I. مقدمه
در دنیای امروز، حفاظت از تاسیسات الکتریکی در برابر نوسانات برق غیرمنتظره بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد. دستگاههای محافظ برق (SPD) راهحلی قابل اعتماد برای محافظت از تجهیزات الکترونیکی حساس در برابر اثرات مخرب اضافه ولتاژهای گذرا ارائه میدهند. چه با وسایل الکترونیکی گران قیمت و چه با سیستم های ایمنی حیاتی مانند تشخیص حریق سر و کار داشته باشید، SPD ها برای جلوگیری از خرابی های غیرمنتظره و تعمیرات پرهزینه بسیار مهم هستند.
این مقاله به بررسی نقش حیاتی SPD ها در تاسیسات الکتریکی مدرن و نحوه محافظت از دستگاه ها در برابر نوسانات ناگهانی الکتریکی می پردازد.
II. دستگاه های محافظ برق چیست؟
دستگاه های حفاظت از نوسانات (SPD) که به عنوان سرکوب کننده های ولتاژ نیز شناخته می شوند، برای جلوگیری از آسیب به تاسیسات الکتریکی و دستگاه های الکترونیکی متصل با کاهش اثرات اضافه ولتاژهای گذرا طراحی شده اند. این اضافه ولتاژها موجهای کوتاه مدت الکتریسیته هستند که میتوانند وسایلی مانند رایانه، تلویزیون، ماشین لباسشویی و حتی مدارهای ایمنی حیاتی مانند سیستمهای تشخیص حریق و روشنایی اضطراری را خراب کنند.
SPD ها ولتاژ اضافی را از تجهیزات حساس جذب یا تغییر جهت می دهند و از سیستم های الکتریکی در برابر این جهش های ناگهانی محافظت می کنند. این تضمین میکند که دستگاهها و سیستمهای ایمنی به طور موثر به کار خود ادامه میدهند و خطر خرابیهای ناگهانی یا آسیبهای طولانیمدت را کاهش میدهند.
III. انواع دستگاه های محافظ ولتاژ
دستگاههای محافظ برق (SPD) بر اساس محل قرارگیری آنها در یک سیستم الکتریکی و سطح حفاظتی که ارائه میکنند دستهبندی میشوند. سه نوع اصلی SPD وجود دارد: نوع 1، نوع 2، و نوع 3. هر نوع نقش خاصی در ارائه حفاظت لایه ای از تاسیسات الکتریکی و دستگاه های متصل دارد. بیایید این انواع و کاربردهای آنها را تجزیه کنیم:
1. نوع 1 SPD - حفاظت از برد اصلی توزیع
· هدف : SPDهای نوع 1 برای محافظت در برابر نوسانات پرانرژی، معمولاً در برابر حملات غیرمستقیم صاعقه، طراحی شدهاند. آنها در مبدا تاسیسات الکتریکی، معمولا در نزدیکی تابلوی توزیع اصلی نصب می شوند.
· مورد استفاده : این نوع SPD معمولاً در ساختمانهای بزرگ یا محیطهای صنعتی یافت میشود که خطر برخورد مستقیم یا صاعقه در آن نزدیکی قابل توجه است. همچنین در مناطقی که ساختمانها به خطوط برق هوایی متصل هستند، ضروری است، زیرا این سازهها در برابر نوسانات ناشی از رعد و برق آسیبپذیرتر هستند.
· ویژگی ها : SPDهای نوع 1 با هدایت مجدد ولتاژ اضافی به زمین و جلوگیری از آسیب به سیستم های الکتریکی، نوسانات را کنترل می کنند.
2. نوع 2 SPD - حفاظت از برد توزیع فرعی
· هدف : SPDهای نوع 2 در تابلوهای توزیع فرعی نصب می شوند و وظیفه محافظت از تاسیسات الکتریکی را در برابر نوساناتی که از داخل ساختمان سرچشمه می گیرند، مانند موتورهای سوئیچینگ، ترانسفورماتورها یا سیستم های روشنایی را بر عهده دارند.
· مورد استفاده : این نوع معمولاً در منازل، ادارات و ساختمان های تجاری استفاده می شود. این دستگاه از طیف وسیعی از دستگاه ها و لوازم الکتریکی از جمله تلویزیون، رایانه و تجهیزات آشپزخانه محافظت می کند.
· ویژگی ها : SPD های نوع 2 اضافه ولتاژهای گذرا را به سطوح ایمن کاهش می دهند و از محافظت دستگاه های پایین دست اطمینان می دهند. آنها اغلب همراه با SPDهای نوع 1 برای محافظت جامع استفاده می شوند.
