כשמופע נוגע בגוף מתכתי מוארק, זורם זרם תקלה. ההגנה בפני חישמול בנויה על כך שהזרם הזה יהיה גדול מספיק כדי שהמבטח ינתק מהר. מה שקובע כמה גדול הוא יהיה, זו עכבת לולאת התקלה.
מה זו הלולאה
הזרם יוצא מהשנאה, עובר במוליך המופע עד נקודת התקלה, חוזר דרך מוליך ההגנה (ובשיטות מסוימות גם דרך האדמה) וחוזר לשנאה. העכבה של כל המסלול הזה היא Zs. ככל שהקו ארוך יותר והמוליכים דקים יותר, Zs גדולה יותר.
מ־Zs לזרם הקצר
זרם התקלה הוא המתח בין המופע לאדמה חלקי עכבת הלולאה:
Ik = U₀ / Zs
ברשת של 230V לאדמה ועכבת לולאה של 1Ω, זרם התקלה הוא בערך 230A.
מתי המא״ז מנתק מיד
למא״ז (מפסק אוטומטי זעיר) יש שני מנגנונים: תרמי, שמנתק עומס יתר לאט, ומגנטי, שמנתק מיד. כדי שהניתוק יהיה מגנטי ומיידי, זרם התקלה צריך להגיע לזרם ההפעלה המגנטי Ia, שתלוי באופיין המא״ז:
| אופיין | זרם הפעלה מגנטי |
|---|---|
| B | 5·In |
| C | 10·In |
| D | 20·In |
התנאי הוא:
Ik ≥ Ia ⟺ Zs ≤ U₀ / Ia
דוגמה
מא״ז C16 ברשת 230V:
Ia = 10 × 16 = 160A
Zs ≤ 230 / 160 ≈ 1.44Ω
אם עכבת הלולאה שנמדדה או חושבה היא 1.2Ω, זרם התקלה הוא כ־192A, מעל 160A, והמא״ז ינתק מיד. אם היא 2Ω, זרם התקלה הוא כ־115A בלבד: המא״ז לא ינתק מגנטית, וצריך לבדוק שהוא מנתק בזמן הנדרש בתקנות, או לשנות משהו בתכנון.
מה אפשר לעשות כש־Zs גדולה מדי
- לקצר את הקו או להגדיל את חתך המוליכים, וכך להקטין את
Zs. - לבחור מא״ז באופיין נמוך יותר (C במקום D, או B במקום C), אם העומס מאפשר.
- להוסיף ממסר פחת, שמגיב לזרם הזליגה עצמו ולא לגודל זרם הקצר.
בקיצור
Zs קובעת את זרם הקצר, וזרם הקצר קובע אם המא״ז ינתק מיד. בודקים Zs ≤ U₀ / Ia לפי האופיין והזרם הנקוב, וכשהתנאי לא מתקיים, מתקנים את התכנון.
