رعد و برق تقریباً ۱۰۰ بار در هر ثانیه به زمین برخورد می‌کند و میلیاردها ولت تولید می‌کند که می‌تواند سیستم‌های الکتریکی را در عرض چند میلی‌ثانیه نابود کند. با این حال، علیرغم این تهدید مداوم، بسیاری از مدیران تأسیسات و متخصصان برق در مورد تفاوت‌های اساسی بین دستگاه‌های محافظت در برابر نوسانات برق و برقگیرها هنوز اطلاعات دقیقی ندارند - سردرگمی‌ای که می‌تواند هزاران دلار خسارت به تجهیزات و از کارافتادگی آنها به بار آورد.
اگرچه هر دو فناوری در برابر نوسانات الکتریکی محافظت می‌کنند، دستگاه‌های حفاظت در برابر اضافه ولتاژ و برقگیرها نقش‌های اساساً متفاوتی را در سیستم‌های حفاظت الکتریکی ایفا می‌کنند.درک زمان استفاده از هر دستگاه فقط مربوط به مشخصات فنی نیست - بلکه مربوط به اجرای استراتژی حفاظتی مناسب برای کاربرد خاص شماست، چه در حال حفاظت از یک پنل مسکونی باشید و چه در حال حفاظت از یک تأسیسات صنعتی چند میلیون دلاری.
این راهنمای جامع، تمایزات فنی، کاربردها و معیارهای انتخابی را که متخصصان برق برای تصمیم‌گیری‌های آگاهانه در مورد حفاظت نیاز دارند، روشن می‌کند.
درک اصول حفاظت در برابر نوسانات برق
نوسانات برق و منابع آنها چیست؟
نوسانات برق، افزایش موقت ولتاژ هستند که از پارامترهای عملیاتی عادی سیستم‌های الکتریکی فراتر می‌روند. این افزایش ناگهانی ولتاژ می‌تواند از نوسانات جزئی تا وقایع فاجعه‌باری که بیش از 10،000 ولت هستند، متغیر باشد.
منابع اصلی افزایش ناگهانی دما عبارتند از:
- نوسانات ولتاژ ناشی از صاعقه: صاعقه‌های مستقیم و غیرمستقیم باعث ایجاد جهش‌های ولتاژ تا ۱ میلیارد ولت می‌شوند
- موج‌های سوئیچینگ: روشن و خاموش شدن مداوم تجهیزات، به ویژه موتورها و ترانسفورماتورها
- عملیات سوئیچینگ ابزار: بازآرایی شبکه و سوئیچینگ بانک خازنی
- اختلالات کیفیت توان: افت ولتاژ، افزایش ولتاژ و اعوجاج هارمونیکی
تأثیر اقتصادی این موضوع سرسام‌آور است. طبق داده‌های صنعتی، خسارت به تجهیزات الکتریکی ناشی از نوسانات برق سالانه بیش از ۲۶ میلیارد دلار برای کسب‌وکارهای آمریکایی هزینه دارد و میانگین هزینه‌های تعمیر برای هر حادثه برای تأسیسات تجاری از ۱۰۰۰۰ تا ۵۰۰۰۰ دلار متغیر است.
سیستم‌های حفاظت اولیه در مقابل ثانویه
محافظت مدرن در برابر نوسانات برق از یک ... پیروی می‌کند فلسفه حفاظت هماهنگ با استفاده از چندین لایه:
حفاظت اولیه در ورودی سرویس، نوسانات پرانرژی را مدیریت می‌کند، در حالی که حفاظت ثانویه نوسانات برق باقیمانده‌ای را که به خط اول دفاعی نفوذ می‌کنند، مدیریت می‌کند. این رویکرد لایه‌ای تضمین می‌کند که هیچ دستگاهی به تنهایی بار کامل محافظت در برابر نوسانات برق را به دوش نمی‌کشد.
اصل کلیدی: دستگاه‌های اصلی باید با دستگاه‌های ثانویه هماهنگ باشند برای ایجاد حفاظت یکپارچه بدون تداخل بین سطوح حفاظت.
برقگیر چیست؟ (بررسی عمیق فنی)
اصول کار برقگیر
برقگیر وسیله‌ای است که از نظر الکتریکی بین هادی و زمین در نزدیکی تجهیزاتی که از آنها محافظت می‌کند، متصل می‌شود. این دستگاه‌ها با استفاده از فناوری وریستور اکسید فلزی (MOV) یا اصول لوله تخلیه گاز (GDT).
