انتخاب سرج ارستر برای تابلو برق صنعتی؛ راهنمای دقیق Type 1، Type 2 و پارامترهای فنی
انتخاب سرج ارتر مناسب تابلو برق صنعتی
شرکت امید بنیان عمران
تنها نماینده رسمی سرج ارستر OBO آلمان در ایران
انتخاب سرج ارستر برای تابلو برق صنعتی؛ از کجا شروع کنیم؟
در یک تابلو برق صنعتی، انتخاب سرج ارستر نباید با این سؤال شروع شود که «چند کیلوآمپر بخرم؟»
سؤال درست این است:
این تابلو در کجای سیستم برق قرار دارد، چه نوع شبکه‌ای دارد، چه تجهیزاتی قرار است از آن محافظت شوند و چه نوع اضافه‌ولتاژی ممکن است به آن برسد؟
این تفاوت ظاهراً کوچک، در عمل بسیار مهم است.
ممکن است یک سرج ارستر با جریان تخلیه بالاتر روی کاغذ قدرتمندتر به نظر برسد، اما برای شبکه، سطح ولتاژ، آرایش سیم‌کشی یا محل نصب شما انتخاب مناسبی نباشد.
SPD یا Surge Protective Device برای محدودکردن اضافهولتاژهای گذرا و منحرف‌کردن جریان Surge طراحی شده است. استاندارد جدید IEC 61643-11:2025 الزامات و روش‌های آزمون SPDهای متصل به سیستم‌های AC فشار ضعیف را پوشش می‌دهد و برای تجهیزات تا ۱۰۰۰ ولت RMS کاربرد دارد.
چرا انتخاب سرج ارستر در تابلو برق صنعتی حساس‌تر است؟
در یک کارخانه یا مجموعه صنعتی، تابلو برق تنها برق چند مصرف‌کننده ساده را توزیع نمی‌کند.
در بسیاری از تابلوها تجهیزاتی مانند موارد زیر وجود دارند:
- PLC
- HMI
- اینورتر
- درایو موتور
- منبع تغذیه سوئیچینگ
- کنتاکتور
- رله‌های حفاظتی
- تجهیزات اندازه‌گیری
- سیستم‌های کنترل و اتوماسیون
- تجهیزات شبکه صنعتی
خرابی یک قطعه الکترونیکی کوچک می‌تواند باعث توقف یک خط تولید شود.
از طرف دیگر، Surge فقط در اثر صاعقه ایجاد نمی‌شود. کلیدزنی بارهای بزرگ، موتورها، ترانسفورماتورها و تغییرات شدید در شبکه نیز می‌توانند اضافهولتاژهای گذرا ایجاد کنند.
بنابراین هدف از انتخاب صحیح SPD صرفاً «داشتن یک محافظ در تابلو» نیست؛ بلکه باید سطح حفاظت موردنیاز تجهیزات با مشخصات سرج ارستر هماهنگ شود.
اولین تصمیم: Type 1، Type 2 یا Type 1+2؟
این مهم‌ترین مرحله انتخاب است.
سرج ارستر نوع 1 یا Type 1 برای شرایطی طراحی می‌شود که احتمال مواجهه سیستم با جریان‌های شدید صاعقه وجود دارد.
پارامتر اصلی در این کلاس Iimp است و آزمون آن با موج جریان ضربه‌ای 10/350 µs مرتبط است.
کاربرد Type 1 می‌تواند در ورودی تأسیسات و شرایطی باشد که طراحی سیستم حفاظت در برابر صاعقه، ریسک مستقیم یا نزدیک صاعقه را مطرح میکند.
اما یک نکته مهم:
صرفاً وجود یک صاعقه‌گیر روی ساختمان به این معنی نیست که بدون بررسی طراحی حفاظت، هر Type 1 دلخواهی باید نصب شود.
انتخاب باید با سیستم حفاظت صاعقه، هم‌بندی و طراحی توزیع انرژی هماهنگ باشد.
Type 2 یکی از رایج‌ترین انواع SPD در تابلوهای توزیع است.
