اسپارک گپ ، که به آن جرقه زن کاتدیک نیز می‌گویند، یک وسیله ایمنی است که در سیستم‌های حفاظت کاتدیک (CP) استفاده می‌شود. سیستم‌های CP برای جلوگیری از خوردگی سازه‌های فلزی مانند خطوط لوله با اعمال جریان الکتریکی کم به فلز به کار می‌روند.

عملکرد اسپارک گپ در سیستم CP:

• ایزولاسیون: یکی از جنبه‌های حیاتی سیستم‌های CP، حفظ ایزولاسیون الکتریکی بین سازه محافظت شده و سایر فلزات اطراف است. این ایزولاسیون از جریان ناخواسته برای تداخل با عملکرد سیستم CP جلوگیری می‌کند.
• محافظت در برابر اضافه ولتاژ: در حالی که ایزولاسیون ضروری است، ممکن است مواردی وجود داشته باشد که اتصال موقت به زمین ضروری شود. این می‌تواند ناشی از صاعقه یا سایر نوسانات گذرا ولتاژ باشد.ا سپارک گپ مسیر کنترل‌شده‌ای را برای تخلیه ایمن این نوسانات به زمین ارائه می‌دهد.
• مکانیسم ایمنی:ا سپارک گ پ مانند یک شیر اطمینان عمل می‌کند. در حالت عادی، فاصله بین الکترودها در دستگاه باز می‌ماند و از عبور هرگونه جریان الکتریکی بین سیستم CP و زمین جلوگیری می‌کند. این امر از آسیب به سیستم CP در برابر نوسانات ناگهانی ولتاژ محافظت می‌کند.

اسپارک گپ ها به طور معمول در کنار اتصالات ایزولاسیون در سیستم های CP نصب می شوند.

نکات اضافی در مورد اسپارک گپ:

• انواع: اسپارک گپ ها در انواع مختلف از جمله نسخه های معمولی و ضد انفجار برای محیط های خطرناک موجود هستند.
• معیارهای انتخاب: انتخاب اسپارک گپ مناسب به عواملی مانند ولتاژ اسمی و جریان اضافه ولتاژ مورد انتظار در سیستم CP بستگی دارد.

طراحی:

یک اسپارک گپ کاتدیک به طور کلی از اجزای زیر تشکیل شده است:

• الکترودها: دو الکترود فلزی، معمولاً از جنس فولاد ضد زنگ، که در یک محفظه عایق قرار گرفته اند.
• فاصله بین الکترودها: فاصله بین الکترودها با دقت مشخصی تنظیم می شود و این فاصله برای تعیین ولتاژ شکست ا سپارک گپ حائز اهمیت است.
• محفظه عایق: محفظه از الکترودها در برابر محیط خارجی محافظت می کند و از نشت گاز یا نفوذ رطوبت جلوگیری می کند.
• گاز پرکننده: محفظه می تواند با گازهایی مانند هوا، نیتروژن یا SF6 پر شود. نوع گاز برولتاژ شکست و عملکرد کلی اسپارک گپ تأثیر می گذارد.

در شرایط عادی،ولتاژ اعمال شده به سیستم CPاز ولتاژ شکست اسپارک گپ کمتر است. در این حالت، فاصله هوایی بین الکترودها به عنوان یک عایق عمل می‌کند و از عبور جریان الکتریکی بین آنها جلوگیری می‌کند.

با این حال، اگرولتاژ گذرا یا اضافه ولتاژ ناگهانی مانند صاعقه به سیستمCPاعمال شود، ممکن است ولتاژ از ولتاژ شکست اسپارک گپ بیشتر شود.

این امر به محافظت از سایر اجزای سیستم CP در برابر آسیب ناشی از اضافه ولتاژکمک می‌کند. پس از تخلیه اضافه ولتاژ، ا سپارک گپ به حالت عادی خود باز می‌گردد و فاصله هوایی بین الکترودها دوباره به عنوان عایق عمل می‌کند.

این امر به محافظت از سایر اجزای سیستمCP در برابر آسیب ناشی از اضافه ولتاژکمک می کند. پس از تخلیه اضافه ولتاژ،اسپارک گ پ به حالت عادی خود باز می گردد و فاصله بین الکترودها دوباره به عنوان عایق عمل می کند.