‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬ ‫כלוב פאראדי ) ‪( FARADAY CAGE‬‬ ‫זהו מתק שמונע משדות אלקטרומגנטיי מלחדור לתוכו‪.‬‬ ‫פאראדי בנה את הכלוב בשנת ‪ 1836‬ואנו משתמשי כיו בעיקרו שפיתח פאראדי למגוו רחב של‬ ‫יישומי ‪ :‬ציוד תקשורת ‪,‬אלקטרוניקה וג במתקני חשמל‪.‬‬ ‫השימוש בכלוב פאראדי במתק חשמלי נועד לשפר את בטיחות האד השוהה במתק שבו קיימת‬ ‫אנרגיה חשמלית שמסוכנת לגו" האד‪.‬‬ ‫מהו הכלוב‬ ‫בעת הופעת פוטנציאל חיצוני על מעטפת הכלוב ‪ ,‬האד השוהה בתו‪ $‬הכלוב נמצא בתחו‬ ‫השוואת פוטנציאלי ולכ לא יתחשמל ממתח מגע או ממתח צעד‪.‬‬ ‫חשוב לציי שזר יהא במעגל‪.‬‬ ‫את עיקרו ההגנה הזה אנו מיישמי במתקני חשמל על מנת להג על האד מפני התחשמלות‪.‬‬ ‫הנחת היסוד היא שהכלוב מג על האד מפני התחשמלות ג א מער‪ $‬ההגנות בפני חישמול לא‬ ‫מתפקד כראוי ) מפסקי זר לא מנתקי את התקלה או שלא מזהי אותה –"עוורו" (‪.‬‬ ‫הארקת יסוד‬ ‫זוהי מערכת המורכבת מהבטו המזוי של מבנה שיש לו יסודות באדמה‪.‬‬ ‫השילוב של בטו וברזל מזוי יוצר מערכת סגורה שיש לה תכונה חשמלית של כלוב פאראדי‪.‬‬ ‫כלומר פוטנציאל הרצפה זהה לפוטנציאל הקירות במבנה‪.‬‬ ‫החיסרו בהארקת היסוד הוא שהיא מערכת ערומה ללא אביזרי החשמל והשירותי המתכתיי‬ ‫האחרי שמותקני במבנה‪.‬‬ ‫החשש הוא מפני חדירת פוטנציאל למערכת מתכתית שאינה מחוברת להארקת היסוד‪.‬‬ ‫לדוגמא‪ :‬תעלת מיזוג אוויר – אינה קשורה ליסוד המבנה ולכ א יופיע עליה פוטנציאל זר‬ ‫יהפו‪ $‬הכלוב למלכודת חשמלית עקב הפרש פוטנציאלי שנוצר בתו‪ $‬הכלוב‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬ ‫פס השוואת פוטנציאלי‬ ‫הפתרו למלכודת הוא חיבור כל האינסטלציה המתכתית להארקת היסוד וכ‪ $‬ליצור כלוב סגור‬ ‫ללא אפשרות חדירת פוטנציאל זר – שיטה זו מכונה השוואת פוטנציאלי‪.‬‬ ‫השוואת הפוטנציאלי נעשית על ידי אביזר חיבור מיוחד לש כ‪ $‬שנקרא פס השוואת‬ ‫פוטנציאלי‪.‬‬ ‫חוק החשמל מחייב להשתמש בפס מנחושת בעל ‪ 7‬ברגי לפחות שצידו האחד מחובר להארקת‬ ‫היסוד וצידו השני לכל החלקי המתכתיי במבנה‪.‬‬ ‫א המתק מאופס אז יש לחבר מולי‪ PEN $‬בי פס זה לאפס חח"י‪.‬‬ ‫‪2‬‬ ‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬ ‫מערכת הארקה כוללת של המתק‬ ‫‪3‬‬ ‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬ ‫סוגי כלובי‬ ‫‪ .1‬כלוב מבודד ‪IBN‬‬ ‫ההגנה מבוססת על השוואת פוטנציאלי על גו" האד בכל המסלולי האפשריי בשיטה‬ ‫מיוחדת שנקראת ‪. ISOLATED BONDING NETWORK‬‬ ‫בכלוב זה הרצפה והקירות עשויי מחומרי מבודדי והציוד המתכתי אינו מוארק‪.‬‬ ‫כ‪ $‬מושג שוויו פוטנציאלי כמעט מושל בי הקירות והרצפה לבי הציוד המתכתי‪.‬‬ ‫עקב ניתוק הארקת ההגנה של הציוד קיי חשש להתחשמלות ולכ סידור הציוד בכלוב חייב‬ ‫להיות באופ שלא יאפר התחשמלות במסלול יד –חזה ( יד ‪.