ولتاژ، کلمه‌ای‌ست که برای اغلب ما آشناست و می‌دانیم که دستگاه‌های مختلف با ولتاژ‌های مختلفی کار می‌کنند و یا انواع برق با ولتاژ‌های مختلف وجود دارند. در تعریف علمی، ولتاژ الکتریکی به اختلاف پتانسیل‌های الکتریکی که بین دو نقطه در مدار یا میدان الکتریکی وجود دارد گفته می‌شود که با نماد U آن را نشان می‌دهند. ولتاژ مهم‌ترین پارامتر یک شبکه الکتریکی است؛ زیرا توانایی یک منبع الکتریکی را برای انجام یک کار مشخص تعیین می‌کند. در این مطلب از مگامداوم، می‌خواهیم با انواع ولتاژ برق و ویژگی‌های آن‌ها آشنا شویم.

انواع برق با انواع ولتاژ برق مختلف

از آن‌جایی که همه ما با لوازم الکتریکی سروکار داریم، باید اطلاعات پایه‌ای در رابطه با علم الکترونیک داشته باشیم. برای مثال دانستن تعریف برق از نظر ولتاژ، تعریف جریان و یا برق تک فاز وسه فاز از این دست اطلاعات پایه‌ای است.

ولتاژ، همان‌طور که پیش‌تر نیز توضیح داده شد، اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه از مدار است که سبب می‌شود جریان برق در مدار جاری شود. اگر این اختلاف پتانسیل وجود نداشته باشید، جریان برق نیز به وجود نمی‌آید. در تعریف دیگری، می‌توان گفت که در مدارهای الکتریکی، ولتاژ بدون جریان نیز وجود دارد؛ اما برای وجود جریان باید ولتاژ وجود داشته باشد.

برای آن‌که یک وسیله الکتریکی بتواند با اتصال به انواع برق روشن شود، باید در مدار الکتریکی آن اختلاف پتانسیل وجود داشته باشد. برای نام‌گذاری ولتاژ، از نام دانشمندی که باتری را برای نخستین بار ساخت، یعنی الکساندر ولتا استفاده کردند.

بیشتر بخوانید: تفاوت برق سه فاز و تک فاز

زمانی‌که از انواع برق صحبت می‌کنیم، منظور ما انواع ولتاژ برق است که می‌تواند در کشورهای مختلف متفاوت باشد. برای مثال انواع نیروگاه‌های تولید برق در ایران، برق با ولتاژ ۲۲۰ ولت تولید می‌کنند؛ ولی در برخی کشورها همچون ژاپن، آمریکا، عربستان، فیلیپین و… ولتاژ برق ۱۱۰ ولت است. دانستن این موضوع از آن جهت اهمیت دارد که اگر وسیله‌ای را به برق بزنید که ولتاژ آن با ولتاژ برق آن منطقه متفاوت باشد، دستگاه می‌سوزد.

البته به این نکته نیز توجه کنید که ممکن است وسایلی، همچون آسانسورها، ولتاژ بالاتری داشته باشند؛ به همین دلیل است که آسانسور برق 3 فاز دارد.

تفاوت ولتاژ با جریان چیست؟

هنگامی که بار الکتریکی و یا همان الکترون‌ها در مدار جریان پیدا کنند، به آن جریان الکتریکی می‌گوییم که واحد آن آمپر است. برای آن‌که بتوان از یک دستگاه الکتریکی استفاده کرد، باید بتوان انواع جریان الکتریکی یا حرکت الکترون‌ها را به‌صورت هدفمند در آورد و آن را کنترل کرد.

انواع ولتاژ برق در ایران و جهان

یک تقسیم‌بندی اصلی برای انواع برق وجود دارد که شامل ولتاژ متناوب، ولتاژ مستقیم و ولتاژ پالسی مستقیم است.

• ولتاژ مستقیم، یکسوشونده یا DC: در این حالت مقدار جریان و جهت آن پیوسته و ثابت باقی می‌ماند و نوسان برق یا ولتاژ نداریم، به‌طوری که صرف نظر از گذشت زمان، تغییری در آن ایجاد نمی‌شود. زمانی که از جریان ثابت صحبت می‌کنیم، منظور ما این است که جهت جریان از صفر به سمت مثبت یا از صفر به سمت جریان منفی تغییر جهت نمی‌دهد. ولتاژ مستقیم را می‌توانیم در باتری‌ها یا پلاگین‌های استابلایزر صنعتی و غیر صنعتی داشته باشیم.
• ولتاژ مستقیم پالسی: در مورد این نوع برق باید بدانیم که مقدار ولتاژ آن در زمان‌های خاصی تغییر می‌کند. این نوع ولتاژ در انواع مختلف ژنراتورها و همچنین مدارهای صوتی یافت می‌شود.
• ولتاز متناوب یا AC: ولتاژ متناوب نیز در طول زمان دچار تغییر مقدار می‌شود، اما از صفر عبور می کند و معمولاً شکل موج دوره ای دارد؛ یعنی از سمت صفر به جریان مثبت یا از صفر به سمت جریان منفی می‌رود. این نوع ولتاژ در سیستم برق خانگی و همچنین در بسیاری از وسایل و تجهیزات برقی که توسط سیستم تغذیه می‌شوند، یافت می‌شود.

