برقگیر چیست؟
برقگیر یک دستگاه حفاظت در برابر اضافه ولتاژ است که جهشهای ولتاژ گذرا را محدود کرده و جریان ناشی از آن را از تجهیزات محافظتشده دور میکند. در سیستمهای توزیع برق و شبکههای قدرت، این اصطلاح معمولاً به برقگیرهای فشار متوسط یا فشار قوی اطلاق میشود که در نزدیکی ترانسفورماتورها، خطوط هوایی، پستهای برق، تابلوهای برق و سرکابلها نصب میشوند.
در تابلوهای برق فشار ضعیف، اصطلاح دقیقتر معمولاً دستگاه محافظ در برابر نوسانات برق (SPD). است. در زبان روزمره، ممکن است افراد از عباراتی مانند محافظ ولتاژ, سرکوبگر نوسان (surge suppressor), منحرفکننده نوسان (surge diverter), صاعقهگیر (lightning arrester), یا حتی املای جایگزین آن استفاده کنند. برقگیر (Surge arrester). این اصطلاحات همپوشانی دارند، اما همیشه قابل جایگزینی با یکدیگر نیستند.
سادهترین تفاوت به شرح زیر است:
- برقگیر (Surge arrester): معمولاً برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ در سیستمهای قدرت، اغلب در سطوح ولتاژ متوسط/بالا.
- SPD (برقگیر ولتاژ پایین): حفاظت در برابر اضافه ولتاژ ولتاژ پایین برای تابلوها، تجهیزات، سیستمهای فتوولتائیک (PV)، خطوط داده و مدارهای کنترلی.
- محافظ برق (Surge protector): اصطلاح رایج کاربران، که اغلب برای حفاظت از تجهیزات فشار ضعیف پلاگین یا تابلو برق استفاده میشود.
- برقگیر (Lightning arrester): اصطلاح رایج یا قدیمی برای برقگیری که بر اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه متمرکز است و اغلب با سرج ارستر همپوشانی دارد.
مقایسه سریع: سرج ارستر در مقابل SPD در مقابل محافظ برق در مقابل برقگیر صاعقه
| اصطلاح | بهترین معنا در عمل | سیستم نمونه | زمینه استاندارد معمول | وظیفه اصلی |
|---|---|---|---|---|
| سرج ارستر (برقگیر حفاظتی) | برقگیر اضافه ولتاژ برای سیستمهای قدرت | خطوط انتقال نیرو، ترانسفورماتورها، پستهای برق، تابلوهای فشار متوسط | سری استاندارد IEC 60099، خانواده استاندارد IEEE C62.11 | محدود کردن اضافه ولتاژهای پرانرژی و هدایت جریان ضربه به زمین |
| اس پی دی | برقگیر (SPD) برای سیستمهای قدرت یا سیگنال فشار ضعیف | تابلوهای توزیع فشار ضعیف، تابلوهای کنترل، تجهیزات، جعبههای ترکیبی خورشیدی (PV)، سیستمهای ذخیرهسازی انرژی باتری (BESS)، خطوط داده | سری استاندارد IEC 61643، استاندارد UL 1449 | محدود کردن اضافه ولتاژهای گذرا در سطح تجهیزات و تابلوهای برق |
| محافظ برق | اصطلاح رایج تجاری/کاربری برای حفاظت از نوع SPD | چندراهیهای برق، حفاظت کل ساختمان، حفاظت از تجهیزات | اغلب استاندارد UL 1449 در آمریکای شمالی برای دستگاههای حفاظت در برابر نوسان (SPD) فهرستشده | محافظت از قطعات الکترونیکی یا مدارها در برابر جهشهای ولتاژ |
| سرکوبگر نوسان (Surge suppressor) | اصطلاح عمومی/قدیمی، که اغلب با محافظ نوسان یا SPD همپوشانی دارد | قطعات الکترونیکی، برق متناوب (AC)، مدارهای سیگنال | وابسته به محصول | سرکوب یا محدود کردن ولتاژ گذرا |
| برقگیر (Lightning arrester) | اصطلاح رایج/قدیمی برای برقگیری که با اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه مرتبط است | خطوط هوایی، ترانسفورماتورها، ورودیهای سرویس، پستهای برق | اغلب با استانداردهای برقگیرهای حفاظتی (Surge arrester) همپوشانی دارد | کاهش تنش اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه |
| منحرفکننده موج (Surge diverter) | اصطلاح منطقهای/رایج، که اغلب مشابه برقگیر (Surge arrester) یا SPD است | تاسیسات برق منطقهای، صنعتی یا فشار ضعیف (LV) بسته به منطقه | وابسته به منطقه و محصول | منحرف کردن انرژی ناشی از اضافه ولتاژ از تجهیزات محافظتشده |
چرا این اصطلاحات گیجکننده هستند
این سردرگمی ناشی از استفاده دو دنیای متفاوت از زبانی مشابه است.
