בחינת רישוי בחשמל למהנדסים · בבחינה מקבלים את התקנות ומותר להשתמש בהן

מה שאין בספר התקנות

בבחינה ספר התקנות בידיים, ולכן שאלה שהתשובה שלה היא סעיף בתקנות היא שאלת חיפוש — לא שאלת ידע. הדף הזה מרכז את החלק ההפוך: התיאוריה ההנדסית, התקנים הזרים, הנוסחאות ונתוני היצרן שאי אפשר לדפדף אליהם. סיווגתי לפי זה את כל 1,121 שאלות המאגר, ולכל נושא ידע כתוב כאן מה חייב להיות בראש ואחריו השאלות עצמן. הקישורים מובילים לשאלה עצמה בדף הנושא שבאותה תיקייה.

72%מסט המהנדסים דורש ידע שאינו בספר192 מ-268 שאלות · רק 36 הן חיפוש בתקנות
314שאלות בכל המאגר שהתשובה שלהן מחוץ לתקנות לגמריתיאוריה, תקן זר, נוסחה או קטלוג
148שאלות שבהן שיטת החישוב בראש והמספרים בספרלמשל מקדמי תיקון לזרם מותר
486שאלות שהן חיפוש בתקנות — שם המהירות היא הכולועוד 42 ועדת פירושים · 131 לא סווגו
כל הדפים

בצ'יפים: אדום — מחוץ לתקנות לגמרי · כתום — השיטה בראש, המספרים בספר · קו תחתון = שאלה מסט המהנדסים בלבד.

חישובשנאים — חישוב, מקבילות וקבוצות חיבורים43 שאלות

  • מתח הקצר uk הוא המפתח לכל השאר. זרם קצר Ik = In/uk, הספק קצר Sk = Sn/uk. שנאי 630kVA עם 4% נותן זרם קצר גדול פי 25 מהנקוב.
  • פירוק מתח הקצר לרכיביו: uR = Pcu/Sn·100, uX = √(uk² − uR²), ומפל המתח על השנאי ΔU% = k·(uR·cosφ + uX·sinφ) כאשר k מקדם ההעמסה. במקדם הספק 1 אגף ההיגב מתאפס — זו ההבחנה שמפילה.
  • חלוקת עומס בין שנאים במקביל ביחס ל-Sn/uk — ישר להספק, הפוך למתח הקצר. השנאי עם היחס הגדול ביותר מגיע ראשון לעומס נקוב והוא החוסם; ההספק המנוצל הכולל St = uk,min%·Σ(Sn/uk%).
  • תנאי חובה למקביליות: אותו מתח נקוב בשני הצדדים, אותו יחס השנאה ואותה דרגה במחליף, קבוצת חיבורים תואמת (אותה זווית שעון). המלצות תכנוניות: סטיית uk עד 10% ויחס הספקים עד 1:3.
  • קבוצות חיבורים וסימון השעון: Dyn11 = משולש בראשוני, כוכב מוארק במשני, המשני מקדים ב-30°. הפרש של 30° בין שנאים מקבילים יוצר ΔU = 2·U₂·sin(15°) ≈ 0.518·U₂ — זרם סחרור עצום.
  • משנה דרגות: בחירת דרגה עם מתח ראשוני נקוב גבוה יותר מקטינה את המתח המשני (U₂ = U2,nom·U1,actual/U1,tap). טווח הדרגות הנפוץ ±5% בצעדים של 2.5%.
  • בדיקות ותחזוקה שאין להן תקנה: tan δ לאיכות הבידוד, התפרקויות חלקיות, בוכהולץ (גז/זרימה) מול מגן לחץ, ניתוח גזים מומסים בשמן.

דואליותמשני מידה — משנה זרם מול משנה מתח26 שאלות

  • הדואליות שכל שאלה נשענת עליה: את המשני של משנה זרם אסור לפתוח (מתח מסוכן, רוויה, הרס הבידוד) — ואת המשני של משנה מתח אסור לקצר.
  • עומס משני (burden): Sn = I₂²·Z, ומכאן העכבה המרבית שמותר לחבר Zmax = Sn/I₂². עומס מתחת למינימום או מעל למקסימום מוציא את המשנה ממחלקת הדיוק שלו.
  • סימון מחלקות: CL 0.5 FS5 = גרעין מדידה, דיוק 0.5% ומקדם ביטחון 5 (רווי מעל 5·In כדי להגן על המכשירים). CL 5 P10 = גרעין הגנה, שומר דיוק 5% עד 10·In כדי שההגנה תפעל בקצר.
  • משנה עם שני גרעינים: אחד למדידה ואחד להגנה — אותה סליל ראשוני, דרישות הפוכות.
  • חיבור משולש שבור (broken delta) בצד המשני של משני מתח נותן 3U₀ — מתח רצף אפס, הבסיס לגילוי תקלת הארקה ברשת מבודדת או מפוצה.
  • יחס השנאה נרשם כ-600/5 או 22000/√3 : 100/√3; שגיאת זווית ושגיאת יחס הן שתי מחלקות דיוק שונות.
השאלות בנושא שאין להן תשובה בספר

