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

תכנון מערכת חשמל


דף הבית >> ספרות מקצועית >> מדריך לחשמלאי 3 - (מאת אינג' ש. קסלסי) >> תכנון מערכת חשמל

שירות ואחזקה במערכת החשמל ובתחנות דלק

תכנון מערכת חשמל

בתכנון מערכות החשמל בתחנת דלק קיימים כמה שיקולים מכריעים.
  1. בטיחות.

    הבטיחות הינה השיקול הראשון במעלה. מעצם טבעם, רוב המוצרים הנמכרים בתחנות דלק מועדים להתלקחות ולהתפוצצות. לכן, כל הציוד החשמלי, הבא במגע ואמור לעבוד בסביבת מוצרים אלה, חייב להיות מוגן התפוצצות ומוארק לאדמה. 
    בתקנות רישוי עסקים (אחסנת נפט ומוצריו) סעיף 10, סעיף קטן ד' נקבע: "בשטח פתוח של מתקן נפט, בתחום 15 מטר ממיכלים, מאביזרים המותקנים על צנרת וכן מיחידות ניפוק ומערכות ניקוז לנפט סוג א' (בנזינים – י.פ.) יהיה ציוד חשמלי מוגן נגד התפוצצות (Explosion Proof), או ממבנה בטוח במהותו (Intrinsically Safe)."
    הוראה זו תחול על תחנת תדלוק, ציבורית או פנימית. בסעיף 13 נקבע: "המיכלים ומערכת הצינורות, המשמשת למילוי רכב ולמילוי כלי קיבול אחרים, יהיו מוארקים וההתנגדות לאדמה לא תעלה על 10 אוהם." 
     
    מתקן חשמל אשר נבנה במתחם תחנת דלק, ייבדק ויאושר על ידי חשמלאי בעל רשיון "חשמלאי-בודק-סוג 3".
  2. אמינות אספקת החשמל בתחנת הדלק.

    בתחנת הדלק מודרנית, מנוהל כל מערך התדלוק ומערך הגביה באמצעות מערכת מחשבים. לכן, קיימת חשיבות מרובה לאיכות ורציפות אספקת החשמל בתחנה. מערכת הגיבוי של החשמל בתחנה מורכבת משני גורמים: מערכת גיבוי מיידית לטווח קצר ומערכת גיבוי לטווח ארוך. כמערכת גיבוי מיידית, המספקת מתח חלופי בזמן מיתוג קצר ביותר, משמשת מערכת אל-פסק (U.P.S) מסוג ON-LINE. חשיבות מיוחדת יש לבחירת המערכת הנכונה. ממערכת האל-פסק בתחנות תדלוק נדרשת אמינות מרבית, ולכן תהיה מותקנת בתחנות המערכת המיטבית הקיימת בשוק. מערכת האל-פסק נותנת גיבוי לפרק זמן של 10 עד 20 דקות (כתלות בעומס המחובר אליה) למערכות המחשוב, התקשורת ומדידי הדלקים בתחנה, על מנת למנוע אובדן מידע על עסקאות מכירה ותנועות דלקים, שבוצעו בסמן הפסקת החשמל. למערכות האל-פסק תפקיד נוסף כמייצב מתח ותדר להגנה על מערכות המחשוב הרגישות.
    כמערכת גיבוי לטווח ארוך משמש גנראטור, המספק את תצרוכת כל מערכות החשמל בתחנה, ומאפשר לתחנה להמשיך לתפקד כרגיל.
  3. מערכת התאורה.

    כדי לאפשר מתן שירותי תדלוק ברמה גבוהה בכל שעות היממה, כולל שירותים נלווים, כגון: בדיקות שמן, מים וכד', יש להתקין מערכת תאורה, המספקת רמת תאורה מעולה ולא מסנוורת בכל סביבת התדלוק ושירותי התחנה.
    מערך התאורה בתחנות הדלק מורכב משני מאפיינים עיקריים:
  • תאורה תפעולית (אפקטיבית), המאפשרת תפעול נכון ויעיל של הציוד בתחנה.
  • תאורת פרסום (דקורטיבית), שתפקידה לפרסם ולמשוך לקוחות להיכנס לתחנה.

רמת ההארה

רמת התאורה התפעולית הנדרשת התחנה הינה כ-500 לוקס (LUX), בגובה 1.5 מטר ממשטח הנסיעה. איכות התאורה צריכה לתת מענה הן לקריאה נוחה צגי המנפקות והן למתן שירותים נלוום. מערכת התאורה התפעולית בתחנת הדלק מורכבת משני חלקים:
  1. תאורת גגון התחנה, המספקת את ההארה הדרושה לתפקוד השוטף של מערך התדלוק.
  2. תאורת השטח, המותקנת לרטוב, על גבי עמודי תאורה ומהווה את תאורת הדרך לכניסה וליציאה מן התחנה.
מערך תאורת הפרסום מורכב משני רכיבים עיקריים:
  1. עמוד הפרסום, הניצב בחזית התחנה, קרוב לכביש הגישה לתחנה.
  2. ה"קרניז" המואר, המותקן סביב לגג התחנה.
רמת תאורה הפרסום חייבת להיות מדויקת. מחד גיסא, נדרשת רמת תאורה גבוהה כדי להשיג אפקט פרסומי חזק, ומאידך גיסא, הגזמה בעוצמת התאורה תגרום לבהיקות ולאובדן חלק מן המידע הגראפי, אותו מעוניינים להעביר בפרסום.

מקורות האור

מקורות האור בתחנות הדלק צריכים לענות על הדרישות המיוחדות, הנובעות הם מן המערכות הקמעונאית (מכירת מוצרים) והן מן הצורך לספק שירות אמין ובטיחותי.
לצורך זה, יש לבחון במקורות אור, המספקים אור לבן נייטרלי, בעל איכויות מסירת צבע מעולות. שיקול חשוב נוסף הוא גורם התחזוקה בתחנה. הטיפול בגופי התאורה בשטח המקורה, מעל מנפקות התדלוק (גגון התחנה), מחייב במרבית המקרים, חסימת מסלולי התדלוק בתחנה, דבר הפוגע ביכולת הדלקים של התחנה, ולכן, נדרשים גופי תאורה אמינים ביותר, בעלי עוצמת הארה חזקה ואורך חיים מרבי.
להארת נתיבי הנסיעה אל התחנה וממנה נודעת חשיבות רבה, בגלל הצורך לאפשר כניסה ויציאה בטוחות, וכדי ליצור אפקט משיכה של לקוחות לתחנה. מסיבה זו גם גופי תאורה השטח צריכים להיות בעלי עוצמה הארה חזקה ואמינה.
תאורה הפרסום, המושתתת על עקרון "ארגז אור", אשר בחזיתו חומר בעל איכויות מעבר אור גבוהות (פרספקס, יריעה גמישה), עליו מוטבעים צבעי החברה וסמלה. בתוך הארגז מותקנים גופי תאורה, המאירים את חזיתו מבפנים. מקור האור חייב לענות על הדרישות:
  • אמינות גבוהה ורמת תחזוקה נמוכה, בגלל המורכבות הפירוק "ארגז האור" ובקושי הרב בנגישותו לטיפול.
  • תפוקת אור לבן, כדי למנוע השפעה על צבעי התדמית המוטבעים בשלט.
  • עוצמת אור חזקה דייה, להעברת המסר הרצוי.

גופי תאורה ומיקומם

גופי התאורה המומלצים להארת גגון התחנה ולהתקנה על גבי עמודי תאורת השטח, הינם גופי תאורה עם נורות מסוג מטל-הלייד, בעוצמה של W400 המצטיינים באמינות רבה ונצילות אורית גבוהה. לתאורת גגון התחנה מומלצים גופי תאורה בעלי רפלקטור סימטרי ועדשה פריזמתית, בעלת פיזור אור רחב, הבולטת מגוף התאורה, כך שניתן להבחין בתאורה מרחוק, דבר המהווה אפקט פרסומי נוסף.
לתאורת השטח מומלץ גוף תאורה, בעל עדשה שקופה, לאספקת שטף אור חזק. לתאורת הפרסום מומלץ להשתמש בגופי תאורה פלואורסנטיים. המצטיינים באמינות גבוהה, הוצאות תפעול נמוכות ואיכויות אור טובות.
לתאורת חדרי התחנה מומלץ להשתמש בגופי תאורה פלואורסנטיים, עם נורות W36, המפיקות אור בגוון "Cool White". תאורה זו מאפשרת תפעול נוח, אמין ומדויק של מערכת החשמל והמחשוב.

דוגמת תכנון

התכנון הפונקציונאלי של תחנת דלק תלוי בתכנון האדריכלי, בתכנון השטח ובהחלטה האסטרטגיה של השיווק: אילו מוצרים וכמה מכל מוצר יימכרו בתחנה. כדוגמה אופיינית לתכנון מתקן חשמל תשמש תחנת דלק, בה מותקנת מנפקה מסוג מולטי, המסוגלת לנפק שלושה מוצרים, מנפקת סולר בודדת וארבע משאבות טבולות בתוך ארבעה מיכלי מוצרים.

חלוקת עומסים

מערכת התאורה נוטלת את מרב עומס החשמל בתחנת הדלק. שאר העומס מתחלק בין מערכת התדלוק ובין המתקן החשמלי שבתוך חדרי התחנה ומשרדיה.
שטח גגון התחנה שבדוגמה הוא כ-125 מ"ר, גובה הגגון כ-5.2 מטר. גופי התאורה בגגון יותקנו מעל מסלולי הנסיעה, משנה צידי אי התדלוק, במערך סימטרי.
שטח חדר אופייני, כגון חדר עובדים, חדר מנהל, מ"מ (מרחב מוגן מוסדי), הוא כ-10 מ"ר, בגובה 2.5 מטר.
בתכנון מערך תאורת השטח יש לקחת בחשבון את תוואי הגישה אל התחנה וממנה, כאשר רמת התאורה המבוקשת היא כ-200 לוקס. עמודי התאורה ימוקמו לאורך תוואי הנסיעה אל שטח התדלוק וממנו. בנוסף לכך, יותקנו עמודי תאורה במקומות הבאים:
משטחי חנייה, אזור מילוי האוויר, אזור הגנראטור וחוות מיכלי הדלק. בחירת גופי התאורה לחדרים השונים במבנה התחנה תיעשה במטרה לספק תאורה פונקציונאלית, בהתאם לצורך. בחדר העובדים, במשרד ובמחסן יותקנו גופי תאורה פלואורסנטיים W36x 2, שני גופי תאורה בכל חדר. באחד גופי התאורה יותקן ממיר עם סוללות לאספקת תאורה חירום. בממ"מ יותקן שני גופי תאורה  W36x 2 מסוג פיבר-הרמטי, אחד מהם יכלול ממיר עם סוללות לתאורת חירום.
חיבורי קיר שקעי טלפון וטלוויזיה יותקנו בממ"מ בהתאם לחוק. מערך חיבורי הקיר בחדר העובדים יורכב מחיבורי קיר "חיוניים", המוזנים משדה אל-פסק, אליהם יחוברו המחשבים, התפעולי והניהול, המודם, מכשיר איתור הנזילות ומכשיר מדידת המלאים. יתר חיבורי הקיר יותקנו על-פי הצורך לשימוש שאר הציוד החשמלי בחדרים. בחדרים יותקנו שקעי טלפון רגילים, ובחדר העובדים יותקן קו טלפון נל"ן, המחבר את המחשב התפעולי למחשב מרכזי במשרדי החברה.
בחדרי התחנה תוכן תשתית למערכת גילוי אש, מערכת הגנה נגד פריצות ומערכת מוסיקה וכריזה. תשתית עבור רמקולים תותקן בגגון רחבת התדלוק.
בתכנון מתקני החשמל ניתנה תשומת לב מיוחדת למיקום ארון החשמל וארון המחשב התפעולי של התחנה, כך שמעמדת הפעלתם ניתן לראות אזור התדלוק של התחנה.

לוח החשמל

לוח החשמל של התחנה מהווה, פרט ללוח הגנות, גם לוח תפעולי, בו מותקנים כל המתגים והמפסקים של מנפקות הדלק, המשאבות ושדה התאורה בתחנה. בתכנון הלוח הושם דגש לקבלת תנאים נוחים להתמצאות והפעלה, באמצעות שילוט מפורט של המתגים, והתקנת מתגים ראשיים גדולים לשדות השונים. כמו כן, מצוידים מתגי הפעלת המשאבות והמונפקות באפשרות נעילה. מתג תדלוק ראשי הינו מתג-מפתח, הניתן להוצאה במצב "סגור" בלבד, וזאת למניעת שימוש בלתי מורשה במערך התדלוק בתחנה.
בלוח החשמל קיים גם שדה נפרד לציוד המוזן ממכשיר האל-פסק, עם אפשרות למיתוג בין הזנה ישירה משדה כוח ראשי, למקרה של תקלה במכשיר אל-פסק.
גודל חיבור החשמל נקבע על-פי צריכת החשמל המרבית של התחנה בשעות החשכה, בהן מופעלת התאורה, המהווה את רוב צריכת החשמל. מקדם הביקוש לחשמל, לפיכך, הינו 1, מאחר שבמרבית זמן החשכה, התאורה מופעלת במלואה, וכל העומסים מוזנים יחד.
על-פי נתונים אלה נקבע חיבור חשמל אופטימאלי של 3x63 אמפר.
גודל הגנראטור לגיבוי כל מתקן החשמל בתחנה, הינו לפיכך kVA40. בלוח החשמל ישנו בורר הזנות גנרטור-ספקית החשמל ושני מנתקים ראשיים, אחד להזנת ספקית החשמל והשני להזנה מגנרטור.
כפי שניתן לראות מתרשים לוח החשמל, מחולק החלק הייעודי, השולט במערך התדלוק, לשני חלקים עיקריים: חלק אחד, המנפקות, הוא מערך הפיקוד, חלק שני, המשאבות, הוא מערך הכוח. כל פעולה במנפקות גורמת להפעלת ממסר פיקוד, השולט על מגען כוח, שמפעיל משאבה טבולה.
על פס צבירה ראשי בלוח החשמל יותקנו פורקי מתח יתר ("מגני ברק") למניעת פגיעה במערך החשמל, כתוצאה ממכות ברקים.

