امروزه واژه برقگیر یا سرج ارستر (Surge Arrester) برای افرادی که در زمینه ساختمان یا تجهیزات برقی فعالیت می‌کنند چندان ناشناخته نیست. اما برای آن دسته از افرادی که نمی‌دانند برقگیر چیست باید بگوییم برقگیر یکی از بهترین ابزارهای حافظتی ساختمان‌ها و تجهیزات در برابر رعد و برق، ولتاژهای ناگهانی و برخورد صاعقه است. در ادامه با برقچی همراه باشید تا اطلاعات بیشتری در این زمینه بدست آوردید.
برقگیر چیست و چه کاربردی دارد؟
برقگیر دستگاهی است که با انتقال موج‌های الکتریکی به زمین مانند یک عایق الکتریکی عمل نموده و اضافه بار وارده را در زمین تخلیه می‌کند. از لحاظ ظاهری شبیه به یک میله رسانای طویل است که در بالای ساختمان‌ها یا پست‌های فشار قوی نصب می‌شود.
وظیفه اصلی یک برقگیر محدود کردن ولتاژ تجهیزات با تخلیه یا منحرف کردن جریان برق است. یعنی این دستگاه صاعقه و رعد و برق را متوقف یا جذب نمی‌کند، بلکه آن را منحرف نموده و جریان الکتریکی آن را محدود می‌کند تا بتواند از تجهیزات و ساختمان محافظت نماید. امروزه از این ابزار کاربردی بر روی کلیدهای مدار منازل، درون ترانسفورماتورهای نصب شده روی پایه یا قطب و همینطور روی دکل‌ها و تیرهای برق استفاده می‌کنند.
برقگیر چیست و چه کاربردی دارد؟
بیشتر بخوانید: برق چیست و چگونه تولید می شود؟ (به زبان ساده)
آشنایی با انواع برقگیر
نخستین دستگاهی که به عنوان برقگیر توسط بنجامین فرانکلین (Benjamin Franklin)، مخترع آمریکایی به کار برده شد تنها یک میله ساده فلزی بود که صاعقه را از ساختمان دور می‌کرد. امروزه با پیشرفت هرچه بیشتر تکنولوژی و کسب تجارب بالا در این زمینه موجب شده است تا انواع زیادی از برقگیر روی کار بیایند که عبارت‌اند از:
برقگیر میله‌ای
نوع میله‌ای یکی از ارزان‌ترین و قدیمی‌ترین انواع برقگیر است که هنوز هم کاربرد زیادی در این عرصه دارد. این دستگاه از دو میله نوک‌تیز تشکیل شده که یک از آنها بر روی بخش برق‌دار و دیگری در بدنه یا زیر ایزولاتور نصب شده و سپس به زمین متصل می‌شود. فاصله میان نوک دو میله باتوجه به ولتاژ، شرایط و زمان اعمال ولتاژ قابل تنظیم است. در واقع این برقگیر در مقابل ولتاژهای بالا و ناگهانی دست به تخلیه الکتریکی میزند و در برابر ولتاژ حداکثری مدار کاملا پایدار عمل می‌کند.
برقگیر با فاصله هوایی
یکی از کاربردی‌تری برقگیرها نوع شاخکی یا همان با فاصله هوایی است که اغلب در پست‌های فشار قوی مورد استفاده قرار می‌گیرند. با اینکه طراحی ساده‌ای دارند اما در بخش‌های مهمی همچون اتصال مقره به هادی یا بوشینگ‌های ترانس توزیع به کار می‌روند. حال نحوه کار این برقگیر چیست؟
عملکرد این وسیله بدین صورت است که در زمان برخورد صاعقه یا ولتاژ بالا میان شاخک‌های برقگیر قوس ایجاد شده و انرژی وارده به زمین منتقل می‌شود. بدین ترتیب تجهیزات یا ساختمان هیچ آسیبی نخواهند دید. یعنی در مدار انتقال نیرو معمولی در برابر ولتاژ نامی شبکه همچون یک کلید باز از خود عکس‌العمل نشان داده و در برابر ولتاژهای بالاتر شبکه همانند یک کلید بسته عمل می‌کند.
