מטרת המערכת
מערכות מיגון מגנטי אקטיבי משמשות בעיקר להפחתת שדות מגנטיים מקווי מתח של חברת החשמל. המערכת יעילה הן כלפי קווי מתח עליון או על-עליון והן לקווי מתח גבוה, מעל או מתחת לאדמה.
במרבית המצבים, ניתן להנחית את השדה המגנטי, בתוך אזור מוגדר במתחם הפרויקט, לרמה נמוכה.
בעוד שמיגון פסיבי (למשל, באמצעות לוחות מתכת) משמש בעיקר עבור הפחתה מתשתיות בתוך המבנה/הפרויקט ועבור חדרים בודדים, מיגון אקטיבי הוא בדרך כלל הגישה המעשית היחידה להפחתת שדות מגנטיים מקווי החשמל ברמת הבניין/האזור כולו.
חלופה זו מציעה פתרון להפחתת השדות המגנטיים מקווי המתח במקרים בהם אין חלופות זמינות אחרות או שהחלופות האחרות יקרות מידי או בלוחות זמנים ארוכים במיוחד (מספר שנים).
מיגון אקטיבי לעמדות עבודה בקרבת קו מתח עליון פינתי עם חוסר סימטריה בין המעגלים
תכנון מערכת מורכב משני שלבים עיקריים:
תכנון – שלב זה מתייחס לכל התהליך של בחינה, תכנון והכנת מפרט לביצוע.
ביצוע – שלב זה מתייחס לתהליך ההתקנה של מערכת, פיקוח, כיוון ובדיקות סופיות.
השלב הראשון - בחינת היתכנות
בחינת היתכנות למערכת מיגון אקטיבי הינה השלב הראשון וההכרחי לפני שמתקדמים.
הבחינה תתבצע לאחר קבלת נתונים של תשתיות החשמל מחברת החשמל ו/או חברת נגה ו/או בעל הקווים במקרה של תעשיה עתירת אנרגיה, והכנת תסקיר השפעה ראשוני.
שלב זה אורך כחודש.
בנוסף יבוצע ביקור של בודק מומחה, תבוצע בדיקת קרינה מקיפה (הכוללת דגימה של מספר פרמטרים חשובים נוספים לרמות השדה המגנטי) ולעיתים אף ניטור רציף של הנתונים על פני תקופה של מספר ימים, כדי להגיע למסקנה הסופית בהקשר להיתכנות הצלחת המערכת האקטיבית.
השלב השני – תכנון ראשוני
לאחר מעבר בחינת ההתכנות הראשונית, נוכל לעבור לשלב הבא בתכנון שהוא תכנון ראשוני.
בשלב זה אנו ננסה לקבל מס' חלופות תכנוניות להצבה של המערכת האקטיבית.
המטרה תהיה לגבש מספר חלופות, לרוב יהיו 3-4 חלופות תכנוניות.
ההבדל בין החלופות יהיה באופן הרכבת המערכת, לדוגמא כעמודים בחזית המבנה, עמודים על הגג, מערכת משולבת במבנה עצמו, מערכת תת קרקעית וכדומה.
לכל חלופה יהיו יתרונות וחסרונות, כאשר נרצה לקדם את החלופה המיטבית והפרקטית ביותר לביצוע.
חלופות אלו יוצגו ליזם, לאדריכל ולמנהל הפרויקט. בסוף של דבר תיקבע חלופה נבחרת להמשך התכנון המפורט.
שלב זה לוקח כחודשיים-שלושה.
בד"כ עם סיום שלב זה, ניתן יהיה להתקדם לקבלת היתר מהמשרד להגנת הסביבה, עם תנאי להשלמה של התכנון המפורט והטמעת התכנון בתכנון האדריכלי.
השלב השלישי – תכנון מפורט
עם קבלת החלטה על החלופה הנבחרת, נעבור לתכנון מפורט.
בתכנון המפורט עבור החלופה הנבחרת נכין פירוט מלא של תוואי התשתיות שיותקנו וכמובן פרט תכנון עבור עמודים, חפירות, צנרת, מיקום לארון בקרה וכל פרט נוסף שרלוונטי להקמה של המערכת.
לעיתים ייתכן ויידרש אישור קונסטרוקטור לחלקים שונים בתכנון (להתקנת עמודים לדוגמה).
שלב התכנון המפורט ייקח כשלושה – ארבעה חודשים, תלוי במורכבות התכנון.
תכנון מלא יועבר גם לידיעת המשרד להגנ"ס לאחר אישור והטמעת התוכנית ע"י המזמין.
שלב הרביעי – ביצוע
שלב הביצוע מתייחס לשני חלקים עיקריים:
הקמת התשתיות – מעטפת המערכת (תוואי תשתיות, עמודים, חפירות וחיבור לחדר הבקרה)
בניית המערכת האלקטרונית הכוללת את יחידות הניטור והבקרה.
לאחר סיום ההתקנה שתבוצע בהתאם להתקדמות הפרויקט, יבוצע כיוונון של המערכת עד לקבלת ביצועים מיטביים.
לאחר מכן התצורה תתקבע ותבוצע בדיקה סופית.
תהליך האפיון
עבור כל מערכת מיגון אקטיבי, האתגר הגדול להשגת ביצועים טובים הוא תכנון חכם של רשת לולאות הכבלים המייצרת את השדה הנגדי. תכנון זה שפורט בשלבים הקודמים הוא מורכב מאוד וייחודי לחלוטין לכל פרוייקט.
ציוד/רכיבי המערכת המיוחדים חשובים כמובן, אך הם משניים לעומת תכנון ועיצוב מיקום ומבנה כלל המערכת והלולאות בפרט. מערכות המיגון האקטיבי מתוכננות באמצעות מודלים ממוחשבים, המאפשרים לאמוד מבעוד מועד באופן מדויק את התוצאות הצפויות של פעולת המערכת. כך גם ניתן "לשחק" עם מבנה המערכת ולמצוא מיקומים אופטימליים עבור הכבלים והעמודים בבנייה הסופית. האפיון הראשוני כאמור הוא החשוב ביותר לקבלת ההפחתה המרבית.
לעיתים בשלב זה יבחנו עשרות מודלים אפשריים עד לצמצום החלופות עבור החלופות הפרקטיות ביותר לביצוע.
עקרון פעולת המערכת
אפשר לחשוב על שדה מגנטי ככוח שיש לו גם עצמה וגם כיוון. כאשר הוא נפגש בכוח שווה בכיוון הפוך בדיוק, הכוחות יתבטלו והכוח נטו יהיה אפס. זהו העיקרון הבסיסי של ביטול אקטיבי שבו העקרונות הבסיסיים של הפיזיקה מיושמים בעולם האמיתי כדי לפתור בעיה. כמובן שבמציאות היישום הרבה יותר מורכב, מאחר ועצמת השדה המגנטי משתנה לעתים קרובות מאוד על פני אזור נתון, והקווים (הבלתי נראים) של השטף המגנטי המהווים שדה מגנטי נמצאים לעתים קרובות בזוויות לא נוחות ביחס למישור האדמה. כך, אם למשל הזווית של שדה הנגד שלנו לא תואמת לזווית השדה אותו אנו רוצים לבטל, זה לא משנה כמה זרם יוזרם למערכת – לא תושג התוצאה הרצויה. במצבים כאלו ייתכן ולא תיתכן אפשרות להתקנת מערכת מיגון אקטיבית יעילה.
מרכיבי המערכת
מערכות המיגון האקטיביות מורכבות מרשת של לולאות כבלים (מחוץ למבנה בד"כ) ומערכת בקרה הכוללת ציוד אלקטרוני וחיישנים בתוך המבנה.
המערכת מנטרת את השדה המגנטי בשטח הפרויקט, ומייצרת את הזרם הנדרש דרך רשת הכבלים החיצונית כדי לייצר את השדה הנגדי. פעולה זו מבוצעת באופן רציף, כך שגם השינויים הקיימים בזרם החשמל בקו, נקלטים במערכת והשדה הנגדי מותאם לטפל בהם. לפיכך, המערכות שלנו יכולות להתמודד גם עם רמות שדה מגנטי גבוהות ועם זמנים של עומס שיא ברשת.
כמו כן, למערכת יכולת שליחת הודעות סטטוס והתרעות.
לעיתים ניתן יהיה להטמין את רשת הכבלים החיצונית מתחת לאדמה, במקום שבו היא מוסתרת מהעין. במקרים אחרים נדרשים רכיבים מעל פני הקרקע, כגון עמודים וכבלים. אנו שואפים להתאים את רכיבת המערכת לסביבה החיצונית והסגנון האדריכלי השוררים באתר, כדי שלא תבלוט לעין.
לסיכום
מערכת מיגון אקטיבי להתמודדדות עם קרינה הינה מערכת ייחודית המתוכננת עבור כל מקרה ומקרה בצורה מדויקת ומיטבית.
לא לכל מקרה יהיה פתרון באמצעות מערכת מיגון אקטיבית, אך בהחלט פתרון זה יכול להיות בעדיפות רבה על פני חלופות אחרות (ובמרבית המקרים מערכת מיגון אקטיבי תהיה הפתרון הריאלי היחידי).
