محافظ برق چیست؟

ممکن است بسیاری از شما در منزل از محافظ برق استفاده کنید، اما دقیقا ندانید که این دستگاه چه مزایایی دارد و چه وظیفه‌ای بر عهده دارد. در این بخش قصد داریم به طور کامل و اصولی محافظ برق را معرفی کنیم و در مورد اجزای تشکیل‌دهنده و وظایف آن با شما صحبت کنیم، تا بدانید چرا وجود این دستگاه در خانه‌ها ضروری و حیاتی است. با ما همراه باشید تا اطلاعات کامل‌تری در این زمینه کسب کنید.

تعریف کامل محافظ برق

محافظ برق که با نام محافظ ولتاژ نیز شناخته می‌شود، دستگاهی است که در صورت افزایش یا کاهش ناگهانی ولتاژ، جریان برق را قطع می‌کند. این کار توسط برد الکتریکی انجام می‌شود و از آسیب‌دیدگی لوازم برقی جلوگیری می‌کند. برای استفاده از محافظ برق، کافی است آن را به پریز برق متصل کرده و سپس لوازم برقی خود را به خروجی‌های محافظ وصل کنید. هر محافظ معمولاً دارای یک یا چند خروجی است که امکان اتصال چندین دستگاه را فراهم می‌کند. وظیفه محافظ برق این است که ولتاژهای اضافی را به زمین منتقل کند و از ورود ولتاژ بیش از حد به دستگاه‌ها جلوگیری کند.

اگر ولتاژ کمتر از 170 ولت یا بیشتر از 240 ولت باشد، محافظ برق از ورود ولتاژ به دستگاه جلوگیری می‌کند. همه محافظ‌ها دارای زمان تغییر هستند، به این معنا که پس از بازگشت ولتاژ به حالت ایمن و پایدار، ولتاژ به دستگاه‌ها بازگردانده می‌شود و چند دقیقه بعد، برق مجدداً وصل می‌شود. این ویژگی باعث می‌شود که نوسانات ولتاژ به لوازم برقی آسیب نرساند.  محافظ برق نقش بسیار مهمی در حفاظت از لوازم برقی ایفا می‌کند. با استفاده از این دستگاه، می‌توان از خرابی و آسیب‌دیدگی دستگاه‌های برقی جلوگیری کرده و عمر مفید آنها را افزایش داد. بنابراین، وجود محافظ برق در هر خانه‌ای ضروری و حیاتی است.

اجزای تشکیل دهنده محافظ برق

محافظ برق از مجموعه‌ای از اجزا و قطعات تشکیل شده است که هر کدام نقش مهمی در عملکرد صحیح و ایمنی دستگاه دارند. در ادامه به بررسی هر یک از این اجزا می‌پردازیم:

فیوز

فیوز یک قطعه‌ی کلیدی در محافظ برق است. هنگامی که ولتاژ به حد آستانه مشخصی برسد و یا بیش از حد بالا برود، فیوز باعث قطع جریان برق و مدار می‌شود. این عمل باعث خاموش شدن دستگاه‌های برقی متصل به محافظ و جلوگیری از آسیب‌دیدگی آنها می‌گردد.

پریز

پریز یکی از اجزای اصلی محافظ برق است که به دستگاه‌های الکترونیکی امکان اتصال به برق را می‌دهد. بدون پریز، نمی‌توان از دستگاه‌های برقی استفاده کرد. برخی از پریزها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که ولتاژ مشخصی را برای لوازم برقی در نظر می‌گیرند و از ورود ولتاژهای ناپایدار جلوگیری می‌کنند. محافظ‌های برق انواع مختلفی دارند، برخی از آنها به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مشابه محافظ کنتور عمل می‌کنند و مستقیماً به کنترل برق وصل می‌شوند، بنابراین نمی‌توان تمام اجزا را برای همه محافظ‌ها نام برد.

خازن

یکی دیگر از اجزای مهم محافظ برق، خازن است. خازن وظیفه ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی را بر عهده دارد. معمولاً خازن‌ها به عنوان فیلتر عمل می‌کنند و نوسانات ولتاژ را به خود جذب می‌کنند تا از وارد شدن ولتاژهای ناگهانی به دستگاه‌های برقی جلوگیری کنند.

وریستور

وریستور یکی از اجزای مهم محافظ برق است که وظیفه اصلی آن تغییر مقاومت در پاسخ به تغییرات ولتاژ است. در حالت عادی، مقاومت وریستور بالا است و از عبور جریان برق جلوگیری می‌کند. اما هنگامی که پالس برق (تغییر ناگهانی ولتاژ) رخ می‌دهد، مقاومت وریستور کاهش می‌یابد و جریان برق را به زمین منتقل می‌کند. این عمل مانع ورود ولتاژ ناگهانی به دستگاه‌های برقی شده و از آنها در برابر آسیب‌های احتمالی محافظت می‌کند.

