محافظ و چند راهی برق

حفاظت از وسایل برقی همیشه یکی از مسائل مورد توجه در صنعت برق است . زمانی که وسایل برقی خانگی یا غیر خانگی در اثر عواملی از قبیل افزایش یا تموج ولتاژ یا افزایش جریان دچار آسیب دیدگی می‌شود ، اهمیت این موضوع و حفاظت از این وسایل بیشتر از همیشه مورد توجه قرار می‌گیرد . محافظ های برق با هدف حفاظت از وسایل برقی اعم از خانگی یا اداری و صنعتی ساخته شده و امروزه تبدیل به یکی از پرکاربردترین تجهیزات اتصالی و حفاظتی در صنعت برق شده است .

این دستگاه‌ها با قرار گرفتن در مسیر برق ورودی به انواع وسایل برقی قرار گرفته و آنها را در مقابل خطرات ناشی از افزایش ناگهانی ولتاژ و جریان یا کاهش ولتاژ از حد مجاز برای وسایل برقی محافظت می‌کند . افزایش شدید ولتاژ می‌تواند حاصل عوامل طبیعی یا غیر طبیعی از قبیل تاثیر صاعقه ، قطع نول در شبکه ، قطع ناگهانی سایر بارهای شبکه برق و یا بروز هرگونه خطا در شبکه اصلی برق باشد که در اصطلاح به آن شوک الکتریکی نیز گفته می‌شود . در مواردی نیز افت ولتاژ در شبکه به دلایل مختلف ممکن است به وسایل برقی آسیب برساند . در مواردی هم مانند بروز اتصالات در سیم کشی ، نشت جریان ، اضافه بار و سایر عوامل ، احتمال ایجاد اضافه جریان در مسیر تغذیه و ورودی وسایل برقی وجود دارد که همگی توسط محافظ‌های الکتریکی قابل شناسایی و قطع هستند . در حالت کلی حفاظت از وسایل برقی در مقابل نوسانات برقی وظیفه اصلی محافظ‌هاست .

محافظ‌ها تا زمان بازگشت مقدار پارامترهای مذکور به حالت اولیه اجازه وصل شدن برق را نخواهد داد . پس از اینکه ولتاژ ورودی به مقدار استاندارد بازگردد محافظ ، برق را وصل می‌کند .شاید این سوال پیش بیاید که سایر وسایل حفاظتی در مدار مانند فیوزها یا کلیدهای مینیاتوری پس چه نقشی در محافظت دارند ؟!
در پاسخ به این سوال باید گفت محدوده عملکرد اینگونه وسایل حفاظتی ، ممکن است بالاتر از ولتاژ یا جریانی باشد که برای وسایل برقی خطرناک است و یا سرعت عملکرد آنها پایین باشد که بیشتر برای حفاظت از خود مدار مناسب می‌باشد . بنابراین محافظ‌های برق به عنوان آخرین وسیله برای افزایش اطمینان و دقت در حفاظت از وسایل برقی استفاده می‌شوند .

محافظ‌ها با توجه به نیاز و نوع وسیله برقی که محافظت می‌کنند دارای طبقه‌بندی مختلف هستند . با توجه به اینکه تمام وسایل برقی جریان مصرفی یکسانی ندارند ، برای هر وسیله برقی یک محافظ مناسب آن وسیله طراحی و ساخته می‌شود . تفاوت در محافظ‌ها به تفاوت در محدوده ولتاژ و جریان عبوری و قابل تحمل برای وسیله محافظت شده باز می‌گردد . برای مثال در یک واحد مسکونی بهتر است برای هر وسیله برقی اعم از یخچال ، تلویزیون ، ماشین لباسشویی ، کامپیوتر و سایر وسایل یک محافظ مناسب با آمپراژ و ولتاژ قابل تحمل آن وسیله استفاده شود .

در برخی موارد ممکن است از یک محافظ برای چند وسیله برقی استفاده شود که در اینجا توجه به توان خروجی محافظ‌ها اهمیت ویژه دارد . چرا که توان خروجی از محافظ حداقل باید برابر با مجموع توان‌های وسایل متصل به آن باشد. از این رو معمولا محافظ‌ها را بر اساس توان نیز دسته بندی می‌کنند.

برای وسایل الکترونیکی از قبیل کامپیوتر ، تلویزیون ، تلفن ، مودم و … محافظ‌های 1000 تا 2000 ولت آمپر
برای وسایل با مصرف بالاتر و وصل دائم به برق و بدون کلید مانند یخچال محافظ‌های 2000 تا 3000 ولت آمپر
برای وسایل پر مصرف کلید دار مانند کولر و پکیج هیترهای برقی و … محافظ‌های 3000 تا 5000 ولت آمپر
و برای حفاظت کلی از یک مجموعه یا مدار بعد از کنتور یا در ورودی آشپزخانه‌ها محافظ‌های 6000 ولت آمپر مناسب می‌باشد .

چند نکته مهم در انتخاب محافظ‌ها وجود دارد که به حفاظت بهتر و مطمئن‌تر کمک می‌کند . طول سیم محافظ باید کافی بوده و کمتر یا خیلی بیشتر از فاصله دستگاه تا پریز برق نباشد . طول سیم بیشتر ممکن است باعث ایجاد میدان‌های مغناطیسی و یا مقاومت بیشتر شود . هر محافظ باید دارای فضای کافی برای اتصال دو شاخه‌ها یا چند وسیله برقی باشد . یکی دیگر از مهم‌ترین شاخصه‌های یک محافظ خوب سرعت بالا در شناسایی نوسانات برق یا شوک الکتریکی است .

محافظ‌ها دارای دو نوع آنالوگ و دیجیتال هستند . محافظ‌های آنالوگ دارای محدوده کنترل ولتاژ یا جریان از پیش تعیین شده‌ای هستند که نه قابلیت تنظیم و نه قابلیت نمایش مقادیر اندازه گیری شده را دارند که استفاده از آنها محدودتر است . در حالی که محافظ‌های دیجیتال دارای نمایشگر جهت نمایش ولتاژ ورودی یا جریان وسیله برقی مورد نظر بوده و دارای قابلیت تنظیم حداقل و حداکثر ولتاژ ورودی به دستگاه هستند . از این رو برای اکثر دستگاه‌ها مناسب می‌باشند . به شرطی که توان خروجی محافظ با توان مصرفی وسیله محافظت شده برابر باشد .

چندراهی برق

برای استفاده چند وسیله برقی از یک پریز دستگاهی طراحی و ساخته می‌شود که بتوان چند وسیله برقی را به آن متصل کرد که خود به پریز اصلی برق وصل است . چندراهی‌ها در واقع وظیفه پخش انرژی الکتریکی را در چند نقطه دارند . چندراهی‌ها دارای چند خانه برای اتصال چند وسیله برقی هستند که هر یک از این خانه‌ها بصورت موازی با یکدیگر در داخل محفظه‌ای بسته شده و از طریق کابل اصلی که متصل به پریز است برق‌دار می‌شوند . از این طریق نیاز به چند پریز برای دستگاه‌های مختلف برطرف می‌شود . به عبارتی دیگر چندراهی‌ها نوعی تبدیل یک پریز به چند پریز هستند . چندراهی‌ها تنها عمل پخش برق را انجام می‌دهند و بعنوان محافظ برای وسایل برقی استفاده نمی‌شوند .

این دستگاه‌ها با توجه به نیاز دارای کاربرد صنعتی و خانگی نیز هستند . در کاربرد صنعتی با توجه به اینکه وسایل با مصرف بالا استفاده می‌شود ، از کابل‌ها و عایق‌های قویتری در این چندراهی‌ها استفاده می‌شود . امروزه تمامی چندراهی‌ها باید مجهز به اتصال زمین باشند که اصطلاحا به آنها چندراهی ارتدار نیز گفته می‌شود . مدل‌های دارای درپوش یا کلیددار نیز از انواع دیگر چندراهی‌ها هستند .