سرج ارستر
سرج ارستر (SPD) چیست؟
در عصر حاضر که تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی نقشی اساسی در صنایع، ساختمانها و زیرساختهای شهری ایفا میکنند، حفاظت از آنها در برابر اضافهولتاژ اهمیت ویژهای دارد. یکی از کلیدیترین ابزارهای حفاظتی در سیستمهای برق، سرج ارستر (Surge Protective Device – SPD) یا وسیلهی حفاظت در برابر ولتاژهای لحظهای است.
این مقاله به بررسی عملکرد سرج ارستر و نقش حیاتی آن در ایمنسازی شبکههای برق میپردازد. همچنین اهمیت انتخاب و خرید صحیح این تجهیز را توضیح داده و ویژگیها و مزایای لازم برای انتخاب مناسب در سیستمهای ساختمانی و صنعتی را مرور میکند. پس تا پایان همراه ما باشید.
یک مثال ساده برای درک بهتر
فرض کنید لولهای داریم که آب از آن عبور میکند. اگر فشار آب ناگهان از حد معمول بیشتر شود، احتمال ترکیدن لوله وجود دارد. حالا اگر درون لوله یک تنظیمکننده فشار نصب شده باشد، این سیستم تنها در زمان افزایش فشار فعال شده و با کاهش فشار اضافی، از آسیب به لوله جلوگیری میکند.
در دنیای برق، سرج ارستر دقیقاً همین نقش را ایفا میکند. زمانی که ولتاژ مدار بهطور ناگهانی افزایش یابد (مثلاً بر اثر رعد و برق یا اختلالات شبکه)، سرج ارستر وارد عمل شده و ولتاژ اضافی را به زمین هدایت میکند. نتیجه این فرآیند، حفاظت تجهیزات الکتریکی در برابر نوسانات ولتاژ و ادامهی کار ایمن سیستم خواهد بود.
سرج ارستر و نام های مشابه؟
به سرج ارستر در بازار، اسامی ذیل نیز گفته می شود:
- ارستر (Arrester)
- اس پی دی (SPD)
- برقگیر (Lightning Rod)
- سرچ ارستر (اصطلاح غلط)
سرج ارستر یا برقگیر (SPD) چیست؟
سرج ارستر (Surge Arrester یا Surge Protective Device – SPD) وسیلهای حفاظتی است که برای جلوگیری از آسیب تجهیزات الکتریکی در برابر اضافهولتاژهای ناگهانی به کار میرود. این اضافهولتاژها معمولاً بر اثر صاعقه، کلیدزنی در شبکه یا بروز خطاهای سیستم ایجاد میشوند.
وظیفهی اصلی سرج ارستر، جذب و تخلیه ولتاژ اضافی است تا مانع از آسیبدیدن دستگاههای حساس شود. این تجهیزات با هدایت ولتاژهای غیرمجاز به سیستم زمین، شرایطی ایمن برای عملکرد دستگاهها فراهم میکنند و از خسارت ناشی از نوسانات ولتاژ جلوگیری مینمایند.
یکی از برندهای شناختهشده در این حوزه، سرج ارستر OBO است که با طراحی و عملکرد مؤثر خود، نقش مهمی در حفاظت تجهیزات الکتریکی ایفا میکند.
چرا باید از سرج ارستر استفاده کنیم؟
با رشد مصرف انرژی و گسترش استفاده از تجهیزات الکترونیکی حساس، اهمیت استفاده از سرج ارستر (SPD) بیش از هر زمان دیگری آشکار شده است. این وسیلهی حفاظتی نقش کلیدی در حفظ سلامت دستگاهها و کاهش خسارتهای ناشی از نوسانات برق ایفا میکند.
هر سیستم یا دستگاه الکتریکی در محدودهی مشخصی از ولتاژ طراحی شده است. زمانی که ولتاژ از این محدوده فراتر رود، اضافهولتاژ لحظهای در مدار ایجاد میشود. این پدیده معمولاً کمتر از 0.5 میلیثانیه طول میکشد، اما همین مدت کوتاه میتواند خسارتهای جدی به قطعات حساس وارد کند.
خطرات اضافهولتاژ
- ولتاژ اضافی ممکن است تا 100 برابر ولتاژ نامی افزایش یابد.
- چنین جهشی میتواند به راحتی منابع تغذیه، بارهای الکتریکی و قطعات حساس را تخریب کند.
- مدارهای مجتمع (IC) نسبت به این نوسانات بسیار آسیبپذیرتر از رلهها هستند و احتمال خرابی آنها بیشتر است.
نقش سرج ارستر
سرج ارستر با هدایت ولتاژهای اضافی به زمین، شرایطی ایمن برای تجهیزات فراهم میکند. این عملکرد نهتنها از خرابی دستگاهها جلوگیری میکند، بلکه هزینههای ناشی از تعمیر یا جایگزینی تجهیزات را نیز کاهش میدهد.
مزایای اصلی استفاده از سرج ارستر (SPD)
سرج ارستر با جلوگیری از ورود جریانهای ناگهانی و اضافهولتاژ به مدار، نقش مهمی در حفاظت تجهیزات ایفا میکند. این دستگاه نهتنها هزینههای تعمیر و تعویض را کاهش میدهد، بلکه طول عمر تجهیزات را افزایش داده و بهرهوری کلی سیستم برقرسانی را ارتقا میبخشد.