چراغ ال ای دی

چراغ‌های ال ای دی که در داخل محافظ برق قرار دارند، وضعیت عملکرد دستگاه را به کاربر نمایش می‌دهند. این چراغ‌ها معمولاً در رنگ‌های زرد، سبز و قرمز ظاهر می‌شوند و هر کدام معنا و مفهوم خاصی دارند:

– چراغ سبز: نشان‌ دهنده عملکرد صحیح و آماده به کار بودن محافظ برق است.

– چراغ زرد: ممکن است به معنای وجود مشکل جزئی یا حالت خاصی از عملکرد باشد که نیاز به توجه دارد.

– چراغ قرمز: نشان‌دهنده خرابی یا مشکلی در عملکرد محافظ برق است و نیاز به بررسی و تعمیر دارد.

این چراغ‌ها به کاربر کمک می‌کنند تا به راحتی وضعیت محافظ برق و دستگاه‌های متصل را مشاهده کرده و در صورت نیاز اقدام به رفع مشکلات کنند.

قابلیت حفاظت محافظ برق

بسیاری از افراد ممکن است این سؤال را مطرح کنند که آیا محافظ برق می‌تواند حفاظت صد درصدی ارائه دهد؟ یکی از مزایای این دستگاه‌ها این است که در شرایط عادی و در برابر نوسانات معمولی برق، به خوبی از لوازم برقی محافظت می‌کنند. اما در صورتی که ولتاژ بسیار بالاتر از حد معمول باشد، حفاظت صد درصدی تضمین نخواهد شد.

ساختار محافظ برق به گونه‌ای طراحی شده که در صورت وقوع نوسانات برق، دستگاه به طور کامل خاموش می‌شود تا از ورود ولتاژ اضافی به دستگاه‌های برقی جلوگیری کند. اما در شرایطی که نوسانات برق بسیار شدید باشد یا رعد و برق شدیدی در نزدیکی ساختمان رخ دهد، ممکن است خود محافظ برق نیز دچار خرابی شود. علت این امر این است که روشن و خاموش شدن مکرر دستگاه می‌تواند به مرور زمان به خرابی آن منجر شود. برخی افراد این موضوع را به عنوان یکی از معایب محافظ برق می‌دانند.

انواع محافظ برق

محافظ برق در انواع مختلفی تولید می‌شود که هر کدام از آنها برای استفاده در شرایط خاص و با لوازم خاصی مناسب هستند. اگر با انواع محافظ برق آشنا باشید، می‌توانید بهترین گزینه را برای محافظت از لوازم برقی خود انتخاب کنید و از آسیب دیدگی آنها جلوگیری کنید. در ادامه به بررسی انواع محافظ برق می‌پردازیم:

انواع محافظ از لحاظ ساختار

محافظ ولتاژ معمولی یا آنالوگ اولین مورد است که در دسته‌بندی از لحاظ ساختار باید به آن اشاره کنیم. معمولاً داخل این محافظ‌ها ۳ عدد لامپ ال ای دی طراحی شده است که همگی می‌توانند وضعیت برق را به شما نشان دهند و هر کدام معنای خاصی دارند. اگر رنگ چراغ ال ای دی قرمز باشد، یعنی قطعی اتفاق افتاده است.
اگر سبز باشد، یعنی وضعیت عادی است. اگر زرد باشد، یعنی برق به حالت ایمن و عادی خودش برگشته و بعد از چند دقیقه دستگاه دوباره وصل می‌شود.

محافظ ولتاژ دیجیتال از دیگر انواع محافظ از لحاظ ساختار محسوب می‌شود که هم سه چراغ ال ای دی دارد و هم یک نمایشگر دیجیتال داخل آن طراحی شده که با توجه به مدلی که دارد، می‌توانید اطلاعات مختلف از جمله مقدار ولتاژ برق شهری، زمان تاخیر و وضعیت عادی را داخل آن ببینید. اگر دیدید که نمایشگر روی آنها Lo را نشان می‌دهد، یعنی برق خانه شما ضعیف شده است. اما اگر دیدید علامت hi را نشان می‌دهد، یعنی برق از حالت عادی قوی‌تر است.