רלאיותהגנות, רלאיות וטיפול בנקודת האפס19 שאלות

  • ארבעה טיפולים בנקודת האפס במ"ג, וכל אחד קובע את שיטת הגילוי: מבודדת (זרם קיבולי קטן, אפשר להמשיך לעבוד), מוארקת קשיח (זרם קצר גדול, ניתוק מיידי), דרך נגד (הגבלת זרם), סליל כיבוי / פטרסן (פיצוי הזרם הקיבולי וכיבוי עצמי של הקשת).
  • מקדם תקלת הארקה: ברשת מבודדת או מפוצה המתח על הפאזות הבריאות עולה עד √3 ≈ 1.73 מהמתח לאדמה — ולכן הבידוד חייב להיות מתוכנן לכך; ברשת מוארקת קשיח המקדם ≤1.4.
  • קודי ANSI שמופיעים בשאלות: 50 יתר-זרם רגעי, 51 יתר-זרם משוהה, 51N/67N תקלת הארקה כיוונית, 87T דיפרנציאלית לשנאי, 79 חיבור חוזר, 27/59 תת/יתר מתח.
  • הגנה דיפרנציאלית לשנאי: משווה זרמים בשני הצדדים לאחר תיקון יחס וזווית; זרם הפרץ בהפעלה וזרם המגנוט הם מקורות הפעלת שווא, ולכן נדרשת בלימה (restraint) וחסימת הרמוניה שנייה.
  • בקצר דו-פאזי אין רכיב רצף אפס (I₀ = 0) ולכן הגנות שיוריות ופחת אינן מרגישות אותו — שאלה חוזרת.
  • סלקטיביות בין הגנות: זמן (staging), זרם, או כיווניות; בזינה דו-כיוונית (גנרטור, פוטו-וולטאי) חייבים כיווניות.
השאלות בנושא שאין להן תשובה בספר

עכבותזרמי קצר, עכבות ועמידות תרמית21 שאלות

  • שרשרת העכבות: עכבת הרשת שלפני השנאי + עכבת השנאי + עכבת הכבל. עכבת שנאי במ"נ: Z = uk%·U²/(100·Sn) — לשנאי 1600kVA, 400V ו-6%: 6·0.16/(100·1.6) = 6 mΩ.
  • שנאים במקביל: ההספקים מתחברים ולכן זרם הקצר גדל — כושר הניתוק של המבטחים צריך להיבדק למצב שבו כולם מחוברים.
  • עמידות תרמית של מוליך בקצר: t = k²S²/I²k,min, עם k = 115 לנחושת ב-PVC, 143 ל-XLPE, 76 ולומיניום ב-PVC, 94 ל-XLPE. הזמן המחייב לניתוק בקצר ≤ 5 שניות.
  • זרם שיא (הלם) גדול מהזרם הסימטרי הנומינלי בגלל הרכיב הישר; יחס X/R גבוה יותר → אסימטריה גדולה יותר. כושר ניתוק של מפסק נמדד בערך סימטרי, ועמידות הכניסה בערך השיא.
  • הבחנה נדרשת: כושר ניתוק (breaking) מול כושר סגירה (making) מול עמידות זרם קצר קצובה (short-time withstand).
השאלות בנושא שאין להן תשובה בספר

תופעותבידוד, תופעות מתח גבוה ומגיני ברק38 שאלות

  • קורונה: התפרקות חלקית באוויר סביב מוליך כשעוצמת השדה עוברת את חוזק האוויר — רעש, אוזון, הפסדי הספק והפרעות רדיו. מתחזקת בלחות, בזיהום ובחדים גיאומטריים.
  • tan δ (מקדם ההפסד הדיאלקטרי) עולה כשהבידוד סופח לחות או מזדקן — לכן זו בדיקת מגמה, לא בדיקת כן/לא; מודדים לאורך זמן ומשווים לעצמו.
  • רמת בידוד BIL נקבעת מול גל הלם תקני (1.2/50µs) ומול מתח בתדר הרשת; לרשת 22kV נדרשת עמידות הלם בסדר גודל של 125kV.
  • שלושה דורות של מגיני ברק: מרווח ניצוצות (spark gap) → נגד לא-לינארי מ-SiC עם מרווח (varigap) → וריסטור ZnO ללא מרווח (MOV) — הדור הנוכחי, זרם דליפה זעיר ותגובה מיידית.
  • אורך רשיפה (creepage) מול מרווח באוויר (clearance): הראשון על פני המבודד ורגיש לזיהום, השני באוויר ורגיש לצפיפות אוויר ולגובה מעל פני הים.
  • קשת חשמלית נוצרת ממתח יתר או מחימום האוויר שמייננים את המרווח; כיבוי הקשת הוא ליבת התכנון של מפסקי מ"ג — SF6, ואקום, שמן, אוויר.

