محافظ برق چیست و چگونه کار می‌کند؟

کاهش یا افزایش ناگهانی ولتاژ عاملی است به تجهیزات الکترونیکی آسیب می‌زند. این نوسانات به دلیل تغییرات بار، وجود بارهای ناپایدار، هرگونه عیب در سیستم تولید برق، اتصالات ضعیف، شرایط آب و هوایی و دیگر عوامل خارجی رخ می‌دهد. محافظ برق، وسیله محافظتی است که مانع از رسیدن برق با نوسان بالا به لوازم برقی می‌شود. در نتیجه جلوی خسارت‌های جدی نظیر سوختن لوازم برقی و آتش‌سوزی و برق گرفتگی را می‌گیرد. محافظ برق چیست و چگونه کار می‌کند؟ این سوالی است که در ادامه به‌طور کامل به آن پاسخ‌داده‌ایم.

محافظ برق چیست و چه وظیفه ای دارد؟

محافظ برق یا محافظ ولتاژ به دستگاهی گفته می‌شود، که توسط برد الکتریکی و یک رله در هنگام افزایش یا کاهش ناگهانی ولتاژ، جریان برق را قطع کرده و مانع از آسیب دیدن وسایل برقی می‌شود. محافظ‌ها به پریز برق وصل می‌شوند و هر کدام یک یا چند خروجی دارند.

چرا باید محافظ برق (ولتاژ) بخریم؟

محافظ ولتاژ چگونه کار می‌کند؟ چرا خرید محافظ ولتاژ اهمیت دارد؟ محافظ برق، ولتاژهای اضافی را به زمین منتقل می‌کند و مانع از ورود بیش از حد جریان برق به دستگاه می‌شود. زمانی که ولتاژ برق کمتر از 170 ولت و یا بیشتر از 240 ولت باشد، محافظ از ورود ولتاژ به دستگاه ممانعت می‌کند. تمامی محافظ‌ها زمان تاخیر دارند، یعنی بعد از بازگشت ولتاژ به مقدار ایمن و ثابت شدن آن، بعد از چند دقیقه برق را وصل می‌کنند تا نوسانات باعث آسیب به وسایل برقی نشود.

اجزای تشکیل دهنده محافظ برق چیست؟

1. پریز: اتصال تجهیزات الکترونیکی به برق را فراهم می‌‌کند. برخی از پریز‌ها برای لوازم برقی با ولتاژ خاصی طراحی شده‌اند و محافظ‌های برق ممکن است تعداد و انواع مختلفی داشته باشند. بعضی از انواع این محصول مانند محافظ کنتور فاقد پریز است و باید مستقیم به کنتور برق وصل شوند.
2. فیوز: قطعه‌ای است که در صورت رسیدن ولتاژ به بالاترین حد خود یا به اصلاح حد آستانه، مدار را قطع می‌کند و موجب خاموش شدن دستگاه‌های برقی می‌شود. 
3. وریستور (Varistor): قطعه‌ای است که تغییر ولتاژ موجب می‌شود تا مقاومت آن تغییر کند. در حالت عادی این قطعه مقاومت بالایی دارد و اجازه عبور جریان برق را نمی‌دهد. با رسیدن پالس برق، مقاومت آن کاهش پیدا می‌کند و جریان برق را به زمین منتقل می‌کند.
4. خازن (Capacitor): قطعه‌ای است که انرژی الکتریکی را در خود ذخیره می‌کند. این قطعه در دستگاه محافظ ولتاژ همانند یک فیلتر عمل می‌کند و نوسانات ولتاژ را به خود جذب می‌کند.
5. چراغ ال ای دی (LED): چراغ‌های ال ای دی تعبیه شده در محافظ برق، وضعیت دستگاه را به شما نشان می‌دهند. زرد و سبز و قرمز از رنگ‌های چراغ ال ای دی هستند که با روشن شدن هر یک مشخص می‌شود که دستگاه در چه حالتی است: آماده به‌ کار، روشن یا خراب!