در بخش توزیع برق و شبکه، “برقگیر” (Surge Arrester) اغلب به دستگاهی گفته میشود که بین هادی فاز و زمین متصل میشود تا از عایقها در برابر صاعقه و نوسانات کلیدزنی محافظت کند. برقگیرهای مدرن سیستمهای قدرت معمولاً از نوع اکسید فلزی، عمدتاً اکسید روی (ZnO) هستند.
در ساختمانها و تجهیزات فشار ضعیف، “SPD” اصطلاح استانداردتری است. این دستگاهها در تابلوهای توزیع، تابلوهای کنترل، جعبههای ترکیبی (Combiner Box) سیستمهای فتوولتائیک، سیستمهای شارژ خودروهای برقی، تابلوهای صنعتی و خطوط سیگنال نصب میشوند. انتخاب آنها بر اساس رتبهبندیهایی مانند موارد زیر انجام میشود: Uc/MCOV, Up/VPR, در, آیمکس, آیمپ, نوع/کلاس، جریان اتصال کوتاه نامی و حفاظت پشتیبان.
به همین دلیل است که خریدارانی که به دنبال “برقگیر” (Surge Arrester) هستند، ممکن است در واقع به یکی از سه محصول متفاوت نیاز داشته باشند:
- یک برقگیر فشار متوسط برای ترانسفورماتور، خط انتقال یا پست برق.
- یک دستگاه حفاظت از نوسان (SPD) فشار ضعیف برای تابلو توزیع یا تابلو کنترل.
- یک محافظ نوسان برای کل ساختمان مسکونی، که در واقع همان SPD فشار ضعیف است.
اگر کاربرد مورد نظر مربوط به یک تابلوی فشار ضعیف است، با بررسی نمای کلی دستگاههای حفاظت از نوسان VIOX شروع کنید. و صفحه محصول SPD.
برقگیر (Surge Arrester) چگونه کار میکند؟
برقگیر در ولتاژ عادی سیستم دارای مقاومت بسیار بالایی است. هنگامی که یک اضافه ولتاژ گذرا از آستانه عملکرد آن فراتر میرود، برقگیر رسانا شده و جریان سرج را به سمت زمین هدایت میکند. پس از عبور سرج، دوباره به حالت مقاومت بالا باز میگردد.
برقگیرهای مدرن و بسیاری از تجهیزات حفاظت در برابر سرج (SPD) متکی بر فناوری وریستور اکسید فلزی (MOV) بهویژه اکسید روی (ZnO) هستند. وریستورهای ZnO دارای مشخصه ولتاژ-جریان بهشدت غیرخطی هستند: آنها در ولتاژ عادی جریان بسیار کمی عبور میدهند، اما در هنگام سرج، جریان زیادی را هدایت میکنند.
از نظر تاریخی، بسیاری از برقگیرهای سیستم قدرت از بلوکهای سوپاپ سیلیکون کارباید (SiC) با شکافهای جرقهگیر سری. استفاده میکردند. این برقگیرهای SiC دارای شکاف، به محدود کردن اضافه ولتاژ کمک میکردند، اما شکافهای جرقهگیر، رفتار فرسایشی و ویژگیهای حفاظتی آنها، هماهنگی عایقی را پیچیدهتر میکرد. برقگیرهای مدرن فشار متوسط و فشار قوی امروزه معمولاً بر پایه فناوری اکسید فلزی بدون شکاف، بهویژه ZnO هستند، زیرا ZnO رفتار ولتاژ-جریان غیرخطی قویتری ارائه میدهد و در بسیاری از طراحیها میتواند بدون نیاز به شکاف سری، در سراسر سیستم متصل باقی بماند. تأسیسات قدیمیتر ممکن است هنوز حاوی برقگیرهای SiC دارای شکاف باشند، بنابراین در پروژههای جایگزینی باید قبل از انتخاب یک معادل مدرن، نوع برقگیر بررسی شود.
