top of page

אפיון מערכות גנרטורים

עודכן: 8 בינו׳ 2021

כתב: אילן מורג (2021)

מאמר זה מיועד למאפיינים העוסקים באפיון פונקציונלי וטכני של מבנים ואינו מיועד לבעלי מקצוע בתחום החשמל

גנראטור או מערך גנרטורים הוא התשובה הכי ברורה לבעיות באספקת החשמל. הגנרטור נכנס לפעולה בזמן הפסקת חשמל ומגבה את מערכות הבניין שחוברו ללוח המוזן מהגנרטור. אלא שהתקנת גנרטור הוא מהלך יקר המצריך מקום (בד"כ מקורה), רכישת גנרטור (או מספר גנרטורים), מיכל לסולר, לוחות חשמל מתאימים ותחזוקה שוטפת על כן הגדרת הצורך בגנרטור צריכה להיות זהירה ומגובה בדרישה ברורה של הצורך בשמירת הפעלת המבנה (או חלקים ממנו) בעת הפסקת חשמל. בבתי חולים, במתקני תקשורת ומתקניים צבאים רגישים נדרש להתקין גנרטורים. מפעלי תעשייה מפתחים גם הם לאורך השנים תלות הולכת וגוברת בחשמל זמין וגם במקרה זה שאלת נחיצות התקנת הגנרטור צריכה לעלות.

עבור גנרטור נדרש המאפיין להגדיר מספר פרמטרים:

1. עבור איזה צרכנים במבנה נדרש גיבוי גנרטור – יש להגדיר חדרים או מחלקות (מכלולים) שעבורם נדרש לייצר גיבוי גנראטור, לדוגמא ייתכן ונרצה במפעל לגבות את אולם מכונת ה CNC החדש והמשוכלל ואת חדר התקשורת המקושר למכונות אבל את ייתר המפעל אין צורך לגבות. מומלץ שההגדרה עבור גנרטורים תכלול אזורים שלמים או חדרים ולא מרכיבים בודדים מאחר ונדרש לגבות עם הגנרטור גם את כל השירות לאותו חדר, לדוגמא, אין טעם להגדיר שנדרש גיבוי גנרטור עבור מחשב בחדר אם מערכת המיזוג אינה מגובה ולכן לעיתים נעדיף להגדיר גיבוי גנרטור לכלל המבנה ולא להיכנס להגדרות שלא נוכל ליישם. צריך לקחת בחשבון שהפרדת צרכנים באותו מבנה לכאלו המגובים גנרטור וכאלו שלא, מייצר רשת נוספת של חלוקה (קווים ולוחות משנה) בתוך המבנה כך שלעיתיים החסכון יוצא בהפסד.

2. לכמה זמן נדרש הגיבוי – הגדרת זמן הגיבוי הוא בשעות. ככל שזמן הגיבוי יהיה ארוך יותר כך יידרש מיכל סולר גדול יותר וכפועל יוצא עלויות הקמה ותחזוקה גבוהות יותר. זמן הגיבוי הוא פונקציה של זמינות מערכת החשמל באזור, זמינות אנשי החשמל לטיפול בתקלות (לדוגמה אתר החרמון, שם בחורף עם 2 מ' גובה שלג יהיה קשה לטכנאי חברת החשמל להגיע). רגישות המערכות המותקנות במבנה לתפקוד, הנזק שיכול להיגרם מהשבתה ארוכה וכן זמינות ההגעה של משאית הסולר למילוי חוזר. מקובל להגדיר כזמן גיבוי מינימלי 6 שעות או 24 שעות שאפשרי בד"כ עם מיכל סולר אינטגרלי כחלק מהגנרטור וחוסך התקנת מיכל סולר חיצוני. הגדרת 72 שעות מקובלת באתרים רגישים או מרוחקים והגדרת של שבוע היא לאתרים קריטיים.

3. כניסה אוטומטית או ידנית – האם הגנרטור ייכנס לפעולה באופן אוטומטי בזמן הפסקת חשמל מהרשת או באופן ידני. בד"כ נרצה כניסה אוטומטית אלא שצריך לזכור שלכל דבר טוב גם חסרונות. התקנת מערכת אוטומטית לכניסת גנרטור יקרה יותר ומורכבת יותר ועל כן נכון לבחון את הדרישה לאור רגישות המערכות במבנה וזמינות ההפעלה של הגנרטור באופן ידני. לעיתים במבנים קיימים הגדרת כניסה אוטומטית של גנרטור לא תהיה אפשרית מאחר וזה אומר החלפת לוחות החשמל ושינויים מבניים יקרים בכל מערכת החשמל. כניסה ידנית מקובלת גם כאשר מגדירים באפיון גנרטור נייד המיועד למקרים של השבתות מתוכננות או במקרה קיצון כאשר הגנרטור הנייד הוא גיבוי נוסף לגנרטור קבוע.

מפסק העברה ידני לגנראטור

4. חזרה שקטה או רגילה – גנרטור מופעל באופן אוטומטי ונעשה מיתוג בלוח החשמל אחרי נפילת רשת החשמל בין הזינה מרשת חברת החשמל לבין מקור הזינה של הגנרטור. זמן המעבר גורם להפסקת המתח לכמה שניות ועד דקות תלוי בזמן ההשהיה שהוגדר במערכת. כאשר חשמל הרשת חוזר ויש זיהוי בלוח החשמל שחשמל הרשת חזר מתבצע תהליך הפוך שבו המפסק חוזר למצב זינת רשת. לחזרה הזו שתי שיטות מקובלות; שיטה אחת היא שיטה רגילה שבה המפסק עובר מצד הגנרטור לצד חברת החשמל ונגרמת קפיצת מתח בזמן המעבר. קפיצה זו הגם שהיא קצרה תורגש בהבהוב התאורה, הפסקה של מערכות המיזוג לכמה שניות (וזמן התאוששות) ונפילת ציוד מחשוב. שיטה שנייה היא שיטה של העברה שקטה שבה או שמותקן גנרטור שמסונכרן באופן קבוע עם רשת החשמל (גל הזרם החילופי מתואם – סנכרון פאזה) או שמערכת שמסונכרנת ע"י בקר ייעודי המותקן בלוח החשמל. כמובן ששיטה של חזרה אוטומטית עדיפה ותגרום לפחות נזקים אבל כמעט כמו תמיד היא יקרה יותר ליישום ודורשת הבנה טכנית בתפעול ותחזוקה שלא תמיד זמינים.