به تغییرات دوره‌ای و ناپیوسته جریان و ولتاژ برق، نوسانات برق گفته می‌شود. این امکان وجود دارد که نوسانات ناخواسته و نامطلوب جریان برق، به دستگاه‌ها و تجهیزات الکتریکی در خانه‌ها و مراکز صنعتی آسیب برساند و حتی موجب ازکارافتادن دستگاه‌ها یا برق‌گرفتگی شود. برای مقابله با نوسان برق و جلوگیری از ایجاد این خطرات، افراد می‌توانند از یک دستگاه استابلایزر برق استفاده کنند. این دستگاه، در کنترل نوسانات برق و مدیریت افت و افزایش ولتاژ تاثیر به‌سزایی دارد.
نوسان برق چیست؟
به وضعیتی که جریان و ولتاژ برق در شبکه‌ها به‌صورت دوره‌ای و تناوبی تغییر می‌کند، نوسان برق گفته می‌شود. نوسانات الکترومغناطیسی، به‌صورت موج‌های سینوسی در شبکه برق ایجاد می‌شوند و در سراسر سیستم برق انتقال پیدا می‌کنند. در مواقعی نوسانات برق منجر‌به خرابی تجهیزات الکتریکی خواهند شد و پایداری و ایمنی شبکه برق را از بین می‌برند و اثرات جبران‌ناپذیری به‌همراه دارند؛ بنابراین مصرف‌کنندگان به‌منظور بهبود کیفیت برق، از دستگاه‌هایی همچون یو پی اس، محافظ برق و استابلایزر استفاده می‌کنند تا این نوسانات را کاهش دهند.
به‌طور کلی، نوسانات الکترومغناطیسی در سیستم برق شهری در دو گروه نوسان جریان الکتریکی و نوسان ولتاژ برق تقسیم‌بندی می‌شوند. درواقع منظور از ایجاد نوسانات جریان، تغییرات دوره‌ای جریان الکتریکی در شبکه برق است که به‌موجب آن، قدرت مصرفی برق مصرف‌کنندگان تغییر می‌کند. درحالی‌که نوسانات دوره‌ای ولتاژ الکتریکی، ولتاژ را در محل‌های مختلف شبکه برق افزایش یا کاهش می‌دهد و در اثر آن، مشکلاتی همچون خرابی تجهیزات به‌وجود می‌آید.
نوسان برق چگونه به‌وجود می‌آید؟
عوامل مختلفی در ایجاد نوسان ولتاژ و جریان الکتریکی در شبکه برق دخالت دارند. افراد با خرید ups و استابلایز و استفاده از آن‌ها می‌توانند احتمال وقوع نوسان برق را تحت هر شرایطی به حداقل برسانند. به‌طور کلی، عوامل موثر در ایجاد نوسانات الکترومغناطیسی شامل موارد زیر می‌شوند:
- افزایش یا کاهش ولتاژ به‌صورت ماندگار یا پایدار، یکی از عوامل اصلی در نوسان برق خواهد بود. به‌عنوان مثال، درصورتی‌که ولتاژ برق در 10 ثانیه از 220 به 180 ولت کاهش یابد، نوسانات برق ایجاد می‌شود.ضمن اینکه فاصله مصرف‌کننده تا نیروگاه برق و قطر کابل‌ها در ایجاد نوسانات ماندگار ولتاژ تاثیرگذار هستند.
- برخی مواقع در اثر شرایط نامطلوب شبکه، معیوب‌بودن تجهیزات الکتریکی یا حوادث خارج از کنترل مانند سوختگی، خرابی ترانسفورماتور و همچنین حوادثی نظیر طوفان، آذرخش، زلزله ولتاژ به‌صورت لحظه‌ای افزایش یا کاهش می‌یابد. این نوع نوسانات ولتاژ همانند نوسانات ماندگار هستند؛ با این تفاوت که زمان آن کمتر از 10 ثانیه است.
اثرات نوسان برق
به‌وجودآمدن نوسان برق در شرایط عادی و در محدوده‌های استاندارد، خطرناک نخواهد بود. درحالی‌که برخی مواقع با ایجاد تغییرات زیاد در ولتاژ و جریان برق، عواقب منفی و خسارت‌های جبران‌ناپذیری برای تجهیزات و سیستم‌های الکتریکی به‌وجود می‌آید. در چنین شرایطی، وجود یک استابلایزر یا دستگاه تثبیت‌کننده ولتاژ برق، به کنترل و کاهش نوسانات برق کمک می‌کند. اثرات منفی نوسانات برق، عبارت‌اند از:
- تجهیزات، با تغییر در نوسان ولتاژ برق آسیب خواهند دید. منظور از آسیب‌دیدن تجهیزات الکتریکی در اثر نوسانات ولتاژ، کاهش عمر مفید دستگاه‌ها، ازکارافتادن ناگهانی آن‌ها، افت کارایی دستگاه‌های برقی و حتی وقوع آتش‌سوزی است.
