מיגון קרינה פסיבי לעומת מיגון אקטיבי: מה ההבדל ומתי נדרש כל פתרון?
- 17 ביולי
- זמן קריאה 9 דקות
בפרויקטים הכוללים חדרי שנאים, לוחות חשמל, קווי מתח עליון או תשתיות חשמל משמעותיות, נדרש לעיתים לבצע מיגון קרינה לצורך הפחתת שדה מגנטי באזורי שהייה ממושכת. השאלה הראשונה אינה האם לבחור מיגון פסיבי או מיגון אקטיבי, אלא מהו מקור השדה, מה היקף ההשפעה שלו, והאם ניתן לצמצם אותה כבר בשלב התכנון.
תקציר קצר: מיגון פסיבי מתאים לרוב למקורות פנימיים ומקומיים כמו חדר שנאים, פיר חשמל או פסי צבירה. מיגון אקטיבי מתאים בעיקר להשפעה רחבת היקף של קווי חשמל חיצוניים, כגון קווי מתח עליון 161 ק״ו וקווי מתח על־עליון 400 ק״ו. במקרים אלה נבחנת מערכת מיגון קרינה או מערכת הפחתה לשדות מגנטיים, בהתאם למקור השדה, להיקף ההשפעה ולבדיקת היתכנות הנדסית מוקדמת.
הבחירה אינה בין שתי טכנולוגיות מתחרות. מיגון פסיבי, הנכתב לעיתים גם “מיגון פאסיבי”, ומיגון אקטיבי מיועדים בדרך כלל לטפל במקורות שונים לחלוטין:
מיגון פסיבי מיועד בעיקר לתשתיות החשמל הפנימיות של הפרויקט.
מיגון אקטיבי מיועד בעיקר להפחתת השפעתם של קווי חשמל חיצוניים, ובפרט קווי מתח עליון 161 ק״ו וקווי מתח על־עליון 400 ק״ו.
ההבדל אינו טכני בלבד. הוא משפיע על אופן התכנון, על היקף השטח המטופל, על העלויות, על לוחות הזמנים ולעיתים גם על עצם היתכנותו של הפרויקט.
לפני שמדברים על מיגון, מזהים את מקור השדה
השלב הראשון בכל פרויקט הוא להבחין בין שני סוגי מקורות.
הסוג הראשון הוא תשתיות החשמל של הפרויקט עצמו: חדרי שנאים, לוחות חשמל, פסי צבירה, פירי חשמל, ריכוזי מונים, כבלים ראשיים, מערכות אל־פסק – UPS, חדרי מיתוג ומתקני חשמל נוספים.
הסוג השני הוא תשתיות שאינן בשליטת היזם, ובעיקר קווי הולכה חיצוניים העוברים בסמוך למגרש או למבנה.
לפני קביעת מיגון יש לבדוק האם ניתן להפחית את רמות השדה המגנטי באמצעות תכנון נכון: הרחקת המקור, שינוי תוואי כבלים, שינוי מיקום ציוד, החלפת שימושים בין חללים, הגדלת המרחק מאזורי שהייה ממושכת או התאמת התכנון האדריכלי.
לא פעם שינוי מקומי המבוצע בזמן חוסך מיגון בהיקף של עשרות ואף מאות אלפי שקלים. מיגון הוא כלי הנדסי חשוב, אך הוא אינו צריך להיות ברירת המחדל לפני שנבחנו החלופות התכנוניות.
מיגון פסיבי – פתרון מקומי לתשתיות החשמל הפנימיות
מיגון פסיבי מיושם בדרך כלל כאשר מקור השדה המגנטי נמצא בתוך הפרויקט והוא מקור מוגדר שניתן לזהות ולתחום.
דוגמאות אופייניות הן חדר שנאים שמעליו מתוכננים משרדים או שטחי מסחר, פיר חשמל הצמוד לעמדות עבודה, פס צבירה העובר בסמוך לחלל מאוכלס או לוח ראשי הממוקם מעבר לקיר של אזור שהייה ממושכת.
