ما هو الفرق بين واقي الطفرة وصواعق الطفرة؟
(أ)حامي الطفرة و aصواعق الطفرةكلاهما يعمل على حماية المعدات الكهربائية من طفرات الجهد ، لكنهما يختلفان في تطبيقاتهما وتصميمهما وأين يتم استخدامها عادة.
لوضعها ببساطة
حامي الطفرة: تستخدم في أنظمة الجهد المنخفض للأجهزة الإلكترونية.
صواعق الطفرة: تستخدم في أنظمة الجهد العالي لحماية البنية التحتية الكهربائية.
كلاهما يحمي من طفرات الجهد ، لكن نطاقهما وتطبيقاتهما المحددة تختلف اختلافًا كبيرًا.
تستخدم حماة الطفرة عادة في أنظمة الجهد المنخفض ، وخاصة في المباني السكنية أو التجارية. فهي تحمي الإلكترونيات الحساسة مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون والأجهزة من طفرات الجهد الناجمة عن موجات الطاقة أو ضربات البرق.
ما هو ارتفاع الجهد الناجم عن موجات الطاقة؟
تشير طفرات الجهد الناجمة عن طفرات الطاقة إلى الزيادات المفاجئة والقصيرة في الجهد الكهربائي التي تحدث في الدائرة الكهربائية. عادة ما تكون هذه الطفرات أعلى بكثير من جهد التشغيل العادي للنظام ويمكن أن تستمر لجزء صغير من الثانية ، ولكنها يمكن أن تسبب أضرارًا كبيرة للأجهزة الكهربائية والإلكترونية.
فيما يلي تحليل لما يسبب طفرات الجهد هذه وتأثيرها:
1. نظرة عامة على زيادة الطاقة:
زيادة الطاقة ، والمعروفة أيضًا باسم الجهد العابر ، هي زيادة مؤقتة في الجهد في النظام الكهربائي. في حين أن مستويات الجهد العادية للأجهزة المنزلية في العديد من البلدان تبلغ حوالي 120 فولت أو 240 فولت ، فإن زيادة الطاقة يمكن أن تتسبب في ارتفاع الجهد للحظات إلى مئات أو حتى آلاف الفولتات.
2. أسباب Voltage Spikes من Power Surges:
يمكن لضربة البرق المباشرة أو القريبة حقن موجة هائلة من الكهرباء في خطوط الكهرباء ، مما يؤدي إلى طفرات الجهد التي تنتقل عبر الأسلاك الكهربائية وإلى المنازل أو الشركات.
قد تقوم شركات الطاقة بالتبديل بين مصادر الطاقة أو إجراء الصيانة على الشبكة. يمكن أن يسبب هذا التبديل زيادات قصيرة ولكنها مكثفة في الجهد ، مما يؤدي إلى طفرات في النظام.
يمكن أن تسبب الأجهزة ذات المحركات أو الضواغط ، مثل الثلاجات ومكيفات الهواء والمصاعد ، زيادة مفاجئة في الطلب عند تشغيلها أو إيقاف تشغيلها. يمكن أن يؤدي إجراء التبديل هذا إلى حدوث طفرات أو طفرات طفيفة تنتشر عبر النظام الكهربائي.
عندما يتم استعادة الطاقة بعد انقطاع التيار الكهربائي أو انقطاع التيار الكهربائي ، يمكن أن يؤدي الاندفاع الأولي للكهرباء إلى طفرات الجهد.
3. آثار Voltage Spikes:
يمكن أن تؤدي طفرات الجهد إلى إلحاق الضرر الشديد أو تقصير عمر المكونات الإلكترونية الحساسة ، مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون وأجهزة التوجيه والأجهزة الرقمية الأخرى. غالبًا ما تعتمد هذه الأجهزة على الفولتية الثابتة والمسيطر عليها وهي عرضة للغاية لتقلبات الجهد.
