سرج ارستر ولتاژ: راهنمای جامع خرید، نصب و نگهداری | محافظت از تجهیزات الکتریکی در برابر صاعقه و ولتاژهای گذرا

 سرج ارستر در دنیای امروز، وابستگی ما به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی بیش از هر زمان دیگری است. اما این تجهیزات در برابر نوسانات ولتاژ بسیار آسیب‌پذیر هستند. ارستر ولتاژ، که به آن محافظ ولتاژ یا Surge Arrester نیز گفته می‌شود، یک وسیله حفاظتی حیاتی است که از تجهیزات شما در برابر این نوسانات برق محافظت می‌کند. این نوسانات می‌توانند ناشی از صاعقه، سوئیچینگ در شبکه برق، یا عملکرد دستگاه‌های پرمصرف باشند. در این مقاله جامع، به بررسی عمیق عملکرد، انواع، کاربردها، نکات خرید، نصب و نگهداری ارسترهای ولتاژ می‌پردازیم تا شما را در انتخاب بهترین گزینه برای حفاظت از تجهیزاتتان راهنمایی کنیم.

ارستر ولتاژ چیست و چرا به آن نیاز داریم؟ 

ارستر ولتاژ یک قطعه الکترونیکی است که برای حفاظت از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در برابر اضافه ولتاژهای گذرا طراحی شده است. این اضافه ولتاژها می‌توانند به طور ناگهانی و برای مدت کوتاهی رخ دهند و باعث آسیب جدی به تجهیزات شوند. ارستر با تشخیص ولتاژهای بالا و هدایت جریان اضافی به زمین، از رسیدن این ولتاژهای خطرناک به تجهیزات جلوگیری می‌کند. به عبارت دیگر، ارستر مانند یک شیر اطمینان برای سیستم الکتریکی عمل می‌کند و از خرابی و آسیب‌دیدن تجهیزات و خسارات مالی جلوگیری می‌کند. ارستر از تجهیزات در برابر نوسانات برق محافظت می کند و به عنوان یک محافظ در سیستم عمل می کند.

اصول عملکرد ارستر ولتاژ

عملکرد ارستر ولتاژ بر اساس اصول ساده‌ای استوار است:

1. حالت عادی: در شرایط عادی، ارستر ولتاژ در مدار هیچ جریانی را عبور نمی‌دهد و به عنوان یک عایق عمل می‌کند.
2. وقوع ولتاژ گذرا: هنگامی که ولتاژ گذرا یا شوک الکتریکی رخ می‌دهد، ولتاژ سیستم از حد معمول فراتر می‌رود.
3. عبور جریان: در این حالت، ارستر ولتاژ به سرعت مسیر کم مقاومتی را برای عبور جریان اضافی به زمین فراهم می‌کند. این عمل، ولتاژ را در سطح ایمنی نگه می‌دارد.
4. بازگشت به حالت عادی: پس از کاهش ولتاژ به سطح نرمال، ارستر ولتاژ به حالت عایق خود باز می‌گردد و جریان را متوقف می‌کند.

انواع سرج ارسترهای ولتاژ

برقگیر های ولتاژ در انواع مختلفی بر اساس ساختار، مواد و کاربرد، طبقه‌بندی می‌شوند. برخی از انواع رایج عبارتند از:

• ارسترهای گازی (Gas Discharge Tubes – GDT): این نوع ارسترها از یک گاز بی‌اثر در یک محفظه کوچک تشکیل شده‌اند. در شرایط ولتاژ بالا، گاز یونیزه شده و جریان را عبور می‌دهد. GDTها برای حفاظت در برابر ولتاژهای بسیار بالا مناسب هستند اما سرعت پاسخ‌دهی کمتری دارند.
• ارسترهای وریستوری (Metal Oxide Varistors – MOV): این ارسترها از مواد نیمه‌هادی ساخته شده‌اند که مقاومت آنها با افزایش ولتاژ کاهش می‌یابد. MOVها سرعت پاسخ‌دهی بالاتری نسبت به GDTها دارند و برای حفاظت در برابر طیف وسیع‌تری از ولتاژهای گذرا مناسب هستند.
• ارسترهای دیودی (Transient Voltage Suppression Diodes – TVS): این ارسترها بر اساس دیودهای زنر عمل می‌کنند و سرعت پاسخ‌دهی بسیار بالایی دارند. TVSها برای حفاظت از مدارهای الکترونیکی حساس در برابر ولتاژهای گذرا با انرژی کم مناسب هستند.
• ارسترهای ترکیبی: این نوع ارسترها از ترکیب چندین فناوری مختلف مانند GDT و MOV برای ارائه حفاظت جامع‌تر استفاده می‌کنند.