המיגון הפסיבי מבוסס בדרך כלל על מספר שכבות של מתכות בעלות תכונות שונות, המתוכננות לפעול יחד לצורך הפחתת השדה המגנטי. במיגונים אופייניים העובי הכולל של שכבות המתכת הוא בסדר גודל של כ־1 ס"מ, אך ההרכב, מספר השכבות, העובי המדויק והשטח הדרוש נקבעים בכל פרויקט בנפרד.
המיגון אינו מהווה בדרך כלל שכבת גמר אדריכלית. ברוב המקרים נדרש להתקין מעליו חיפוי מתאים, כגון חיפוי גבס או פתרון גמר אחר שייקבע בתיאום עם האדריכל, יועץ החשמל, יועץ הבטיחות והיועצים הרלוונטיים הנוספים.
שרטוט המציג חתך עקרוני של מיגון פסיבי הכולל מספר שכבות מתכת, שכבות הפרדה וחיפוי אדריכלי. ההרכב הסופי מותאם למקור השדה, למבנה ולאזור שבו נדרשת ההפחתה.
אין “פרט מדף” המתאים לכל חדר שנאים או לכל פיר חשמל. תכנון המיגון צריך להתייחס לעוצמת הזרם, לתצורת המקור, למרחק מהאזור המאוכלס, לכיוון השדה, לפתחים, לחיבורים, לפינות, למעברי תשתיות ולרציפות המיגון.
מיגון חלקי, חיבורים שאינם מתוכננים נכון או שינוי בפרט במהלך הביצוע עלולים להפחית משמעותית את יעילותו. לכן נדרשים מפרט מסודר, פיקוח במהלך ההתקנה ובדיקות לאחר חשמול המתקן.
האם מיגון פסיבי עלול לעצור פרויקט?
ברוב המכריע של המקרים – לא.
כאשר הבעיה נובעת מתשתית פנימית, התשתית נמצאת בשליטת צוות הפרויקט. תחילה ניתן לנסות לשנות את מיקומה או את תצורתה. כאשר לא ניתן לבצע שינוי מספק, ניתן בדרך כלל לתכנן מיגון פסיבי מקומי בקיר, בתקרה, ברצפה או סביב המקור.
לפתרון יכולה להיות עלות, ולעיתים אף עלות משמעותית, אך בדרך כלל מדובר בבעיה נקודתית שאפשר להכניס למפרט ולביצוע. לכל היותר יידרש מיגון מתאים. אין מדובר בדרך כלל בבעיה המטילה ספק בעצם האפשרות להקים את הפרויקט.
מיגון אקטיבי – פתרון להשפעה חיצונית רחבת היקף
התמונה משתנה כאשר מקור השדה הוא קו חשמל חיצוני, ובפרט קו מתח עליון 161 ק"ו או קו מתח על־עליון 400 ק"ו.
קווי הולכה כאלה עשויים להשפיע על חזית שלמה, על מספר קומות, על כמה מבנים או על שטח נרחב במגרש. היזם אינו שולט בעומס הקו, בכיווני זרימת ההספק, בתצורת ההפעלה או בשינויים עתידיים ברשת החשמל.
במצב זה, התקנת שכבות מתכת בקירות המבנה אינה בדרך כלל פתרון מעשי. מיגון פסיבי מתאים לחללים או למקורות מקומיים; הוא אינו מיועד, ככלל, לטפל בהשפעה רחבת היקף של פרוזדור מתח עליון על בניין שלם.
מערכת מיגון קרינה אקטיבית פועלת בדרך אחרת. היא כוללת חיישנים, מערכת בקרה והגברה ומעגלי ביטול. המערכת מודדת את השדה המגנטי ומייצרת שדה נוסף, מבוקר ובכיוון מתאים, כך שהשדה המגנטי השקול באזורים שנקבעו יופחת.
מעגלי הביטול יכולים להיות מותקנים על גבי המבנה, על עמודים ייעודיים או כתשתית תת־קרקעית. התצורה נקבעת בהתאם למיקום הקווים, למבנה, למפלסים, לשטח המוגן ולחלופות שניתן לשלב בפרויקט.
מערכת אקטיבית אינה מוצר מדף ואינה מתאימה אוטומטית לכל פרויקט. לפני התכנון נדרשת בדיקת היתכנות המבוססת על נתוני קווי החשמל, גאומטריית המוליכים, זרמים וכיווני זרימה, גובהי המוליכים, המרחק מהמבנה, תוואי הקו, המבנה האדריכלי והאזורים שבהם נדרשת הפחתה.
