سرج ارستر چیست؟|کاربرد،عملکرد و انواع سرج ارستر+آموزش سیم بندی

 کاربرد سرج ارستر یا برق گیر به نظر شما چیست؟

قبل از اینکه جواب سوال سرج ارستر چیست را پیدا کنیم، اول به این سوال جواب بدهید:

شما ترجیح می دهید 500 هزار تومن هزینه کنید یا 20 میلیون تومان ضرر؟

شما ترجیح می دهید از یک بیماری و اتفاق ناگوار پیشگیری کنید؟ یا اینکه بعد از اتفاق به دنبال راه حل باشید که چگونه این همه خسارت را جبران کنید؟

شاید در حال حاضر از جواب دادن به این سوالات خنده تان بگیرد. حتی به عقل مطرح کننده ی سوال هم شک کنید. چون به نظرتان جواب ها کاملا واضح است. با خودتان فکر می کنید خب کدام آدم عاقلی هست که بین 500 هزار تومن هزینه و 20 میلیون ضرر، گزینه دوم را انتخاب کند؟ اما اگر کمی صبر کنید و با ما همراه باشید به شما اثبات میکنم که خیلی از آدم ها بدون اینکه خودشان متوجه شوند گزینه دوم را انتخاب می کنند!

چه طور؟ بریم ببینیم که چه طور این اتفاق می افتد:

همه ی ما رعد و برق یا صاعقه را که میشناسیم دیگر. همان چندین کیلو آمپر جریان که در اثر مالش توده های ابر به یکدیگر و ایجاد اختلاف پتانسیل الکتریکی بوجود می آید. شاید در لحظه ی دیدن باران و شنیدن صدای رعد و برق کلی احساس سرخوشی کنیم. اما احتمالا حواس مان به آن طرف ماجرا نیست که این اختلاف ولتاژ بالاخره باید جایی خودش را خالی کند! و چه جایی بهتر از وسایل الکتریکی و الکترونیکی ما؟!

خب اینجا همان جایی است که گفتم خیلی از ما ندانسته گزینۀ دوم و ضرر چند ده میلیونی و صد میلیونی به تجهیزات خانگی و کارخانه ای و کارگاهی مان را انتخاب می کنیم…

به جای اینکه قبل از حادثه به فکر باشیم و با هزینه ای بارها و بارها کمتر از این ضررها، سدی محکم جلوی صاعقه بگذاریم.

این سد محکم چیزی نیست جز: سرج ارستر یا Surge protector

سرج ارستر یا Surge protector چیست؟

سرج استر یک نوع وسیله با یک نوعی محافظ الکتریکی است که برای حفاظت از تاسیسات و تجهیزات الکتریکی، الکترونیکی، مخابراتی، رادیویی و غیره، در مقابل انواع اضافه ولتاژها و جریان های گذرای ناشی از رعد و برق و سوییچینگ از آن استفاده می شود.

سرج ارستر دقیقا چه کار می کند؟

سرج استر این توانایی را دارد که در زمان افزایش ولتاژهای ناگهانی مثل صاعقه با منحرف کردن جریان به سیستم ارت باعث محدود کردن ولتاژهای گذرا شود.

یک شبیه سازی ساده برای درک بهتر عملکرد سرج استر :

فرض کنید یک شلنگ آب داریم. مشخصا افزایش حجم ناگهانی آب به میزان خارج از حد تحمل شلنگ قطعا باعث از هم پاشیدن ترکیدن آن می شود. این دقیقا همان اتفاقی است که در هنگام صاعقه در خطوط و و لوازم الکتریکی و الکترونیکی ما اتفاق می افتد.

اما فرض کنید درون شلنگ، دریچه ای تعبیه شود که فقط در هنگام افزایش حجمِ آب موجود در شلنگ باز شود. خب حضور همین دریچه و تخلیۀ اضافه جریان آب داخل آن باعث می شود که بار وارد شده به شلنگ آب کاهش یابد و از ترکیدگی و از هم پاشیدن آن جلوگیری شود.

تفاوت سرج استر با محافظ های برق در چیست :

این محافظ برق ها که در تصویر زیر مشاهده می کنید:

درست قبل از دستگاه های الکتریکی استفاده می شوند. معمولا می توانند تا 15%، افزایش ولتاژ را کنترل و محدود کنند.

آن هم تغییر ولتاژهایی که در اثر نوسان برق از منابع خارجی مثل شرکت برق و ترانسفورماتورها ایجاد می شود. نه این حجم بالای ولتاژی که ناشی از صاعقه یا سوئیچینگ است. پس استفاده از این محافظ های الکتریکی اصلا برای محافظت از وسایل الکتریکی در مقابل این حجم از تغییر ولتاژ کافی نیست.