این موضوع از آن جهت اهمیت دارد که هدف از حفاظت در برابر نوسانات ولتاژ (سرج)، عبور جریان بار عادی نیست، بلکه محدود کردن یک گذرا (ترانزینت) بسیار سریع است که ممکن است تنها چند میکروثانیه طول بکشد.
منابع رایج نوسانات ولتاژ عبارتند از:
- فعالیتهای صاعقه در نزدیکی
- کلیدزنی بارهای سلفی
- کلیدزنی بانکهای خازنی
- عملیات کلیدزنی شبکه توزیع برق
- برقدار کردن ترانسفورماتور
- خطاها و عملیات رفع خطا
- مسیرهای طولانی کابل که در معرض گذراهای القایی قرار دارند
برای جزئیات MOV، به راهنمای VIOX مراجعه کنید وریستورهای اکسید روی (ZnO MOV) داخل تجهیزات حفاظت در برابر سرج (SPD).
برقگیر (Surge Arrester) در مقابل تجهیز حفاظت در برابر سرج (SPD)
تفاوت اصلی در سطح سیستم، زمینه استاندارد، نقطه نصب و زبان رتبهبندی است.
| نقطه مقایسه | سرج ارستر (برقگیر حفاظتی) | تجهیز حفاظت در برابر سرج (SPD) |
|---|---|---|
| سطح ولتاژ متداول | سیستمهای قدرت فشار متوسط و فشار قوی | سیستمهای ولتاژ پایین AC/DC، خطوط سیگنال و کنترل |
| نصب معمول | خطوط هوایی، بوشینگ ترانسفورماتور، تابلو برق، پست، سرکابل | تابلو توزیع، تابلو کنترل، ورودی تجهیزات، جعبه کمباینر خورشیدی، کابینت داده/کنترل |
| استانداردهای متداول | سری استاندارد IEC 60099، خانواده استاندارد IEEE C62.11 | سری استاندارد IEC 61643، استاندارد UL 1449 |
| فناوری معمول | برقگیر اکسید فلزی، اغلب بلوکهای ZnO | MOV، GDT، TVS، شکاف جرقهگیر، طراحیهای ترکیبی |
| دادههای اصلی انتخاب | ولتاژ نامی، ولتاژ کارکرد مداوم، ولتاژ باقیمانده، ظرفیت تخلیه انرژی، کلاس برقگیر | Uc/MCOV، Up/VPR، In، Imax، Iimp، نوع/کلاس، SCCR، فیوز/کلید پشتیبان |
| هدف اصلی | حفاظت از عایقبندی و تجهیزات سیستم قدرت | حفاظت از تجهیزات و مدارهای فشار ضعیف پاییندست |
از نظر عملی، برای یک تابلوی فشار ضعیف از واژه “برقگیر” (Surge Arrester) استفاده نکنید، مگر اینکه سازنده از این اصطلاح برای SPD استفاده کرده باشد. در پروژههای فشار ضعیف مطابق با استانداردهای IEC و UL، اصطلاح مهندسی صحیح معمولاً SPD است.
برقگیر (Surge Arrester) در مقابل محافظ برق (Surge Protector)
“محافظ برق” یک اصطلاح کلی و کاربرپسند است. این عبارت میتواند به موارد زیر اشاره داشته باشد:
- یک چندراهی برق پلاگین با محافظ نوسان ولتاژ
- یک محافظ نوسان ولتاژ کل ساختمان نصبشده در تابلوی اصلی برق
- یک دستگاه محافظ برق (SPD) قابل نصب روی تابلو
- یک ماژول محافظ برای تجهیزات الکترونیکی کوچک
در مقابل، برقگیر (Surge Arrester) معمولاً به تجهیزات شبکه توزیع برق یا تاسیسات شهری اشاره دارد.
| است | اصطلاح بهتر |
|---|---|
| محافظت از لپتاپ، تلویزیون یا تجهیزات الکترونیکی در برابر نوسانات برق از طریق پریز | محافظ برق |
| محافظت از تابلوی برق مسکونی | برقگیر کل ساختمان یا SPD نوع ۱/نوع ۲ |
| حفاظت از تابلو برق صنعتی فشار ضعیف | اس پی دی |
| حفاظت از ترانسفورماتور یا خطوط هوایی فشار متوسط | سرج ارستر (برقگیر حفاظتی) |
| حفاظت از ورودی DC جعبه ترکیبی (Combiner Box) سیستمهای فتوولتائیک | برقگیر DC یا SPD مخصوص سیستمهای فتوولتائیک |
به همین دلیل است که جستجوهایی مانند “تفاوت بین برقگیر (Surge Arrester) و محافظ برق (Surge Protector)” اغلب اصطلاحات مصرفکننده و مهندسی را با هم ترکیب میکنند. محافظ برق معمولاً برای حفاظت از تجهیزات فشار ضعیف است. برقگیر معمولاً برای حفاظت از عایقبندی سیستمهای قدرت به کار میرود.
برقگیر (Surge Arrester) در مقابل سرکوبگر نوسان (Surge Suppressor)
“سرکوبگر نوسان” یک اصطلاح کلی دیگر است. در الکترونیک، ممکن است به دستگاه یا قطعهای اشاره داشته باشد که ولتاژ گذرا را سرکوب میکند. در توزیع برق، این اصطلاح اغلب با محافظ برق یا SPD همپوشانی دارد.
از این قاعده استفاده کنید:
- برای تابلوهای برق و اسناد کد/مشخصات فنی، استفاده کنید از اس پی دی.
- برای توزیع برق شهری و ترانسفورماتورها، استفاده کنید از برقگیر (سرج ارستر).
- برای لوازم الکترونیکی مصرفی،, محافظ ولتاژ یا سرکوبگر نوسان (surge suppressor) ممکن است قابل قبول باشد، اما رتبهبندیهای محصول را به دقت بررسی کنید.
برقگیر (Surge Arrester) در مقابل صاعقهگیر (Lightning Arrester)
در بسیاری از گفتگوهای کاربردی،, برقگیر (سرج ارستر) و صاعقهگیر (lightning arrester) همپوشانی. برقگیر (Lightning arrester) معمولاً به برقگیری گفته میشود که برای مقابله با اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه طراحی شده است. با این حال، “سرج ارستر” (Surge arrester) اصطلاح گستردهتر و از نظر فنی کاربردیتری است، زیرا اضافه ولتاژ میتواند ناشی از صاعقه، کلیدزنی، خطاها یا گذراهای سیستم باشد.
| اصطلاح | معنای کاربردی |
|---|---|
| برقگیر (Lightning arrester) | اصطلاح رایج با تأکید بر اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه |
| سرج ارستر (برقگیر حفاظتی) | اصطلاح گستردهتر که صاعقه و سایر اضافه ولتاژهای گذرا را پوشش میدهد |
| اس پی دی | اصطلاح حفاظتی فشار ضعیف که در تابلوها و تجهیزات مدرن استفاده میشود |
برقگیر (Lightning arrester) را با برقگیر ساختمان (Lightning rod یا Air terminal) اشتباه نگیرید. سیستم حفاظت در برابر صاعقه، برخورد مستقیم صاعقه را جذب و هدایت میکند. سرج ارستر یا SPD، اضافه ولتاژ گذرا را روی هادیهای الکتریکی محدود میکند. یک استراتژی کامل حفاظت در برابر صاعقه و سرج ممکن است به هر دو نیاز داشته باشد.
Surge Arrester یا Surge Arrestor: کدام املا صحیح است؟
املای فنی ترجیحی عبارت است از برقگیر (سرج ارستر). املای برقگیر (Surge arrester) در جستجوها و نوشتههای غیررسمی رایج است، اما اکثر استانداردهای الکتریکی، دیتاشیتها و مستندات سازندگان از برقگیر (arrester).
برای سئو و شفافیت بیشتر برای کاربر، منطقی است که به هر دو املا اشاره شود:
- surge arrester: املای فنی ترجیحی
- surge arrestor: املای جایگزین رایج در جستجو
- surge arresters / surge arrestors: گونههای جمع برای جستجو
اگر در حال نوشتن یک مشخصات فنی هستید، از این عبارت استفاده کنید برقگیر (سرج ارستر).
