آیا محافظ‌های ولتاژ از آتش‌سوزی جلوگیری می‌کنند؟

به خاطر یک کابل خراب نزدیک بود یک اتاق سرور را از دست بدهم. بوی پلاستیک سوخته ساعت ۲ صبح هنوز هم من را از خواب بیدار می‌کند.

بله، محافظ‌های ولتاژ می‌توانند بسیاری از آتش‌سوزی‌های ناشی از برق را متوقف کنند. آن‌ها از افزایش ناگهانی ولتاژ که سیم‌ها را ذوب می‌کند و پلاستیک‌های اطراف را آتش می‌زند، جلوگیری می‌کنند. آن‌ها بی‌نقص نیستند، اما در آزمایش‌های کارخانه‌ای خودم، خطر آتش‌سوزی را تا 70 درصد کاهش می‌دهند.

به خواندن ادامه دهید تا دقیقاً به شما نشان دهم که آنها چگونه کار می‌کنند، کجا شکست می‌خورند و من برای حفظ امنیت مشتریانم چه می‌کنم.

 محافظ‌های ولتاژ چگونه کار می‌کنند؟ آیا واقعاً می‌توانند آتش‌سوزی را متوقف کنند؟

من یک کارخانه محافظ برق در ونژو را اداره می‌کنم. ما هر روز تست می‌کنیم. یک دستگاه خوب، ولتاژ ۶۰۰۰ ولت را در کمتر از یک نانوثانیه به ۳۳۰ ولت کاهش می‌دهد. این گیره سریع از گرم شدن بیش از حد سیم‌ها و شروع آتش‌سوزی جلوگیری می‌کند.

درون وریستور اکسید فلز (MOV)

MOV یک دیسک سرامیکی کوچک است. بین سیم فاز و سیم نول قرار می‌گیرد. در ولتاژ معمولی ۲۳۰ ولت هیچ کاری انجام نمی‌دهد. وقتی یک جهش ناگهانی رخ می‌دهد، مقاومت MOV تقریباً به صفر می‌رسد. انرژی اضافی به سیم نول جریان می‌یابد و از بار دور می‌شود. گرما کم است و MOV دوباره خنک می‌شود.

آزمایش آتش واقعی در آزمایشگاه من

ما دو سه راهی برق برداشتیم. یکی MOV داشت و دیگری نداشت. ما ۱۰۰ بار یک ضربه ۴۰۰۰ ولتی به آن وارد کردیم. دمای نوار بدون MOV به ۱۸۰ درجه سانتیگراد رسید و پلاستیک شروع به ذوب شدن کرد. دمای نوار دارای MOV در ۳۵ درجه سانتیگراد باقی ماند. عکس زیر نوار ذوب شده را نشان می‌دهد. هیچ شعله‌ای ظاهر نشد، اما خطر کاملاً واضح بود.

چرا برخی آتش‌سوزی‌ها هنوز اتفاق می‌افتند؟

MOV می‌تواند در اثر اتصال کوتاه از کار بیفتد. اگر فیوز حرارتی از کار بیفتد، MOV همچنان گرم می‌شود. ما یک فیوز دوم و یک محفظه ضد حریق اضافه می‌کنیم. به همین دلیل است که کارخانه Wenzhou ما از پلاستیک UL 94 V-0 استفاده می‌کند. این ماده شعله را در کمتر از 10 ثانیه خاموش می‌کند.

ارتباط بین نوسانات برق و آتش‌سوزی چیست؟

من یک سوراخ ۱ سانتی‌متری را دیده‌ام که پس از یک نوسان شدید، در PCB سوخته است. جرقه یک رد ضعیف پیدا کرده و آن را به یک نقطه داغ ۳۰۰ درجه سانتیگراد تبدیل کرده است. آن نقطه، قاب پلاستیکی را روشن کرده است.

گرما از کجا می‌آید؟

سیم یک مقاومت است. وقتی ولتاژ دو برابر می‌شود، توان چهار برابر می‌شود. یک مسیر باریک روی یک برد مدار چاپی ارزان می‌تواند مانند فیوز عمل کند. به رنگ قرمز می‌درخشد و برد را آتش می‌زند. جدول، محاسبات را نشان می‌دهد.

 داستان واقعی از یک مشتری آلمانی

یک سازنده پنل در مونیخ نوارهای ارزان قیمتی از یک فروشنده ناشناس خرید. طوفان تابستانی از راه رسید. موج برق یک رد ۰.۵ میلی‌متری روی برد رله ایجاد کرد. برد سوخت و کل پنل مجبور به تعویض شد. آتش‌سوزی ۸۰۰۰۰ یورو برای آنها هزینه داشت. پس از آن آنها فقط نوارهایی با استاندارد UL 1449 ویرایش چهارم می‌خرند. اکنون ما هر ماه ۲۰۰۰ قطعه برای آنها ارسال می‌کنیم.

چرا آتش اغلب از داخل دستگاه شروع می‌شود؟

کابل بیرونی سالم به نظر می‌رسد. آسیب روی PCB پنهان است. به همین دلیل است که از مشتریانم می‌خواهم ولتاژ عبوری را آزمایش کنند. ما با هر بسته، یک گزارش آزمایش رایگان به آنها می‌دهیم. اگر ولتاژ عبوری بالای ۴۰۰ ولت باشد، بسته را رد می‌کنیم.

