כיצד תופעות מזג אוויר קיצוניות ועליות מתח עונתיות גורמות לתקלות חשמל בבניינים מסחריים

בנייני מגורים מתוכננים לעתים קרובות עם מערכות חשמל פשוטות, שניתן לתמוך בהן באמצעות מספר פאנלים סולאריים או גנרטורים המופעלים בגז כאשר יש הפסקת חשמל. עבור שטחים מסחריים ותעשייתיים, המצב שונה. בשנת 2024, סופות הוריקן לבדן גרמו בממוצע ל 11 שעות של הפסקת חשמל ללקוחות.

כאשר מתרחשת עלייה פתאומית במתח חשמלי בסביבה מסחרית כמו מאפייה, תנורים עלולים להפסיק לעבוד, או לוחות חשמל עלולים לשרוף מעגלים. בסביבה גדולה יותר עם לוחות משנה ומתח גבוה יותר, הדבר עלול להוביל להבזקי קשת חשמלית ולסכנת שריפה חמורה. אפילו במדינה עם אוכלוסייה קטנה כמו מיין, אירועים הקשורים למזג האוויר אחראים ל- 58% של כוח הפסקות חשמל.

מבנים מסחריים תומכים כיום במכונות מודרניות הרבה יותר, התלויות בחשמל, מאשר לפני כמה עשורים. רשתות חלוקה, לוחות חשמל וחדר חשמל דורשים תכנון חשמלי מדויק כדי למנוע נחשולי מתח העלולים לגרום לתקלות. הידיעה על צורך זה היא חיונית לכל מנהל תפעול, ואנו ב-Dreiym Engineering רוצים להציע כמה עצות מניסיון כדי לעזור.

מדוע תקלות חשמל הנגרמות כתוצאה ממזג האוויר הולכות ומתרבות

מערכות חשמל מסחריות דורשות סבילות נמוכה בהרבה מזו הנדרשת במבנים מגורים טיפוסיים. מרבית המתקנים העסקיים או מרכזי הייצור זקוקים לאיכות חשמל עקבית יותר. הדבר נחוץ בשל מלאי בקירור, פיקוח נרחב יותר ותקנות בטיחות, כמו גם לשם שמירה על הפריון או על תשתית ה-IT. כאשר מתרחשים שינויים פתאומיים בעומס, כל המערכות המחוברות נמצאות בסכנת כשל.

מזג האוויר העונתי מגביר את העומס על מערכת החשמל. גל חום של 120 מעלות באריזונה עלול להעלות את הטמפרטורה של המוליכים ואת הטמפרטורה הפנימית של הלוח. חזית קרה של -25 מעלות באיידהו גורמת להתכווצות הבידוד, מה שמוביל לרכיבים שבירים יותר. בכל המקרים הללו, הפעלה מחדש של מערכת החשמל גורמת גם לזרמי התחלה גבוהים.

ואז יש סופות. סופות ברקים, סופות חול, גשמים עזים, סופות צפון-מזרחיות, הוריקנים וטורנדו – כולם גורמים לשינויים מהירים באספקת החשמל. המתח החשמלי מופרע, ומתפשט במהירות עמוק לתוך התשתית החשמלית של המתקן המסחרי שלכם. כאשר לוקחים בחשבון ש-68% מהמלאי הלאומי של בנייני משרדים נבנו לפני שנת 2000, ויותר מ-70% בערי שער (מרכזים עיקריים לנמלי כניסה/יציאה) הם בני יותר מ-30 שנה, הלחץ הנגרם מסופות ומקפיצות מתח רק הולך וגובר.

ככל שהאקלים תנודתי יותר, כך יש יותר מתקנים הזקוקים לשדרוג, יותר הפסקות חשמל, השבתות ממושכות של העסק וחשיפה מוגברת לבעיות בטיחות.

כיצד תנאי מזג אוויר עונתיים משפיעים על מערכות חשמל מסחריות

הבעיה השנייה היא ששינויי מזג האוויר העונתיים וסופות אינם קשורים רק לחום ולקור. כן, גלי חום מגבירים את הביקוש לחשמל מכיוון שאנשים מפעילים את המזגנים זמן רב יותר מהנדרש, וקור עז גורם לבלאי רב יותר בתשתיות ובמכשירים המגנים עליהן. עם זאת, הסכנה האמיתית היא כאשר החשמל חוזר.