انواع برقگیرها
“انواع” برقگیرها را میتوان به روشهای مختلفی طبقهبندی کرد: بر اساس سطح ولتاژ، کلاس کاری، محل نصب یا فناوری. برای کاربران جستجوگر، کاربردیترین طبقهبندی بر اساس نوع کاربرد است.
| نوع | کاربرد معمولی | آنچه محافظت میکند | یادداشت |
|---|---|---|---|
| برقگیر کلاس توزیع | خطوط توزیع و ترانسفورماتورها | ترانسفورماتورهای توزیع، فیدرها، شبکههای هوایی | حفاظت رایج در توزیع برق شهری |
| برقگیر کلاس متوسط | کاربردها در حد فاصل توزیع و ایستگاههای فشار قوی | ترانسفورماتورها، پستهای برق، تابلوهای برق | مورد استفاده در مواردی که سطح عملکرد بالاتر از حفاظت توزیع پایه است |
| برقگیر کلاس ایستگاهی | پستهای برق و تجهیزات اصلی | ترانسفورماتورهای قدرت، شینههای پست، تابلوهای برق | دستهبندی برقگیر با عملکرد بالاتر |
| برقگیر خط انتقال | خطوط انتقال یا توزیع هوایی | عایقبندی خطوط و تجهیزات | اغلب در مسیرهای مستعد صاعقه استفاده میشود |
| پایه رایزر / برقگیر محافظ کابل | انتقال از خط هوایی به کابل زیرزمینی | سرکابلها و تجهیزات متصل | کمک به کاهش تنشهای ناشی از اضافه ولتاژ در نقاط ورودی کابل |
| برقگیر (SPD) فشار ضعیف | تابلوها و تجهیزات فشار ضعیف | تابلوهای کنترل، تابلوهای توزیع، ورودیهای تجهیزات | در مشخصات فنی فشار ضعیف IEC/UL معمولاً به عنوان برقگیر سنتی فشار متوسط/فشار قوی شناخته نمیشود |
| Signal SPD | خطوط داده، مخابرات، کنترل و سنسور | تجهیزات الکترونیکی مخابراتی و کنترلی | انتخابشده بر اساس نوع سیگنال، پهنای باند، ولتاژ و روش زمینکردن |
این بخشی است که بسیاری از مقالات عمومی در آن گمراهکننده میشوند. یک SPD فشار ضعیف و یک برقگیر ایستگاهی فشار متوسط هر دو اضافه ولتاژها را محدود میکنند، اما از یک خانواده دیتاشیت انتخاب نمیشوند.
خازن ضربه در مقابل برقگیر (سرج ارستر)
خازن ضربه و برقگیر، مشکلات مرتبط اما متفاوتی را حل میکنند.
| دستگاه | عملکرد اصلی | استفاده معمولی | محدودیت کلیدی |
|---|---|---|---|
| سرج ارستر (برقگیر حفاظتی) | ولتاژ اضافی را محدود کرده و جریان ضربه را منحرف میکند | ترانسفورماتورها، خطوط، پستها و تابلوهای فشار ضعیف (هنگام استفاده از اصطلاحات SPD) | بهطور معمول ولتاژ اضافی طولانیمدت یا جریان اضافی مداوم را جذب نمیکند |
| خازن ضربه | با کاهش سرعت افزایش ولتاژ، تنش ولتاژ با جبهه تند را کاهش میدهد | ماشینهای دوار، ترانسفورماتورها، برخی کاربردهای مربوط به اضافه ولتاژهای کلیدزنی | جایگزین برقگیر برای محدود کردن اضافه ولتاژهای شدید نیست |
در برخی سیستمها، خازنهای ضربه و برقگیرها با هم استفاده میشوند. برقگیر پیک اضافه ولتاژ را محدود میکند، در حالی که خازن به کاهش تندی جبهه موج ولتاژ کمک میکند. این موضوع بهویژه در مواردی که تنش عایقی و گذراهای با جبهه تند اهمیت دارند، کاربرد دارد.
منحرفکننده ضربه (Surge Diverter) در مقابل برقگیر (Surge Arrester)
“اصطلاح ”منحرفکننده ضربه» در برخی مناطق به عنوان نام دیگری برای دستگاهی استفاده میشود که جریان ضربه را از تجهیزات محافظتشده دور میکند. در بسیاری از زمینههای فشار ضعیف، ممکن است به معنای SPD باشد. در زمینههای مربوط به شبکه برق، ممکن است با برقگیر همپوشانی داشته باشد.