فناوری MOV: وریستورهای اکسید فلزی حاوی مواد سرامیکی اکسید روی هستند که ویژگی‌های مقاومت غیرخطی از خود نشان می‌دهند. در شرایط ولتاژ عادی، MOV مقاومت بسیار بالایی (چند صد مگا اهم) از خود نشان می‌دهد. هنگامی که ولتاژ ضربه از آستانه فراتر می‌رود، مقاومت به طرز چشمگیری به میلی اهم کاهش می‌یابد و یک مسیر با امپدانس کم به زمین ایجاد می‌کند.
فناوری GDT: برقگیرهای پر شده با گاز بر اساس اصول تخلیه قوس الکتریکی کار می‌کنند و به عنوان کلیدهای وابسته به ولتاژ عمل می‌کنند. هنگامی که ولتاژ اعمال شده از ولتاژ جرقه زنی بیشتر شود، در عرض چند نانوثانیه، یک قوس الکتریکی در محفظه تخلیه آب بندی شده تشکیل می‌شود.
انواع و طبقه‌بندی برقگیر
برقگیرهای کلاس ایستگاه (3kV-684kV)
برقگیرهای کلاس ایستگاه، بهترین ولتاژهای تخلیه و بالاترین قابلیت تحمل جریان خطا را در بین انواع برقگیرها ارائه می‌دهند. این دستگاه‌های قدرتمند از زیرساخت‌های حیاتی محافظت می‌کنند:
- پست‌های برق و سوئیچ‌یاردها
- تأسیسات تولید برق
- تأسیسات صنعتی با تجهیزات ولتاژ بالا
- زیرساخت‌های حیاتی که نیاز به حداکثر حفاظت دارند
مشخصات فنی شامل قابلیت جریان تخلیه بیش از 65kA (8/20μs) و انتقال انرژی تا 10kJ/kV است.
برقگیرهای کلاس متوسط
طراحی شده برای کاربردهای ولتاژ متوسط بین ۱ کیلو ولت و ۳۶ کیلو ولت:
- پست‌های برق کوچک و سیستم‌های توزیع
- محافظت از کابل‌های زیرزمینی
- توزیع کارخانه‌های صنعتی
- ورودی‌های خدمات تأسیسات تجاری
برقگیرهای کلاس توزیع
رایج‌ترین نوع برقگیر برای کاربردهای عمومی:
- حفاظت ترانسفورماتور نصب شده روی تیر
- حفاظت خطوط هوایی
- حفاظت در برابر نوسانات برق ورودی سرویس
- حفاظت از سیستم برق روستایی
مشخصات فنی کلیدی
مقادیر ولتاژ و MCOV (حداکثر ولتاژ عملیاتی مداوم): برقگیرها سطوح ولتاژ متعددی دارند، از ولتاژ پایین ۰.۳۸ کیلوولت تا ولتاژ فوق فشار قوی ۵۰۰ کیلوولت، با MCOV معمولاً ۸۰-۸۵۱TP3T ولتاژ نامی.
قابلیت‌های جریان تخلیه:
- جریان‌های ۸/۲۰ میکروثانیه: ۱.۵ کیلوآمپر تا ۱۰۰ کیلوآمپر (آزمایش استاندارد افزایش ولتاژ)
- جریان‌های 10/350 میکروثانیه: ۲.۵ کیلوآمپر تا ۱۰۰ کیلوآمپر (شبیه‌سازی جریان صاعقه)
مدیریت انرژی: برقگیرهای مدرن بسته به کلاس و الزامات کاربرد، 2 تا 15 کیلوژول بر کیلوولت را تحمل می‌کنند.
دستگاه‌های محافظت در برابر نوسانات برق (SPD) چیستند؟
فناوری و قطعات SPD
الف دستگاه محافظ در برابر نوسانات برق (SPD) یک وسیله حفاظتی برای محدود کردن ولتاژهای گذرا با منحرف کردن یا محدود کردن جریان ضربه‌ای است و قادر است این عملکردها را طبق مشخصات تکرار کند.
