تغییرات ناگهانی ولتاژ بر اثر اتفاقات مختلفی می‌تواند به وجود بیاید از جمله این اتفاقات می‌توان به اتصالات کوتاه در مدارهای الکتریکی، سوئیچینگ، تخلیه الکترواستاتیکی و صاعقه اشاره کرد. تمامی این موارد به‌صورت اضافه ولتاژ ناگهانی وارد سیستم می‌شوند و این اضافه ولتاژ ناگهانی در طی میکروثانیه باعث آسیب‌های زیادی به تجهیزات مختلف وارد می‌کند، حتی ممکن است باعث آسیب دائمی در آن‌ها شود و از این طریق هزینه‌های بالایی را برای تعمیر یا تعویض تجهیزات ایجاد می‌کند.
به همین دلیل در زمان خرید تابلو برق ساختمانی نیز بهتر است به این مسئله توجه کنید و بسته به این مورد تابلو برق باکیفیت و مناسبی را انتخاب کنید. اگرچه روش‌هایی برای جلوگیری از وارد شدن شوک به تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی وجود دارد که در ادامه روش‌های حفاظت در برابر اضافه ولتاژ را توضیح خواهیم داد، با ما همراه باشید.
در همین ابتدا باید به شما متذکر شویم که یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین روش های حفاظت از تجهیزات دربرابر اضافه ولتاژ، خرید استابلایزر ولتاژ می‌باشد. این دستگاه توانایی کم کردن ولتاژ اضافه و زیاد کردن ولتاژ کاسته شده را دارد و به این صورت از بروز اسیب به تجهیزاتتان پیشگیری خواهد کرد.
دلایل اصلی ایجاد اضافه ولتاژ
یکی از مهم‌ترین مسائل درباره حفظ ایمنی برق، حفاظت در برابر اضافه ولتاژ است. اضافه ولتاژی که به دلایل مختلف در خطوط برقی و وسایل برقی به وجود می‌آید خطرات بالایی را برای تجهیزات و افراد حاضر در آن محیط ایجاد می‌کند. این اضافه ولتاژ ممکن است به خاطر اختلالات درونی یا بیرونی ایجاد شود. عوامل داخلی می‌تواند به خاطر مشکلات شبکه مثل قطع و وصل خطوط، اتصال کوتاه، رزونانس شبکه و دیگر مسائل ایجاد شود. همان‌طور که گفتیم باید این مسائل را در زمان خرید تابلوهای برق ساختمانی در نظر بگیرید چرا که قیمت تابلو برق بر اساس ویژگی‌ها و قابلیت امن بودن آن می‌تواند متفاوت باشد.
انواع اضافه ولتاژ
اضافه ولتاژها دارای انواع مختلفی هستند که در دو دسته داخلی و خارجی تقسیم بندی می‌شوند. اضافه ولتاژهای داخلی خود به دو نوع اضافه ولتاژ به خاطر نوسان‌های فرکانس قدرت یا هارمونیک و اضافه ولتاژ به خاطر کلید زنی دسته بندی می‌شوند.
همچنین دلایل خارجی دیگر مثل رعدوبرق و صاعقه وجود دارند که در بیرون از شبکه قدرت هستند و برخورد آن‌ها به تجهیزات الکتریکی مخصوصاً در شبکه‌هایی که از سیم‌های هوایی استفاده می‌کنند باعث ایجاد اضافه ولتاژ خواهد شد. اضافه ولتاژهای ناشی از عوامل بیرونی مثل صاعقه جدا از طرح سیستم محسوب می‌شوند درحالی‌که اضافه ولتاژهای ایجادشده به خاطر عوامل داخلی مثل کلید زنی به دلیل افزایش ولتاژ کاری سیستم ایجاد می‌شوند.
معرفی انواع روش های حفاظت در برابر اضافه ولتاژ
حفاظت الکتریکی به این معنی است که برای جلوگیری از آسیب دیدن افراد، حیوانات، تجهیزات، مولدها، مصرف‌کننده و سیم‌های حمل‌کننده جریان در برابر خطرات ناشی از جریان برق اقدامات خاصی را در تجهیزات الکتریکی انجام داد. حفاظت الکتریکی شامل انواع مختلفی است که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد پایین اشاره کرد:
محافظت از سیم و کابل
باید از همه سیم و کابل‌های موجود در مقابل مسائلی مانند اضافه‌بار و اتصال کوتاه محافظت کرد. برای محافظت سیم‌ها در مقابل اضافه‌بار بهتر است از کلیدهای حرارتی بدون متال یا فیوزهای مختلف باقابلیت ذوب شوندگی استفاده کرد.
محافظت از تجهیزات الکتریکی و مصرف‌کننده
تجهیزات الکتریکی و مصرف‌کننده‌ها حتماً باید در برابر اختلالات احتمالی مثل اتصال کوتاه و اضافه‌بار محافظت شوند. برای حفاظت این دستگاه‌ها قبل از تجهیزات موردنظر یا مصرف‌کننده از فیوزهای ذوب شونده و یا کلیدهای مغناطیسی یا حرارتی که طبق جریان اسمی تجهیزات انتخاب‌شده است استفاده می‌کنند.