تفسیر ایمن این است که:
- سطح ولتاژ را بررسی کنید
- استاندارد محصول را بررسی کنید
- بررسی کنید که آیا برای تابلوهای فشار ضعیف، خطوط سیگنال، ترانسفورماتورها یا سیستمهای برق هوایی است
- به جای تکیه بر نام محصول، رتبهبندیها (مشخصات فنی) را مقایسه کنید
برقگیر (سرج ارستر) مسکونی: منظور افراد معمولاً چیست؟
هنگامی که یک صاحبخانه عبارت “برقگیر مسکونی” را جستجو میکند، معمولاً منظور او محافظ برق کل ساختمان است یا SPD نوع ۱ / نوع ۲ که در تجهیزات ورودی سرویس یا تابلوی توزیع نصب میشود. این محصول معمولاً با برقگیر توزیع شبکه که روی خطوط هوایی یا ترانسفورماتور نصب میشود، متفاوت است.
برای تاسیسات ولتاژ پایین مسکونی و تجاری، بر موارد زیر تمرکز کنید:
- برقگیر (SPD) نوع ۱، نوع ۲ یا نوع ۳
- ولتاژ سیستم
- nominal discharge current
- حداکثر جریان تخلیه
- سطح حفاظت ولتاژ یا درجهبندی حفاظت ولتاژ
- درجهبندی جریان اتصال کوتاه
- الزامات کلید مینیاتوری (MCB) یا فیوز پشتیبان
- اتصال به زمین و طول هادیها
برای انتخاب تخصصیتر برقگیرهای ولتاژ پایین، به راهنمای VIOX در مورد موارد زیر مراجعه کنید: تفاوت برقگیرهای نوع ۱، نوع ۲ و نوع ۳, مقایسه رتبهبندیهای Imax و In در برقگیرها (SPD)، و معانی Uc و Up در برقگیرها (SPD).
چه زمانی باید از SPD به جای برقگیر (Surge Arrester) استفاده کرد
زمانی که کاربرد، حفاظت از تجهیزات فشار ضعیف است از SPD استفاده کنید.
| کاربرد | اصطلاح فنی بهتر برای دستگاه |
|---|---|
| تابلوی توزیع اصلی فشار ضعیف | SPD نوع ۱ یا نوع ۲ |
| تابلوی کنترل صنعتی | برقگیر نوع ۲، که گاهی با برقگیر نوع ۱ در بالادست هماهنگ میشود |
| جعبه ترکیب کننده PV | برقگیر DC یا SPD مخصوص سیستمهای فتوولتائیک |
| سیستم ذخیرهسازی انرژی باتری | برقگیرهای هماهنگشده برای جریان مستقیم (DC)، جریان متناوب (AC) و سیگنال |
| اترنت، RS485، سیگنال یا خط کنترل | Signal SPD |
| حفاظت تابلوی برق مسکونی | برقگیر کل ساختمان |
| ترانسفورماتور روی خطوط هوایی فشار متوسط | سرج ارستر (برقگیر حفاظتی) |
| شینه پست یا ترانسفورماتور قدرت | برقگیر کلاس ایستگاهی |
برای سیستمهای جریان مستقیم (DC) و انرژیهای تجدیدپذیر، به راهنمای VIOX مراجعه کنید DC surge protection device guide و راهنمای حفاظت در برابر صاعقه برای سیستمهای ذخیرهسازی انرژی باتری (BESS).
حفاظت هماهنگ: برقگیر + دستگاه حفاظت در برابر ولتاژ ناگهانی (SPD) نوع ۱/۲/۳
حفاظت باکیفیت در برابر ولتاژ ناگهانی، به صورت لایهبندیشده انجام میشود.
یک برقگیر شبکه ممکن است از ترانسفورماتور یا تجهیزات ورودی برق محافظت کند. یک SPD نوع ۱ ممکن است جریانهای صاعقه با انرژی بالا را در ورودی سرویس یا مرز حفاظت در برابر صاعقه مدیریت کند. یک SPD نوع ۲ ممکن است از تابلوهای توزیع محافظت نماید. یک SPD نوع ۳ ممکن است از تجهیزات حساس انتهایی در نزدیکی بار محافظت کند. SPDهای سیگنال ممکن است از خطوط ارتباطی و کنترلی محافظت کنند.
