1. הפסדי הנחושת והברזל גדלים.
2. זרם הקצר התלת פאזי גדל.
3. יזרום זרם גבוה בין השנאים.
4. מערכת ההגנות לא תגיב בצורה נכונה בעת קצר.

קבוצת החיבורים של שנאי מגדירה את הפרש הפאזה בין המתח המשני למתח הראשוני. שני שנאים בעלי קבוצות חיבורים שונות מייצרים במשני שלהם מתחים שאינם בפאזה זה עם זה, ולכן בסגירת המקביל נוצר הפרש מתח בין ההדקים המקבילים. הפרש זה מוטל על עכבות הקצר הקטנות של שני השנאים בטור, וגורם לזרם מחזורי גבוה מאוד הזורם בין השנאים גם בלא עומס כלל, עד כדי נזק לליפופים ולהפעלת ההגנות.

• תשובה 1: ההפסדים אכן גדלים, אך זו תוצאה של הזרם המחזורי ולא התופעה העיקרית.
• תשובה 2: זרם הקצר התלת מופעי נקבע בעכבות ואינו התופעה המתוארת.
• תשובה 4: ההגנות דווקא יגיבו לזרם המחזורי הגבוה.

1. סדר הפאזות שונה בצד המתח הגבוה.
2. מתחי UK % של השנאים שונים זה מזה.
3. חתכי המוליכים בשני צדי המגשר שונים.
4. קיים נתק בהארקת השיטה של אחד השנאים.

שני השנאים בעלי אותה קבוצת חיבורים, ולכן הפרש הפאזה שהם יוצרים בין הראשוני למשני זהה. אם בכל זאת נמדדים הפרשי מתח בין מופע של שנאי אחד למופע המקביל של השני, המסקנה היא שהמתחים המשניים אינם מסודרים באותו סדר פאזות; מקור הדבר בסדר פאזות שונה בחיבור צד המתח הגבוה של שני השנאים. תיקון הדבר נעשה בהחלפת שני מוליכי מופע בצד המתח הגבוה של אחד השנאים.

• תשובה 2: הפרש במתח הקצר משפיע על חלוקת העומס ולא על הפרש המתחים בהדקים בלא עומס.
• תשובה 3: חתכי המוליכים משפיעים על מפל המתח בעומס ולא על מדידה בלא עומס.
• תשובה 4: נתק בהארקת השיטה אינו יוצר הפרש מתח בין מופעים מקבילים.

1. 9.1kA
2. 15.16kA
3. kA 8.75
4. kA 10.5

זרם הקצר בהדקי המשני של שנאי מחושב כזרם הנקוב חלקי מתח הקצר היחסי. הזרם הנקוב של שנאי בהספק 630 קילו-וולט-אמפר במתח קו של 400 וולט הוא כ-909 אמפר, וחלוקתו במתח הקצר, שישה אחוזים, נותנת כ-15.16 קילו-אמפר.

• תשובה 1: 9.1 קילו-אמפר מתקבלים ממתח קצר של עשרה אחוזים.
• תשובה 3: 8.75 קילו-אמפר אינם נובעים מן הנתונים.
• תשובה 4: 10.5 קילו-אמפר אינם נובעים מן הנתונים.

1. חשמלאי א'.
2. חשמלאי ב'.
3. אף אחד מהם לא צודק.
4. שניהם צודקים.

ועדת הפירושים קבעה שמתכנן המיתקן רשאי לבחור באחת משתי דרכים לחיבור נקודת הכוכב של השנאי במיתקן המוגן באיפוס: חיבור ישיר של נקודת הכוכב אל פס השוואת הפוטנציאלים, או חיבור של נקודת הכוכב אל פס האפס וממנו חיבור אל פס השוואת הפוטנציאלים. חשמלאי א׳ מתאר בדיוק את הדרך השנייה. חשמלאי ב׳ מחבר את נקודת הכוכב אל פס השוואת הפוטנציאלים ומזין ממנו את פס האפס, כך שזרם העבודה של מוליכי האפס זורם דרך פס השוואת הפוטנציאלים ודרך המוליך שבינו לבין פס האפס. זו אינה אחת משתי הדרכים שהוועדה אישרה.

• תשובה 2: הזנת פס האפס דרך פס השוואת הפוטנציאלים מעבירה זרם עבודה בפס ההשוואה, ואינה אחת החלופות שאישרה הוועדה.
• תשובה 3: חשמלאי א׳ מתאר את אחת משתי החלופות המותרות.
• תשובה 4: רק הדרך של חשמלאי א׳ היא חלופה מאושרת.

1. A5 או A1.
2. A5 או 10A.
3. A1 או 10A.
4. כל האפשרויות נכונות.

הזרמים הנקובים המקובלים בצד המשני של משנה זרם הם 5 אמפר או אמפר אחד. הערך 5 אמפר הוא המקובל במיתקנים סטנדרטיים, והערך אמפר אחד משמש כאשר מרחק החיווט אל המכשירים גדול, מפני שהוא מקטין את איבודי ההספק בכבל המדידה. הערך 10 אמפר אינו ערך תקני בצד המשני.

• תשובה 2: 10 אמפר אינו זרם משני תקני.
• תשובה 3: 10 אמפר אינו זרם משני תקני.
• תשובה 4: אפשרויות 2 ו-3 כוללות ערך שאינו תקני.

1. סף הרוויה המבטיח דיוק של 5% הוא עד 6000 אמפר.
2. סף הרוויה המבטיח דיוק של 10% הוא עד 6000 אמפר.
3. סף הרוויה המבטיח דיוק של 5% הוא עד לעומס של 15VA.
4. סף הרוויה המבטיח דיוק של 10% הוא עד לעומס של 15VA.