קו חשמל חיצוני יכול להשפיע על היתכנות הפרויקט
זהו ההבדל המהותי ביותר מבחינת היזם.
כאשר סקר קרינה מצביע על פוטנציאל להשפעה משמעותית מקו מתח חיצוני, יש לבחון את מכלול האפשרויות:
הגדלת המרחק בין הבינוי לקו החשמל.
שינוי קו הבניין או השימושים בחלקים המושפעים.
שינוי אדריכלי של המבנה.
הזזה או הטמנה של קו החשמל, בכפוף לאישורי הגורמים הרלוונטיים.
תכנון מערכת מיגון קרינה אקטיבית או מערכת הפחתה לשדות מגנטיים.
הרחקת הבינוי עלולה להביא לאובדן שטחים וזכויות. שינוי אדריכלי עשוי לפגוע בתכנון ובכלכליות. הזזה או הטמנה של קו מתח עליון הן פעולות מורכבות, יקרות וממושכות, שאינן בשליטתו הבלעדית של היזם.
במקרים שבהם לא ניתן להרחיק, לשנות את התכנון, להטמין את הקו או ליישם מערכת מיגון אקטיבי, השפעת הקו עלולה למנוע שימוש רציף בחלקים מהפרויקט, לחייב תכנון מחדש, לעכב את הרישוי ואף להשפיע על עצם היתכנות הפרויקט.
לכן, בניגוד למיגון פסיבי מקומי של תשתית פנימית, בדיקת ההשפעה של קו מתח חיצוני צריכה להתבצע כבר בשלבי בדיקת המגרש, התב"ע או התכנון הראשוני – ולא לאחר שהתכנון הושלם.
ארבע דוגמאות מהשטח
דוגמה 1 – מיגון פסיבי במבנה משרדים בבאר שבע
מדובר במבנה משרדים ומעבדות לתעשיות עתירות ידע בפארק טכנולוגי בבאר שבע. המבנה מוזן במתח גבוה, כאשר חדרי השנאים ולוחות החלוקה במתח נמוך ממוקמים על הגג. מאחר שקומת המשרדים האחרונה בבניין היא הקומה הרווחית ביותר ליזם, נדרש לאפשר גמישות תכנונית לדייר עתידי בשימוש בכל השטח. נוסף על אופטימיזציה בתכנון, תוכנן והותקן מיגון קרינה פסיבי כדי לאפשר ניצול מיטבי של שטחי השהייה באזורי האכלוס שמתחת לחדרי השנאים ולוחות המתח הנמוך.
דוגמה 2 – מיגון פסיבי במגדל מגורים רב־קומות בירושלים
מדובר במתחם מגורים המשלב גם מסחר, חדר כושר לרווחת הדיירים, גני ילדים ובית מלון. עקב אילוצים הנובעים ממבנה הגרעין הקומתי, מוקמו פירי החשמל של הכבילה להזנת הדירות על הקירות הגובלים בדירות עצמן. מדובר במתחם הכולל מספר משמעותי של יחידות דיור — יותר מ־150 יח״ד בכל אחד משני מגדלים בני 30 קומות. שילוב עוצמת הזרם הצפויה בפירים עם מספר הקומות הביא לצורך בשטחי מיגון נרחבים ובעלויות גבוהות מאוד. כדי לצמצם את שטחי המיגון, בוצעה חלוקה של פיר החשמל לשלושה מקטעים, והמיגון הותאם לכל מקטע בנפרד. בדרך זו נחסכו עלויות מיגון בהיקף של מאות אלפי שקלים.
תכנון המיגון (מימין) והביצוע (משמאל) עבור המקטע התחתון – המחמיר ביותר
תכנון המיגון (מימין) והביצוע (משמאל) עבור המקטע האמצעי – לאחר צמצום שליש מהתשתיות
תכנון המיגון (מימין) והביצוע (משמאל) עבור המקטע הגבוה ביותר –נותרו רק התשתיות של הקומות העליונות
דוגמה 3 – מיגון אקטיבי בפרויקט מסחר ותעסוקה
בפרויקט מסחר ותעסוקה במרכז הארץ עבר קו מתח עליון חד־מעגלי במרחק של כ־24 מטר מקו הבניין המתוכנן. תסקיר הערכת רמות החשיפה הצביע על פוטנציאל לבעיה כאשר העומס בקו יגדל בעתיד.
