ایمن تیک / مرکز کنترل فنی و ایمنی ساختمان

در این مقاله قصد داریم موضوع ولتاژ برق ساختمان را بررسی نماییم. علم الکترونیک شامل مفاهیم متنوعیست که داشتن اطلاعات جامع و کامل در رابطه با هر یک از این مفاهیم برای افرادی که قصد دارند در این زمینه به یک متخصص ماهر تبدیل شوند امری ضروریست. با توجه به اینکه اکثر لوازم و دستگاههایی که در اطراف ما قرار دارند با موضوع الکترونیک سروکار داشته و با برق کار میکنند، نیازست تا هر فردی دارای اطلاعات اولیه از اصطلاحات با اهمیت الکترونیک باشد.
برای اینکه بار الکتریکی از یک نقطه به سمت نقطه دیگر منتقل شود باید کاری انجام گیرد که به این کار "ولتاژ" و یا فشار کار میگویند. ولتاژ یکی از مفاهیمی است که در علم الکترونیک اهمیتی ویژه دارد و جزء مفاهیم پایه و اصلیست. بدون وجود ولتاژ که به آن اختلاف پتانسیل نیز اطلاق میشود، هیچ جریانی در مدار برقرار نمیشود و قادر به داشتن چیزی به نام برق نخواهیم بود. با توجه به اینکه اکثر دستگاهها و تجهیزاتی که ما بکار میگیریم برقی هستند، مقوله ولتاژ برق ساختمان در زندگی ما اهمیتی زیادی دارد.
برای روشن کردن و استفاده از یک وسیله برقی بایستی آن وسیله را به دو نقطه ای که دارای اختلاف پتانسیل الکتریکی هستند وصل کنیم. بعنوان مثال برای روشن کردن یک لامپ کوچک باید آن را بین قطبهای یک باطری که با هم اختلاف پتانسیل 1.5 ولت دارند متصل کنیم. فشار دادن کلیدهای گوناگون در ساختمانها و روشن شدن لامپها، روشن کردن لوازم برقی مختلف مانند تلویزیون، ماشین لباسشویی و ظرفشویی، سشوار و هزاران دستگاه دیگر نیازمند برقراری یک جریان در مدار آنهاست که این جریان بدون حضور ولتاژ امکان پذیر نخواهد بود.

مشخصات ولتاژ برق ساختمان

در حوزه برق، ولتاژ انرژی الکتریکی یا نیرویی است که موجب برقراری جریان الکتریکی در یک مدار یا سیم میشود. در یک مدار برقی، ولتاژ میتواند بدون جریان وجود داشته باشد اما جریان بدون حضور ولتاژ در مدار برقی موجود نخواهد بود. بنابراین برای اینکه دستگاه برقی کار کند باید در بین دو نقطه آن اختلاف پتانسیل برقرار باشد و در صورتیکه این دو نقطه به یکدیگر وصل گردند، وسیله مورد نظر روشن خواهد شد. واحد اندازه گیری ولتاژ، ولت میباشد و در مدار الکتریکی با علامت V نمایش داده میشود. ولتاژ برق ساختمان برای اکثر وسایل برقی و تجهیزات ساختمانها در کشورمان به جز آسانسور که 3 فاز بوده، 220 ولت و فرکانس آن 50 هرتز است. همچنین برای موتورخانه ها و چیلرهای ساختمان نیز برق 3 فاز نیاز داریم.
میزان ولتاژ برق در کشورهای مختلف متفاوتست مثلا ولتاژ برق در قاره اروپا، آسیا، آفریقا و استرالیا 220 ولت و فرکانس آن 50 هرتزست. و ولتاژ برق در شمال آمریکا و بخشهایی از جنوب این قاره، کشورهای فیلیپین، ژاپن و عربستان 110 ولت با فرکانش 60 هرتز میباشد.
شاید هنگام خرید وسیله برقی مثل تبلت و تلفن همراه متوجه شده باشید که دوشاخه ای که در کارتن محصول گذاشته اند با دوشاخه های معمولی متفاوتست و نمیتوان آن را به شکل مستقیم به پریز برق وصل نمود که لازمست برای رفع این اشکال، مبدل مخصوصی را بکار برد. در واقع اگر بخواهیم از لوازم برقی متناسب با سایر کشورها در ایران بهره بگیریم و یا لوازم برقی متناسب با ایران را به کشورهای دیگر ببریم درگیر مشکلاتی خواهیم شد. زیرا علاوه بر فرق در نوع دوشاخه و پریز برق، در مقدار ولتاژ و فرکانسهای برقی نیز متفاوتند.

