افرادی که سعی دارند در زمینه برق و الکترونیک به یک متخصص حرفه ای تبدیل شوند، باید با دارا بودن اطلاعات جامع و کامل در رابطه با هر یک از مفاهیم متنوع این موضوع شروع به کار کنند. همچنین در اطراف ما وسایل و دستگاه ها وابسته به الکترونیک موجود بوده که با برق فعالیت می کنند. بنابراین لازم است تا تمام افراد با اهمیت الکترونیک آشنا شده و اطلاعات لازم درباره ی اصطلاحات الکترونیکی را به دست بیاورند. یکی از مهم ترین مفاهیمی که در علم الکترونیک به کار می رود ولتاژ است. اگر ولتاژ یا اختلاف پتانسیل وجود نداشته باشد در مدار هیچگونه جریانی برقرار نمی شود و نمی توان گفت برق وجود دارد. با وجود اینکه ولتاژ در زندگی روزمره و اکثر وسایل مورد استفاده بسیار کاربرد دارد. در ادامه مطالب همه چیز در مورد ولتاژ برق ساختمان و معرفی انواع ولتاژ برق اطلاعات لازم در اختیار تان قرار داده می شود.
ولتاژ برق ساختمان چیست؟
فشردن کلید های گوناگون در ساختمان، روشن کردن وسایل برقی گوناگون و روشن شدن لامپ ها بدون برقراری جریان در مدار امکان پذیر نمی باشد. لازم به ذکر است که جریان نیز بدون وجود ولتاژ ممکن نخواهد بود. برای جابجایی بار الکتریکی از یک نقطه به نقطه دیگر باید فعالیتی انجام شود، که به آن ولتاژ یا فشار کار گفته می شود. جهت اندازه گیری فشار کاری دو نقطه یا به زبان ساده تر برای اندازه گیری ولتاژ از ولت متر استفاده می شود، که یکای ولت در سیستمsi ژول بر کولن است. شاید این نکته برای تان جالب باشد که بدانید در سیستم ولتاژ بدون جریان می تواند موجود باشد، اما هرگز جریان بدون ولتاژ در یک مدار وجود ندارد. به طور کلی برای روشن شدن وسیله باید میان دو نقطه اختلاف پتانسیل به وجود بیاید و هنگامی که دو نقطه به یکدیگر اتصال یابند وسیله مد نظر روشن می گردد.
لازم به ذکر است که در کشورهای گوناگون ولتاژ برق مختلف است و هنگام خریداری وسیله از سایر کشورها که دارای ولتاژ کم یا بیش از ولتاژ کشور می باشد در هنگام اتصال به برق به طور قطعی دستگاه می سوزد. در ایران جریان برق با ولتاژ ۲۲۰ ولت بر قرار می شود اما ولتاژ برق آسانسور بیش از ۲۲۰ بوده که برق آن سه فاز نامیده می شود. بنابراین در زمان قطعی برق آسانسور یا خرابی آن افراد عادی قادر به تعمیر آن نخواهند بود و حتماً باید از افراد متخصص در زمینه نصب آسانسور کمک بگیرند.
پیشنهاد تخصصی ما : آموزش تعمیرات موبایل
تفاوت ولتاژ با جریان
به برقراری بار الکتریکی در مدار جریان می گویند، که با واحد آمپر نمایش داده می شود. به طور کلی هنگامی که در جسم رسانا الکترون ها به حرکت درآیند جریان در آن جاری شده است. در صورت حرکت و جابجایی الکترون ها به طور هدفمند، راه اندازی انواع وسایل برقی بدون هیچ مشکلی انجام می شود. در اصل همه وسایل برقی مانند کامپیوتر، تلویزیون، یخچال، لباس شویی، چرخ گوشت و .. که هر کدام از آن ها با ولتاژ مخصوصی شروع به فعالیت می کنند، با کنترل حرکت و جابجایی الکترون ها شروع به فعالیت خواهند کرد.
فرمول محاسبه ولتاژ برق در یک مدار
هنگامی که در یک مدار مقدار جریان و توان دستگاه موجود باشد، به راحتی می توان مقدار ولتاژ را به دست آورد. برای این کار باید توان بر میزان جریان تقسیم شود. این نکته نیز باید گفته شود که میان مقاومت، جریان و ولتاژ رابطه ای موجود است، که به آن قانون اهم گفته می شود. در این قانون برای به دست آوردن ولتاژ مقادیر جریان و مقاومت در هم ضرب می شوند.
معرفی انواع ولتاژ برق ساختمان
در مدار، ولتاژ ها انواع گوناگونی دارند، که هر کدام کاربرد جداگانه در برق دارند. به انواع ولتاژ های برق در ادامه مطالب اشاره شده است:
ولتاژ یکسو شونده
در این نوع از ولتاژ برق ساختمان جهت جریان به طور کامل ثابت است و تغییری در آن به وجود نمی آید. به طور کلی جهت جریان این نوع ولتاژ حرکتی از جریان صفر به سمت جریان مثبت یا به طور عکس ندارد، و در فیوز جریان با یک عدد ثابت قابل مشاهده است.
ولتاژ متناوب
در ولتاژ متناوب همانگونه که از نامش مشخص است، جهت جریان به طور متناوب قابل تغییر است و امکان دارد از جریان صفر به منفی یا از جریان صفر به مثبت حرکت کند. این تغییرات در ثانیه تعداد بسیار زیادی دارند، که به آن سیکیلا هرتز می گویند.
ولتاژ موثر
ولتاژی که به وسیله ولت متر های دیجیتال و عقربه ای اندازه گیری شوند، ولتاژ موثر نام دارند. مقدار ولتاژ برق شهر ۳۱۰ ولت است، در حالی که ولتاژ موثر ۲۲۰ ولت بوده که برای برق شهری تمام آن قابل استفاده نیست و تنها ولتاژ موثر به کار می رود.
