اسپارک گپ چیست؟
اسپارک گپ (Spark Gap) یک دستگاه حفاظتی ساده است که برای محافظت از تجهیزات الکتریکی در برابر نوسانات ولتاژ ناگهانی، به ویژه صاعقه، مورد استفاده قرار می‌گیرد. نصب صحیح اسپارک گپ برای عملکرد بهینه و جلوگیری از آسیب به تجهیزات ضروری است. در ادامه، مراحل کلی نصب اسپارک گپ را شرح می‌دهیم.
مهمترین عوامل کلیدی در نحوه نصب اسپارک گپ:
هنگام نصب اسپارک گپ spark gap، توجه به برخی عوامل کلیدی بسیار مهم است تا سیستم به درستی عمل کند و از تجهیزات محافظت شود. در ادامه مهمترین عوامل نصب اسپارک گپ را بررسی می‌کنیم:
- فاصله الکترودها
فاصله میان الکترودهای اسپارک گپ مستقیماً روی ولتاژ شکست و زمان پاسخ‌دهی آن تأثیر می‌گذارد.
فاصله مناسب: فاصله الکترودها باید به گونه‌ای تنظیم شود که جرقه در لحظه نیاز و هنگام افزایش ناگهانی ولتاژ به درستی ایجاد شود.
ملاحظات محیطی: دما، فشار هوا، و رطوبت می‌توانند بر فاصله مناسب الکترودها تأثیر بگذارند.
2. ولتاژ شکست (Breakdown Voltage)
یکی از مهمترین عوامل در انتخاب و نصب اسپارک گپ صاعقه، ولتاژ شکست آن است. ولتاژ شکست مشخص‌کننده مقدار ولتاژی است که در آن اسپارک گپ شروع به هدایت جریان و ایجاد جرقه می‌کند. این ولتاژ باید با توجه به تجهیزات محافظت‌شده انتخاب شود.
انتخاب مناسب ولتاژ شکست: باید بالاتر از ولتاژ عملیاتی سیستم و پایین‌تر از سطحی باشد که تجهیزات آسیب ببینند.
محاسبه دقیق ولتاژ شکست: باید متناسب با ولتاژ کاری و همچنین نوسانات ممکن در سیستم باشد.
3. جنس الکترودها
جنس الکترودهای اسپارک گپ باید مناسب باشد تا بتوانند جرقه‌های پی‌درپی را تحمل کرده و مقاومت زیادی در برابر سایش و خوردگی داشته باشند.
الکترودهای با دوام بالا: معمولاً از فلزاتی مانند تنگستن، نیکل یا آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت و خوردگی استفاده می‌شود.
مقاومت در برابر اکسیداسیون: الکترودها باید در برابر اکسیداسیون مقاوم باشند، به ویژه در محیط‌های صنعتی یا مرطوب.
4. جریان تخلیه (Discharge Current)
مقدار جریان تخلیه که اسپارک گپ ارت می‌تواند هدایت کند نیز مهم است. باید اطمینان حاصل شود که اسپارک گپ می‌تواند جریان‌های بالا را بدون آسیب به خود یا سایر اجزای سیستم تحمل کند.
ظرفیت تخلیه بالا: برای سیستم‌هایی که در معرض نوسانات یا تخلیه‌های الکتریکی شدید هستند، اسپارک گپی با ظرفیت تخلیه بالاتر مورد نیاز است.
مراحل نصب اسپارک گپ
1. انتخاب محل نصب مناسب:
– اسپارک گپ باید در نقطه‌ای نصب شود که بتواند به‌طور موثری جریان ناشی از نوسانات ولتاژ را به زمین منتقل کند. معمولاً این دستگاه نزدیک به ورودی کابل‌های اصلی یا در کنار تجهیزاتی نصب می‌شود که نیاز به محافظت دارند.
2. اتصال به سیستم زمین (ارتینگ):
– یکی از مهمترین مراحل نصب اسپارک گپ، اتصال صحیح آن به سیستم زمین است. سیم ارت باید به‌طور مستقیم و با کمترین مقاومت ممکن به اسپارک گپ وصل شود تا جریان‌های ناگهانی به‌خوبی به زمین منتقل شوند.
– مقاومت اتصال زمین باید تا حد امکان کم باشد (بهتر است کمتر از 10 اهم باشد) تا عملکرد دستگاه تضمین شود.
3. اتصال به فازها یا خطوط الکتریکی:
– اسپارک گپ معمولاً بین خط فاز و زمین یا بین خطوط فاز و نول (یا زمین) نصب می‌شود. بسته به نوع اسپارک گپ و کاربرد آن، نحوه اتصال ممکن است متفاوت باشد. معمولاً ترمینال‌های مشخصی بر روی دستگاه وجود دارد که اتصال فاز و زمین به آنها انجام می‌شود.
– در سیستم‌های سه فاز، ممکن است نیاز به نصب اسپارک گپ برای هر فاز به‌طور جداگانه باشد.
4. بررسی فاصله الکترودها:
– اسپارک گپ دارای دو الکترود است که فاصله بین آنها تعیین‌کننده ولتاژی است که در آن، جرقه ایجاد می‌شود. قبل از نصب، باید این فاصله را بررسی کرده و در صورت نیاز آن را تنظیم کنید. این فاصله معمولاً توسط تولیدکننده تنظیم شده است و بهتر است به‌صورت دقیق با دستورالعمل‌های تولیدکننده مطابقت داشته باشد.
5. نصب دستگاه در موقعیت افقی یا عمودی:
– بسته به نوع اسپارک گپ، دستگاه می‌تواند به‌صورت افقی یا عمودی نصب شود. مهم است که موقعیت نصب مطابق با دستورالعمل‌های تولیدکننده باشد تا عملکرد بهینه تضمین شود.
6. آزمایش و بررسی عملکرد:
– پس از نصب، باید سیستم را بررسی کنید تا مطمئن شوید که اسپارک گپ به درستی عمل می‌کند. می‌توانید با استفاده از تجهیزات تست ولتاژ بالا (اگر در دسترس باشد) عملکرد دستگاه را بررسی کنید. این آزمایش معمولاً توسط تکنسین‌های متخصص انجام می‌شود.
ویدیو زیر نحوه نصب اسپارک گپ را نمایش می‌دهد.
نکات ایمنی هنگام نصب اسپارک گپ
– قطع برق:
– قبل از هرگونه نصب یا تعمیر، مطمئن شوید که برق سیستم قطع شده است تا از بروز حوادث ناشی از برق گرفتگی جلوگیری شود.
– استفاده از ابزارهای مناسب:
– از ابزارهای عایق و مناسب برای نصب استفاده کنید تا از آسیب به دستگاه و خودتان جلوگیری کنید.
– مطابقت با دستورالعمل‌های تولیدکننده:
– همیشه به دستورالعمل‌ها و توصیه‌های تولیدکننده دستگاه توجه کنید. عدم رعایت این دستورالعمل‌ها ممکن است منجر به عدم کارکرد صحیح اسپارک گپ شود.
نصب صحیح اسپارک گپ از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا عملکرد صحیح این دستگاه می‌تواند از تجهیزات الکتریکی در برابر آسیب‌های ناشی از نوسانات ولتاژ، به‌ویژه صاعقه، محافظت کند. با رعایت مراحل نصب و نکات ایمنی، می‌توانید اطمینان حاصل کنید که اسپارک گپ به‌درستی عمل خواهد کرد و حفاظت مؤثری را ارائه خواهد داد.
ساختار اسپارک گپ :
اسپارک گپ یا اسپار گپ (Spark Gap) از دو الکترود تشکیل شده است که توسط یک شکاف که معمولا با یک گاز ازمانند هوا یا هگزا فلوراید گوگرد پر شده است از یکدیگر جدا شده اند. درگذشته اسپارک گپ ها در فرستنده های رادیویی،ماشین آلات الکترو استاتیک و دستگاه های اشعه ایکس مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر گسترده ترین استفاده آنها در شمع برای مشتعل کردن سوخت در موتورهای احتراق داخلی، نیروگاه ها و پستهای برق، تجهیزات الکتریکی با ولتاژ بالاو لوله های نفتی می باشد. اسپارک گپ از تجهیزات الکترونیکی در برابر جریان مخرب ولتاژ محافظت می کند.
طراحی این وسیله به گونه ای است که اجازه می دهد یک جرقه الکتریکی بین دو هادی عبور کند. وقتی که اختلاف ولتاژبین هادی ها بیش از ولتاژ گاز در داخل شکاف گردد، جرقه ای تشکیل می شود و گاز درون شکاف را به یون تبدیل کرده و مقاومت الکتریکی آن را به شدت کاهش می دهد. پس از آن یک جریان الکتریکی تا زمانی که مسیر گاز یونیزه شده است جریان می یابد که به آن “جریان نگهدارنده” می گویند. این امر معمولا در زمان افت ولتاژ اتفاق می افتد. معمولا، عمل تبدیل به یون کردن گاز توسط اسپارک گپ منجر به صدا نور و گرما می شود.
اسپارک گپ ضد انفجار
اسپارک گپ یا اسپار گپ ضد انفجار برای لوله های نفت و گاز و مواد قابل اشتعال مدفون در زیر زمین مزارع ،و غیره به منظور محدود کردن میزان حفاظت کاتدیک مورد استفاده قرار می گیرد. در صورت بروز رعد و برق در سطح زمین افزایش ولتاژ برروی لوله به وجود می آید، اسپارک گپ این جریان اضافی را گرفته و از انفجار لوله جلوگیری می کند.
در مناطقی که به عنوان مناطق خطر طبقه بندی شده اند با توجه به احتمال ایجاد فضای قابل انفجار، هر گونه پتانسیل خطر ناشی ازجرقه را می توان با اجتناباستفاده از اسپارک گپ ضد انفجار SGکه به طورموازی طور مستقیم در سراسر عایق فلنج / مشترک متصل است به حد اقل رساند.این نوع از اسپارک گپ دارای کابل های انعطاف پذیر می باشد که آن را قادر می سازد به بیش از یک فلنج اندازه و در اندازه های مختلف با توجه به اندازه پیچ فلنج که در زمان سفارش مشخص شود متصل گردند.
لیست محصولات اسپارک گپ پیمان الکتریک :