تفاوت ولتاژ برق ساختمان

ولتاژ برق ساختمان در کشورهای مختلف جهان در اقصی نقاط دنیا بسیار متفاوت و متغیر بوده و در صورتیکه تجهیزات برقی که دارای ولتاژ کمتر یا بیشتری از ولتاژ آن کشور باشند به برق زده شوند، قطعا میسوزند.  البته ولتاژ برق آسانسور ساختمانها بیشتر از این مقدار بوده و برق آن سه فازست. عمده ترین فرق در استاندارد و ولتاژ کشورهای مختلف جهان در سه فاکتور تفاوت در فرکانس، تفاوت در ولتاژ و تفاوت در اتصالات، پریز و دو شاخه برق ناشی میشود. ولتاژ برق ساختمان در کشورهای مختلف در بازه های 110 الی 127 ولت و 220 الی 240 ولت تعریف میگردد. همچنین، فرکانس برق کشورها نیز در دو نوع 50 و 60 هرتز وجود دارد.

انواع ولتاژ برق ساختمان

در این بخش به معرفی انواع ولتاژ برق ساختمان میپردازیم. ولتاژها در مدار، دارای انواع مختلفی اند و هر کدام کاربرد متفاوتی در برق ساختمان و برق صنعتی دارند. ولتاژ یکسو شونده یا DC، ولتاژ متناوب یا AC و ولتاژ موثر یا RMS انواعی از ولتاژهای برق بوده که در ادامه هر یک را شرح میدهیم.

الف- ولتاژ DC یا یکسو شونده

در این نوع ولتاژ جهت جریان همواره ثابتست و تغییر خاصی نمیکند. در واقع سمت جریان در این ولتاژ بدین صورتست که جریان از صفر به طرف جریان مثبت و یا از جریان صفر به طرف جریان منفی دچار تغییرات جهت نمیشود و یک جریان با عدد ثابت خواهیم داشت.

ب- ولتاژ AC یا متناوب

در این نوع ولتاژ جهت جریان به صورت متوالی و مستمر و در طی چند ثانیه به سمت منفی و مثبت حرکت مینماید و از صفر به طرف مثبت و یا از صفر به طرف منفی میرود. تعداد تغییرات ایجاد شده ولتاژ متناوب در طی هر ثانیه را با عنوان سیکلیا هرتز میشناسند. فرق ولتاژ متناوب و ولتاژ یک سو شونده در تغییر و عدم تغییر جهت جریان میباشد.

ج- ولتاژ RMS یا ولتاژ موثر

ولتاژ موثر ولتاژیست که توسط ولت مترهای دیجیتال و عقربه دار اندازه گیری میگردد. بعنوان مثال اگر با دستگاه اسیلوسکوپ مقدار ولتاژ برق شهر اندازه گیری شود عدد 310 ولت را نشان میدهد در صورتیکه ولتاژ موثر آن 220 ولتست. اگر نموداری با پیک ولتاژ متناوب داشته باشید برای برق شهری تمام این پیک مورد کارایی قرار نگرفته و کمی بیشتر یا کمتر از آن که ولتاژ موثرست مورد استفاده قرار میگیرد.

دلایل افت ولتاژ برق ساختمان

- کاربرد سیمهای بی‌ کیفیت

در روند برق کشی ساختمان برای جلوگیری از افت فشار، لازمست سیمهای استاندارد و با کیفیت را به کار بگیریم. سیمهای ضعیف و بی کیفیت، افت ولتاژ برق ساختمان و حوادثی مثل انفجار و سوختگی را به همراه خواهند داشت. سیمهای غیر استاندارد بخش زیادی از انرژی جریان الکتریسیته برق ساختمان را هدر میدهند که با ضعیف شدن برق خانه مواجه خواهیم شد.

- عدم رعایت طول سیمها

در فرآیند برق کشی ساختمان بایستی به طول سیمها توجه ویژه ای نمود. اگر سیم مصرفی بلندتر از حد نیاز باشد قدرت ولتاژ برق ساختمان کاهش پیدا کرده و این خود سبب ضعیف شدن برق ساختمانست. در صورت کوتاه بودن سیم نیز، برق ساختمان گرفتار ضعف خواهد شد.

- افزایش شدت جریان

کلیه مدارهای الکتریکی توانایی تحمل میزان خاصی از جریان برق را در درون خود دارا هستند. بعضی مواقع به علت افزایش شدت جریان در سیم کشی ساختمان، شدت ولتاژ کاهش و به تبع آن برق ساختمان ضعیف میگردد. معمولا در این شرایط به دلیل افزایش شدید ولتاژ برق در سیستم، به شبکه برق کشی ساختمان فشار زیادی وارد میآید و بخش زیادی از انرژی به شکل گرما هدر میرود.

- خوردگی سیمها

سیمهایی که در برق کشی ساختمان بکار میروند بعد از گذشت چند سال فرسوده و پوسیده میشوند. این فرسودگی و پوسیدگی سیمها عامل خوردگی و استهلاک سیمهای برق کشی ساختمان هستند که باعث افت ولتاژ برق ساختمان میگردند.

- کم بودن قطر سیم برق

به میزان فضایی که در کابل یا سیم برق وجود دارد قطر سیم میگویند که اجازه عبور جریان الکتریسیته را از درون خود میدهد. در بعضی مواقع در سیم کشی برق ساختمان به این موضوع توجهی نمیکنند و سیمهایی با قطر نازک مصرف میکنند. این امر باعث اتلاف انرژی و جریان الکتریسیته در برق ساختمان می گردد. اگر برق ساختمانتان دچار ایراد شده یکی از عواملی که واجبست بررسی نمائید قطر سیم برق میباشد. اگر قطرش کم بود حتما با یک متخصص برق برای تعویض سیمها اقدام نمائید.