يمكن أن يؤدي التعرض لفترات طويلة أو متكررة لارتفاع الجهد إلى انهيار العزل في الأسلاك أو إنشاء ارتفاع في درجة الحرارة في المعدات الكهربائية ، مما قد يؤدي إلى مخاطر الحريق.
يمكن أن تؤدي طفرات الجهد إلى تعطيل الأداء الطبيعي للأجهزة الإلكترونية ، مما يتسبب في تلف البيانات أو تعطل النظام أو انقطاع التشغيل في الأنظمة الصناعية.
 ؛
حماة الطفرة العمل عن طريق تحويل الجهد الزائد بعيدًا عن الأجهزة المحمية ، عادةً عن طريق تثبيت الجهد إلى مستوى آمن.
غالبًا ما تحتوي على مكونات مثل متغيرات أكسيد المعادن (movs) التي تمتص وتبدد طاقة الطفرة.
تحت الجهد العادي ، يحافظ MOV على مقاومة عالية ، ولكن عندما يتجاوز الجهد عتبة معينة ، تنخفض مقاومته بسرعة ، مما يحول الجهد الزائد إلى الأرض ، وبالتالي حماية المعدات الكهربائية من التلف.
تتعامل حماة الطفرة في المقام الأول مع الفولتية العابرة الناجمة عن أحداث مثل تبديل شبكة المرافق. هذه العابرات قصيرة الأجل ولكن يمكن أن يكون لها قمم الجهد العالي. إذا حدثت عابرات بشكل متكرر ، فقد تتحلل MOV وتفشل في النهاية ، ولهذا السبب من الضروري إجراء فحوصات واستبدال منتظمة.
تستخدم أجهزة إيقاف الطفرة في أنظمة الجهد العالي ، مثل شبكات توزيع الطاقة المساعدة والتطبيقات الصناعية ، لحماية المحولات والمفاتيح الكهربائية والبنية التحتية الأخرى من ضربات البرق وموجات التبديل.
أحد المكونات الرئيسية في صواعق الطفرة هو أنبوب تصريف الغاز ، في ظل الظروف العادية ، يظل GDT غير موصل ، ولكن عندما تتجاوز الزيادة (مثل البرق) جهد العتبة ، يتأين الغاز داخل الأنبوب ، مما يخلق مسارًا منخفض المقاومة لتحويل تيار الطفرة إلى الأرض.
غالبًا ما تستخدم أجهزة إيقاف الطفرة الحديثة مكثفات أكسيد المعادن (movs) ، خاصةً في أجهزة إيقاف أكسيد المعادن (MOA). هذه المقاومات غير الخطية ، مثل أكسيد الزنك (ZnO) ، يمكن أن تقلل بسرعة من مقاومتها لتحويل تيارات الطفرة.
بمجرد أن تهدأ الزيادة ، تعود المقاومات إلى حالة مقاومة عالية ، مما يسمح للنظام بالعمل بشكل طبيعي.
حامي الطفرة واختلافات صواعق الطفرة في آليات الحماية
آليات الحماية من حامي الطفرة وصواعق الطفرة هي أيضا مختلفة جدا.
البعضتوفر حماة الطفرة حماية متعددة المراحلعادة ما يتم تصنيفها إلى الحماية الأولية والثانوية والثالثية.
تمتص الحماية الأولية طاقة الطفرة الكبيرة ، وتتعامل الحماية الثانوية مع الزيادة المتبقية ، وتحمي الحماية الثالثة الأجهزة الإلكترونية الحساسة.
هذا التصميم متعدد الطبقات أكثر فعالية في حماية المعدات من الطفرات ذات الأحجام المختلفة.
تم تصميم حواجز الطفرة لتوفير الحماية المستمرةفي أنظمة الجهد العالي ، والتعامل مع تيارات الطفرة الكبيرة الناجمة عن أحداث مثل ضربات البرق. يمكن أن تصل قدرة هذه الأجهزة إلى الآلاف إلى عشرات الآلاف من الأمبير.
