سرج ارستر چیست !آیا انواع مختلف دارد؟ وآیا عملکرد آن را میدانید!

سرج ارستر چیست ! آیا انواع مختلف دارد؟ وآیا عملکرد آن را میدانید!
• سرج ارستر چیست؟
• شیوه عملکرد سرج ارسترچگونه است
• چند نوع ارستر در بازار موجود است

به نظر شما سرج ارستر چه کاربردی دارد؟

همیشه شنیده ایم پیشگیری بهتر از درمان است. شما ترجیح میدهید از بیماری ناگوار پیشگیری کنید یا بعد از ابتلا به بیماری دنبال راه حل باشید و به فکر جبران خسارات وارد شده باشید. حال بهتر است به این سوال پاسخ دهیم. استفاده از سرج ارستر چگونه باعث پیشگیری از وقوع حادثه میشود؟ آیا استفاده از سرج ارستر میتواند از بروز خسارات جبران ناپذیر جلوگیری کند؟
شاید الان برای شما پاسخ به سوال خیلی راحت باشد و همه شما بی شک پیشگیری را انتخاب کنید. اما بر اساس تجربه ثابت شده خیلی از آدمها بدون اینکه خودشان متوجه باشند گزینه پرهزینه و جبران نا پذیر را انتخاب کرده‌اند.

چگونه این اتفاق رخ میدهد!

تمام آدم‌ها تا الان حداقل یکبار رعد برق یا صاعقه را دیده‌اند شاید در لحظه دیدن باران و شنیدن صدای رعد خوشحال شده اند. چند ده کیلو آمپر جریان که دراثر سایش توده‌های ابر به یگدیگر باعث ایجاد اختلاف پتانسیل میگردد. اما آن چیزی که نمیتوان از آن قافل شد تخلیه این اختلاف ولتاژ است. و سرج ارستر بهترین انتخاب یرای تخلیه وسایل الکتریکی و الکترونیکی می باشد.
این تخلیه اختلاف پتانسیل بر روی وسایل الکترونیکی دقیقا همان انتخاب گزینه دوم که ما ناخواسته انتخاب میکنیم و باعث ضررهای جبران نا پذیر و آسیب به تجهیزات خانگی و کارخانه ها و کارگاهای ما میشود.
گاهی اصلا به پیشگیری از بروز حادثه فکر نکردیم که مطمعنا هزینه خیلی کمتر برای ما دارد و باعث ایجاد سپر حفاظتی صاعقه برای تجهیزات ما میشود، این سپر صاعقه همان سرج ارستر یا برق گیر(Surge protector) می باشد.

سرج ارستر(Surge protector) چیست ؟

یک نوع وسیله محافظتی برای تاسیسات و تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی ، رادیویی ، مخابراتی ، دوربین‌ها ، دیتا‌ها و غیره در مقابل انواع اضافه ولتاژ‌ها وجریانهای گذرا ناشی از صاعقه و سویچینگ شبکه های بالادست از آن استفاده می شود.

کارسرج ارستر دقیقا چیست؟

سرج ارستر این توانایی را دارد که تجهیزات را در برابر اضافه ولتاژهای ناشی از صاعقه و کلید زنی محافظت نمایید. و این اضافه ولتاژ از طریق شبکه ارت در زمین منطقه تخلیه گردد.
یک مثال ساده جهت درک بهتر عملکرد سرج ارستر:
در یک مثال ساده سرج ارستر مانند دریچه سد عمل میکند وقتی که حجم و فشار آب پشت سد زیاد است با باز کردن دریچه سد فشار و حجم آب را کاهش داده و از انفجار و آسیب به دیواره سد جلوگیری میکند.

آیا سرج ارستر با محافظ برق تفاوت دارد؟

محافظین برق قبل از دستگاهای الکتریکی اضافه میشود و باعث کنترل 15% افزایش ولتاژ میشود. تغییر ولتاژ در محافظ برق از منابع خارجی مانند شرکت برق و ترانسفورمماتورها ایجاد میشود و در اثر نوسان برق می باشد. اما فشار وارد شده به سرج ارستر حجم بالای ولتاژ ناشی از صاعقه یا سوئیچینگ می باشد و استفاده از محافظ برق برای محافظت از این حجم تغییر ولتاژ مناسب نمی باشد.

