אופיין אמפר ומעלה. 6המתחיל ב-currentבמתקנים בהם מתרחשים לעיתים קרובות נחשולי זרם () של מנועים, inrush currents), (הנובעים מזרמי התנעה (peaks או Kשנאים, רתכות, מטענים וכו'), שימוש במא"ז בעל אופיין משפר את האמינות התפעולית (לדוגמא, ביחס Dבעל אופיין , כך שהם מונעים ניתוק של המעגל בעקבות Cלמא"ז בעל אופיין (זרמי התנעה גבוהים (כמובן שיש לבחור באופיין המתאים בהתאם לגודל זרמי ההתנעה הידועים). מוצגים האופיינים של המאז"ים, תוך הצגת הסימונים 6באיור הבאים: מבנה אופייני של מא"ז:4איור ABBמקור: אופיין זרם-זמן ניתוק אופייני של מא"ז:5איור 2Complementary technical informationTripping curvesIntThermal tripping limitsElectromagnetic tripping limitsmin.max.The following curves show the total fault current breaking time, depending on its amperage. For example: based on the curve on page 3, an iC60 circuit breaker of curve C, 20 A rating, will interrupt a current of 100 A (5 times the rated current In) in:b0.45 seconds at leastb6 seconds at most.The circuit breakers’ tripping curves consist of two parts: btripping of overload protection (thermal tripping device): the higher the current, the shorter the tripping timebtripping of short-circuit protection (magnetic tripping device): if the current exceeds the threshold of this protection device, the breaking time is less than 10 milliseconds.For short-circuit currents exceeding 20 times the rated current, the time-current curves do not give a sufficiently precise representation. The breaking of high short-circuit currents is characterized by the current limiting curves, in peak current and in energy. The total breaking time can be estimated at 5 times the value of the ratio (I2t)/(Î)2.Verification of the discrimination between two circuit breakers By superimposing the curve of a circuit breaker on that of the circuit breaker installed upstream, one can check whether this combination will be discriminating in cases of overload (discrimination for all current values, up to the magnetic threshold of the upstream circuit breaker). This verification is useful when one of the two circuit breakers has adjustable thresholds; for fixed-threshold devices, this information is provided directly by the discrimination tables.To check discrimination on short circuit, the energy characteristics of the two devices must be compared.Version : 2.905/09/2014CA908024EDB124179מקור: שניידר אלקטריקתחום השימוט(המא״ז מנותק)תחום העבודה הסדירהמכפלות של הזרם הנקובI/Inאופייןמזעריאופייןמרביגבולות השימוטהאלקטרומגנטיגבולות השימוטהתרמיזמן (שניות)Miniaturecircuit breakersLow Voltage Products & Systems 35ABB Inc. • 888-385-1221 • www.abb-control.com 1SXU400130C0201Miniature circuit breakerApplication guideIntroductionThe circuit breaker plays an important role in providing over-current protection and a disconnect means in electrical networks. Recent advancements in circuit breaker technology has increased breaker performance and protection.OverloadA slow and small overcurrent situation that causes the ampacity and temperature of the circuit to gradually increase over time. This type of event is characterized by a slight increase in the load (ampacity) on the circuit and is interrupted by the thermal trip unit of the breaker. Thermal Example10ABreakerLight15AThe light draws more than 10 amps for an extended period of time creating a thermal overload.Short circuitA rapid and intense overcurrent situation that causes the ampacity of the circuit to increase. This type of event is characterized by a dramatic increase in the load (ampacity) on the circuit and is interrupted by the magnetic trip unit of the breaker.Magnetic Example10ABreakerLight10AThe wire connected between the light and breaker is cut and shorted to ground creating a short circuit.Breaker definitionA breaker is a device designed to isolate a circuit during an overcurrent event without the use of a fusible element. A breaker is a resettable protective device that protects against two types of overcurrent situations; Overload and Short Circuit.ABB current limiting breakerTripping leverOperating mechanismOperatorElectro-magnetic protectionUpper terminalThermal protection-bimetalArc chamberFixed contactMoving contactDIN rail holderLower terminalSpace for identification markerהגנה אלקטרו-מגנטיתהגנה תרמיתדו-מתכתיתמחבר עליוןתא כיבוי קשתמגעקבועמגענעתופסן לפס דיןמחבר תחתוןמקום ללוחית זיהויידיתהפעלהמנגנוןהפעלהמנוף ניתוקבתחום זהאין שימוט