ولتاژ نامی، ولتاژ کار و ولتاژ اسمی چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟

ولتاژ یک کمیت الکتریکی است که نشان دهنده اختلاف پتانسیل بین دو نقطه در یک مدار الکتریکی است و می‌تواند در یک مدار مستقیم (DC) یا یک مدار متناوب (AC) وجود داشته باشد. در علم برق و الکترونیک، مفاهیم مختلفی وجود دارند که برای توصیف ولتاژ در مدارهای برقی استفاده می‌شوند. از جمله این مفاهیم، ولتاژ اسمی، ولتاژ کار و ولتاژ نامی می‌باشند.

درک این سوال که ولتاژ نامی، ولتاژ کار و ولتاژ اسمی چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟ لازمه دانستنی‌های هر مهندس برق یا علاقمند به علم الکرونیک است.یکی از اساسی‌ترین درجه‌بندی‌هایی که به انواع کابل برق اختصاص داده می‌شود، رتبه‌بندی ولتاژ است. رتبه‌بندی ولتاژ نشان‌دهنده حداکثر ولتاژی است که کابل می‌تواند بدون آسیب دیدن تحمل کند.

ولتاژ اسمی چیست ؟

ولتاژ اسمی، مقدار ولتاژ ثابتی است که در سیستم برق رسانی موجود است و بیانگر کلاس تجهیزاتی است که توسط سازنده برای آن طراحی و تولید می‌شود. به عبارت دیگر، ولتاژ اسمی ولتاژ یا کلاسی است ( ۲۲۰ ولت، ۱۱kv یا ۴۰۰ ولت و…) که تجهیزات برقی برای کارکرد در آن کلاس طراحی و بهینه می‌شوند.

در نظر داشته باشید ولتاژ اسمی تجهیزات (کلاس ولتاژی) تغییر نمی‌کند به طور مثال: اگر یک آداپتور با ولتاژ اسمی ۲۲۰ ولت را به یک پریز برق وصل کنیم، ممکن است ولتاژ ورودی آن بسته به کیفیت شبکه برق، تغییرات در فرکانس و غیره تغییر کند یعنی ولتاژ دریافتی ۲۱۹.۲ باشد. اما ولتاژ اسمی آن همچنان ۲۲۰ ولت است و در کلاس ۲۲۰ ولت قرار دارد.

ولتاژ کار چیست ؟

ولتاژ کار، ولتاژی است که تجهیزات الکتریکی در عمل در آن کار می‌کنند. ولتاژ کار ممکن است با ولتاژ اسمی یک دستگاه متفاوت باشد و به عوامل مختلفی مانند بار وارد شده به مدار، افت ولتاژ در سیم‌ها و کابل‌ها، و تغییرات ولتاژ شبکه بستگی دارد. این ولتاژ معمولاً کمتر از ولتاژ اسمی است و برای حفظ عمر مفید سیستم و جلوگیری از خرابی‌های ناخواسته مورد استفاده قرار می‌گیرد.

جهت خرید و استعلام قیمت سیم برق کلیک نمایید.

به عنوان مثال، ولتاژ اسمی یک موتور الکتریکی صنعتی ممکن است 480 ولت باشد، اما ولتاژ کار آن ممکن است در محدوده 460 تا 500 ولت باشد. این به این دلیل است که بار وارد شده به موتور ممکن است متفاوت باشد و افت ولتاژ در سیم‌ و کابل‌ها نیز ممکن است متفاوت باشد.

ولتاژ نامی چیست؟

این ولتاژ یک تجهیزات الکتریکی، ولتاژی است که تجهیزات برای کارکرد قابل اطمینان در آن محدوده طراحی شده‌اند. این ولتاژ حداکثر ولتاژی است که تجهیزات می‌توانند در محدوده حرارتی خود بدون به خطر انداختن عمر و عملکردشان کار کنند.معمولاً با در نظر گرفتن حداکثر تغییرات ولتاژ کار محاسبه می‌شود و معمولا تا ۱۰ درصد کم و زیاد شدن ولتاژ مشکلی برای تجهیز به وجود نمی‌آید.

به عنوان مثال، اگر یک لامپ با ولتاژ نامی ۲۲۰ ولت را به یک پریز برق وصل کنیم، اعمال ولتاژ بین ۲۰۸ تا ۲۳۲ ولت  مشکلی برای آن ایجاد نمی‌کند، اما بهترین ولتاژ برای تجهیز ۲۲۰ ولت است. ولتاژ نامی را می‌توان با نگاه کردن به برچسب یا دفترچه راهنمای تجهیزات پیدا کرد.

