איך בוחרים כבלים חשמליים נמוצי מתח למרכזי קניות מסחריים?

למה כבלים נמוכי מתח קריטיים לבטיחות ואמינות של קניונים

תקני מתח נמוך והקשר רגולטורי: IEC 60364, NEC Article 300, ודרכי עמידה בדרישות מקומיות

כבלים חשמליים בני מתח נמוך המשמשים במרכזי קניות (אלה הפועלים תחת 1,000 וולט זרם חילופין) חשובים מאוד להבטחת הבטיחות החשמלית של כולם. על הכבלים האלה לעמוד בכללים מחמירים שנקבעו על ידי תקנים בינלאומיים ומקומיים. לדוגמה, IEC 60364 שמתקיים כמדריך עיקרי ברחבי העולם להתקנות חשמל בבניינים. התקן הזה מבטיח התנגדות דיילת מספקת והגנה מתאימה מפני קצר לאדמה, כדי שאיש לא יסבול מהלם חשמלי. כאן באמריקה, הקוד החשמלי הלאומי כולל סעיףخاص שלו בשם מאמר 300 שמפרט בדיוק כיצד יש לנתב, לרווח ולתמוך בכבלים בתוך נכסים מסחריים. מחקרים מראים שמעקב אחר ההנחיות האלה יכול לצמצם תאונות של פורקנית קשת בקרוב לשני שלישים במקומות כמו מרכזי קניות. אזוריים שונים משנים גם הם את הרעיונות הבסיסיים האלה. באזורים מסוימים נדרשים ציפויים מיוחדים עמידים בפני להט על כבלים במקום בו אנשים רבים עוברים באופן קבוע, כדי להתמודד עם סיכוני שריפה ספציפיים. ואל נשכח מה קורה כשעסקים מתעלמים מהכללים האלה. הקנס לבדו יכול לעלות על 740,000 דולר לפי OSHA משנה שעברה, ובנוסף לכך כל טענות ביטוח הקשורות לבעיות חשמל עשויות לא להימשך אם לא עמדו בקודים הנכונים מראש.

היתרונות של כבלי חשמל נמוך המתח על פני כבלי חשמל ממוצע המתח בסביבות קמעונאיות

כבלים נמוצי מתח הפכו לפתרון חיוני בסביבות קמעונאיות עסוקות שבהן הבטיחות היא בעלת חשיבות ראשונה. מערכות מתח בינוני שמעל 1,000 וולט דורשות אמצעי כלאה מיוחדים ומגיעות עם סיכונים חמורים כמו פולטים קשת וזרמי מגע מסוכנים. מערכות מתח נמוך מאפשרות לטכנאים לעבוד בבטחה גם כאשר החנויות פתוחות, ולכן יש פחות זמן דاון כשנורות נכבות או כשמערכות מיזוג אוויר זקוקות לתיקון. הכבלים האלה גם מקלים בצורה משמעותית על החיבור לציוד בטיחות קריטי. חישבו על שלטי יציאה ואזעקות אש שדורשים זרם מהימן כל הזמן. בנוסף, הם יוצרים הפרעה אלקטרומגנטית מינורית בהשוואה לאפשרויות מתח גבוה יותר, מה שאומר שמכונות נקודת מכירה ומצלמות אבטחה ממשיכות לפעול כראוי ללא תקלות בלתי צפויות. מה באמת חשוב בתקנות בניין? ריווח מתח נמוך עובד היטב עם חומרים LSZH שמפיקים עשן מינימלי ואינם משחררים גazy רעלניים במקרה של שריפה, משהו הכרחי בהחלט לצורך המעברים הצפופים שדרך них עלולים הקונים להיפלט.

קריטריונים טכניים מרכזיים לבחירת כבלים חשמל בoltage נמוכה במרכזי קניות

ביצועי אש: LSZH, IEC 60332-3, ודרישות NFPA 130 עבור אזורי הרכזים ציבוריים

במקרים של מרחבי קמעונאות עמוסים באנשים, כבלים בעלי עמידות באש בoltage נמוכה אינם אופציה – הם הכרחיים. החומר LSZH המשמש בכיסויי הכבלים ממש מצמצם את כמות הגזים המסוכנים הנפלטים כשהדברים נדלקים, מה שעושה את ההתפנות מהבניין הרבה יותר בטוחה לכל מי שבפנים. התאמה לסטנדרטים חשובים כמו IEC 60332-3 בנוגע להתקדמות הלהטת ו-NFPA 130 לגבי אזורי תחבורה שומרת על רמות העשן תחת שליטה, בערך 0.15 צפיפות אופטית למטר מדידה. ובמרכזי הקניות הגדולים עם מספר קומות, אנו צריכים מה שנקרא עמידות באש בקטגוריה A. זה בעצם אומר שאם תהיה אי פעם שריפה, הלהטת לא תתקדם אנכית יותר מ-1.5 מטר דרך מגירות הכבלים בתנאי בחינה.