תאים ומפסקיםציוד מיתוג ותחנות משנה44 שאלות

  • סולם היכולות: מנתק — ניתוק גלוי בלי זרם; מפסק-מנתק — זרם עומס; מפסק זרם — זרם קצר; מגען — פעולות רבות בזרם עומס; נתיך מ"ג — קצר, פעם אחת. שאלה שמחליפה ביניהם היא שאלת סיווג, לא שאלת תקנה.
  • תקני IEC 62271: -100 מפסקי זרם, -102 מנתקים ומקצרים, -103 מפסקים למ"ג, -200 לוחות ממותכים.
  • אמצעי כיבוי: ואקום (נפוץ עד 36kV, שחיקה נמוכה) מול SF6 (מ"ג ומתח עליון, גז חממה) — ההבדל בזמן ההשהיה ובמספר הפעולות עד תחזוקה.
  • נעילות (interlocks) בתא מ"ג: אין לפתוח דלת לפני שהמנתק מקורקע, אין להפעיל מקצר לפני ניתוק — סדר הפעולות הוא ידע תפעולי, לא סעיף.
  • זיהוי רכיבים בשרטוט תא: משני זרם, משני מתח, מקצר הארקה, מבודדי תמך, פסי צבירה — חלק מהשאלות הן קריאת קטלוג יצרן.

אופייניםלוחות, מבטחים ואופייני זמן-זרם57 שאלות

  • אופייני מא"ז: B — הפעלה מגנטית ב-3–5·In, C — 5–10, D — 10–20. אותו זרם נקוב באופיין שונה = התנהגות שונה לגמרי בקצר.
  • האופיין הוא גרף זמן-זרם עם שני תחומים: תרמי (דו-מתכת, שניות עד דקות) ומגנטי (סליל, מילישניות). "הפסקה חמה" מול "קרה" — האם הדו-מתכת התחילה מחוממת.
  • נתיך gG: I₂ = 1.6·In, ולכן התנאי I₂ ≤ 1.45·I′z נהפך ל-I′z ≥ 1.10·In — מספר שכדאי לזכור בעל פה.
  • שרשרת ההעמסה: Ib ≤ In ≤ I′z ו-I′z = c·Iz, כאשר מקדמי התיקון עצמם בטבלאות שבספר — השיטה בראש, המספרים בספר.
  • סלקטיביות: זרמית (יחס 1:1.6 ומעלה בין מבטחים), זמנית, או אנרגטית (I²t); בין נתיך למא"ז צריך להשוות עקומות, לא זרמים נקובים.

חתכיםכבלים, מוליכים וחישוב חתך39 שאלות

  • שני קריטריונים בלתי-תלויים לחתך, ושניהם חייבים להתקיים: זרם מותר (תרמי) ומפל מתח. שלישי בקצר: עמידות תרמית k²S².
  • מפל מתח — הצורה המלאה עם היגב: ΔU = √3·L·I·(R·cosφ + X·sinφ) לתלת-מופעי (ובחד-מופעי מקדם 2 במקום √3). הצורה האומית מספיקה עד כ-50 ממ"ר.
  • התנגדות סגולית: נחושת 0.0175 ובטמפרטורת עבודה 70°C כ-0.0225 Ω·ממ"ר/מ'; אלומיניום 0.028 ו-0.036. הפרש של 30% בין 20°C ל-70°C.
  • סימון כבל U₀/U = מתח לאדמה / מתח שלוב (12.7/22 kV), ולא הפוך.
  • אטימות למים לפי VDE 0276-620 / HD 620: (F) = אטימות אורכית בלבד, (FL) = אורכית ורדיאלית.
  • שריון מול מסך: שריון (תילים או סרטים) הוא הגנה מכאנית ונתיב לזרם תקלה; מסך (screen) הוא בקרת שדה. בכבלי מ"ג הארקת המסך בשני הקצוות מול קצה אחד — זרמי סחרור מול מתח מושרה.

