מערכת החשמל הביתית | חלק ב'

[admin]

שלום,

בהמשך לפוסט הקודם שלי על מושגי יסוד בחשמל ביתי, הפעם אכתוב איך כל זה עובד באופן מעשי ולא רק מושגים תיאורטיים. שוב אדגיש - אני לא חשמלאי מוסמך! אשמח לתיקונים והערות מבעלי מקצוע.

לוח החשמל

לוח החשמל הוא נקודת הכניסה של החשמל לבית. ואלו המרכיבים העיקריים שלו:

המפסק הראשי (מא"ז)

זהו השער המרכזי שדרכו נכנס החשמל לבית. החשמל מסופק דרך חברת החשמל, הוא עובר בדרך דרך המונה כדי לתעד כמה חשמל עבר, ואז מגיע למפסק הראשי אצלינו בלוח החשמל, וממנו ממשיך הלאה למפסקים משניים ומשם לצרכני החשמל בקצה.
ניתן לזהות די בקלות את המספק הראשי, הוא המפסק עם הערך הגבוה ביותר בלוח (על כל מפסק כתוב כמה אמפר הוא מספק, בדרך כלל רשום מספר והאות C לידו) ובדרך כלל הוא ממוקם בנפרד משאר המפסקים.
בחיבור חד פאזי יש מפסק ראשי אחד, בחיבור תלת פאזי יש מפסק משולש (3 מחוברים יחד).

ממסר פחת (מפסק מגן)

אחרי המפסק הראשי מותקן רכיב בטיחות קריטי שנקרא "ממסר פחת". זה למעשה מפסק מגן המיועד להגן עלינו מפני התחשמלות.
איך זה עובד? ממסר הפחת בודק באופן רציף שכל החשמל שיוצא דרך הפאזה חוזר דרך האפס. אם חלק מהזרם "בורח" למקום אחר (כמו דרך אדם שנוגע בחשמל), ממסר הפחת מזהה זאת ומנתק מיד את החשמל.
לממסר הפחת יש גם לחצן טסט שבאמצעותו ניתן לבדוק שהמנגנון תקין ומספק הגנה.

מעגלי חשמל (מאמ"ת)

אחרי ממסר הפחת, החשמל מתפצל למעגלים שונים דרך מפסקים אוטומטיים זעירים (מאמ"ת). יש שני סוגים עיקריים:

1. מעגלי תאורה - בדרך כלל עד 10 אמפר

   • משרתים את כל גופי התאורה בבית
   • מחולקים לפי אזורים (סלון, מסדרון, חדרי שינה, מטבח וכו')

2. מעגלי כוח (שקעים) - בדרך כלל 16 אמפר

   • משרתים את כל השקעים בבית
   • מחולקים לפי אזורים או לפי סוגי מכשירים (מטבח, סלון, מכונת כביסה, מזגן, דוד וכו')

ככל שיש יותר מעגלים בבית, כך אפשר לנצל טוב יותר את החשמל המגיע אלינו. אם יש רק מעטים, עלול להיווצר מצב שבו החשמל "קופץ" למרות שיש לנו חיבור גדול מספיק.

צנרת וחיווט

צינורות חשמל בקירות

מסתבר שחוטי החשמל לא סתם "תקועים" בתוך הקיר, אלא עוברים בתוך צינורות מיוחדים:
בקירות רגילים משתמשים בצינורות שרשוריים, הצינורות מאפשרים החלפת חוטים במקרה הצורך, כמו בשדרוג חשמל בבית ישן.
בקצה הצינור מותקנת קופסה מיוחדת (נקראת "קופסת 55") שבתוכה מחברים את השקעים או המפסקים.