ویژگی‌های پیشرفتهای که SPDها را متمایز می‌کند:
- مدارهای حفاظت ترکیبی ترکیب MOVها با GDTها
- قابلیت فیلتر کردن EMI/RFI برای تداخل الکترومغناطیسی
- ویژگی‌های نظارتی و تشخیصی دارای نشانگرهای وضعیت بصری
- فیوز داخلی و مکانیزم‌های ایمنی برای محافظت در برابر اضافه بار
محافظ‌های ولتاژ دارای قابلیت‌های نظارتی برای تشخیص نقص‌های داخلی و واکنش مناسب هستند، در حالی که برقگیرها این قابلیت را ندارند.
سیستم طبقه‌بندی SPD
SPD های نوع ۱ (حفاظت ورودی خدمات)
SPD های نوع ۱ به طور دائم متصل هستند و برای نصب بین ثانویه ترانسفورماتور سرویس و سمت خط دستگاه قطع جریان بیش از حد سرویس در نظر گرفته شده اند.
کاربردها:
- ورودی‌های خدمات ساختمان‌های صنعتی
- تابلوهای اصلی تأسیسات بحرانی
- مناطق در معرض مستقیم رعد و برق
- ریشه‌های سیستم حفاظت هماهنگ
الزامات فنی:
- تحمل جریان صاعقه 10/350 میکروثانیه (حداقل 2.5 کیلوآمپر)
- بدون نیاز به حفاظت اضافه جریان خارجی
- می‌تواند اثرات رعد و برق غیرمستقیم و مستقیم را کنترل کند
SPD های نوع ۲ (حفاظت سطح توزیع)
SPD های نوع ۲ به طور دائم متصل هستند و برای نصب در سمت بار دستگاه قطع جریان بیش از حد سرویس، از جمله مکان‌های پنل انشعاب، در نظر گرفته شده‌اند.
کاربردهای اولیه:
- تابلوهای شاخه‌ای و زیرپانل‌ها
- مراکز کنترل موتور
- توزیع تجهیزات حساس
- تابلوهای برق اتاق کامپیوتر
مشخصات فنی:
- تحمل جریان گذرای 8/20 میکروثانیه (معمولاً 20kA-100kA)
- نیاز به هماهنگی با حفاظت بالادست دارد
- بهینه شده برای صاعقه القایی و اضافه ولتاژهای ناشی از کلیدزنی
SPD های نوع ۳ (حفاظت در نقطه استفاده)
SPD های نوع ۳، دستگاه‌هایی هستند که در نقطه مصرف نصب می‌شوند و حداقل طول هادی آنها ۱۰ متر (۳۰ فوت) از تابلو برق فاصله دارد.
نصب‌های معمول:
- حفاظت از تجهیزات انفرادی
- ایستگاه‌های کاری کامپیوتر
- ابزار دقیق حساس
- لایه محافظ نهایی
تفاوت‌های اساسی: برقگیرها در مقابل دستگاه‌های حفاظت در برابر برق گرفتگی
در اینجا به تفاوت‌های این دو فناوری حفاظتی اشاره می‌کنیم:
مقایسه‌های ولتاژ نامی
| مشخصات | برقگیرها | دستگاه‌های محافظت در برابر نوسانات برق |
|---|---|---|
| محدوده ولتاژ | ۰.۳۸ کیلوولت تا ۵۰۰ کیلوولت+ | ≤1.2 کیلوولت معمولی |
| کاربرد اولیه | سیستم‌های الکتریکی ولتاژ بالا | کاربردهای الکترونیکی ولتاژ پایین |
| محل نصب | سیستم‌های فضای باز/اصلی | سیستم‌های داخلی/ثانویه |
| مدیریت فعلی | ۱۰ کیلوآمپر تا ۱۰۰ کیلوآمپر+ | ۵ کیلوآمپر تا ۸۰ کیلوآمپر |
| زمان پاسخ | نانوثانیه | نانو ثانیه به میکرو ثانیه |
| ویژگی‌های نظارت | پیشخوان‌های محدود/خارجی | نشانگر وضعیت داخلی |
دامنه حفاظت و کاربردها
برقگیرها از موارد زیر محافظت می‌کنند:
- تجهیزات الکتریکی مانند تابلوهای برق، مدارها، سیم‌کشی و ترانسفورماتورها در شرایط تولید و صنعت
- سیستم‌های الکتریکی اولیه
- زیرساخت‌های خدماتی
- تجهیزات ولتاژ بالا
SPD ها محافظت می کنند:
- قطعات الکترونیکی حساس و قطعات حالت جامد در محیط‌های تجاری، صنعتی، تولیدی و مسکونی
- سیستم‌های الکتریکی ثانویه
- ابزار دقیق الکترونیکی
- تجهیزات کامپیوتری و ارتباطی
قابلیت‌های فعلی مدیریت
برقگیرهای صاعقه ظرفیت جریان نسبی بیشتری دارند زیرا نقش اصلی آنها جلوگیری از اضافه ولتاژ صاعقه است، در حالی که SPDها عموماً ظرفیت جریان عبوری کمتری دارند.
