תיבת חלוקת חשמל משמשת לקבלת כוח חשמלי ממקור במעלה הזרם ולהפצתו למספר מעגלים במורד הזרם תוך מתן מיתוג, הגנה, ניטור וגישה מבוקרת לאספקה היוצאת.
עבור אתרי בנייה, חשמל לבמה ואירועים, מערכות חשמל זמניות ויישומים תעשייתיים חיצוניים, בחירת קופסת חלוקה דורשת יותר מאשר בחירת דירוג נוכחי. יש לקחת בחשבון את דירוג ה-IP של המארז, ההגנה החשמלית, סוג המחבר, מספר המעגלים היוצאים, שיטת ההתקנה, סביבת ההפעלה וסידור כיבוי החירום.
מהי תיבת חלוקת חשמל?
תיבת חלוקת חשמל, הנקראת גם לוח חלוקת חשמל או לוח חלוקת חשמל, היא מארז המכיל התקני מיתוג והגנה חשמליים המשמשים לחלוקת ספק כוח נכנס אחד למספר מעגלים יוצאים מוגנים.
מערכת הפצה טיפוסית יכולה להיות מיוצגת כך:
כוח נכנס ← הגנה ראשית ← מדידה ← הפצה ← הגנת סניפים ← עומסים
בהתאם ליישום, תיבת הפצה עשויה להכיל:
מפסק ראשי
MCB
MCCB
RCD או RCCB
RCBO
שקעים תעשייתיים
מחברי חשמל
שנאים זרם
מונים דיגיטליים
עצירת חירום
פס אוטובוס ניטרלי
פס אדמה
בלוקים טרמינלים
בלוטות כבלים
הגנה מכנית
תא מפסק הניתן לנעילה
התצורה בפועל תלויה באספקה הנכנסת, בעומסים המחוברים, בסביבת ההתקנה ובדרישות החשמל הרלוונטיות.
כיצד פועלת קופסת חלוקת חשמל?
הפונקציה הבסיסית היא לחלק אספקת חשמל נכנסת גדולה יותר למספר מעגלים במורד הזרם.
לדוגמה, זרם נכנס גבוה- עשוי להיות מחובר למפסק ראשי. לאחר מכן, האספקה מופצת באמצעות התקני הגנה בודדים למספר שקעים נמוכים יותר-.
כיצד לבחור את הדירוג הנוכחי של תיבת חלוקת חשמל
דירוג נוכחי הוא אחד הפרמטרים הראשונים שנקבעו.
תצורות נפוצות עשויות לכלול:
16A
32A
63A
125A
250A
400A
800A
עם זאת, דירוג נוכחי גדול יותר אינו טוב אוטומטית.
יש לקבוע את הדירוג הנדרש מתוך:
דרישה מקסימלית
זרם עומס מתמשך
גיוון עומסים
עוצמת כבלים
זרם קצר-
תיאום הגנה
מתח אספקה
מספר שלבים
מספר ודירוג המעגלים היוצאים
דרישות עומס עתידיות
טווחי זרם אופייניים ויישומים
| טווח נוכחי | יישום טיפוסי |
|---|---|
| 16A | ציוד קטן, תאורה וכלים ניידים |
| 32A | ציוד בנייה ועומסים זמניים קטנים |
| 63A | מערכות חשמל זמניות בינוניות |
| 125A | ציוד בגודל-בינוני והפצה במורד הזרם |
| 250A | הפצת כוח זמני ואירועים גדולים |
| 400A | מערכות חשמל תעשייתיות או זמניות גדולות |
| 800A | הפצה עיקרית לפרויקטים גדולים |
אלו הן דוגמאות יישום ולא כללי גודל אוניברסליים. יש לאמת את דירוג הזרם הסופי מול מערכת החשמל בפועל.
כיצד לבחור את דירוג ה-IP הנכון?
דירוג ה-IP מתאר את עמידות המתחם בפני חדירת חפצים זרים מוצקים ומים.