הרמוניותאיכות חשמל, הרמוניות וקבלים44 שאלות

  • הרמוניות אי-זוגיות כפולות 3 (3, 9, 15…) מתחברות בפאזה במוליך האפס ולכן זרם האפס יכול לעבור את זרם הפאזה — הסיבה להכפלת חתך האפס בעומסים אלקטרוניים.
  • קבלים אינם "מסננים": הם יוצרים מעגל תהודה עם היגב הרשת. תהודה בתדר הרמוני קיים מגדילה את הזרם פי כמה — הפתרון הוא כור השראה בטור (detuned).
  • תיקון מקדם הספק מקטין זרם ולכן הפסדים ומפל מתח, אך אינו מקטין את ההספק הריאלי. תיקון-יתר מוביל למקדם הספק קידומי ולעליית מתח.
  • עיוות מול סטייה: THD מודד עיוות צורת הגל; סטיית מתח מודדת ערך יעיל. אמת מידה 41 (±10%) עוסקת בסטייה, לא בעיוות.
  • מדדי אמינות הרשת שהשאלות מזכירות: SAIDI — משך ההפרעות הממוצע לצרכן בשנה; SAIFI — מספר ההפרעות הממוצע. הם מוגדרים בתקנים בינלאומיים ומאומצים באמות המידה.
  • ריצוד (flicker) נובע מעומסים משתנים במהירות (מנועים גדולים, מכונות ריתוך) ונמדד ב-Pst/Plt.

התנעהמנועים, התנעה והנעים50 שאלות

  • התנעת כוכב-משולש: בכוכב המתח על הליפוף קטן ב-√3 ולכן הזרם והמומנט קטנים פי 3. זה גם החיסרון — מומנט התנעה נמוך; לא מתאים לעומס שמתחיל בעומס מלא.
  • זרם התנעה ישיר טיפוסי 5–8·In; מתנע רך מגביל מתח ולכן מומנט יורד בריבוע היחס; ממיר תדר (VFD) שומר V/f ולכן מומנט מלא בזרם נמוך — ההבחנה הזאת חוזרת בשאלות.
  • החלקה: s = (ns − n)/ns, ומהירות סינכרונית ns = 120f/p — 1500 סל"ד ל-4 קטבים ב-50Hz.
  • משטרי עבודה של ציוד מיתוג לפי IEC 60947: AC-1 עומס לא-השראי, AC-2 רוטור מלופף, AC-3 מנוע כלוב בהפסקה בזרם עומס, AC-4 עצירות והיפוכים תכופים.
  • הגנת מנוע: מגן תרמי לעומס יתר + מבטח לקצר (או מאמ"ת משולב), עם השהיה שמאפשרת את זרם ההתנעה. הגנת חוסר-פאזה ואי-סימטריה קריטית למנועים תלת-מופעיים.
  • שיפור מקדם הספק במנוע — קבל צמוד למנוע חייב להיות בגודל שלא יגרום למגנוט עצמי בעת ניתוק (self-excitation).

סינכרוןגנרטורים, סינכרון ואל-פסק31 שאלות

  • סינכרון דורש ארבעה תנאים: מתח שווה, תדר שווה, זווית פאזה זהה וסדר פאזות זהה. שיטת שלוש הנורות: נורות כבות = סינכרון; ריצוד איטי = הפרש תדר קטן; ריצוד סובב = סדר פאזות שונה.
  • שלוש טופולוגיות אל-פסק: Offline/standby — הרשת ישירות לעומס, מיתוג בתקלה; Line-interactive — עם ויסות מתח; Online / double conversion — העומס מוזן תמיד מהמהפך, ללא זמן מעבר.
  • מעקף (bypass): ידני לתחזוקה — מאפשר להוציא את ה-UPS כולו בלי להפיל את העומס; סטטי — מעביר את העומס לרשת במילישניות בעת תקלה בממיר.
  • זמן אוטונומיה נגזר מקיבול המצברים ומהעומס בפועל, לא מהספק ה-UPS הנקוב; הזדקנות מצברים מקצרת אותו משמעותית.
  • גנרטור מול רשת: הגנת אי-אילוף (islanding), חוסר סינכרון וזרם הפוך; בהעמסה חלקית של גנרטור דיזל מתחת ל-30% נגרמת בעיית "wet stacking".
  • זרם הקצר של גנרטור קטן משל שנאי בהספק דומה, ודועך — ולכן הגנות שנכוונו לרשת עלולות לא לפעול במצב גנרטור. זו שאלה חוזרת בסט המהנדסים.

מיתרים ואגירהפוטו-וולטאי, אגירה ורכב חשמלי31 שאלות

  • בצד ה-DC אין אפס ואין מקדם הספק: חתך המוליכים נקבע לפי זרם הקצר המצרפי של המיתרים ולפי מפל מתח, וזרם הקצר של מודול גדול מזרם העבודה בכ-10–20% בלבד — ולכן הגנת יתר-זרם כמעט לא רלוונטית שם.
  • גודל מיתר נקבע ממתח המעגל הפתוח בקור (Voc עולה כשהטמפרטורה יורדת) מול מתח הכניסה המרבי של המהפך — זו הבדיקה שמפילה תכנונים.
  • שירותים נלווים של מערכת אגירה (BESS) שהשאלות מזכירות: ויסות תדר, החלקת ייצור (ramp control), הזזת עומסים (arbitrage), עתודה מסתובבת ושחזור רשת.
  • טעינת רכב חשמלי — Mode 2/3/4 ומחברי Type 2 / CCS: הבחנה בין טעינת AC (המטען ברכב) לטעינת DC (המטען בעמדה).
  • מהפך רשת חייב הגנת אי-אילוף ותיאום עם הגנות הרשת; ההזנה הדו-כיוונית היא הסיבה שהגנות צריכות להיות כיווניות.

לוקסתאורה19 שאלות

  • חישוב מספר גופי התאורה: n = (E·a·b·100)/(K·Fu%·Φ) — רמת הארה נדרשת כפול שטח, חלקי שטף הגוף, מקדם הניצולת ומקדם ההתחזקות.
  • רמות הארה נדרשות אינן בתקנות אלא בתקן — ת"י 8995 / EN 12464: משרד 500 לוקס, מסדרון 100, חדר ניתוח אלפים.
  • נצילות אור (lm/W): להט ~12, פלואורסצנט ~60–90, LED 100–200. טמפרטורת צבע ומקדם מסירת צבע (CRI) הם פרמטרי בחירה, לא דרישת תקנה.
  • תאורת חירום — משך הפעולה והרמה המזערית נדרשים בתקנות ובתקן; ההבחנה בין תאורת התמצאות, תאורת בטיחות ותאורת חירום מלאה נבדקת בשאלות.
השאלות בנושא שאין להן תשובה בספר

תקניםהתקנים הזרים שמופיעים בשאלות

אף אחד מאלה אינו בספר שמקבלים בבחינה. די לדעת מה כל תקן מכסה ומה הסימון שלו.

IEC 60076שנאי כוח — נתונים נקובים, בדיקות, עומס יתר (חלק 7)
IEC 61869משני מידה — חלק 2 משני זרם, חלק 3 משני מתח (מחליף את 60044)
IEC 62271ציוד מיתוג מ"ג — 100 מפסקים, 102 מנתקים, 103 מפסקי מ"ג, 200 לוחות
IEC 60947ציוד מיתוג ובקרה מ"נ — משטרי עבודה AC-1 עד AC-4, מאמ"תים
IEC 60364מיתקני חשמל בבניינים — הבסיס הבינלאומי לחלק מתקנות ההעמסה; 5-52 מפל מתח
IEC 60255רלאי מידה והגנה — דיוק, אופייני זמן
IEC 60269נתיכי מ"נ — מחלקת gG ומקדם I₂
IEEE C57.12.90בדיקות שנאים — נהוג לצד ה-IEC
ANSI/IEEE C37.2קודי מספרי התקנים — 50, 51, 67N, 87T, 79
VDE 0276-620 / HD 620כבלי מ"ג — סימון, אטימות (F)/(FL)
DIN/VDE 0304דרגות התלקחות של חומרי בידוד — BH1 ומעלה
ת"י 8995 / EN 12464רמות הארה במקומות עבודה — לא בתקנות
ת"י 60598גופי תאורה — דרישות בטיחות
IEC 61643התקני הגנה מפני מתחי יתר (SPD) — ZnO
IEC 61000תאימות אלקטרומגנטית — גבולות הרמוניות, ריצוד

והשארשתי קבוצות שכדאי להכיר בנפרד

  • 42 שאלות שנשענות על החלטות ועדת הפירושים. ההחלטות אינן חלק מספר התקנות ואינן חקיקה, אבל הן מחייבות בפועל את הבוחנים. אם מותר להביא חומר מודפס — אלה הדפים שכדאי להביא.
  • 131 שאלות שלא הצלחתי לסווג אוטומטית. בהן ההסבר במקור קצר מדי מכדי להכריע. שווה לעבור עליהן בעין ולראות לאיזה צד הן נופלות.

איך נעשה הסיווג, ומה המגבלה שלו