הטמנת הקו נידונה במשך שנים, אך לא הייתה חלופה שניתן היה לבסס עליה את לוחות הזמנים של הפרויקט. בוצעה בדיקת היתכנות למערכת מיגון קרינה אקטיבית, ונמצא כי ניתן לתכנן פתרון שישתלב בשני שלבי הפרויקט – המרכז המסחרי ומגדל המשרדים.
בהמשך הוכן תכנון ראשוני ומפורט, והפתרון סייע לקבלת היתר הקמה מהמשרד להגנת הסביבה ולהמשך קידום היתר הבנייה, מבלי להמתין להטמנת הקו.
דוגמה 4 – פתרון אקטיבי בפרויקט שכבר נמצא בביצוע
במרכז מסחרי שהיה כבר בשלב חפירה ודיפון נמדדו באותה עת רמות שדה מגנטי תקינות. עם זאת, מאחר שהמבנה תוכנן במרחק של כ־25 מטר מקו מתח עליון 161 ק"ו, נדרש תסקיר המתייחס גם לפוטנציאל העתידי של הקו ולא רק למצב העומס ביום המדידה.
ממצאי התסקיר הצביעו על כך שבעומסים עתידיים צפויה השפעה שאינה מאפשרת שהייה ממושכת בחלקים מהתכנון. בשלב מתקדם זה, תכנון מחדש של המרכז או המתנה להזזה או להטמנה של הקו היו עלולים לגרום לעיכובים ולהפסדים משמעותיים.
בדיקת ההיתכנות למיגון אקטיבי הייתה חיובית. האפשרות לשלב מערכת הפחתה לשדות מגנטיים בפרויקט סיפקה מסלול הנדסי שאפשר להמשיך בתכנון וברישוי במקום לחזור לתכנון אדריכלי מחדש.
האם ניתן להזדקק לשני סוגי המיגון באותו פרויקט?
כן. פרויקט הסמוך לקו מתח עליון עשוי לדרוש מערכת מיגון אקטיבי נגד השפעת הקו החיצוני, ובמקביל לכלול חדרי שנאים, פסי צבירה או פירי חשמל המחייבים תכנון או מיגון פסיבי.
כל מערכת מטפלת במקור אחר. התכנון צריך לבחון את ההשפעה הכוללת של המקורות ולוודא שהפתרון למקור אחד אינו מתעלם מהמקורות האחרים.
תהליך עבודה נכון
העבודה אינה מתחילה בבחירת חומר או בהצבת לולאה. היא מתחילה בהבנת הפרויקט:
איתור מקורות החשמל הפנימיים והחיצוניים.
ביצוע סקר קרינה או מדידות, בהתאם לשלב הפרויקט.
הגדרת אזורי השהייה וערכי היעד.
בחינת חלופות תכנוניות והפחתה במקור.
בדיקת הצורך במיגון פסיבי או בדיקת היתכנות למיגון אקטיבי.
תכנון מפורט ותיאום עם צוות היועצים.
פיקוח על הביצוע.
בדיקות סופיות לאחר החישמול וההפעלה.
חוק הקרינה הבלתי מייננת והנחיות המשרד להגנת הסביבה מסדירים את ההקמה וההפעלה של מקורות קרינה ואת מתן שירותי המדידה והחיזוי. במתקנים ובפרויקטים הכפופים להיתרים, יש לשלב את פתרון המיגון בתסקיר ובהליך הרישוי ולא להסתפק בפרט ביצוע בלבד.
לסיכום
מיגון פסיבי ומיגון אקטיבי אינם שתי דרכים לבצע אותה פעולה.
מיגון פסיבי הוא בדרך כלל פתרון נקודתי לתשתית פנימית שנמצאת בשליטת הפרויקט. גם כאשר לא ניתן לבטל את הצורך באמצעות שינוי תכנוני, ניתן ברוב המקרים לתכנן ולבצע מיגון מקומי, ולכן הבעיה אינה צפויה לפגוע בעצם היתכנות הפרויקט.