چرا این مهم است: برقگیرها در معرض مستقیم صاعقه قرار دارند که نیاز به مدیریت جریان عظیم دارد، در حالی که SPDها پس از محدود شدن انرژی توسط حفاظت بالادست، موج‌های باقیمانده را مدیریت می‌کنند.
ویژگی‌های نظارتی و تشخیصی
مزایای SPD:
- نظارت بر وضعیت در لحظه با نشانگرهای LED
- سازگاری با نظارت از راه دور
- آلارم‌های صوتی و تصویری خرابی
- قابلیت‌های فیلتر EMI/RFI که برقگیرها فاقد آن هستند
محدودیت‌های برقگیر:
- حفاظت عمدتاً غیرفعال
- شمارنده‌های موج خارجی در مدل‌های پریمیوم موجود است
- بازرسی بصری برای ارزیابی وضعیت مورد نیاز است
چه زمانی از برقگیر در مقابل دستگاه‌های حفاظت در برابر سرج استفاده کنیم؟
کاربردهای صنعتی و کاربردی
برقگیرها را برای موارد زیر انتخاب کنید:
تأسیسات تولید برق:
- حفاظت ژنراتور در برابر نوسانات ولتاژ ناشی از کلیدزنی
- حفاظت ترانسفورماتور در سوئیچ یاردها
- سیستم‌های حفاظت خطوط انتقال
- مقاوم‌سازی زیرساخت‌های حیاتی
پست‌های برق و سوئیچ‌یاردها:
- نیروگاه‌ها، خطوط، ایستگاه‌های توزیع، تولید برق، خازن‌ها، موتورها، ترانسفورماتورها، ذوب آهن و فولاد و راه‌آهن
- حفاظت از تجهیزات ولتاژ بالا
- حفاظت در برابر صاعقه در سطح تاسیسات
- نگهداری پایداری شبکه
کارخانه‌های تولیدی:
- محافظت از موتور بزرگ
- سخت‌کاری سیستم کنترل فرآیند
- حفاظت از تجهیزات خط تولید
- حفاظت الکتریکی در سطح تأسیسات
کاربردهای تجاری و مسکونی
SPD ها را برای موارد زیر انتخاب کنید:
ساختمان‌های اداری و بیمارستان‌ها:
- توزیع برق ولتاژ پایین، کابینت‌ها، لوازم الکتریکی ولتاژ پایین، ارتباطات، سیگنال‌ها، ایستگاه‌های ماشین‌آلات و اتاق‌های ماشین‌آلات
- محافظت از شبکه کامپیوتری
- حفاظت از تجهیزات پزشکی
- سیستم‌های اتوماسیون ساختمان
حفاظت پنل مسکونی:
- محافظت در برابر نوسانات برق در کل خانه
- محافظت از لوازم خانگی حساس
- محافظت از تجهیزات دفتر کار خانگی
- محافظت از دستگاه‌های خانه هوشمند
مراکز داده و تأسیسات حیاتی:
- محافظت از تجهیزات سرور
- هماهنگی سیستم UPS
- حفاظت از زیرساخت شبکه
- حفاظت از تجهیزات خنک‌کننده دقیق
ماتریس تصمیم‌گیری معیارهای انتخاب
از این چارچوب برای تصمیمات حفاظتی استفاده کنید:
- ارزیابی ولتاژ سیستم:
- >1kV: برقگیرها را در نظر بگیرید
- <1kV: ابتدا SPD ها را ارزیابی کنید
- الزامات هماهنگی حفاظتی:
- حفاظت اولیه: برقگیرها
- حفاظت ثانویه/نهایی: SPDها
- تحلیل بحرانی بودن تجهیزات:
- تجهیزات صنعتی: برقگیرها
- دستگاه‌های الکترونیکی: SPDها
- ملاحظات زیست‌محیطی:
- قرار گرفتن در معرض فضای باز: برقگیرها
- کاربردهای داخلی: SPDها
- الزامات نظارت:
- نشانگر وضعیت مورد نیاز: SPDها
- حفاظت غیرفعال قابل قبول: برقگیرها
الزامات نصب و بهترین شیوه‌ها
دستورالعمل نصب برقگیر
الزامات سیستم اتصال زمین:
- تا حد امکان نزدیک به تجهیزات محافظت شده نصب کنید
- الکترود اتصال زمین اختصاصی ترجیح داده می‌شود
- مقاومت زمین <5 اهم توصیه می‌شود
- سیم‌های اتصال مستقیم به زمین، اندوکتانس را به حداقل می‌رسانند
ملاحظات زیست‌محیطی:
- به دلیل پتانسیل تخلیه گاز داغ، از قطعات قابل احتراق یا دارای انرژی دور بمانید.
