New-Tech Magazine | Dec 2016 | Digital Edition

הגנהעל מעגליםחשמליים – שיקול חיוני של בונההמכונות

ד"ר פטר טרהובן, איטון

גורמי טבע, או עומס יתר במערכת החשמל. זרמים אלה יכולים להופיע כעומס יתר או קצרים חשמליים. זרם עומס יתר הוא זרם שחורג ממאפייני הפעולה הנקובים של המוליכים, אך מוגבל למערכת חלוקת החשמל, בעוד שזרם קצר מתרחש מחוץ למסלולי ההולכה הרגילים הללו. עומס יתר זמני, לעתים קרובות עד פי שישה מעוצמת הזרם הנקובה, מתרחש בדרך כלל עקב נחשול מתח תמים שנוצר בעת הפעלת מנועים או ציוד חשמלי אחר. עקב משך זמן הקצר המאפיין אותו, עליית הטמפרטורה של מוליך כלשהו היא זניחה, לא נגרם שום נזק, וחיוני שהתקני ההגנה לא יגיבו למצב זה. לעומת זאת, עומס יתר ממושך עשוי להיגרם על ידי מנועים לא תקינים, מסבים שחוקים, ציוד הפועל מחוץ למעטפת הביצועים שלו או ריבוי צרכנים המחוברים למעגל משותף. מצבי עומס היתר הללו הרסניים ויש לנטרלם ללא דיחוי באמצעות ציוד מגן כדי למנוע נזק. בניגוד לזרמי עומס יתר, זרם קצר יכול לעלות מאות מונים על זרם העבודה הנקוב אמפר. אם לא מנטרלים 50,000 ולעלות מעל

אמינים, הוצאות מופחתות ובטיחות גבוהה למפעילים. נוכח חתירתם למילוי הדרישות הנ"ל, בוני המכונות עומדים בפני אתגרים עצומים שמציב להם השוק הגלובלי המתרחב ללא הרף. לא ניתן להבטיח בכל מקום הספקת חשמל באיכות אחידה, התאמה של אתרי ההתקנה וזמינות של טכנאים מיומנים. כדי לספק ביצועים אופטימליים, מכונה זקוקה להגנת מעגלים נאותה מפני ארבעה מצבי תקלה אפשריים. באופן כללי, מצבי התקלה מתחלקים כך: ), זרמים שיוריים over - current זרמי יתר ( ), תקלות leakage ) או זרמי זליגה ( residual ( ) ונחשולי מתח arcing קשת חשמלית ( ) המושרים על ידי ברקים או ציוד surge ( חשמלי אחר. כל ארבעת המצבים מסכנים את בטיחות המפעיל ועלולים לגרום נזק לציוד, ובסופו של דבר להוביל להשבתה מקיפה של המערכת. זרמי יתר (עקב עומס יתר או קצר) זרמי יתר נגרמים עקב סביבות קיצוניות, הידרדרות המצב הכללי, נזק עקב תאונות,

כיצד הגנה על מעגלים חשמליים מבטיחה את בטיחות המפעיל, פעולת מכונות רצופה ללא השבתה ואת רווחיות OEM הייצור של משווקי בשוק הגלובלי של ימינו, בוני מכונות נדרשים לגלות מודעות לעדיפויות של לקוחותיהם בנושא רכישת יתרון תחרותי - והעדיפויות הללו מתמקדות בהגדלה ) uptime מרבית של זמן פעולה ללא השבתה ( והפרודוקטיביות של המכונה, תוך הגנה על בטיחות העובדים והציוד. השגת יעדים אלה מותנית במידה רבה מאוד באסטרטגיה יעילה של הגנת מעגלים חשמליים, אולם תהליך הבחירה והרכישה של רכיבי הגנה הולמים ויצירת איזון הדדי ביניהם בכל חלקי רשת חלוקת החשמל הוא מורכב ומאתגר. מאמר זה מציג סקירה של בעיות שעלולות לקרות ותוצאותיהן האפשריות, כמו כן מתאר כיצד ניתן, בעזרת ספק הרכיבים, לממש פתרונות מוצלחים לשני הצדדים - לבוני המכונות וללקוחות שמשתמשים במוצרים שלהם. יצרנים בכל ענפי התעשייה דורשים מכונות בעלות תפוקה גבוהה, ביצועים

New-Tech Magazine l 32