نحوه عملکرد سرج ارستر: شیر اطمینان سیستم الکتریکی شما 

عملکرد برقگیر بر اساس خاصیت غیرخطی مقاومت الکتریکی آن است. در شرایط عادی (ولتاژ نرمال)، ارستر دارای مقاومت بسیار بالایی است و عملاً جریانی از آن عبور نمی‌کند. اما هنگامی که ولتاژ از حد مشخصی (که به آن ولتاژ آستانه یا ولتاژ شکست می‌گویند) فراتر می‌رود، مقاومت غیرخطی ارستر به شدت کاهش یافته و مسیر کم‌مقاومتی را برای عبور جریان فراهم می‌کند. این جریان اضافی به جای عبور از تجهیزات حساس، از طریق ارستر به زمین تخلیه می‌شود.

کاربردهای سرج ارسترهای ولتاژ

برقگیر های ولتاژ در طیف گسترده‌ای از کاربردها استفاده می‌شوند:

• سیستم‌های برق: حفاظت از تجهیزات انتقال و توزیع برق، ترانسفورماتورها، و تابلوهای برق.
• ساختمان‌ها و منازل: حفاظت از دستگاه‌های الکترونیکی خانگی، سیستم‌های روشنایی، و تجهیزات مخابراتی.
• صنعت: حفاظت از موتورها، درایوها، سیستم‌های کنترل و تجهیزات حساس دیگر در کارخانجات.
• مخابرات: حفاظت از تجهیزات ارتباطی، شبکه‌های مخابراتی، و ایستگاه‌های پایه.
• انرژی‌های تجدیدپذیر: حفاظت از پنل‌های خورشیدی، اینورترها، و سیستم‌های بادی.

انتخاب سرج ارستر ولتاژ مناسب

انتخاب یک برقگیر ولتاژ مناسب نیازمند توجه به پارامترهای مختلفی است:

• ولتاژ نامی: ولتاژ نرمال سیستم که ارستر باید در آن کار کند.
• ولتاژ حفاظت (Clamping Voltage): حداکثر ولتاژی که ارستر اجازه عبور می‌دهد و باید پایین‌تر از سطح تحمل تجهیزات باشد.
• جریان تخلیه (Discharge Current): حداکثر جریانی که ارستر می‌تواند بدون آسیب دیدن تحمل کند.
• زمان پاسخ‌دهی: سرعت عملکرد ارستر در پاسخ به افزایش ولتاژ.
• نوع کاربرد: با توجه به محیط و نوع دستگاه‌هایی که نیاز به حفاظت دارند.

تهیه و خرید ارستر ولتاژ

برای اطلاع از قیمت ارستر و خرید ارستر مناسب، توصیه می‌شود به فروشگاه‌های معتبر تجهیزات الکتریکی مراجعه کنید. این فروشگاه‌ها می‌توانند با توجه به نیازهای خاص شما، بهترین گزینه را پیشنهاد دهند و اطلاعات دقیقی در مورد قیمت و مشخصات فنی محصولات ارائه کنند.

یکی از فروشگاه هایی که میتوانید برای تهیه ارستر به آن مراجعه کنید اکتیو تابلو است:

 

• آدرس: تهران، لاله‌زار جنوبی، پاساژ بزرگ نور، طبقه دوم، پلاک 16/1

 

• شماره تماس: 09199833121

 

ما در اکتیو تابلو با بهترین قیمت و مشاوره مناسب شما عزیزان را برای خرید سرج ارستر مورد نیاز راهنایی خواهیم کرد.