انواع سرج ارستر و چگونگی انتخاب سرج ارستر ها بر اساس کاربری ؟

برای انتخاب سرج ارستر مناسب ابتدا لازم است با انواع سرج ارستر و طبقه بندی آن آشنا شوید:

سرج ارستر کلاس B 

(Type1)

این ارسترها بیشتر در ورودی ساختمان ها به عنوان حفاظت اولیه با تحمل جریان بالا استفاده میشود. نحوه اتصال آن به صورت موازی به خطوط خارج از ساختمان می باشد که به منظور حفاظت از تاسیسات برقی ، دستگاهای الکترونیکی و تجهیزات الکترونیکی در مواقع بروز اضافه ولتاژ در هنگام اصابت مستقیم صاعقه استفاده میشود. ظرفیت تخلیه بالایی را دارا میباشدو با شکل موج 350/10 میکروثانیه شبیه سازی می شود.

نکته : شکل موج صاعقه و سوئچینگ به دو صورت می باشد:
• شکل موج 350/10 میکرو ثانیه که ناشی از اصابت مستقیم صاعقه است.
موج جریان در10 میکرو ثانیه به مقدار حداکثر جریان نامی می رسد و پس از گذشت 350 میکروثانیه جریان تخلیه به نصف مقدار حداکثر کاهش می یابد.
• شکل موج 20/8 میکرو ثانیه ناشی از القائات ولتاژ صاعقه یا پدیده کلید زنی در شبکه های بالادست
موج جریان در8 میکرو ثانیه به 90 % مقدار حداکثر جریان تخلیه نامی خود می رسد و پس از گذشت 20 میکروثانیه جریان تخلیه به نصف مقدار حداکثر کاهش می یابد.

سرج ارستر کلاس C 

(Type2)

این نوع ارستر‌ها معمولا در تابلوهای نیمه اصلی و در برخی موارد در تابلوی اصلی نصب میشود که منجر به حفاظت در برابر القائات ولتاژ صاعقه یا کلید زنی میشود. از آنها فقط در مواقعی که امکان برخورد مستقیم صاعقه به تابلو نباشد یا در مواقعی که پروژه دارای سیستم حفاظت اولیه در برابر صاعقه نباشد در تابلو اصلی استفاده میشود. این نوع سرج ارستر به منظور رابط میان هادی سیستم الکتریکی و زمین طراحی شده است و میزان اضافه ولتاژ دستگاهای الکتریکی را کاهش می دهد. سرج ارستر ها معمولا در خروجی کلید اصلی تابلو برق مربوطه نصب و با شبکه به صورت موازی قرار می گیرد.

سرج ارستر ترکیبی کلاس B+C :

(Type1+2)

هنگامی که اضافه ولتاژ ناگهانی رخ میدهد از سرج ارسترهای ترکیبی کلاس B+C استفاده میشود که بیشترین حفاظت را دارد. عمدتا کاربرد آنها در مخابرات، مراکز صنعتی، نظامی، تابلو سازی و سیستم الکتریکی می باشد. این نوع سرج ارسترتا اکثر مواقع جایگزین سرج ارسترهای کلاس B شده است. این نوع سرج ارستر نه تنها جریان ها و اضافه ولتاژهای ناشی از اصابت مستقیم صاعقه را دمپ می کنند بلکه سرج های ناشی از القائات ولتاژ صاعقه و پدیده کلید زنی شبکه های بالادست را هم از بین می برد. سرج ارستر کلاس B+C قابلیت انعطاف بالا در طراحی دارند و با دیگر برقگیر ها هماهنگ میشود همچنین در زمان تخلیه اضافی ولتاژ گازهای خطرناک یونیزه تولید نمیکند به همین دلیل تیاز نیست از تجهیزات و وسایل قابل اشتعال دور باشند.

سرج ارستر کلاس D :

(Type3)

سرج ارسترهای کلاس D مرحله آخری از حفاظت را شامل میشود و برای حفاظت در برابر کوپلینگ القایی و موج های سوییچینگ در مدار دستگاهای نهایی شامل تابلو برق های فرعی یا چسبیده به تجهیزات حساس نصب می شوند. سرج ارسترهای کلاس D از ولتاژ پایین تر برخوردار است به همین دلیل بیشتر برای تجهیزات حساس مانند تغذیه دوربین ها، دیتا سنتر ها، سیستم اعلام حریق وغیره استفاده می شود.
در شکل زیر نمونه از انواع سرج ارستر‌های کلاس های مختلف را مشاهده می کنید:

سرج ارستر دیتا

امروزه سیستم های دیتا و فن آوری اطلاعات بسیار در صنایع مورد توجه قرار میگیرد. سیستم‌های الکترونیکی که برای پردازش اطلاعات مورد استفاده قرار میگیرد بسیار مهم می باشد. بنابراین برای حفاظت از این سیستم ها و جلوگیری از خطرات و خسارات باید فکر چاره باشیم. این نوع ارستر‌ها در سیستم های مخابراتی، انتقال داده، دوربین های مدار بسته، سیستم های اعلام حریق و غیره ،به دلیل پیشگیری از خسارات ناشی از افزایش ناگهانی ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد.

سرج ارستر خطوط مخابراتی

برای حفاظت از خطوط کابلی از سرج ارسترهای مخابراتی استفاده میکنیم. سرج ارسترهای مخابراتی در ورودی جعبه های تقسیم، نصب و از طریق ترمینال مخصوص به شبکه ارت متصل میگردد.

سرج ارسترهای دوربین مدار بسته

استفاده ار تجهیزات الکتریکی در فضاهای باز و بیرونی بیشترین امکان آسیب و خسارت در زمان رعد برق و صاعقه را دارد که بیشترین دوربین های مدار بسته در فضاهای بیرونی قرار میگیرد. سرج ارسترهای دوربین مدار بسته به دو نوع کابلهای LAN و کابل کواکسیال تقسیم میشود. این نوع ارسترها در زمان وقوع حادثه در مسیر سیگنال و ارتباط الکتریکی دوربین ها قرار میگیرد و باعث جلوگیری از آسیب به دوربین میشود.


در شکل زیر، نمونه هایی از انواع سرج ارستر‌های دیتا، دوربین و مخابراتی را مشاهده می کنید:

نصب سرج ارستر در مدارهای الکتریکی :

سرج ارستر‌ها به صورت دو روش سری و موازی با توجه به نوع کاربری در مدار قرار میگیرد. سرج ارسترها بعد از کلید اصلی و قبل از کلید جریان باقیمانده RCD قرار میگیرد.اکثر سرج ارسترها به صورت ماژول هستند که معمولا از دو قطعه پایه و اجزاء حفاظتی تشکیل می شود.اجرا حفاظتی به شکل خشاب نصب و برداشته میشود.

در برخی از موارد پایه و اجزا یکپارچه بوده و امکان جدا سازی ندارد. از انجایی که سرج ارستر ها انواع گوناگون دارد در با توجه به کاربرد، محل وشرایط مورد استفاده قرار میگیرد که ارسترهای شبکه AC شامل انواعی چون تک فاز، فاز و نول، دو فاز، سه فاز و سه فاز و نول است. مدار عملکرد سرج ارستر ها از یکدیگر مستقل است. برخلاف فیوزهای مینیاتوری، کلیدهای اتوماتیک یا موارد مشابه، عملکرد سرج ارستر باعث اختلال در برقرسانی به تجهیزات نمی شود.
عمر سرج ارستر ها بستگی مستقیم به تعداد دفعات صاعقه و قدرت آن و یا ضربات اضافه ولتاژ حاصل از کلید زنی سوئیچینگ در شبکه دارد.

کاربردهای سرج ارستر در بخش‌های صنعتی، تجاری و مسکونی چیست :

با توجه به آشنایی سرج ارستر در این مقاله ، حال با موارد مصرف و کاربرد سرج ارستر در سیستم ها آشنا می شویم:
• سیستم های توزیع برق
• کنترلرهای موتور
• کنترلرهای منطقی قابل‌برنامه‌ریزی (PLC)
• مدارهای روشنایی
• تجهیزات HVAC
• تجهیزات پزشکی.
• سیستم های کنترل فرایند
• پریز های برق صنعتی
• کانکشن ورودی دیتا
• مدارهای ارتباطی مانند خطوط تلفن یا فکس، فیدرهای تلویزیون کابلی.
• سیستم ‌های امنیتی، مدارهای علامت هشدار، مرکز سرگرمی تفریحی یا تجهیزات استریو.
• لوازم خانگی
در ادامه، یک نمونه سرج ارستر در شکل زیر می‌بینید که مشخصات آن را بررسی می کنیم:

.

.

.

دیاگرام سیم بندی سرج ارستر: