تفاوت بین یک محافظ برق و یک برقگیر چیست؟

هنگامی که صحبت از ایمنی الکتریکی می شود، اصطلاحات محافظ برق و برقگیر اغلب به جای یکدیگر استفاده می شوند. این سردرگمی قابل درک است - هر دو از سیستم های الکتریکی در برابر افزایش ولتاژ محافظت می کنند. با این حال، طراحی، کاربرد و ویژگی های عملکرد آنها به طور قابل توجهی متفاوت است.

درک تفاوت بین این دو دستگاه محافظ بسیار مهم است، چه در حال محافظت از لوازم الکترونیکی خانه خود باشید و چه مهندسی یک شبکه برق در مقیاس بزرگ.

 

تعریف و کارکرد

محافظ برق چیست؟

محافظ ولتاژ، که گاهی اوقات به عنوان یک دستگاه کاهش ولتاژ شناخته می شود، یک جزء کم ولتاژ است که معمولاً در خانه ها و ادارات یافت می شود. عملکرد اصلی آن محافظت از لوازم الکترونیکی حساس مانند رایانه ها، روترها، تلویزیون ها و لوازم آشپزخانه در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ است. این سنبله ها اغلب از نوسانات جزئی برق، صاعقه های نزدیک یا رویدادهای سوئیچینگ در شبکه منشا می گیرند.

محافظ‌های برق معمولاً دارای واریستورهای اکسید فلزی (MOV) یا لوله‌های تخلیه گاز (GDT) هستند که به عنوان مسیری برای انحراف ولتاژ اضافی از دستگاه‌های متصل عمل می‌کنند. MOV ها رایج ترین جزء داخلی هستند و بسیار پاسخگو هستند و میلی ثانیه یا حتی میکروثانیه زمان واکنش را ارائه می دهند.

برقگیر چیست؟

الف برقگیر ، در مقابل، یک دستگاه ولتاژ بالا است که برای محافظت از سیستم های الکتریکی در مقیاس بزرگ طراحی شده است. اینها معمولاً در شبکه‌های انتقال و توزیع نیرو، پست‌ها، ترانسفورماتورها و زیرساخت‌های انرژی تجدیدپذیر مانند مزارع بادی و نیروگاه‌های خورشیدی نصب می‌شوند.

نقش اصلی برقگیر این است که مسیری با امپدانس کم برای نوسانات اضافه ولتاژ - مانند موارد ناشی از رعد و برق یا سوئیچینگ - فراهم کند تا به طور ایمن به زمین جریان یابد و در نتیجه از آسیب به عایق و سایر اجزای حیاتی جلوگیری شود.

برقگیرهای مدرن معمولاً از اکسید روی (ZnO) به عنوان ماده اصلی خود استفاده می کنند که ویژگی های مقاومت غیر خطی برتری را ارائه می دهد. اینها به عنوان مهار کننده های اکسید فلزی (MOA) شناخته می شوند و در دو نوع اصلی وجود دارند: مهار کننده های اکسید روی با شکاف و زینک اکساید بدون شکاف.

 

تفاوت های کلیدی

1. محدوده ولتاژ و سطح کاربرد

یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های محافظ برق و برقگیر در محدوده ولتاژ و سطح کاربرد آنها نهفته است.

محافظ های برق برای سیستم های ولتاژ پایین ساخته شده اند که معمولاً زیر 600 ولت کار می کنند. آنها برای محافظت از لوازم الکترونیکی مصرفی و تجهیزات IT مانند لپ‌تاپ، روتر، تلویزیون و رایانه‌های رومیزی در برابر افزایش ولتاژ کوتاه مدت طراحی شده‌اند. این سنبله ها ممکن است ناشی از نوسانات شبکه برق محلی، سوئیچینگ برق، یا برخورد صاعقه در نزدیکی باشد.

در مقابل، یک برقگیر برای محیط های با ولتاژ متوسط ​​تا بالا طراحی شده است که بسته به کاربرد، اغلب از 3 کیلو ولت تا بیش از 800 کیلوولت رتبه بندی می شود. برقگیرها مانند برقگیر 34 کیلوولت و برقگیر 132 کیلو ولت در حفاظت از زیرساخت های برق بسیار مهم هستند. اینها عبارتند از پست ها، خطوط انتقال هوایی، سیستم های کابلی زیرزمینی، نیروگاه های بادی و خورشیدی و تاسیسات صنعتی بزرگ. برقگیرها برای جلوگیری از خرابی عایق، آسیب تجهیزات و مسائل مربوط به قابلیت اطمینان طولانی مدت در شبکه های برق ضروری هستند.