לדוגמה, בידוד מפני גל קור נוטה להיות רגיש יותר לסדקים. אמנם ישנם חומרים שהמהנדסים החשמליים יכולים להמליץ עליהם כדי למנוע סדקים כאלה, אך ככל שמזג האוויר קר יותר, כך הסיכון גדול יותר. בנוסף, ישנו גם גורם הלחות. טמפרטורות גבוהות ונמוכות עלולות לגרום לחדירת לחות רבה למקומות לא רצויים. לחות זו גורמת באופן טבעי למחזורי הקפאה והפשרה העלולים לחדור למארזים ולהאיץ את תהליך הקורוזיה.

ואז יש את הרוח. סופות עזות עם רוחות של מעל 40 קמ"ש עלולות לפגוע בתשתית החשמל שעליה מסתמכים מבנים מסחריים. פסולת עפה באוויר, גשם כבד פוגע באיטומים, ברקים והחלפות רשת גורמים לתנודות מתח, וענפים נופלים וגורמים לקריסת קווי חשמל. ללא הכנה נאותה, סופת רוח קיץ עם מעט גשם עלולה להביא לאסון עבור עסק באמצע הייצור.

נחשולי מתח ונקודות כשל פנימיות

אחת המטרות העיקריות שלנו ב-Dreiym Engineering כאשר אנו נקראים לבצע ניתוח עומס חשמלי, היא לקחת בחשבון את עליות המתח. תופעות מזג אוויר ושינויים עונתיים בחשמל קשורים ישירות לעליות מתח. כאשר ברק פוגע בקרקע, הוא יוצר קפיצת מתח בעלת אנרגיה גבוהה, אשר עוברת לאורך מוליכים במהירות הקרובה למהירות האור. הדבר נכון גם לגבי פעולות של מפעלי חשמל, קווים שנפלו ושיקום רשת החשמל. אם הבניין שלכם נמצא “בנתיב” של קפיצות מתח אלה, תראו עליית מתח.

נחשולי מתח אוהבים למצוא את הדרך הקלה ביותר. הם מחפשים שנאים, מתגים, לוחות חשמל ומעגלי בקרה שדרכם הם יכולים לעבור. אם במתקן שלכם יש שדרוגים חלקיים או הגנה שאינה אחידה בכל התשתית, תיתקלו בתקלות כתוצאה מנחשולי מתח.

כאשר מתרחשת עלייה פתאומית במתח, הבידוד נפגע, המסופים מתרופפים והרכיבים הפנימיים נחלשים. ייתכן שלא תבחין בנזק עד חודשים לאחר מכן, כאשר מפסק יקפוץ לפתע או לוח הבקרה יתחמם יתר על המידה. תקלות מאוחרות הנגרמות מעליות מתח הן מסוכנות מכיוון שקשה מאוד לאבחן אותן. מה שניתן להסביר בקלות כ“ציוד מיושן” עשוי להיות מתח חשמלי הנגרם מתנאי מזג האוויר, וסביר שיקרה שוב בפעם הבאה שהערוץ המטאורולוגי יפרסם התרעה.

התנהגות עומס חשמלי, סימני אזהרה ומשמעותם

אז השאלה היא, איך מגנים על המתקן המסחרי מפני תופעות מזג אוויר ושינויים עונתיים באספקת החשמל? קודם כל, כדאי להיעזר בשירותי תכנון חשמל מקצועיים או ניתוח עומסי חשמל על ידי מהנדסי חשמל מנוסים ומורשים. זה יהיה ה“התראה” הטובה ביותר לגבי כל דבר שעלול להיות בסיכון במקרה של סופה, סופת שלגים או סערת גשם פתאומית.

לאחר מכן, שקול את גיל המערכת שלך. מערכות מיושנות עלולות לסבול מחוסר איזון או מהפעלה שגויה, ומכשירים מגנים ישנים עלולים לפעול באופן שאינו תואם את ייעודם. כל הבעיות הללו יגרמו לזמן השבתה נוסף ולסיכון מוגבר לשריפה. להלן מספר אזהרות סבירות שיש לשים לב אליהן לפני תקלות חמורות בבניין המסחרי שלך:

• אורות שמרצדים או מתעמעמים במהלך סופות קלות או שינויי עונות
• מפסקים שמתנתקים באופן בלתי צפוי ללא סיבה נראית לעין
• לוחות חשמל חמים למגע או מתגים שמזמזמים בשעות לא שגרתיות
• ריחות או ריחות שריפה חריגים המגיעים ממערכות חשמל
• ציוד המתנהג באופן לא עקבי, במיוחד לאחר אירוע מזג אוויר או הפסקת חשמל
• הפעלה מחדש או איפוס של ציוד לאחר הפרעות בחשמל
• מנועים, כוננים ומערכות HVAC פועלים ברעש חזק מהרגיל
• אזעקות או קודי תקלה תכופים
• נזק גלוי, קורוזיה או חדירת לחות

ברוב המקרים, ניתן לבצע בדיקה ויזואלית של התשתית כדי לזהות את הגורם לנזק, אך שכירת צוות מומחים תוביל כמעט תמיד לניתוח סיכונים טוב יותר לעתיד.

סיכונים תפעוליים ועסקיים שמנהלי מתקנים חייבים להתמודד איתם

תקלה חשמלית במרחב המסחרי שלכם עקב אירוע מזג אוויר תוביל לתיקונים יקרים. רכישת מעלית רכב חדשה לחנות שלכם עקב הפסקת חשמל וניזוק המנגנון הפנימי של המכשיר עשויה להיות יקרה מדי. הדבר נכון גם לגבי קווי ייצור, מערכות סינון כבדות ומתקני טיפול במים.

ואז יש את זמן ההשבתה. עלייה פתאומית במתח החשמלי כתוצאה מסערה תוביל לשעות של השבתה בייצור במתקן שלכם. זהו אובדן הכנסות וניהול משאבים שיכול לקחת שבועות, חודשים או שנים להתאושש ממנו, במיוחד אם המתחרים שלכם מוכנים לנצל את המצב ולתפוס את מקומכם.

סיכון נוסף שמתעלמים ממנו כאשר אירוע מזג אוויר גורם לעלייה פתאומית במתח החשמלי ולהפסקת חשמל הוא אובדן מלאי. תרופות בקירור, בשר, גבינות ואפילו פרחים עלולים להתקלקל אם החשמל מנותק אפילו לכמה שעות.

אנו עובדים לעתים קרובות עם ספקי ביטוח כדי להעריך את התכנון החשמלי המסחרי הנוכחי או לבצע ניתוח פורנזי לאחר אירוע כדי לקבוע מה ניתן היה למנוע. כאשר אינך יכול להוכיח שהמתקן שלך עבר תחזוקה או הערכות יזומות, אתה עלול לשלם הרבה יותר בפרמיות ותיקונים.

הפחתת הסיכון לפני האירוע המטאורולוגי הבא

כדי למנוע השבתות ולצמצם את הסיכון לנזק לציוד, למלאי, למבנה ולעובדים, קבעו לוח זמנים לניתוח עומסי חשמל או לבדיקות תשתית לפחות אחת לשנה. שכרו צוותים הכוללים מהנדסי חשמל מנוסים ולא רק חשמלאים. כך תוכלו לקבל תובנות נוספות לגבי התכנון והתיעוד הנכונים, שיעמדו במבחן במחלוקות משפטיות או בתביעות ביטוח.

בחברת Dreiym Engineering, יש לנו מעל 30 שנות ניסיון בביצוע תכנון חשמלי ו ניתוחי עומס ללקוחות החל מבתי קפה קטנים בבעלות משפחתית ועד למפעלים תעשייתיים בחוף טקסס. צוות מהנדסי החשמל המקצועיים והמורשים שלנו יכול לעזור לכם למנוע תקלות חשמל נפוצות ועליות מתח הנגרמות כתוצאה מתופעות מזג אוויר, כך שכאשר הסערה הגדולה הבאה תגיע, תהיו מוכנים היטב.

אם במתקן שלכם חלו הפסקות חשמל חוזרות ונשנות או אירועים חשמליים בלתי מוסברים לאחר סערה או במהלך שינויי מזג אוויר עונתיים, הגיע הזמן לפעול. המתנה תוביל לסיכון גדול יותר. צרו קשר עם דריים הנדסה עוד היום ובואו נתחיל.