הסימון של משנה הזרם הוא 600 חלקי 5, עומס נקוב 15 וולט-אמפר, ומחלקת דיוק 5P10. במחלקת דיוק להגנה, הספרה שלפני האות P היא השגיאה המצרפית המרבית באחוזים, והספרה שאחריה היא מקדם גבול הדיוק. כאן השגיאה היא 5 אחוזים והמקדם 10, ולכן סף הרוויה מבטיח שגיאה שאינה עולה על 5 אחוזים עד לזרם של פי עשרה מן הזרם הנקוב הראשוני, כלומר עד 6,000 אמפר, וזאת בעומס הנקוב של 15 וולט-אמפר.

• תשובה 2: שגיאה של 10 אחוזים שייכת למחלקה 10P; כאן הספרה שלפני האות P היא 5
• תשובה 3: 15 וולט-אמפר הוא העומס הנקוב שבו מובטח הדיוק, ולא סף הרוויה עצמו.
• תשובה 4: שני חלקי המשפט שגויים: גם אחוז השגיאה וגם זיהוי העומס כסף הרוויה.

1. להגנה בפני זרם קצר וזרם יתר.
2. לוויסות מתח השנאי.
3. לשינוי קבוצת חיבורים.
4. לשינוי דרגת קירור של השנאי.

משנה הדרגות הוא מתג המחליף את נקודת החיבור לליפוף הראשוני של השנאי, ובכך משנה את מספר הכריכות הפעילות ואת יחס ההמרה. שינוי היחס משנה את מתח המוצא בצעדים קטנים, בדרך כלל בשיעור של אחוזים אחדים, ומאפשר להתאים את מתח המשני למתח הרשת המשתנה. זהו ויסות מתח, ואין לו קשר להגנה, לקבוצת החיבורים או לקירור.

• תשובה 1: ההגנה בפני זרם קצר ויתר נעשית במבטחים ובממסרים ולא במשנה הדרגות.
• תשובה 3: קבוצת החיבורים נקבעת באופן חיבור הליפופים ואינה משתנה במשנה דרגות.
• תשובה 4: דרגת הקירור נקבעת במערכת הקירור של השנאי.

1. הערך שמתקבל כתוצאה מקיצור ההדקים המשניים של השנאי ומדידת מתח (באחוזים) מהמתח הנומינלי בצד ראשוני כאשר בצד המשני המקוצר זורם זרם נומינלי.
2. הערך שמתקבל מיצרן השנאי ומגדיר את גודל המתח המינימלי שהשנאי יכול להיות מוזן בו בזמן הקצר.
3. הערך שמגדיר את מפל המתח על התנגדות הקצר.
4. אף תשובה לא נכונה.

מתח הקצר של שנאי מוגדר בניסוי: מקצרים את ההדקים המשניים, מעלים בהדרגה את המתח בצד הראשוני עד שבמשני זורם הזרם הנקוב, ומודדים את המתח הראשוני שנדרש לשם כך. מתח זה, המבוטא באחוזים מן המתח הנקוב, הוא מתח הקצר. הוא מבטא את עכבת הפיזור של השנאי, וממנו נגזרים זרם הקצר בהדקי המשני ומפל המתח בעומס.

• תשובה 2: אין מדובר במתח מזערי להזנה בזמן קצר.
• תשובה 3: התיאור חלקי ואינו מגדיר את תנאי הניסוי.
• תשובה 4: התשובה הראשונה מגדירה נכונה את מתח הקצר.

1. נדרש לקצר את ההדקים.
2. נדרש להשאיר את ההדקים פתוחים.
3. לא נדרשת כל פעולה.
4. נדרש לחבר את ההדקים במשולש פתוח.

משנה זרם הוא מקור זרם: הזרם המשני נכפה עליו בידי הזרם הראשוני. אם ההדקים המשניים נותרים פתוחים, אין דרך לזרם לזרום, וכדי לשמר את הזרם המגנטי הכפוי מתפתח על ההדקים מתח גבוה מאוד, העלול לפרוץ את הבידוד ולסכן את הנוגע. לכן הדקים משניים שאינם מזינים מכשיר מדידה או הגנה חייבים להיות מקוצרים.

• תשובה 2: הדקים פתוחים מפתחים מתח גבוה ומסוכן.
• תשובה 3: נדרשת פעולה מפורשת: קיצור ההדקים.
• תשובה 4: חיבור במשולש פתוח שייך למשני מתח לגילוי תקלת אדמה ולא למשני זרם.

1. קיים סיכול בחיבור בין 2 פאזות במתח נמוך באחד השנאים.
2. באחד השנאים ישנה פאזה מנותקת.
3. מצב כזה לא יתכן.
4. אחד משני השנאים הוא שנאי זיגזג.

המדידה על המפסק המקשר נעשית בין כל מופע בלוח אחד לבין אותו מופע בלוח השני. במערכת תקינה, שבה שני השנאים מסונכרנים, כל שלוש המדידות היו נותנות אפס. התוצאה שנמדדה, אפס באחד הצמדים ומתח קו בשני האחרים, מלמדת שמופע אחד מתאים בשני הלוחות ואילו שני המופעים האחרים הוחלפו זה בזה. סיכול של שני מופעים בחיבור צד המתח הנמוך של אחד השנאים הוא בדיוק המצב הזה, ותיקונו בהחלפת שני המוליכים חזרה.

• תשובה 2: פאזה מנותקת הייתה נותנת מתח מופע ולא מתח קו, ובצמד אחד בלבד.
• תשובה 3: המצב אפשרי לחלוטין והוא תוצאה של סיכול מופעים.
• תשובה 4: שנאי זיגזג היה יוצר הפרש פאזה בכל שלושת הצמדים ולא באפס באחד מהם.

1. 450A.
2. 1800A.
3. 910A.
4. 1045A.

לפי הטבלה, שנאי מדגם 414 הוא בהספק 1250 קילו-וולט-אמפר ובמתח משני של 0.69 קילו-וולט. הזרם הנקוב בצד המשני של שנאי תלת-מופעי הוא ההספק חלקי שורש שלוש כפול המתח, כלומר כ-1045 אמפר.

• תשובה 1: 450 אמפר אינו מתאים לאף אחד מנתוני השנאי.
• תשובה 2: 1800 אמפר הוא בערך הזרם בשנאי של 1250 קילו-וולט-אמפר במתח 0.4 קילו-וולט, לא 0.69.
• תשובה 3: 910 אמפר אינו מתאים לנתוני הדגם.

1. איבוד נתוני המדידה.
2. חימום הליבה וכניסה לרוויה.
3. קפיצות מתח בהדק המנותק.
4. כל התשובות נכונות.

שנאי זרם מחובר בטור לקו, ולכן זרם הראשוני שלו נקבע בידי העומס ולא בידי המשני. במצב רגיל זרם המשני יוצר שטף נגדי שמבטל כמעט את השטף של הראשוני. כשפותחים את המשני, השטף הנגדי נעלם, וכל זרם הראשוני ממגנט את הליבה. הליבה נכנסת לרוויה ומתחממת, בהדקים הפתוחים מופיעים שיאי מתח גבוהים ומסוכנים, והמדידה אובדת. כל שלוש התופעות מתרחשות.

• תשובה 1: איבוד המדידה מתרחש, אבל אינו התופעה היחידה.
• תשובה 2: רוויה וחימום מתרחשים, אבל אינם התופעה היחידה.
• תשובה 3: קפיצות מתח מתרחשות, אבל אינן התופעה היחידה.

1. איבוד נתוני המדידה.
2. חימום הליבה וכניסה לרוויה.
3. קפיצות מתח בהדק המנותק.
4. כל התשובות נכונות.

שנאי מתח מחובר במקביל לרשת ופועל כמעט במצב ריקם, שכן מכשירי המדידה מעמיסים עליו מעט מאוד. פתיחת המשני רק מסירה את העומס הקטן הזה. המתח על ההדקים נשאר המתח הנקוב, והליבה אינה נכנסת לרוויה. התוצאה היחידה היא שהמדידה אובדת. מה שמסוכן בשנאי מתח הוא דווקא קצר במשני.

• תשובה 2: בשנאי מתח פתיחת המשני אינה משנה את השטף בליבה.
• תשובה 3: המתח בהדק המנותק נשאר המתח הנקוב.
• תשובה 4: רק איבוד המדידה מתרחש.

1. Dyn11.
2. Ydn11.
3. YNd11.
4. YNd1.

בצד הראשוני (A, B, C) שלושת הסלילים מחוברים בקצוות 2 שלהם לנקודה משותפת שממנה יוצא הדק N. זה כוכב עם אפס מוצא, והוא מסומן YN. בצד המשני כל הדק מחובר לתחילת סליל אחד ולסוף הסליל הבא: a1 ל-b2, b1 ל-c2 ו-c1 ל-a2. זה משולש, והוא מסומן d. מתח הקו ab שווה למינוס מתח הסליל b, כלומר הוא מקדים את מתח הקו AB ב-30 מעלות. הקדמה של 30 מעלות מתאימה לשעה 11. לכן הקבוצה היא YNd11.

• תשובה 1: הראשוני מחובר בכוכב עם אפס ולא במשולש.
• תשובה 2: לכוכב הראשוני יש אפס מוצא, ולכן הסימון הוא YN ולא Y, והמשני אינו כוכב.
• תשובה 4: חיבור a1 ל-c2 היה נותן שעה 1; כאן a1 מחובר ל-b2.

1. ניתן להתקין עוד שנאי אחד בחדר.
2. ניתן להתקין עוד שני שנאים בחדר.
3. ניתן להתקין עוד שנאי אחד בהספק הקטן מ- 400kVA.
4. יש להחליף את השנאים הקיימים לשנאים בהספק גדול יותר.

חדר שנאים מתוכנן לפי מספר השנאים שיוצבו בו: מקום, אוורור, פתחי הכנסה, מרחקי בטיחות ומרחקי הפרדה מפני שדות מגנטיים. כשהחדר תוכנן לשלושה שנאים, אי אפשר להוסיף לו שנאי. הדרך להגדיל את ההספק היא להחליף את השנאים הקיימים בשנאים גדולים יותר, בגבולות ההספק שהחדר מתוכנן לו. ובעיקר: התקנות אוסרות להתקין בחדר חשמל המשמש שנאי יותר משלושה שנאים, וועדת הפירושים הבהירה שהאיסור חל על כל סוגי השנאים. בחדר יש כבר שלושה, ולכן הדרך היחידה היא שנאים גדולים יותר.

• תשובה 1: החדר תוכנן לשלושה שנאים, ואין בו מקום ואוורור לשנאי נוסף.
• תשובה 2: אותה סיבה, ובמידה גדולה יותר.
• תשובה 3: גם שנאי קטן יותר הוא שנאי נוסף שהחדר אינו מתוכנן לו.

1. העומס יתחלק באופן שווה בין שני השנאים.
2. השנאי הראשון מעומס יותר.
3. השנאי השני מעומס יותר.
4. חלוקת העומס אינה תלויה בנתון %Uk.

