دستگاه‌های محافظ برق دستگاه‌های رایجی هستند که برای محافظت از وسایل الکتریکی و الکترونیکی در برابر آسیب‌های ناشی از نوسانات برق استفاده می‌شوند. اما آیا تا به حال فکر کرده اید که این دستگاه ها چگونه کار می کنند و چگونه در طول زمان تکامل یافته اند؟ در این مقاله، تاریخچه دستگاه‌های محافظ برق و نحوه طراحی آنها برای محافظت از وسایل الکترونیکی را بررسی می‌کنیم.
اولین روزهای حفاظت از ولتاژ را می توان به اواخر دهه 1800 ردیابی کرد، زمانی که برخورد صاعقه برای اولین بار تهدیدی برای سیستم های الکتریکی بود. در آن روزها از فیوزها و کلیدهای مدار برای محافظت از سیستم های الکتریکی در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه استفاده می شد، اما در برابر نوسانات برق ناشی از برخورد صاعقه مؤثر نبودند.
در دهه 1930 بود که اولین وسیله حفاظت از ولتاژ تولید شد. دستگاهی به نام «صاعقه گیر» برای محافظت از خطوط تلفن در برابر آسیب صاعقه اختراع شد. این وسیله ساده ای بود که از یک لوله پر از گاز تشکیل شده بود که در صورت اعمال ولتاژ بالا می توانست جریان الکتریسیته را هدایت کند. این اختراع راه را برای دستگاه مدرن محافظ برق هموار کرد.
دستگاه‌های مدرن محافظ برق بر اساس همان اصل صاعقه‌گیر اولیه کار می‌کنند. آنها به گونه ای طراحی شده اند که نوسانات ولتاژ بالا را از دستگاه های الکترونیکی دور کرده و به سیم اتصال به زمین متصل می کنند و از دستگاه ها در برابر آسیب محافظت می کنند.
دستگاه‌های محافظ برق با چندین جزء کلیدی از جمله وریستورهای اکسید فلزی (MOV)، لوله‌های تخلیه گاز (GDT) و فیوزهای حرارتی طراحی شده‌اند. MOV ها رایج ترین جزء موجود در دستگاه های محافظ برق هستند. آنها از یک ماده نیمه هادی ساخته شده اند که می تواند جریان الکتریسیته را در صورت اعمال ولتاژ بالا به آن هدایت کند. هنگامی که یک نوسان برق رخ می دهد و ولتاژ از حد معینی فراتر می رود، MOV ها الکتریسیته را به دور از دستگاه محافظت شده و به سمت سیم زمین هدایت می کنند و از آسیب ولتاژ به دستگاه جلوگیری می کنند.
GDT ها در دستگاه های محافظ ولتاژ برای محافظت در برابر نوسانات ولتاژ بالا استفاده می شوند و مانند MOV ها عمل می کنند. آنها حاوی گازی هستند که با اعمال ولتاژ بالا به آن یونیزه می شود و یک مسیر رسانا از منبع ولتاژ بالا به زمین ایجاد می کند. در برابر رعد و برق و دیگر حوادث گذرا با ولتاژ بالا محافظت می کند.
فیوزهای حرارتی در دستگاه های محافظ برق برای محافظت در برابر گرمای بیش از حد استفاده می شوند. آنها به گونه ای طراحی شده اند که در صورت داغ شدن بیش از حد دستگاه محافظ برق، برق دستگاه محافظت شده را قطع کنند و از آسیب به دستگاه متصل جلوگیری کنند.
در پایان، دستگاه‌های حفاظت از نوسانات در قرن گذشته راه طولانی را پیموده‌اند، و دستگاه‌های محافظ برق مدرن با اجزای پیشرفته طراحی شده‌اند تا از دستگاه‌های الکترونیکی ما در برابر آسیب‌های ناشی از نوسانات ولتاژ بالا محافظت کنند. خواه رعد و برق، قطع برق یا سایر مشکلات الکتریکی باشد، دستگاه های محافظ برق ابزاری ضروری برای محافظت از دستگاه های ارزشمند ما در برابر آسیب هستند.