ניהול תרמי וקיבולת זרם להפעלה בתפוקה מלאה לאורך זמן במריצות כבלים רב-רמות

קבלת חישובי קיבולת זרם מדויקים היא מאוד חשובה כשמדובר במערכות תאורה מתמשכות ובציוד לתחום ה-Ventilation, Air Conditioning and Heating (HVAC). ישנן מספר גורמים שדורשים התייחסות להפחתת הקיבולת. למשל, כאשר כמה כבלים מקובצים יחד בתוך צינור, עלינו להתייחס לטבלה 310.15(B)(3)(a) של NEC לצורך התאמות. אותו הדבר חל גם על סביבות שבהן טמפרטורת הסביבה עולתה מעל 30 מעלות צלזיוס, מה שמצריך פניות לעקומות הפחתת הקיבולת לפי IEC 60502. מריצות כבלים אנכיות שעוברות דרך יותר משלוש קומות יוצרות אתגר נוסף, ודורשות שיחזק עודף תרמי של 15% בחישובים שלנו. שימוש בכבלים קטנים מדי עלול לגרום לבעיות בהפרכת החשמל של השכבות הבידוד לאורך זמן. מסיבה זו, מהנדסים מציינים בידוד XLPE עם דירוג 90 מעלות צלזיוס, שממשיך לשמור על תכונות המבנה שלו גם בעת העברת עומסי חשמל מתמשכים בגודל של כ-45 אמפר למילימטר רבוע.

בקרת ירידת מתח בפריסות מורכבות: חישוב גודל מוליך ואסטרטגיית ת_ROUTING

כאשר מדובר במעגלים ענפים, חשוב לשמור על ירידת מתח מתחת ל-3% בהתאם ל-NEC 210.19(A). הנוסחה לחישוב זה היא VD שווה (2 כפול L כפול I כפול R) חלקי 1000. להלן המשמעות של כל משתנה: L מייצג את אורך המעגל ברגל, I מייצג את הזרם באמפר, ו-R מתייחס להתנגדות המוליך שנמדדת באוהם לאלף רגל. בואו ניישם זאת בפועל. קחו משאבה באורך 500 רגל העוברת זרם של 100 אמפר. שימוש בחוט נחושת 4/0 מוריד אותנו לכ-2.8% ירידת מתח, בעוד שימוש בחוט נחושת 2/0 מעלה את המספר הזה ל-3.9%. ההבדל הזה אולי נראה קטן, אך הוא יכול להשפיע משמעותית על יעילות המערכת. גם הדרך שבה אנו מתכננים את הנתיבים של המעגלים חשובה מאוד. חשמלאים לרוב מבחינים כי תצורות רדיאליות עובדות טוב יותר מאשר תצורות מחוברות בשרשרת (daisy-chained) כאשר מעבירים חשמל למרחבים מסחריים גדולים כמו חנויות עיקריות. הגישה הרדיאלית נוטה לחלק את החשמל באופן שוויוני יותר בין נקודות העומס.

שקולות של חומר, בניה ומחזור חיים לכבלי חשמל בoltage נמוכה

נחושת לעומת אלומיניום מוליכים: עלות כוללת לאורך זמן במעגלים של קני שוק עם עומס גבוה

העובדה שנחושת בעלת מוליכות חשמלית נמוכה בכ-40 אחוזים משמעותית היא שמצמצמת איבודי אנרגיה כאשר היא משמשת במעגלים כבדים הנמצאים במקום בו מתקנים, כמו אזורים שבהם ממוקמות מסעדות ומערכות תאורה רגילות בכל המבנים. אמנם, אלומיניום עלול לעלות פחות בכ-30 עד 40 אחוזים בתחילה, אך בשל המוליכות החשמלית הגבוהה יותר שלו, נדרשים תילי חיבור עבים יותר כדי להשיג את אותה עצמת זרם. זה למעשה תופס כ-25% יותר מקום בתוך הצינורות בienesים סטנדרטיים של קניונים. עם זאת, כאשר בוחנים את הדברים לאורך שני עשורים, מחקרים מתוך דוחות על יעילות בנייני מסחר מראים שנחושת משתלמת יותר, עם עלויות בעלות כוללות הנמוכות ב-15 עד 20 אחוזים בסך הכול. למה? פשוט משום שנחושת מתאוששת לזמן ארוך יותר ולא דורשת תיקונים רבים. ואל נשכח שאלומיניום נוטה להתחמצן בקלות, מה שמייצר עבודה נוספת עבור חשמלאים שמתחזקים מערכות חיווט באזורים לחים בקניונים, בהם בעיית הלחות תמיד קיימת.