עבור ציוד הפצה, הדירוגים הנפוצים כוללים:
IP44
IP54
IP65
IP67
הדירוג הנכון תלוי בסביבה בפועל במקום לבחור בדירוג ה-IP הגבוה ביותר הזמין.
| דירוג IP | הגנה כללית | יישום טיפוסי |
| IP44 | הגנה מפני חפצים גדולים מ-1 מ"מ או שווה למים ומתיזים | יישומים זמניים פנימיים וכלליים |
| IP54 | חדירת אבק מוגבלת והגנה מפני התזות מים | יישומי חוץ תעשייתיים וכלליים |
| IP65 | אבק-אטום ומוגן מפני סילוני מים | יישומי חוץ ובנייה |
| IP67 | אבק-אטום ומוגן מפני טבילה זמנית בתנאי בדיקה שצוינו | סביבות חיצוניות רטובות ותובעניות |
IP65 לעומת IP67
אין להתייחס ל-IP65 ו-IP67 כגרסאות "נמוכות" ו"גבוהות יותר" של אותה דרישת איטום.
הם מתייחסים לתנאי חדירת-מים שונים.
IP65 מיועד להגנה מפני סילוני מים, בעוד IP67 כולל הגנה מפני טבילה זמנית בתנאי בדיקה מוגדרים.
לָכֵן:
יש לבחור את דירוג ה-IP הנדרש בהתאם לחשיפה בפועל למים, ולא רק לפי הערך המספרי.
תיבת חלוקה המותקנת בחוץ תחת גשם עשויה לדרוש תצורה שונה מזו שיכולה להיות חשופה זמנית למים עומדים או לטבילה.
האם תיבת ההפצה השלמה עדיין עומדת בדירוג ה-IP שלה לאחר ההתקנה?
זו נקודה חשובה במהלך הרכש.
דירוג ה-IP חל על המתחם שהושלם תחת תצורת הבדיקה הרלוונטית. פתחים עבור:
בלוטות כבלים
שקעים תעשייתיים
לחצני לחיצה
חירום מפסיק
מטרים
מתגי בורר
רכיבי אוורור
יכול להשפיע על רמת ההגנה הסופית.
לדוגמה, מארז ריק עשוי להיות מתוכנן עבור IP65, אך כניסת כבל אטומה בצורה לא נכונה יכולה להפחית את ההגנה היעילה של היחידה המורכבת.
לכן, יש לבדוק את הדברים הבאים:
אטם לדלת
דירוג בלוטות הכבלים
איטום מחברים
פתחים לא בשימוש
הרכבה של מד ומתגים
מפרקי פאנל
כניסות כבלים תחתונות
בקרת ניקוז ועיבוי
באילו התקני הגנה משתמשים בתיבת חלוקת חשמל?
התקני הגנה שונים מבצעים פונקציות שונות.
MCB
MCB, או מפסק זרם זעיר, משמש בדרך כלל למעגלים יוצאי זרם-נמוכים יותר.
הפונקציות העיקריות שלו כוללות הגנה מפני:
לְהַעֲמִיס יוֹתֵר מִדַי
קצר חשמלי
MCBs מותקנים בדרך כלל על מעגלי שקע או ציוד בודדים.
MCCB
בדרך כלל משתמשים במפסק MCCB, או מפסק מארז יצוק, למעגלי זרם גבוהים יותר- ולהפצה ראשית.
פרמטרי בחירה חשובים כוללים:
זרם מדורג
מתח מדורג
מספר מוטות
קיבולת שבירת מעגל קצר-
הגנה תרמית
הגנה מגנטית
הגדרות מתכווננות
אנשי קשר עזר
עבור תיבות הפצה-עם זרם גבוה, ה-MCCB עשוי לשמש כמכשיר ההגנה הראשי הנכנס או היוצא העיקרי.
RCD / RCCB
התקני RCD ו-RCCB משמשים לזיהוי זרם שיורי.
תפקידם שונה מ-MCB.
| הֶתקֵן | פונקציה ראשית |
| MCB | הגנת עומס יתר וקצר- |
| MCCB | הגנת-עומס יתר ו-קצר גבוה יותר |
| RCD | הגנת זרם שארית- |
| RCCB | הגנת זרם שארית- |
| RCBO | הגנה מפני זרם-שיורי, עומס יתר וקצר- |
RCD/RCCB אינו מחליף MCB או MCCB להגנה מפני זרם יתר אלא אם כן ההתקן הנבחר כולל פונקציה זו באופן ספציפי.
מדוע משתמשים בעצירת חירום על תיבת הפצה?
עצירת חירום מספקת אמצעי להפעלה מהירה של כיבוי חירום של מערכת החשמל או מעגל הבקרה הרלוונטיים.
זה עשוי להידרש כאשר מצב חריג עלול ליצור סיכון בטיחותי.