- تهویه مناسب برای قطع قوس
- محافظت در برابر آب و هوا برای تاسیسات در فضای باز
- ملاحظات لرزه‌ای در مناطق زلزله‌خیز
استانداردهای نصب SPD
انطباق با ماده ۲۸۵ قانون ملی تجارت (NEC):
- هماهنگی مناسب حفاظت در برابر اضافه جریان
- اتصال سیستم الکترود اتصال به زمین
- اندازه هادی بر اساس الزامات آمپراژ
- مشخصات محل نصب
گواهینامه UL 1449:
- ولتاژ عبوری استاندارد برای دستگاه‌های ۱۲۰ ولت AC، ۳۳۰ ولت است.
- تأیید VPR (رتبه‌بندی حفاظت ولتاژ)
- انطباق با رتبه‌بندی جریان اتصال کوتاه
- ظرفیت جریان تخلیه اسمی
اشتباهات رایج در انتخاب و نحوه اجتناب از آنها
خطاهای بحرانی که محافظت را به خطر می‌اندازند:
عدم تطابق ولتاژ نامی:
ولتاژ نامی اشتباه دستگاه باعث ایجاد شکاف‌های حفاظتی یا خرابی دستگاه می‌شود. همیشه ولتاژ سیستم را با مشخصات دستگاه مطابقت دهید.
مدیریت نامناسب جریان:
دستگاه‌های کوچک‌تر از اندازه واقعی در هنگام نوسانات شدید برق از کار می‌افتند. برای اندازه‌گیری مناسب، بدترین حالت جریان‌های نوسان را محاسبه کنید.
هماهنگی ضعیف در حفاظت:
دستگاه‌هایی که به جای همکاری با هم رقابت می‌کنند. اطمینان حاصل کنید که دستگاه‌های بالادستی قبل از محافظت از دستگاه‌های پایین‌دستی کار می‌کنند.
خطاهای محل نصب:
- SPD هایی که خیلی از تجهیزات محافظت شده دور هستند، اثربخشی خود را از دست می‌دهند.
- برقگیرهایی که خیلی به تجهیزات نزدیک هستند، خطرات ایمنی ایجاد می‌کنند
سهل‌انگاری در نگهداری:
هر دو فناوری برای حفظ یکپارچگی حفاظت، نیاز به بازرسی و آزمایش دوره‌ای دارند.
تحلیل هزینه-فایده: انجام سرمایه‌گذاری مناسب
هزینه‌های اولیه تجهیزات
سرمایه گذاری برقگیر:
- کلاس توزیع: $150-$800
- کلاس متوسط: $500-$2,500
- کلاس ایستگاه: $2,000-$15,000+
سرمایه‌گذاری SPD:
- نوع ۳: ۱TP4T25-$200
- نوع ۲: ۱TP4T200-$1,500
- نوع ۱: ۱TP4T400-$3,000
هزینه کل مالکیت
عوامل پیچیدگی نصب:
- برقگیرها به تخصص پیمانکار برق نیاز دارند
- SPDها گزینه‌های نصب plug-and-play را ارائه می‌دهند
- مطالعات هماهنگی، هزینه‌های مهندسی را افزایش می‌دهد
ملاحظات ارزش بلندمدت:
- هزینه‌های تعویض تجهیزات بدون حفاظت
- وقفه در کسب و کار در هنگام افزایش ناگهانی دما
- کاهش حق بیمه با پوشش مناسب
- الزامات انطباق با مقررات
محاسبه بازگشت سرمایه (ROI): بیشتر تأسیسات از طریق پیشگیری از خسارت و کاهش هزینه‌های بیمه، ظرف ۲ تا ۳ سال به بازگشت سرمایه دست می‌یابند.