هدف از هماهنگی، جلوگیری از اضافه بار یک دستگاه و کاهش تنش ولتاژ وارد بر تجهیزات پاییندست است.
| لایه حفاظتی | تجهیزات معمول | محل قرارگیری معمول |
|---|---|---|
| لایه شبکه برق/تاسیسات | سرج ارستر (برقگیر حفاظتی) | ترانسفورماتور، خطوط هوایی، پست برق، تابلو برق |
| لایه ورودی سرویس | نوع ۱ SPD | تابلوی اصلی ورودی یا تجهیزات سرویس |
| لایه توزیع | نوع 2 SPD | تابلوهای فرعی، تابلوهای توزیع، تابلوهای کنترل |
| لایه تجهیزات مصرفکننده | برقگیر نوع ۳ یا حفاظت در سطح تجهیزات | نزدیک تجهیزات حساس |
| لایه سیگنال/کنترل | Signal SPD | خطوط داده، RS485، اترنت، سنسور و مخابراتی |
برای اطلاع از خطاهای نصب که باعث کاهش عملکرد SPD میشوند، به راهنمای VIOX مراجعه کنید راهنمای اشتباهات نصب SPD.
اشتباهات رایج در انتخاب
اشتباه ۱: استفاده از “برقگیر” (Surge Arrester) و “SPD” به عنوان مترادفهای دقیق
عملکرد آنها همپوشانی دارد، اما همیشه در زمینه استاندارد یا کلاس ولتاژی یکسان نیستند. در مشخصات تابلوهای فشار ضعیف، معمولاً واژه SPD اصطلاح مناسبتری است.
اشتباه ۲: انتخاب تنها بر اساس درجهبندی کیلوآمپر (kA)
درجهبندی کیلوآمپر اهمیت دارد، اما کافی نیست. برای برقگیرها (SPD)، پارامترهای Uc/MCOV، Up/VPR، In، Imax، Iimp، SCCR، حفاظت پشتیبان، نشانگر خرابی و سیستم اتصال به زمین (ارتینگ) را نیز بررسی کنید.
اشتباه ۳: تصور اینکه یک برقگیر به تنهایی در برابر آسیبهای ناشی از صاعقه مستقیم محافظت میکند
برقگیر یا SPD، اضافه ولتاژهای گذرا را روی هادیها محدود میکند. حفاظت در برابر صاعقه مستقیم، همبندی، اتصال به زمین، سیستم حفاظت خارجی در برابر صاعقه و چیدمان هماهنگ SPDها، بخشهای مجزایی از یک استراتژی حفاظتی کامل هستند.
اشتباه ۴: نادیده گرفتن ولتاژ سیستم تحت حفاظت
دستگاه باید با ولتاژ واقعی سیستم و آرایش زمینکردن مطابقت داشته باشد. یک SPD فشار ضعیف را نمیتوان جایگزین برقگیر فشار متوسط کرد و یک برقگیر شبکه توزیع را نمیتوان مانند یک SPD تابلویی نصب نمود.
اشتباه ۵: فراموش کردن خطوط سیگنال و مخابراتی
SPDهای برق از خطوط اترنت، RS485، سنسورها، مخابرات یا خطوط کنترلی محافظت نمیکنند، مگر اینکه آن خطوط نیز دارای حفاظت مناسب در برابر نوسانات باشند. بسیاری از خرابیهای ناشی از نوسانات ولتاژ از طریق سیمکشیهای مخابراتی یا کنترلی وارد میشوند.
پاسخ نهایی
الف برقگیر (سرج ارستر) معمولاً یک دستگاه سیستم قدرت است که برای محافظت از ترانسفورماتورها، خطوط هوایی، پستها، تابلوهای برق و سرکابلها در برابر اضافه ولتاژهای گذرا استفاده میشود. اس پی دی اصطلاح مدرن و صحیح برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ در تابلوهای توزیع، تابلوهای کنترل، تجهیزات، سیستمهای فتوولتائیک، شارژ خودروهای برقی، سیستمهای ذخیرهسازی انرژی باتری (BESS) و خطوط سیگنال است.