تفاوت‌های ولتاژ اسمی، کار و نامی

ولتاژ، یکی از مهم‌ترین پارامترهای الکتریکی است که در طراحی و عملکرد تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی نقش اساسی دارد. ولتاژ اسمی، ولتاژ کار، و ولتاژ نامی سه مفهوم مهم در مهندسی برق هستند که تفاوت آنها را باید دانست.

ولتاژ اسمی در مقابل ولتاژ نامی

1. ولتاژ اسمی (Rated Voltage):

• ولتاژ اسمی به ولتاژ مشخصی اشاره دارد که تولیدکننده برای عملکرد بهینه تجهیزات الکتریکی یا الکترونیکی تعیین می‌کند.
• این ولتاژ بر اساس استانداردها و ضوابط فنی تعیین می‌شود و به عنوان ولتاژ طراحی شده برای تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• تجهیزات باید در این ولتاژ اسمی کار کنند تا به طور صحیح و بهینه عمل کنند.

1. ولتاژ نامی (Nominal Voltage)

• ولتاژی است که تولیدکننده یا استانداردها برای محدوده ولتاژی که تجهیزات باید در آن عمل کنند، مشخص می‌کنند.
• این ولتاژ حداکثر ولتاژ ورودی یا خروجی مجاز را نشان می‌دهد که تجهیزات باید آن را تحمل کنند.
• این ولتاژ معمولاً به عنوان یک محدوده ولتاژی ارائه می‌شود، به عنوان مثال، 370-430 ولت AC.
• تجهیزات باید در این محدوده ولتاژ عمل کنند تا به طور صحیح و قابل اعتماد عمل کنند.

به عنوان مثال یک الکتروموتور ۳ فاز دارای ولتاژ اسمی ۴۰۰ ولت است اما ولتاژ نامی آن بین ۳۷۵ تا ۴۲۰ ولت است.

ولتاژ اسمی در مقابل ولتاژ عملکرد (کار)

1. ولتاژ اسمی (Rated Voltage)

• ولتاژ اسمی یک مقدار ثابت است که توسط تولیدکننده یا طراح تجهیز مشخص می‌شود.
• این ولتاژ برای عملکرد بهینه تجهیز یا سیستم الکتریکی تعیین می‌شود.
• معمولاً در برچسب یا دستورالعمل‌های فنی تجهیز مشخص می‌شود که در چه سطح ولتاژی کار می‌کند.
• ولتاژ اسمی بیشتر در مورد ولتاژ طراحی شده و مقصود تولیدکننده است.

ولتاژ عملکرد (Operating Voltage):

1. ولتاژ عملکرد ولتاژ واقعی است که در زمان عملکرد تجهیز یا سیستم استفاده می‌شود.
2. این ولتاژ ممکن است از ولتاژ اسمی کمتر یا بیشتر باشد.
3. ولتاژ عملکرد ممکن است تحت تأثیر عوامل مختلفی مانند مقاومت شبکه برق، سقوط ولتاژ در خطوط، تغییرات بار و تغییرات شبکه برق باشد.
4. ولتاژ عملکرد می‌تواند در محدودهٔ وسیعی از ولتاژها کارکرده و تجهیز یا سیستم را به درستی عملکرد دهد.

برای مثال همان الکتروموتور با ولتاژ اسمی ۴۰۰ ولت ممکن است بنابه دلایلی ولتاز۳۹۸ ولت را دریافت کند. به بیان ساده تر این الکترو‌موتور در کلاس ۴۰۰ ولت (ولتاژ اسمی) قرار دارد، اما با ولتاژ ۳۹۸ ولت (ولتاژ کار) که بر سر ترمینال‌های آن اعمال شده کار می‌کند.

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. بنابراین، مهم است که ولتاژ اعمال شده به تجهیزات، در محدوده ولتاژ نامی آن باشد. با توجه به اینکه ولتاژ نقش مهمی در عملکرد تجهیزات الکتریکی دارد، ضروری است که از تفاوت بین ولتاژ‌ها آگاه باشیم. درک این سوال که، ولتاژ اسمی، ولتاژ کار و ولتاژ نامی چیست و چه تفاوتی با هم دارند؟می‌تواند به ما در جلوگیری از آسیب به تجهیزات الکتریکی و بروز حوادث کمک کند.