מדידת עכבת לולאת תקלה

מדידת עכבת לולאת תקלה

מהי עכבת לולאת תקלה?

עכבת לולאת התקלה זה ההתנגדות הכוללת של מסלול התקלה בו יזרום זרם הקצר, במידה ויקרה.

הסבר:

בכל ציוד המוזן חשמלית קיימת סכנה של היווצרות קצר. באופן תיאורטי זרם הקצר הוא אינסופי

מאחר וכביכול אין התנגדות במעגל החשמלי שנוצר.

אבל בפועל זה לא נכון. כל מוליך חשמלי הוא גם נגד. ערכו של הנגד נקבע מכמה פרמטרים:

החומר ממנו עשוי המוליך (נחושת, אלומניום וכו’), אורך המוליך, חתך המוליך. הנוסחה לחישוב התנגדות המוליך היא :

לכן, כאשר יתרחש קצר אמיתי אז לא יתפתח זרם אינסופי, אלא זרם המוגבל בהתאם לחוק אוהם
I=V/R
ז”א שבמידה ויתפתח קצר בנקודה מסוימת, הזרם המתפתח יקטן ככל שהמרחק ממקור ההזנה גדל, וככל שחתך המוליך נמוך יותר וככל שההתנגדות הסגולית של חומר המוליך גבוהה יותר.
אבל יש גורמים נוספים לקביעת עוצמת הזרם שיתפתח במקרה של קצר:
⦁ ככל שמתח ההזנה גבוה יותר הזרם קצר יגדל בהתאמה.
⦁ ככל שיש יותר חיבורי חשמל בין מקום הקצר למקור ההזנה התנגדות הקו תגדל וזרם הקצר יקטן.
⦁ ככל שמגעי החשמל בחיבורים הנ”ל יהיו פחות הדוקים או שיהיו רופפים, התנגדות הקו תגדל וזרם הקצר יקטן.
⦁ במקרה של קצר בין פזה להארקה (בשיטת הגנה TT) מאחר ואחד המוליכים היא האדמה עצמה, התנגדות לולאת התקלה ברוב המקרים תהיה גבוהה יותר מאחר והתנגדותה של האדמה גבוה יותר מהתנגדות מוליך.
אם כך, עכבת לולאת התקלה היא העכבה (ההתנגדות) של המסלול בו יעבור זרם הקצר בזמן קצר אמיתי וככל שהתנגדות זו גבוהה יותר, כך זרם הקצר שיתפתח נמוך יותר.

מדוע צריך לדעת מה יהיה זרם הקצר שיתפתח בזמן קצר?

מצב של קצר אסור שימשך ללא הפסקה מאחר ומצב זה מהווה מספר סיכונים:
שריפה- במקרה בו מתפתח זרם קצר, שבהכרח הוא זרם הגבוה יותר ממה שהמוליך החשמלי יכול לשאת לאורך זמן, קיים סיכוי גדול שאם זרם זה לא יופסק בידוד המוליך ימס וכן המוליך יתחמם ובמקרים מסוימים ייווצרו ניצוצות עד לכדי גרימת שריפת חשמל.

חשמול והתחשמלות – כאשר הקצר הוא בין פזה להארקה אזי זורם זרם גבוה בהארקה ומאחר וכאמור, יש התנגדות למוליך ההארקה, נוצר עליו מפל מתח V=I*R
לדוגמה, אם זרם הקצר מגיע ל 100 אמפר והתנגדות ההארקה הינה 1.5 אוהם אז המתח מגע שיתפתח על ההארקה יהיה 100*1.5 = 150V (מתח מגע מסוכן).

נזק לציוד בלוח – כאשר זרם הקצר שיתפתח יהיה גבוה מאד (קורה בעיקר בשיטת הגנה TNS) מאחר ומקור ההזנה (השנאי) קרוב למיקום הקצר, אז קיימת סכנה לנזק בציוד המיתוג בלוח מאחר ואיו מיועד לעמוד בזרם קצר גבוה כפי שנוצר במקרה המתואר.

בכל מקרה, יש להתאים את ההגנות במתקן בהתאם לזרמי קצר הפוטנציאלים.
⦁ יש לדעת מה יהיה זרם הקצר הגבוה ביותר שעלול להתפתח על מנת לוודא שהציוד בלוח יוכל לעמוד בזרם קצר זה.
⦁ יש לדעת מהו הזרם קצר הנמוך ביותר שעלול להתפתח על מנת לכוון את ההגנה המגנטית כך שתפעל בזמן קצר אמיתי תוך מקסימום 5 שניות ותנתק את מקור ההזנה.

כיצד מודדים את עכבת לולאת התקלה ?
מדידת עכבת לולאת התקלה נעשה ע”י מכשיר “מד עכבת לולאת תקלה” ע”י חיבורו להדקי המופעים אשר בינהם אנו מעוניינים לדעת איזה זרם קצר יתפתח במידה ויהיה קצר בין הדקים אלו.
המכשיר מבצע מעגל קצר דמה ומבצע חישוב לשם מציאת הזרם קצר התיאורטי שיתפתח בזמן קצר אמיתי.
ככל שזרם הבדיקה של המכשיר גבוה יותר ניתן לתאר שהתוצאה תהיה מדויקת יותר.
בדיקה זו נחשבת לאחת הבדיקות החשובות ביותר במתקני חשמל חדשים וגם ישנים בבדיקות תקופתיות.