روندهای آینده در فناوری حفاظت در برابر نوسانات برق
یکپارچه‌سازی نظارت هوشمند: دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیا، وضعیت حفاظت در لحظه، هشدارهای تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده و ثبت وقایع ناگهانی را ارائه می‌دهند.
توسعه مواد پیشرفته: فرمولاسیون‌های جدید MOV، مدیریت انرژی بهبود یافته و عمر مفید طولانی‌تری را ارائه می‌دهند، در حالی که پیشرفتهای فناوری GDT زمان پاسخ‌دهی را کاهش می‌دهد.
ادغام انرژی‌های تجدیدپذیر: تأسیسات خورشیدی و بادی نیاز به استراتژی‌های حفاظتی تخصصی دارند که به ویژگی‌های موج DC و چالش‌های اتصال به زمین بپردازند.
زیرساخت خودروهای برقی: ایستگاه‌های شارژ پرقدرت به دلیل گذراهای سوئیچینگ و اثرات متقابل شبکه، نیاز به محافظت قوی در برابر نوسانات برق دارند.
انتخاب استراتژی حفاظتی مناسب
انتخاب بین دستگاه‌های محافظت در برابر سرج و برقگیرها به یافتن فناوری «بهتر» مربوط نمی‌شود - بلکه به پیاده‌سازی استراتژی حفاظتی مناسب برای کاربرد خاص شما مربوط می‌شود. برقگیرها در حفاظت اولیه سیستم‌های الکتریکی برتری دارند، در حالی که SPD ها حفاظت ثانویه برتر را برای تجهیزات الکترونیکی فراهم می کنند.
برای سیستم‌های الکتریکی بالای ۱ کیلوولت با قرارگیری در معرض فضای بازبرقگیرها، حفاظت قوی مورد نیاز برای مقابله با برخورد مستقیم صاعقه و اضافه ولتاژهای ناشی از کلیدزنی را ارائه می‌دهند. برای لوازم الکترونیکی حساس و کاربردهای داخلیSPDها محافظت دقیق، قابلیت‌های نظارتی و فیلترینگ مورد نیاز برای عملکرد قابل اعتماد را فراهم می‌کنند.
مؤثرترین استراتژی‌های حفاظتی اغلب هر دو فناوری را در سیستم‌های هماهنگ ترکیب می‌کنند که پوشش جامعی را از ورودی سرویس تا برنامه‌های کاربردی در نقطه استفاده ارائه می‌دهند.
آماده محافظت از سیستم‌های الکتریکی خود هستید؟ با متخصصان برق واجد شرایط مشورت کنید تا نیازهای خاص خود را ارزیابی کرده و یک استراتژی حفاظتی متناسب با نیازهای برنامه، محدودیت‌های بودجه و الزامات قابلیت اطمینان خود تدوین کنید. سرمایه‌گذاری در حفاظت مناسب در برابر نوسانات برق، از طریق کاهش آسیب به تجهیزات، به حداقل رساندن زمان از کارافتادگی و آرامش خاطر از اینکه سیستم‌های شما به درستی محافظت می‌شوند، سود می‌برد.
سوالات متداول (FAQ)
تفاوت اصلی بین برقگیرها و دستگاه‌های محافظت در برابر اضافه ولتاژ چیست؟
برقگیرها برای سیستم‌های الکتریکی اولیه و کاربردهای ولتاژ بالا (0.38 کیلوولت تا 500 کیلوولت+) طراحی شده‌اند و معمولاً از تجهیزات الکتریکی مانند ترانسفورماتورها و تابلوها محافظت می‌کنند. دستگاه‌های حفاظت در برابر نوسانات برق (SPD) برای سیستم‌های ثانویه و کاربردهای ولتاژ پایین (≤1.2kV) طراحی شده‌اند و از تجهیزات الکترونیکی حساس و تجهیزات مبتنی بر ریزپردازنده محافظت می‌کنند.
