محافظ برق چگونه کار می کند؟
محافظ برق خانگی به عنوان یک سیستم ایمنی عمل می‌کند که دستگاه‌های الکترونیکی و برقی خانگی را در برابر مشکلات و خطرات برقی مانند نوسانات ولتاژ، سورژ‌های برق و افت ولتاژ محافظت می‌کند. این محافظ‌ها از چندین مؤلفه اصلی تشکیل شده‌اند که با همکاری یکدیگر، عملکرد دستگاه‌ها را تحت کنترل نگه می‌دارند و از آسیب‌های احتمالی جلوگیری می‌کنند.
مؤلفه‌های اصلی یک محافظ برق خانگی عبارت‌اند از:
- فیوز: فیوز یک عنصر ایمنی است که در صورت بروز افزایش شدید جریان برق، مدار را قطع می‌کند. این کار باعث جلوگیری از آسیب به دستگاه‌ها و سیم‌کشی در خانه می‌شود.
- دیود ترانزیل سورژ (TVS): این قطعه الکترونیکی ولتاژ بالایی که بر اثر سورژ به وجود می‌آید را محدود می‌کند و از دستگاه‌ها محافظت می‌کند.
- استابلایزر: استابلایزرها دستگاه‌هایی هستند که نوسانات ولتاژ را تنظیم و به یک مقدار ثابت تر کنترل می‌کنند. این کار باعث می‌شود دستگاه‌های حساس به ولتاژ از خرابی و عملکرد نادرست جلوگیری کنند.
- فیلترهای نویز: فیلترهای نویز عمدتاً برای کاهش نویزهای الکترومغناطیسی و رادیویی در خطوط برق استفاده می‌شوند. این نویزها ممکن است عملکرد دستگاه‌های الکترونیکی را تحت تأثیر قرار دهند.
- ترمیستور: ترمیستورها مقاومت الکتریکی با تغییر دما تغییر می‌کند. این قطعات در برخی از محافظ‌های برق استفاده می‌شوند تا در صورت افزایش دما یا جریان برق، مقاومت الکتریکی آن‌ها افزایش یابد و در نتیجه کاهش جریان برق و جلوگیری از آسیب به دستگاه‌ها کمک کند.
- واریستور: واریستورها قطعاتی هستند که ولتاژ بالا را به زمین می‌برند و از دستگاه‌ها در برابر ولتاژ بالا محافظت می‌کنند. این قطعات در صورتی که ولتاژ از یک حد خاصی بالاتر برود، مقاومت الکتریکی خود را کاهش می‌دهند و باعث می‌شوند تا جریان برق به زمین برود .
با توجه به این مؤلفه‌ها، محافظ برق خانگی به صورت زیر عمل می‌کند:
- در صورت افت یا افزایش ولتاژ، استابلایزر ولتاژ را تنظیم می‌کند تا در حد مطلوب برای دستگاه‌ها باقی بماند.
- در صورت بروز سورژ برق یا ولتاژ بالا، دیود ترانزیل سورژ و واریستور ولتاژ بالا را به زمین هدایت می‌کنند تا دستگاه‌ها از خطر محافظت شوند.
- فیوز جریان برق بالا را قطع می‌کند تا از آسیب به دستگاه‌ها و سیم‌کشی خانه جلوگیری شود.
- فیلترهای نویز نویزهای الکترومغناطیسی و رادیویی را کاهش می‌دهند تا عملکرد دستگاه‌های الکترونیکی بهبود یابد.
- ترمیستورها در صورت افزایش دما یا جریان برق، مقاومت الکتریکی خود را افزایش می‌دهند و باعث کاهش جریان برق می‌شوند تا از آسیب به دستگاه‌ها جلوگیری کنند.
در چه موقع میگوییم شوک وارد شده است؟
زمانی که ولتاژ از ۳نانو ثانیه از حد معمولی بالاتر برود به آن شوک می گوییم.
در اینجا یک شماتیک دوبعدی از شوک الکتریکی را برای شما تهیه کرده‌ام :
_____________________
| |
| V |
| O |
| L |
| T |
| A |
| G |
| E |
| ___________Rmax
| | | |
| | | |
| R | GND
| | |
| |_____|_____
در این شماتیک، منبع ولتاژ (V) با مقاومت داخلی (R) وصل به مقاومت بیشینه (Rmax) است که به زمین متصل شده است. جریان الکتریکی از منبع ولتاژ ایجاد شده و از طریق مقاومت بیشینه و زمین عبور می‌کند. در صورتی که مقاومت بیشینه بیشتر از ۵۰۰ میلی آمپر باشد، جریان الکتریکی از بدن نیز عبور خواهد کرد و شوک الکتریکی ایجاد خواهد شد