برقگیر بدون فاصله هوایی
این نوع برقگیر از خازن‌هایی بهره می‌برد که از قطعات اکسید روی ساخته شده‌اند. این قطعات به شکل قرص‌هایی با اندازه و سایز مختلف تولید شده‌اند که بر روی هم سوار می‌شوند. حجم کلی این دستگاه نسبت به دیگر انواع، کمتر بوده و ساختار ساده‌تری دارد. از آنجایی که این برقگیر در ولتاژهای پایین‌تر نیز قابل استفاده است می‌توان سطح ولتاژ حفاظتی ولتاژ حفاظتی تجهیزات را کاهش داد و در هزینه‌ها صرفه‌جویی کرد. از سوی دیگر میزان نشتی در این نوع برقگیر بسیار کم بوده و تقریبا به صفر می‌رسد.
برقگیر با مقاومت غیرخطی
منظور از برقگیر با مقاومت غیرخطی چیست؟ همانطورکه از نام آن پیدا است این وسیله از یک یا چند مقاومت غیرخطی با یک یا چند خازن سری تشکیل شده است. بخش مربوط به خازن‌ها و مقاومت الکتریکی در داخل یک ایزولاتور قرار می‌گیرد و به وسیله مواد عایق پوشانده می‌شود. این دستگاه به خاطر خازن‌های فواصل هوایی که دارد مانع از ورود ولتاژ الکتریکی نامی می‌شود. اما با افزایش ولتاژ در مدار فاصله هوایی میان خازن‌ها به هادی تبدیل شده و جریان الکتریکی را انتقال می‌دهند.
درواقع عملکرد خازن‌ها به گونه‌ای است که دربرابر حداکثر ولتاژ سیستم مقاوم بوده و در صورت تحمیل اضافه ولتاژ، جریان را قطع می‌کند. معمولا برای بالا بردن مقاومت برقگیر در مقابل ولتاژهای برگشتی از چندین خازن بهره می‌گیرند تا ولتاژ به شکل یکسان در هر یک از خازن‌ها پخش شود.
برقگیر خازنی
برقگیرهای خازنی در ولتاژهای فشار ضعیف مورد استفاده قرار می‌گیرند. بدین صورت که انرژی و بار ناشی از موج ولتاژ در درون خازن‌ها ذخیره می‌شود.
برقگیر فیوزی
طراحی این نوع از برقگیر به‌گونه‌ای است که همانند یک فیوز عمل نماید. یعنی در صورت عبور ولتاژ اضافه، می‌سوزد و موجب قطع اتصال به مدار می‌شود. جرقه ایحاد شده نیز به خاطر وجود گاز و مواد نسوز داخل آن به سرعت خاموش شده و به عبارتی یک عملکرد حفاظتی ثانویه را اجرا می‌کند.
انواع برقگیر
نحوه کار برقگیر چگونه است؟
پس از اینکه دانستیم برقگیر چیست و انواع آن کدام است نوبت آشنایی با نحوه کار این وسیله کاربردی است. همه ما می‌دانیم که برخورد صاعقه یا وجود نوسانات ولتاژ برق به یک سیستم الکتریکی می‌تواند کل مدار و دستگاه‌های متصل به آن را دچار آسیب کنند. برای جلوگیری از چنین وضعیتی که به آن شوک الکتریکی هم می‌گویند باید از برقگیر استفاده کنیم تا با ممانعت از ورود ولتاژ بالا از سیستم الکتریکی ما محافظت کند.
برقگیرها در حالت عادی درمقابل با ولتاژهای معمولی مقاومتی معادل چند صد مگا اهم از خود ارائه می‌دهند. دربرابر ولتاژهای ناگهانی و بالا مقاومتی نزدیک به صفر دارند و بار اضافی انرژی را با انتقال به زمین تخلیه می‌کنند. به عبارت دیگر برقگیر یک وسیله ولتاژ فعال به شمار می‌رود که جهت محافظت از تجهیزات الکترویکی در برابر نوسانات ولتاژ در کابل‌های داده و جریان الکتریکی از یک موج یا صاعقه کاربرد دارد.
بیشتر بخوانید: آموزش تصویری نصب کلید و پریز برق (0 تا 100)
تفاوت برقگیر و صاعقه گیر
فرق میان صاعقه‌گیر و برقگیر چیست؟ صاعقه‌گیر ابزاری است که از مدارهای الکتریکی در برابر برخورد صاعقه و آذرخش جلوگیری می‌کند. این وسیله با ایجاد مسیری ایمن جریان و قدرت صاعقه را به زمین منتقل می‌کند. یعنی ابتدا انرژی صاعقه از طریق رادارهای هوایی جذب نموده و سپس با استفاده از هادی‌های نزونی جریان آن را به سیستم ارتینگ (اتصال به زمین) می‌فرستد. با این توصیفات تفاوت میان برقگیر و صاعقه‌گیر را می‌توان در موارد زیر دانست:
- صاعقه‌گیر وظیفه حفاظت از تجهیزات برقی را از سطح بیرونی برعهده داشته و برقگیر از درون پنل این کار را انجام می‌دهد.
- برقگیر به عنوان یک صاعقه‌گیر نیز می‌تواند عمل کند اما صاعقه‌گیر امکان استفاده به عنوان برقگیر را ندارد.
- برقگیر جهت محافظت از تجهیزات و ساختمان دربرابر صاعقه، نوسانات ولتاژ و خطاهای الکتریکی به کار می‌رود. درحالی‌که صاعقه‌گیر تنها برای حفاظت از برخورد صاعقه و افزایش ولتاژ الکتریکی ناشی از آن استفاده می‌شود.
- صاعقه‌گیر در خارج از ساختمان و بالاترین بخش آن نصب می‌شود درحالی که برقگیر هم می‌تواند در ارتفاع و هم در تابلو برق خانه نصب شود تا به عنوانی برقگیر گذرا مورد استفاده قرار گیرد.
| ویژگی | برقگیر | صاعقه‌گیر |
|---|---|---|
| محل نصب | در ارتفاع و در تابلو برق خانه | در خارج از ساختمان و بالاترین بخش آن |
| وظیفه | حفاظت از تجهیزات و ساختمان دربرابر صاعقه، نوسانات ولتاژ، خطاهای الکتریکی، سوئیچینگ | حفاظت از تجهیزات برقی از سطح بیرونی |
| قابلیت | تنها برای حفاظت از برخورد صاعقه و افزایش ولتاژ الکتریکی ناشی از آن استفاده می‌شود | قادر به عملکرد به عنوان یک برقگیر |
تفاوت برقگیر و صاعقه گیر
بیشتر بخوانید: تفاوت کابل برق زمینی و هوایی (مقایسه کامل)
جمع بندی
در این مقاله به بررسی اهمیت و کاربردهای برقگیر در حفاظت از ساختمان‌ها و تجهیزات الکتریکی پرداختیم. همچنین با بررسی انواع مختلف برقگیرها از جمله میله‌ای، خازنی، فیوزی و غیره به این نتیجه رسیدیم که چگونه این ابزارها می‌توانند در مقابل ولتاژهای بالا و ناگهانی عمل کنند و تجهیزات و ساختمان را از خطرات رعد و برق و ولتاژهای ناگهانی محافظت نمایند. در انتها امیدواریم این مقاله برای شما مفید واقع شده باشد. از اینکه تا پایان مقاله همراه ما بودید سپاس گزاریم.
دیدگاه شما