חוטי החשמל

לחוטי החשמל יש קוד צבעים מוסכם:

• אדום או חום = פאזה (החוט ה"חי")
• כחול או שחור = אפס
• ירוק-צהוב = הארקה
• סגול = לפעמים משמש כהמשך של פאזה ממפסק לגוף תאורה

לעובי החוטים יש משמעות קריטית:

• 0.75 מ"מ - הדק ביותר, לשימושים קלים בלבד
• 1.5 מ"מ - עובי סטנדרטי למעגלי תאורה
• 2.5 מ"מ - עובי סטנדרטי למעגלי כוח/שקעים

העובי של החוט קובע כמה חשמל יכול לעבור דרכו בבטחה. ניתן להשוות זאת לצינור מים - ככל שהצינור רחב יותר, כך יותר מים יכולים לזרום דרכו.

ישנם שני סוגים עיקריים של חוטים:

• חוטים "חד-גידיים" - קשיחים, משמשים בתוך הקירות.
• חוטים "רב-גידיים" - גמישים יותא, משמשים בכבלים מאריכים ובמכשירי חשמל.

מערכות "תחת הטיח" ו"על הטיח"

כשמוסיפים שקע או נקודת חשמל חדשה, יש שתי שיטות עיקריות:

מערכת "תחת הטיח" (ת"ט)

החוטים והקופסאות מוסתרים בתוך הקיר, ורק החלק החיצוני של השקע/מפסק נראה, זה דורש חציבה בקיר והסתרת צינורות וקופסאות.
יקר יותר אך אסתטי

מערכת "על הטיח" (ע"ט)

החוטים עוברים בתעלות חיצוניות על הקיר, השקעים והמפסקים מותקנים על הקיר, לא דורש חציבה בקירות, זול משמעותית אך פחות אסתטי.

שתי השיטות תקניות ובטיחותיות, וההחלטה במה לבחור היא בעיקר שיקול של אסתטיקה מול עלות.

כמה חשמל צורך בית מודרני?

בעבר, בתים רבים חוברו לחשמל של 25 אמפר, שהיה מספיק לתאורה ולכמה מכשירים בסיסיים. אבל חישוב פשוט: 25 אמפר × 220 וולט = בערך 5,750 ואט.

כיום, בית ממוצע צורך הרבה יותר:

• מקרר (500 ואט)
• מזגן (1000-2500 ואט)
• מכונת כביסה (500-2000 ואט, תלוי אם מחממת מים)
• תנור אפייה (2000-2500 ואט)
• קומקום (2000 ואט)
• מייבש כביסה (2000-3000 ואט)

כבר ברור שחיבור של 25 אמפר לא מספיק למשפחה מודרנית - בקושי אפשר להפעיל מזגן, מקרר ותנור בו-זמנית. לכן, בבתים חדשים או משופצים מקובל כיום חיבור של 40 אמפר (כ-9,000 ואט) או אפילו תלת-פאזי של 3×25 אמפר (כ-17,250 ואט).

אשמח לתגובות, הערות ותיקונים!

[א י]

@admin כתב במערכת החשמל הביתית | חלק ב':

חוטי החשמל
לחוטי החשמל יש קוד צבעים מוסכם:

אדום או חום = פאזה (החוט ה"חי")
כחול או שחור = אפס
ירוק-צהוב = הארקה

הנ"ל בבתים יחסית חדשים או לא ישנים כ"כ
בבתים ישנים חשוב מאוד לשים לב
החיובי הוא גם כחול
השלילי הוא שחור
הארקה הוא לבן

אא"כ הבית לא ישן דיו או שהוחלפו בו חוטי החשמל

[שלוש ידיים]

@א-י כתב במערכת החשמל הביתית | חלק ב':

בבתים ישנים חשוב מאוד לשים לב
החיובי הוא כחול

בבתים של 60 שנה החיובי הוא אדום ואין כלל כחול

[א י]

@שלוש-ידיים אצלי בבית היה (ובעוד כמה מקומות ראיתי) שחור למינוס וכחול לפלוס
אבל כמובן נתקלתי גם באדום כפלוס (כנראה יותר נפוץ)
אולי לפני 60 שנה התקן לא היה מוחלט ואחיד
מעניין לברר

[רפאל 0]