چطوری یک سرج ارستر مناسب انتخاب کنیم؟

برای انتخاب سرج ارستر مناسب قطعا بهتر است در قدم اول در مورد طبقه بندی و انواع سرج ارستر ها بیشتر بدانیم:

سرج ارستر کلاس B 

این ارسترها به عنوان حفاظت اولیه در ورودی ساختمان در برابر صاعقه با تحمل جریان KA100 مورد استفاده قرار می گیرند. نحوه اتصال آن ها به خطوط برق خارج از ساختمان به صورت موازی می باشد. این نوع از سرج ارستر به منظور محافظت از دستگاه های الکترونیکی، تاسیسات برقی و تجهیزات الکترونیکی در هنگام اضافه ولتاژ یا جریان رعد و برق مستقیم مورد استفاده قرار می گیرند. دارای ظرفیت تخلیه بالایی می باشد و با شکل موج 350/10 میکروثانیه شبیه سازی می شود.

توضیح تکمیلی: در اثر صاعقه و سوئیچینگ دو نوع شکل موج های متفاوت ایجاد میشود :

• شکل موج 20/8 میکرو ثانیه (ناشی از سوئیچینگ)

موج جریان در 8 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.

• شکل موج 350/10 میکرو ثانیه (ناشی از صاعقه مستقیم)

موج جریان در 10 میکرو ثانیه به مقدار حداکثر جریان تخلیه نامی می رسد و پس از گذشت 350 میکروثانیه جریان تخلیه به نصف مقدار حداکثر کاهش می یابد.

سرج ارستر کلاس C 

این سرج ارستر با نصب در تابلوی فرعی و گاها اصلی منجر به حفاظت از تجهیزات در برابر سوییچینگ می شود. فقط زمانی که خطر برخورد مستقیم صاعقه وجود ندارد، می توانیم از آن در تابلو اصلی هم استفاده کنیم. سرج ارستر کلاس C طوری طراحی شده است که رابط میان هادی سیستم الکتریکی و زمین باشد. این سرج ارستر، میزان اضافه ولتاژ در دستگاه الکتریکی را کاهش دهد. این تجهیزات باید قبل از کلید جریان باقی مانده RCD به کار روند. چون در غیر این صورت RCD جریان سرج را به عنوان جریان باقیمانده خواهد دید و مدار را قطع خواهد کرد. ولتاژهای سرج با پالسهای ضربه ای تست که معمولا 20  کیلوآمپر با شکل موج 20/8  میکروثانیه هستند شبیه سازی می شوند.

سرج ارستر کلاس B+C 

سرج ارستر کلاس C+B در مواقعی که اضافه ولتاژ ناگهانی رخ می دهد بالاترین حفاظت را دارد. کاربرد آن در تابلوسازی، مخابرات، مراکز صنعتی و نظامی و سیستم های الکتریکی می باشد. این نوع از سرج ارستر ها در حال حاضر تقریبا جایگزین برقگیرهای کلاس B شده اند. نه تنها جریان ها و اضافه ولتاژها ناشی از صاعقه را دمپ می کنند بلکه سرج های سویچینگ را نیز می توانند از بین ببرند. نکته جالب توجه در این نوع برقگیرها این است که قابلیت انعطاف بالایی در طراحی دارند و با سایر برقگیرها به خوبی هماهنگ می شوند. نکتۀ مهم بعدی اینکه این برقگیرها در زمان تخلیه جریان اضافی، گازهای خطرناک یونیزه تولید نمی کند، بنابراین نیاز نیست که از وسایل قابل اشتعال دور نگه داشته شود.

سرج ارستر کلاس D 

سرج ارسترهای کلاس D  آخرین مرحله از حفاظت را شامل می شوند و برای حفاظت در برابر کوپلینگ القایی و موج های سوییچینگ در مدار دستگاه های نهایی قبل از پریز برق و در نزدیکی تجهیزات نصب می شوند. ولتاژ این مدل نسبت به سایر برقگیرها پایین تر است و به همین دلیل بیشتر برای تجهیزات حساس مانند تلویزیون، یخچال، کامپیوتر، منبع تغذیه دوربین ها و اعلام حریق ها، دیتا سنترها و … استفاده می شود.

در تصویر زیر، نمونه هایی از انواع سرج ارستر های کلاس های مختلف را مشاهده می کنید:

سرج ارستر دیتا

مشخصا همه ما می دانیم که این روزها سیستم های دیتا و فناوری اطلاعات در بسیاری از صنایع مورد استفاده قرار می ­گیرد. قطعا سیستم های الکترونیکی ای که در آنها برای پردازش اطلاعات مورد استفاده قرار می گیرند، بسیار مهم هستند. پس اینجا با هم باید برگردیم به همان سوال و جواب اول مقاله و به این نتیجه برسیم که برای حفظ این سیستم ها در برابر خطرات و جلوگیری از میلیاردها تومان خسارت، حتما باید به فکر راه هایی باشیم.

