رده:سرج ارستر: تفاوت میان نسخه‌ها

سرج ارستر یا وسیله حفاظت در برابر اضافه‌ولتاژ (Surge Protective Device – SPD) تجهیزی الکتریکی است که با محدود کردن اضافه‌ولتاژهای گذرا و هدایت جریان‌های ناشی از صاعقه، کلیدزنی یا پدیده‌های القایی، از تجهیزات الکتریکی، الکترونیکی و مخابراتی محافظت می‌کند. این تجهیز یکی از مهم‌ترین اجزاء سیستم حفاظت داخلی در برابر صاعقه و ضربه‌های الکتریکی است.

وجود اضافه‌ولتاژهای لحظه‌ای (Transient Overvoltages) می‌تواند موجب:

• تخریب تجهیزات الکترونیکی حساس
• آسیب به PLC، HMI، درایو، سرور و تجهیزات کنترلی
• خرابی تابلوهای برق و سیستم UPS
• ریست شدن سیستم‌های ابزار دقیق
• افزایش EMI/EMC و ایجاد خطا در شبکه‌های صنعتی

سرج ارستر با کاهش پیک ولتاژ و فراهم‌سازی مسیر تخلیه سریع جریان، نقش حیاتی در پایداری و سلامت سیستم دارد.

اضافه‌ولتاژهای گذرا در محیط‌های صنعتی و ساختمانی معمولاً ناشی از موارد زیر هستند:

• صاعقه مستقیم یا غیرمستقیم و القای الکترومغناطیسی
• سوئیچینگ بارهای بزرگ (ژنراتور، ترانسفورماتور، موتور)
• قطع و وصل کنتاکتورهای قدرت
• کلیدزنی بانک خازنی
• خطاهای شبکه و تغییرات ناگهانی ولتاژ
• القای خطوط مخابرات، شبکه و دیتا

سرج ارسترها معمولاً از اجزاء زیر تشکیل شده‌اند:

• وریستور MOV (Metal Oxide Varistor)
• گپ گازی GDT (Gas Discharge Tube)
• Spark Gap / Air Gap
• دیود TVS (Transient Voltage Suppression) برای مدارات حساس
• فیلترهای EMI و شبکه‌های RC

مکانیزم عملکرد مبتنی بر:

• کاهش امپدانس لحظه‌ای مسیر
• تخلیه جریان سرج به زمین
• محدود کردن ولتاژ خروجی تا سطح ایمن تجهیزات

SPDs براساس استانداردهای IEC 61643 و EN 61643 به سه کلاس اصلی تقسیم می‌شوند:

• مناسب حفاظت در ورودی اصلی ساختمان
• قابلیت تحمل موج صاعقه 10/350 μs
• استفاده در ساختمان‌های دارای سیستم صاعقه‌گیر خارجی (LPS)
• جریان اسمی تخلیه تا Iimp با مقدارهای 12.5kA، 25kA یا بیشتر

• مناسب تابلوهای توزیع و تابلو برق صنعتی
• جهت حذف اضافه‌ولتاژهای ناشی از کلیدزنی و القائی
• موج تست استاندارد 8/20 μs
• بیشترین کاربرد در تابلوهای LV و تابلوهای موتور کنترل

• حفاظت تجهیزات حساس (کامپیوتر، PLC، HMI، اینورتر)
• ترکیبی از فیلتر + ارستر ولتاژ پایین
• نصب نزدیک مصرف‌کننده (Point-of-Use Protection)

انتخاب صحیح سرج ارستر باید بر اساس موارد زیر باشد:

• سطح حفاظت Up (Voltage Protection Level)
• جریان اسمی تخلیه In
• جریان ماکزیمم تخلیه Imax
• نوع شبکه (TN، TT، IT)
• ولتاژ نامی Uc
• زمان پاسخ (Response Time)
• هماهنگی و Stage Coordination بین ارسترهای Type 1, 2, 3
• وجود یا عدم وجود سیستم صاعقه‌گیر خارجی

سرج ارسترها باید مطابق زنجیره حفاظتی نصب شوند:

• **ورودی اصلی برق** → SPD نوع 1
• **تابلوهای توزیع داخلی** → SPD نوع 2
• **نزدیک به تجهیزات حساس** → SPD نوع 3

نصب اشتباه (مثلاً در مسیر نول یا بدون هم‌بندی ارت) باعث ناکارآمدی کامل سیستم می‌شود.

سرج ارستر در اکثر کاربردهای حیاتی استفاده می‌شود:

• تابلو برق LV و MV
• درایوهای AC، سروو و موتورهای حساس
• سیستم‌های PLC، SCADA و ابزار دقیق
• مراکز داده و شبکه‌های IT
• ساختمان‌های تجاری و صنایع سنگین
• سیستم‌های خورشیدی و نیروگاه‌های فتوولتائیک
• خطوط مخابراتی، آنتن، CCTV، شبکه و Fire Alarm

تجهیزات SPD باید با استانداردهای زیر همخوانی داشته باشند:

• IEC 61643-11 – عملکرد و آزمون SPDs
• IEC 60364-5-53 – حفاظت اضافه‌ولتاژ در تاسیسات
• IEC 62305 – حفاظت صاعقه
• UL 1449 – استاندارد آمریکایی SPD

برندهای مطرح جهانی:

• Dehn – تخصصی‌ترین برند SPD و حفاظت صاعقه
• OBO Bettermann – ارسترهای صنعتی Type 1/2/3
• Phoenix Contact – SPD برای خطوط برق و دیتا
• ABB / Furse – حفاظت کامل صاعقه
• Schneider Electric – SPD در تابلوهای توزیع
• Hakelsan, nVent Erico – تجهیزات حرفه‌ای زمین و SPD

در ایران، بازار SPD به دلیل افزایش استفاده از:

• درایوها
• PLC و تجهیزات حساس
• سیستم‌های خورشیدی
• تابلوهای هوشمند
• سیستم‌های IT

رشد قابل توجهی داشته است. در لاله‌زار برندهای OBO، DEHN، Hakelsan و Phoenix Contact بیشترین تقاضا را دارند.