تفاوت ولتاژ برق ساختمان چه معایبی به همراه دارد؟
همان طور که در مطالب قبلی نیز به آن اشاره شد، هر یک از وسایل برقی کشور ها متناسب با ولتاژ کشور تولید کننده ساخته می شود تا بدون استفاده از تبدیل و به طور مستقیم با دو شاخه دستگاه به پریز اتصال یابد. ولتاژ برق ساختمان در کشور ما ۲۲۰ ولت است که تمام لوازم برقی متناسب با آن طراحی می گردند و هنگامی که یک وسیله برقی ولتاژ آن بیشتر یا کمتر از این مقدار باشد، در زمان اتصال به برق دچار اختلال و ایراد می گردد. به عنوان مثال اگر اتو برقی با ولتاژ ۱۱۰ ولت خریداری شود، هنگام اتصال آن به برق ۲۲۰ ولت زمان روشن شدن از آن آتش بیرون زده و به طور کامل می سوزد.
پیشنهاد تخصصی ما : آموزش سیم پیچی
روش های اندازی گیری ولتاژ برق ساختمان
در مطالب قبلی خواندید که ولتاژ برق ساختمان با ولت متر اندازه گیری می شود. لازم به ذکر است که روش های گوناگون دیگری برای اندازه گیری مقدار ولتاژ موجود هستند. به عنوان مثال می توان به دستگاه گالوانومتر اشاره کرد که برای اندازه گیری میزان ولتاژ به کار می رود که علاوه بر ولتاژ میزان جریان نیز اندازه‌گیری می کند. علاوه بر این مولتی‌متر میزان ولتاژ را محاسبه کرده و اختلاف پتانسیل را نیز نمایش می دهد. مولتی متر ها در انواع گوناگون مانند دیجیتال، آنالوگ و در برند های گوناگون به بازار عرضه می گردند.
عواملی که سبب افت ولتاژ برق ساختمان می شوند کدامند؟
هنگام عبور جریان الکتریکی از هادی، مقاومت وجود دارد که سبب کاهش ولتاژ هادی می‌شود، هر اندازه هادی طولانی باشد، افت ولتاژ نیز افزایش می یابد. هنگامی که انرژی الکتریکی به وسیله کابل های طولانی انتقال می یابد، افت ولتاژ را به همراه دارد. به همین جهت انرژی الکتریکی به وسیله ولتاژ های بالا برای جلوگیری از افت ولتاژ انتقال می یابد. برخی از عوامل افت ولتاژ برق عبارتند از:
- منبع الکتریکی ناپایدار
- وضعیت سیم‌ها
- تداخل بارهای دیگر
- بارهای نامتعادل
- اتصالات ضعیف
- فاصله بین بارها و منبع
- اضافه بار
در صورت آشنایی با علائم و نشانه های افت ولتاژ الکتریکی می توان مشکل را به راحتی برطرف کرد این علائم عبارتند از:
- روشن شدن سخت لوازم برقی در ساختمان
- عدم کارکرد مناسب قطعات الکتریکی
- آسیب دیدگی کابل های انتقال
- کند شدن عملکرد دستگاه ها
- تداخل رادیو بیش از حد در لوازم برقی مانند رادیو
روش های افزایش ولتاژ برق ساختمان
در صورتی که ولتاژ برق ساختمان بیش از ۵ درصد افت داشته باشد. طول عمر مدار های الکتریکی و تجهیزات دچار آسیب می شود. بنابراین باید از افت ولتاژ کمتر از ۵ درصد جلوگیری کرد. که در ادامه مطالب چند مورد روش های به حداقل رساندن افت ولتاژ برق ساختمان بیان شده است:
افزایش مقدار و اندازه هادی ها
در پی افزایش مقدار و اندازه هادی مقاومت دچار کاهش شده که افت ولتاژ نیز کاهش یافته و در نهایت راندمان افزایش می یابد. بهترین روش برای این کار استفاده از هادی عایق برای به حداقل رساندن افت ولتاژ است.
کاهش دمای هادی
در صورتی که دمای هادی افزایش یابد در مقابل جریان مقاومت می کند، که سبب افزایش درصد افت ولتاژ خواهد شد. راه حل ساده این مشکل کاهش دمای هادی است.
کاهش بار قدرت
یکی دیگر از روش های کاهش ولتاژ، کاهش میزان تجهیزات الکتریکی اتصال یافته به مدار است به هر کدام از مدار انشعاب نباید بیش از ۶ پریز اتصال یابد.
کاهش طول هادی
در مطالب بالا خواندید که طول هادی با مقاومت رابطه مستقیمی دارد بنابراین برای جلوگیری از کاهش افت ولتاژ باید طول هادی کاهش یابد که بهترین روش نصب پانل و زیر پانل همراه با بارهای خارجی می باشد. لازم به ذکر است که این پنل برای تجهیزات الکتریکی با حساسیت بالا توصیه می گردد.
نتیجه گیری
ولتاژ برق شهری از مفاهیم مهم در حوزه الکترونیک محسوب می‌شود، که افراد متخصص در زمان سیم کشی ساختمان باید به آن توجه ویژه ای داشته باشند. ولتاژ برق ساختمان انواع گوناگونی دارد که در مطالب بالا به آنها اشاره شد. در صورتی که ولتاژ برق ساختمان با وسایل برقی موجود در آن یکسان نباشد، تمام وسایل برقی در زمان فعالیت با ایراداتی مواجه می شوند. بنابراین باید با وسیله های متفاوت میزان ولتاژ را اندازه گیری کرد تا ولتاژ یکسان به دست بیاید.