این نوع از ارسترها در سیستم های مخابراتی، انتقال داده، دوربین مدار بسته، سیستم های اعلام حریق و غیره، به هدف جلوگیری از خسارت های ناشی از افزایش ناگهانی ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرند.

سرج ارستر خطوط مخابراتی

این نوع از ارسترها هم برای حفاظت از خطوط کابلهای CAF5 و CAT6  مورد استفاده قرار می گیرند. سرج ارسترهای مخابراتی، در وروری جعبه تقسیم کابل های تلفن نصب می شوند.

سرج ارستر دوربین مداربسته

قطعا یکی از بدترین مکان هایی که ممکن است تجهیزات الکترونیکی موجود در آن در زمان صاعقه آسیب زیادی ببینند فضای باز و بیرونی است. مشخصا اکثر دوربین های مدار بسته هم در این فضا قرار میگیرند. سرج ارستر دوربین مداربسته به دو نوع کابل کواکسیال و کابل LAN تقسیم می شود. این ارستر می تواند در صورت وقوع صاعقه در مسیر سیگنال و ارتباط الکتریکی دوربین ها، باعث جلوگیری از آسیب به دوربین شود.

در تصویر زیر، نمونه هایی از انواع سرج ارستر های دیتا را مشاهده می کنید:



مشاهده قیمت انواع سرج ارستر (برق گیر)

 

روش نصب سرج ارستر در مدارها چگونه است؟

سرج ارستر به صورت سری یا موازی در مدار قرار می گیرد. اتصال سری یا موازی بستگی به نوع کاربرد آنها دارد. همیشه سرج ارستر بعد از کلید اصلی و قبل از کلید جریان باقیمانده RCD  قرار می گیرد. اکثر سرج ارسترهای تولید شده توسط شرکتهای معتبر، به صورت ماژول هستند. معمولا از دو قطعه پایه و اجزا حفاظتی تشکیل می شود. اجزا حفاظتی به شکل خشاب مانند از پایه خارج شده یا به آن وارد میشود. هرچند در برخی ظرفیت های ضربه، پایه و اجزا حفاظتی یکپارچه بوده و قابل جداسازی نیستند.

سرج ارستر در انواع مختلفی ساخته می شود. انواع تک فاز، فاز و نول، نول، دو فاز، دو فاز و نول، سه فاز و سه فاز و نول. هر یک از آن ها با توجه به کاربرد و  محل و شرایط، مورد استفاده قرار می گیرد. مدار و عملکرد سرج ارسترها از یکدیگر مستقل است. برخلاف فیوزهای مینیاتوری، کلیدهای اتوماتیک یا موارد مشابه، اختلال در یکی از فازها موجب قطع هر سه یک شینه نصب سرج ارستر فاز نمی شود.

طول عمر سرج ارستر بستگی مستقیم به تعداد و قدرت صاعقه ها یا ضربات اضافه ولتاژهای حاصل از کلید زنی سوئیچینگ در شبکه دارد.

در پایه های دوپل و بالاتر، صرفا باس بار مسیرهای خروجی به ارت را به یکدیگر متصل می نماید. این کار فقط به منظور کاهش، و صرفه جویی در مقدار سیم‌کشی است.

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

بعد از اینکه فهمیدیم سرج ارستر چیست ، حال با کاربرد و موارد مصرف سرج ارستر در سیستم ها آشنا می شویم.

• سیستم های توزیع برق
• کنترلرهای منطقی قابل‌برنامه‌ریزی (plc)
• کنترلرهای موتور
• مدارهای روشنایی
• تجهیزات پزشکی.
• تجهیزات HVAC
• سیستم های کنترل فرایند
• پریز های برق صنعتی
• کانکشن ورودی دیتا
• مدارهای ارتباطی، خطوط تلفن یا فکس، فیدرهای تلویزیون کابلی.
• سیستم ‌های امنیتی، مدارهای علامت هشدار، مرکز سرگرمی یا تجهیزات استریو.
• لوازم خانگی

​​​​​ ​​​​​​​​خب حال که فهمیدیم سرج ارستر چیست ، در پایان هم برگردیم به سوال اول مقاله و بگوییم که:

اگر شما جزو آن افرادی هستید که همیشه ماشین و وسایل با ارزش دیگرتان را بیمه می کنید که از خسارت های احتمالی غیر قابل جبران جلوگیری کنید، الان هم زمان مناسبی است که به فکر بیمه کردن تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی گران قیمت و پر ریسک خودتان باشید و آنها را با خریدن یک سرج ارستر مناسب از تخریب محافظت کنید.

در ادامه، یک نمونه سرج ارستر در شکل زیر می بینید که مشخصات آن را بررسی می کنیم:

مشخصات فنی و عمومی این سرج ارستر:

دیاگرام سیم بندی سرج ارستر: