ارستر یا برقگیر دستگاهی است که درسیستم های قدرت بالا 1000 Vبرای حفاظت در برابر رعد و برق وسوئیچینگ موج مورد استفاده قرار می گیرد. سرج ارستر برای حفاظت از تجهیزات الکتریکی در برابر ولتاژ بیش از حد ناشی از عوامل خارجی نظیر (رعد و برق) و یا تغییر جریان داخلی مورد استفاده قرار می گیرد. سرج ارستر هادی موجود در وسایل الکترونیکی را به زمین متصل می کند و از این طریق جریان اضافی را به زمین منتقل می نماید و ولتاژ نرمال را به هادی انتقال می دهد.
دلیل عملکرد مناسب سرج ارستر(برق گیر) در انتقال ولتاژ اضافی آن است که در ساختار آن از اکسید فلز وریستور (The Metal Oxide Varistor) یا MOV می باشدMOV . یک نیمه هادی است که به ولتاژ بالا بسیار حساس می باشد. در ولتاژ های عادی MOV به صورت یک عایق عمل می کند و جریان از آن عبور نمیکند، اما در ولتاژ های بالا مانند یک هادی عمل می کند . در واقع وریستور مانند یک سوئیچ باز در زمان ولتاژ عادی و یک سوئیچ بسته در زمان ولتاژ بالا عمل می کند.
SPD چیست؟
SPD یا Surge Protection Device همان سرج ارستر یا برق گیر می باشد.
این وریستور به نسبت ولتاژهای متفاوتی که وارد ارستر (SPD) می شوند دارای مقاومت های مختلف می باشد و از این طریق ولتاژ را کنترل می نماید. برای محافظت از تجهیزات مصرفی الکتریکی و واحد های صنعتی در برابر ولتاژ های گذرا ارستر قبل از ورودی تجهیزات به هادی متصل می گردد . مواردی که باید در هنگام ارستر مورد توجه قرار داد این است که ارستر (برقگیر) رعد و برق را جذب نمیکند با آن را کاهش نمی دهد بلکه جریان اضافی را به زمین منتقل می کند، همچنین ارستر از دستگاه هایی محافظی می کند که به طور موازی با آن نصب شده اند.
دسته بندی سرج ارستر یا برق گیر :
- ارسترهای کلاس B یا کلاس І
- ارسترهای کلاس c یا کلاس ІІ
- ارسترهای کلاس B+C یا کلاس ІІ + І
- ارسترهای کلاس D
- ارسترهای دیتا و مخابراتی
ارستر کلاس B :
(Lightning Current Arrester)
این ارسترها به عنوان حفاظت اولیه در برابر صاعقه با تحمل جریان KA 100 (کیلو آمپر) مورد استفاده قرار می گیرد.
این نوع از سرج ارستر به منظور محافظت از دستگاه های الکترونیکی در برابر جریان گذرای ناشی از رعد و برق استفاده می شود و دارای بهره وری و اثر بخشی بالایی می باشد. این سرج ارستر تک قطبی می باشد و برای حفاظت از تاسیسات برقی و تجهیزات الکترونیکی در هنگام اضافه ولتاژ و یا جریان رعد و برق مستقیم مورد استفاده قرار می گیرد و دارای ظرفیت تخلیه بالایی می باشد و برای استفاده و نصب IV نیز مناسب می باشد.
ارستر کلاس B+C :
(Lightning Current Arrester)
این نوع ارسترها بالاترین حفاظت را در حالت اضافه ولتاژ ناگهانی دارا می باشند و در تابلو سازی، مخابرات، مراکز صنعتی و نظامی مورد استفاده قرار می گیرند. امروزه بیشتر از این ارسترها استفاده می شود.
سرج ارستر کلاس B+C برای حفاظت از سیستم های الکتریکی در زمان توزیع ولتاژ پایین ناشی از رعد و برق و یا سوئیچ داخلی دستگاه های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد. ویژگی این نوع از سرج ارستر آن است که به هنگام تخلیه جران اضافی گاز های داغ یونیزه صادر نمیکند بنا بر این نیاز نیست که از وسایل قابل اشتعال دور نگاه داشته شود.
ارستر کلاس D :
(Lightning Current Arrester)
جهت تکمیل و مقابله با اضافه ولتاژ از این نوع ارستر یا برقگیر ها استفاده می گردد.
سرج ارستر کلاس D در خطوطی که دارای ولتاژ پایین می باشند مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع ازسرج ارستر نمی بایست در معرض مستقیم رعد و برق قرار گیرد. سرج ارستر کلاس A برای تغییرات جزئی جریانs µ 20/ 8 با حداکثر پیک 5kv طراحی شده است.
ارستر مخابراتی یا دیتا
این نوع ارسترها برای حفاظت از خطوط کابلهای CAF5 و CAT6 و همچنین برای حفاظت از دوربین ها مورد استفاده قرار می گیرد.
