به چهار شیوه، تاسیسات الکتریکی موجود در یک ساختمان (با هر نوع کاربری) از نوسانات ولتاژ حاصل از کلید زنی در شبکه یا اصابت صاعقه صدمه می بینند. این چهار عامل خسارت زا راه حل تقریبا" یکسانی دارند که در ادامه به آن می پردازیم:
چنانچه صاعقه مستقیما" به آنتن صاعقه گیر نصب شده روی بنا اصابت کند، انرژی آن از طریق هادی های نزولی (سیم های فلزی کشیده شده از سقف به چاه ارت) منتقل می شود. این خبری خوبی برای حفاظت از بنای ساختمان در برابر تخریب و آتش سوزی است اما تاثیر این تخلیه انرژی در مدارهای الکتریکی حفاظت نشده، هولناک است. 50% انرژی تخلیه شده در زمین منتشر می شود و 50% دیگر از طریق سیم کشی ارت به داخل شبکه برق ساختمان بر می گردد. ولتاژ منتقل شده روی سیمهای برق، تلفن، شبکه، آنتن و ... موجب وارد شدن شوک الکتریکی به موجودات زنده (انسان و حیوان) می شود. آتش سوزی و انفجار و تخریب فیزیکی ناشی از تخلیه بار الکتریکی بسیار محتمل است و سوختگی تجهیزات الکتریکی در اثر نوسان ولتاژ قطعی است.
اصابت صاعقه به زمین موجب تولید میدان مغناطیسی بسیار قوی شده که باعث القای ولتاژ در خطوط انرژی و چاه های ارت اطراف تا شعاع 2 کیلومتر میشود. این حادثه در صورت نزدیکی نقطه اصابت به افراد، موجب برق گرفتگی، سوختگی انسان یا حیوان و گاها" مرگ می گردد. در بُعد مالی، صدمات ناشی از القای ولتاژ روی تجهیزات و بالا آمدن جریان قوی الکتریکی از چاههای ارت مجاور محل اصابت، خساراتی شبیه گزینه اول به همراه خواهد داشت.
با اصابت صاعقه به کابلهایی که از مسیرهای رو باز عبور کرده اند، انرژی صاعقه به سمت مصرف کنندگان منتقل می گردند. میزان این انرژی، بسته به نوع پوشش، محافظت و عایق کابل است. شوک الکتریکی به موجودات زنده، انفجار و آتش سوزی و سوختگی تجهیزات الکتریکی از عواقب چنین حادثه ای است.
القای صاعقه به زمین خورده و تولید موج ضربه (سرج) بر کابلهای مجاور، ضربات حاصل از سوئیچینگ در شبکه و قطع و وصل تجهیزات الکتریکی در اطراف، ورود و خروج بارهای خازنی و القایی به /از مدار، اتصال کوتاههای متداول در مکانهای مجاور و حوادث عادی همردیف، بزرگترین عامل تخریب مقاومت عایقی تجهیزات الکتریکی و سوختن آنهاست. تاثیر این اتفاقات مستقیما" از طریق کابلکشی برق وارد محیط ما شده و برای اماکنی که حفاظت نشده اند، مشکل ساز می شوند.
قطعه SPD با نام کامل Surge Protection Device که در ایران بنام سِرج اَرِستِر شناخته می شود، وسیله ای برای حفاظت در برابر اضافه ولتاژ ناگهانی است و و بر پایه نیمه هادیهای وریستوری یا قفس فارادی عمل می نماید.
حفاظت در برابر اضافه ولتاژ به این شکل عمل می نماید: بهنگام وقوع اضافه ولتاژ، یک دستگاه الکتریکی در معرض اختلاف پتانسیل بالایی قرار می گیرد که می تواند آنرا از بین ببرد، لذا اصلاح مشکل ضروری است. این امر با اتصال سریع و کوتاه مدت تمامی هادی ها توسط سرج ارستر انجام می شود. از طریق این فرآیند، دستگاه الکتریکی اکنون پتانسیل برابری را تجربه کرده و محافظت می شود. با توجه به اینکه یکی از هادی ها، سیم ارت و سیستم ارتینگ است، هم پتانسیل سازی، بمعنی تخلیه ضربه ولتاژ خطرناک در چاه ارت است.
دستگاه های الکتریکی و الکترونیکی دارای مقاومت عایقی در برابر ولتاژ مشخصی هستند. این مقاومت در برابر ولتاژ برای منبع تغذیه حداقل 1500 ولت است. سرج ارسترهای با کیفیت، تفاوت های پتانسیل را جبران کرده و اضافه ولتاژ را به مقدار کمتر از 1500 ولت محدود می کنند. به هر میزان سرج ارستر بتواند سطح این ولتاژ را در مدار پایین تر نگه دارد، از کارایی و نتیجه بهتری بهره مند است.
دستگاه هایی با دو اتصال مختلف (بعنوان مثال: تلویزیون‌ها، روترهای DSL، کنترل‌کننده‌های سیستم گرمایشی) در معرض خطرات خاص و بیشتری هستند. این دستگاه ها هم منبع تغذیه و هم اتصال جریان کم (اتصال داده، اتصال آنتن، خطوط سنسور) دارند. اتصالات اخیر باید به طور ویژه محافظت شوند، زیرا مقاومت در برابر اضافه ولتاژ این ورودی ها بسیار کم است. بنابراین لازم است تمامی اتصالات یک دستگاه در نظر گرفته شود. توصیه می شود که یک ساختار حفاظتی هماهنگ در نظر گرفته و اجرا شود.
یک دستگاه محافظ ولتاژ (SPD) از دستگاه های حساس مانند رایانه شخصی در برابر آسیب اضافه ولتاژ محافظت می کند.
تصویر، مدار حفاظت از اضافه ولتاژ یک سیستم یا یک دستگاه را نشان می دهد. سرج ارسترها در مسیر تمام واسط های موجود نصب می شوند و از ورود اضافه ولتاژ ممانعت می کنند.
لطفا برای ارسال نظرات و پیشنهادات خود فرم زیر را تکمیل و ارسال فرمایید .