در اینجا پارامترهایی مانند:
- In
- Imax
- Up
- Uc
اهمیت زیادی دارند.
این نوع SPD برای محدودکردن اضافهولتاژهای گذرا ناشی از کلیدزنی، القای صاعقه و اغتشاشات شبکه در سطوح مناسب طراحی استفاده می‌شود.
سری V20 OBO نمونه‌ای از SPDهای Type 2 است. برای مثال، مدل V20-1+NPE-280 با کد 5095251 یک SPD نوع 2 است که برای هم‌بندی حفاظتی در توزیع‌های اصلی و فرعی طراحی شده و ظرفیت تخلیه آن تا 40 kA با موج 8/20 µs در هر پل اعلام شده است
در بعضی پروژه‌ها لازم است حفاظت در برابر جریان صاعقه و اضافهولتاژهای گذرا در یک تجهیز ترکیبی انجام شود.
اینجاست که Type 1+2 اهمیت پیدا میکند.
برای نمونه، OBO مدل V25-B+C 1+NPE با کد 5094457 را به‌عنوان Combination Arrester نوع 1+2 معرفی میکند. این مدل برای سیستم‌های TN-S و TT مناسب اعلام شده، دارای نمایشگر وضعیت است و سطح حفاظت ولتاژی آن کمتر از 0.9 kV اعلام شده است.
مشخصات رسمی OBO برای V25-B+C 1+NPE
در مدل سه‌فاز نیز V25-B+C 3+NPE با کد 5094463 وجود دارد.
Type 3 برای حفاظت نهایی و نزدیک به تجهیزات حساس کاربرد دارد.
مثلاً اگر در انتهای یک مسیر، PLC، تجهیزات اندازه‌گیری یا تجهیزات الکترونیکی حساس قرار گرفته‌اند، ممکن است حفاظت تکمیلی نزدیک بار موردنیاز باشد.
بنابراین در یک سیستم حرفه‌ای ممکن است معماری حفاظت به شکل زیر باشد:
ورودی اصلی → Type 1 یا Type 1+2 → تابلو توزیع → Type 2 → تجهیز حساس → Type 3
البته این آرایش یک نسخه ثابت برای تمام پروژه‌ها نیست و باید بر اساس طراحی سیستم، طول کابل‌ها، مناطق حفاظتی و مشخصات تجهیزات تعیین شود.
مهم‌ترین پارامترهای فنی هنگام انتخاب سرج ارستر
اینجا دقیقاً جایی است که بسیاری از خریدهای اشتباه اتفاق می‌افتند.
Uc یا Maximum Continuous Operating Voltage نشان می‌دهد SPD در شرایط عادی شبکه تا چه ولتاژی را می‌تواند به‌طور پیوسته تحمل کند.
انتخاب Uc باید با:
- ولتاژ شبکه
- نوع سیستم زمین
- آرایش شبکه
- شرایط TOV
هماهنگ باشد.
بنابراین نمیتوان گفت:
«برای برق ۴۰۰ ولت، هر ارستری که روی آن ۴۰۰ نوشته شده مناسب است.»
باید دیتاشیت و آرایش شبکه بررسی شود.
Up یا Voltage Protection Level مشخص میکند در هنگام عملکرد SPD، سطح ولتاژ باقی‌مانده در چه محدوده‌ای قرار می‌گیرد.
برای تجهیزات حساس، این پارامتر اهمیت ویژه‌ای دارد.
برای مثال، اگر تابلو شما به PLC، HMI، تجهیزات شبکه یا کنترلرهای حساس متصل است، نباید فقط به Imax توجه کنید.
ممکن است دو SPD جریان تخلیه مشابهی داشته باشند، اما سطح حفاظت ولتاژی متفاوتی ارائه دهند.
In معمولاً با موج 8/20 µs بیان می‌شود و یکی از پارامترهای مهم برای ارزیابی SPDهای Type 2 است.
این عدد به تنهایی معیار کافی برای انتخاب نیست.
مثلاً اینکه یک محصول In بالاتری دارد، الزاماً به معنای مناسب‌تر بودن آن برای تابلو شما نیست.