תשתית וחיבורי חשמל

חיבורי החשמל אל המשאבות הטבולות בתוך שוחות המיכלים ובמנפקות על איי התדלוק, יהיו חיבורים מוגני התפוצצות, ויבוצעו באמצעות "אנטיגרונים" מוגני התפוצצות.
התשתיות, המובילות הזנות חשמל וכבלי תקשורת מלוח החשמל ומארון התקשורת/מחשב אל הציוד ברחבי התחנה, יהיו מופרדות. אל כל שיחת מיכל דלק, אל כל מנפקה ואל כל עמדת תשלום, יגיעו שני צינורות בקוטר 42 מ"מ, אחד עבור תקשורת ואחד עבור הזנת חשמל.
למניעת חדירת אדי דלק ללוח החשמל, דבר העלול לגרום להתפוצצות ולהתלקחות, יש לאטום, לאחר השחלת הכבלים, באמצעות פוליאתילן מוקצף את כל המעברים והצינורות בשוחות המיכלים ובשוחת חשמל ותקשורת ראשית.

מערך ההארקות

חשיבות רבה ניתנת למערכת ההארקות התחנה. בסיסו של מערך ההארקות הוא פס השוואת הפוטנציאליים (פה"פ), המותקן על הקיר, על-גבי מבודדי אוקלון, ליד לוח החשמל. אל פס השוואה זה מחוברת הארקת היסוד, הארקת משטחי התדלוק, הארקות עמודי גגון משטח התדלוק, פס השוואה משני, הממוקם ליד הגנרטור, משאבות התדלוק, עמודי התאורה, שלטי הפרסום, עמדות התשלום וכל שירות מתכתי אחד בכל שטח התחנה.
על-פי החוק, יש להאריק את מיכלי הדלק תת-קרקעיים. את המיכלים יש להאריק באמצעות אלקטרודות, שיינעצו באדמה ליד המיכלים.
בבואנו להאריק מיכל תת-קרקעי עשוי פלדה, יש לקחת בחשבון בעיות קורוזיה, העלולות להיגרם כתוצאה מן העובדה, שהפלדה היא אנודית ביחס לנחושת, ממנה עשויים מוטות ההארקה. הפתרון לבעיה זו הוא שימוש בצינור פלדה מגולוון, באורך 3 מטר, ובקוטר "2, שיוחדר לקרקע בקרבת המיכל ויחובר בתיל נחושת מבודד אל המיכל. ראש הצינור המגולוון, אליו יחובר תיל הנחושת, יהיה מוגן בבריכת בטון בקוטר 30 ס"מ.
קצהו השני של תיל הנחושת יחובר למיכל בדלק שוחת המיכל, ליד מיקום המשאבה הטבלה ומדידי המלאי.
נקודות החיבור בשיטה זו יאפשרו בדיקת טיב ההארקה לאורך זמן. הצינור המגולוון לא יגרום לקורוזיה במיכל הפלדה או בצנרת התחנה.

הארקת שיטה לגנרטור

כאשר תחובר מערכת גנראטור לתחנה, יש להקפיד על חיבור נכון של ההארקות בכלל, והארקת שיטה בפרט. 
מפס השוואת הפוטנציאלים הראשי, המותקן ליד לוח החשמל, יועבר חוט ההארקה 2mm35 מנחושת מבודד P.V.C אל פס השוואה משני, שיוצב ליד הגנראטור. מפס השוואה זה יש להעביר חוטי הארקה 2mm16 מבודדים כמפורט: אל גוף הגנראטור, אל הארקת הגנראטור ואל מוצא ה"אפס" של הגנראטור.

סיכום

תרשימי החשמל המוצגים במאמר זה הינם סכמטיים וחלקיים בלבד, ונועדו להמחיש את השיקולים והדגשים, שיש לקחת בחשבון בעת תכנון וביצוע מתקן חשמל בתחנת דלק.
מבצע העבודה חייב להיות בעל רשיון חשמל מדרגת מוסמך, לפחות, ובעל ידע נרחב וניסיון בביצוע מערכות דלק, מערכות מוגנות התפוצצות ומערכות תקשורת מחשבים.
לא יבצע אדם עבודות בתחנת דלק, לפני שעבר הדרכת בטיחות מפורטת לגבי הסכנות וכללי ההתנהגות בעבודה בתחנות תדלוק.
אין להעתיק חומר בשום צורה שהיא - אין להשתמש בשום תמונה ללא אישור בכתב | כל הזכויות שמורות לנקודת כוח 2012©
לייבסיטי - בניית אתרים