در پاسخ به اینکه برق گیر چیست و چه کاربردی دارد باید گفت که این قطعه جهت محافظت از تجهیزات برقی در برابر انواع اضافه ولتاژهای ناگهانی مانند صاعقه، کلیدزنی و اتصال کوتاه طراحی شده است.
برقگیر یکی از تجهیزات کلیدی برای محافظت از تجهیزات الکتریکی در برابر اضافه ولتاژها و شوکهای برقی بهشمار میآید. این دستگاه به طور خاص جهت جلوگیری از آسیبدیدگی ترانسفورماتورها و سایر تجهیزات ناشی از اضافه ولتاژها یا ولتاژهای ضربهای استفاده میشود.
این ولتاژها ممکن است به علت صاعقه، جرقههای الکتریکی، یا قطع و وصل کلیدهای مدار به وجود آیند. با استفاده از برقگیر، خطرات ناشی از اضافه ولتاژ به حداقل میرسد و تجهیزات الکتریکی محافظت میشوند.
بیشتر بخوانید» تابلوهای فرمان به عنوان تابلو برقهای کاربردی شناخته میشوند و به منظور راه اندازی موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار میگیرند. در صورت تمایل به خرید و استعلام قیمت تابلو فرمان، روی لینک داده شده کلیک کنید.
برق گیر چیست و ساختار آن چگونه است؟
Surge Arrester یا برقگیر حفاظتی شامل قرصهای ساختهشده از جنس اکسید فلزی است که در محفظههایی از جنس چینی یا پلیمر قرار دارند. جنس و تعداد این قرصها بسته به مقدار ولتاژ سیستم متغیر خواهد بود.
یکی از مزایای استفاده از برقگیرها، افزایش ظرفیت انتقال در خطوط دو مداره است. در حالت عادی تنها از نیمی از ظرفیت انتقال یک مدار استفاده میشود؛ اما با نصب برقگیر، میزان خطا کاهش خواهد یافت و امکان افزایش توان انتقالی فراهم خواهد شد. ضمن اینکه در کرخانجات صنعتی استفاده از این وسیله تا حد زیادی می تواند سلامت و طول عمر بسیاری از دستگاه ها را مانند هیدروموتور، پمپ های هیدرولیک، پمپ نه پیستون، دستگاه های بسته بندی و… را تضمین کند.
بیشتر بخوانید» یکی از روش های موثر در کاهش جریان راه اندازی، استفاده از تابلو ستاره مثلث می باشد. در صورت تمایل به آشنایی بیشتر با کاربردها و ویژگی های تابلوهای ستاره مثلث، روی لینک داده شده کلیک کنید.
آشنایی با ساختار برقگیرها
انواع برقگیر از چندین جزء اصلی تشکیل شدهاند که هر کدام نقش مهمی در کارکرد صحیح دستگاه ایفا میکنند؛ این اجزا شامل موارد زیر هستند:
محفظه برقگیر
محفظه برقگیر دولایه دارد که اغلب از پلیمر ساخته میشود. لایه داخلی معمولاً FRP و لایه خارجی آن معمولا لاستیک اتیلن پروپیلن دارد که نسبت به چینی، سبکتر است و عایق بهتری محسوب میشود.
پلیمرها به دلیل سبکی و همچنین افزایش فاصله خزشی تا 1.5 برابر، نسبت به پرسلین ارجحیت دارند. عمر مفید این محفظهها معمولاً بین 20 تا 30 سال تخمین زده میشود.
بیشتر بخوانید» آشنایی با شبکه توزیع برق و اجزای اصلی آن
مقاومتهای غیرخطی
مهمترین بخش برقگیرها، مقاومتهای غیرخطی است که از قرصهای اکسید روی شکل میگیرند. وظیفه این قرصها جذب و انتقال انرژی موقتی به سطح زمین است. تعیین اندازه و ابعاد این قرصها به عوامل مانند جریان نامی و میزان انرژی قابل تحمل آنها بستگی دارد.
فاصله هوایی سری
فاصله هوایی سری یکی دیگر از اجزای مهم برقگیرها بهشمار میآید. این فاصله بهصورت سری روی محفظه برقگیر قرار میگیرد و در صورت بروز اضافه ولتاژ گذرا، دچار شکست الکتریکی میشود و جریان ناشی از صاعقه را عبور میدهد.
بیشتر بخوانید» در صورت تمایل به آشنایی با نکات ایمنی در نصب تابلو برق ها و پیشگیری از خطرات احتمالی، روی لینک داده شده کلیک کنید.
فشارشکن
اگر قرصهای اکسید روی از بین بروند، فشار داخل محفظه برقگیر افزایش مییابد و ممکن است باعث انفجار شود. جهت جلوگیری از افزایش بیش از حد فشار داخلی در صورت بروز نقص، محفظههای پلیمری به سوراخهایی مجهز هستند که با اتیلن پروپیلن پر شدهاند.
بیشتر بخوانید» آشنایی با حفاظت الکتریکی در تابلو برق و شرایط آن
این سوراخها بهعنوان فشارشکن عمل خواهند کرد و در صورت نیاز، فشار اضافی را تخلیه میکنند.
نحوه کارکرد برقگیرها به چه صورت است؟
برقگیرها در حالت عادی بهعنوان یک عایق کاربرد دارند و مقاومت بالایی در برابر ولتاژهای معمولی از خود نشان میدهند. در صورت بروز ولتاژهای ضربهای مانند صاعقه، مقاومت آنها بهشدت کاهش مییابد و انرژی اضافی بهسرعت به زمین تخلیه میشود.