چگونه دستگاه‌های محافظ برق به جلوگیری از آتش‌سوزی کمک می‌کنند؟

من سه لایه به محصولاتم اضافه می‌کنم: MOV برای اتصال، فیوز برای برش، و محفظه V-0 برای مهار. این سه لایه در مطالعه میدانی ما در سال ۲۰۲۳ روی ۱۲۰۰ قفسه در ایتالیا، خطر آتش‌سوزی را ۷۰ درصد کاهش می‌دهد.

لایه ۱ - میخ را ببرید

ما دیسک‌های MOV با قطر ۱۴ میلی‌متر را انتخاب می‌کنیم. آن‌ها می‌توانند ۶۵۰۰ آمپر را برای یک تزریق تحمل کنند. دیسک بزرگ گرما را پخش می‌کند. این باعث می‌شود دما حتی پس از یک ضربه ۳ کیلوآمپری، زیر ۸۰ درجه سانتیگراد باقی بماند.

لایه ۲ - قطع برق

ما یک فیوز حرارتی در کنار MOV اضافه می‌کنیم. اگر MOV در دمای ۱۱۵ درجه سانتیگراد کار کند، فیوز در عرض ۳۰ ثانیه باز می‌شود. برق قطع می‌شود و زنجیره آتش‌سوزی متوقف می‌شود. فیوز یک‌بار مصرف است، اما ساختمان را نجات می‌دهد.

لایه ۳ - شعله را مهار کنید

جنس بدنه از پلاستیک UL 94 V-0 است. ما همچنین یک محافظ فولادی ۱ میلی‌متری دور MOV اضافه می‌کنیم. در آزمایش محفظه احتراق ما، شعله در ۸ ثانیه خاموش شد. بدون افتادن پلاستیک، شعله پخش نمی‌شود.

اثبات میدانی از فرانسه

یک مرکز داده در نزدیکی پاریس ۸۰۰ عدد از رک‌های ما را نصب کرد. یکی از رک‌ها دچار ضربه ۶ کیلوآمپری شد. رک خاموش شد، فیوز باز شد و رک به کار خود در حالت بای‌پس ادامه داد. بدون آتش‌سوزی، بدون خرابی. مدیر سایت عکسی از رک سوخته و یک یادداشت تشکر برای من فرستاد. آن عکس اکنون در وب‌سایت ما موجود است.

دستگاه‌های محافظ برق نمی‌توانند از کدام سناریوهای آتش‌سوزی جلوگیری کنند؟

من به هر خریدار حقیقت را می‌گویم: دستگاه من جلوی جرقه‌ها را می‌گیرد، نه اتصال کوتاه را. اگر یک سیم شل به بدنه برخورد کند، محافظ ولتاژ کمکی نمی‌کند. شما هنوز به یک فیوز و سیم‌کشی خوب نیاز دارید.

آتش‌سوزی‌های ناشی از اضافه بار

یک هیتر روی یک نوار ۱۰ آمپری، ۱۵ آمپر جریان می‌کشد. مس داخل آن در دمای ۱۵۰ درجه سانتیگراد داغ می‌شود. هیچ جهشی وجود ندارد، بنابراین MOV هرگز عمل نمی‌کند. فقط بریکر می‌تواند شما را نجات دهد. من درجه آمپر را با حروف پررنگ روی هر جعبه چاپ می‌کنم.

آتش‌سوزی ناشی از سیم‌کشی نامناسب

ساختمان‌های قدیمی سیم‌های ۰.۷۵ میلی‌متر مربعی دارند. ترمینال پیچی به مرور زمان شل می‌شود. شکاف جرقه می‌زند و داغ می‌شود. آن گرما باعث آتش‌سوزی در داخل دیوار می‌شود. یک میله‌ی برقگیر بیرون دیوار نمی‌تواند آن را حس کند. من به مشتریانم توصیه می‌کنم که فیوزهای خطای قوس الکتریکی را در پنل اضافه کنند.

برخورد مستقیم صاعقه

یک ضربه مستقیم ۲۰۰ کیلوآمپری به سقف، هر نوع صاعقه‌گیری را ذوب می‌کند. میله برقگیر تبدیل به یک گلوله آتش می‌شود. به همین دلیل است که ما یک صاعقه‌گیر کلاس I در ورودی خدمات اضافه می‌کنیم. میله ضربه بزرگ را تحمل می‌کند و میله فقط ۱۰٪ باقیمانده را می‌بیند. من هر دو محصول را می‌فروشم و همیشه آنها را با هم جفت می‌کنم.

نتیجه‌گیری

یک میله‌ی برقگیر خوب، میخِ شعله را قطع می‌کند، گرما را کاهش می‌دهد و شعله را در یک جعبه نگه می‌دارد. این یک بیمه‌ی ارزان در برابر بسیاری از آتش‌سوزی‌ها است، اما جادویی نیست. از آن به همراه فیوز، سیم خوب و یک میله‌ی برق‌گیر استفاده کنید و قفسه‌های شما حتی در بدترین شب‌های طوفانی خنک می‌مانند.