אפשרויות לכיסוי, שילוח ועטיפה למסבילים משותפים עם תשתיות מיזוג אויר ונתונים

בעת שיתוף מסלולים עם תשתיות מיזוג אויר ומידע, כbles חשמל בoltage נמוך דורשים הגנה מרובת שכבות. כיסוי בכבל פלדה (SWA) מספק עמידות בלחיצה בנקודות חדירה מבניות. באזורים צפופי מידע—כגון חדרי בקרה—שילוח דו-שכבתי של פוליאן וסיבים מתכתיים שומר על שלמות האות נגד הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI). עטיפת הכבל חייבת להיות בהתאם ליישום הספציפי:

• LSZH לאזורים ציבוריים (בטיחות אש)
• פוליאוריתן לעמידות בפני שמן קרוב לאזורי אוכל
• תרכובות יציבות בפני קרינת UV לחשיפה על הגג
  כדי למנוע הפרעות הדדיות, יש לשמור על רווח של 12 אינץ' מקווי הנתונים או להשתמש בשילוח מתכתי רציף, בהתאם לתקן TIA-568.

בחירת ספק ואמת תקינות עבור כבלים חשמל בvoltage נמוך

בעת בחירת ספקים למערכות חשמל בבניינים מסחריים, חשוב להיצמד לאלה המקיימים את דרישות IEC 60364, הנחיות NEC סעיף 300 ותקנות הבטיחות המקומיות – לא רק שזו עשייה טובה, אלא דרישה הכרחית לפעולת מרכולית בטוחה. הגישה הטובה ביותר היא לעבוד עם ספקים שמכפלתם אומתה ואושרה על ידי מעבדות מאושרות לפי תקנים ISO/IEC 17025, במיוחד כשמדובר בביצועי החומרים בתנאי אש ובשלמות המבנית הכוללת שלהם. גם תיעוד הוא חשוב. יש לבקש ראיות ברורות לאישורים כמו UL או cUL בשווקים בצפון אמריקה, סימוני CE או LVD להתקנות באירופה, והודעה כי החומרים עומדים בדרישות RoHS בנוגע לחומרים מסוכנים. ביקורות שנתיות בהליכים של בדיקת יצרנים צריכות להיות פרקטיקה סטנדרטית, במיוחד כשמדובר בגורמים כמו רמת רעילות העשן של כבלים LSZH ובאם המתח נשאר יציב לאורך הרצות כבל ארוכות. בדיקות אלו עוזרות למנוע כניסת רכיבים מזוייפים לשרשרת האספקה ולבסוף מבטיחות שמערכות החיווט יחזיקו כ-25 שנה, גם במרחבי קמעונאות עמוסים שבהם אמינות היא חיונית.

שאלות נפוצות

למה משמשים כבלים חשמל בoltage נמוכה בבנייני מסחר?

כבלים חשמל בoltage נמוכה משמשים בבנייני מסחר לבטיחות חשמלית, הבטחת אספקת חשמל מתמדת לציוד בטיחות קריטי, הפחתת הפרעות אלקטרו-מגנטיות וקלה על תactices שימור בטוחות.

למה חשובים חומרי LSZH בכבלים בבנייני מסחר?

חומרי LSZH (Low Smoke Zero Halogen) חשובים מכיוון שהם מפחיתים עד כמה שניתן את שחרור גזים רעילים ואבקה במהלך שריפה, ובכך מקלים על היערבות בטוחה יותר.

איך נחושת משתווה לאלומיניום בחיווט?

נותן עדיפות לנחושת בגלל התנגדותה הנמוכה יותר, טווח חיים ארוך יותר והפסדי אנרגיה מצומצמים, על אף העלויות הראשוניות הנמוכות יותר של אלומיניום.

אילו גורמים משפיעים על ירידת מתח במעגלים בבנייני מסחר?

ירידת מתח במעגלים בבנייני מסחר מושפעת מאורך המעגל, עומס הזרם, התנגדות המוליך ומהאסטרטגיה שננקטה להובלת הכבלים.