روش تولید محافظ برق

برای تولید انواع محافظ برق چهار مرحله اصلی وجود دارد که شامل موارد زیر است:

1. طراحی مدار
2. تولید برد
3. قاب پلاستیکی
4. بسته‌بندی نهایی

در اولین مرحله که مربوط به طراحی مدار می‌شود، قبل از هر اقدامی مدل و نوع مداری که قصد تولید آن وجود دارد تعیین می‌شود؛ به عنوان مثال باید تعیین شود که محصول نهایی یک محافظ برق خانگی است یا محافظ برق صنعتی سه فاز است که در صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. در واقع نوع و کاربرد محافظ برق است که تعیین کننده نوع مدار و نوع برد محافظ است. بر این اساس ابتدا مدار و در مرحله بعد برد محافظ طراحی می‌شود. 

پس از طراحی مدار و برد محافظ برق، باید قاب پلاستیکی مناسب برای محافظ برق طراحی شود. پس از طراحی و آماده‌سازی قاب مورد نیاز برای محافظ برق نوبت به بسته‌بندی نهایی آن می‌رسد. در این مرحله پیش از بسته‌بندی نهایی و عرضه محصول به بازار، تست‌ها و آزمایش‌های مختلف به منظور صحت عملکرد و کارکرد محافظ به روش‌های مختلف انجام شده و در صورت پشت سر گذاشتن تمام تست‌ها به صورت موفقیت‌آمیز، محصول بسته‌بندی شده و برای استفاده مصرف‌کنندگان به بازار عرضه می‌شود.

آیا محافظ برق می‌تواند محافظت صد در صد ایجاد کند؟

از مزایا محافظ برق این است که از لوازم برقی در شرایط عادی و در برابر نوسانات برق محافظت می‌کند. اما نمی‌تواند در برابر افزایش زیاد ولتاژ محافظت صد در صد ایجاد کند. همچنین ساختار این دستگاه به گونه‌ای است که در زمان نوسانات برق، دستگاه را به‌کل خاموش می‌کند. اگر برق ساختمان شما نوسانات زیادی دارد یا در نزدیکی ساختمانی که در آن حضور دارید، رعد و برق زیادی است؛ محافظ برق می‌تواند خود یک عامل خرابی دستگاه باشد و به دلیل خاموش و روشن کردن مکرر دستگاه به آن آسیب وارد کند؛ این موضوع از معایب مهم محافظ برق است. در این شرایط خرید منبع تغذیه UPS و  استابلایزر توصیه می‌شود. 

معایب محافظ برق

محافظ برق یک وسیله محافظتی است که در زمان تشخیص نوسان در برق، جریان الکتریکی به دستگاه‌های مختلف را قطع می‌کند تا با خاموش کردن دستگاه از آن محافظت کند. از مهم‌ترین معایب محافظ برق می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• نیاز به تعمیر زیاد در صورت خال زدن
• حساسیت کم
• خاموش کردن دستگاه‌ها و قطع جریان برق در زمان بروز نوسان

معرفی انواع محافظ برق

محافظ‌های برق موجود در بازار در انواع مختلفی تولید می‎شوند. با شناخت انواع محافظ برق می‌توانید بهترین محافظ ولتاژ را برای جلوگیری از آسیب دیدن محصولات برقی خود خریداری کنید. به دلیل اهمیت آشنایی با انواع محافظ برق، در ادامه این مطلب انواع محافظ ولتاژ را بر اساس نیازهای مختلف کاربران دسته‌بندی کرده و هرکدام را به‌صورت جداگانه شرح داده‌ایم.