محافظت از افراد
یکی از مهم‌ترین مسائلی که درباره محافظت الکتریکی باید آن را در نظر بگیرید، احتمال برق‌گرفتگی افراد است. هر اضافه ولتاژ احتمالی که در بخش‌های دارای برق ایجاد می‌شود، نباید باعث ضرر یا آسیب به افراد و تجهیزات شود. به همین دلیل محافظت در برابر اضافه ولتاژ دارای اهمیت بالایی است و معمولاً از دو روش پایین انجام می‌شود:
- به وسیله قطع اتوماتیک تغذیه در زمان اتفاق افتادن اضافه ولتاژ و جلوگیری از رسیدن اضافه ولتاژ به حد خطرناک
- ایجاد محدودیت برای بالاترین میزان اضافه ولتاژ در حدی که خطری برای تجهیزات و افراد نداشته باشد.
لیست تجهیزات اصلی برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ
اضافه ولتاژ باعث آسیب دیدن و خسارت تجهیزات و دستگاه‌های شبکه تأسیسات برق می‌شوند و در مواردی حتی ممکن است خطرات جانی نیز به همراه داشته باشند. برای آشنایی با روش‌های محافظت در برابر اضافه ولتاژ، در این بخش مهم‌ترین تجهیزات مهم محافظتی برای این کار را معرفی کنیم.
کلید مینیاتوری
کلیدهای مینیاتوری برای جلوگیری از اضافه ولتاژ در موقع اتفاق افتادن اتصالی میان فاز و نول در مدار قرارگرفته می‌شوند.
رله کنترل فاز
از رله کنترل فاز در مواردی که قطعی فاز یا جابه‌جایی فاز باعث خسارت و ضرر به تجهیزات می‌شود مورداستفاده قرار می‌گیرد.
رله کنترل ولتاژ
رله کنترل ولتاژ جزو تجهیزات اصلی در شبکه‌های الکتریکی هستند که به منظور فعالیت در یک ولتاژ خاص طراحی‌شده است. در رله‌های کنترل ولتاژ، مقدار ولتاژ نباید از حد معینی کم‌تر یا زیادتر شود. همچنین بازه این نوع تغییرات بسته به دستگاه‌های مختلف می‌تواند متفاوت باشد. برای محافظت از شبکه‌های الکتریکی در مقابل اضافه ولتاژ و تغییرات ولتاژ از این نوع رله استفاده می‌کنند.
رله اضافه ولتاژ
رله اضافه ولتاژ یا Over Voltage Relay به‌نوعی طراحی‌شده است که می‌تواند در زمان افزایش ولتاژ برای پیشگیری از رسیدن ضرر و زیان به تجهیزات مدار را قطع کند. این مدل رله با بالا رفتن میزان ولتاژ از حد تعیین‌شده کار خود را شروع می‌کند. رله‌های اضافه ولتاژ در حالت معمول در ژنراتورها و ترانس‌ها مورداستفاده قرار می‌گیرد.
SPD یا سرج ارستر
یکی از تجهیزات رایجی که جلوی اضافه ولتاژ را می‌گیرد برق‌گیر یا SPD است که می‌تواند به‌راحتی جریان‌های قوی و زیاد مثل چند هزار آمپر را در مدت‌زمان کوتاهی تخلیه کرده و بعد از پایین آمدن ولتاژ به حالت اولیه و پیش‌فرض برمی‌گردد. امروزه برای محافظت در برابر اضافه ولتاژ در بیشتر موارد از SPD استفاده می‌کنند چرا که این وسیله در مقایسه با دیگر تجهیزات محافظتی دارای عملکرد و قابلیت محافظت بالایی است به همین دلیل جزو محبوب‌ترین تجهیزات محافظتی در برابر اضافه ولتاژ محسوب می‌شوند.
سخن پایانی
در این مقاله درباره اضافه ولتاژ، انواع اضافه ولتاژ و روش‌های حفاظت در برابر اضافه ولتاژ صحبت کردیم. درنهایت لازم به ذکر است که همه تجهیزات مختلف الکتریکی و الکترونیکی در تابلوهای برق نصب‌شده و قرار می‌گیرند که معمولاً برای محافظت از آن‌ها و جلوگیری از هر نوع ضرر و زیان در برابر اضافه ولتاژ از روش‌های خاصی برای این کار استفاده می‌کنند. همچنین قابل ذکر است که برای سفارش تابلو برق ساختمانی در تهران می‌توانید از گروه فنی مهندسی پرشین تکنیک کمک بگیرید. این گروه فنی جزو شرکت‌های باتجربه و حرفه‌ای در این حیطه است که شما می‌توانید به‌راحتی و با خیال راحت سفارش خود را از آن‌ها انجام داده و در سریع‌ترین زمان ممکن تحویل بگیرید.
سوالات متداول درباره روش‌های حفاظت در برابر اضافه ولتاژ
- چرا باید از کلیدهای مینیاتوری استفاده کنیم؟
این کلیدها برای جلوگیری از اضافه ولتاژ در زمان اتصال میان سیم‌های فاز و نول در مدار قرار می‌گیرند.
- از رله‌های اضافه ولتاژ در چه مواردی مورد استفاده قرار می‌گیرند؟
این رله‌ها در حالت معمول در ژنراتورها و ترانس‌ها استفاده می‌شوند.
- وظیفه SPD در مدار چیست؟
برق گیر یا SPD از ورود اضافه ولتاژ به دستگاه جلوگیری می‌کند.
- برای محافظت از سیم‌ها دربرابر اضافه بار چه باید کرد؟
به منظور حفاظت از سیم‌ها دربرابر اضافه بار از کلیدهای حرارتی بدون متال یا فیوزهای با قابلیت ذوب شوندگی استفاده می‌شود.
- چرا باید برای وسایل برقی از استابلایزر استفاده کنیم؟
این وسیله برقی با کم‌وزیاد کردن ولتاژ و تنظیم آن از واردشدن آسیب به وسایل برقی جلوگیری می‌کند.