מיגון אקטיבי מטפל בהשפעה רחבת היקף של קווי חשמל חיצוניים, בעיקר קווי 161 ו־400 ק"ו. במקרים אלה נדרשת בדיקת היתכנות מוקדמת למערכת מיגון קרינה או למערכת הפחתה לשדות מגנטיים, משום שבהיעדר פתרון – באמצעות הרחקה, הטמנה, שינויים אדריכליים או מערכת אקטיבית – קו החשמל עלול להשפיע באופן מהותי על הבינוי, הרישוי והכדאיות של הפרויקט.
ההמלצה ליזם ולמנהל הפרויקט היא לכן פשוטה: לא להתחיל בשאלה איזה מיגון לרכוש, אלא בשאלה מהו מקור השדה, מה יהיה פוטנציאל ההשפעה שלו, ואילו אפשרויות עומדות בפני הפרויקט.
מתכננים פרויקט סמוך לקווי מתח או הכולל חדרי שנאים ותשתיות חשמל משמעותיות?
מומלץ לבצע סקר קרינה, חיזוי קרינה ובדיקת היתכנות למיגון כבר בשלבי התכנון הראשוניים. בדיקה מוקדמת מאפשרת לזהות סיכונים, לצמצם עלויות, לשפר את התכנון ולמנוע עיכובים בהליכי רישוי מול הגורמים הרלוונטיים.
נכתב על ידי מהנדס אורן סלומון
מנכ"ל דגש מדידות, הנדסה וייעוץ ושותף בנס פתרונות מתקדמים. מהנדס חשמל ויועץ קרינה, בעל ניסיון של למעלה מ־25 שנה בליווי פרויקטים, סקרי קרינה, חיזוי, רישוי ותכנון פתרונות להפחתת שדות מגנטיים.
10 שאלות ותשובות על ההבדל בין מיגון פסיבי למיגון אקטיבי
1. מה ההבדל העיקרי בין מיגון קרינה פסיבי למיגון אקטיבי?
מיגון פסיבי מיועד בעיקר להפחתת שדות מגנטיים מתשתיות החשמל הפנימיות של הפרויקט, כגון חדרי שנאים, לוחות, פירי חשמל ופסי צבירה.
מיגון אקטיבי מיועד בעיקר להפחתת ההשפעה של קווי חשמל חיצוניים על הפרויקט, ובפרט קווי מתח עליון 161 ק"ו וקווי מתח על־עליון 400 ק"ו.
אלה אינם פתרונות מתחרים. הבחירה ביניהם נקבעת לפי מקור השדה המגנטי והיקף השטח המושפע.
2. ממה בנוי מיגון פסיבי?
מיגון פסיבי בנוי בדרך כלל ממספר שכבות של מתכות בעלות תכונות שונות, ולעיתים גם משכבות הפרדה ביניהן. השילוב מתוכנן להפחית את השדה המגנטי בצדו המוגן של הקיר, התקרה או הרצפה.
במקרים אופייניים העובי המצטבר של שכבות המתכת הוא בסדר גודל של כ־1 ס"מ, אך אין מדובר בעובי קבוע או בפרט אחיד. ההרכב והמידות נקבעים בהתאם למקור, לזרמים, למרחקים ולרמת ההפחתה הנדרשת.
3. האם ניתן להשאיר את שכבות המיגון הפסיבי חשופות?
בדרך כלל לא. שכבות המתכת הן מערכת הנדסית להפחתת השדה ואינן מיועדות לשמש כגמר אדריכלי.
לרוב נדרש חיפוי מעל המיגון, כגון קיר גבס או פתרון גמר אחר. החיפוי צריך להיות מתואם עם האדריכל ועם יתר היועצים, מבלי לפגוע ברציפות המיגון או בפרטי החיבור שתוכננו.
4. האם כל חדר שנאים מחייב מיגון פסיבי?
לא. תחילה יש לבצע חיזוי המתייחס להספק השנאים, לתצורתם, לתוואי הכבלים, למפלסים ולשימושים בחללים הסמוכים.