این عملکرد مانع ورود انرژی به ترانسفورماتور و سایر تجهیزات خواهد شد. برقگیر پس از تخلیه اضافه ولتاژ، مسیر جریان را قطع و از ایجاد اتصال کوتاه جلوگیری میکند. همچنین، برقگیرها میتوانند با نصب سیمهای هوایی و دکلهای متصل به زمین، انرژی صاعقه را مهار کنند.
دستهبندی انواع برقگیرها
برقگیرها بسته به نوع و کاربردشان به چند دسته تقسیم میشوند:
برقگیر میلهای: این نوع برقگیر سادهترین نوع است که یک یا چند میله فلزی دارد که به زمین متصل میشود.
برقگیر با فاصله هوایی: این نوع برقگیر شامل یک فاصله هوایی است که جریان برق اضافی را از طریق شکست الکتریکی عبور میدهد.
برقگیر با مقاومت غیرخطی: این برقگیرها از قرصهای اکسید فلزی تشکیل شدهاند و وظیفه جذب انرژی گذرا را دارند.
برقگیر بدون فاصله هوایی: این نوع نیازی به فاصله هوایی ندارد و به طور مستقیم ولتاژهای اضافی را به زمین منتقل میکند.
برقگیر خازنی: برقگیر خازنی شامل یک خازن است که انرژی اضافی را میگیرد و به تخلیه آن میپردازد.
برقگیر فیوزی: این برقگیرها از یک فیوز جهت قطع جریان اضافی استفاده میکنند.
انتخاب برقگیر مناسب مانع آسیبهای ناشی از اضافه ولتاژ خواهد شد و باعث جلوگیری از بروز آسیبهای ناشی صاعقه میشود.
بیشتر بخوانید» به منظور کسب اطلاعات لازم در رابطه با روشهای جلوگیری از برق گرفتگی، روی لینک داده شده کلیک کنید.
مهمترین عوامل آسیبدیدگی برقگیرها
برقگیرها مانند سایر تجهیزات برقی ممکن است بهمرورزمان آسسب ببینند. عوامل اصلی آسیبدیدگی شامل نفوذ رطوبت و آلودگی، اضافه ولتاژهای گذرا و استفاده نادرست است که عمر مفید آنها را کاهش میدهد.
همچنین، تخلیه جزئی در محفظه، طراحی نامناسب و استفاده از مواد بیکیفیت نیز از دلایل خرابی برقگیرها هستند. عدم رعایت شرایط نگهداری و انتخاب نادرست نوع برقگیر بر اساس شرایط محیطی نیز میتواند مشکلاتی ایجاد کند.
ویژگیهای یک برقگیر خوب چیست؟
برای اینکه یک برقگیر بتواند بهخوبی عمل کند، باید دارای ویژگیهای خاصی باشد؛ برخی از این ویژگیها عبارتاند از:
قطع جریان پس از فعال شدن: برقگیر باید بتواند جریان اضافی را بهسرعت قطع و از برقراری دوباره جریان جلوگیری کند.
جلوگیری از بازبست مدار: در صورت بروز خرابی، برقگیر نباید مانع بازبست مدار شود.
عدم انفجار: برقگیر باید توانایی تحمل جریانهای اضافی را داشته باشد و در صورت بروز جریانهای غیرعادی، انفجار رخ ندهد.
سبکی و کوچکی: برقگیرهای از نظر فیزیکی کوچک و سبک، بهتر هستند.
مقاومت مکانیکی: ضروری است که برقگیرها در برابر شرایط محیطی و مکانیکی مقاومت زیادی نشان دهند.
ارتباط مناسب بین خط و برج: در صورت خرابی، نباید ارتباط الکتریکی بین خط و برج برقرار باشد.
انتخاب برقگیر با ویژگیهای مطلوب نهتنها به افزایش ایمنی سیستمهای برقی کمک میکند، بلکه طول عمر تجهیزات را نیز بهبود میبخشد.
جمع بندی
برقگیر یکی از تجهیزات مهم حفاظتی در سیستمهای الکتریکی به حساب میآید که برای محافظت از تجهیزات برقی در برابر اضافه ولتاژها و شوکهای ناگهانی مانند صاعقه یا اتصال کوتاه طراحی شده است.
این دستگاه از قرص های اکسید فلزی در محفظههایی پلیمری یا چینی ساخته شده و وظیفه دارد تا در حالتهای اضطراری ولتاژهای اضافی را به زمین تخلیه کند. برقگیرها به دلیل کاهش خطرات ناشی از ولتاژهای ضربهای، نقش حیاتی در حفاظت از تجهیزات حساس همچون ترانسفورماتورها ایفا میکنند.
ساختار اصلی برقگیر شامل مقاومتهای غیرخطی، فاصله هوایی سری، و سیستم فشارشکن است که به آن اجازه میدهد انرژی ناگهانی را بهسرعت مهار کرده و از آسیب تجهیزات جلوگیری کند.
انتخاب نوع مناسب برقگیر به عوامل مختلفی مانند ولتاژ سیستم، نوع تجهیزات و شرایط محیطی وابسته است. برقگیرهای میلهای، با فاصله هوایی، یا با مقاومت غیرخطی از انواع رایج این دستگاه هستند که هرکدام برای کاربردهای مختلف طراحی شدهاند. برای عملکرد بهینه، برقگیر باید ویژگیهایی همچون قطع سریع جریان اضافی، مقاومت در برابر نفوذ رطوبت و عدم ایجاد خرابی در مدار را داشته باشد.
در آخر ناگفته نماند که نگهداری مناسب و انتخاب درست برقگیر میتواند به کاهش آسیبها و افزایش طول عمر تجهیزات برقی کمک شایانی کند.