ولتاژ، فشار منبع مدار الکتریکی است که الکترون‌های باردار (جریان) را از طریق یک حلقه رسانا می راند و آنها را قادر می‌سازد کارهایی مانند روشن کردن لامپ را انجام دهند. ولتاژهای بالاتر باعث می‌شود الکتریسیته بیشتری در یک دستگاه الکترونیکی جریان یابد. با این حال، دستگاه‌های الکترونیکی برای کار در ولتاژهای خاص طراحی شده‌اند. ولتاژ بیش از حد می‌تواند به مدار آنها آسیب برساند.
در مقابل، ولتاژ بسیار پایین نیز می‌تواند با ممانعت از عملکرد مدارها و بی‌فایده کردن دستگاه‌های ساخته شده در اطراف آنها، مشکلاتی را ایجاد کند. درک درستی از ولتاژ و نحوه اصلاح مسائل مربوط به آن برای مدیریت مناسب دستگاه‌های الکترونیکی و شناسایی نواقص اساسی در هنگام بروز مشکلات ضروری است.
ولتاژ اسمی چیست؟
این ولتاژ، ولتاژ سیستم 440 ولت، 690 ولت، 3.3 کیلو ولت، 6.6 کیلو ولت، 11 کیلو ولت، 33 کیلو ولت، 66 کیلو ولت، 132 کیلو ولت، 220 کیلو ولت، 400 کیلو ولت، 765 کیلو ولت است. سطح ولتاژ سیستم الکتریکی به عنوان ولتاژ اسمی یا ولتاژ سیستم شناخته می‌شود. طراح ابتدا ولتاژ اسمی که تجهیزات برای آن کار می‌کنند را در نظر می‌گیرد و سپس سایر موارد را مشخص می‌کند. هنگام طراحی تجهیزات، طراح حاشیه ایمنی ولتاژ +/- 10% یا بالاتر در نظرمی گیرد.
ولتاژ اسمی کابل به معنای ولتاژی است که کابل برای آن ساخته شده است و تست‌های الکتریکی آن را مشخص می‌کند. ولتاژ اسمی بر حسب ولت با رابطه دو مقدار Uo/U بیان می‌شود.
Uo. r.m.s مقدار ولتاژ بین هادی خارجی و زمین (پوشش فلزی کابل یا محیط اطراف) است.
- r.m.s مقدار بین دو هادی خارجی یک کابل چند هسته‌ای یا یک سیستم کابل تک هادی است.
در یک سیستم جریان متناوب (AC)، ولتاژ اسمی کابل باید حداقل برابر با مقادیر Uo و U سیستم باشد. در سیستم جریان مستقیم (d.c.) ولتاژ اسمی سیستم نباید بیشتر از 1.5 برابر ولتاژ نامی کابل باشد.
نکته: ولتاژ کاری یک سیستم مجاز است به طور پیوسته 10% بیشتر از ولتاژ اسمی سیستم باشد.
ولتاژ کار
ولتاژ کار ولتاژی است که تجهیزات در آن کار می‌کنند. برای عملکرد مطمئن، تجهیزات باید در محدوده ولتاژ نامی کار کنند. به عنوان مثال، یک موتور القایی با ولتاژ نامی 440 ولت با +/- 10 درصد حاشیه امن می‌تواند در محدوده ولتاژ 396 تا 484 ولت کار کند. ولتاژ کار ولتاژ واقعی اعمال شده در ترمینال تجهیزات است. اندازه گیری واقعی ولتاژ اعمال شده درترمینال تجهیزات را می‌توان با مولتی متر اندازه گیری کرد. ولتاژ کار تجهیزات باید در محدوده ولتاژ نامی برای عملکرد ایمن، اقتصادی و قابل اعتماد باشد.
در برخی از تجهیزات مانند موتور القایی، اگر ولتاژ اعمال شده بیشتر یا کمتر از ولتاژ نامی آن باشد، عملکرد تجهیزات به شدت تحت تأثیر قرار می‌گیرد.
در واقع ولتاژ اسمی ولتاژ بین فازهایی است که سیستم برای آن تعیین شده است اما ولتاژ کار اختلاف پتانسیل الکتریکی بین 2 هادی در شرایط عادی می‌باشد.
بیشتر بخوانید:انواع سیم و کابل و تفاوت آنها
ولتاژ نامی چیست؟
ولتاژ نامی ولتاژی است که تجهیزات برای کارکرد قابل اطمینان درآن محدوده طراحی شده‌اند. بنابراین ولتاژ نامی هر تجهیزات الکتریکی حداکثر ولتاژی است که در آن می‌توانند در محدوده حرارتی خود بدون به خطر انداختن عمر و عملکردشان کار کنند. طراح نیز حاشیه ایمنی ولتاژ را برای عملکرد تجهیزات در محدوده ولتاژ نامی در نظر می‌گیرد.
روی موتور تجهیزات الکتریکی، ولتاژ نامی 440+/- 10% حک شده است. این بدان معناست که تجهیزات می‌توانند در محدوده ولتاژ 396 تا 484 ولت به راحتی کار کنند. محدوده مناسب ولتاژ بین 396 تا 484 ولت است. اگر تجهیزات در این محدوده کار کنند، بدون مشکل خواهند بود. +/10% حاشیه ایمنی ولتاژ است.