وجه تمایز کلیدی: برقگیرها دستگاه‌های اصلی هستند، در حالی که محافظ‌های ولتاژ یک سیستم ثانویه هستند.
آیا می‌توان از برقگیر به عنوان محافظ ولتاژ استفاده کرد؟
یک برقگیر می‌تواند به عنوان برقگیر صاعقه استفاده شود، اما نمی‌توان از برقگیر به عنوان برقگیر استفاده کرد. با این حال، برقگیرها اندازه بزرگی دارند و برای حفاظت الکترونیکی ولتاژ پایین معمولی نامناسب هستند. SPDها با قابلیت‌های نظارتی، فیلتر EMI/RFI و مهار دقیق ولتاژ برای تجهیزات حساس، حفاظت مناسب‌تری ارائه می‌دهند.
کدام بیشتر دوام می‌آورد - برقگیر یا محافظ برق؟
محافظ‌های ولتاژ طول عمر بسیار بیشتری نسبت به برقگیرها دارند. با نگهداری و اندازه گیری مناسب، یک محافظ ولتاژ می‌تواند تا ۲۵ سال دوام بیاورد. برقگیرها معمولاً حدود سه تا پنج سال دوام می‌آورند. اگر مرتباً دچار نوسانات ولتاژ می‌شوید، طول عمر آنها نزدیک به دو سال است.
اختلال شخصیت وابسته نوع ۱، نوع ۲ و نوع ۳ به چه معناست؟
SPD های نوع 1 به طور دائم متصل هستند و برای نصب بین ثانویه ترانسفورماتور سرویس و سمت خط دستگاه قطع جریان بیش از حد سرویس (تجهیزات سرویس) در نظر گرفته شده‌اند و در برابر برخورد مستقیم صاعقه مقاومت می‌کنند.
SPD های نوع 2 به طور دائم متصل هستند، برای نصب در سمت بارِ دستگاه قطع جریان بیش از حد سرویس (تجهیزات سرویس)، از جمله مکان‌های پنل برند، در نظر گرفته شده‌اند و در برابر موج‌های باقیمانده و رویدادهای تولید شده توسط موتور محافظت می‌کنند.
SPD های نوع 3 SPD ها در نقطه مصرف با حداقل طول هادی 10 متر (30 فوت) از تابلو برق تا نقطه مصرف نصب می‌شوند.
آیا محافظ‌های برق از برخورد مستقیم صاعقه جلوگیری می‌کنند؟
برقگیرها فقط می‌توانند در برابر گذراهای القایی که مشخصه زمان افزایش سریع تخلیه صاعقه هستند، محافظت کنند و در برابر برق‌گرفتگی ناشی از برخورد مستقیم به هادی محافظت نمی‌کنند. حفاظت در برابر برق‌گرفتگی، محافظت بیشتری را در هنگام برخورد صاعقه ارائه می‌دهد. با این حال، محافظ‌های برق به تنهایی نمی‌توانند از دستگاه‌های شما محافظت کنند. تنها راه برای اطمینان از محافظت، جدا کردن همه چیز از برق است.
نکته‌ی پایانی: هیچ‌کدام از این دستگاه‌ها، محافظت 100% را در برابر برخورد مستقیم صاعقه به خود هادی ارائه نمی‌دهند.
تفاوت بین TVSS و SPD چیست؟
تا زمان معرفی و اجرایی شدن ویرایش سوم استاندارد ANSI/UL 1449 در سال ۲۰۰۹، اصطلاحات مختلفی برای اشاره به دستگاه‌هایی که برای محدود کردن اثرات نوسانات گذرا در نظر گرفته شده بودند، استفاده می‌شد. SPDها قبلاً به عنوان سرکوبگرهای ولتاژ گذرا (TVSS) یا برقگیرهای ثانویه (SSA) شناخته می‌شدند. برقگیر ثانویه یک اصطلاح قدیمی است (که اغلب توسط شرکت‌های برق استفاده می‌شود) و بیشتر برای دستگاهی استفاده می‌شود که گواهینامه ANSI/UL 1449 را دریافت نکرده است. در سال ۲۰۰۹، پس از تصویب ANSI/UL 1449 (ویرایش سوم)، اصطلاح سرکوبگر ولتاژ گذرا با دستگاه محافظ ولتاژ جایگزین شد.