לעיתים ניתן להימנע ממיגון באמצעות שינוי מיקום, הגדלת מרחק, שינוי תוואי הכבלים או שינוי השימוש בחלל הסמוך. רק כאשר החלופות אינן מספקות, מתכננים את שטח המיגון הנדרש.
5. האם בעיית קרינה מתשתית פנימית יכולה למנוע את הקמת הפרויקט?
ברוב המקרים לא.
תשתית פנימית נמצאת בשליטת הפרויקט, ולכן ניתן לשנות את מיקומה או את תצורתה. גם כאשר לא ניתן לבצע שינוי, בדרך כלל אפשר לתכנן מיגון פסיבי מקומי.
הפתרון עשוי לעלות כסף ולדרוש תיאום וביצוע מדויק, אך בדרך כלל הוא אינו מטיל ספק בהיתכנות הפרויקט. לכל היותר יידרש פרט מיגון מתאים.
6. מדוע לא ממגנים קו מתח עליון באמצעות שכבות מתכת בבניין?
קו מתח עליון עשוי להשפיע על חזית שלמה, מספר קומות או שטח גדול במגרש. מיגון פסיבי של כל השטח הזה יהיה בדרך כלל כבד, יקר, מורכב ולעיתים בלתי מעשי.
מערכת מיגון קרינה אקטיבית מאפשרת לטפל בשדה המגנטי בקנה מידה רחב יותר באמצעות מעגלי ביטול, חיישנים ומערכת בקרה, ולכן היא מתאימה יותר להשפעה חיצונית מקווי 161 ו־400 ק"ו.
7. האם מערכת מיגון קרינה אקטיבית מתאימה לכל פרויקט ליד קו מתח?
לא. לפני תכנון מערכת נדרשת בדיקת היתכנות.
הבדיקה מתייחסת למספר הקווים והמעגלים, לזרמים ולכיווני הזרימה, למיקום ולגובה המוליכים, לזווית הקו ביחס למבנה, למרחקים, למפלסים ולשטחים שבהם נדרשת ההפחתה.
רק לאחר בחינת הנתונים והחלופות ניתן לקבוע האם מיגון קרינה אקטיבית יכול לספק את המענה הנדרש בפרויקט.
8. מה קורה אם אין היתכנות למיגון אקטיבי?
במצב כזה יש לבחון חלופות כגון הרחקת הבינוי, שינוי אדריכלי, שינוי ייעודי החללים המושפעים או הזזה והטמנה של קו החשמל.
אם אף אחת מהחלופות אינה ישימה, השפעת הקו עלולה לגרום לאובדן שטחים, לשינוי מהותי של הפרויקט ולעיכוב ברישוי. במקרים קיצוניים היא עשויה להשפיע על הכדאיות ואף על היתכנות הפרויקט.
זו הסיבה שיש לבדוק את השפעתם של קווי מתח חיצוניים מוקדם ככל האפשר.
9. האם באותו פרויקט ניתן לשלב מיגון פסיבי ואקטיבי?
כן. לדוגמה, מערכת אקטיבית יכולה לטפל בקו מתח עליון העובר לצד הפרויקט, בעוד שמיגון פסיבי יטפל בחדר שנאים או בפסי צבירה בתוך המבנה.
המערכות אינן מחליפות זו את זו. כל אחת מטפלת במקור אחר, ויש לבדוק את התרומה המצרפית של כל מקורות השדה המגנטי באזור המאוכלס.
10. כיצד מאמתים שהמיגון הצליח?
במיגון פסיבי נדרש פיקוח על התקנת השכבות, החיבורים, הפינות, הפתחים והרציפות. לאחר חישמול המתקן מבוצעות מדידות בתנאי הפעלה מייצגים.
במערכת אקטיבית מבוצעים התקנה, כיוון, בדיקות ביצועים ומדידות בתרחישי הפעלה מתאימים. המטרה היא לוודא שהשדה המגנטי הופחת באזורים שנקבעו, ושפעולת המערכת אינה גורמת לעלייה בלתי רצויה באזורים אחרים.
בשני המקרים, המיגון אינו מסתיים בהכנת תוכנית. הצלחת הפתרון נקבעת לפי הביצוע ולפי התוצאות שנמדדו בפועל.
תגובות