محافظ ولتاژ، محافظ لوازم الکتریکی

امروزه بیش از هر زمان دیگری، دنیای شما به الکترونیک بستگی دارد. چه زمانی که از رایانه استفاده بکنید، چه تلویزیون تماشا بکنید و حتی زمانی که یک تلفن هوشمند شارژ می‎کنید! کیفیت برق برای شما بسیار مهم است. بنابراین، برای رسیدن به کیفیت برق بهینه و محافظت از تجهیزات الکتریکی با ارزش، استفاده از یک محافظ ولتاژ امری ضروری است.

حفاظت از سیستم قدرت شاخه‎ ای از مهندسی برق است که به حفاظت از سیستم های برق در برابر خطا‎ها قطع شدن برق قطعات خراب از بقیه شبکه‎ های برق می‎پردازد.

هنگامی که شما یک سیستم کامپیوتری را کنار هم قرار می‎دهید، یک قطعه از تجهیزات استانداردی که احتمالاً خریداری می‎کنید یک محافظ ولتاژ است. بیشتر طراحی‎ها از یک عملکرد واضح استفاده می‎کنند. محافظ ولتاژ به شما این امکان را می‎دهد که چندین قطعه را در یک پریز برق وصل کنید. با وجود تمام اجزای مختلفی که یک سیستم رایانه‎ای را تشکیل می‎دهند، محافظ ولتاژ قطعاً وسیله مفیدی برای شما خواهد بود.

مکانیزم کارکرد محافظ ولتاژ

مهم ترین وظیفه محافظ ولتاژ، محافظت از وسایل الکترونیکی در برابر افزایش قدرت (ولتاژ) است.

یک محافظ ولتاژ استاندارد، جریان الکتریکی را از طریق خروجی به تعدادی از دستگاه‎های الکتریکی و الکترونیکی متصل به نوار برق، منتقل می‎کند. اگر ولتاژ خروجی زیاد شود یا افزایش یابد محافظ ولتاژ، برق اضافی را به سیم پایه خروجی هدایت می‎کند.

در متداول ترین نوع محافظ ولتاژ، قطعه‎ای به نام واریستور ولتاژ اضافی را منحرف می‎کند. همانطور که در شکل زیر مشاهده می‎کنید، یک واریستور، بین خط برق گرم و خط اتصال زمین ارتباط ایجاد می کند.

یک واریستور دارای سه قسمت است: یک قطعه از مواد اکسید فلز در وسط، که توسط دو نیمه هادی به خط برق و زمین متصل شده است.

این نیمه هادی‎ها مقاومت متغیری دارند که به ولتاژ بستگی دارد. وقتی ولتاژ زیر یک سطح مشخص باشد، الکترون‌های نیمه هادی به گونه‎ای جریان می‎یابند که مقاومت بسیار بالایی ایجاد می‎کنند. زمانی که ولتاژ از آن سطح فراتر رود‎، الکترون‎ها رفتار متفاوتی دارند و مقاومت بسیار کمتری ایجاد می‎کنند. موقعی ولتاژ صحیح باشد‎، واریستور هیچ کاری انجام نمی‎دهد. وقتی ولتاژ خیلی زیاد باشد‎، واریستور می‎تواند جریان زیادی را برای از بین بردن ولتاژ اضافی هدایت کند.

به محض اینکه جریان اضافی به واریستور و به زمین هدایت می‎شود، ولتاژ در خط گرم به یک حد نرمال برمی‎گردد‎. بنابراین مقاومت واریستور مجدداً بالا می رود. به این ترتیب، واریستور فقط جریان ولتاژ را منحرف می‎کند‎. این در حالی است که به جریان استاندارد اجازه می‎دهد تا هر دستگاهی را که به محافظ ولتاژ متصل است، کار کند. از نظر استعاری، واریستور مانند یک دریچه حساس به فشار عمل می کند که فقط در صورت فشار زیاد باز می شود.

افزایش ولتاژ یا ولتاژ گذرا

افزایش سریع و ناگهانی ولتاژ، معمولاً کوچک بوده و مورد توجه شما قرار نمی‎گیرد‎. اما با گذشت زمان، این افزایش ولتاژ می‎تواند به تجهیزات حساس الکترونیکی آسیب برساند. در یک خانه متوسط ، این موج های کوچک می‎تواند به تعداد دفعات زیاد در طی یک روز رخ دهد.

افزایش ولتاژ به میزان قابل توجهی بالاتر از سطح تعیین شده در جریان برق است. در سیم کشی معمولی خانگی و اداری در ایران، ولتاژ استاندارد 220 ولت است. اگر ولتاژ از 220 ولت بیشتر شود، مشکلی وجود دارد و یک محافظ ولتاژ کمک می کند تا از خراب شدن وسیله الکترونیکی شما جلوگیری شود.

