טל': 04-6201867
 פקס: 04-6201608
 


 





 
 
התחברות לחברים

קלין קור
לשכת ארגוני העצמאים והעסקים בישראל
לשכת רואי חשבון בישראל
איגוד המוסכים בישראל
לשכת עורכי הדין בישראל
לשכת סוכני ביטוח בישראל
מכון התקנים הישראלי
שירות התעסוקה הישראלי
משרד האנרגיה והמים

תכנון האחזקה של מערכות החשמל במפעלי תעשייה


להב
FacebookTwitter

לוחות חשמל תעשייתיים חישוב התחממות בהתאם לדרישות תקן IEC890

בהתאם לת"ת 22 של מכון התקנים נדרשים יצרני לוחות החשמל להציג חישוב עליית טמפרטורה בלוחות החשמל.חישובים אלה יש לבצע בהתאם לתקן IEC 890. החישובים מבוצעים עבור כל סוגי לוחות החשמל התעשייתיים לחלוקה ולמערכת פיקוד ובקרה (לוחות שעוברים בדיקת טיפוס חלקית – (Partially Type Tested Assemblies – PTTA.

המידע הנחוץ לחישוב

על מנת לבצע חישוב עליית טמפרטורה בלוח החשמל נדרשים נתונים הבאים:
  1. מידות התאים המרכיבים את לוח החשמל – גובה/רוחב/אורך
  2. אופן ההתקנה של לוח החשמל. לדוגמא:
  • תא יחיד מורכב על הקיר
  • תא מרכזי בין שני תאים
  • תא המותקן בתוך נישה וכולו מוקף קירות
  1. תכנון לוח חשמל עם או בלי אוורור
  2. מספר חלוקות אופקיות פנימיות בלוח החשמל
  3. הפסדים תרמיים אפקטיביים, הנגרמים כתוצאה מן הציוד המותקן בלוח החשמל וכתוצאה מפסי הצבירה והמוליכים המותקנים בלוח.
תהליך החישוב
  1. חישוב  Ae – המשטח האפקטיבי לקירור ( מ"ר ) .משטח זה הינו סכום שטחי החזית, הגב, הצדדים ושטח הגג.לאחר שהוכפלה במקדם b .מקדם זה נלקח מטבלה מספר III בתקן IEC890 .
  2. לאחר חישוב Ae, אם ערכו גדול מ – 1.25 מ"ר עוברים לחישוב המקדם f, לרוחב כל תא.
  3. לחישוב השטח פתחי כניסת האוויר בסמ"ר: יש למדוד את שטח פתחי כניסת האוויר, אך ורק מחלקו התחתון של הלוח. פתחי האוורור בחלקו העליון של הלוח ישמשו להוצאת האוויר החם.ואין לכלול אותם בחישוב.יש לציין ששטח פתחי האוורור ליציאת האוויר חייב להיות : לפחות 1.1 כפולמ השטח האפקטיבי לכניסת האוויר.
  4. מקדם התא K : נתון זה נלקח מגרפים 3,5,7 בתקן IEC890 .משתמשים בשטח כניסת האוויר כפי שנמדד בסעיף 3.ובשטח הקירור האפקטיבי Ae.
  5. מקדם לחלוקות אופקיות d, יילקח מטבלה IV או V בתקן IEC890.
  6. הפסדים תרמיים לסביבה PG (בוואט), הכוללים את ההפסדים התרמיים כתוצאה מן הציוד המותקן בלוח החשמל וכתוצאה מפסי צבירה והחוטים המותקנים בו.
    מקדם העמסה a ( היחס בין הזרמים המרביים הצפויים לבין הערכים הנומינליים של מעגלי היציאות):
    מקדם זה נקבע בהתאם לדרישות המתקן וערכו המרבי הוא 1.
    לדוגמא:
    מתקן שתוכנן לשאת קיבולת של 2000A אך בפועל בזמן עומס מרבי הזרם הנמדד הוא 1500A .מקדם העמסה a הינו :

    a=1500/2000=0.75

    באמצעות הנתונים הנ"ל PG , a ניתן לחשב את ההפסדים התרמיים האפקטיביים PE :

    PE = PG * a ^2

    הערה : אם המוליכים תוכננו לזרם עבודה גבוה יותר מן העומס המתוכנן במתקן, יחושבו ההפסדים התרמיים P במוליכים ובפסי הצבירה באופן הבא:

    P = Pn * [ I/In]^2

    כאשר :
    In = זרם הנומינלי במוליך
    Pn = הפסדים תרמיים של המוליך בזרם In
    I = הזרם במוליך בהתאם לעומס בפועל
    P = הפסדים תרמיים בוואט למטר
  7. יש לחשב את (PE)^X כאשר PE הינו הערך הנמדד בסעיף 6, ואילו X הוא הערך שנמדד בסעיף 8. P = (PE)^x 
  8. המעריך X נקבע בהתאם לערכו של Ae ובהתאם להימצאות או הערך פתחים לאוורור.
    בכל מקרה שאין פתחים לאוורור : X = 0.804
    אם Ae גדול מ 01.25 מ"ר וקיימים פתחים לאוורור : X = 0.715
    אם Ae קטן או שווה ל – 1.25 מ"ר וקיימים פתחים לאוורור :X = 0/804
  9. מקדם חלוקת החום c, מתקבל מן הגרפים המופעים באיור 4, טבלה 6, טבלה 8 בתקן IEC 890 בתלות באופן ההתקנה f או g, כפי שנמדדו בסעיף 2
  10. בתום איסוף כל הנתונים הנ"ל ניתן לחשב את :
    Delta t 0.5 – עליית טמפרטורה פנימית במרכזו של לוח החשמל delta t 0.5 = K*d*p^X
    Delta t 0.10 – עליית טמפרטורה פנימית בחלקו העליון של לוח החשמל. (delta t 1.0 =C * delta t 0.5)
  11. לאחר איסוף הנתונים בסעיף 10 ניתן להציבם בגרף כשעל ציר ה – X נרשמת עליית הטמפרטורה במעלות ואילו על ציר ה – Y נרשם גובה התא.

חישוב באמצעות מחשב

ניתן לבצע את כל החישוב באמצעות תוכנת מחשב המיועדת לכך.תוכנות אלה פותחו ע"י יצרני ציוד המיתוג ויצרני תאים ללוח החשמל.

אוורור מאולץ

קיימות דרכים ליצור חילוף אוויר וחילוף חום בלוחות החשמל:
  • את ספיקת האוויר הנדרשת במ"ק יש לחשב על סמך הנתונים שהתקבלו מחישוב עליית הטמפרטורה בלוח. על בסיס הנתונים המחמירים שהתקבלו כלומר: החישובים יתבססו על התא בו עליית הטמפרטורה הגבוהה ביותר.
  • מומלץ להשתמש בתרמוסטט לצורך אוורור הלוח בהתאם לטמפרטורה הנמדדת.
  • אם החישובים מראים עליית טמפרטורה קיצונית, יש לשקול התקנת מערכות מיזוג אוויר בחדרי החשמל.

תחזוקת הלוח

אם החישובים מראים כי נדרש אוורור מאולץ, רצוי לבצע את הפעולות הבאות:
  1. ליצור פתחים בחלקו התחתון של הלוח לזרימת אוויר אל תוך הלוח.חשוב שפתחים אלה יהיו מוגנים במסננים.
  2. אם מאפשרים כניסת אוויר משטח שמחוץ לחדר יש לוודא שגם במעברי אוויר אלה יותקנו מסננים אשר יטופלו תקופתית.
  3. יש לוודא באופן שוטף לניקיון החדר מאבק.
  4. אם מתבצע אוורור מאולץ רצוי שלוח החשמל יהיה אטום לכניסת האוויר.
  5. יש לבצע כיסוי עלי באזור בו מותקנים מאווררים בגג הלוח.

סיכום

במהלך תכנון מתקן חשמל ובחירת ציוד ללוחות חשמל יש להתחשב בנתוני פיזור החום לסביבת הציוד.אופן תכנון התקנת אביזרים חשוב ביותר.
על מתכנני הלוחות לדאוג לפיזור מרבי של ציוד החשמל בלוח תוך שמירה על איזון תרמי בכל שטח הפנים של הלוח. 


הוגש ע"י : אהרון ריבני
תאריך : 12/07/12
אין להעתיק חומר בשום צורה שהיא - אין להשתמש בשום תמונה ללא אישור בכתב | כל הזכויות שמורות לנקודת כוח 2012©
לייבסיטי - בניית אתרים