‬‬ ‫שיטה זו קשה ליישו עקב המורכבות שלה‪.‬‬ ‫כא נדרש לוודא הבדדה גבוהה מאוד בי חלקי מתכתיי של תעלות וציוד חשמלי לבי מערכת‬ ‫הארקה של המתק‪.‬‬ ‫חיסרו נוס" של שיטה זו הוא סכנת התחשמלות של אד שנכנס לחדר כאשר רגלו האחת מחו)‬ ‫לחדר על רצפה מוליכה וידו מושטת למפסק תאורה מתכתי בתו‪ $‬החדר‪.‬‬ ‫‪4‬‬ ‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬ ‫‪ .2‬כלוב מולי‪ $‬צ" ‪LOCAL MESH IBN‬‬ ‫שיטה זו נפוצה בחדרי חשמל למיניה שבה העיקרו הוא הפו‪ $‬לכלוב הקוד‪.‬‬ ‫כא אנו דואגי להשוות את הפוטנציאלי בי הציוד לרצפה והקירות על ידי שימוש ברצפה‬ ‫מוליכה שצפה מהאדמה‪.‬‬ ‫כל החלקי המתכתיי יחוברו לפס השוואת פוטנציאלי מקומי שאינו מחובר לאדמה‪.‬‬ ‫כלומר הפוטנציאל בתו‪ $‬הכלוב אינו פוטנציאל אדמה ולכ ג כא קיימת סכנת התחשמלות‬ ‫לאד הנכנס לכלוב עקב הפרש הפוטנציאלי שקיי בי פני הכלוב לאדמה שבחו)‪.‬‬ ‫רצפה צפה ‪FALSE FLOOR‬‬ ‫‪5‬‬ ‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬ ‫‪ .3‬שימוש בכלוב להגנת ברקי‬ ‫גל הברק מתפזר על פני המבנה בצורה אחידה ומתפרק לאדמה דר‪ $‬הארקת היסוד של המבנה‪.‬‬ ‫‪6‬‬ ‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬ ‫‪ .4‬שילוב של כלובי במבנה אחד‬ ‫‪7‬‬ ‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬ ‫עקרו השוואת פוטנציאלי במתק מאופס‬ ‫א הארקת יסוד גבוהה מ (‪ 20‬או ‪ ,‬אסור לבצע איפוס ואז המתק הופ‪ $‬למתק ‪TT‬‬ ‫‪8‬‬ ‫עריכה‪ :‬אינג' אייל לוי‬ ‫הנחייה בפתרו תרגילי‪:‬‬ ‫בשיטה ‪ – TT‬ללא השוואת פוטנציאלי‬ ‫‪ .1‬א ישנה הארקת שיטה ואי רציפות הארקה אז רגל האד היא למעשה פוטנציאל של נקודת‬ ‫האפס של השנאי מכיוו שלולאת התקלה נסגרת דר‪ $‬גו" האד בלבד‪ ,‬כלומר האד מחובר‬ ‫במקביל למתח הפאזי של המתק‪.‬‬ ‫זר החשמול נמו‪ $‬וזה מסביר את מתח המגע ‪ 230‬וולט‪.‬‬ ‫‪ .2‬א יש רציפות הארקה יהא מתח מגע על האלקטרודה המקומית לפי מחלק מתח‪.‬‬ ‫בשיטת ‪TN-C-S‬‬ ‫‪.3‬בשיטת האיפוס ללא השוואת פוטנציאלי‪ ,‬מתח המגע הוא למעשה המתח שנופל על מולי‪$‬‬ ‫האפס ולכ ערכו יהא ‪ 115‬וולט‪.‬‬ ‫‪ 4‬השוואת הפוטנציאלי מאפסת את רכיבי שיטה ויסוד ועקב כ‪ $‬מתח המגע יהא המתח על‬ ‫מולי‪ $‬הארקה ראשי ומכא ברור שיהא קרוב לאפס‪.‬‬ ‫חישוב מתח מגע‬ ‫‪ .1‬קצר בי פאזה לגו"‬ ‫יש מחלק מתח בי ‪ 2‬התנגדויות‪:‬‬ ‫א‪ – TT .‬הארקת שיטה והארקת יסוד או הארקת שיטה ומקומית‪.‬‬ ‫ב ‪ – TN-C-S .‬התנגדות מולי‪ $‬הפאזה והתנגדות מולי‪ $‬האפס‪.‬‬ ‫‪ .2‬קצר בי אפס לגו"‬ ‫יש מחלק מתח בי ‪ 3‬התנגדויות ‪ :‬צרכ ‪ ,‬הארקה מקומית ושיטה‪.‬‬ ‫‪ .3‬א ישנה השוואת פוטנציאלי והקצר אחרי המפסק –מתח המגע ברוב המקרי‬ ‫הוא מזערי והאד יהא מוג מפני התחשמלות בתנאי שזר התקלה יפעיל את המבטח‬ ‫תו‪ 5 $‬שניות‪.‬‬ ‫‪9‬‬