محافظ برق یا سرج پروتکتور (Surge Protector) ابزاری حیاتی برای حفاظت از تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی در برابر نوسانات ناگهانی ولتاژ (مانند صاعقه، قطع و وصل برق، یا نوسانات ناشی از کارکرد ماشین‌آلات سنگین) است. انتخاب محافظ مناسب نیازمند درک نوع کاربرد (خانگی یا صنعتی) و مشخصات فنی دستگاه‌های متصل است.
۱. انواع محافظ برق برای مصارف خانگی و اداری
محافظ‌های خانگی معمولاً برای ولتاژ ۲۲۰ ولت تک‌فاز طراحی شده‌اند و بر اساس زمان تأخیر و میزان تحمل نوسان (ژول) دسته‌بندی می‌شوند.
الف) محافظ‌های زمان تأخیردار (Delay Timers)
این رایج‌ترین نوع محافظ‌ها هستند و وظیفه اصلی آن‌ها حفاظت در برابر نوسانات ناشی از قطع و وصل برق است.
- عملکرد: پس از قطع برق، محافظ جریان خروجی را برای یک مدت زمان مشخص (معمولاً ۳۰ ثانیه تا ۵ دقیقه) قطع نگه می‌دارد. این زمان برای تثبیت ولتاژ شبکه و کاهش آسیب به دستگاه‌های حساسی مانند یخچال و کولر ضروری است.
- موارد استفاده: یخچال و فریزر (نیاز به تأخیر طولانی)، تلویزیون و کامپیوتر (نیاز به تأخیر کوتاه‌تر).
ب) محافظ‌های ولتاژ (Over/Under Voltage Protection)
- عملکرد: این محافظ‌ها در صورتی که ولتاژ شبکه از محدوده ایمن (مثلاً کمتر از ۱۸۰ ولت یا بیشتر از ۲۵۰ ولت) خارج شود، مدار را قطع می‌کنند.
ج) محافظ‌های جریان (Surge Protection - بر اساس ژول)
- عملکرد: این محافظ‌ها از قطعاتی مانند MOV (Metal Oxide Varistor) استفاده می‌کنند تا انرژی اضافی نوسانات برق را جذب و منحرف کنند. ظرفیت جذب نوسان بر حسب ژول (Joule) اندازه‌گیری می‌شود.
- ژول بالاتر implies حفاظت بهتر: برای تجهیزات گران‌قیمت (مانند کامپیوترها، سرورهای کوچک و سیستم‌های صوتی-تصویری)، محافظی با ظرفیت ژول بالا (بیش از ۱۰۰۰ ژول) توصیه می‌شود.
۲. انواع محافظ برق برای ابزارآلات و مصارف صنعتی
در محیط‌های صنعتی، علاوه بر نوسانات شبکه، نوسانات ناشی از کارکرد موتورهای بزرگ، قوس‌های جوشکاری و بارهای سنگین نیز رایج است.
الف) محافظ‌های سه‌فاز (Three-Phase Surge Protectors)
- کاربرد: برای حفاظت از ماشین‌آلات صنعتی، الکتروموتورها، پمپ‌های بزرگ و تجهیزاتی که با برق سه‌فاز (۳۸۰ ولت) کار می‌کنند.
- ویژگی: این محافظ‌ها باید توانایی مدیریت ولتاژ بین فازها و فاز به نول را داشته باشند.
ب) محافظ‌های SPD (Surge Protection Devices)
- عملکرد: این محافظ‌ها در تابلوی برق اصلی ساختمان یا کارخانه نصب می‌شوند و وظیفه آن‌ها دفع صاعقه و نوسانات بزرگ است (حفاظت اولیه).
- دسته‌بندی:
- Type 1: برای حفاظت در برابر صاعقه مستقیم، نصب در ورودی اصلی ساختمان.
- Type 2: برای حفاظت در برابر نوسانات سوئیچینگ، نصب در تابلوهای فرعی.
ج) محافظ‌های با قابلیت تنظیم پارامتر
- کاربرد: برای ماشین‌آلات حساس که نیاز به ولتاژ و فرکانس دقیق دارند (مانلاً دستگاه‌های CNC).
- ویژگی: قابلیت تنظیم دستی حداقل و حداکثر ولتاژ و زمان تأخیر توسط کاربر یا برق‌کار صنعتی.
۳. جدول جامع انتخاب محافظ برق بر اساس توان مصرفی (آمپر و ولتاژ)
انتخاب محافظ مناسب بر اساس نوع دستگاه و حداکثر جریان کشی آن تعیین می‌شود.
نوع دستگاه مصرفی | توان تقریبی (W) | جریان مصرفی (A) (در ۲۲۰V) | محافظ پیشنهادی (ظرفیت آمپر) | ویژگی‌های محافظتی مهم |
یخچال ساید بای ساید | 200 - 400 | 1.0 - 2.0 | 10 آمپر | تأخیر 4-5 دقیقه، ولتاژ بالا/پایین |
تلویزیون و لوازم صوتی | 100 - 300 | 0.5 - 1.5 | 6 آمپر | ظرفیت ژول بالا (حداقل 1000J)، تأخیر کوتاه |
کامپیوتر و لوازم جانبی | 300 - 700 | 1.5 - 3.5 | 10 آمپر (با سوکت‌های متعدد) | ظرفیت ژول بالا (> 1500J) |
کولر گازی (موتور اینورتر) | 1500 - 3000 | 7.0 - 14.0 | 20 آمپر | تأخیر 3-5 دقیقه، تحمل جریان استارت بالا |
ماشین لباسشویی/ظرفشویی | 1500 - 2500 | 7.0 - 11.0 | 16 آمپر | حفاظت از ولتاژ، تأخیر کوتاه |
پمپ آب خانگی (تک فاز) | 750 - 1500 | 3.5 - 7.0 | 16 آمپر | تأخیر، مقاومت در برابر نوسانات ناشی از خاموش و روشن شدن |
ماشین‌آلات صنعتی (سه‌فاز) | 5000+ | 8+ (در فاز) | 25 آمپر به بالا (مدل SPD یا تابلویی) | حفاظت سه‌فاز، SPD نوع 1 یا 2 |
نکته محاسباتی: جریان مصرفی (I) از رابطه I = P / V محاسبه می‌شود، که P توان (W) و V ولتاژ (220V) است.
۴. ملاحظات مهم در هنگام خرید و نصب
- ظرفیت آمپراژ: همیشه محافظی را انتخاب کنید که ظرفیت آمپراژ آن بیشتر از حداکثر جریان کشی دستگاه متصل باشد (حداقل 20% بیشتر).
- استاندارد و گارانتی: محافظ‌ها باید دارای استاندارد معتبر (مانند CE یا استانداردهای داخلی) باشند و معمولاً شامل گارانتی تعویض در صورت خرابی ناشی از نوسانات هستند.
- محل نصب:
- نصب در تابلو: محافظ‌های SPD و محافظ‌های صنعتی باید توسط برق‌کار متخصص و در تابلوی برق اصلی نصب شوند.
- نصب دوشاخه‌ای: محافظ‌های خانگی مستقیماً به پریز برق متصل می‌شوند.
- ارت (Grounding): محافظ برق برای دفع نوسانات به یک سیستم ارتینگ (سیم اتصال به زمین) کارآمد در ساختمان نیاز دارد. در غیاب ارت، محافظت به شدت کاهش می‌یابد.