الف صاعقهگیر (lightning arrester) اغلب نامی رایج یا قدیمی برای برقگیر (Surge Arrester) است که بر اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه تمرکز دارد. محافظ ولتاژ یا سرکوبگر نوسان (surge suppressor) معمولاً به حفاظت از تجهیزات فشار ضعیف اشاره دارد. بهترین اصطلاح به سطح ولتاژ، محل نصب، استاندارد محصول و کاربرد بستگی دارد.
سوالات متداول
آیا Surge Arrester صحیح است یا Surge Arrestor؟
املای فنی ترجیحی عبارت است از برقگیر (سرج ارستر). Surge Arrestor یک املای جایگزین رایج در جستجوها است، اما اکثر استانداردها و برگههای داده فنی از واژه Arrester استفاده میکنند.“
آیا Surge Arrester همان SPD است؟
همیشه اینطور نیست. هر دو ولتاژهای گذرا را محدود میکنند، اما “برقگیر” (Surge Arrester) معمولاً به تجهیزات سیستمهای قدرت اشاره دارد، در حالی که “SPD” معمولاً به تجهیزات حفاظت در برابر ولتاژهای گذرا در سیستمهای فشار ضعیف تحت استانداردهای IEC 61643 یا UL 1449 اطلاق میشود.
تفاوت بین برقگیر (Surge Arrester) و محافظ ولتاژ (Surge Protector) چیست؟
محافظ ولتاژ معمولاً یک دستگاه فشار ضعیف برای تجهیزات الکترونیکی، چندراهیهای برق، حفاظت کل ساختمان یا حفاظت تابلو برق است. برقگیر معمولاً به تجهیزات حفاظت در برابر اضافه ولتاژ در شبکه توزیع یا انتقال نیرو اشاره دارد.
تفاوت بین برقگیر (Surge Arrester) و صاعقهگیر (Lightning Arrester) چیست؟
صاعقهگیر معمولاً برای تجهیزاتی به کار میرود که در برابر اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه محافظت میکنند. اصطلاح برقگیر گستردهتر است و میتواند شامل اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه، کلیدزنی و سایر ولتاژهای گذرا باشد.
انواع اصلی برقگیرها کدامند؟
دستهبندیهای رایج در سیستمهای قدرت شامل کلاس توزیع، کلاس میانی، کلاس ایستگاهی، برقگیرهای خط و برقگیرهای حفاظت کابل است. در سیستمهای فشار ضعیف معمولاً از اصطلاح SPD استفاده میشود.
تفاوت بین منحرفکننده ولتاژ (Surge Diverter) و برقگیر (Surge Arrester) چیست؟
در بسیاری از مناطق، اصطلاح «سرج دایورتر» (Surge Diverter) برای دستگاهی به کار میرود که جریان ضربه را منحرف میکند. بسته به ولتاژ سیستم و زمینه کاربرد محصول، این اصطلاح ممکن است به یک SPD یا برقگیر (Surge Arrester) اشاره داشته باشد.
تفاوت بین خازن ضربهگیر (Surge Capacitor) و برقگیر (Surge Arrester) چیست؟
برقگیر، اضافه ولتاژهای پیک را محدود کرده و جریان ضربه را منحرف میکند. خازن ضربهگیر به کاهش تنش ولتاژ با جبهه موج تند کمک میکند. در برخی سیستمها، از هر دو به صورت همزمان استفاده میشود.
آیا یک SPD میتواند جایگزین برقگیر شود؟
تنها در صورتی که کاربرد مربوط به حفاظت SPD در ولتاژ پایین باشد. یک SPD ولتاژ پایین نمیتواند جایگزین برقگیرهای ولتاژ متوسط یا ولتاژ بالا برای ترانسفورماتورها، خطوط هوایی یا پستهای برق شود.
آیا برقگیر در برابر صاعقه مستقیم محافظت میکند؟
برقگیر میتواند تنش ولتاژ ناشی از ضربههای القایی صاعقه روی هادیها را کاهش دهد، اما به تنهایی یک سیستم کامل حفاظت در برابر صاعقه مستقیم نیست. ممکن است به سیستم حفاظت خارجی در برابر صاعقه، همبندی، زمینکردن و SPDهای هماهنگشده نیز نیاز باشد.