مزایا و کاربردها
- حفاظت از تجهیزات حساس الکترونیکی سیستمهای کامپیوتری، تجهیزات مخابراتی و دستگاههای صنعتی بیشترین آسیب را از نوسانات برق متحمل میشوند. نصب سرج ارستر امنیت این تجهیزات را تضمین کرده و مانع از توقف فعالیتهای حیاتی سازمانها میشود.
- کاهش خطر آتشسوزی و خسارتهای مالی جریانهای لحظهای میتوانند موجب داغ شدن کابلها و حتی آتشسوزی شوند. سرج ارستر با کنترل این جریانها، ریسک حوادث را به حداقل رسانده و بهعنوان یک سرمایهگذاری هوشمندانه شناخته میشود.
- افزایش پایداری شبکه برق نوسانات شدید شبکه عملکرد مداوم تجهیزات را مختل میکند. استفاده از سرج ارستر ثبات مدار را افزایش داده و کارایی سیستم را به شکل قابل توجهی بهبود میبخشد.
- کاربرد گسترده در صنایع مختلف از ساختمانهای مسکونی تا صنایع بزرگ، همه به حفاظت نیاز دارند. در مراکز داده، بیمارستانها و کارخانهها، خرابی ناشی از نوسان برق میتواند خسارتهای جبرانناپذیری ایجاد کند.
- صرفهجویی در هزینههای بلندمدت هزینه نصب سرج ارستر اندک است، اما عدم استفاده از آن میتواند خسارتهای سنگینی به همراه داشته باشد. این دستگاه با جلوگیری از خرابیهای مکرر، هزینههای نگهداری و تعمیرات را کاهش میدهد.
- افزایش ایمنی کاربران علاوه بر حفاظت تجهیزات، سرج ارستر در حفظ جان افراد نیز مؤثر است. جلوگیری از اتصال کوتاه و آتشسوزی به معنای امنیت بیشتر کاربران در محیط خواهد بود.
جمعبندی
سرج ارستر یکی از مؤثرترین راهکارهای حفاظتی در سیستمهای برقرسانی مدرن است. نصب آن نهتنها امنیت تجهیزات را تضمین میکند، بلکه پایداری شبکه و ایمنی کاربران را نیز افزایش میدهد. در دنیای امروز که وابستگی به فناوری روزبهروز بیشتر میشود، استفاده از سرج ارستر انتخابی هوشمندانه و ضروری است.
سرج ارستر خورشیدی (Photovoltaic Surge Arrester)
با رشد استفاده از نیروگاههای خورشیدی و سیستمهای فتوولتائیک، حفاظت از این تجهیزات به یک ضرورت جدی تبدیل شده است. یکی از ابزارهای کلیدی برای افزایش طول عمر و کارایی این سیستمها، سرج ارستر خورشیدی (Photovoltaic Surge Arrester) است که بهطور اختصاصی برای مقابله با اضافهولتاژهای ناگهانی طراحی شده است.
نقش و اهمیت سرج ارستر خورشیدی
- این وسیله حفاظتی، وظیفه دارد تجهیزات فتوولتائیک را در برابر نوسانات شدید ولتاژ محافظت کند.
- نصب آن در سایتهای خورشیدی، بهویژه برای اینورترها و تجهیزات جانبی ضروری است.
- از آنجا که پنلهای خورشیدی معمولاً در فضای باز، پشتبامها یا مناطق کوهستانی نصب میشوند، خطر برخورد مستقیم صاعقه یا القای ولتاژهای ناشی از آن بسیار بالاست.
- تجهیزات خورشیدی بهطور ذاتی نسبت به سرج بسیار حساس هستند؛ بنابراین استفاده از برقگیر مطابق با استانداردهای بینالمللی، یک الزام محسوب میشود.
نتیجه استفاده
با نصب سرج ارستر خورشیدی، سیستمهای فتوولتائیک در برابر آسیبهای ناشی از صاعقه و نوسانات برق ایمن میشوند. این اقدام نهتنها از خرابی تجهیزات جلوگیری میکند، بلکه پایداری شبکه، کاهش هزینههای تعمیرات و افزایش عمر مفید سیستم خورشیدی را نیز تضمین مینماید.
.
چرا سرج ارستر خورشیدی ضروری است؟
سیستمهای خورشیدی به دلیل نصب در فضای باز، همواره در معرض خطر صاعقه و نوسانات شدید برق قرار دارند. این شرایط میتواند اضافهولتاژهای ناگهانی ایجاد کند که بهطور مستقیم سلولهای خورشیدی، اینورتر و کابلهای اتصال را تخریب مینماید.
سرج ارستر خورشیدی (Photovoltaic Surge Arrester) با مهار و هدایت این ولتاژهای اضافی به زمین، مانع از انتقال آنها به اجزای حساس سیستم میشود. نتیجهی این عملکرد، حفاظت مؤثر تجهیزات، افزایش طول عمر پنلها و اینورترها، و کاهش هزینههای ناشی از خرابی یا توقف سیستم است.
به همین دلیل، نصب سرج ارستر در نیروگاههای خورشیدی نهتنها یک انتخاب هوشمندانه، بلکه یک الزام استاندارد برای تضمین پایداری و ایمنی شبکه محسوب میشود.
راهنمای انتخاب سرج ارستر مناسب
برای انتخاب صحیح سرج ارستر (SPD)، ابتدا باید نوع تجهیزات و ساختار سیستم برق خود را بررسی کنید. انتخاب درست این وسیله حفاظتی، بهطور مستقیم بر امنیت و کارایی شبکه تأثیر میگذارد.
نکات کلیدی در انتخاب سرج ارستر
- نوع ارستر:
- کلاس B (Type 1): مناسب برای مقابله با ضربات مستقیم صاعقه.