انواع برق و ولتاژ در تاسیسات الکتریکی و تجهیزات تامین برق

انواع ولتاژهای الکتریکی را می‌توان بر اساس مقدار آن‌ها نیز طبقه‌بندی کرد که شامل موارد زیر است:

• ولتاژ بسیار ضعیف: به سطح ولتاژ زیر ۷۰ ولت، ولتاژ فوق‌العاده پایین گفته می‌شود. در این نوع برق، انسان می‌تواند هادی‌ها را لمس کند و آسیبی به او وارد نمی‌شود. با این‌حال در شرایط مرطوب یا وجود رطوبت هنگام لمس هادی، ممکن است فرد یک شوک خفیف را تجربه کند.
• ولتاژ ضعیف: سطح ولتاژ بین ۷۰ ولت تا ۶۰۰ ولت را ولتاژ پایین می‌نامند. انسان‌ها نباید سیم‌های لخت یا رساناهایی با این ولتاژ را در دست خود بگیرند. در شرایط وجود رطوبت، انسان دچار شوک خطرناکی می‌شود که منجر به کما یا حتی مرگ می‌شود.
• ولتاژ قوی: سطح ولتاژ بین ۳۳ کیلو ولت تا ۲۲۰ کیلو ولت را ولتاژ بالا می‌گویند. همچنین خطوط انتقال ولتاژ بالا را خطوط انتقال فشار قوی می‌گویند.
• ولتاژ بسیار قوی: ولتاژهای فوق‌العاده بالا بر اساس نیاز مصرف‌کننده می‌توانند ارائه شوند. به‌طور معمول، سطح ولتاژ بین ۲۲۰ کیلو ولت تا ۷۶۰ کیلو ولت، ولتاژ فوق‌العاده بالا نامیده می‌شود.

برای اندازه‌گیری ولتاژهای مختلف در انواع برق از دستگاه ولت‌ متر استفاده می‌کنند. به کمک این دستگاه‌ها می‌توانیم ولتاژها را به‌طور دقیق اندازه بگیریم و در نتیجه حداقل و حداکثر جریان ولتاژ برق خانگی یا هر تجهیزات برقی دیگر را اندازه بگیریم. البته می‌توان از ابزارهای دیگری همچون گالوانومتر نیز استفاده کرد که جریان الکتریکی را اندازه می‌گیرند.

سایر انواع ولتاژها

مواردی که در بالا ذکر شد، از انواع رایج ولتاژهای برق بودند. با این‌حال در توضیح انواع برق و ولتاژهای آن، تعاریف دیگری نیز مد نظر قرار داده می‌شود، همچون ولتاژهای عملیاتی نامی، لمسی و پله‌ای که در ادامه آن‌ها را به‌صورت مختصر توضیح داده‌ایم.

ولتاژهای عملیاتی و نامی

انواع ولتاژهای الکتریکی را می‌توان از نظر حفاظت در برابر برق گرفتگی نیز متمایز کرد. ولتاژی که بین قسمت‌های رسانای مدار و زمین یا قسمت‌های رسانای متعلق به قطب‌های مختلف مدار وجود دارد را ولتاژ کاری یا عملیاتی می‌نامند.

مقدار ولتاژ عملیاتی یا کاری، نزدیک به ولتاژ نامی است و می‌تواند به طور مداوم یا دوره‌ای حفظ شود. از طرف دیگر ولتاژ نامی، ولتاژی است که سازنده، سیستم‌ها یا تجهیزات الکتریکی را برای آن ولتاژ طراحی و ساخته است. این ولتاژها را می‌توان به مقادیر میانی، مرتبط با موارد خاص و وابسته به شرایط محیطی تقسیم کرد. به‌عنوان مثال شامل صلاحیت افراد شاغل در محیط، تماس آن‌ها با پتانسیل زمین و مقاومت بدن انسان می‌شود.

ولتاژهای لمسی و پله‌ای

اگر عایق آسیب ببیند، ممکن است یک جریان اتصال کوتاه از طریق تجهیزاتی که روی زمین قرار دارند، روی زمین جریان یابد که منجر به ظاهر شدن ولتاژ در سطح اطراف این تجهیزات می‌شود که مقدار این ولتاژ با افزایش فاصله کاهش می‌یابد. در این حالت، ولتاژهای لمسی و ولتاژهای پله‌ای با مقادیر خطرناک ممکن است رخ دهد.

ولتاژ لمسی بین قطعاتی که به‌طور همزمان قابل دسترسی هستند، رخ می‌دهد و مقدار آن به مقدار ولتاژ عملیاتی و سطح مقاومت بین محفظه تجهیزات و زمین بستگی دارد. به عنوان یک قاعده، ولتاژ لمسی کمتر از ولتاژ عملیاتی است، اما اگر دستگاه با عایقی آسیب‌دیده از زمین جدا شود، می‌تواند به مقداری برابر با ولتاژ عملیاتی برسد. ولتاژ پله بین دو نقطه در سطح ایستگاه کاری یا زمین که ۱ متر از هم فاصله دارند، رخ می‌دهد. بسته به مقدار آن، ولتاژ پله را می‌توان به شوک، ولتاژ پله مورد انتظار و مجاز تقسیم کرد.

کلام آخر

همان‌طور که در این مطلب از مگامداوم توضیح دادیم، اطلاع از انواع برق و ولتاژهای مختلف اهمیت بالایی دارد تا بتوانیم تجهیزات برقی مناسب را استفاده کنیم و مانع از سوختن دستگاه‌ها شویم. برای تهیه لوازم و تجهیزات برقی می‌توانید به وب‌سایت مگامداوم مراجعه کنید و اطلاعات لازم را پیش از خرید به‌دست آورید و یک خرید مطمئن با پشتیبانی مناسب داشته باشید.