اهمیت سرج ارسترهای ولتاژ

استفاده از برقگیر های ولتاژ مزایای زیادی دارد:

• محافظت از تجهیزات: جلوگیری از آسیب دیدن و از کار افتادن تجهیزات الکتریکی در برابر ولتاژهای گذرا و شوک‌های الکتریکی.
• کاهش هزینه‌ها: جلوگیری از هزینه‌های تعمیر و تعویض تجهیزات آسیب‌دیده.
• افزایش ایمنی: کاهش خطر آتش‌سوزی و حوادث ناشی از ولتاژهای بالا.
• بهبود قابلیت اطمینان: تضمین پایداری و عملکرد مداوم سیستم‌های الکتریکی.
• حفاظت از داده‌ها: محافظت از مدارهای الکترونیکی حساس و جلوگیری از از دست رفتن داده‌ها.

نگهداری و تست ارستر ولتاژ

برقگیر های ولتاژ باید به طور منظم بررسی و تست شوند تا از عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل شود:

• بازرسی ظاهری: بررسی ترک‌خوردگی، آسیب‌دیدگی، و خوردگی.
• آزمایش عملکرد: بررسی عملکرد ارستر با استفاده از تجهیزات تست.
• تعویض به موقع: تعویض ارسترها در صورت آسیب دیدن یا پس از پایان عمر مفید.

نقشه سیم بندی نحوه نصب سرج ارستر (برقگیر)

سیم‌بندی صحیح سرج ارستر یا برقگیر، برای عملکرد بهینه و حفاظت مؤثر از تجهیزات الکتریکی شما ضروری است. نقشه سیم‌بندی بر اساس نوع سیستم برق (تک‌فاز یا سه‌فاز) و نوع سرج ارستر (مانند نوع 1، 2 یا 3) متفاوت است. در اینجا، اصول کلی سیم‌بندی سرج ارسترها را بررسی می‌کنیم.

اصول کلی سیم‌بندی:

1. اتصال به خطوط فاز: سرج ارستر باید به صورت موازی با خطوط فاز سیستم الکتریکی نصب شود. یعنی، سیم‌های فاز ورودی (به عنوان مثال، L1، L2، L3 در سیستم سه‌فاز) به پایه‌های ورودی سرج ارستر متصل می‌شوند.
2. اتصال به نول: در سیستم‌های تک‌فاز، سیم نول نیز به پایه‌های مشخص شده در سرج ارستر متصل می‌شود. در سیستم‌های سه‌فاز، نول (در صورت وجود) نیز به پایه نول سرج ارستر متصل می‌شود.
3. اتصال به زمین: مهم‌ترین بخش سیم‌بندی، اتصال به زمین (ارت) است. پایه‌ی زمین سرج ارستر باید به یک سیستم زمین معتبر و مناسب متصل شود. این اتصال، مسیر تخلیه جریان اضافی به زمین را فراهم می‌کند.
4. محل نصب: سرج ارستر باید در نزدیک‌ترین نقطه به تجهیزاتی که قرار است محافظت شوند، نصب شود، مانند تابلوی برق اصلی یا تابلوی فرعی. همچنین، باید تا حد امکان نزدیک به ورودی برق ساختمان نصب شود.
5. استفاده از فیوز یا مدارشکن: برای حفاظت بیشتر از سرج ارستر، توصیه می‌شود از فیوز یا مدارشکن مناسب در مسیر تغذیه آن استفاده کنید.
6. رعایت قطبیت: در برخی از انواع سرج ارسترها، قطبیت مهم است و باید به درستی رعایت شود. این مورد معمولاً در دفترچه راهنمای محصول ذکر می‌شود.
7. اتصالات محکم: تمام اتصالات سیم‌کشی باید محکم و بدون هیچگونه شل شدگی انجام شوند. اتصالات ضعیف باعث افزایش مقاومت و کاهش کارایی سرج ارستر می‌شوند.
8. استفاده از سیم با سایز مناسب: از سیم‌هایی با سطح مقطع مناسب با توجه به جریان نامی سرج ارستر استفاده شود.

نقشه سیم‌بندی ارستر در سیستم‌های تک فاز:

• سیم فاز (L): از منبع تغذیه (مثلاً کنتور برق) به یکی از پایه‌های ورودی سرج ارستر متصل می‌شود.
• سیم نول (N): از منبع تغذیه به پایه‌ی نول سرج ارستر متصل می‌شود.
• سیم زمین (PE): از سیستم زمین (ارت) ساختمان به پایه‌ی زمین سرج ارستر متصل می‌شود.
• خروجی به تجهیزات: بعد از سرج ارستر، سیم‌های فاز و نول به تابلوی توزیع برق یا مستقیماً به تجهیزات متصل می‌شوند.

نقشه سیم‌بندی سرج ارستر در سیستم‌های سه فاز:

• سیم فاز (L1، L2، L3): از منبع تغذیه به پایه‌های ورودی فاز سرج ارستر متصل می‌شوند.
• سیم نول (N): از منبع تغذیه به پایه‌ی نول سرج ارستر متصل می‌شود (اگر سیستم دارای نول باشد).
• سیم زمین (PE): از سیستم زمین (ارت) ساختمان به پایه‌ی زمین سرج ارستر متصل می‌شود.
• خروجی به تجهیزات: بعد از سرج ارستر، سیم‌های فاز و نول (در صورت وجود) به تابلوی توزیع برق یا مستقیماً به تجهیزات متصل می‌شوند.

نکات ایمنی:

• قطع برق: قبل از شروع سیم‌بندی، حتماً برق را قطع کنید و از نبود جریان در مدار مطمئن شوید.
• استفاده از تجهیزات ایمنی: از دستکش‌های عایق و عینک ایمنی استفاده کنید.
• مراجعه به متخصص: در صورت عدم آشنایی با سیم‌کشی برق، حتماً از یک متخصص برق کمک بگیرید.
• رعایت دستورالعمل‌های سازنده: دستورالعمل‌های نصب و سیم‌بندی ارائه شده توسط سازنده سرج ارستر را به دقت مطالعه و رعایت کنید.

نتیجه‌گیری

سرج ارسترهای ولتاژ ابزارهای حیاتی برای حفاظت از سیستم‌های الکتریکی و الکترونیکی در برابر ولتاژهای گذرا و شوک‌های الکتریکی هستند. با انتخاب صحیح، نصب مناسب، و نگهداری منظم این قطعات، می‌توان از آسیب‌های پرهزینه جلوگیری کرد و ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم‌ها را تضمین نمود. ارسترهای ولتاژ نقش مهمی در دنیای مدرن و پر از تکنولوژی امروزی ایفا می‌کنند و باید به عنوان بخشی ضروری از زیرساخت‌های الکتریکی در نظر گرفته شوند.

سوالات متداول سرج ارستر (برقگیر)

1. سرج ارستر (برقگیر) چیست؟

سرج ارستر (Surge Arrester) یا برقگیر یک وسیله حفاظتی است که برای محافظت از تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی در برابر ولتاژهای گذرا و ناگهانی (مانند صاعقه یا نوسانات برق) طراحی شده است. این دستگاه با هدایت جریان‌های اضافی به زمین، از آسیب رسیدن به تجهیزات جلوگیری می‌کند.

2. تفاوت بین سرج ارستر و محافظ ولتاژ چیست؟

در واقع، سرج ارستر نام دقیق‌تر و فنی‌تر برای همان دستگاهی است که عموماً به عنوان محافظ ولتاژ شناخته می‌شود. هر دو اصطلاح به یک وسیله اشاره دارند که از تجهیزات در برابر نوسانات ولتاژ محافظت می‌کند.

3. چرا به سرج ارستر نیاز داریم؟

نوسانات ولتاژ می‌توانند به تجهیزات الکتریکی آسیب جدی وارد کنند، عمر آن‌ها را کاهش دهند و یا حتی باعث آتش‌سوزی شوند. سرج ارستر با محدود کردن ولتاژ و هدایت جریان‌های اضافی به زمین، از این اتفاقات جلوگیری می‌کند.

4. انواع مختلف سرج ارستر کدامند؟

• ارسترهای اکسید فلزی (MOV): رایج‌ترین نوع، مناسب برای اکثر کاربردهای خانگی و صنعتی.
• ارسترهای سیلیکونی بهمنی (SASD): سرعت پاسخ‌دهی بسیار بالا، ایده‌آل برای تجهیزات الکترونیکی حساس.
• ارسترهای لوله تخلیه گاز (GDT): تحمل جریان‌های بسیار بالا، مناسب برای خطوط انتقال برق و مخابرات.
• ارسترهای ترکیبی: ترکیبی از دو یا چند نوع ارستر برای بهره‌مندی از مزایای هر کدام.

5. چگونه سرج ارستر مناسب را انتخاب کنیم؟

برای انتخاب سرج ارستر مناسب، باید به موارد زیر توجه کنید:

• نوع کاربرد: (خانگی، صنعتی، مخابراتی و غیره)
• سطح ولتاژ: (ولتاژ نامی ارستر باید کمی بالاتر از حداکثر ولتاژ سیستم باشد)
• جریان نامی: (توانایی تحمل جریان‌های موجی پیش‌بینی‌شده)
• استانداردها: (مطمئن شوید که ارستر دارای استانداردهای لازم است)

6. سرج ارستر را کجا نصب کنیم؟

بهترین مکان برای نصب سرج ارستر، نزدیک‌ترین نقطه ممکن به تجهیزاتی است که می‌خواهید از آن‌ها محافظت کنید. همچنین، اتصال زمین ارستر باید به درستی برقرار شود تا عملکرد صحیح داشته باشد.

7. آیا سرج ارستر نیاز به نگهداری دارد؟

بله، سرج ارسترها باید به صورت دوره‌ای بررسی شوند تا از عملکرد صحیح آن‌ها اطمینان حاصل شود. برخی از ارسترها دارای نشانگر وضعیت هستند که نشان می‌دهد آیا نیاز به تعویض دارند یا خیر.

8. عمر مفید سرج ارستر چقدر است؟

عمر مفید سرج ارستر به عوامل مختلفی مانند تعداد و شدت نوسانات ولتاژی که تجربه می‌کند بستگی دارد. به طور کلی، ارسترهای MOV ممکن است پس از چند سال نیاز به تعویض داشته باشند، در حالی که ارسترهای GDT می‌توانند عمر طولانی‌تری داشته باشند.

9. آیا سرج ارستر می‌تواند از همه تجهیزات در برابر صاعقه محافظت کند؟

در حالی که سرج ارستر می‌تواند به طور قابل توجهی خطر آسیب ناشی از صاعقه را کاهش دهد، هیچ دستگاهی نمی‌تواند حفاظت 100٪ را تضمین کند. برای حفاظت کامل در برابر صاعقه، ممکن است به یک سیستم جامع حفاظت در برابر صاعقه نیاز داشته باشید.

10. آیا می‌توان از یک سرج ارستر برای چند وسیله استفاده کرد؟

بله، می‌توانید از یک سرج ارستر (به خصوص نوع تابلویی) برای محافظت از چند وسیله استفاده کنید، به شرطی که ظرفیت جریان آن کافی باشد.

11. تفاوت بین سرج ارستر کلاس B، C و D چیست؟
این کلاس‌بندی‌ها مربوط به استاندارد IEC 61643-11 هستند و سطوح مختلف حفاظت را نشان می‌دهند:

• کلاس B (Type 1): برای حفاظت در ورودی ساختمان و در برابر ضربه‌های مستقیم صاعقه.
• کلاس C (Type 2): برای حفاظت در تابلوهای توزیع فرعی و در برابر ضربه‌های غیرمستقیم صاعقه و سوئیچینگ.
• کلاس D (Type 3): برای حفاظت در سطح پریز و برای تجهیزات حساس.