- با افزایش نوسانات برق، در شبکه برق اختلال ایجاد می‌شود که قطعی موقت یا دائمی جریان برق را به‌همراه دارد.
- درصورت عدم استفاده از استابلایزر یا تثبیت‌کننده ولتاژ برق، مصرف برق در اثر نوسانات ولتاژ افزایش پیدا می‌کند. زیرا در چنین شرایطی، تجهیزات الکتریکی بیشترین ظرفیت خود را برای جبران این نوسانات استفاده خواهند کرد.
بهترین راه‌حل برای مقابله با نوسان برق
با دریافت مفهوم نوسان برق، عوامل موثر در به‌وجود آمدن آن و اثرات ناشی از نوسانات ولتاژ، تحقیقات وسیعی برای یافتن بهترین راه حل برای مقابله با این مشکل صورت گرفته است و نهایتا راه‌حل‌های مختلفی برای پیشگیری از وقوع نوسان برق، کاهش یا کنترل ولتاژ یافته شده که عبارتند از:
استفاده از UPS
UPS، یک دستگاه الکتریکی است که به منبع تغذیه دیگری به جز برق شهری متصل می‌شود. بنابراین درصورت رخ‌دادن هرگونه تغییر ولتاژ برق، توان الکتریکی مورد نیاز دستگاه‌های الکتریکی را تامین می‌کند. این دستگاه، همانند استابلایزر مانع از آسیب‌رسیدن به دستگاه الکتریکی در هنگام افزایش یا کاهش ولتاژ می‌شود. درواقع، UPS با استفاده از باتری خود قادر است تغییرات ولتاژی که بیش از حد تحمل تجهیزات الکتریکی هستند، به‌صورت خودکار جذب کند و مانع از ورود آن‌ها به تجهیزات الکتریکی شود.
از این دستگاه، می‌توان برای کنترل تغییرات ولتاژ و کاهش نوسانات در مراکز صنعتی، خانه‌ها، دفاتر اداری، بیمارستان‌ها و هر مکان دیگری که تجهیزات الکترونیکی وجود دارند، استفاده کرد.
استفاده از استابلایزر
این دستگاه، با هدف پایداری ولتاژ و کاهش تاثیرات منفی نوسان برق بر تجهیزات الکتریکی تولید و عرضه شد. استابلایزر معمولا از مدار کنترلی و ترانسفورماتور تشکیل می‌شود و عملکرد آن به‌این صورت است که ولتاژ ورودی نامناسب را به ولتاژ ثابت و پایدار تبدیل می‌کند و ارائه می‌دهد. استفاده از یک دستگاه استابلایزر در یک واحد مسکونی، واحد اداری یا یک مرکز صنعتی به حفاظت از تجهیزات الکتریکی همچون کامپیوتر، سرور، لوازم خانگی و … کمک می‌کند.
استفاده از محافظ برق
در مقایسه با سایر دستگاه‌های تثبیت‌کننده ولتاژ برق، محافظ برق ساختار بسیار ساده و قیمت ارزانی دارد. از این وسیله معمولا برای حفاظت از لوازم خانگی استفاده می‌شود. برخی از انواع محافظ‌که با نام حفاظت‌شده (Protected) شناخته شده، همانند استابلایزر است. زیرا اینگونه از محافظ‌ها دارای قابلیت‌های اضافی همچون قابلیت تشخیص خطا در جریان برق و جداسازی ایمنی دستگاه درصورت وقوع خطا را دارد.
درحالی‌که نوع دیگر محافظ‌ها که با نام حفاظت‌نشده (Unprotected) شناخته می‌شوند، فقط قابلیت حفاظت از تجهیزات الکتریکی خانگی دربرابر نوسانات برقی را دارند.
جمع‌بندی
استابلایزر یک دستگاه کاربردی برای محافظت از وسایل برقی دربرابر نوسان برق است. نوسان برق، به دلایل مختلف و در اثر تغییرات بار، معیوب‌شدن تجهیرات الکتریکی، آذرخش و … رخ می‌دهد. درصورت عدم استفاده از این دستگاه، آسیب‌های خطرناکی برای آن به‌وجود می‌آید. نوسانات برق، باعث افت کارایی و کاهش طول عمر وسایل برقی و همچنین افزایش مصرف می‌شود.
منبع : منبع
23rd November 24