Transcript מענה באיכות החשמל לצרכן באמצעות תקן

‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫‪.1‬האם ת"י ‪ 50160‬נותן מענה ביחס לאמות המידה ‪ 41‬ו‪-‬‬
‫‪: 48‬‬
‫א‪ .‬רקע‪.‬‬
‫ב‪ .‬סוגי הפרעות מתח בהתאם לת"י ‪.50160‬‬
‫ג‪ .‬כיצד ניתן למקד המאפיינים לצרכן הישראלי ‪.‬‬
‫ד‪ .‬אמות מידה לאיכות חשמל ונזקים למכשירי חשמל‪.‬‬
‫ה‪ .‬סיכום ‪.‬‬
‫כנס בדיקות מדידות ואיכות חשמל ‪13/5/2014‬‬
‫‪1‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫חברת וינבוים הנדסת חשמל‪,‬‬
‫התמחתה במדידה וניתוח‬
‫פרמטרי רשת החשמל‪ ,‬באתרים‬
‫בהם הגישה הקונבנציונאלית לא‬
‫נתנה מענה ובביצוע בדיקות בטיחות חשמל באתרי‬
‫בניה ומנהור ‪.‬‬
‫‪http://www.winboimengineering.com‬‬
‫‪2‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫א‪.‬רקע ‪:‬‬
‫במהלך יולי ‪ 2010‬פורסם עדכון ל ‪, EN 50160‬תקן איכות חשמל של‬
‫האיחוד האירופי המתאר‪,‬מאפיין ומגדיר את איכות המתח המסופק ברשת‬
‫ציבורית והמהווה עדכון לתקן זה מ‪. 3/2007-‬‬
‫ה‪EN 50160 -‬מתייחס למתח אספקה עד ‪ 150‬ק"ו בחלוקה למתח נמוך‬
‫‪,‬בינוני וגבוה בהתאם להגדרת תחומי המתחים באירופה ‪,‬השונות מהמוגדר‬
‫בחוק החשמל ‪ 1954‬על תקנותיו ועדכוניו ‪.‬‬
‫יודגש כי הערכים בתקן הם סטטיסטיים על כל הנגזר מכך ‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫א‪.‬רקע המשך‪:‬‬
‫תקן אירופאי זה נבחן ע"י ועדת מומחים ‪, 26501‬אושר ע"י הועדה הטכנית ‪265‬‬
‫ואומץ ע"י מכון התקנים הישראלי במספר שינויים והתאמות אליהן נתייחס‬
‫במהלך ההרצאה ‪.‬‬
‫לאחר גיורו הוא נקרא ת"י ‪ 50160‬והוא בתוקף כתקן וולונטרי החל מינואר ‪. 2011‬‬
‫במתכונתו הנוכחית התקן הישראלי מתייחס למתח גבוה ומעלה ‪,‬קרי מ‪ 1-‬ק"ו‬
‫ומעלה בהתאם למתחים הנקובים בישראל ‪.‬‬
‫‪4‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫א‪.‬רקע המשך‪:‬‬
‫יודגש כי ת"י ‪ 50160‬מתייחס אך ורק למאפייני מתח‬
‫האספקה ואינו מתייחס לאופי העומס כמדד להפרעה מרבית שהצרכן רשאי‬
‫לגרום מבלי לפגוע בשכניו או ברשת האספקה ‪.‬‬
‫כמדד להפרעות המרביות שהצרכן רשאי לגרום מבלי לפגוע בשכניו או ברשת‬
‫האספקה ‪.‬ניתן לפעול בהתאם לסדרת ת"י ‪ 61000‬או ‪ IEEE STD 519‬שלטעמי‬
‫עדיף ‪.‬‬
‫‪5‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫ב‪.‬מאפייני המתח בהתאם לת"י ‪:50160‬‬
‫‪.1‬תדר (‪: )4.2.1‬‬
‫‪ 99.5%‬מהשנה ‪50HZ +/-1%‬‬
‫קרי ‪ 49.5-50.5‬הרץ‬
‫ביתרת הזמן ‪-6%/+4%‬‬
‫קרי ‪ 47-52‬הרץ‬
‫‪.2‬שינויי מתח האספקה(‪:)4.2.2‬‬
‫‪ 95%‬משבוע המדידה ‪Un +/-10%‬‬
‫בערכי ‪ rms‬כל ‪ 10‬דקות ‪.‬‬