- کلاس C (Type 2): برای حفاظت در برابر نوسانات ولتاژ و اضافهولتاژهای ناشی از کلیدزنی یا خطاهای شبکه.
- مشخصات فنی:
- ولتاژ و جریان نامی دستگاه
- توان تخلیه و ظرفیت تحمل انرژی
- نوع اتصال و سازگاری با سیستم زمین
- سازگاری با سیستم:
- انتخاب ارستر متناسب با سیستم تکفاز یا سهفاز
- توجه به نوع بار الکتریکی و حساسیت تجهیزات
اهمیت تخصص در انتخاب
هماهنگی بین سرج ارسترها و طراحی سیستم حفاظت داخلی نیازمند دانش و تجربه کافی است. یکی از بهترین روشها برای انتخاب دقیق و طراحی بهینه، استفاده از نرمافزارهای تخصصی طراحی سیستم حفاظت میباشد. این ابزارها امکان شبیهسازی شرایط مختلف و انتخاب مناسبترین برقگیر را فراهم میکنند.
راهنمای انتخاب surge arrester را در قالب PDF می توانید از این لینک دانلود نمایید .
تفاوت سرج ارستر با سایر ابزارهای حفاظتی
- فیوز و کلید حفاظتی: برای محافظت در برابر اضافهبار و اتصال کوتاه طراحی شدهاند و با قطع جریان از آسیب جلوگیری میکنند.
- سرج ارستر (SPD): برای مقابله با اضافهولتاژهای لحظهای ناشی از صاعقه یا کلیدزنی ساخته شده و با هدایت ولتاژ اضافی به زمین از تجهیزات حساس محافظت میکند.
به زبان ساده: فیوز جریان را قطع میکند، سرج ارستر ولتاژ اضافی را منحرف میسازد. ترکیب این دو حفاظت کاملتری ایجاد میکند.
اجزای اصلی سرج ارستر
سرج ارستر (SPD) برای حفاظت تجهیزات الکتریکی در برابر اضافهولتاژ طراحی شده و از چند بخش کلیدی تشکیل میشود:
1. بدنه (Housing):
- معمولاً پلاستیکی در مدلهای عمومی
- آلومینیومی در سرج ارسترهای شبکه
- استیل در سرج ارسترهای مخابراتی
بدنه پلاستیکی
بدنه آلومینیومی
بدنه استیل
2. اسپارک گپ (Spark Gap):
- شامل دو الکترود با فاصله مشخص
- فضای بین الکترودها با هوا یا گازهایی مانند SF₆ پر میشود
- هنگام افزایش ولتاژ، گاز یونیزه شده و جرقه ایجاد میکند تا جریان اضافی سریعاً به زمین تخلیه شود
3. وریستور (Varistor):
- مقاومت وابسته به ولتاژ با رفتار غیرخطی
- در حالت عادی مقاومت بسیار بالا دارد
- هنگام افزایش ناگهانی ولتاژ، مقاومت کاهش یافته و مسیر تخلیه جریان به زمین فراهم میشود
- رایجترین نوع: وریستور متال اکسید (MOV)
4. سایر قطعات کمکی:
- دیودها، خازنها و مقاومتهای SMD برای بهبود عملکرد و افزایش دقت حفاظت
به زبان ساده: بدنه محافظ فیزیکی است، اسپارک گپ ولتاژهای شدید را تخلیه میکند، و وریستور نوسانات گذرا را کنترل میکند. ترکیب این اجزا، حفاظت کامل تجهیزات در برابر سرج را تضمین میکند.
عمر مفید و زمان تعویض سرج ارستر
- عمر مفید معمولی: بین ۳ تا ۵ سال
- عوامل مؤثر بر کاهش عمر:
- تعداد و شدت نوسانات ولتاژ
- شرایط محیطی مانند رطوبت و دما
- نوع و کیفیت سیستم برق
- زمان تعویض:
- در صورت قرار گرفتن در معرض ضربات شدید یا نوسانات مکرر، ممکن است نیاز به تعویض زودتر باشد.
- پس از هر صاعقه یا جریان اضافی شدید، بررسی وضعیت ارستر ضروری است و در صورت آسیب باید تعویض شود.
به زبان ساده: عمر سرج ارستر وابسته به شرایط کاری است؛ اگر تحت فشار زیاد باشد، باید زودتر از موعد استاندارد تعویض گردد.
بهترین برندهای سرج ارستر در بازار
انتخاب برند معتبر در زمینهی سرج ارستر (SPD) اهمیت زیادی دارد، زیرا کیفیت و طول عمر این تجهیزات مستقیماً بر حفاظت سیستمهای الکتریکی اثر میگذارد. برخی از برندهای مطرح جهانی عبارتند از:
- OBO Bettermann (آلمان): بیش از ۱۰۰ سال سابقه در صنعت برق؛ پیشرو در طراحی سیستمهای حفاظتی. محصولات این برند با تکنولوژی روز، توان تخلیه بالا و طول عمر زیاد شناخته میشوند.
- Schneider Electric (فرانسه): تولیدکنندهی طیف گستردهای از تجهیزات حفاظتی و سرج ارسترهای باکیفیت برای مصارف صنعتی و ساختمانی.
- Eaton (آمریکا): ارائهدهندهی سرج ارسترهای مقاوم و کارآمد برای سیستمهای خانگی و صنعتی.
- Siemens (آلمان): برند معتبر جهانی با تمرکز بر حفاظت الکتریکی و تولید سرج ارسترهای صنعتی و تجاری.
- Legrand (فرانسه): تولیدکنندهی تجهیزات برق با کیفیت بالا؛ سرج ارسترهای این برند به دلیل دوام و کارایی شناخته شدهاند.
- Phoenix Contact (آلمان): متخصص در تجهیزات الکتریکی و حفاظتی؛ ارائهدهندهی سرج ارسترهای پیشرفته و نوآورانه.
به زبان ساده: برندهای OBO، Schneider، Eaton، Siemens، Legrand و Phoenix Contact جزو معتبرترین گزینهها در بازار جهانی هستند و انتخاب هر یک بسته به نیاز سیستم میتواند حفاظت مطمئنی فراهم کند.
نصب و نگهداری سرج ارستر (SPD)
برای حفظ کارایی و افزایش عمر مفید سرج ارستر، رعایت اصول نصب و نگهداری آن ضروری است.
اصول نصب
- محل نصب: بهترین مکان برای نصب سرج ارستر، نزدیکترین نقطه به ورودی برق و قبل از تقسیمبندی مدارهای ساختمان است.
- ارتباط با سیستم زمین: نصب باید در مجاورت سیستم زمین انجام شود تا ولتاژ اضافی بهطور کامل و ایمن تخلیه گردد.
- ترتیب نصب کلاسها: هنگام استفاده از چند نوع سرج ارستر، رعایت ترتیب نصب کلاسهای B، C و D الزامی است تا حفاظت مرحلهای و عملکرد بهینه فراهم شود.
- اتصال به زمین: اتصال دقیق و مطمئن به سیستم زمین اهمیت حیاتی دارد؛ هرگونه ضعف در این بخش باعث کاهش کارایی دستگاه خواهد شد.
اصول نگهداری
- بازرسی دورهای: سرج ارسترها باید بهطور منظم بررسی شوند تا از سلامت و عملکرد صحیح آنها اطمینان حاصل شود.
- تعویض در صورت آسیب: پس از هر صاعقه یا نوسان شدید، وضعیت ارستر باید کنترل شده و در صورت مشاهده آسیب یا تغییر عملکرد، تعویض گردد.
- محافظت محیطی: دستگاه باید از گرد و غبار، رطوبت و شرایط نامناسب محیطی دور نگه داشته شود. در صورت نیاز، تمیزکاری دورهای انجام شود.
- انتخاب مدل مناسب: انتخاب ارستر متناسب با نوع سیستم (تکفاز یا سهفاز) و تجهیزات مورد استفاده، تضمینکننده کارایی و حفاظت کامل خواهد بود.
نتیجه
با رعایت این نکات، سرج ارستر عملکردی پایدار و مطمئن خواهد داشت، عمر مفید آن افزایش مییابد و از بروز مشکلات و خسارتهای احتمالی جلوگیری میشود
عملکرد سرج ارستر در حفاظت تجهیزات
هنگام وقوع افزایش ولتاژهای گذرا ناشی از صاعقه یا کلیدزنی در شبکه، عایق بین هادیها (مثبت و منفی روی بردها یا فاز و نول) دچار شکست میشود. این شکست عایقی باعث ایجاد جرقه بین دو قطب شده و در نهایت منجر به سوختن قطعات حساسی مانند ICها، خازنها و پردازندهها میگردد.
در چنین شرایطی، سرج ارستر (برقگیر) وارد عمل میشود. این تجهیز در کسری از زمان (در حد نانوثانیه) به جای عایقهای داخلی دستگاه عمل کرده و بهطور موقت به یک مسیر هادی تبدیل میشود. با این عملکرد، ولتاژ ایمن در دو سر خود القا کرده و جریان اضافی را به زمین هدایت میکند.
به این ترتیب، تجهیزات و دستگاههایی که به صورت موازی با ارستر متصل هستند، از اثرات مخرب اضافهولتاژ در امان مانده و بهطور پایدار به کار خود ادامه میدهند.
قیمت سرج ارسترها:
قیمت سرج ارستر برق بر اساس سطح حفاظتی، تکنولوژی ساخت، مواد پلاستیکی سازنده جعبه ارستر، تعداد وریستورها یا اسپارک گپ های استفاده شده داخل آن و مشخصات این وریستورها یا اسپارک گپ ها و کاربرد آنها تعیین می گردد و همان طور که می دانید سرج ارستر برق OBO آلمان نسبت به برند های مشابه با کیفیت یکسان از قیمت رقابتی برخوردار بوده و این یکی دیگر از مزیت های قیمت برقگیر های این شرکت می باشد.
نکات مهم در بررسی قیمت سرج ارستر
قیمت سرج ارستر برق تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد. برای انتخاب و خرید مناسب، توجه به موارد زیر ضروری است:
- استانداردها و تاییدیهها
- داشتن گواهیهای معتبر مانند DIN آلمان، TUV و CE اهمیت زیادی دارد.
- برقگیر باید بهصورت یک پکیج کامل شامل جعبه و قطعات الکترونیکی، طبق استاندارد IEC 62305 تست شده باشد.
- ساختار ماژول و پایه
- برخی مدلها در حالت سهفاز یکپارچه هستند و در صورت آسیب باید کل مجموعه تعویض شود.
- برندهای باکیفیت (مانند آلمانیها) معمولاً دارای پایه جدا و ماژول قابل تعویض هستند که هزینه نگهداری را کاهش میدهد.
- سطح حفاظتی
- قیمت بر اساس توانایی دستگاه در تخلیه جریان و سطح حفاظت تعیین میشود.
- هرچه سطح حفاظتی بالاتر باشد، کیفیت و کارایی دستگاه بیشتر خواهد بود.
- فیوز بکآپ
- برای جلوگیری از نشتی جریان و حفاظت در برابر ولتاژ دائمی خط تغذیه ضروری است.
- سرج ارسترهای باکیفیت معمولاً تا آمپرهای بالاتر نیاز به فیوز بکآپ ندارند و نشتی جریان بسیار کمی دارند.
- کانتکت سیگنال (Feedback Contact)
- ارسترهایی که امکان ارسال سیگنال به سیستم کنترل یا آژیر دارند، نسبت به مدلهای بدون فیدبک گرانتر هستند.
- نوع تکنولوژی داخلی
- Type 1 (اسپارک گپ): به دلیل استفاده از جرقهگیرهای قویتر قیمت بالاتری دارند.
- Type 2 (وریستور): معمولاً ارزانتر هستند و برای حفاظت در برابر ولتاژهای گذرا کاربرد دارند.
- ترکیبی (Type 1+2): سطح حفاظتی بالاتر و جایگزین دو ارستر مجزا؛ قیمت بیشتر اما اقتصادیتر در بلندمدت.
- وابستگی به نرخ ارز
- به دلیل وارداتی بودن، قیمت سرج ارسترها همواره تحت تأثیر نوسانات ارزی تغییر میکند.
- توصیه میشود برای اطلاع از آخرین قیمتها با تأمینکننده تماس گرفته شود.
- استانداردها و تاییدیهها
جمعبندی
قیمت سرج ارستر تنها به برند وابسته نیست؛ بلکه استانداردها، ساختار ماژول، سطح حفاظتی، فیوز بکآپ، قابلیت فیدبک و نوع تکنولوژی داخلی همگی در تعیین ارزش نهایی نقش دارند. انتخاب درست میتواند علاوه بر حفاظت بهتر، هزینههای نگهداری و تعمیرات را کاهش دهد.
سرج ارستر های ترکیبی B+C و C+D در چه مواردی استفاده می شوند؟
درمواردی که فاصله تابلو اصلی با تابلو فرعی کمتر از 10 متر است و در تابلو اصلی نیز تجهیزات حساس به سرج های ناشی از سوییچینگ (µs20/8) دارد از کلاس ترکیبی B+C استفاده می کنند.
برقگیر C+D نیز زمانی استفاده می شود که فاصله زون 2 و 3 نزدیک باشد.
در واقع کلاس های ترکیبی هر دو زون حفاظتی را تحت پوشش قرار می دهند.
Combination arrester, type 1+2 OBO کد فنی 5096879
V50B+C 3+NPE+FS-280 OBO کد فنی 5093533
ارستر (SPD) چگونه عمل می کند؟
برقگیر(SPD) به صورت موازی با مدار بسته می شود و به محض افزایش ولتاژ از میزان ولتاژ کاری نرمال وریستور ها شروع به هدایت جریان کرده و در نانو ثانیه انرژی صاعقه یا سرج را جذب کرده و به سیستم زمین منتقل می کنند.
چرا باید از سرج ارستر استفاده کنیم؟
با پیشرفت فناوری و افزایش حساسیت قطعات الکترونیکی، حفاظت از تجهیزات در برابر اضافهولتاژهای لحظهای اهمیت ویژهای پیدا کرده است. هر دستگاه یا سیستم الکتریکی در محدودهی مشخصی از ولتاژ طراحی شده و زمانی که این ولتاژ از حد نرمال فراتر رود، اضافهولتاژ در مدار ایجاد میشود.
این اضافهولتاژها معمولاً کمتر از ۰.۵ میلیثانیه رخ میدهند، اما همین زمان کوتاه میتواند خسارتهای جدی به تجهیزات وارد کند:
- ولتاژ اضافی ممکن است تا ۱۰۰ برابر ولتاژ نامی افزایش یابد.
- قطعات حساس مانند منابع تغذیه، ICها و پردازندهها به شدت آسیبپذیر هستند.
- در مقایسه با رلهها، مدارهای مجتمع (IC) بسیار حساستر بوده و احتمال خرابی آنها بیشتر است.
نقش سرج ارستر
سرج ارستر (SPD) با مهار و تخلیه ولتاژهای اضافی به زمین، مانع از ورود آنها به تجهیزات میشود. این عملکرد باعث:
- جلوگیری از سوختن قطعات حساس
- کاهش هزینههای تعمیر و جایگزینی
- افزایش طول عمر تجهیزات و پایداری سیستم برق
به زبان ساده: سرج ارستر مثل یک سپر حفاظتی عمل میکند؛ در لحظهی بروز اضافهولتاژ، مسیر امنی برای تخلیه جریان ایجاد کرده و از تجهیزات شما محافظت میکند.
برقگیر در چه شرایطی الزامی است؟
surge arrester در ساختمان هایی که سیستم حفاظت صاعقه ندارند ممکن است نیازی نباشد و می بایست با توجه به سیستم های صاعقه ای که در کنار ساختمان وجود دارد لزوم استفاده از SPD را بررسی کرد.
SPD در ساختمان هایی که سیستم صاعقه گیر یا حفاظت خارجی را دارند الزامی است.
همچنین براساس استاندارد IEC 62305 در ساختمان های بلند مرتبه، ساختمان های نظامی، دکل های مخابراتی، تاسیسات کوهستانی، بیمارستان ها، پروژه های صنعتی و نفت و گاز الزامی است.
انواع سرج ارستر
بر اساس نوع و محل استفاده به انواع مختلفی تقسیم می گردد که انواع آن را در ذیل بررسی خواهیم کرد.
- ارستر تایپ 1 = ارستر تایپ B
- ارستر تایپ 2+1 = ارستر کلاس B+C
- ارستر تایپ 2 = ارستر کلاس C
- ارستر تایپ 3+2 = ارستر کلاس C+D
- ارستر تایپ 3 = ارستر کلاس D
ارستر ترکیبی (Combination Arrestor) چیست؟
ارسترهای ترکیبی زمانی مورد استفاده قرار میگیرند که فاصله نصب بین برقگیرهای کلاس بالاتر (مانند کلاس B) و کلاس بعدی (مانند کلاس C) کمتر از ده متر باشد. در چنین شرایطی برای حفاظت کامل تجهیزات در برابر صاعقه و همچنین سرجهای ناشی از القای الکترومغناطیسی یا عملیات کلیدزنی، از برقگیرهای ترکیبی B+C یا همان تایپ 2+1 استفاده میشود. به همین ترتیب، در موارد مشابه میتوان از ترکیب C+D نیز بهره برد.
ارستر تایپ 1 (کلاس B)
برقگیرهای کلاس B بهعنوان اصلیترین نوع ارسترها شناخته میشوند و توانایی مهار ضربههای مستقیم صاعقه با مشخصه موج (10/350) را دارند. این تجهیزات انرژی عظیم صاعقه را جذب کرده و به سیستم زمین منتقل میکنند. استفاده از این نوع ارستر در ساختمانهایی با شرایط زیر ضروری است:
وجود صاعقهگیر فعال یا پسیو
ورود کابل یا ترانس هوایی به ساختمان
ساختمانهای مرتفع دارای آنتن تلویزیون یا شبکه
ساختمانهایی که در مجاورت مستقیم چنین شرایطی قرار دارند
اهمیت استفاده از ارستر کلاس B
هنگامی که صاعقه توسط سیستم صاعقهگیر دریافت میشود، جریان و ولتاژ ناشی از آن از طریق هادی نزولی به زمین منتقل میگردد. اما به دلیل مقاومت سیستم زمین و شدت بالای انرژی صاعقه، تخلیه کامل امکانپذیر نیست. در این حالت بخشی از جریان از طریق همبندی ارت ساختمان دوباره وارد تابلوهای برق میشود. در همین نقطه، ارسترهای کلاس B با ظرفیت عبور جریان تا 50 کیلوآمپر وارد عمل شده و انرژی اصلی صاعقه را جذب کرده و مجدداً به زمین هدایت میکنند.
سرج ارستر OBO تکفاز V20 1+NPE-280
بدون کانتکت سیگنال (کد فنی 5095251)
Surge arrester V20, 1-pole+NPE 280 V
با کانتکت سیگنال (کد فنی 5095331)
Surge arrester V20, 1-pole+NPE and FS 280 V
سرج ارستر OBOسه فاز V20 3+NPE-280
بدون کانتکت سیگنال (کد فنی 5095253)
Surge arrester V20, 3-pole + NPE 280 V
با کانتکت سیگنال (کد فنی 5095333)
Surge arrester V20, 3-pole+NPE and FS 280 V
سرج ارستر برق تایپ 2 (کلاس C):
سرج ارسترهای کلاس C یکی از انواع پرکاربرد ارستر ها هستند که برای محافظت از تجهیزات در برابر ضربات صاعقه در زون های 1، 2 و 3 طراحی شده اند. این ارستر ها معمولاً پس از ارستر های کلاس B یا سرج ارسترهای تایپ 1 استفاده می شوند. هدف آن ها جذب ولتاژهای گذرا و کوچک است که از ارسترهای تایپ 1 عبور کرده و هنوز به تجهیزات آسیب می زنند. به این ترتیب، سرج ارسترهای کلاس C از سیستم های الکتریکی در برابر آسیب های ناشی از نوسانات ولتاژ اضافی محافظت می کنند.
از انواع معروف سرج ارسترهای کلاس C می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سرج ارستر تکفاز OBO V20 1+NPE-280 با کانتکت سیگنال (کد فنی 5095331) و بدون کانتکت سیگنال (کد فنی 5095251)
- سرج ارستر سه فاز OBO V20 3+NPE-280 با کانتکت سیگنال (کد فنی 5095333) و بدون کانتکت سیگنال (کد فنی 5095253)
سرج ارستر برق تایپ 3 (کلاس D):
سرج ارستر های برق تایپ 3 یا کلاس D برای حفاظت تجهیزات در مقابل کوپلینگ های القایی و سرج های ناشی از سوییچینگ استفاده می شود. همچنین این سرج ارسترهای برق به منظور حفاظت از مدارهای الکتریکی در آخرین مرحله در سوکت ها یا نزدیک تجهیزات قرار می گیرد. ارستر کلاس D با سرعت بسیار زیادی در حد نانو ثانیه روشن شده و ولتاژهای گذرا رو به سیستم زمین منتقل می کنند ولی حتما باید بعد از برقگیر های کلاس B و کلاس C نصب شوند چون توانایی تحمل ضربه مستقیم صاعقه رو ندارند.
سرج ارستر های اصلی در کلاس D:
سرج ارستر 5092800 OBO یا ارستر پریزی FC
سرج ارستر OBO 5097650 یا ارستر منبع تغذیه 24 ولت VF
سرج ارستر 5092451 OBO یا ارستر پشت پریزی USM
سرج ارستر شبکه
سرج ارستر شبکه تجهیزی تخصصی برای حفاظت از تجهیزات ارتباطی و زیرساختهای حساس مانند دیتاسنترها، دوربینهای مداربسته تحت شبکه، تاچپنلهای هوشمند و سیستمهای کنترل تحت شبکه است. اهمیت این تجهیزات هم از نظر مالی و هم از نظر امنیتی بسیار بالاست؛ بنابراین هرگونه اختلال ناشی از صاعقه یا پالسهای الکترومغناطیسی میتواند خسارتهای جدی برای صنایع نظامی، امنیتی و حتی بخش خصوصی به همراه داشته باشد.
ضرورت استفاده
عدم استفاده از سرج ارستر شبکه، تجهیزات را در برابر صاعقه و نوسانات شدید ولتاژ بیدفاع میگذارد و احتمال آسیب جدی به شبکه و از کار افتادن سیستمها را افزایش میدهد.
نحوه نصب
این ارسترها معمولاً در دو طرف مسیر ارتباطی نصب میشوند:
سمت بیرونی: برای حفاظت تجهیزاتی که در فضای باز قرار دارند (مانند دوربینهای مداربسته).
سمت داخلی: برای حفاظت از تجهیزات حیاتی داخل ساختمان (مانند سرورها و تجهیزات شبکه).
به این ترتیب، سرج ارستر شبکه یک لایه حفاظتی کامل ایجاد میکند و از هر دو سمت، امنیت و پایداری سیستمهای ارتباطی را تضمین مینماید.
مشخصات ضروری سرج ارستر شبکه
برای انتخاب و استفاده صحیح از سرج ارستر شبکه، باید ویژگیهای زیر در نظر گرفته شود:
پشتیبانی از CAT6: سازگاری کامل با کابلهای شبکه CAT6 برای حفظ سرعت و کیفیت انتقال داده.
قابلیت نصب روی ریل: امکان نصب آسان در تابلوهای برق یا رکهای شبکه.
پشتیبانی از POE: توانایی عبور جریان حداقل 1 آمپر برای تغذیه تجهیزات تحت شبکه (مانند دوربینهای IP).
تحمل ضربههای صاعقه و سرجهای سوئیچینگ: طراحی مطابق استاندارد تایپ 3+2 برای حفاظت در برابر نوسانات گذرا.
ظرفیت تحمل جریان صاعقه:
تا 10 کیلوآمپر در سطح تایپ 1
تا 5 کیلوآمپر در سطح تایپ 3+2
کیفیت سوکت شبکه: استفاده از سوکتهایی با افت سیگنال بسیار کم برای جلوگیری از کاهش سرعت و کیفیت ارتباط.
سرج ارستر شبکه انواع مختلفی دارد که عبارتند از:
Surge protection for high-speed networks up to 10 GBit (Class EA/CAT6A) No. 5081800
Surge protection for high-speed networks up to 1 GBit (Class ND-CAT6/EF) No. 5081802
Surge protection for high-speed networks up to 1 GBit (Class ND-CAT6/EB) N0. 5081804
سرج ارستر RS485/ RS232 (برقگیر پورت سریال):
ارستر برای کابل های ارتباطی همچون RS485 و RS232 می تواند تجهیزات حساس کنترلی را دربرابر صاعقه، نویز یا ولتاژهای گذرایی که در محیط های صنعتی وجود دارد حفظ نماید.
ارستر دیتا انواع مختلفی دارد که عبارتند از:
- ارستر 5080053 (ارستر RS2323 9 پین کد فنی SD09-V24)
- ارستر 5080150 (ارستر RS2323 15 پین کد فنی SD15-V24)
- ارستر 5080061 (ارستر RS485 9 پین کد فنی SD09-V11 9)
سرج ارستر دوربین (CCTV surge arrester):
برقگیر دوربین یکی از مهمترین قطعاتی است که می بایست در طراحی سیستم های امنیتی مورد استفاده قرار گیرد. امروزه با تغییرات اقلیمی که تعداد صاعقه ها را افزوده است و همچنین امکان ایجاد پالسهای الکترومغناطیس توسط دستگاه ها و بمب های الکترومغناطیسی استفاده از سرج ارستر دوربین، سیستم امنیتی را در مواقع بحرانی نجات داده و تصویر و امنیتی پایدار را برای شما به ارمغان میاورد.
دستگاه حفاظت ترکیبی ۳ در ۱ برای سیستمهای دوربین مداربسته (CCTV)
کد محصول 5081072
سیستم اتصال : BNC
دستگاه حفاظت ترکیبی 2 در 1 برای سیستمهای دوربین مداربسته (CCTV)
کد محصول 5081070
سیستم اتصال RJ45 8(8)
حداکثر ولتاژ مستقیم پیوسته (DC) : 8v
ارستر BNC:
برقگیر کواکسیال یکی از اساس ترین قطعات حفاظتی برای سیستم های مخابراتی می باشد زیرا آنتن ها و دوربین های مداربسته بخاطر قرارگرفتن در زون 0 همواره درمعرض برخورد مستقیم صاعقه قرار دارند. به همین علت سرچ ارسترها تایپ 2+1 یا کلاس B+C هستند.
کانکتورهای BNC یکی از پر مصرفترین نوع کانکتورها برای کابل کواکسیال بوده و برقگیر BNC نیز می بایست دقیقا خواص این نوع کانکتورها را داشته باشند. (تلفات کم و کیفیت بالای ساخت ارستر های BNC نقش مهمی در انتقال صحیح سیگنال ها دارد).
انواع سرج ارستر یا برقگیر BNC:
- surge arrester کواکسیال OBO مدل DS-BNC M / W (کد 5093252)
- surge arrester کواکسیال OBO مدل DS-BNC M / M (کد 5093260)
- surge arrester کواکسیال OBO مدل DS-BNC W / W (کد 5093236)
سرج ارستر یا برقگیر TNC
سرچ ارسترهای کواکسیال استفاده شده برای کانکتورهای TNC می بایست در فرکانسهای 0-11 گیگاهرتز عملکرد بهتری داشته باشند لذا علاوه بر کانکتورها قطعات استفاده شده برای تولید این نوع برقگیر های کواکسیال نیز با سایر مدل ها متفاوت می باشد. تنها شرکت های معتبر از این موضوع و استاندارهای مربوطه با خبر هستند.
سرج ارستر TNC:
- ارستر کواکسیال OBO مدل DS-TNC M / W (کد فنی 5093270)
سرج ارستر برق تایپ N:
سرج ارستر برق کواکسیال دارای مدل های متنوعی هستند یکی از این انواع که برای حفاظت از دوربین های مداربسته و تجهیزات رادیویی در مقابل صاعقه مورد استفاده قرار می گیرد برقگیر های کواکسیال با کانکتور های N TYPE می باشد.
ارستر N تایپ:
- surge arrester کواکسیال OBO مدل DS-N M/W (کد فنی 5093996)
- surge arrester کواکسیال OBO مدل DS-N W/W (کد فنی 5093988)
ارستر UHF:
سرچ ارسترهای UHF برای حفاظت از آنتن های رادیویی و تجهیزات مرتبط به آنها در مقابل برخورد مستقیم صاعقه به آنتن استفاده می شود. به همین علت کلاس این SPD ها 2+1 و کلاس B+C دارند. داخل این SPD ها اسپارک گپ وجود دارد تا بتواند در برابر ضربه های قدرتمند صاعقه مقاومت کنند.
ارستر یا برقگیرهای شبکه می بایست کمترین میزان افت سیگنال را داشته باشند و همچنین کانتکتورهایی با کیفیت کانکتورهای شرکت های پیشرو در صنایع مخابرات داشته باشند. در غیر اینصورت به مرور زمان موجب اختلالات در سیگنال های دریافتی و ارسالی می شود.
سرج ارستر یا برقگیر UHF:
- برقگیر کواکسیال OBO مدل S-UHF M/W (کد فنی 5093023)
- برقگیر کواکسیال OBO مدل S-UHF W/W (کد فنی 5093015)
Coaxial protection device for BNC connector
Item no. 5093023
Coaxial protection device for TNC connection
Item no. 5093270
Coaxial protection device for N connection
Item no. 5093023
Coaxial protection device for SAT and cable multi-switch
Item no. 5083400
سرج ارستر خورشیدی (فتوولتائیک) – حفاظت استاندارد برای سیستمهای انرژی خورشیدی
سرج ارسترهای فتوولتائیک جهت محافظت از اینورترها و تجهیزات حساس در سایتهای خورشیدی طراحی شدهاند. با توجه به نصب پنلهای خورشیدی در فضای باز، پشتبامها و مناطق مرتفع، خطر برخورد مستقیم صاعقه بسیار بالا است.
از آنجا که تجهیزات خورشیدی نسبت به نوسانات ولتاژ بسیار حساساند، استفاده از برقگیر مطابق با استانداردهای حفاظتی بینالمللی، یک الزام فنی و ایمنی محسوب میشود.
ارستر خورشیدی انواع مختلفی دارند:
در زیر به 3 مورد ان اشاره می کنیم.
سرج ارستر خورشیدی OBO کد 5093625
با کانتکت سیگنال
سرج ارستر خورشیدی OBO کد 5093623
بدون کانتکت سیگنال
سرج ارستر خورشیدی OBO کد 5094608
بدون کانتکت سیگنال
راهنمای انتخاب سرج ارستر مناسب
نوع تجهیزات و سیستم را مشخص کنید.
کلاس B: مناسب برای ضربات مستقیم صاعقه.
کلاس C: مناسب برای نوسانات ولتاژ.
بررسی کنید:
ولتاژ و جریان نامی
توان تخلیه
نوع اتصال و سیستم زمین
سازگاری با تکفاز یا سهفاز و نوع بار الکتریکی ضروری است.
با در نظر گرفتن این معیارها، انتخابی دقیق و مؤثر خواهید داشت.
عمر مفید و زمان تعویض سرج ارستر
عمر معمول: ۳ تا ۵ سال (بسته به کیفیت و شرایط استفاده).
عوامل مؤثر: شدت نوسانات، تعداد ضربات، رطوبت و دما.
در صورت ضربه یا نوسان شدید، ممکن است نیاز به تعویض زودتر باشد.
توصیه: پس از هر صاعقه یا جریان اضافی، ارستر را بررسی و در صورت آسیب تعویض کنید.
نتیجهگیری
سرج ارسترها برای جلوگیری از آسیبهای جدی ناشی از ولتاژهای شدید طراحی شدهاند و نقش مهمی در کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری دارند. استفاده از این تجهیزات، امنیت و آرامش خاطر شما را تضمین میکند.
این محصولات در مدلها و کلاسهای مختلف برای کاربردهای صنعتی عرضه میشوند. برای انتخاب بهترین گزینه متناسب با نیاز خود، میتوانید با مشاوران ما تماس بگیرید و راهنمایی تخصصی دریافت کنید.