במערכות חלוקת חשמל תעשייתיות, הארקה של מתג-במיוחדמתג חשמלי סגור, מתג חשמלי במתח גבוה, ומיתוג מתח בינוני-הוא "קו ההגנה האחרון" להבטחת תפעול בטוח של ציוד ובטיחות אנשי הצוות. תפקיד הליבה שלו הוא להוביל במהירות את זרם הזליגה לתוך האדמה, ולמנוע את מעטפת הציוד לחשמל או לגרום לשריפות חשמל. עם זאת, במהלך ההתקנה בפועל, פועלי בניין רבים, עקב הטיות קוגניטיביות או חיפוש נוחות, ביצעו הפרות רבות, ובסופו של דבר הניחו את התשתית לתאונות דליפה. כיצרנית מקצועית המתמחה בציוד חשמלי, Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd (LVMA) צברה ניסיון עשיר במחקר ופיתוח, ייצור ותמיכה טכנית של מתג חשמלי סגור, מתג חשמלי במתח גבוה ומתג מתח בינוני.
תפיסה שגויה 1: לחיצה על חוטי הארקה מרובים על מסוף הארקה בודד, במחשבה שזהו קיצור דרך ובכך גורמת לסכנות נסתרות
ביטוי של תפיסה מוטעית:
חלק מעובדי הבניין, בניסיון להפחית את עומס העבודה של החיווט, לוחצים 3 או יותר חוטי הארקה על אותו מסוף הארקה שלמתג חשמלי סגוראוֹמיתוג מתח בינוני, מתוך אמונה ש"כל עוד הוא מוליך חשמל, אין בעיה" ואף רואים בפעולה זו כנורמה בתעשייה. אפילו יותר גרוע, הם מחברים את חוטי הארקה של מרוביםמתג חשמלי במתח גבוהאו מתג מתח בינוני בסדרה לאותו מסוף, תוך השמטת שלב ההארקה העצמאי. פעולה לא סדירה זו נמצאת לעתים קרובות גם בבדיקות-באתר שבוצעו על ידי Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd. (LVMA) עבור לקוחות.
סיכונים עיקריים:
התנגדות מוגזמת למגע: אזור הלחיצה ומומנט ההידוק של מסוף מסוג הבורג- קבועים. כאשר חוטים מרובים מוערמים, חלק מהחוטים עלולים להיות מנותקים חלקית, וכתוצאה מכך לעלייה משמעותית בהתנגדות למגע, וכאשר זרם תקלה עובר דרך מתג חשמלי סגור או מתג חשמלי במתח גבוה, הוא נוטה ליצור טמפרטורות גבוהות, לשרוף את המסוף ושכבת הבידוד של החוט;
כשל בהמשכיות הארקה: התרופפות מסוף בודדת תגרום לכל המתגים החשמליים הסגורים המחוברים או מתג המתח הבינוני לאבד את הגנת הארקה בו-זמנית, וכתוצאה מכך "כשל שרשרת";
סיכוני תחזוקה: במהלך תחזוקה, הסרת חוט אחד עלולה לגרום לנפילת חוטים אחרים, ואי אפשר להבחין במהירות איזה חוט מתאים לאיזה מתג חשמלי מתח גבוה או מתג מתח בינוני, מה שמאריך את זמן הטיפול בתקלות.
תרגול נכון וסטנדרטי:
בהתאם לדרישות החובה של סעיף 4.3 של GB 50169-2016, ההארקה של כל מכשיר חשמלי - בין אם עבורמתג חשמלי סגור, מתג חשמלי במתח גבוה, אומיתוג מתח בינוני-צריך להיות מחובר לפס הארקה באמצעות חוט הארקה נפרד. חל איסור מוחלט לחבר מספר מכשירים הזקוקים להארקה בחוט הארקה אחד. Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd. (LVMA) מפרטת גם דרישה זו בבירור במדריכי ההתקנה של מוצרי המתג שלה כדי להנחות צוותי בנייה בפעולות סטנדרטיות. יחד עם זאת, יש להקפיד על הדברים הבאים:
כל צד של מסוף הארקה יחיד לא יעלה על 2 חוטים; יש להוסיף מכונת כביסה שטוחה בין חיבור הבריח;
הארקה של מרובהמתג חשמלי סגוראוֹמתג חשמלי במתח גבוהיש לחבר בנפרד לפס ההארקה, ואסור בתכלית האיסור לחבר אותם בסדרה;
בעת לחיצה על חוט ההארקה על המסוף שלמיתוג מתח בינוני, ודא שמשטח המגע נקי, השתמש בברגים נגד-התרופפות כדי להידוק, והמומנט צריך לעמוד בדרישות המפרט.
תפיסה שגויה 2: התנגדות הארקה חורגת מהמגבלה, תוך התעלמות מתנאי קרקע ואמצעי התנגדות-
ביטוי של תפיסה מוטעית:
במהלך הבנייה, אלקטרודת ההארקה המתאימה לא נבחרה בהתבסס על התנגדות הקרקע עבור מתג חשמלי במתח גבוה או מתג מתח בינוני, או שהטיפול נגד-התנגדות הושמט, ורק מוט מתכת בודד נקבר כאלקטרודת הארקה, וכתוצאה מכך התנגדות הארקה גבוהה בהרבה מהגבול הסטנדרטי (בדרך כלל פחות או שווה ל-4Ω). חלק מהפרויקטים הכוללים מתג חשמלי סגור אפילו לא ערכו בדיקות התנגדות הארקה והתקבלו ישירות ונמסרו. בשירות לאחר-המכירות של Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd. (LVMA), תלונות רבות על כשל בציוד קשורות לתפיסה שגויה זו.
מקרה תאונה טיפוסי:
שקע קו הזנה של 220kV של תחנת משנה 10kV המחובר אליומתג חשמלי במתח גבוהחווה תקלת הארקה חד-שלבית-. עקב התנגדות ההארקה של המתג החשמלי במתח גבוה החורגת מהמגבלה, לא ניתן היה לפרוק במהירות את זרם התקלה, מה שגורם למתחי הפאזה B ו-C לעלות, להפעיל מתח יתר בקשת, והבידוד בין הפסים התקלקל, והתפתח לקצר תלת-פאזי. קשת הטמפרטורה הגבוהה- גרמה לנזק חמור לארון שלמתג חשמלי סגורורכיבים פנימיים, וכתוצאה מכך ניתוק פס 10kV והפסקת חשמל, המשפיעים על אספקת החשמל האזורית. לאחר קבלת בקשת הלקוח לעזרה, Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd (LVMA) שלחה צוות טכני לאתר לצורך חקירה. ניתוח התקלה גילה כי אלקטרודת הארקה של זהמיתוג מתח בינונילא אימצו אמצעים נגד-התנגדות בהתבסס על תנאי הקרקע, והתנגדות הארקה שנמדדה הגיעה ל-12Ω, חריגה בהרבה מהדרישה הסטנדרטית. הצוות הטכני של LVMA סיפק תוכנית טרנספורמציה ממוקדת והחזיר בהצלחה את הפעולה הבטוחה של הציוד.
סיכונים עיקריים:
התמוטטות מתח יתר: כאשר התנגדות הארקה חורגת מהמגבלה, זרם הדליפה של מתג חשמלי סגור או מתג מתח בינוני אינו יכול להתפרק מיידית, מה שגורם למארז הציוד להיות בעל פוטנציאל גבוה, מה שגורם להתמוטטות בידוד בין שלבים;
כשל בהפעלת התקן ההגנה: זרם התקלה אינו מגיע לסף שבו מתג ההגנה של מתג חשמלי במתח גבוה יפעל, מונע את הניתוק המהיר- של אספקת החשמל, מרחיב את השפעת התאונה;
סכנת התחשמלות לעובדים: כאשר מארז הציוד של מתג חשמלי סגור מחושמל, מערכת ההארקה אינה יכולה להפחית ביעילות את מתח ההארקה, והאדם במגע נוטה לתאונת התחשמלות.
תרגול נכון וסטנדרטי:
בהתאם לדרישות "אנטי-התנגדות" עבור התקני הארקה בסעיף 4.4 של GB 50169-2016:
לפני הבנייה, יש לבדוק את התנגדות הקרקע, ולבחור את סוג האלקטרודה הארקה (אנכית או אופקית) על סמך תוצאות הבדיקה עבור מתג חשמלי במתח גבוה ומתג מתח בינוני; Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd (LVMA) ממליצה ללקוחות לשתף פעולה עם מוסדות בדיקה מקצועיים כדי לקבל נתוני קרקע מדויקים לפני ההתקנה;
התנגדות הארקה צריכה לעמוד בדרישות הבאות: עבור כללימתג חשמלי סגור, פחות או שווה ל-4Ω; בסביבות מסוכנות לפיצוץ עבורמתג חשמלי במתח גבוה, פחות או שווה ל-1Ω; באזורים עם עמידות קרקע גבוהה עבורמיתוג מתח בינוני, יש לנקוט באמצעים נגד-התנגדות (כגון החלפת אדמה, הוספת חומרי עמידות נגד-, הגדלת מספר האלקטרודות הארקה);
אלקטרודת ההארקה צריכה להיות רחוקה מצינורות מתכת תת-קרקעיים, כבלים וכו'. עומק הקבורה של אלקטרודות הארקה אנכיות עבור מתג חשמלי סגור לא צריך להיות פחות מ-0.6 מ', והמרווח של אלקטרודות הארקה אופקיות עבור מתג חשמלי במתח גבוה לא צריך להיות פחות מ-5 מ';
במהלך קבלת הפרויקט, יש למדוד את התנגדות ההארקה של מתג מתח בינוני ומתג חשמלי סגור, ואם היא אינה מוסמכת, יש לתקן אותה כך שתעמוד בתקנים לפני כניסתה לשימוש. צוות המכירות לאחר-של LVMA יכול לספק הנחיות מקצועיות לבדיקות ותיקון.
תפיסה שגויה 3: בחירה לא נכונה של חוטי הארקה, עם שטח חתך לא מספיק- או חומרים לא תואמים
ביטוי של תפיסה מוטעית:
שימוש בחוטים רגילים במקום חוטי הארקה ייעודיים עבור מתג חשמלי סגור או מתג חשמלי במתח גבוה, או בעל חוט הארקה עם -שטח חתך קטן מהמפרט הנדרש (כגון חוט ליבת נחושת עם שטח חתך צולב- פחות מ-25 מ"מ הכרוך בשימוש במתח בינוני, חלק מהפרויקטים והמתג חוסכים בשימוש במתח, החיבורים אינם מטופלים עבור קורוזיה. Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd (LVMA) מזכירה ללקוחות כי איכות חוטי ההארקה משפיעה ישירות על הבטיחות של כל מערכת חלוקת החשמל, ואסור בתכלית האיסור לחתוך פינות.
מקרה תאונה טיפוסי:
כאשר חשמלאי בדק שנאי 35kV המחובר למיתוג מתח בינוני, הוא השתמש בחוט ליבת נחושת עם שטח חתך של 10 מ"מ כחוט ההארקה של מיתג המתח הבינוני, וקצה ההארקה לא היה מהודק, אלא רק "הונח על" אלקטרודת ההארקה. במהלך הבדיקה, השליחה שלחה בטעות חשמל, וזרם התקלה עבר דרך חוט ההארקה של מתג החשמל במתח גבוה. בשל שטח החתך הקטן- ומגע לקוי, נוצרה קשת בטמפרטורה גבוהה-, ששרפה את חוט ההארקה ושרפה את זרועו של החשמלאי. לאחר התאונה, הלקוח פנה אל Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd (LVMA) לקבלת תמיכה טכנית. זוהה כי קיבולת העומס של חוט הארקה זה עבור מתג חשמלי סגור הייתה הרבה מתחת לדרישת זרם קצר{11}}, ואינה מסוגלת לעמוד בפני פגיעת התקלה. צוות LVMA החליף את חוט ההארקה בחוט ליבת נחושת תואם של 35 מ"מ ותקן את החיבור, תוך ביטול סכנות בטיחותיות פוטנציאליות.
סיכונים עיקריים:
שחיקת חוטים: כאשר זרם קצר במעגל- עובר דרך חוט הארקה דק בחתך- של מתג חשמלי במתח גבוה או מתג מתח בינוני, הוא יתחמם יתר על המידה ויימס, ויגרום לכשל בהגנה על הארקה;
מגע לקוי: מוליכים מאלומיניום המשמשים למיתוג חשמלי סגור נוטים להתחמצן, וההתנגדות בנקודת החיבור עולה, הנוטה לחיבור וירטואלי בטווח הארוך;
כשל קורוזיה: חוטי הארקה לא מצופים של מתג מתח בינוני קורוזיס בסביבות לחות, ומפחית את אמינות ההארקה.
התקנה נכונה ותקנית:
על פי "מבחר התקני הארקה" והתקנים המעשיים בתעשייה:
החומר של חוט ההארקה עבור מתג חשמלי סגור, מתג חשמלי במתח גבוה ומתג מתח בינוני צריך להשתמש בעדיפות במוליכי נחושת; בסביבות מסוכנות לפיצוץ עבור מתג חשמלי במתח גבוה, יש להשתמש בחוטי ליבת נחושת; מוליכי אלומיניום אסורים. Zhejiang Lvma Electric Co., Ltd (LVMA) מספקת חוטי הארקה ייעודיים תואמים עבור מוצרי המתג שלה כדי להבטיח עמידה במפרטים;
שטח החתך-של חוט ההארקה צריך להתאים לרמת מתח הציוד ולזרם הקצר-: עבור מתג מתח בינוני 10kV ומטה, שטח החתך של ליבת הנחושת- של חוט ההארקה לא צריך להיות פחות מ-25 מ"מ², ועבור 35kV מתח גבוה מתח חשמלי לא צריך להיות פחות מ-35 מ"מ.
יש להדק את החיבור של חוט ההארקה עבור מתג חשמלי סגור עם ברגים או מרותך; בעת חיבור נחושת ואלומיניום עבור מתג מתח בינוני, יש להתקין מפרק מעבר, ולטפל בכל נקודות החיבור עבור קורוזיה (מגוונת או מצופה בצבע אנטי-לקורוזיה);
חוט ההארקה של מתג חשמלי במתח גבוה צריך להימנע מסביבות דליקות ונפיצות ואין להניח אותו במקביל לכבלים ומרחק של לא פחות מ-0.5 מטר; כאשר עוברים דרך קירות, יש להוסיף צינור מגן.