מצבים פוטנציאליים כוללים:
תקלות חשמל
תקלה בציוד
כבלים פגומים
פעולת ציוד לא תקינה
מצבי חירום תחזוקה
אירועי בטיחות כוח אדם
מעגל עצירת החירום חייב להיות מתוכנן בהתאם לארכיטקטורת החשמל.
לחיצה על לחצן עצירה-חירום אינה אומרת בהכרח שכל רכיב במערכת ההפצה השלמה מנותק. נקודת המיתוג בפועל תלויה באופן שבו מעוצב מעגל החירום.
מהי תיבת חלוקת כוח במה?
קופסת חלוקת כוח במה מיועדת לחלוקת כוח חשמלי לעומסים מרובים המשמשים לאירועים זמניים, ציוד במה, תאורה, מערכות שמע, ציוד וידאו ותשתיות אירועים אחרים.
תצורת הפצת שלב נוכחית- גבוהה עשויה לכלול:
קלט זרם גבוה- → הגנה ראשית → מדידה → הגנה על ענפים → שקעים תעשייתיים
הוא עשוי גם לספק תפוקות זרם גבוהות- לחיבור ליחידות הפצה במורד הזרם.
לדוגמה, מערכת עם אספקה נכנסת של 250A עשויה להפיץ כוח דרך מספר מעגלי ענף של 32A תוך שמירה על תפוקות זרם גבוהות נוספות- עבור ציוד במורד הזרם.
שיקולי העיצוב העיקריים כוללים:
זרם נכנס
דירוגי מעגלים יוצאים
איזון שלבים
הגנת RCD
הגנת MCB
מדידה
עצירת חירום
תצורת מחבר
הגנה מכנית
הִטַלטְלוּת
ניהול כבלים
אין להתייחס למספר השקעים בנפרד מסך ההספק הזמין וטעינת הפאזה.
מהו לוח חלוקת חשמל באתר בנייה?
אתרי בנייה משתמשים בדרך כלל בציוד חלוקת חשמל זמני כדי לספק:
כלי עבודה חשמליים
תְאוּרָה
משאבות
מדחסים
ציוד ריתוך
מתקנים זמניים באתר
מכונות ניידות
סביבות בנייה יכולות לחשוף ציוד חשמלי ל:
אָבָק
גֶשֶׁם
בּוֹץ
השפעה מכנית
תנועה תכופה
נזק לכבלים
תנאי התקנה זמניים
לכן, יש לבחור את לוח החלוקה בהתבסס הן על דרישות החשמל והן על סמך הסביבה הפיזית.
בהתאם להתקנה, תכונות חשובות עשויות לכלול:
דירוג IP מתאים
הגנת RCD
הגנת MCB
תא מפסק הניתן לנעילה
עצירת חירום
מארז עמיד-לפגיעה
שקעים תעשייתיים
בלוטות כבלים
חיבור לאדמה
גלגלים ניידים או ידיות
כיצד לבחור קופסת הפצה עמידה למים עבור יישומים חיצוניים?
עבור יישומים חיצוניים, דירוג IP הוא רק חלק אחד מתהליך הבחירה.
החומר והמבנה של המארז משפיעים גם על הביצועים-לטווח ארוך.
גורמים חשובים כוללים:
טמפרטורת הסביבה
חשיפת UV
גֶשֶׁם
אָבָק
לַחוּת
הִתְעַבּוּת
חשיפה כימית
השפעה מכנית
עמדת התקנה
שיטת כניסת-כבל
לדוגמה, תיבת חלוקה המותקנת מתחת לגג אך חשופה לאבק ולגשם מדי פעם עשויות להיות בעלת דרישות שונות מציוד המותקן באזור שבו אפשרית טבילה זמנית במים.
קופסאות חלוקה מפלדת אל חלד לעומת הנדסה מפלסטיק
יש לבחור את חומר המארז בהתאם לסביבת ההפעלה ולדרישות המכניות.
| גוֹרֵם | נירוסטה | פלסטיק הנדסי |
| חוזק מכני | בדרך כלל גבוה | תלוי בחומר ובמבנה |
| מִשׁקָל | גבוה יותר | בדרך כלל נמוך יותר |
| עמידות בפני קורוזיה | גבוה עם ציון וגימור מתאימים | בדרך כלל טוב, תלוי בחומר |
| בידוד חשמלי | דורש הארקה מתאימה של המתחם המוליך | בידוד חשמלי באופן טבעי |
| הִטַלטְלוּת | לְהוֹרִיד | גבוה יותר |
| עמידות בפני השפעה | תלוי בעובי ובמבנה | תלוי בחומר ובעיצוב הקיר |
| התאמה חיצונית | מתאים בגימור מתאים | מתאים כאשר מתקיימים דרישות UV וטמפרטורה |
| יישומי בנייה | מתאים לתצורות-כבדות | מתאים לתצורות ניידות |
ניתן לבחור פלדת אל חלד 304 כאשר חוזק מכני, עמידות בפני קורוזיה וטיפול חוזר חשובים.
ניתן לבחור פלסטיק הנדסי כאשר משקל נמוך יותר, בידוד חשמלי וניידות הם בראש סדר העדיפויות.
אף חומר אינו טוב יותר באופן אוניברסלי. הבחירה הנכונה תלויה ביישום.
מה המשמעות של IK10 על תיבת חלוקת חשמל?
דירוגי IP ו-IK מתארים מאפיינים שונים.
דירוג IP → הגנה מפני כניסה
דירוג IK → הגנה מכנית מפני פגיעות
IK10 מייצג רמה גבוהה של עמידות מכנית בפגיעה בתנאי הבדיקה הישימים.
זה יכול להיות חשוב עבור תיבות הפצה המשמשות ב:
אתרי בנייה
התקנות במה
מערכות חשמל זמניות
סביבות תעשייתיות
שטחים ציבוריים
ציוד חשוף לטיפול מכני
דירוג IK גבוה אינו אומר באופן אוטומטי דירוג IP גבוה יותר.
יש לציין את שני הדירוגים בנפרד כאשר נדרשים גם הגנה מפני מים וגם עמידות מכאנית.
מהו IEC 60309 ומדוע הוא משמש להפצה תעשייתית?
IEC 60309 משויך לתקעים תעשייתיים, שקעים-, מחברים ומצמדי מכשירים.
ציוד הפצה תעשייתי עשוי להשתמש בחיבורי IEC 60309 עבור יישומי חשמל זמניים ותעשייתיים.
פרמטרי הבחירה כוללים:
זרם מדורג
מתח מדורג
מספר מוטות
תֶדֶר
סידור הארקה
הגנת הסביבה
תצורת מחבר
הדירוגים הנוכחיים הנפוצים כוללים:
16A
32A
63A
125A
דירוג המחבר חייב להתאים להגנה על המעגל, לקיבולת הכבל ולעומס המחובר.
עבור ציוד הפצת זרם גבוה-, יש לבדוק גם את סידור המחברים הנכנס והיוצא מול ארכיטקטורת חלוקת החשמל המלאה.
מהו חיבור Powerlock?
מחברים מסוג Powerlock-משמשים לחיבורי חשמל-גבוהים שבהם נדרשים חיבור וניתוק מהירים.
הם נחשבים בדרך כלל עבור בקשות הכוללות:
כוח זמני
אירועים
ציוד במה
גנרטורים
מערכות הפצה גדולות
ציוד תעשייתי
בעת בחירת מערכת מחברים-גבוהים, המהנדס צריך לאשר:
דירוג נוכחי
דירוג מתח
מספר מוטות
סידור שלב
שיטת הארקה
תאימות מחברים
גודל כבל
הגנת הסביבה
שיטת נעילה מכנית
יש לבחור את המחבר כחלק ממערכת החשמל השלמה ולא כרכיב מבודד.
כיצד יש להתייחס לטעינת שלב?
תיבת הפצה תלת-פאזית יכולה לכלול כמה-מעגלים יוצאים חד פאזיים.
לְדוּגמָה:
L1 → עומסים מרובים של 230V
L2 → עומסים מרובים של 230V
L3 → עומסים מרובים של 230V
אם רוב העומסים מחוברים לפאזה אחת, המערכת עלולה להיות לא מאוזנת.
חוסר איזון בשלב יכול לגרום ל:
זרמי פאזה לא שווים
זרם ניטרלי מוגבר
העמסה לא אחידה של האספקה במעלה הזרם
קיבולת זמינה מופחתת בפאזה אחת
לכן, יש לחלק את המעגלים היוצאים על פני השלבים הזמינים בהתאם לעומס הצפוי.
עבור תיבת הפצה- ספציפית לפרויקט, יש לאשר את הקצאת השלב מהעומסים המחוברים בפועל ולא מספירת שקעים בלבד.
לוחות הפצה ניידים לעומת קיר-
שיטת ההתקנה היא גורם בחירה חשוב נוסף.
| תכונה | לוח הפצה נייד | לוח מותקן{{0} על הקיר |
| תְנוּעָה | מיועד לרילוקיישן | התקנה קבועה |
| שימוש אופייני | בנייה ואירועים | מערכות תעשייה ובניין |
| קַרפִּיף | פלסטיק או מתכת | פלסטיק או מתכת |
| ניהול כבלים | לעתים קרובות חשוב | יותר מובנה |
| הַתקָנָה | זְמַנִי | קבוע או חצי-קבוע |
| הֲגָנָה | תלוי ביישום | תלוי בסביבה |
| גישה לתחזוקה | לעתים קרובות גישה קדמית | גישה קדמית |
| ידיות/גלגלים | עשוי להידרש | בדרך כלל לא נדרש |
ציוד נייד צריך לשקול גם:
עיצוב ידית
מִשׁקָל
אחסון כבלים
הגנה מכנית
נגישות מחברים
יציבות במהלך הפעולה
כיצד להגדיר תיבת חלוקת חשמל עבור פרויקט?
עבור פרויקט מותאם אישית, יש לפתח את התצורה מלוח הזמנים של העומס החשמלי.
תהליך העיצוב יכול לבצע את השלבים הבאים:
שלב 1: הגדר את האספקה הנכנסת
לְאַשֵׁר:
מֶתַח
תֶדֶר
מספר שלבים
זרם מקסימלי
סוג מחבר
סידור הארקה
שלב 2: הגדר את העומסים
רְשִׁימָה:
צִיוּד
כוח מדורג
זרם הפעלה
זרם מתחיל
שָׁלָב
מחזור חובה
שלב 3: הגדר את המעגלים היוצאים
לִקְבּוֹעַ:
מספר מעגלים
סוג שקע
זרם יציאה
הגנת מעגל
דרישות כבלים
שלב 4: בחר הגנה
לִבחוֹר:
מפסק ראשי
MCBs סניף
MCCBs
RCD/RCCB/RCBO
הגנת עומס יתר במידת הצורך
שלב 5: בחר את המתחם
לְאַשֵׁר:
דירוג IP
דירוג IK
חוֹמֶר
מידות
שיטת הרכבה
טווח טמפרטורות
דרישות קורוזיה
שלב 6: עיצוב כניסת כבלים
לְאַשֵׁר:
קוטר כבל
סוג בלוטות כבלים
כיוון כניסה
מספר כניסות
דרישות איטום
שלב 7: אמת תיעוד ובדיקה
לְהַכִין:
ציור סידור כללי
דיאגרמת קו- בודדת
דיאגרמת חיווט
כתב חומרים
גיליונות נתונים של רכיבים
תוכנית בדיקה
הליך FAT
איזה מידע צריך להיות כלול בתיבה לחלוקת חשמל?
הצעת מחיר מלאה צריכה לספק מספיק מידע כדי שהספק יוכל להגדיר את המערכת החשמלית והמכנית בצורה נכונה.
על הרוכש לציין באופן אידיאלי:
| קָטֵגוֹרִיָה | מֵידָע |
| אספקת חשמל | מֶתַח |
| תֶדֶר | |
| שָׁלָב | |
| זרם מקסימלי | |
| קלט ראשי | סוג מחבר |
| דירוג נוכחי | |
| שקעים | כַּמוּת |
| מֶתַח | |
| נוֹכְחִי | |
| סוג מחבר | |
| הֲגָנָה | MCB |
| MCCB | |
| RCD/RCCB | |
| ניטור | מד מתח |
| מַד זֶרֶם | |
| מד אנרגיה במידת הצורך | |
| בְּטִיחוּת | עצירת חירום |
| תא מפסק הניתן לנעילה | |
| קַרפִּיף | דירוג IP |
| דירוג IK | |
| חוֹמֶר | |
| מידות | |
| סְבִיבָה | טֶמפֶּרָטוּרָה |
| חשיפת UV | |
| חשיפה לגשם/מים | |
| הַתקָנָה | נייד או{0}}מותקן על הקיר |
| התאמה אישית | תצורה פנימית |
| הַתאָמָה | תקנים ישימים |
| מִסְחָרִי | כַּמוּת |
| MOQ | |
| זמן אספקה | |
| Incoterm |
ככל שההצעה מלאה יותר, כך קל יותר להשוות הצעות מחיר של ספקים על בסיס טכני.