محافظ ولتاژ با منبع تغذیه بدون وقفه‌ هم یکی دیگر از انواع محافظ برق محسوب می‌شود که از لحاظ ساختار باید به آن اشاره کنیم. محافظ ولتاژ با ups به گونه‌ای طراحی شده که علاوه بر حفاظت از دستگاه‌های الکترونیکی در برابر نوسانات برقی باعث ایجاد شرایطی می‌شود که می‌توان حین قطعی برق آن را کنترل کرد و باعث شود که روشن ماندن دستگاه در یک بازه زمانی محدود انجام شود. این ویژگی معمولاً به خاطر حفاظت از باتری داخل محافظ برق وجود دارد.

انواع محافظ برق از لحاظ طراحی

بیشتر محافظ‌های برق دارای پریز هستند که امکان اتصال دستگاه‌های برقی را فراهم می‌کنند. این محافظ‌ها معمولاً با چندین خروجی طراحی شده‌اند تا بتوانید چندین دستگاه را همزمان به آنها متصل کنید. این نوع محافظ‌ها برای استفاده در منازل و محیط‌های کاری مناسب هستند.

محافظ کنتور یکی از انواع محافظ‌های برق است که برخلاف محافظ‌های معمولی، پریز ندارد و مستقیماً به کنتور برق متصل می‌شود. این نوع محافظ‌ها معمولاً برای حفاظت از کل سیستم برق ساختمان استفاده می‌شوند.

محافظ‌های برق بی‌سیم از لحاظ طراحی متفاوت هستند و از محبوبیت بالاتری برخوردارند. این محافظ‌ها بدون نیاز به سیم کشی و اتصال مستقیم به پریز، امکان کنترل و نظارت بر برق را از راه دور فراهم می‌کنند. برخی از این محافظ‌ها حتی با استفاده از اپلیکیشن‌های موبایل قابل کنترل هستند.

برخی از محافظ‌های برق به گونه‌ای طراحی شده‌اند که دارای چندین پریز برق هستند. این ویژگی به شما اجازه می‌دهد تا چندین دستگاه را به طور همزمان به محافظ متصل کنید و از حفاظت کامل برخوردار شوید. این نوع محافظ‌ها برای محیط‌هایی که نیاز به اتصال چندین دستگاه به برق دارند، بسیار مناسب هستند.

محافظ برق با نمایشگر دیجیتال دارای نمایشگر دیجیتال هستند که اطلاعاتی همچون میزان ولتاژ، زمان تاخیر و وضعیت عادی را نمایش می‌دهد. این ویژگی به شما کمک می‌کند تا به راحتی وضعیت محافظ و برق ورودی را مشاهده کنید.

انواع محافظ از لحاظ کاربری

محافظ‌های ولتاژ بر اساس کاربری به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: محافظ برق صنعتی و محافظ برق خانگی. آشنایی با این دسته‌بندی‌ها به شما کمک می‌کند تا بهترین محافظ را برای استفاده‌های مختلف انتخاب کنید. در ادامه به بررسی هر یک از این دسته‌بندی‌ها و نمونه‌های محافظ خانگی می‌پردازیم:

• محافظ برق صنعتی

این نوع محافظ برق برای استفاده در محیط‌های صنعتی و برای دستگاه‌هایی با ولتاژ بالا طراحی شده است. محافظ برق صنعتی قدرت بیشتری دارد و می‌تواند ولتاژهای بسیار قدرتمند و نوسانات شدید را تحمل کند. از این نوع محافظ برق برای دستگاه‌های بزرگ و تجهیزات صنعتی استفاده می‌شود.

• محافظ برق خانگی

محافظ برق خانگی برای استفاده در منازل و لوازم برقی خانگی طراحی شده است. این نوع محافظ‌ها ولتاژ پایین‌تری دارند و مناسب برای حفاظت از دستگاه‌های الکترونیکی خانگی هستند. برخی از نمونه‌های محافظ برق خانگی عبارتند از:

– محافظ برق لباسشویی: برای حفاظت از ماشین لباسشویی در برابر نوسانات برق.

– محافظ برق لپ‌تاپ و کامپیوتر: برای حفاظت از دستگاه‌های الکترونیکی حساس مانند لپ‌تاپ و کامپیوتر.

– محافظ برق کنتور: برای حفاظت از کل سیستم برق ساختمان و کاهش نوسانات.

– محافظ برق موبایل: برای شارژ امن موبایل و حفاظت از آن در برابر نوسانات.

– محافظ برق تلویزیون: برای حفاظت از تلویزیون و دستگاه‌های صوتی-تصویری.

– محافظ برق یخچال و فریزر: برای حفاظت از یخچال و فریزر در برابر نوسانات برق و افزایش عمر مفید آنها.

