تفاوت بین دستگاههای محافظ سرج و قطعکنندههای مدار چیست؟
- تفاوت بین دستگاههای محافظ سرج و قطعکنندههای مدار
۱.۱ دستگاه محافظ در برابر نوسانات برق
دستگاه محافظ سرج (SPD)، که به عنوان برقگیر ولتاژ پایین یا برقگیر ولتاژ پایین نیز شناخته میشود، وسیلهای است که برای محدود کردن سرجهای ناشی از اضافه ولتاژهای گذرای قوی در مدارهای الکتریکی یا خطوط ارتباطی استفاده میشود و از این طریق از تجهیزات محافظت میکند. اصول کار آن این است که وقتی یک اضافه ولتاژ یا اضافه جریان گذرا در مدار رخ میدهد، دستگاه محافظ سرج به سرعت هدایت میکند و سرج را به زمین منحرف میکند.
بر اساس نوع تجهیزاتی که محافظت میشوند، دستگاههای محافظ در برابر نوسانات برق را میتوان به دو دسته تقسیم کرد: دستگاههای محافظ در برابر نوسانات برق و دستگاههای محافظ در برابر نوسانات سیگنال. دستگاههای محافظ در برابر نوسانات برق را میتوان بر اساس ظرفیت حفاظت، به دستگاههای محافظ در برابر نوسانات برق نوع ۱، نوع ۲، نوع ۳ و نوع ۴ طبقهبندی کرد. دستگاههای محافظ در برابر نوسانات برق شامل دستگاههای محافظ در برابر نوسانات برق شبکه، دستگاههای محافظ در برابر نوسانات ویدئو، دستگاههای محافظ در برابر نوسانات نظارت تصویری ۳ در ۱، دستگاههای محافظ در برابر نوسانات برق سیگنال کنترل و دستگاههای محافظ در برابر نوسانات برق سیگنال RF (آنتن-فیدر) هستند.
۱.۲ مدارشکن
قطع کننده مدار، که گاهی اوقات سوئیچ هوایی نیز نامیده میشود، یک وسیله ایمنی است که در سیستمهای الکتریکی استفاده میشود. این وسیله هنگامی که جریان از حد تعیین شده فراتر میرود، مدار را به طور خودکار قطع میکند. این امر مدارهای الکتریکی و تجهیزات را از مشکلاتی مانند اتصال کوتاه یا اضافه بار محافظت میکند.
مردم اغلب از قطعکنندههای مدار برای کنترل برق در مکانهایی مانند سیستمهای روشنایی یا اتاقهای پمپ استفاده میکنند. این دستگاه بر اساس گرما کار میکند. وقتی جریان زیادی از طریق قطعکننده عبور میکند، گرما تولید میکند. این گرما باعث خم شدن یک نوار فلزی در داخل قطعکننده میشود. در نتیجه، قطعکننده عمل کرده و برق را قطع میکند. این کار از آسیب رسیدن به تجهیزات ناشی از جریان بیش از حد جلوگیری میکند.
- تفاوتهای بین دو دستگاه
۲.۱ اصول کار متفاوت است: یک دستگاه محافظ ولتاژ، هنگامی که یک اضافه ولتاژ گذرا در مدار رخ میدهد، جریان را هدایت میکند و ولتاژ اضافی را به زمین منحرف میکند. در مقابل، یک قطع کننده مدار هنگامی که جریان از حد مجاز تجاوز میکند، به طور خودکار مدار را قطع میکند و در نتیجه از تجهیزات الکتریکی محافظت میکند.
۲.۲ عملکردهای حفاظتی متفاوت هستند: یک دستگاه محافظ در برابر نوسانات برق برای محافظت از تجهیزات الکتریکی و ارتباطی در برابر آسیبهای ناشی از نوسانات برق در مدار طراحی شده است. از سوی دیگر، یک مدارشکن، مدار را از خطاهایی مانند اتصال کوتاه و اضافه بار محافظت میکند.
محدودههای حفاظتی متفاوت هستند: یک دستگاه محافظ در برابر نوسانات برق میتواند هم از سیستمهای منبع تغذیه و هم از خطوط ارتباطی محافظت کند. یک قطعکننده مدار محدود به محافظت از تجهیزات الکتریکی متصل به مدار برق است.
