محافظت از تجهیزات و مدارات الکترونیکی در برابر ولتاژ های بالا و گذرا با اسپارک گپ

[Tanrina]

اسپارک گپ (Spark Gap) یک قطعه الکتریکی است که برای ایجاد و کنترل تخلیه الکتریکی بین دو الکترود
به کار میرود. این تخلیه زمانی رخ میدهد که ولتاژ اعمال شده بین الکترودها از حد معینی فراتر رود و
باعث ایجاد قوس الکتریکی میشود.

کاربردهای اسپارک گپ
محافظت در برابر ولتاژهای گذرا:
در سیستمهای الکتریکی و الکترونیکی، اسپارک گپها به عنوان حفاظتکننده در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ
مانند صاعقه یا اضافه ولتاژ به کار میروند. آنها با تخلیه سریع انرژی اضافه، از تجهیزات حساس محافظت میکنند.

تولید پالسهای ولتاژ بالا:
در برخی از سیستمهای مخابراتی و راداری، اسپارک گپها برای تولید پالسهای بسیار کوتاه و ولتاژ بالا به کار
میروند.

کلیدزنی در ولتاژهای بالا:
در برخی از کاربردهای صنعتی، اسپارک گپها برای قطع و وصل جریانهای الکتریکی با ولتاژ بالا استفاده میشوند.

اجزای اسپارک گپ

الکترودها:
دو الکترود که معمولاً از مواد مقاوم در برابر حرارت و خوردگی ساخته میشوند و فاصله مشخصی بین آنها وجود دارد.

محفظه:
برخی اسپارک گپها دارای محفظهای هستند که ممکن است با گاز خاصی (مانند نیتروژن یا هیدروژن) پر شود تا
ویژگیهای تخلیه را بهبود بخشد.

فاصله هوایی:
فضای بین دو الکترود که تخلیه الکتریکی در آن رخ میدهد.

نحوه عملکرد اسپارک گپ

افزایش ولتاژ:
زمانی که ولتاژ بین دو الکترود افزایش مییابد، میدان الکتریکی قویتری در فاصله بین آنها ایجاد میشود.

یونیزاسیون هوا:
وقتی ولتاژ به حد آستانه رسید، هوای بین الکترودها یونیزه شده و رسانا میشود.

تخلیه الکتریکی:
جریان الکتریکی بین الکترودها به شکل قوس الکتریکی یا جرقه جاری میشود و ولتاژ اضافی را تخلیه میکند.

خاموش شدن قوس:
پس از کاهش ولتاژ، قوس الکتریکی خاموش میشود و فاصله بین الکترودها دوباره به حالت عایق بازمیگردد.

مزایا و محدودیتها:

مزایا:سرعت پاسخگویی بالا به ولتاژهای گذرا

ساختار ساده و قابلیت اطمینان بالا
هزینه کم نسبت به دیگر دستگاههای حفاظتی

محدودیتها: ممکن است با گذشت زمان دچار فرسایش شوند

نیاز به نگهداری دورهای برای حفظ کارایی