כולנו מכירים את לוח החשמל – הקופסה הקטנה שבדרך כלל תלויה על הקיר בכניסה אל הבית ואליה ניגשים כאשר מתרחש קצר חשמלי שמוביל להפסקת חשמל. לוח חשמל, הקרוי לעיתים גם לוח חלוקה או קופסת מפסקים, אחראי על העברת החשמל ממקור הזנה אל הצרכן או מספר צרכנים (מערכות אשר המופעלות באמצעות החשמל) ומשמש כמעיין מרכזיה המנהלת את כל הצרכים האנרגטיים הביתיים שלנו. אותם לוחות החשמל שיש לנו בבית, נמצאים בכל מקום בו נדרשת הקצאת חשמל בין מספר יחידות: במבני מגורים, חנויות ומרכזי קניות, משרדים, מפעלים, מחסנים, אתרי בנייה וכדומה.
המבנה והעיצוב של לוחות החשמל משתנים בהתאם ליעד השימוש וקיבולת הזרם, אך לכולם יש עקרונות זהים. הבנת עקרונות אלה חיונית לא רק לחשמלאים ומהנדסים אלא גם לדיירים, וזאת כדי להבטיח פעילות חשמל בטוחה באמצעות שימוש ותחזוקה נכונים. אז כיצד בנוי לוח חשמל?
מהו לוח חשמל?
המטרה העיקרית של הלוח הינה לקלוט חשמל מהמקור הראשי, כמו למשל תחנת כח, רשת שירות, מצברים גנרטור או אף לוח חשמל נוסף, ולהפיץ אותו למעגלים בודדים בתוך המבנה. בנוסף להעברת החשמל, הלוח משמש לצרכי בקרה על מערכות חשמל. כמו כן, רוב לוחות החשמל מכילים מנגנונים להגנה בפני התקלות.
לוחות חשמל מותקנים בדרך כלל בתוך ארון – מארז מתכת או פלסטיק יציב. הגודל של הארון יכול לנוע בין מספר סנטימטרים ועד למטרים רבים. מטרתו העיקרית של הארון הינה להגן על הרכיבים הפנימיים מפני גורמים חיצוניים, כגון אבק, לחות ומגע מקרי. ניתן להתייחס לארון בתור מבנה שמחולק למספר תאים. כל תא מיועד לממשק הפעלה ספציפי. ארון חשמל ביתי כולל בדרך כלל דלת צירים עם תפס הניתן לנעילה כדי להבטיח גישה מאובטחת.
רכיבי לוח חשמל
- מפסק ראשי או מתג הניתוק הראשי, הממוקם בחלק העליון או התחתון של הפאנל, מאפשר ניתוק מוחלט של הזנת החשמל לכל מערכת החשמל. מתג זה מהווה מרכיב חיוני של כל לוח החשמל ומשמש כמנגנון בטיחות מרכזי במהלך פעילות תחזוקה ובמקרי חירום. בלוחות חשמל שמקבלים חשמל ממספר מקורות הזנה ישנם מספר מפסקים ראשיים – אחד לכל מקור הזנה.
- מפסקי החשמל שמותקנים על הלוח אחראים על חלוקת החשמל לצרכנים שונים. מפסקי חשמל מפסיקים אוטומטית את זרימת החשמל במקרה של עומס יתר, קצר חשמלי או תקלות חשמליות אחרות ומונעים שריפות פוטנציאליות וסכנת התחשמלות. כל מפסק נועד להתמודד עם עומס חשמלי ספציפי, המצוין בדרך כלל על ידי דירוג זרם.
- לוחות חשמל דורשים חיווט קפדני לחיבור מקור הכוח הראשי, מפסקי זרם, פסי צבירה והארקה. כל חיבור חוט חייב להיות מהודק היטב ומבודד כראוי כדי למנוע חיבורים רופפים וסכנות חשמליות אפשריות. רוב הלוחות מכילים מהדקים לחיבור חוטי החשמל.
- פסי צבירה הינם מוליכים ומובילים זרם חשמלי בתוך לוח החשמל. הם פועלים כנקודת הפצה מרכזית, מקבלים חשמל מהמתג הראשי ומחלקים אותו למפסקים בודדים. רכיבים אלה מתחברים על ידי ברגים והם עשויים בדרך כלל מנחושת או אלומיניום בשל המוליכות המעולה שלהם והם מתוכננים להתמודד עם קיבולת הזרם המקסימלית של הפאנל.