به عنوان مثال یک کلید برق نصب شده برای سیستم برق 132 کیلوولت دارای مشخصات زیر می‌باشد:
- اسمی – 132 کیلو ولت
- نامی (132KV +/- 10% (118.8 – 145.2 KV
- کار- می‌تواند در محدوده 118.8 تا 145.2 KV باشد.
طراح تجهیزات حداکثر ولتاژ نامی تجهیزات را بالاتر از ولتاژ اسمی یا ولتاژ سیستم نگه می‌دارد. تجهیزات طراحی شده در ولتاژ بالاتر از حداکثر ولتاژ نامی آن، ضریب ایمنی بهتری دارند. اگر ولتاژ کاردر محدوده ولتاژ نامی نباشد، عملکرد تجهیزات تحت تأثیر قرار می‌گیرد.
یکی از اساسی‌ترین درجه‌بندی‌هایی که به انواع کابل برق اختصاص داده می‌شود، رتبه‌بندی ولتاژ است. ولتاژ نامی یک کابل، ولتاژ مرجعی است که کابل برای آن طراحی شده است و برای تست‌های الکتریکی از آن استفاده می‌شود.
به استثنای کابل‌های 600/1000 ولت، یک کابل را می‌توان با ولتاژ 10 درصد بیشتر از ولتاژ نامی آن استفاده کرد که ولتاژ دوم حداقل با ولتاژ نامی سیستم برابر باشد. این بدان معناست که استفاده از کابل با ولتاژ نامی مثلاً 10/6 کیلو ولت در سیستمی که ولتاژ اسمی آن 6.35/11 کیلو ولت است کاملاً قابل قبول است. این تعریف همچنین در مورد سایر کابل‌ها و درجه بندی‌های ولتاژ به طور یکسان صدق می‌کند.
ولتاژ نامی حداکثر ولتاژ AC یا DC است که می‌تواند به طور مداوم در دمای نامی محیط یا دمای پایانه اعمال شود. در مورد مقاومت‌ها، حتی در توان نامی یکسان، ولتاژ قابل اعمال بسته به مقدار مقاومت متفاوت خواهد بود ومی توان آن را از توان نامی و مقدار مقاومت محاسبه کرد.
ولتاژ اسمی در مقابل ولتاژ نامی
ولتاژ نامی درج شده در پلاک موتور تجهیزات الکتریکی، ولتاژ ترمینال نامیده می‌شود. این نشان دهنده ولتاژ واقعی ترمینال‌های موتور است که سازنده برای کار در آن ولتاژ دستگاه را طراحی کرده است. در حالی که ولتاژ اسمی ولتاژ طراحی یا پیکربندی سیستم توزیع برق است.
ولتاژ نامی ولتاژی است که سازنده برای یک دستگاه یا قطعه‌ای از تجهیزات کار در آن محدوده را مشخص می‌کند. اگر به شارژر تلفن خود نگاه کنید احتمالاً چیزی به معنای “ورودی: 100-250 VAC” می‌بینید. این ولتاژ نامی برای آن شارژر تلفن خاص است.
اما ولتاژ اسمی پارامترهای عملیاتی عمومی برای یک سیستم الکتریکی معین است. به عنوان مثال، ولتاژ اسمی در جایی که شما هستید ممکن است 120 ولت (یا 250 ولت و غیره) باشد. این ولتاژ نباید با ولتاژ واقعی یا اندازه گیری شده که ممکن است 119 ولت (یا 117 ولت، 122 ولت، 115 ولت و غیره) باشد اشتباه گرفته شود چرا که بسته به مکان، طراحی سیستم، بار وارد شده به سیستم، زمان و غیره می‌باشد.
ولتاژ نامی حداکثر ولتاژی است که دستگاه واجد شرایط کارکردن در آن است. تجاوز از ولتاژ نامی در یک دستگاه معین معمولاً به طور دائم به دستگاه آسیب می‌رساند. اما ولتاژ اسمی بیشتر یک ولتاژ “پیشنهادی” یا ولتاژ بهینه است. ممکن است دستگاه برای 9 ولت “رده بندی” شده باشد، اما ولتاژ اسمی آن 5 ولت است. این بدان معناست که اگرچه با قرار دادن 8.5 ولت روی آن آسیب نمی‌بیند، اما باید مدار خود را طوری طراحی کنید که تا حد امکان به 5 ولت نزدیک شود. انحراف از ولتاژ “بهینه” یا اسمی به معنای پیامدهای متفاوتی برای انواع مختلف دستگاه است، این پیامدها ممکن است شامل موارد زیر باشد:
کاهش طول عمر قطعات، گرمای بیش از حد، عدم تنظیم فرکانس و غیره.
برای هر نوع کار الکتریکی بهتر است تجهیزات استاندارد و مطابق با نیاز خود را برگزینید. کارخانه تولید سیم و کابل در اصفهان با نام شرکت تولیدی و صنعتی کابل افشان پارسیان یکی از مراکز تولیدی انواع سیم و کابل استاندارد و با کیفیت برای هر نوع نیاز مشتری می‌باشد. برای بهروری بهتر مدار الکتریکی خود بهتر است آگاهی دقیقی از انواع سیم و کابل و ویژگی‌ها و کاربردهای متفاوت آنها داشته باشید. بدین منظور می‌توانید به صفحه محصولات کارخانه مراجعه کرده و علاوه بر بررسی تفاوت‌ها محصولی مطابق با نیاز خود را سفارش دهید.