Imax نشان‌دهنده حداکثر جریان تخلیه‌ای است که SPD در شرایط آزمون مشخص می‌تواند تحمل کند.
این پارامتر در مقایسه محصولات اهمیت دارد، اما باز هم نباید انتخاب را به «بیشترین kA» تقلیل داد.
برای Type 1، پارامتر مهم Iimp است که با جریان ضربه‌ای و موج 10/350 µs ارتباط دارد.
در مدل صنعتی OBO MCF100-3+NPE+FS با کد 5096987، سازنده جریان ضربه‌ای صاعقه 25 kA و ظرفیت تخلیه جریان صاعقه تا 100 kA برای آرایش 3+NPE را اعلام کرده است. این مدل Type 1+2 بوده و برای تأسیسات صنعتی و ساختمان‌هایی با سیستم حفاظت خارجی در برابر صاعقه معرفی شده است.
تعداد پل سرج ارستر را چطور انتخاب کنیم؟
تعداد پل باید با ساختار شبکه هماهنگ باشد.
ممکن است با گزینه‌هایی مانند:
- 1P
- 1P+N
- 3P
- 3P+N
- 3P+NPE
مواجه شوید.
اما انتخاب صرفاً بر اساس تعداد فاز انجام نمی‌شود.
سیستم زمین نیز مهم است.
برای مثال، نوع اتصال در شبکه‌های:
- TN-S
- TN-C
- TN-C-S
- TT
- IT
می‌تواند روی انتخاب و نحوه اتصال SPD اثر بگذارد.
به همین دلیل، قبل از سفارش سرج ارستر سه‌فاز، باید مشخصات شبکه و نقشه تک‌خطی تابلو بررسی شود.
سیستم ارت چه نقشی در عملکرد سرج ارستر دارد؟
یکی از خطرناک‌ترین اشتباهات این است که تصور کنیم خرید یک SPD قدرتمند به‌تنهایی حفاظت کاملی ایجاد میکند.
سرج ارستر باید بتواند انرژی Surge را از مسیر مناسب تخلیه کند.
در نتیجه:
SPD خوب + اتصال نامناسب = حفاظت ناقص
طول هادی اتصال، مسیر سیم‌کشی، اتصال به شینه PE و رعایت الزامات نصب اهمیت زیادی دارد.
در واقع عملکرد SPD فقط به خود تجهیز وابسته نیست؛ کل مسیر تخلیه جریان بخشی از سیستم حفاظتی است.
طول سیم اتصال سرج ارستر؛ جزئیاتی که نباید نادیده گرفته شود
در نصب SPD، مسیر اتصال باید تا حد امکان کوتاه و مستقیم باشد.
دلیل این موضوع، رفتار القایی هادی در برابر جریان‌های بسیار سریع Surge است.
بنابراین در تابلو:
- مسیرهای اضافی را حذف کنید.
- سیم اتصال را بی‌دلیل حلقه نکنید.
- مسیر PE را کوتاه نگه دارید.
- محل نصب SPD را نزدیک نقطه ورود یا محل حفاظت موردنظر انتخاب کنید.
- دستورالعمل سازنده را ملاک نهایی قرار دهید.
فیوز پشتیبان سرج ارستر را هم بررسی کنید
یکی دیگر از مواردی که در انتخاب‌های غیرمهندسی نادیده گرفته می‌شود، هماهنگی SPD با حفاظت بالادست است.
باید مشخص شود:
- حداکثر فیوز پشتیبان مجاز چیست؟
- SPD در برابر جریان اتصال کوتاه چه ظرفیتی دارد؟
- حفاظت داخلی یا جداکننده حرارتی چگونه عمل میکند؟
- آیا مدل موردنظر دارای Remote Signalling است؟
برای نمونه، در مشخصات MCF100-3+NPE+FS، OBO حداکثر حفاظت پشتیبان 315 A را ذکر کرده است.
پس هنگام خرید سرج ارستر OBO، فقط به برچسب روی جلوی تجهیز نگاه نکنید؛ دیتاشیت همان کد فنی را بررسی کنید.
FS چیست و چه زمانی به آن نیاز داریم؟
FS معمولاً به نسخه دارای کنتاکت سیگنال‌دهی از راه دور اشاره دارد.
این ویژگی برای پروژه‌هایی که نیاز به مانیتورینگ وضعیت SPD دارند بسیار کاربردی است.
فرض کنید تابلو برق در یک اتاق کنترل یا کارخانه‌ای نصب شده و اپراتور نمی‌تواند مرتباً وضعیت تمام SPDها را بهصورت دستی بررسی کند.
در این شرایط، کنتاکت Remote Signalling می‌تواند وضعیت تجهیز را به سیستم مانیتورینگ منتقل کند.
در مدل MCF100-3+NPE+FS، OBO وجود Remote Signalling را صراحتاً مشخص کرده است.
آیا برای هر تابلو صنعتی یک سرج ارستر یکسان مناسب است؟
خیر.
این یکی از مهم‌ترین پاسخ‌هایی است که باید در صفحه اوبو ایران به کاربر داده شود.
دو تابلو ممکن است هر دو سه‌فاز و 400 ولت باشند، اما به دلیل تفاوت در:
- سیستم زمین
- محل تابلو
- طول کابل
- وجود یا نبود LPS
- سطح ریسک صاعقه
- نوع بار
- حساسیت تجهیزات
- محل قرارگیری در شبکه
- جریان اتصال کوتاه
- نیاز به مانیتورینگ
به SPD متفاوتی نیاز داشته باشند.
یک مثال واقعی برای انتخاب سرج ارستر مناسب تابلو برق
فرض کنیم یک تابلو توزیع صنعتی سه‌فاز داریم که:
- شبکه 400/230 V است.
- تابلو در یک کارخانه قرار دارد.
- تجهیزات کنترلی و الکترونیکی حساس دارد.
- تابلو در پایین‌دست تابلو اصلی قرار گرفته است.
- سیستم زمین TN-S است.
- در بالادست حفاظت صاعقه نیز وجود دارد.
در این حالت نمیتوان بدون بررسی طراحی گفت «حتماً مدل X را نصب کنید».
اما روند انتخاب به این شکل خواهد بود:
مرحله اول: بررسی موقعیت تابلو
↓
مرحله دوم: تعیین سیستم زمین
↓
مرحله سوم: تعیین نوع SPD
↓
مرحله چهارم: بررسی Uc
↓
مرحله پنجم: بررسی Up
↓
مرحله ششم: بررسی In / Imax یا Iimp
↓
مرحله هفتم: بررسی تعداد پل
↓
مرحله هشتم: بررسی فیوز پشتیبان
↓
مرحله نهم: بررسی FS در صورت نیاز
↓
مرحله دهم: بررسی دیتاشیت و دستورالعمل نصب
این فرآیند بسیار قابل‌اعتمادتر از انتخاب بر اساس عبارت «سرج ارستر 100 کیلوآمپر» است.
چند مدل OBO که برای مقایسه فنی ارزش بررسی دارند
| مدل | نوع | کاربرد کلی | نکته مهم |
|---|---|---|---|
| V20-1+NPE-280 | Type 2 | توزیع اصلی و فرعی | تا 40 kA در هر پل |
| V25-B+C 1+NPE | Type 1+2 | حفاظت ترکیبی | مناسب TN-S و TT |
| V25-B+C 3+NPE | Type 1+2 | تابلو سه‌فاز | آرایش 3+NPE |
| MCF100-3+NPE+FS | Type 1+2 | پروژه‌های صنعتی با ریسک بالاتر | FS و ظرفیت بالای تخلیه |
مشخصات مدل V20 توسط OBO به‌عنوان Type 2 و با ظرفیت تخلیه 40 kA در هر پل اعلام شده است.
برای V25-B+C نیز سازنده Type 1+2، Uc برابر 280 V و حداکثر جریان تخلیه 50 kA را برای مدل 1+NPE اعلام کرده است.