آیا باید یخچالم را به محافظ برق وصل کنم؟
بیشتر تولیدکنندگان یخچال استفاده از محافظ ولتاژ را توصیه نمی‌کنند. دلیل این امر این است که یخچال دارای کمپرسوری است که به دما حساس است. وقتی ولتاژ ناگهانی رخ می‌دهد، خود یخچال خاموش و سپس دوباره روشن می‌شود. استفاده از محافظ ولتاژ می‌تواند مانع این سیستم شود. یک راه حل بهتر، نصب یک محافظ ولتاژ برای کل خانه است.
هزینه محافظت در برابر نوسانات برق چقدر است؟
محافظت در برابر نوسانات برق در کل خانه مسکونی: هزینه داشتن یک محافظ برق برای کل خانه از $300 تا $750 دلار متغیر است. قیمت آن به این بستگی دارد که آیا از قبل یک پنل فرعی دارید، نوع محافظ برقی که استفاده می‌کنید، گارانتی محافظ برق و برقکاری که استخدام کرده‌اید.
هزینه‌های تجاری/صنعتی به طور قابل توجهی متفاوت است:
- SPD های نوع 3: $25-$200
- SPD نوع 2: $200-$1500
- SPD های نوع 1: $400-$3000
- برقگیرهای کلاس توزیع: $150-$800
- برقگیرهای کلاس ایستگاه: $2,000-$15,000+
الزامات مناسب اتصال زمین برای محافظت در برابر نوسانات برق چیست؟
به عنوان یک قاعده کلی، یک زمین مؤثر برای اهداف حفاظت در برابر صاعقه و سرج باید حدود ۱۰ اهم باشد. بدیهی است که رسیدن به این مقدار در شرایط نامناسب خاک می‌تواند دشوار باشد و رابطه هزینه-فایده مطرح می‌شود. با این حال، توجه داشته باشید که میزان آب خاک بسته به فصل سال می‌تواند تا ۵۰۱TP3T متغیر باشد.
آیا می‌توانم تمام پریزهای برق محافظ نوسان برق را پر کنم؟
یک محافظ برق می‌تواند چندین پریز برق داشته باشد. با این حال، همیشه توصیه نمی‌شود که هر پریز برق را پر کنید. این به این دلیل است که ممکن است یک فیوز را قطع کنید، که به معنای قطع مدار است. این امر به ویژه هنگامی که از محافظ برق در دستگاه‌های بزرگی مانند بخاری و تلویزیون استفاده می‌کنید، اهمیت دارد. بنابراین، تعداد دستگاه‌های بزرگ را در یک محافظ برق محدود کنید.
آیا برای خطوط داده هم به محافظت در برابر نوسانات برق نیاز دارم؟
اگرچه از نظر نظارتی ممکن است چنین به نظر برسد، اما در واقع امواج می‌توانند از طریق هر هادی که وارد تجهیزات می‌شود، وارد شوند: ... هر نوع خط، محافظ موج مناسب خود را دارد، بنابراین اگر هم برای خطوط منبع تغذیه و هم برای خطوط داده محافظت وجود داشته باشد، تجهیزات کاملاً در برابر امواج محافظت می‌شوند.
بله – حفاظت جامع نیازمند SPD برای خطوط برق و خطوط داده/ارتباطات است.
تفاوت زمان پاسخ بین برقگیرها و SPDها چقدر است؟
هر دو فناوری در نانوثانیه پاسخ می‌دهند، اما توانایی یک SPD یا قطعه‌ی موجی در پاسخ به ولتاژی که از آستانه‌ی «روشن شدن» یا «قطع و وصل» آن فراتر می‌رود، ولتاژ محدودکننده‌ی اندازه‌گیری‌شده‌ی باقیمانده‌ای را که تجهیزات پایین‌دستی باید در برابر آن مقاومت کنند، تعیین می‌کند. تفاوت کلیدی سرعت نیست، بلکه دقت قطع و وصل ولتاژ و ویژگی‌های اضافی مانند فیلتر EMI/RFI است.
مرتبط
دستگاه حفاظت در برابر نوسانات برق (SPD) چیست؟
چگونه SPD مناسب را برای سیستم انرژی خورشیدی خود انتخاب کنید
10 تولیدکننده برتر دستگاه محافظ برق (SPD) در سال 2025: راهنمای جامع برای محافظت از برق با کیفیت
