تجزیه و تحلیل تفاوت بین محافظ های اضافه ولتاژ و صاعقه گیر در اصول کاری و کاربردها

در سیستم های قدرت و تجهیزات مختلف الکتریکی، اضافه ولتاژ و صاعقه دو مورد از رایج ترین و مخرب ترین خطرات ایمنی هستند. برای کاهش این خطرات، محافظ های اضافه ولتاژ (SPDs) وصاعقه گیرمعمولاً در برنامه های مهندسی نصب می شوند.

اگرچه هر دو دستگاه حفاظت الکتریکی هستند، اما تفاوت های قابل توجهی در اشیاء محافظت شده، اصول کار و سناریوهای کاربردی دارند و نمی توان آنها را به سادگی جایگزین یا جایگزین کرد.

I. محافظ اضافه ولتاژ: "خط اول دفاع" در برابر اضافه ولتاژ سیستم داخلی

محافظ‌های اضافه ولتاژ، که معمولاً به عنوان دستگاه‌های حفاظت از نوسانات (SPD) نیز شناخته می‌شوند، عمدتاً برای محافظت در برابر اضافه ولتاژهای تولید شده در سیستم قدرت استفاده می‌شوند، مانند:

اضافه ولتاژ عملیاتی (روشن، خاموش شدن، تغییرات بار ناگهانی)

اضافه ولتاژ القایی

موج های ناشی از صاعقه (صاعقه های غیر مستقیم)

اصل کار

هنگامی که ولتاژ سیستم در محدوده نرمال باشد، محافظ اضافه ولتاژ در حالت امپدانس بالا قرار دارد و تقریبا هیچ تاثیری بر عملکرد سیستم ندارد.

هنگامی که ولتاژ خط به طور لحظه ای از مقدار مجاز خود فراتر رفت، اجزای غیر خطی داخل محافظ به سرعت انرژی اضافی را هدایت، منحرف، بستن یا جذب می کنند و در نتیجه ولتاژ در انتهای تجهیزات را به محدوده ایمن محدود می کنند.

اجزای عملکردی رایج عبارتند از:

وریستور اکسید فلز (MOV)

لوله تخلیه گاز (GDT)

یکسو کننده کنترل شده سیلیکونی (SCR)

مکان های نصب معمولی

کابینت توزیع برق انتهای خط ورودی

سیستم شینه

قسمت جلویی تجهیزات دقیق (PLC، ابزار، تجهیزات ارتباطی و غیره)

عملکرد اصلی آن عبارت است از: کاهش دامنه اضافه ولتاژ و محافظت از عایق تجهیزات و قطعات الکترونیکی داخلی.

II. صاعقه گیر: ارائه "مسیری برای انرژی صاعقه"

صاعقه گیرها در درجه اول برای محافظت در برابر برخورد مستقیم صاعقه و موج های صاعقه قوی استفاده می شوند. تمرکز بر روی "ولتاژ محدود" نیست، بلکه بر تخلیه سریع جریان صاعقه است.

اصل کار

هنگامی که صاعقه به خط انتقال یا ساختمان برخورد می کند، صاعقه گیر می تواند در مدت زمان بسیار کوتاهی یک کانال با امپدانس کم تشکیل دهد و مستقیماً انرژی عظیم صاعقه را به زمین منحرف کند و از عبور جریان صاعقه از بدنه تجهیزات یا ساختار ساختمان جلوگیری کند و در نتیجه کاهش:

خرابی تجهیزات

آسیب عایق

خطر برق گرفتگی برای پرسنل

تحت هیچ صاعقه یا شرایط عملیاتی معمولی، صاعقه گیر اساساً در عملکرد سیستم شرکت نمی کند.

 انواع رایج

صاعقه گیر از نوع پین

برقگیرهای اکسید فلز (نوع بدون شکاف)

سناریوهای کاربردی معمولی

خطوط انتقال و توزیع

پست های فرعی

سیستم های حفاظت در برابر صاعقه ساختمان

تاسیسات برق در فضای باز

صاعقه گیرها به جای کنترل دقیق ولتاژ بر محافظت در برابر برخورد مستقیم صاعقه و اتلاف انرژی تاکید دارند.

مقایسه بین محافظ های اضافه ولتاژ و صاعقه گیر

IV. رویکرد انتخاب صحیح در عمل مهندسی

در مهندسی عملی، محافظ‌های برق و صاعقه‌گیر اغلب به‌جای اینکه به‌عنوان یک یا یا انتخاب انتخاب شوند، به صورت ترکیبی استفاده می‌شوند:

صاعقه گیر: مسئول "انسداد و انحراف صاعقه"

محافظ برق: مسئول "کاهش نوسانات باقیمانده و محافظت از تجهیزات حساس" است.

تنها با تشکیل یک سیستم حفاظت درجه بندی شده می توان ایمنی و پایداری سیستم الکتریکی را تحت خطرات دوگانه برخورد صاعقه و اضافه ولتاژ سیستم به طور واقعی افزایش داد.