اختلاف پتانسیل الکتریکی (U) یا فشار برق با واحد اندازه گیری ولت (V)، کارِ لازم برای جابه‌جا کردن بار الکتریکی از نقطه‌ای به نقطهٔ دیگر است. اختلاف پتانسیل الکتریکی می‌تواند منجر به برقراری جریان الکتریکی از منبع تولید به مصرف کننده شود.

افت ولتاژ بیانگر چگونگی کاهش انرژی در یک مدار الکتریکی است. افت ولتاژها بواسطه گذر ولتاژ از مقاومت‌های داخلیِ منبعِ تولید انرژی، سیم و کابلها، اتصالاتی چون ترمینالها، پریزها، کلیدها، کنتاکتورها به وجود آمده‌اند. افت ولتاژهایی ناخواسته هستند که با هدر دادن انرژی موجب کاهش ولتاژ تغذیه می‌شوند. افت ولتاژ بیش از حد ممکن است موجب عملکرد نامطلوب وسایل الکتریکی شود و نشانگر تلف شدن انرژی روی سیستم سیم‌کشی می‌باشد.

علاوه بر این عواملی چون نوع سیم و کابل (قطر، جنس، طول)، میزان جریان عبوری، نوع اتصالات و نحوه متصل کردن مدارها، بارهای نامتعادل و عملکرد و تنظیم ترانسهای موجود بین منبع تولید برق و مصرف کننده، موثر بر افت ولتاژ می باشند. مطابق با استاندارد IEC، اگر ملاحظات خاصی در بین نباشد، افت ولتاژ از نقطه شروع تأسیسات تا محل مصرف نباید بیش از ۴٪ باشد. منظور از ملاحظات خاص می‌تواند افت ولتاژ موقت در لحظه راه اندازی موتورها یا کشیده شدن جریان‌ و سایر موارد مشابه باشد. از افت ولتاژهای موقتی مثل افت ناشی از ولتاژهای گذرا یا افت ولتاژ هنگام بروز اتصالی در سیستم می‌توان صرفنظر کرد.

افت ولتاژ در لامپ‌های رشته‌ای موجب به کاهش نور لامپ و افزایش طیف قرمز آن می‌شود. اما افت ولتاژ موتور باعث کاهش گشتاور راه‌اندازی و گشتاور بیشینه می‌شود. از طرفی موتور برای تامین توان مورد نیاز، مجبور به افزایش جریان عبوری از سیم پیچ می شود که منجر به افزایش دما و سوختن سیم پیچ می گردد.  تجهیزات الکترومکانیکی از قبیل کنتاکتورها در صورت کاهش ولتاژ تا یک حد خاص، دیگر درست کار نمی‌کنند. به عنوان مثال رفتار کنتاکتورها، چنانچه ولتاژ به ۸۵٪ مقدار نامی برسد عملاً بسیار ناپایدار است.

حال که با مفهوم ولتاژ و افت آن و عوارض ناشی از افت ولتاژ آشنا شدیم، متوجه می شویم که ماهیت افت ولتاژ با اضافه ولتاژ اساسا" متفاوت است و تبعا" راهکارهای مقابله با آن مجزا است. از لحاظ زیر ساختی، انتخاب صحیح سیم و کابلها یا افزایش سطح مقطع آنها برای فواصل طولانی و همچنین تعویض سیمهای فرسوده با عایق معیوب قدم ابتدایی در اصلاح شرایط است. چنانچه این موارد لحاظ گشته باشد و همچنان افت ولتاژ برقرار باشد، استفاده از استابلایزر برای تثبیت ولتاژ موثر است. استابلایزر علاوه بر جبران افت ولتاژ، می تواند اضافه ولتاژهای محدود را کاهش دهد.

توان استابلایزر می بایست با توان مصرفی متناسب باشد. کابل برق شهر وارد استابلایزر شده و دستگاههای الکتریکی برق مورد نیاز خود را از استابلایزر دریافت می کنند. به این ترتیب چنانچه برق ساختمانی 32 آمپر باشد، نیاز به استابلایز 32 آمپری است مگر اینکه استابلایزر تنها انرژی تجهیزات محدودی را تامین کند و حفاظت بصورت موضعی انجام گیرد. افزایش توان تثبیت کننده های ولتاژ (استابلایزر) موجب افزایش ابعاد و قیمت آن بمیزان قابل توجهی می گردد.

چنانچه پس از انجام توصیه های فوق، افت ولتاژ به میزان مطلوب اصلاح نگردید، لازم است دستگاههای الکتریکی را به هنگام افت ولتاژ از مدار خارج نمود. این عمل در اماکن مسکونی، اداری یا تجاری و البته برای دستگاه هایی مثل تلویزیون، یخچال و ... با تجهیزاتی چون محافظ یخچال یا محافظ وسایل الکترونیکی صورت می گیرد. اما در اماکن صنعتی یا حتی تاسیسات ساختمانهای مسکونی، توسط رله کنترل ولتاژ صورت می پذیرد.

محافظها با دو بازه تاخیری عرضه می گردند. محافظهای یخچال و فریزر (یا وسایلی دارای موتور الکتریکی هستند) دوره تاخیری بیشتری برای وصل مجدد هستند اما محافظ تجهیزات الکترونیکی مانند کامپیوتر و تلویزیون در زمان کوتاه تری مدار را وصل می نمایند.

کنترل ولتاژ تکفاز برای شبکه تکفاز استفاده شده و امکان تنظیم بازه ولتاژ از 0 تا 100 ولتاژ نامی مندرج بر آن را دارد. همچنین زمان تاخیر خطای گذرا و تاخیر در شروع مجدد، از ویژگیهای این نوع رله است. کنترل ولتاژ سه فاز، علاوه بر قابلیت تنظیم نوسان مجاز ولتاژ از 30%- تا 30%+ ولتاژ نامی، امکان قطع کردن مدار در صورت قطعی سیم نول شبکه، جابجایی فازها (جلوگیری از چرخش موتورها در جهت غیر مجاز)، مانتیورینگ تقارن فاز، قطع یکی از فازها (دو فاز شدن) به مصرف کننده می دهد.

 ⇐ جهت آشنایی با انواع رله های کنترلی شرکت تله هاسه اتریش (Tele Haase) اینجا را کلیک کنید. ⇒

با استفاده از رله های کنترلی در کنار کنتاکتور، محدودیتی در نظارت بر میزان جریان و توان دستگاههای مصرف کننده نیست. قابلیت حفاظت موضعی و حفاظت کلی از مزایای این تجهیزات است.

مجموعه این موارد در گروه نوسانات ولتاژ با بازه طولانی دسته بندی می شوند. این تجهیزات اعم از رله ها، استابلایزرها و ... در مقابل نوساناتی از آن بعنوان سرج یاد کردیم آسیب پذبر هستند و خود نیز قربانی می گردند. لذا حفاظت کامل تنها با ترکیبی از دستگاههای اشاره شده در این بخش در کنار سرج ارسترها بدست می آید. هر چند وجود هر یک تقلیل دهنده میزان خسارت خواهد بود.

مهم‌ترین علت‌های افت ولتاژ و بهترین راه‌حل برای هرکدام چیست؟

چنانچه بدنبال راهکارهای تخصصی تر برای مقابله با نوسان ولتاژ هستید، با تماس با تیم فنی سپاهان الکتریک از مشاوره رایگان برخوردار شوید.

 شما با کدامیک از مشکلات زیر مواجه هستید؟ انتخاب کنید و راه حل را از ما بخواهید.

1-  بعد از رفع خاموشی، سیم پیچ پمپ آب دود کرد و سوحت.  فن یخچال از کار افتاده. رعد و برق موجب سوختن وسایل برقی ام شده است. فن و هارددیسک کامپیوترم سوخته است. این چندمین بار است که دربازکن تصویری را تعمیر کرده ام. رله ولتاژی که خریده ام، کل برق ساختمان را قطع می کند.

2- با رفت و آمد برق لوازم خانگی ام سوخته است. در اطراف محل من، گارگاههای ساختمانی و صنعتی وجود دارد. دائما" مشغول جوشکاری هستند یا دستگاههای انرژی بر در فضای کارگاهی آنها وجود دارد. کم نور و پر نور شدن لامپها، تلویزیون، مانیتورها دائما مشاهده می شود.  شب گذشته دستگاه مایکروویو کار می کرد ولی امروز صبح روشن نشد. فریزر از کار افتاد و آب از زیر آن روان شد. در اطراف محل من، سرقت کابل برق متداول است و هر بار که سرقتی انجام می شود، به برخی از لوازم برقی من صدمه می خورد یا اختلالی در عملکرد آنها پیش می آید.

3- اصابت صاعقه به بام موجب تخریب فیزیکی و آتش سوزی شده است.

نویسنده: تیم فنی سپاهان الکتریک (تخصص: برق صنعتی)
تاریخ انتشار: 1 شهریور 1402
آخرین به‌روزرسانی: 21 تیر 1405