3. نوع 3 SPD - حفاظت از نقطه استفاده
· هدف : SPDهای نوع 3 در نزدیکی بار انتهایی نصب می شوند که حفاظت موضعی را برای دستگاه ها یا وسایل خاص ارائه می دهند. این SPD ها باید همیشه همراه با SPD های نوع 2 مورد استفاده قرار گیرند، زیرا آنها محافظت تکمیلی را به جای دفاع از نوسانات مستقل ارائه می دهند.
· مورد استفاده : این دستگاه ها اغلب به پریزهای نزدیک وسایل الکترونیکی حساس مانند رایانه، سیستم های سرگرمی و سایر تجهیزات ارزشمند وصل می شوند.
· ویژگی ها : SPD های نوع 3 حفاظت کم انرژی را ارائه می دهند، اما برای محافظت از دستگاه ها در برابر نوسانات کوچکتر یا ولتاژهای گذرا باقیمانده بسیار مهم هستند.
4. SPD های ترکیبی نوع 1 و نوع 2
· هدف : این SPD ها هر دو نوع حفاظت از نوسانات نوع 1 و نوع 2 را در یک دستگاه واحد ارائه می دهند و محافظت جامع در برابر نوسانات خارجی و داخلی را ارائه می دهند.
· مورد استفاده : SPD های ترکیبی معمولاً در واحدهای مصرف کننده استفاده می شوند و آنها را برای تاسیسات مسکونی و تجاری ایده آل می کند. آنها تعادلی بین حفاظت از نوسانات با انرژی بالا و انرژی متوسط ایجاد می کنند.
· ویژگی ها : این راه حل ترکیبی نصب را ساده می کند و تضمین می کند که سیستم الکتریکی بدون توجه به منبع آنها در برابر نوسانات محافظت می شود.
اهمیت هماهنگی و سازگاری
هماهنگی مناسب بین انواع مختلف SPD ها برای اطمینان از حفاظت موثر از نوسانات ضروری است. هماهنگی تضمین می کند که SPD ها با هم کار می کنند تا دفاع لایه ای در برابر اضافه ولتاژ ارائه دهند. همچنین اطمینان از سازگاری بین SPDهای تولیدکنندگان مختلف برای جلوگیری از خرابی و تضمین عملکرد روان بسیار مهم است.
IV. اضافه ولتاژهای گذرا چیست؟
اضافه ولتاژهای گذرا، موجهای کوتاه مدت الکتریسیته هستند که میتوانند به صورت طبیعی یا ساخته دست بشر باشند. آنها تهدیدی جدی برای سیستم های الکتریکی به شمار می روند و احتمال آسیب رساندن به وسایل برقی و خرابی سیستم را دارند.
l گذراهای دست ساز اغلب نتیجه تعویض موتورها، ترانسفورماتورها یا حتی انواع خاصی از روشنایی هستند. همانطور که تاسیسات الکتریکی با فن آوری های جدید مانند ایستگاه های شارژ وسایل نقلیه الکتریکی، پمپ های حرارتی و وسایل کنترل سرعت تکامل می یابند، فرکانس این گذرا افزایش می یابد.
l گذراهای طبیعی ، از سوی دیگر، معمولاً توسط صاعقه غیرمستقیم ایجاد می شوند. این ضربه ها می تواند منجر به آزاد شدن ناگهانی انرژی در شبکه برق شود که سپس در طول خطوط برق یا تلفن حرکت می کند و باعث آسیب به سیستم های متصل می شود.
بدون حفاظت مناسب، چنین اضافه ولتاژهای گذرا می تواند منجر به تعمیرات یا تعویض گران قیمت لوازم خانگی و سیستم های ایمنی شود.
V. چرا اضافه ولتاژهای گذرا یک نگرانی رو به رشد هستند
با افزایش پذیرش فناوری مدرن در خانه ها و مشاغل، اضافه ولتاژهای گذرا رایج تر شده اند. وسایلی مانند شارژر خودروهای الکتریکی، پمپهای حرارتی و ماشینهای لباسشویی با کنترل سرعت به طور قابل توجهی احتمال افزایش برق را افزایش میدهند. از آنجایی که خانهها و مشاغل سیستمهای الکتریکی پیچیدهتری را ادغام میکنند، نیاز به حفاظت از نوسانات مناسب حتی حیاتیتر میشود.
علاوه بر این، اضافه ولتاژهای گذرا می توانند به تدریج سیستم های الکترونیکی را تخریب کنند و طول عمر آنها را کاهش دهند. در برخی موارد، آسیب ممکن است بلافاصله آشکار نشود، اما با گذشت زمان، عملکرد این سیستمها کاهش مییابد که منجر به تعمیرات یا تعویض پرهزینه میشود. به همین دلیل است که اجرای یک سیستم جامع حفاظت از نوسانات برای اطمینان از طول عمر دستگاه ها و تاسیسات الکتریکی ضروری است.
VI. الزامات قانونی و نظارتی برای SPD
طبق مقررات IET Wiring (BS 7671:2018)، حفاظت در برابر اضافه ولتاژهای گذرا اکنون یک الزام قانونی برای بسیاری از انواع تاسیسات الکتریکی است. این مقررات الزام می کند که SPD ها باید در مواردی نصب شوند که اضافه ولتاژهای گذرا می تواند منجر به موارد زیر شود:
· آسیب جدی یا از دست دادن جان انسان
· قطع خدمات عمومی یا فعالیت تجاری
· آسیب به میراث فرهنگی
· اختلالی که بر تعداد زیادی از افراد هم محل تأثیر می گذارد
پیش از این، برخی از خانه های خانگی می توانستند از این الزامات مستثنی شوند، به ویژه اگر از طریق کابل های زیرزمینی به شبکه برق متصل می شدند. با این حال، با آخرین بهروزرسانیهای مقررات سیمکشی IET، همه سازههای جدید و ویژگیهای سیمکشی مجدد اکنون باید SPDها را به عنوان بخشی از سیستمهای الکتریکی خود شامل شوند.
برای املاک موجود که تحت تغییرات قرار دارند، SPDها نیز باید نصب شوند تا از انطباق با جدیدترین استانداردها اطمینان حاصل شود. این تضمین می کند که خانه ها و مشاغل بهتر از خطرات ناشی از اضافه ولتاژهای گذرا محافظت می شوند.
VII. تصمیم گیری در مورد نصب SPD
هنگام در نظر گرفتن اینکه آیا SPD ها را نصب کنید یا خیر، فاکتورهای متعددی وارد عمل می شوند. ابتدا، هزینه نصب SPD ها را در مقابل آسیب احتمالی که می تواند بدون آنها رخ دهد، ارزیابی کنید. در حالی که SPD ها ممکن است نیاز به سرمایه گذاری اولیه داشته باشند، می توانند در طول زمان هزاران دلار در هزینه های تعمیرات برای صاحبان خانه و صاحبان مشاغل صرفه جویی کنند.
در بیشتر موارد، SPD ها را می توان در واحدهای مصرف کننده موجود به روز کرد. در صورت محدود بودن فضا، می توان آنها را در محفظه های خارجی مجاور واحد مصرف کننده نیز نصب کرد. شایان ذکر است که SPD ها بسته به نوع و عملکردشان از نظر قیمت متفاوت هستند، اما در بسیاری از موارد، این سرمایه گذاری به مراتب بیشتر از محافظتی است که ارائه می دهند.
هشتم. ملاحظات بیمه ای
جنبهای که اغلب نادیده گرفته میشود، تأثیر آن بر خسارتهای بیمه است. برخی از بیمه نامه ها ممکن است به طور خاص مستلزم نصب SPD ها برای پوشش آسیب های ناشی از نوسانات برق باشند. بدون حفاظت کافی، ادعاهای مربوط به خسارت ناشی از افزایش شدید ممکن است رد شود، و صاحبان خانه یا صاحبان مشاغل را متحمل هزینه کامل تعمیرات یا تعویض میشوند.
قبل از انصراف از نصب SPD، توصیه میشود با ارائهدهنده بیمه خود مشورت کنید تا در صورت افزایش برق، تجهیزات شما به طور کامل پوشش داده شود.
IX نتیجه گیری
دستگاههای محافظ برق نقش مهمی در حفاظت از تاسیسات الکتریکی و تجهیزات حساس از اثرات مخرب اضافه ولتاژهای گذرا دارند. با پیشرفت تکنولوژی و وابستگی خانه ها و مشاغل به سیستم های پیچیده الکتریکی، خطر نوسانات برق افزایش می یابد.
با سرمایه گذاری در SPD، نه تنها از لوازم الکترونیکی ارزشمند خود محافظت می کنید، بلکه از ایمنی و طول عمر تاسیسات الکتریکی خود نیز اطمینان می دهید. با مزیت اضافی پیروی از الزامات قانونی و به طور بالقوه اجتناب از اختلافات پرهزینه بیمه، SPD ها جزء ضروری هر سیستم الکتریکی مدرن هستند.
برای اطلاعات بیشتر در مورد دستگاههای محافظ برق با کیفیت بالا، به سایت مراجعه کنید Yint-Electronic . کشف کنید که چگونه محصولات ما می توانند به محافظت از خانه و کسب و کار شما در برابر نوسانات برق کمک کنند و ایمنی و قابلیت اطمینان را برای سال های آینده تضمین کنند.