@שלוש-ידיים ו @א-י ,
סתם קצת רקע:
כמו היום שנהוג להבדיל בין שלושת הפאזות על ידי שימוש ב-חום, חום כתום, חום שחור, אז בעבר היו משתמשים בצבעים חום, כחול וסגול. ולאפס היו משתמשים בשחור. ובעבר העוד יותר רחוק היו משתמשים באדום במקום חום (אולי האדום השחים...).
ועוד משהו. בחיווט של הבית עושים שימוש בצבע של הפאזה L1, דהיינו חום. (ולא משנה אם בפועל הוא מוזן מפאזה אחרת). וב'פאזה חוזרת' משתמשים בצבע של פאזה L2 או L3.
מה זה 'פאזה חוזרת'? פאזה שלא תמיד היא תחת מתח. למשל - המוליך שהולך מהמפסק לתאורה. לא תמיד יש בה מתח, למשל כאשר המפסק מכובה. אז כדי למנוע מצב בו יגיע חשמלאי ויבדוק שאין חשמל במנורה, ואז מישהו ילחץ על המפסק והוא יכול להתחשמל, אז עושים צבע שונה להודיע לו שייתכן שאין מתח בגלל שהמפסק מכובה.
לכן בבתים ישנים ניתן לראות צבע כחול או סגול שמגיע בתור פאזה לתאורה.

[מאיר ליברזון]

@admin כתב במערכת החשמל הביתית | חלק ב':

ישנם שני סוגים עיקריים של חוטים:

חוטים "חד-גידיים" - קשיחים, משמשים בתוך הקירות.
חוטים "רב-גידיים" - גמישים יותא, משמשים בכבלים מאריכים ובמכשירי חשמל.

ישנם גידים, וישנם כבלים. גיד הינו בודד וכבל מורכב משניים לפחות.

ישנם גידים רכים וישנם קשיחים. ישנם כבלים שמורכבים מגידים רכים ויש מקשיחים.
בדרך כלל הגמישים משמשים לחיווט בתוך הלוח או בתוך תעלות(אסור להשחיל במובילים [שרשורי, מריחף וכו'] גידים רכים)

[רפאל 0]

@מאיר-ליברזון כתב במערכת החשמל הביתית | חלק ב':

ישנם גידים, וישנם כבלים. גיד הינו בודד וכבל מורכב משניים לפחות.

תיקון קטן: יש גם כבלים של גיד אחד.
ההגדרה האמיתית של כבל הוא שיש לו 2 בידודים. סביב המוליך, וסביב הבידוד.
וסתם עובדה מעניינית: הבידוד שיש סביב המוליכים בכבל ירוק, שונה מהבידוד שיש סביב מוליכים בודדים. בכבל ירוק הבידוד הפנימי נקרא בידוד 90 (והירוק עצמו הוא בידוד 70), ובמוליכים בודדים הבידוד הוא בידוד 70.
ולכן יש אפשרות להקל בעובי המוליכים כאשר משתמשים בכבל, בהתאם לתקנות החשמל שאולי בהזדמנות אפרט אותן.

[kasnik]

@admin כתב במערכת החשמל הביתית | חלק ב':

דרך כלל רשום מספר והאות C לידו

לפעמים את האות A
תלוי בחברות

מחולקים לפי אזורים או לפי סוגי מכשירים (מטבח, סלון, מכונת כביסה, מזגן, דוד וכו')

עד כמה שזכור לי, כיום שמים למזגן 20
@רפאל-0 אני טועה?

Spoiler

0.75 מ"מ - הדק ביותר, לשימושים קלים בלבד

זה עדיין בשימוש היום?

מערכת "תחת הטיח" (ת"ט)

תה''ט ו- מה''ט...

חוטים "חד-גידיים" - קשיחים, משמשים בתוך הקירות.

וכן הם עמידים יותר...