1- انواع محافظ برق بر از نظر ساختار

• محافظ ولتاژ معمولی یا آنالوگ: این نوع محافظ عموماً دارای 3 لامپ ال ای دی است، که وضعیت برق را نشان می‌دهد. ال ای دی قرمز رنگ نشانه دهنده حالت قطع است، ال ای دی سبز وضعیت عادی را نشان می‌دهد و زمانی که ال ای دی زرد رنگ روشن شود، یعنی محدوده برق به حالت ایمن بازگشته است و بعد از گذشت چند دقیقه، دستگاه وصل می‌شود.
• محافظ ولتاژ دیجیتال: این نوع محافظ علاوه بر اینکه سه چراغ ال ای دی دارد، دارای یک نمایشگر دیجیتال نیز هست. بر روی نمایشگر دیجیتال می‌توانید با توجه به مدل، اطلاعاتی نظیر مقدار ولتاژ برق شهری، زمان وضعیت عادی و زمان تاخیر را مشاهده کنید. هر زمان نمایشگر Lo را نشان داد، یعنی برق ضعیف است و هر زمان علامت hi را مشاهده کردید، متوجه می‌شوید، که برق قوی‌تر از حالت عادی است.
• محافظ ولتاژ با منبع تغذیه بدون وقفه (UPS): محافظ‌های ولتاژ با UPS، علاوه‌بر محافظت دستگاه‌های الکترونیکی در برابر نوسانات برق، هنگام قطع شدن برق شرایطی را ایجاد می‌کند که دستگاه در زمان محدودی روشن بماند. این ویژگی به‌دلیل باتری‌ تعبیه شده در محافظ برق دارای یو‌پی‌اس است.

2- معرفی انواع محافظ برق بر اساس کاربری

محافظ‌های ولتاژ از نظر کاربری به دو گروه محافظ برق خانگی و محافظ برق صنعتی تقسیم می‌شوند. محافظ‌های برق صنعتی برای دستگاه‌های صنعتی با ولتاژ‌های بسیار قوی کاربرد دارد و محافظ‌های خانگی نیز مختص به لوازم برقی منزل هستند. محافظ‌های خانگی برای انواع لوازم برقی به شرح زیر هستند:

• محافظ برق موبایل
• محافظ برق تلویزیون 
• محافظ برق لباسشویی
• محافظ برق لپ تاپ و کامپیوتر
• محافظ برق یخچال و فریزر
• محافظ برق کولرگازی و پکیج
• محافظ برق کنتور
• محافظ برق کولر آبی و…

3- انواع محافظ برق از نظر طراحی

همه محافظ‌ها با توجه به کارایی که دارند، طوری طراحی شده‌اند که دارای پریز هستند. اما از نظر طراحی بدنه مدل‌های مختلفی دارند. مثلا برخی از محافظ‌های ولتاژ دارای چند پریز برق هستند در حالی‌که اغلب فکر می‌کنند محافظ‌های برق تنها دارای یک پریز هستند. محافظ‌های بدون سیم برق نیز از مدل‌های محبوب این محصول کاربردی هستند.

4- انواع محافظ برق از نظر ظرفیت

محافظ‌های برق نیز ظرفیت‌های ولتاژ متفاوتی دارند. ازاین‌رو، می‌توان آن‌‎ها را نیز بر اساس حداکثر ولتاژی که تحمل می‌کنند؛ دسته‌بندی کرد. محافظ‌های با توان 2000 وات مخصوص سیستم‌های صوتی و تصویری، تلویزیون، لپ و تاپ و کامپیوتر هستند و محافظ‌های با ولتاژ بالا، مانند 6000 وات، مخصوص دستگاه‌های قدرتمند مثل کولرگازی هستند.

بهترین برند محافظ برق چیست؟

برندهای محافظ ولتاژ در بازار بسیار متنوع هستند. این کالا نیز مانند اکثر تجهیزات الکتریکی دارای نمونه‌های ایرانی و خارجی است. اما از آن‎جایی که استاندارد ولتاژ برق در هر کشوری متفاوت است، بهترین انتخاب برای خرید محافظ برق، برندهای ایرانی است. محافظ‌های ولتاژ ساخت ایران کاملا مطابق با ولتاژ استاندارد برق خانگی در ایران تولید شده‌اند و به خوبی می‌توانند در برابر نوسانات ولتاژ و عیب‌های ناگهانی سیستم برق از لوازم شما محافظت کنند. سارا ترانس، پارت الکتریک، نمودار کنترل، خیام الکتریک و… برندهای ایرانی محافظ برق مطرح، در بازار هستند.

اگر می‌خواهید اطلاعات بیشتری درباره ولتاژ استاندارد در کشورهای جهان بدانید، روی لینک آبی کلیک کنید.

عمر مفید محافظ برق چقدر است؟

محافظ برق یک ابزار و وسیله برقی است که طول عمر مفید آن به عوامل مختلفی وابسته است. برند سازنده، کیفیت ساخت، حجم نوسانات برق، نوع دستگاه مورد استفاده و همچنین تعداد دستگاه‌های متصل از مهم‌ترین عواملی هستند که بر طول عمر مفید محافظ برق اثر می‌گذارند.

چرا محافظ برق می‌سوزد؟

دلایل متعددی می‌توان برای خراب شدن و سوختن محافظ برق نام برد اما دو مورد از مهم‌ترین دلایل خرابی و سوختن محافظ برق وارد شدن جریان برق بیشتر از محدوده ولتاژ مناسب و خرابی دستگاه متصل به محافظ برق است که باعث وارد شدن آسیب به قطعات مختلف محافظ و در نتیجه سوختن آن می‌شود.

تفاوت محافظ برق و چندراهی برق چیست؟

محافظ ولتاژ و چند راهی برق از نظر ظاهر شبیه به یکدیگر هستند، اما کارایی هر کدام از آنها متفاوت است. چند راهی برق به پریزهای دیواری متصل می‌شود و چند پورت خروجی دارد. ولتاژ خروجی چند راهی هیچ تفاوتی با ولتاژ پریز دیوار ندارد و باعث افزایش ایمنی نمی‌شود. با چند راهی تنها می‌توانید تعداد پریزهای برقتان را بیشتر کنید. اما محافظ برق از دستگاه‌ها و لوازم برقی در برابر نوسانات جریان برق محافظت می‌کند.

آیا محافظ برق همان سه راهی است؟

پاسخ این سوال خیر است. البته سه راهی‌های برقی وجود دارند که محافظ دار نیز هستند. اما سه راهی‌های بدون محافظ نمی‌توانند از لوازم برقی در برابر نوسانات ولتاژ محافظت کنند. بلکه تنها تعداد پریزها و انشعابات برق را بیشتر می‌کنند. اگر نیاز به انشعابات برق بیشتری دارید و همزمان می‌خواهید از لوازم برقی در برابر ولتاژ بالا محافظت کنید، خرید سه راهی محافظ دار بهترین انتخاب ممکن است.

محافظ برق بخریم یا استابلایزر؟

سوال پرتکراری که اغلب مشتریان در هنگام خرید محافظ برق با آن روبرو می‌شوند این است که “محافظ برق بخریم یا استابلایزر؟ کدام یک بهتر است؟” یا “محافظ برق چه فرقی با استابلایزر دارد؟“. با توجه به عملکرد محافظ و استابلایزر نمی‌توان گفت که محافظ برق بهتر است یا استابلایزر. اما زمانی‌که اطلاعات کافی درباره تفاوت‌ این دو کالا با یکدیگر داشته باشید می‌توانید تشخیص دهید که چه زمانی باید به‌جای محافظ، استابلایزر بخرید! 

“محافظ برق، پس از شناسایی نوسانات برق، وسایل الکترونیکی را قطع و سپس به صورت خودکار آن‌ها را وصل می‌کند. اما استابلایزر (تثبیت‌کننده ولتاژ)، وسیله‌ای است که وظیفه تصحیح ولتاژ لوازم الکترونیکی را برعهده دارد.”