‫כל ערך ‪ rms‬במקטע של ‪ 10‬דקות עד ‪+10%/-‬‬
‫‪. 15%‬‬
‫‪6‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫‪.3‬שינויי מתח מהירים (‪:)4.2.3‬‬
‫נגרמים בד"כ בגין שינויי עומס מהירים ‪,‬מיתוגים‬
‫ברשת ואו כשל (קצר חד או דו פאזי) ‪.‬‬
‫באם המתח בעת האירוע עובר לתחום הערכים של‬
‫שקיעות‪/‬עליות מתח ‪,‬האירועים מסווגים בהתאם‬
‫ומתוארים בנספח ‪. B‬‬
‫‪7‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫‪.4‬רמת הבהוב(‪: )4.2.3.2‬‬
‫‪ 95%‬מהשבוע רמת הבהוב בטווח‬
‫הארוך עד ‪Plt≤ 1‬‬
‫‪.5‬אי איזון במתח‬
‫האספקה(‪:)4.2.4‬‬
‫‪ 95%‬מהשבוע במקבצי דגימה של ‪ 10‬דקות‬
‫ערכי המחזורים השליליים לא יעברו ‪0-2%‬‬
‫מהמחזור הבסיסי ‪.‬‬
‫התקן מתייחס רק למחזורים השליליים מאחר והם הדומיננטיים‬
‫בהפרעות מולכות ‪.‬‬
‫‪8‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫‪.6‬מתח הרמוני (‪: )4.2.5‬‬
‫‪ 95%‬מהשבוע במקבצי דגימה של ‪ 10‬דקות הערך‬
‫של כל הרמוניה יהיה נמוך מהנתון בטבלה שהינה‬
‫עד ההרמוניה ה‪. 25-‬‬
‫העיוות ההרמוני הכולל במתח עד ‪ 8%‬מחושב עד‬
‫ההרמוניה ה‪. 40-‬‬
‫‪ .7‬מתח אינטר הרמוני (‪:)4.2.6‬‬
‫אין נתון מחייב אם כי ברור שהוא‬
‫משפיע על עליה ברמת ההבהוב ‪.‬‬
‫‪9‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫‪.8‬הפרעות במתח האספקה(‪: )4.3.1‬‬
‫אינן מפורטות כמותית ונספח ‪ B‬נותן הערכה‬
‫לאירועים בהתאם לעוצמתם ‪.‬משכם וסיווג הציוד‬
‫לפי ‪: IEC 1000-2-4‬‬
‫‪. Class 1‬‬
‫ציוד רגיש להפרעות (מעבדה ומחשוב עד ‪)5%‬‬
‫ציוד המתאים לאווירה תעשייתית בנקודת ‪. Class 2 )8%( PCC‬‬
‫ציוד להתקנה באווירה תעשייתית רועשת ‪. Class 3 )10%( IPC‬‬
‫‪.9‬שקיעות‪/‬עליות מתח (‪:)4.3.2‬‬
‫תופעות הנגרמות בד"כ במערכת האספקה‪.‬‬
‫שתיהן בלתי צפויות וסיווגן הינו בהתאם לרגישות הציוד ומיקום‬
‫התקנתו ‪.‬‬
‫‪10‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫סיווג שקיעות המתח עפ"י ‪:EN50160‬‬
‫מתח (‪)%‬‬
‫משך ההפרעה (‪(ms‬‬
‫‪5000-60000‬‬
‫‪1000-5000‬‬
‫‪500-1000‬‬
‫‪200-500‬‬
‫‪10-200‬‬
‫‪A5‬‬
‫‪A4‬‬
‫‪A3‬‬
‫‪A2‬‬
‫‪A1‬‬
‫‪90-80‬‬
‫‪B5‬‬
‫‪B4‬‬
‫‪B3‬‬
‫‪B2‬‬
‫‪B1‬‬
‫‪80-70‬‬
‫‪C5‬‬
‫‪C4‬‬
‫‪C3‬‬
‫‪C2‬‬
‫‪C1‬‬
‫‪70-40‬‬
‫‪D5‬‬
‫‪D4‬‬
‫‪D3‬‬
‫‪D2‬‬
‫‪D1‬‬
‫‪40-5‬‬
‫‪X5‬‬
‫‪X4‬‬
‫‪X3‬‬
‫‪X2‬‬
‫‪X1‬‬
‫קטן מ‪5-‬‬
‫‪ A1,A2,B1,B2‬אפשריים ל‪Class 2 -‬‬
‫‪A1,A2,A3,A4,B1,B2,C1‬אפשריים ל‪Class 3-‬‬
‫‪11‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫סיווג שקיעות המתח עפ"י ת"י ‪:50160‬‬
‫מתח (‪)%‬‬
‫משך ההפרעה‬
‫)‪(msec‬‬
‫סה"כ‬
‫‪5000-1 min‬‬
‫‪1000-5000‬‬