- دانش پایه برای انتخاب دستگاه محافظ سرج (SPD)
عوامل کلیدی انتخاب دستگاه محافظ سرج شامل موارد زیر است:
سطح حفاظت ولتاژ (Up) باید مطابق با ولتاژ قابل تحمل تجهیزات تحت حفاظت انتخاب شود تا اطمینان حاصل شود که ولتاژ حفاظت کمتر از سطح قابل تحمل عایق است و در نتیجه تجهیزات از آسیب ناشی از اضافه ولتاژ محافظت میشوند. مقدار Up باید کمتر از 80٪ ولتاژ قابل تحمل عایق تجهیزات تحت حفاظت باشد. به عنوان مثال، در جعبه توزیع انشعاب یک ساختمان مسکونی، مقدار Up معمولاً بین 1.5 کیلوولت و 2.5 کیلوولت انتخاب میشود. هنگام حفاظت از تجهیزات الکترونیکی حساس مانند سیستمهای کنترل خانه هوشمند، باید مقدار Up کمتری انتخاب شود.
حداکثر ولتاژ عملیاتی پیوسته (Uc) نشان دهنده حداکثر ولتاژ AC RMS یا DC است که SPD میتواند به طور ایمن در یک دوره طولانی تحمل کند. این مقدار باید بیشتر از حداکثر ولتاژ عملیاتی پیوستهای باشد که ممکن است در سیستم ظاهر شود و عموماً بر اساس ولتاژ نامی سیستم انتخاب میشود. در یک سیستم منبع تغذیه مسکونی 220 ولت/380 ولت، مقدار Uc معمولاً 385 ولت یا 420 ولت انتخاب میشود. در یک سیستم فتوولتائیک، مقدار Uc دستگاه محافظ ولتاژ باید بر اساس حداکثر ولتاژ ورودی اینورتر فتوولتائیک انتخاب شود. هنگامی که سیستم منبع تغذیه نوسانات ولتاژ زیادی دارد، باید مقدار Uc بالاتری انتخاب شود.
ظرفیت تخلیه به حداکثر جریان ضربهای اشاره دارد که SPD میتواند در یک رویداد ضربهای واحد تحمل کند. این شامل جریان تخلیه اسمی (In) و حداکثر جریان تخلیه (Imax) است. انتخاب باید بر اساس محل نصب و شدت بالقوه ضربههای صاعقه باشد. به عنوان مثال، در جعبه توزیع اصلی، ظرفیت تخلیه بیشتری مورد نیاز است، در حالی که در جعبه توزیع ترمینال، ظرفیت کمتری ممکن است کافی باشد. جریان تخلیه اسمی (In) نشان دهنده سطح جریان ضربهای است که SPD میتواند به طور مکرر بدون آسیب تحمل کند. انتخاب In به عواملی مانند مکان، ارتفاع، محیط اطراف و سطح حفاظت مورد نیاز در برابر صاعقه بستگی دارد. در مناطق شهری با ساختمانهای بلند اطراف، In ممکن است 20 کیلوآمپر انتخاب شود. در مناطق باز یا مناطقی با فعالیت مکرر صاعقه، In باید 30 کیلوآمپر یا بالاتر باشد.
حداکثر جریان تخلیه (Imax) نشان دهنده حداکثر جریان ضربه ای است که SPD می تواند در یک رویداد واحد تحمل کند. انتخاب آن مشابه In است اما باید محیط نصب، اهمیت ساختمان و ارزش تجهیزات را نیز در نظر گرفت. برای ساختمان های مسکونی معمولی، Imax ممکن است بین 40kA و 60kA انتخاب شود. برای ساختمان های مسکونی لوکس یا سایت هایی با تجهیزات حیاتی، Imax باید 80kA یا بالاتر باشد.
زمان پاسخ، سرعت SPD در واکنش به موجهای صاعقه را نشان میدهد. هرچه زمان پاسخ کوتاهتر باشد، بهتر است. به طور کلی، توصیه میشود SPDهایی با زمان پاسخ کمتر از 25 نانوثانیه انتخاب شوند تا سرکوب و تخلیه سریع موجها تضمین شود و آسیب احتمالی به تجهیزات به حداقل برسد.