2. اجزای داخلی

طراحی داخلی یک محافظ برق و یک برقگیر نشان دهنده استفاده و سطح ولتاژ مورد نظر آنها است.

محافظ‌های سرج معمولاً از واریستورهای اکسید فلزی (MOV)، لوله‌های تخلیه گاز (GDT) یا قطعات نیمه‌رسانای مشابه استفاده می‌کنند. بسیاری از محافظ‌های برق درجه مصرف‌کننده، مدارهای فیلتر EMI/RFI را نیز یکپارچه می‌کنند، که به سرکوب نویز الکتریکی که می‌تواند با الکترونیک حساس تداخل ایجاد کند، کمک می‌کند. در حالی که این قطعات سریع عمل می کنند و برای نوسانات انرژی کمتر موثر هستند، اما قادر به کنترل اضافه ولتاژهای گذرا بزرگی که در سیستم های برق دیده می شود نیستند.

از سوی دیگر، یک قطع‌کننده ولتاژ برای حفاظت از نوسانات به شدت به وریستورهای اکسید روی (ZnO) متکی است. طرح‌های قبلی از بلوک‌های ZnO با شکاف‌های جرقه‌ای استفاده می‌کردند، جایی که شکاف اجازه تشکیل قوس را می‌داد و موج را تخلیه می‌کرد. با این حال، این چالش‌های تعمیر و نگهداری را به دلیل قوس‌های باقیمانده ایجاد کرد. مهار کننده های اکسید فلزی مدرن (MOA) به طور کلی بدون شکاف هستند، که خطر قوس الکتریکی را حذف می کند و پاسخ آنی به رویدادهای اضافه ولتاژ را امکان پذیر می کند. گیره های اکسید روی بدون شکاف، دوام برتر، عمر مفید و قابلیت اطمینان بالاتر را به ویژه در شرایط محیطی سخت ارائه می دهند.

3. محل نصب و موارد استفاده

روش نصب و سناریوهای استفاده برای محافظ برق و برقگیر به دلیل قابلیت های کنترل ولتاژ مربوطه آنها به طور قابل توجهی متفاوت است.

محافظ برق برای سهولت استفاده طراحی شده است. آنها اغلب مستقیماً در پریزهای دیواری، نوارهای برق یا واحدهای توزیع برق (PDU) نصب می شوند. این دستگاه‌ها برای دفاتر خانگی، اتاق‌های رسانه، دفاتر تجاری و محیط‌های سرور که در آن‌ها سهولت اتصال و بازی ضروری است و فضا محدود است، عالی هستند.

با این حال، برقگیرها به طور دائم در زیرساخت های الکتریکی نصب می شوند. مکان‌های معمولی شامل پست‌های فشار قوی، فیدرهای توزیع، سوئیچ‌خانه‌ها و تأسیسات انرژی‌های تجدیدپذیر مانند توربین‌های بادی و مزارع خورشیدی است. برقگیر در هر سیستم مبتنی بر شبکه که در برابر اضافه ولتاژهای گذرا ناشی از برخورد صاعقه، عملیات سوئیچینگ یا خطاهای سیستم آسیب پذیر است ضروری است. قرارگیری استراتژیک آنها به حفظ پایداری شبکه و طول عمر تجهیزات کمک می کند، به ویژه در مناطقی که مستعد آب و هوای شدید یا شرایط بار نوسان هستند.

 

کاربردهای مقایسه ای

محافظ برق: کجا و چرا؟

• خانه‌های مسکونی : از تلویزیون‌های هوشمند، کنسول‌های بازی، رایانه‌ها و لوازم هوشمند محافظت کنید.

• محیط های اداری : پرینترها، مودم ها، روترها و ایستگاه های کاری ایمن.

• مراکز داده : از خرابی و خرابی تجهیزات به دلیل نوسانات جزئی ولتاژ جلوگیری می کند.

این دستگاه ها نسبتا ارزان هستند و به راحتی قابل تعویض هستند. با این حال، آنها برای کنترل ولتاژهای شدید موجود در محیط های صنعتی یا صنعتی مناسب نیستند.

جرقه گیر: موارد استفاده بحرانی

پست ها و شبکه های انتقال: برقگیرهای 132 کیلوولت معمولاً در انتقال ولتاژ بالا برای جلوگیری از خرابی تجهیزات و خرابی عایق استفاده می شوند.