ارستر دوربین :
جهت محافظت از انواع دوربین ها می باشد،در صورت رعد و برق و صاعقه در خط می تواند باعث جلوگیری از سوختن دوربین گردد.
ارستر TNC
ارستر BNC
ارستر Type N
ارستر UHF
انواع برقگیر و صاعقه گیر:
برق گیر از داخل نصب و صاعقه گیر از تجهیزات خارج محافظت می‌کند. در زیر به معرفی و کاربرد هریک از آن‌ها پرداخته‌ایم:
برق گیر میله‌ای
از قدیمی‌ترین؛ ساده‌ترین و ارزانترین برق گیرها، برق گیر میله‌ای است که هرچند، مدت زیادی از ساخت آن می گذرد؛ اما همچنان کاربردهای فراوانی دارد. این وسیله از دو میله نوک تیز ساخته شده که یکی از میله‌ها در قسمت برق‌دار نصب شده و میله دیگر در زیر ایزولاتور و یا بدنه نصب شده و به زمین متصل می‌شود.
برق گیر شاخکی یا جرقه ای با فاصله هوایی
دومین نوع برقگیر در مقاله برقگیر چیست ، برقگیر ساخته شده از دو میله یا دو شاخک است که متناسب با ولتاژ، در فاصله مشخصی بین هادی و زمین قرار گرفته و هنگامی که اضافه ولتاژی رخ دهد، بین این دو شاخک قوس الکتریکی برقرار شده و با شکست استقامت الکتریکی هوا اضافه ولتاژ را به زمین منتقل می‌کنند.
برق گیر با مقاومت غیر خطی
این نوع صاعقه گیر شامل یک یا چند خازن سری و یک یا چند مقاومت غیر‌خطی ساخته شده است.
در صورت بالا رفتن ولتاژ سیستم به دلیل بروز صاعقه یا دلایل دیگر، فواصل هوایی بین خازن‌ها هادی شده و جریان الکتریکی را از خود عبور میدهند.
برق گیر بدون فاصله هوایی
یکی دیگر از انواع برقگیرها، برقگیر بدون فاصله هوایی می‌باشد.
خازن‌های سری این وسیله از اکسید روی تشکیل شده است.
این خازن‌ها به شکل دایره‌هایی با اندازههای گوناگون ساخته شده و روی هم قرار میگیرند.
این نوع از ارسترها از نظر ساخت سادهتر بوده و از سایز کوچکتری نیز برخوردار می‌باشد.
این نوع صاعقه گیرها در ولتاژهای پائین عمل می‌کنند؛
بنابراین می‌توان سطح ولتاژ حفاظت تجهیزات را کاهش داد و از این طریق، در هزینهها صرفهجویی نمود.
علاوه براین، جریان نشتی در این نوع برقگیرها بسیار ناچیز و تقریباً صفر است.
برق گیر خازنی
این نوع برقگیر برای ولتاژهای فشار ضعیف مناسب بوده و کاربرد دارد.
در این وسیله، خازن انرژی حاصل از موج ولتاژ را در خود ذخیره می‌کند.
برق گیر فیوزی
این نوع صاعقه گیرها به گونه‌ای ساخته می‌شود که در مقابل عبور ولتاژ قوی که سبب عبور جریان الکتریکی بالایی از برقگیر شود، میسوزد و جرقه ایجاد شده درون آن توسط گاز یا مواد نسوز خود برقگیر خاموش خواهد شد.
از این نوع صاعقه گیرها اغلب به عنوان حفاظت ثانویه استفاده می‌شود.
4 نکته مهم در انتخاب برقگیر
یک صاعقه گیر مناسب باید جهت به حداقل رساندن خسارات و آسیب‌های احتمالی در ولتاژ نامی شبکه از امپدانس بی‌نهایت برخوردار باشد.
جهت محدودسازی سطح ولتاژ در اضافه ولتاژ از امپدانس پایینی برخوردار باشد.
یک ارستر ایده آل باید بتواند انرژی ولتاژ اضافه را بدون آسیب رساندن به خود دفع یا ذخیره نماید.
باید بعد از دفع ولتاژ اضافه، بتواند به شرایط مدار (حالت کار عادی) بازگردد.
چرا باید از برقگیر استفاده کنیم؟
برای پاسخ به پرسش اهمیت استفاده از برقگیر چیست ؟ می توان گفت: استفاده از برقگیر صاعقه گیر یا ارستر برای جلوگیری ازموارد زیر بسیار ضروری است:
آسیب و صدمه انسانی
ایجاد خسارت به ساختمان
ایجاد خسارت به تجهیزات الکتریکی و ارتباطی
بروز خطا در داده و اطلاعات ارسالی
از کار افتادگی و توقف دستگاه‌ها