כששני שנאים עובדים במקביל, העומס מתחלק ביניהם ביחס הפוך למתח הקצר היחסי שלהם, אם הספקיהם שווים. לשנאי S1 מתח קצר של 4.7% ולשנאי S2 מתח קצר של 6%, ולכן עכבתו של S1 נמוכה יותר והוא נושא חלק גדול יותר מהעומס. בחלוקה של 1150 קילו-וולט-אמפר, S1 נושא כ-645 ו-S2 כ-505. כלומר S1 עמוס מעט מעבר להספקו הנקוב (630), ו-S2 אינו מנוצל עד הסוף.

• תשובה 1: חלוקה שווה מתקבלת רק כשמתחי הקצר שווים.
• תשובה 3: השנאי השני בעל מתח הקצר הגבוה יותר, ולכן הוא נושא את החלק הקטן יותר.
• תשובה 4: חלוקת העומס תלויה ישירות במתח הקצר.

1. העומס מתחלק באופן שווה בין שני השנאים.
2. השנאי S1 מעומס יותר.
3. השנאי S2 מעומס יותר.
4. חלוקת העומס אינה תלויה בנתון %Uk.

לשני השנאים אותו הספק, והעומס מתחלק ביניהם ביחס הפוך למתח הקצר היחסי. לשנאי S1 מתח קצר של 5% ולשנאי S2 מתח קצר של 6%, ולכן S1 נושא חלק גדול יותר מהעומס. בחלוקה של 1900 קילו-וולט-אמפר, S1 נושא כ-1036 ו-S2 כ-864. כלומר S1 עמוס מעבר להספקו הנקוב.

• תשובה 1: חלוקה שווה מתקבלת רק כשמתחי הקצר שווים.
• תשובה 3: השנאי S2 בעל מתח הקצר הגבוה יותר, ולכן הוא נושא את החלק הקטן יותר.
• תשובה 4: חלוקת העומס תלויה ישירות במתח הקצר.

1. 930 וואט.
2. 575 וואט.
3. 4000 וואט.
4. 98.52 וואט.

איבודי הברזל בליבת השנאי הם האיבודים הנובעים ממחזוריות המגנוט: איבודי היסטרזיס ואיבודי זרמי מערבולת. הם תלויים במתח ובתדר ואינם תלויים בעומס, ולכן הם נמדדים בניסוי ריקם ומופיעים בטבלה בשורת האיבודים בריקם. עבור שנאי של 250 קילו-וולט-אמפר נותנת השורה 575 ואט. שורת האיבודים בעומס, 4,000 ואט, מתארת את איבודי הנחושת בליפופים בעומס נקוב.

• תשובה 1: 930 ואט הם איבודי הריקם של שנאי 500 קילו-וולט-אמפר.
• תשובה 3: 4,000 ואט הם איבודי העומס של שנאי 250 קילו-וולט-אמפר, כלומר איבודי הנחושת.
• תשובה 4: 98.52 הוא ערך נצילות באחוזים ולא הספק בוואט.

1. המתח יהיה (400√3) : (1103) ≈ 6.3 V
2. המתח יהיה 400 : (1103) ≈ 11 V
3. המתח יהיה 400 : (400√3) ≈ 2.1 V
4. המתח יהיה 0V.

בשרטוט שלושה משני מתח חד-מופעיים שראשוניהם מחוברים בכוכב אל שלושת המופעים, ומשנייהם מחוברים במשולש פתוח — חיבור שנועד למדוד את מתח השארית ולהזין ממסר הגנה בפני תקלת הארקה. בחיבור זה מופיע במוצא סכום שלושת מתחי המשני. במערכת תלת-מופעית מאוזנת סכום שלושת המתחים מתאפס בכל רגע, ולכן מתח המוצא הוא אפס — ללא תלות בגודל המתח שהוזן. רק בתקלת הארקה, שמפרה את האיזון, יופיע מתח במוצא.

• תשובה 1: החישוב מניח מתח יחיד לפי יחס ההעברה, ומתעלם מכך שהחיבור במוצא הוא משולש פתוח שסוכם את שלושת המתחים.
• תשובה 2: אותה טעות, בצירוף שימוש שגוי ביחס ההעברה.
• תשובה 3: אותה טעות. בכל מקרה, בשיטה מאוזנת מתח המוצא מתאפס ואינו תלוי ביחס ההעברה.

1. בין 1% ל-2%.
2. בין 2% ל-3%.
3. בין 3% ל-4%.
4. בין 4% ל-5%.

מפל המתח בשנאי מחושב מפירוק מתח הקצר לשני רכיביו. הרכיב האומי מתקבל מיחס הפסדי הנחושת להספק הנקוב, והרכיב ההשראתי מן הפיתגורס מול מתח הקצר. את שני הרכיבים מכפילים במקדם ההספק ובסינוס שלו בהתאמה, מחברים, ומכפילים בשיעור ההעמסה.

• תשובה 1: התוצאה 3.5 אחוזים, גבוהה מן הטווח הזה. התעלמות מן הרכיב ההשראתי הייתה נותנת ערך נמוך שגוי.
• תשובה 2: התוצאה גבוהה מן הטווח הזה.
• תשובה 4: התוצאה נמוכה מן הטווח הזה. הכפלה במלוא ההעמסה במקום ב-75 אחוזים הייתה נותנת 4.67 אחוזים.

1. פחות מ-1%.
2. בין 1% ל-2%.
3. בין 2% ל-3%.
4. בין 3% ל-4%.

כאשר מקדם ההספק שווה לאחד, הסינוס מתאפס והרכיב ההשראתי של מתח הקצר אינו תורם כלל למפל המתח. נותר רק הרכיב האומי, שהוא יחס הפסדי הנחושת להספק הנקוב, מוכפל בשיעור ההעמסה. זו הסיבה שמפל המתח כאן נמוך במיוחד.