سیستم های توزیع: برقگیرهای 34 کیلوولت از فیدرهای ولتاژ متوسط ​​و تابلو برق محافظت می کنند.

تاسیسات انرژی های تجدیدپذیر: مزارع بادی، ایستگاه های خورشیدی و سیستم های ذخیره باتری، همگی از برق گیر برای اطمینان از یکپارچگی سیستم در هنگام اختلالات ولتاژ استفاده می کنند.

در تمام این کاربردها، برقگیرهای MOA به دلیل زمان پاسخ سریع و عمر طولانی آنها ترجیح داده می شوند.

 

عملکرد و ظرفیت حفاظتی

زمان پاسخگویی

محافظ‌های ولتاژ در نانوثانیه به میکروثانیه پاسخ می‌دهند - مناسب برای وسایل الکترونیکی که به حفاظت سریع اما کم انرژی نیاز دارند.

سرج گیرها، به ویژه انواع بدون شکاف ZnO، در عرض میکروثانیه پاسخ می دهند و از بازگشت قوس یا فلاش اوور در محیط های با ولتاژ بالا جلوگیری می کنند.

قابلیت مدیریت انرژی

• محافظ برق : برای نوسانات تا چند صد ژول طراحی شده است.

• برقگیرها : می توانند به طور ایمن ده ها هزار آمپر را تحمل کنند، و درجه بندی شده اند تا کیلوژول تا مگاژول انرژی را بدون آسیب دائمی تلف کنند.

قابلیت استفاده مجدد و دوام

• محافظ برق : با گذشت زمان، به ویژه پس از نوسانات مکرر، تخریب می شوند. ممکن است نیاز به تعویض منظم داشته باشد.

• برقگیرها : طرح های MOA خواص خود ترمیمی را ارائه می دهند و می توانند چندین نوسانات پرانرژی را تحمل کنند، که اغلب 10 تا 20 سال در سرویس با حداقل تعمیر و نگهداری دوام می آورند.

 

به کدام یک نیاز دارید؟

برای صاحبان خانه و مشاغل کوچک:

اگر می خواهید لوازم الکترونیکی شخصی خود را در برابر نوسانات جزئی ولتاژ محافظت کنید، یک محافظ برق انتخاب کنید. به دنبال واحدهایی با رتبه انرژی متناسب با تجهیزات شما و دارای نشانگرهای بصری که وضعیت حفاظت را نشان می دهند، بگردید.

برای تاسیسات، مهندسین و اپراتورهای صنعتی:

هنگام محافظت از دارایی های ولتاژ بالا، یک برقگیر – به خصوص یک برقگیر بدون شکاف اکسید روی – انتخاب کنید. بسته به پیکربندی شبکه و سطح ولتاژ، ممکن است به موارد زیر نیاز داشته باشید:

• برقگیر 34 کیلوولت برای فیدرهای توزیع ولتاژ متوسط.

• برقگیر 132 کیلوولت برای پایانه ها و پست های خطوط انتقال.

 

نتیجه گیری

در حالی که محافظ برق و برقگیرها یک هدف مشترک دارند - محافظت از سیستم ها در برابر افزایش ولتاژ - آنها برای محیط های کاملا متفاوت طراحی شده اند. محافظ برق برای مصارف خانگی و اداری ایده آل هستند، در حالی که برقگیرها در سیستم های برق صنعتی و صنعتی ضروری هستند.

پیشرفت تکنولوژی فلزی مهار کننده اکسید (MOA)، به ویژه در برقگیرهای اکسید روی بدون شکاف، حفاظت ولتاژ بالا را با زمان پاسخ بهتر، نیازهای تعمیر و نگهداری کمتر و عمر طولانی تر تغییر داده است. چه با یک سیستم توزیع 34 کیلوولت یا یک شبکه انتقال 132 کیلو ولت کار می کنید، انتخاب نوع برقگیر مناسب می تواند به معنای تفاوت بین پایداری سیستم و خرابی پرهزینه باشد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات برقگیر و راه حل های حفاظتی مناسب، توصیه می کنیم تخصص Hebei Jiuding Electric Co., Ltd. را بررسی کنید. فناوری پیشرو در صنعت، پشتیبانی حرفه ای و قابلیت اطمینان اثبات شده آنها را به یک شریک قابل اعتماد برای حفاظت از برق مدرن تبدیل می کند.