כיום חיבור של 40 אמפר

עדיין?
כי זה היה לפני 20 שנה
זכור לי שהיום זה תלת בכל הבתים

[מאיר ליברזון]

היום אכן עושים את הבתים תלת פאזי.
אין כמעט מאז A היום. בתעשיה אולי, היה A ו B אחד למנועים ואחד לא מכשירים ללא מנועים. הC כולל את שניהם.
@רפאל-0 אכן אתה צודק לגבי הכבל... רק השמות בפוסט הפריעו לי

[רפאל 0]

בואו נעשה כאן סדר במונחים וההגדרות, ומקווה שזה יתן תמונה ברורה של הדברים (וסליחה על העיכוב, זה יושב אצלי בטיוטות מלפני יומיים, אבל רק עכשיו השלמתי את זה ...).
קחו נשימה, תכינו קפה, מתחילים:

נתחיל עם מוליך.
מוליך הכוונה בד"כ לחוט תיל מוארך שעשוי מחומר שמוליך חשמל. בעצם, החלק הפנימי של מה שאנחנו קוראים 'חוט חשמל'. לצורך העניין - בד"כ הוא עשוי מנחושת או מאלומניום.
"מוליך מבודד".
זה מה שנקרא בפי העם חוט חשמל. שזה מוליך שמלופף עם בידוד חשמלי. מוליך מבודד יכול להיות בשלל צבעים, ועשוי מכל מיני חומרים (PVC למשל).
כבל חשמל
כפי שכתבתי לעיל, כבל הוא מוליך מבודד, שמבודדים אותו בבידוד נוסף.
ומכאן מגיעים לנושא של "חד גידי" ו"רב גידי". הסוגייא הזאת שייכת אך ורק בכבלים (לא במוליכים @admin!).
דהיינו, יש כבל רב גידי, שזה אומר שלקחו כמה מוליכים מבודדים וציפו אותם בבידוד נוסף.
ויש כבל חד גידי, שזה אומר שלקחו רק מוליך מבודד אחד ועשו לו עוד בידוד.

Spoiler

ולמה, למען ה', צריך עוד בידוד?
תשובה: כי יש מקומות שמותר על פי התקנות להשתמש רק עם כבלים. תשובה נוספת: כשמשתמשים בכבלים, יש מקומות שניתן להקל בעובי המוליך הנצרך, מה שיכול להוזיל עלויות.

עכשיו נחזור למוליכים.
ישנם 2 סוגים של מוליכים
יש מוליך יצוק / קשיח ויש מוליך שזור.
מוליך יצוק - כאשר המוליך עשוי ממקשה אחת, בעובי המבוקש.
מוליך שזור - כאשר המוליך עשוי משזירת הרבה מוליכים דקיקים בעובי הנצרך.

נצא רגע מההגדרות לטובת כלל חשוב:
במערכת החשמל הביתית אסור להשתמש במוליכים שזורים.
זהו כלל ברזל, בין אם משתמשים בסופיות ובין אם לאו.בין אם זה מושחל ובין אם זה בתעלות. בין אם זה גבוה ובין אם זה נמוך.
למעט - בחיבורים פנימיים בתוך לוח החשמל.
מה שכן, כל מה שאינו חלק אינטגרלי מהמערכת הביתית, אז מותר. למשל, כבלים מאריכים, מוצרי חשמל וכדו'.

מא"ז - מפסק אוטומטי זעיר.
נקרא בפי העם: פיוז, פקק, שאלטר ועוד שלל שמות, הקשורים לצורת פעילותם לפני שנים רבות .
מה תפקידו? אז התשובה המפתיעה היא: להגן על המוליכים. ולא, לא כדי למנוע התחשמלות!
מה הכוונה להגן על המוליכים? אז ככה. כאשר עובר זרם בתוך מוליך, הוא גורם לחימום של המוליך. חימום זה עלול לגרום להמסת ההבידוד, וגרוע מכך - ליצירת שריפות.
לכן כדי שהחימום יהיה מבוקר, יש להתאים את עובי המוליכים לזרם שיעבור בו, שכן ככל שעובי המוליכים גדולים יותר, כל מתאפשר לזרם גבוה יותר לעבור בו.
ובכן, תפקידו של מא"ז הוא: לנתק את זרימת החשמל כאשר הוא עלול להיות מסוכן למוליכים. על המא"ז נקוב ערך הזרם המירבי שניתן להעביר דרכו (בד"כ עם האות C (או B). כל שאר האותיות הם נדירים ביותר בחשמל הביתי, ומשמשים בעיקר בתעשייה).

וכיוון שמוליכים ומא"זים לא מיוצרים בהזמנה אישית, אלא מצויים במידות מסחריות, אז קבעו מהו הזרם המירבי המותר לכל מוליך מסחרי (בחשמל הביתי). כלומר - עבור כל שט"ח קיים ערך מירבי שזהו הגבוה ביותר שמותר לחבר לו.
המקובל הוא:
למוליכים 1.5 ממ"ר - מא"ז עד 10 אמפר (משמש בד"כ לתאורה).
למוליכים 2.5 ממ"ר - מא"ז עד 16 אמפר (בד"כ רוב המעגלים בבית).
למוליכים 4 ממ"ר - מא"ז עד 20 (או 25) אמפר.
למוליכים 6 ממ"ר - מא"ז עד 32 אמפר.
למוליכים 10 ממ"ר - מא"ז עד 40 (או 50) אמפר.
(כתבתי כאן את המא"זים ושט"ח המצויים בד"כ. יש גם מא"זים יותר קטנים, ראיתי פעם של 0.5 אמפר! וכמובן שיש גם מוליכים דקים יותר, אבל לא מצוי לשימוש (@kasnik)).

ואגב, אציין תקנה לא כ"כ מוכרת: יש היתר בחוק החשמל להסתעף לתאורה עם מוליכים 1.5 ממ"ר, ממעגל קיים של 2.5 ממ"ר המוגם במא"ז 16, ובתנאי שהזרם הצפוי לא יעלה על 10 אמפר (אם כי יש לי השגה על זה...)

ולסיום, אתייחס למה ש @kasnik כתב:

עד כמה שזכור לי, כיום שמים למזגן 20

ראשית כל, לא. רוב המזגנים יושבים על מעגל 16.
ובכל אופן, כדי לשים מא"ז 20, יש צורך במוליכים בעלי שט"ח מתאים. החשמלאים שמחליפים את המא"ז 16 ל 20 בלי להחליף את המוליכים, ויש כאלו, - פושעים!.
(אסייג כי קיימים אופנים לחבר מא"ז 20 למוליכים 2.5, ואכמ"ל. רמז: הספויילר שבפוסט).

[חנינא]

@מאיר-ליברזון כתב במערכת החשמל הביתית | חלק ב':

אין כמעט מאז A היום. בתעשיה אולי, היה A ו B אחד למנועים ואחד לא מכשירים ללא מנועים. הC כולל את שניהם.

כשכתוב A אחרי המספר זה אמפר
ומה שכתוב C16 C25 או A/B לפני המספר זה רמת הרגישות לעומס יתר
האם הוא יחזיק לזמן מה עומס רגעי או שמיד יקפוץ למשל מזגן שנכנס לפעולה ברגע הראשון (אולי כמה רגעים) יכול לקחת יותר ממה שהמפסק מאפשר לו
C זה רגישות יותר נמוכה מה שנותן מרחב זמן עד שהוא יקפוץ

[kasnik]

@רפאל-0 כתב במערכת החשמל הביתית | חלק ב':

החשמלאים שמחליפים את המא"ז 16 ל 20 בלי להחליף את המוליכים, ויש כאלו, - פושעים!.

דיברתי על בתים חדשים, וכד'
מראש מעבירים מוליכים (או כבל במקרה של עה''ט וכד' ) בעובי התיקני

Spoiler

@רפאל-0 כתב במערכת החשמל הביתית | חלק ב':

וכמובן שיש גם מוליכים דקים יותר, אבל לא מצוי לשימוש (@kasnik)).

בטח שמצוי, גם יותר דקים מזה,
אבל זה כבר בתחום שלי (מחשבים ואלקטרוניקה)