• תשובה 2: התוצאה 0.77 אחוזים, מתחת לאחוז אחד. הזנחת מקדם ההעמסה הייתה נותנת 0.96 אחוזים, עדיין מתחת לאחוז.
• תשובה 3: התוצאה נמוכה בהרבה מן הטווח הזה.
• תשובה 4: התוצאה נמוכה בהרבה מן הטווח הזה. שימוש שגוי במלוא מתח הקצר, 6 אחוזים, היה מוביל לטווח גבוה מזה.

הסימון Dy11 מורכב משלושה חלקים: האות הגדולה D מציינת שהליפוף במתח הגבוה מחובר במשולש, האות הקטנה y מציינת שהליפוף במתח הנמוך מחובר בכוכב, והמספר 11 מציין את הזזת המופע. בתרשימי הליפופים ניתן לקרוא את שני החלקים הראשונים: בתמונה הראשונה שלושת ליפופי המתח הגבוה מחוברים בלולאה סגורה — משולש, ואילו בצד המתח הנמוך קצה אחד של כל שלושת הליפופים מחובר לנקודה משותפת — כוכב. זו התצורה היחידה מבין הארבע שבה מתקיים הצירוף משולש-כוכב.

• תשובה 2: צד המתח הגבוה במשולש, אך גם צד המתח הנמוך מחובר בלולאה סגורה — משולש. זהו Dd ולא Dy.
• תשובה 3: צד המתח הגבוה מחובר בנקודה משותפת — כוכב — וצד המתח הנמוך במשולש. זהו Yd.
• תשובה 4: אף כאן צד המתח הגבוה בכוכב וצד המתח הנמוך במשולש — Yd.

בתרשימים הווקטוריים נקרא גם המספר. משולש מייצג חיבור במשולש וכוכב תלת-זרועי מייצג חיבור בכוכב, והחץ המקווקו מציין את כיוון וקטור הייחוס. בתמונה הראשונה צד המתח הגבוה הוא משולש שווקטורו מצביע כלפי מעלה — שעה 12 — וצד המתח הנמוך הוא כוכב שווקטורו מוטה שמאלה, לשעה 11. זהו בדיוק Dy11: משולש במתח הגבוה, כוכב במתח הנמוך, והזזת מופע של 30 מעלות נגד כיוון השעון.

• תשובה 2: שני הצדדים מיוצגים במשולש, וּוקטור המתח הנמוך מצביע כלפי מטה — שעה 6. זהו Dd6.
• תשובה 3: צד המתח הגבוה הוא כוכב וצד המתח הנמוך משולש. זהו Yd11 ולא Dy11.
• תשובה 4: צד המתח הגבוה כוכב, צד המתח הנמוך משולש, והווקטור מוטה ימינה לשעה 1. זהו Yd1.

1. 30 kA.
2. 72 kA.
3. 18 kA.
4. 36 kA.

זרם הקצר בפסי הצבירה נקבע משתי עכבות בטור: עכבת הרשת שמעל השנאי ועכבת השנאי עצמו. הרשת נתונה בהספק קצר של 200MVA, ואת השנאי מתרגמים להספק קצר על ידי חלוקת הספקו במתח הקצר — 1000kVA חלקי 4% נותנים 25MVA. חיבור בטור של שתי עכבות הוא חיבור מקביל של הספקי הקצר, והתוצאה 22.2MVA. חלוקה במתח פסי הצבירה כפול שורש שלוש נותנת כ-32kA, והתשובה הקרובה ביותר היא 30kA. אילו הוזנחה עכבת הרשת היה מתקבל 36kA — וזו בדיוק המלכודת שבתשובה 4, שהרי נתון הספק הקצר של הרשת ניתן בשאלה כדי שיילקח בחשבון.

• תשובה 2: 72kA הוא כפל התוצאה המתקבלת בהזנחת הרשת, ואין לו בסיס בחישוב.
• תשובה 3: 18kA קטן מדי; ערך כזה מתקבל רק בעכבה כפולה מן הנתונה.
• תשובה 4: 36kA מתקבל מהזנחת עכבת הרשת ושימוש בשנאי בלבד, בעוד השאלה נותנת במפורש את הספק הקצר של הרשת.

1. 7.95 kA
2. 11.54 kA
3. 10.55 kA
4. 12.15 kA

זרם הקצר בפסי הצבירה נקבע משתי עכבות בטור: עכבת הרשת ועכבת השנאי. הספק הקצר של השנאי הוא הספקו הנקוב חלקי מתח הקצר — 400 קו"א חלקי 5% נותנים 8 מגה-וולט-אמפר. חיבור בטור עם הרשת שהספק הקצר בה 50 מגה-וולט-אמפר מתבצע כחיבור מקביל של הספקי הקצר, והתוצאה כ-6.9 מגה-וולט-אמפר. חלוקה במתח פסי הצבירה כפול שורש שלוש נותנת כ-10 קילו-אמפר, והתשובה הקרובה ביותר היא 10.55 קילו-אמפר. הזנחת עכבת הרשת הייתה נותנת 11.54 קילו-אמפר — וזו המלכודת שבתשובה 2.

• תשובה 1: 7.95kA אינו מתקבל באף אחד ממסלולי החישוב.
• תשובה 2: 11.54kA הוא הזרם המתקבל מן השנאי בלבד, בהזנחת עכבת הרשת שנתונה במפורש בשאלה.
• תשובה 4: 12.15kA הוא הזרם מן השנאי בלבד כשמחשבים אותו לפי מתח פסי צבירה של 380 וולט, ואף הוא מזניח את הרשת.

1. 38 kA.
2. 45 kA.
3. 52 kA.
4. 62 kA.

שני השנאים מוזנים מאותה רשת 22 קילו-וולט, והספק הקצר של 100 מגה-וולט-אמפר נתון בנקודה אחת ברשת זו. לכן עכבת הרשת משותפת לשני השנאים והיא בטור עם החיבור המקבילי שלהם, ואין לחשב כל שנאי מול רשת משלו. במתח הצד הנמוך: עכבת הרשת 1.6 מיליאוהם, עכבת T1 6 מיליאוהם ועכבת T2 8 מיליאוהם. החיבור המקבילי של השנאים נותן 3.43 מיליאוהם, ועם הרשת 5.03 מיליאוהם. זרם הקצר המתמיד בפסי הצבירה הוא כ-45.9 קילו-אמפר, והקרוב ביותר הוא 45 קילו-אמפר.

• תשובה 1: 38 קילו-אמפר נמוך מן החישוב.
• תשובה 3: 52 קילו-אמפר מתקבל רק אם מחשבים כל שנאי מול רשת נפרדת, אך הרשת משותפת.
• תשובה 4: 62 קילו-אמפר גבוה מן החישוב.

1. כל ההרמוניות תקזזנה אלה את אלה ולא תהיינה כלל הרמוניות במתקן.
2. הרמוניות 5 ו-7 תתקזזנה בצד הראשוני, ללא כל השפעה בצד המשני.
3. הרמוניות 5 ו-7 תתקזזנה בשני הצדדים.
4. השנאי הוא סליל ולכן מפחית את ההרמוניות במעט, אולם אין חשיבות להזזת הפאזה.

שנאי מסוג Dyd הוא שנאי בעל ליפוף ראשוני במשולש ושני ליפופים משניים, אחד בכוכב ואחד במשולש. שני המשניים מוזזים זה ביחס לזה בשלושים מעלות, ולכן זרמי ההרמוניות שהם מזרימים אל הראשוני מגיעים בהפרש פאזה של מאה שמונים מעלות בהרמוניות החמישית והשביעית ומתקזזים שם. זהו העיקרון של מיישר שנים עשר פעימות. הקיזוז מתרחש בצד הראשוני בלבד: בכל אחד משני המשניים ההרמוניות ממשיכות לזרום במלואן, שכן הן נוצרות שם.

• תשובה 1: הקיזוז חלקי בלבד: ההרמוניות 11 ו-13 נותרות.
• תשובה 3: בצד המשני ההרמוניות נוצרות ואינן מתקזזות.
• תשובה 4: להזזת הפאזה בין שני המשניים יש חשיבות מכרעת; היא הגורם לקיזוז.

1. תמונה א'.
2. תמונה ב'.
3. תמונה ג'.
4. תמונה ד'.

הסימון Dy11 נקרא בשלושה שלבים. האות הגדולה D מחייבת שליפוף המתח הגבוה יהיה מחובר במשולש — שלושה ליפופים בלולאה סגורה, שווקטורם משולש. האות הקטנה y מחייבת שליפוף המתח הנמוך יהיה מחובר בכוכב — שלושה ליפופים שקצה אחד של כולם מחובר לנקודה משותפת, שווקטורם כוכב תלת-זרועי. המספר 11 קובע את הזזת המופע: וקטור המתח הגבוה מוצב על שעה 12, ווקטור המתח הנמוך מצביע לשעה 11 — כלומר 30 מעלות נגד כיוון השעון. בתמונה ג' מתקיימים שלושת התנאים: משולש בצד הגבוה עם קו ייחוס אנכי, כוכב בצד הנמוך שזרועו המסומנת מוטה שמאלה כלפי מעלה.

• תשובה 1: בתמונה א' שני הליפופים מחוברים בלולאה סגורה — משולש-משולש — והווקטור התחתון מצביע כלפי מטה. זהו Dd6.
• תשובה 2: בתמונה ב' שני הליפופים מחוברים בנקודה משותפת — כוכב-כוכב. זהו Yy.
• תשובה 4: בתמונה ד' צד המתח הגבוה בכוכב וצד המתח הנמוך במשולש. זהו Yd.

1. 22 kA.
2. 36 kA.
3. 26 kA.
4. 28 kA.

זרם הקצר בפסי הצבירה נקבע משתי עכבות בטור: עכבת הרשת העילית ועכבת השנאי. את השנאי מתרגמים להספק קצר על ידי חלוקת הספקו הנקוב במתח הקצר — 1250 קו"א חלקי 5% נותנים 25 מגה-וולט-אמפר. חיבור בטור של שתי עכבות הוא חיבור מקביל של הספקי הקצר, וחיבור 25 עם 40 מגה-וולט-אמפר של הרשת נותן 15.4. חלוקה במתח פסי הצבירה כפול שורש שלוש מניבה כ-22 קילו-אמפר. אילו הוזנחה עכבת הרשת היה מתקבל 36 קילו-אמפר — וזו המלכודת שבתשובה 2, שהרי הספק הקצר של הרשת ניתן בשאלה כדי שיילקח בחשבון.

• תשובה 2: 36kA הוא הזרם המתקבל מן השנאי בלבד, בהזנחת עכבת הרשת העילית שנתונה במפורש בשאלה.
• תשובה 3: 26kA אינו מתקבל באף אחד ממסלולי החישוב.
• תשובה 4: 28kA אינו מתקבל באף אחד ממסלולי החישוב.