– محافظ برق کولر آبی: برای حفاظت از کولرهای آبی و کنترل ولتاژ.

– محافظ برق کولر گازی و پکیج: برای حفاظت از سیستم‌های سرمایشی و گرمایشی مانند کولر گازی و پکیج.

انواع محافظ برق از لحاظ ظرفیت

محافظ‌های برق بر اساس ظرفیت ولتاژی که قابلیت تحمل دارند، در دسته‌بندی‌های مختلفی قرار می‌گیرند. انتخاب محافظ مناسب با ظرفیت درست به شما کمک می‌کند تا بهترین حفاظت را برای دستگاه‌های برقی خود فراهم کنید. در ادامه به بررسی انواع محافظ برق از لحاظ ظرفیت می‌پردازیم:

• محافظ برق با ظرفیت پایین (2000 وات)

این نوع محافظ برق برای لوازم برقی با توان پایین تا متوسط مناسب است. می‌توانید از این محافظ‌ها برای دستگاه‌هایی مانند کامپیوتر، لپ‌تاپ، سیستم صوتی و تصویری و تلویزیون استفاده کنید. این محافظ‌ها به خوبی از دستگاه‌های شما در برابر نوسانات ولتاژ محافظت می‌کنند و عمر مفید آنها را افزایش می‌دهند.

• محافظ برق با ظرفیت متوسط (3000 تا 4000 وات)

محافظ‌های با ظرفیت متوسط برای دستگاه‌هایی که توان بیشتری دارند، مناسب هستند. می‌توانید از این محافظ‌ها برای لوازم برقی همچون یخچال و فریزر، ماشین لباسشویی و ماشین ظرفشویی استفاده کنید. این محافظ‌ها قادرند تا ولتاژهای بیشتر را تحمل کرده و از دستگاه‌های شما در برابر نوسانات شدید برق محافظت کنند.

• محافظ برق با ظرفیت بالا (5000 تا 6000 وات)

محافظ‌های برق با ظرفیت بالا برای دستگاه‌های قدرتمندی همچون کولر گازی، پکیج‌های گرمایشی و سیستم‌های برودتی صنعتی مناسب هستند. این محافظ‌ها می‌توانند ولتاژهای بسیار بالایی را تحمل کنند و از دستگاه‌های شما در برابر نوسانات و پیک‌های ولتاژ شدید محافظت کنند.

روش تولید محافظ برق

یکی از موضوعات جذاب و کمتر مورد بحث، روش تولید محافظ برق است. فرآیند تولید این دستگاه معمولاً شامل چهار مرحله اصلی است که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

طراحی مدار

مرحله اول مربوط به طراحی مدار است. پیش از انجام هر اقدامی، باید نوع مدار و مدل آن مشخص شود. برای مثال، باید تصمیم بگیرید که محصول نهایی به عنوان محافظ برق خانگی استفاده شود یا محافظ برق صنعتی سه فاز. هر یک از این کاربردها نیازمند مدار و برد متفاوتی است که طراحی آن‌ها با توجه به نیاز و کاربرد خاص انجام می‌شود.

تولید برد الکتریکی

پس از طراحی مدار، مرحله تولید برد الکتریکی آغاز می‌شود. برد الکتریکی نقش اساسی در عملکرد محافظ برق دارد و تمامی قطعات الکترونیکی بر روی آن نصب می‌شوند. نوع برد و قطعات آن بر اساس نوع کاربرد محافظ برق تعیین می‌شود.

طراحی قاب پلاستیکی

در مرحله سوم، قاب پلاستیکی محافظ برق طراحی و ساخته می‌شود. این قاب نه تنها به عنوان یک پوشش محافظ برای برد و قطعات عمل می‌کند، بلکه از نظر زیبایی و ظاهر نیز اهمیت دارد. طراحی قاب به گونه‌ای انجام می‌شود که همه قطعات داخلی به خوبی در آن جا بگیرند و دسترسی به پریزها و نمایشگرها راحت باشد.

آزمایش و بسته‌بندی نهایی

پس از آماده‌سازی قاب پلاستیکی، محصول وارد مرحله آزمایش و تست‌های مختلف می‌شود. این آزمایش‌ها برای اطمینان از عملکرد صحیح و ایمنی محافظ برق انجام می‌شود. اگر نتایج تست‌ها موفقیت‌آمیز باشد، محصول برای بسته‌بندی نهایی آماده می‌شود. بسته‌بندی نهایی شامل قرار دادن محافظ برق در بسته‌بندی‌های مناسب و آماده‌ سازی آن‌ها برای عرضه به بازار است.