- پیچیدگی اتصالات

از ساده ترین دلایل ضعیف شدن برق ساختمان و افت عملکرد ولتاژ به هم پیچیدن سیمهای به کار رفته در سیستم برق کشی ساختمانست. برای اطمینان از این که اتصالات پیچیدگی ندارند حتما سیم کشی برق را چک نمائید. اگر ملاحظه کردید سیمها درگیر پیچ خوردگی هستند با دقت آنها را آزاد کنید.

- وجود بار اضافی

بعضی مواقع افراد یک پریز برق را برای لوازم برقی به شکل همزمان به کار میبرند. بهره جویی از یک پریز برق باعث شکل گرفتن بار اضافه در سیستم برق منزل گشته و فشار ولتاژ را کم میکند. از این رو خطراتی مثل انفجار و آتش سوزی را نیز میسر میسازد. برای جلوگیری از بروز این مشکل و حفظ قدرت ولتاژ برق ساختمان برای هر دستگاه برقی حتما از یک پریز برق استفاده نمائید.

- شدت جریان نامتناسب

هر سیستم برق کشی توانایی تحمل و انتقال میزان ولتاژ معینی را داراست و اگر بیشتر از توان این سیستم از وسایل برقی مصرف نمایید، احتمال افت ولتاژ موجودست. برای جلوگیری از افت ولتاژ برق ساختمان چند وسیله برقی را نباید با هم به طور همزمان روشن نمود.

- مشکل منبع اصلی

اگر علت افت فشار از سیم کشی برق داخل ساختمان نبود پس به احتمال زیاد علت افت ولتاژ برق ساختمان از منبع اصلیست. برای جویا شدن این مشکل با اداره برق منطقه خودتان تماس حاصل فرمایید.

- ایجاد شوک الکتریکی

یکی از علل رایج در ضعیف شدن برق ساختمان ایجاد شوک الکتریکیست. شوک الکتریکی به دلیل بهره جویی مکرر از جریان برق در یک زمان ایجاد میگردد. عموما روشن کردن وسایل برقی در زمان یکسان منجر به این اتفاق می شود. اگر احساس میکنید ولتاژ برق ساختمان شما افت پیدا کرده چند تا از دستگاههای برقی را خاموش نمایید و دوباره میزان ولتاژ را تست نمایید.

راه حل جبران افت ولتاژ برق ساختمان

زمانیکه متوجه افت ولتاژ برق ساختمان خود شدید، سریعا باید آن را برطرف نمایید. زیرا آسیب جدی به تجهیزات برقی منزلتان زده و دچار زیان مالی میگردید. در تجهیزات الکترونیکی برای تغییرات ولتاژ مقداری تلورانس در نظر میگیرند و این موضوع به این معناست که اگر ولتاژ در این محدوده مجاز تغییر بکند دستگاه دچار اختلال نمیشود. از همین خصوصیت وسایل الکترونیکی میتوان برای تعیین درصد مجاز افت ولتاژ کمک گرفت.

الف) برای این که وسایل الکترونیکی منزلتان به دلیل افت ولتاژ برق ساختمان صدمه نبینند میتوانید با بکارگیری ترانس برق خانگی این مشکل را حل نمایید. در هنگام نوسانات زیاد ولتاژ برق ساختمان، ترانس در چند ثانیه ولتاژ را کاهش داده و باعث میگردد که به دستگاه برقی صدمه وارد نشود.

ب) بکارگیری محافظ برق از راه های دیگر جلوگیری از افت ولتاژست. در واقع یکی از ساده ترین روشها برای این امر کمک از محافظ برق معمولیست که دستگاه برقی آسیب نبیند. از مزیتهای خوب این روش اینست که مقرون به صرفه است و عموم مردم این روش را بکار میگیرند. از معایب این روش نیز اینست که اگر در لحظه نوسان ولتاژ برق ساختمان، محافظ حس بکند ولتاژ شبکه پایینتر یا بالاتر از حد مجازست بلافاصله برق را قطع کرده و بعد از چند ثانیه دوباره برق را وصل میکند. و این امر در بعضی مکانها که برق نباید قطع شود مشکل ساز می گردد، پس در این شرایط بهترست از روشهای دیگری برای کنترل افت ولتاژ بهره بگیرید.

ج) بکارگیری دستگاه استابلایزر که وظیفه تثبیت برق و جبران افت ولتاژ را داراست یکی از بهترین گزینه های مقابله با افت ولتاژ برق ساختمان هاست. عدم قطع برق در زمان افت ولتاژ جزء مزیتهای این دستگاه و قیمت زیاد آن از معایبش میباشد.

جهت کسب اطلاعات بیشتر و اخذ مشاوره با کارشناسان ایمن تیک تماس بگیرید.