1. בכדי למנוע שינוי פתאומי של שטף בזמן, הגורם לעליה גדולה של המתח בין ההדקים ולפריצת הבידוד הפנימי של משנה הזרם.
2. בכדי לאפס זרמים תועים בליבה של משנה הזרם וע"י כך למנוע התחשמלות.
3. לא נדרש לקצר את הדקי משנה הזרם לפני פירוקו אלא יש לבודד אותם.
4. אין משמעות בקיצור או בבידוד הדקי משני הזרם, מאחר ומעגל המדידה פועל במתח נמוך מאוד.

משנה זרם פועל כמקור זרם: הזרם בליפוף הראשוני נקבע על ידי המעגל הראשי, והליפוף המשני חייב להעביר זרם יחסי אליו. כל עוד המשני סגור על מכשיר מדידה, עכבתו נמוכה והמתח על ההדקים קטן. אם מנתקים את המשני בעודו נושא זרם, המעגל המגנטי נאלץ לבנות שטף גדול מאוד כדי לקיים את המתח הנדרש, השטף משתנה במהירות, ולפי חוק ההשראות מתפתח על ההדקים הפתוחים מתח שיא של אלפי וולטים. תוצאותיו הן פריצת הבידוד הפנימי של המשנה, התחממות הליבה וסכנת התחשמלות לעובד. לכן מקצרים את ההדקים לפני הפירוק — הקיצור מחזיר את המשנה למצב עבודה תקין ובטוח.

• תשובה 2: אין מדובר באיפוס זרמים תועים אלא במניעת התפתחות מתח שיא גבוה על הדקי המשני הפתוחים.
• תשובה 3: בידוד ההדקים אינו פותר דבר: הבעיה היא המתח הגבוה שמתפתח דווקא כשההדקים פתוחים.
• תשובה 4: מעגל המדידה אמנם פועל במתח נמוך בפעולה תקינה, אך בניתוק בעודו נושא זרם מתפתח בו מתח של אלפי וולטים.

1. 1660kVA
2. 1553kVA
3. 1410kVA
4. 1534kVA

שנאים המחוברים במקביל מחלקים ביניהם את העומס ביחס הפוך למתחי הקצר שלהם וביחס ישר להספקיהם, כלומר לפי היחס בין ההספק הנקוב למתח הקצר. עבור שלושת השנאים היחסים הם 157.5, 126 ו-100, וסכומם 383.5. מכאן ששיעור העמסתו של כל שנאי ביחס להספקו הנקוב תלוי אך ורק במתח הקצר שלו: ככל שמתח הקצר קטן יותר, כך השנאי מועמס יותר. שני השנאים בעלי מתח קצר 4 אחוזים יגיעו אפוא ראשונים להספקם הנקוב, והם הקובעים את הגבול. הצבה נותנת הספק כולל של 1534 קילו-וולט-אמפר, שבו השנאי הראשון נושא 630 והשלישי 400 — בדיוק הספקיהם הנקובים — והשני נושא 504 בלבד, כלומר נותר עם עתודה.

• תשובה 1: 1660 קילו-וולט-אמפר הוא סכום ההספקים הנקובים של שלושת השנאים, המושג רק אילו התחלקו בעומס בדיוק לפי הספקיהם — כלומר רק אם מתחי הקצר היו שווים.
• תשובה 2: 1553 קילו-וולט-אמפר אינו מתקבל באף אחד ממסלולי החישוב.
• תשובה 3: 1410 קילו-וולט-אמפר נמוך מן הגבול; בהספק זה אף שנאי אינו מגיע לעומסו הנקוב.

1. 746kVA
2. 960kVA
3. 640kVA
4. 816kVA

השנאים מתחלקים בעומס ביחס הפוך למתח הקצר שלהם. היחסים בין ההספק הנקוב למתח הקצר הם 66.67, 80 ו-40, וסכומם 186.67. השנאי השלישי הוא בעל מתח הקצר הנמוך ביותר — 4 אחוזים — ולכן הוא המועמס ביותר יחסית להספקו והוא הקובע את הגבול, אף שהספקו הנקוב הוא הקטן מבין השלושה. בהספק כולל של 746 קילו-וולט-אמפר נושא השנאי השלישי 160 — בדיוק הספקו הנקוב — ואילו הראשון נושא 267 והשני 320, שניהם הרחק מתחת ל-400. זהו המחיר של חיבור מקבילי בין שנאים שמתחי הקצר שלהם אינם שווים: ההספק הכולל הזמין נמוך בהרבה מסכום ההספקים הנקובים, כאן 746 מול 960.

• תשובה 2: 960 קילו-וולט-אמפר הוא סכום ההספקים הנקובים, המושג רק כשמתחי הקצר שווים.
• תשובה 3: 640 קילו-וולט-אמפר נמוך מן הגבול.
• תשובה 4: 816 קילו-וולט-אמפר אינו מתקבל באף אחד ממסלולי החישוב, ובו כבר היה השנאי השלישי מועמס מעל להספקו הנקוב.

1. 15 kA.
2. 45 kA.
3. 23 kA.
4. 55 kA.

מחשבים את כל העכבות בהתייחסות לצד המתח הנמוך. עכבת המקור נגזרת מהספק הקצר: ריבוע מתח הקו חלקי הספק הקצר. עכבת כל שנאי היא מתח הקצר היחסי כפול ריבוע המתח הנקוב חלקי הספק השנאי. שני השנאים מחוברים במקביל, ולכן עכבתם המשותפת היא המכפלה חלקי הסכום, ואליה מתווספת עכבת המקור בטור. זרם הקצר הוא מתח הקו חלקי המכפלה של שורש שלוש בעכבה הכוללת, ומתקבל כ-51 קילו-אמפר. מבין הערכים שברשימה הקרוב ביותר הוא 55 קילו-אמפר. שתי שיטות החישוב מגיעות לאותה תשובה: עם עכבת רשת משותפת מתקבלים כ-50.9 קילו-אמפר, ובחישוב זרוע נפרדת לכל שנאי כ-55.8 קילו-אמפר; בשני המקרים הקרוב ביותר הוא 55 קילו-אמפר.

• תשובה 1: 15 קילו-אמפר מתקבלים בערך משנאי אחד בלבד עם עכבה גדולה בהרבה.
• תשובה 2: 45 קילו-אמפר רחוקים יותר מן התוצאה המחושבת מאשר 55.
• תשובה 3: 23 קילו-אמפר קרובים לזרם הקצר של שנאי ה-7% לבדו כשמזניחים את המקביל.

1. סף הרוויה מבטיח שגיאה של עד 5% בזרם 8,000 אמפר.
2. סף הרוויה מבטיח שגיאה של עד 20% בזרם 2,000 אמפר.
3. סף הרוויה מבטיח שגיאה של עד 5% בעומס 20VA.
4. סף הרוויה מבטיח שגיאה של עד 10% בזרם 400 אמפר.

סימון משנה זרם 400/5, 20VA, 5P20 מפורש כך: יחס ההמרה הוא 400 אמפר בראשי ל-5 אמפר במשני, העומס הנקוב הוא 20 וולט-אמפר, האות P מציינת משנה להגנה, הספרה שלפניה היא השגיאה המצרפית המרבית באחוזים והספרה שאחריה היא מקדם גבול הדיוק. כלומר, בעומס הנקוב, השגיאה המצרפית אינה עולה על 5 אחוזים עד לזרם של פי עשרים מן הזרם הנקוב, שהם 8,000 אמפר; זהו סף הרוויה של המשנה.

• תשובה 2: 20 הוא מקדם גבול הדיוק ולא אחוז השגיאה, והזרם 2,000 אמפר הוא פי חמישה בלבד מן הזרם הנקוב.
• תשובה 3: 20 וולט-אמפר הוא העומס הנקוב שבו מובטח הדיוק, ולא סף הרוויה עצמו.
• תשובה 4: שגיאה של 10 אחוזים שייכת למחלקה 10P, והזרם 400 אמפר הוא הזרם הנקוב ולא גבול הדיוק.

1. רשת מבודדת.
2. חיבור נקודת אפס של שנאי להארקה באמצעות סליל כיבוי.
3. חיבור נקודת אפס של שנאי להארקה באמצעות נגד.
4. רשת עם הארקה ישירה.

ברשת מתח גבוה תת-קרקעית, קיבולי הכבלים גדולים, ולכן ברשת מבודדת עלולים להופיע בתקלה חד-מופעית מתחי יתר מסוכנים, ואילו הארקה ישירה נותנת זרמי תקלה גבוהים מאוד. התקן האמריקאי להארקת מערכות הספק מגדיר את ההארקה דרך נגד נמוך כשיטה שנועדה להגביל את זרם תקלת האדמה לתחום של 100 עד 1,000 אמפר, והוא מציין שהיא מיושמת ברשתות מתח בינוני עד 15 קילו-וולט. זו בדיוק דרישת השאלה: זרם תקלה בערך מבוקר. סליל הכיבוי, לעומת זאת, מכוונן לתהודה עם קיבול הרשת כדי שזרם התקלה יהיה קטן ככל האפשר ויכבה מעצמו — פתרון המתאים לתקלה באוויר, כמו קשת על מבודד ברשת עילית, ולא להגבלה לערך מבוקר ברשת כבלים.

• תשובה 1: ברשת מבודדת זרם התקלה אינו מבוקר והוא נקבע מקיבול הכבלים, ובכבלים תת-קרקעיים הוא גדול ומלווה במתחי יתר.
• תשובה 2: סליל כיבוי מכוון להתאפסות זרם התקלה ולכיבוי עצמי של קשת באוויר, לא להגבלה לערך מבוקר; התקן מייעד אותו לתקלות כמו קשת על מבודד.
• תשובה 4: הארקה ישירה אינה מגבילה את זרם התקלה כלל.

1. מדידת טמפרטורת השמן בזמן עליית טמפרטורה-להערכת מצב הבידוד.
2. ערך טנגנס דלתא (δ tan) מודד את ההפסדים הדיאלקטריים בחומר הבידוד של השנאי.
3. יחס מגנטי בין סלילים-להערכת מצב בידוד.
4. זווית פאזה בין רכיב הזרם הקיבולי לרכיב הזרם הכולל, בדיקה זו אינה מאפשרת להעריך את מצב הבידוד.

בידוד אידיאלי מתנהג ככבל קיבולי טהור, וזרם הקיבול בו מקדים את המתח בתשעים מעלות בדיוק. בידוד ממשי כולל גם רכיב אוהמי קטן, ולכן זווית ההזזה קטנה מתשעים מעלות; ההפרש נקרא זווית האיבוד, ומשיק שלה מבטא את היחס בין הרכיב האוהמי לרכיב הקיבולי, כלומר את ההפסדים הדיאלקטריים בחומר הבידוד. עלייה בערך זה מעידה על רטיבות, זיהום או הזדקנות של הבידוד, ולכן זו בדיקה מרכזית בקבלת שנאי הספק חדש.

• תשובה 1: מדידת טמפרטורת השמן היא בדיקה תרמית ואינה מדידה דיאלקטרית.
• תשובה 3: יחס מגנטי בין סלילים אינו מודד בידוד.
• תשובה 4: הזווית אכן קשורה ליחס בין רכיבי הזרם, אך דווקא בזכות כך היא מאפשרת להעריך את מצב הבידוד.