‫‪500-1000‬‬
‫‪200-500‬‬
‫‪10-200‬‬
‫‪195‬‬
‫‪10‬‬
‫‪10‬‬
‫‪5‬‬
‫‪8‬‬
‫‪162‬‬
‫‪90-80‬‬
‫‪80‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪4‬‬
‫‪8‬‬
‫‪64‬‬
‫‪80-70‬‬
‫‪52‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪8‬‬
‫‪38‬‬
‫‪70-40‬‬
‫‪26‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫‪8‬‬
‫‪12‬‬
‫‪40-5‬‬
‫‪353‬‬
‫‪16‬‬
‫‪16‬‬
‫‪13‬‬
‫‪32‬‬
‫‪276‬‬
‫סה"כ‬
‫‪12‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫סיווג עליות המתח ‪:‬‬
‫מתח (‪)%‬‬
‫משך ההפרעה‬
‫)‪(msec‬‬
‫‪5000-1 min‬‬
‫‪500-5000‬‬
‫‪10-500‬‬
‫‪10‬‬
‫‪30‬‬
‫‪50‬‬
‫גדול מ‪120-‬‬
‫‪30‬‬
‫‪50‬‬
‫‪100‬‬
‫‪110-120‬‬
‫בד"כ תקלה באספקת המתח הנמוך או ברשת הלקוח‬
‫גורמת לעליית המתח שנעלמת עם סילוק התקלה ‪.‬‬
‫סיווג עליות המתח בהתאם ל‪IEC 60364-4-44-‬‬
‫‪13‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫‪.10‬תופעות מעבר (‪:)4.3.3‬‬
‫נגרמות בד"כ כתוצאה מהופעת ברק או‬
‫מיתוג מהיר של עומס כבד ‪.‬‬
‫בכדי לעמוד בתופעות מתחי היתר התקן‬
‫ממליץ על התקנת אמצעי הגנה בהתאם‬
‫לתקן ‪. IEC 60364-4-44‬‬
‫‪14‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫ג ‪.‬כיצד ניתן למקד זאת למאפייני הצרכן הישראלי ‪:‬‬
‫ג‪.1.‬הגדרת רמת העיוות ההרמוני המרבית הכוללת‬
‫במתח בהתאם לאופי הצרכן דוגמת טבלה ‪10.2‬‬
‫בתקן ‪: IEEE STD 519-1992‬‬
‫א‪.‬מתקנים רגישים כמו ‪:‬‬
‫בתי חולים ‪,‬שדות תעופה עד ‪. 3%‬‬
‫ב‪ .‬צרכנים כללים עד ‪. 5%‬‬
‫ג‪ .‬צרכנים תעשייתיים עד ‪.)10%( 8%‬‬
‫‪15‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫ג‪ .2.‬הגדרת רמת העיוות ההרמוני המרבי בזרם בהתאם‬
‫לקשיחות מקור ההספקה בנקודת החיבור (‪)PCC‬‬
‫דוגמת טבלה ‪ 10.3‬בתקן ‪:IEEE STD 519-1992‬‬
‫המדד לקשיחות המקור הינו יחס זרם הקצר‬
‫לזרם העומס ‪.‬‬
‫הגדרת רמת העיוות המותרת באחוזים הינה‬
‫להרמוניות האי זוגיות ‪.‬‬
‫מאידך ת"י ‪ 61000-3-12‬מתחשב במדד זה רק לציוד‬
‫שגודל החיבור שלו עד ‪ 75‬אמפר ‪.‬‬
‫‪16‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫רמת עיוות ההרמוני כולל בזרם עפ"י קשיחות המקור ‪:‬‬
‫‪ TDD‬מעל ‪35‬‬
‫עד ‪35‬‬
‫עד ‪23‬‬
‫עד ‪ 17‬עד ‪11‬‬
‫יחס זרמים‬
‫‪5‬‬
‫‪0.3‬‬
‫‪0.6‬‬
‫‪1.5‬‬
‫‪2‬‬
‫‪4‬‬
‫פחות מ‪20-‬‬
‫‪8‬‬
‫‪0.5‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2.5‬‬
‫‪3.5‬‬
‫‪7‬‬
‫קטן מ‪50-‬‬
‫‪12‬‬
‫‪0.7‬‬
‫‪1.5‬‬
‫‪4‬‬
‫‪4.5‬‬
‫‪10‬‬
‫קטן מ‪100-‬‬
‫‪15‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪5‬‬
‫‪5.5‬‬
‫‪12‬‬
‫קטן מ‪1000-‬‬
‫‪20‬‬