اگر افزایش ولتاژ به اندازه کافی زیاد باشد، می‎تواند صدمات سنگینی به دستگاه وارد کند. این اثر بسیار شبیه فشار زیاد آب بر روی یک شلنگ است. اگر فشار آب زیاد باشد، شلنگ می‎ترکد. تقریباً هنگامی که فشار الکتریکی زیادی از طریق سیم عبور می‎کند تقریباً همین اتفاق می‎افتد و سیم “ترک می خورد”. در واقع ، مانند رشته ای که در لامپ گرم می‎شود و می‎سوزد. اما این همان کارایی محافظ ولتاژ است. حتی اگر ولتاژ افزایش یافته بلافاصله دستگاه شما را خراب نکند‎، ممکن است فشار بیشتری را به اجزا وارد کند و آنها را به مرور از بین ببرد.

افزایش ولتاژ برق هنگامی اتفاق می افتد که چیزی بار برق را در بعضی از نقاط از خطوط برق افزایش دهد. این باعث افزایش انرژی پتانسیل الکتریکی می‏شود، که می‎تواند جریان برق خروجی شما را افزایش دهد.

منابع نوسانات جریان برق و ولتاژ

آشنا ترین منبع افزایش ولتاژ احتمالاً رعد و برق است. وقتی صاعقه به نزدیک یک خط برق برخورد می‎کند، چه در زیر زمین باشد، چه در یک ساختمان! انرژی الکتریکی می‎تواند فشار الکتریکی را میلیون‎ها ولت افزایش دهد. این امر باعث افزایش بسیار زیاد نیرو می‎شود که تقریباً بر هر محافظ ولتاژ غلبه خواهد کرد.

عامل متداول افزایش ولتاژ برق، کارکرد دستگاه‎های الکتریکی با قدرت بالا، مانند آسانسور، کولر و یخچال است. این تجهیزات پرقدرت برای روشن و خاموش کردن اجزایی مانند کمپرسورها و موتورها به انرژی زیادی احتیاج دارند. این سوئیچینگ تقاضای ناگهانی و مختصری از انرژی را ایجاد می‎کند که جریان ولتاژ ثابت سیستم الکتریکی را برهم می‎زند. در حالی که این موج‎ها در نزدیکی شدت موج صاعقه نیستند اما می‎توانند به قدری شدید باشند که به اجزای سازنده، بلافاصله یا به تدریج آسیب برسانند.

استفاده از محافظ ولتاژ، آری یا خیر؟

حال پیداست که افزایش جریان برق یک اتفاق غیر قابل پیش‎بینی است. در واقع با سیستم فعلی ما در تأمین برق خانه ‎ها و ادارات اجتناب ناپذیر است. این اتفاق سوال جالبی را به وجود می آورد! اگر جریان برق بخشی ذاتی از سیستم الكتریكی ماست، چرا 50 سال پیش نیازی به محافظ ولتاژ در خانه‎های خود نبودیم؟

پاسخ این است که بسیاری از اجزای موجود در دستگاه های الکترونیکی پیشرفته بسیار کوچکتر و ظریف تر از قطعات موجود در ماشین های قدیمی هستند. بنابراین به افزایش جریان حساس ترند. ریزپردازنده‎ها، که جزئی جدایی ناپذیر در همه رایانه‎ ها و همچنین بسیاری از لوازم خانگی هستند، به صورت ویژه ‎ای در برابر افزایش فشار حساس هستند. آنها فقط در صورت دریافت جریان پایدار در ولتاژ مناسب به درستی کار می‌کنند.

بنابراین، اینکه شما باید از محافظ ولتاژ استفاده کنید یا خیر! بستگی به این دارد که شما چه دستگاهی را به منبع تغذیه متصل می‎کنید.

هیچ دلیلی برای اتصال لامپ به محافظ ولتاژ در برابر ولتاژ وجود ندارد. زیرا بدترین اتفاقی که ممکن است به دلیل افزایش ولتاژ رخ دهد این است که لامپ شما می‎سوزد.

قطعاً باید برای رایانه خود از محافظ ولتاژ استفاده کنید. این ماده با اجزای حساس به ولتاژ پر شده است که افزایش برق می‎تواند خیلی راحت آسیب برساند. حداقل، این آسیب عمر کامپیوتر شما را کوتاه می‎کند و به راحتی می‎تواند تمام داده‎های ذخیره شده شما را از بین ببرد. رایانه‎ها اقلام بسیار گران قیمتی هستند و داده‎هایی که آنها در اختیار دارند اغلب غیرقابل تعویض هستند. بنابراین سرمایه گذاری در یک محافظ ولتاژ با کیفیت کاملاً منطقی است.

انتخاب و خرید یک محافظ ولتاژ کاربردی

خرید یک محافظ ولتاژ کاری سخت است زیرا محصولات تقریباً بی ارزش زیادی در بازار وجود دارد. تحقیق در مورد یک مدل خاص بهترین روش برای اطمینان از نتایج خوب است. در این مورد، مشاوران لوناشاپ آماده مشاوره درباره خرید یک محافظ ولتاژ با کیفیت هستند.