MCF100 نیز برای کاربردهای صنعتی و ساختمان‌های دارای سیستم حفاظت خارجی در برابر صاعقه معرفی شده است.
جدول تصمیم‌گیری سریع برای مهندس تابلو برق
| اگر شرایط پروژه این است… | بررسی اولیه |
|---|---|
| تابلو توزیع معمولی | Type 2 |
| تابلو ورودی با ریسک صاعقه | Type 1 یا Type 1+2 |
| حفاظت ترکیبی ورودی | Type 1+2 |
| تابلو صنعتی حساس | Type 1/2 + حفاظت تکمیلی در صورت نیاز |
| PLC و تجهیزات حساس | توجه ویژه به Up |
| نیاز به مانیتورینگ | مدل دارای FS |
| شبکه سه‌فاز | بررسی 3P/3P+NPE متناسب با سیستم |
| شبکه TT یا TN-S | بررسی آرایش اتصال مطابق دیتاشیت |
| پروژه دارای LPS | ارزیابی هماهنگ Type 1/1+2 و LPS |
| PV | SPD مخصوص DC/PV، نه SPD AC معمولی |
برای سیستم‌های فتوولتائیک نیز OBO خانواده‌های جداگانه SPD مخصوص PV دارد؛ بنابراین نباید یک SPD AC تابلو معمولی را بدون بررسی مشخصات به سمت DC سیستم خورشیدی منتقل کرد.
اشتباهات رایج هنگام خرید سرج ارستر برای تابلو صنعتی
- اشتباه اول: انتخاب بر اساس بیشترین kA
عدد بزرگ‌تر الزاماً به معنی انتخاب بهتر نیست. - اشتباه دوم: بی‌توجهی به Up
ممکن است SPD جریان تخلیه خوبی داشته باشد اما سطح حفاظت آن برای تجهیز خاص شما مناسب نباشد. - اشتباه سوم: انتخاب Uc بدون توجه به سیستم زمین
Uc باید با شبکه و شرایط واقعی سیستم هماهنگ شود. - اشتباه چهارم: نصب Type 3 بهجای Type 2
Type 3 برای حفاظت نهایی است و جایگزین مستقیم Type 2 در تابلو توزیع نیست. - اشتباه پنجم: بی‌توجهی به سیم‌کشی
حتی SPD باکیفیت نیز با نصب نامناسب نمی‌تواند حداکثر عملکرد خود را ارائه دهد. - اشتباه ششم: استفاده از یک مدل برای تمام تابلوها
هر تابلو باید براساس شرایط واقعی خود بررسی شود. - اشتباه هفتم: توجه نکردن به دیتاشیت
کد فنی دقیق محصول از نام تجاری مهم‌تر است.
آیا سرج ارستر OBO برای تابلو برق صنعتی انتخاب مناسبی است؟
OBO Bettermann طیف گسترده‌ای از SPDها را برای کاربردهای مختلف ارائه میکند؛ از Type 2 مانند V20 تا راهکارهای ترکیبی Type 1+2 مانند V25 و MCF100.
برای مثال، V20 با ساختار ماژولار و نشانگر وضعیت برای توزیع‌های اصلی و فرعی ارائه شده است، در حالی که V25 برای حفاظت ترکیبی Type 1+2 و MCF100 برای کاربردهای صنعتی با ظرفیت بالاتر و Remote Signalling طراحی شده‌اند.
بنابراین مزیت اصلی را نباید فقط در «برند» جست‌وجو کرد؛ بلکه باید دید آیا مدل دقیق انتخاب‌شده با معماری پروژه سازگار است یا خیر.
اوبو ایران نیز در سایت خود فروشگاه تخصصی سرج ارستر و دسته‌بندی‌های Type 1+2، Type 2، Type 2+3، تک‌فاز، سه‌فاز، شبکه و PV را ارائه کرده است.
چک‌لیست نهایی انتخاب سرج ارستر تابلو برق صنعتی
قبل از ثبت سفارش، این اطلاعات را مشخص کنید:
۱. نوع شبکه:
تک‌فاز یا سه‌فاز
۲. ولتاژ شبکه:
مثلاً 230/400 V
۳. سیستم زمین:
TN-S، TN-C، TN-C-S، TT یا IT
۴. محل نصب:
ورودی اصلی، تابلو اصلی، تابلو فرعی یا نزدیک بار
۵. سطح ریسک صاعقه:
با توجه به طراحی حفاظت در برابر صاعقه
۶. Type:
Type 1، Type 2 یا Type 1+2
۷. Uc
۸. Up
۹. In
۱۰. Imax
۱۱. Iimp در صورت Type 1
۱۲. تعداد پل
۱۳. فیوز یا حفاظت پشتیبان
۱۴. نیاز به FS
۱۵. طول و مسیر اتصال به PE
۱۶. مشخصات تجهیزات پایین‌دست
اگر این ۱۶ مورد مشخص باشند، انتخاب بسیار دقیق‌تر از حالتی خواهد بود که فقط عبارت «سرج ارستر صنعتی» را جست‌وجو کرده و بر اساس قیمت یا kA تصمیم بگیریم.
جمع‌بندی؛ بهترین سرج ارستر الزاماً قوی‌ترین سرج ارستر نیست
انتخاب سرج ارستر برای تابلو برق صنعتی یک انتخاب عددی ساده نیست. اگر فقط به kA، قیمت یا برند نگاه کنیم، بخشی از مسئله را نادیده گرفته‌ایم. انتخاب اصولی باید از شناخت شبکه و محل نصب شروع شود و سپس به Type، Uc، Up، In، Imax، Iimp، سیستم زمین، تعداد پل، حفاظت پشتیبان و نحوه نصب برسد.
از طرف دیگر، استاندارد IEC 61643-11:2025 در حال حاضر نسخه جدید استاندارد مربوط به SPDهای متصل به سیستم‌های AC فشار ضعیف است و IEC 61643-01:2024 نیز الزامات عمومی SPDها را پوشش می‌دهد. اگر برای پروژه صنعتی خود در انتخاب مدل OBO بین V20، V25، MCF یا مدل‌های دیگر مردد هستید، بهتر است مشخصات تابلو، نوع شبکه، سیستم ارت و محل نصب را قبل از خرید بررسی کنید.
سوالات متداول در زمینه انتخاب سرج ارستر تابلو برق صنعتی
SPD وسیلهای برای محدودکردن اضافهولتاژهای گذرا و تخلیه انرژی ناشی از آنها در مسیر حفاظتی مناسب است.
در بازار فارسی این دو اصطلاح گاهی بهجای یکدیگر استفاده میشوند، اما از نظر فنی باید بر اساس نوع تجهیز، محل نصب و کاربرد صحبت کرد. SPDهای تابلویی برای حفاظت در برابر اضافهولتاژهای گذرا در تأسیسات الکتریکی استفاده میشوند.
نه بهصورت مطلق. Type 1+2 قابلیتهای دو سطح حفاظت را در یک تجهیز ترکیب میکند، اما انتخاب آن باید با معماری سیستم و نیاز پروژه هماهنگ باشد.
نمیتوان فقط براساس kA پاسخ داد. باید Type، In، Imax یا Iimp، Uc، Up، سیستم زمین، محل نصب و سطح ریسک پروژه هم بررسی شوند.
Up سطح حفاظت ولتاژی SPD است؛ یعنی سطح ولتاژی که در شرایط آزمون پس از عملکرد حفاظتی دستگاه در اختیار تجهیزات قرار می‌گیرد. برای تجهیزات حساس، این پارامتر اهمیت ویژه‌ای دارد.
خیر. SPD و حفاظت اضافهجریان وظایف متفاوتی دارند و در بسیاری از طراحیها باید هماهنگی بین SPD و حفاظت پشتیبان آن بررسی شود.
ممکن است حفاظت تکمیلی برای PLC و تجهیزات حساس لازم باشد؛ اما این موضوع به معماری سیستم، حفاظت بالادست، طول کابل و سطح تحمل تجهیز بستگی دارد.
