سرج ارستر (Surge arrester) یک قطعه الکتریکی است که در تابلوهای برق نصب می شود تا تجهیزات الکتریکی را از آسیب های ناشی از جریان بیش از حد و ولتاژ بالا محافظت کند. سرج ارستر به این صورت عمل می کند که اگر ولتاژ آستانه بالاتر از 220 ولت باشد وارد عمل شده و ولتاژ اضافی را منتقل کرده و از صدمات جلوگیری می کند. از جمله عواملی که می تواند به تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی آسیب برساند یا عمر آنها را کاهش دهد عبارتند از: رعد و برق، اتصال کوتاه، سوئیچینگ یا تخلیه الکترواستاتیک. برقگیر جریان بار اضافی در تجهیزات الکترونیکی را به زمین متصل می کند، در نتیجه جریان اضافی را به زمین منحرف می کند و ولتاژ معمولی را به هادی انتقال میدهد. برای اطلاعات بیشتر با فروشگاه برق صنعتی آذر نیرو همراه باشید.

لزوم استفاده از سرج ارستر

زندگی روی زمین همیشه با خطرات طبیعی و انسانی همراه بوده است، یکی از این مخاطرات طبیعی رعد و برق است. همانطور که می دانید رعد و برق علاوه بر ضرر مالی باعث تلفات جانی نیز می شود. انسان ها همیشه سعی می کنند با مجموعه ای از ابزارها تلفات را کاهش دهند یک ابزار مهم برای مقابله با صاعقه برقگیر یا سرج ارستر است. از سویی دیگر خط برق توزیع، شاهد نوسانات مختلف ولتاژ خواهد بود. رعد و برق منبع اصلی نوسانات ولتاژ است. در هر ثانیه حدود 100 رعد و برق به زمین برخورد می کند. صاعقه پدیده ای تصادفی و غیرقابل پیش بینی است.

از دیگر منابع نوسانات ولتاژ می توان به نوسانات سوئیچینگ و اضافه ولتاژهای گذرا اشاره کرد. ولتاژ سوئیچینگ، اضافه ولتاژی است که در اثر تغییر شرایط عملیاتی سیستم رخ می دهد، و نوسان ولتاژ اصلی برای سرج ارسترهای کلاس ایستگاه هستند. نوسان سوئیچینگ جمع آوری انرژی و انتشار انرژی متعاقب آن است. اضافه ولتاژهای موقت در اثر خطاهای زمین در یک فاز ایجاد می شود و ولتاژ در فازهای کنترل نشده افزایش می یابد تا زمانی که خطا برطرف شود.

مشخصات فنی سرج ارسترها

1️⃣ولتاژ نامی(Nominal Voltage-Un): اصولا ولتاژ کاری نرمال یک سرج ارستر بوده و از آنجا که ارستر با خط موازی می باشد، مقدار آن باید بر اساس ولتاژ خط انتخاب شود.
2️⃣اضافه ولتاژ دائمی (Arrester Rated Voltag-Uc): این حداکثر ولتاژی است که برقگیر می تواند به طور مداوم بدون آسیب تحمل کند. به همین دلیل هر چه Uc برقگیر بیشتر باشد، بهتر و عمر مفید آن بیشتر می شود.
3️⃣ولتاژ حفاظتی (Voltage Protection level-Up): ولتاژی وجود دارد که ولتاژ بالاتر از آن باعث عملکرد برقگیر می شود و می تواند ولتاژ ورودی را به زمین منتقل کند. بنابراین، هرچه میزان UP کمتر باشد، بهتر است و حفاظت مناسبی از تجهیزات فراهم می کند.
4️⃣جریان نامی تخلیه (Nominal Discharge surge current-In): جریان تخلیه طبیعی است و شکل موج جریان (20.8)μs است تا تخلیه کننده بتواند بارها آن را زمین کند و آسیب نبیند، هر چه بیشتر باشد بهتر است. در حال حاضر برقگیرهایی با قدرت تا 100KA نیز موجود است. در حال حاضر In یکی از پارامترهای مهم برای انتخاب سرج ارستر است و باید به آن توجه ویژه ای شود.
5️⃣جریان تخلیۀ ماکزیمم (Max Discharge surge current-Imax): این حداکثر جریانی است که برقگیر می تواند به زمین تخلیه کند، اما ممکن است خود برقگیر پس از تخلیه آسیب ببیند.
6️⃣جریان ضربه (Lighting test current-limp): یک جریان لحظه ای با شکل موج (350/10) میکرو ثانیه، مشابه رعد و برق، با انرژی و جریان شناخته شده، تحت شرایط آزمایشگاهی به آشکارساز داده می شود و با آن آزمایش می شود. این جریان برای برقگیرهای کلاس B تعیین می شود.امروزه برقگیرهایی تا 100KA تولید می شود.

تکنولوژی به کار رفته در سرج ارستر

طبق استاندارد IEEE، متداول ترین اجزای مورد استفاده در یک سرج ارستر عبارتند از: متال اکسید وریستور (MOV)، دیود بهمنی و همچنین اسپارک گپ. وریستورها رایج ترین روش مورد استفاده برای محافظت از مدارهای AC هستند. اندازه جریان وریستور به سطح مقطع و شکل آن بستگی دارد. به طور کلی، سطح مقطع بزرگتر منجر به ظرفیت جریان بالاتر برقگیر می شود. متال اکسید وریستور معمولا به صورت گرد یا مستطیل هستند، اما در اندازه های استاندارد از 7 تا 80 میلی متر تولید می شوند. ظرفیت فعلی قطعات سرج ارستر بسیار گسترده است و به سازنده برقگیر بستگی دارد.

نحوه کارکرد سرج ارستر ها چگونه است؟

روش کار سرج ارستر به این صورت است که تا زمانی که ولتاژ سرجی در سیستم وجود نداشته باشد، این قطعات به صورت مداری هستند که در عملکرد سیستم اختلالی ایجاد نمی کنند. دلیل عملکرد خوب سرج ارستر در انتقال ولتاژ اضافی است که از وریستورهای اکسید فلزی (The Metal Oxide Varistor) یا MOV ساخته شده است. MOV یک نیمه هادی است که به ولتاژ بالا بسیار حساس است. در ولتاژ معمولی، MOV به عنوان یک عایق عمل می کند و جریانی از آن عبور نمی کند، اما در ولتاژ بالا، به عنوان رسانا 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.

برای محافظت از تجهیزات برق مصرفی و واحدهای صنعتی در برابر ولتاژهای گذرا، قبل از ورود به تجهیزات، برقگیر به هادی متصل می شود. نکاتی که در استفاده از برقگیر باید به آن توجه کرد این است که برقگیر رعد و برق را جذب نمی کند، آن را کاهش نمی دهد، بلکه جریان اضافی را به زمین منتقل می کند و همچنین برقگیر از دستگاه های متصل به موازات نصب شده با آن محافظت می کند.

انواع سرج ارستر (برقگیر)

🟣سرج ارستر کلاس B یا تایپ
🟣سرج ارسترکلاس c یا تایپ ІІ
🟣سرج ارسترکلاس B+C یا تایپ ІІ + І
🟣سرج ارسترکلاس D
🟣سرج ارستردیتا و مخابراتی
🟣سرج ارستر فتوولتاییک
🟣اسپارک گپ

5/5 - (1 امتیاز)