‫‪1.4‬‬
‫‪2.5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪7‬‬
‫‪15‬‬
‫גדול מ‪1000-‬‬
‫‪17‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫‪ IEC 61000-3-12‬מתייחס לחוסן המקור לעמידה בזרמים הרמוניים בכך‬
‫שהוא מגדיר את יחס מעגל הקצר לצרכן שגודל החיבור שלו מעל ‪16‬‬
‫ופחות מ‪ 75-‬אמפר‪.‬‬
‫‪Rsce=Ssc/Sequ‬‬
‫‪ Ssc=Un²/Z‬הספק‬
‫קצר‬
‫‪ Sequ=3UpIequ max‬הספק המעגל השקול‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫הגדרת נקודת החיבור ‪:PCC‬‬
‫‪point of common coupling‬‬
‫ההתחברות למערכת הציבורית הקרובה ביותר‬
‫לצרכן המדובר ואשר לקוחות אחרים מחוברים‬
‫או עלולים להתחבר ‪.‬‬
‫חומר למחשבה ‪:‬‬
‫האם ניתן לחשב את הספק הקצר בנקודת‬
‫החיבור מנתוני השנאי או שנדרש לבצע מדידת‬
‫לולאת תקלה בזרם הגבוה מ‪ 15-‬אמפר ‪.‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫משמעות ערכי ‪: Rsce‬‬
‫‪ Rsce‬קטן מ‪ 33-‬משמעו שהרשת תושפע מהרמוניות הזרם‬
‫העלולות להתפתח ולכן בשורה זו הערכים הנמוכים ביותר ‪.‬‬
‫‪ Rsce‬גדול מ‪ 350-‬משמעו שהרשת קשיחה ולא תושפע מהרמוניות הזרם העלולות להתפתח בציוד שצריכ‬
‫הזרם שלו עד ‪ 75‬אמפר ‪,‬מכאן שבשורה זו הערכים הגבוהים ביותר המותרים ‪.‬‬
‫ציוד שרמת הרמוניות הזרם שלו נמוכה או שווה לערכי שורת ‪ Rsce=33‬עומד בדרישות התקן ללא מגבלות‬
‫‪.‬‬
‫מאידך כל ציוד שרמת הרמוניות הזרם שלו גבוהה משורת ‪ Rsce=33‬עומד בתקן ‪IEC 61000-3-12‬‬
‫במגבלת ערך ה‪ Rsce -‬הרלוונטי ‪.‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫ד‪ .‬אמות מידה לאיכות חשמל ‪:‬‬
‫ד‪ .1.‬אמת מידה ‪.41‬איכות חשמל מיום ‪.22/7/13‬‬
‫ד‪ .2.‬אמת מידה ‪.48‬נזקים למכשירי חשמל במצב‬
‫יציב מיום ‪. 6/2/12‬‬
‫ד‪ .3.‬אמת מידה ‪.49‬פיצוי הגין נזקים למכשירי‬
‫חשמל מיום ‪. 1/6/03‬‬
‫‪21‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫ה‪.‬סיכום‪:‬‬
‫‪.1‬נכון להיום התקן האירופאי אומץ ללא פרק‬
‫המתח הנמוך (אמור להיכלל במהלך ‪.) 2015‬‬
‫‪.2‬הדגש בתקן הינו למאפייני המתח ללא הגבלת‬
‫השפעת זרם העומס ואופיו ‪.‬‬
‫‪.3‬במ"ג ת"י ‪ 50160‬מתעלם מ‪ 8-‬שעות בשבוע בו‬
‫המתח יכול לחרוג מ‪ -/+10%:‬מול ‪ 1.6‬באירופאי ‪.‬‬
‫‪.4‬מאחר ואיכות החשמל הינה תוצר גומלין‬
‫ספק‪/‬צרכן מן הראוי לדעתי ‪:‬‬
‫‪ 4.1‬לספק מתח ברמת עיוות מרבית בהתאם‬
‫לרגישות ואופי הצרכן ‪.‬‬
‫‪ 4.2‬להגביל את רמת העיוות ההרמוני בזרם‬
‫בהתאם לגודל הצרכן וקשיחות הרשת ‪.‬‬
‫‪22‬‬
‫שאלות ???‬
‫‪23‬‬
‫עוזרים למי שרוצה לעזור לעצמו‬
‫‪www.winboimengineering.com‬‬
‫חן חן על תשומת ליבכם!‬
‫‪24‬‬