زمانی‌که در یک ساختمان، خاموش و روشن شدن لامپ‌ها به وفور اتفاق می‌افتد و محافظ وسیله‌های برقی‌ زیاد عمل می‌کند؛ یعنی برق ساختمان، نوسانات زیادی دارد. روشن و خاموش شدن مداوم لوازم برقی در بازه زمانی طولانی به دلیل نوسانات برق موجب کاهش عمر لوازم الکتریکی و در نهایت موجب سوختن آن‌ها می‌شود. استابلایزر با جبران نوسانات برق، از خاموش و روشن شدن لوازم برقی جلوگیری می‌کند و برق مورد نیاز لوازم الکتریکی را متناسب با ولتاژ آن‌ وسایل برقی فراهم می‌کند. برق استاندارد در ایران بین 210 تا 230 ولت است و همه وسایل برقی ایرانی، برای ولتاژ برق استاندارد این کشور، تولید و بهینه شده‌اند. جبران ولتاژ برای لوازم برقی از سمت استابلایزر نیز بین 210 تا 230 ولت است. 

انواع مختلف استابلایزر عبارتند از:

• استابلایزر سوئیچینگ
• استابلایزر لیزر
• استابلایزر سروو موتوری
• استابلایزر صنعتی (سه فاز)
• استابلایزر رله ای
• و…..

برای اطلاعات بیشتر درباره استابلایزر، آشنایی با انواع و اهمیت خرید آن مقاله استابلایزر چیست؟ چرا مهم است؟ | بررسی عملکرد، انواع و کاربردها را بخوانید..

چگونه یک دستگاه محافظ برق مناسب برای نیازهای خود انتخاب کنیم؟

1. میزان آمپر: اگر برای یک وسیله پر مصرف از محافظی با آمپر پایین استفاده کنید، نه تنها از وسیله شما در برابر نوسانات جریان محافظت نمی‌شود، بلکه آسیب بیشتری به دستگاه وارد می‌شود. در نتیجه در هنگام خرید محافظ برق به میزان آمپر آن نیز توجه داشته باشید.
2. تعداد مصرف کننده‌ها: در هنگام خرید به تعداد پورت‌های خروجی محافظ نیز توجه کنید. لوازم صوتی و تصویری به محافظ‌هایی با چندین خروجی نیاز دارند. برای یخچال و کولر گازی بهتر است از محافظ با یک پورت استفاده شود.
3. مدت زمان تاخیر: تمام محافظ‌ها مدت تاخیر مشخصی ندارند و ممکن است از چند ثانیه تا 10 دقیقه نیز طول بکشد. برای آن که بعد از وصل شدن برق، مدت زمان زیادی منتظر نمانید، محافظی خریداری کنید، که زمان تاخیر کمتری دارد. البته محافظ‌هایی در بازار موجود است، که زمان تاخیر آنها توسط خود کاربر قابل تغییر است. به طور کلی محافظ‌های صوتی و تصویری زمان تاخیر یک دقیقه‌ای و محافظ کولر گازی و یخچال، تاخیر 5 دقیقه‌ای دارند.
4. قیمت: قبل از هر چیز مشخص کنید، که برای خرید محافظ چه میزان هزینه‌ای قرار است بپردازید. بعد از مشخص کردن بودجه خود، از فروشنده بخواهید مدل‌هایی که به بودجه شما نزدیک است را معرفی کند.
5. فروشگاه معتبر: اگر به دنبال یک جنس با کیفیت هستید، همیشه از فروشگاه‌های معتبر خریدتان را انجام دهید.
6. خدمات پس از فروش: محافظی خریداری کنید، که ضمانت نامه داشته باشد. گارانتی محافظ‌ها بر اساس شرکت تولید کننده، متفاوت است و از 1 تا 2 سال متغیر است. 

در راهنمای خرید انواع محافظ برق + بررسی کامل و کاربردی؛ لیست کاملی از نکاتی که باید برای محافظ برق در نظر بگیرید آورده شده است.