هل تمنع أجهزة الحماية من زيادة التيار الكهربائي الحرائق؟

كادت غرفة الخوادم أن تتعطل بسبب كابل واحد تالف. لا تزال رائحة البلاستيك المحترق تلك توقظني في الساعة الثانية صباحاً.

نعم، يمكن لأجهزة الحماية من زيادة التيار الكهربائي أن تمنع العديد من الحرائق الكهربائية. فهي تحجب الارتفاعات المفاجئة في الجهد التي قد تؤدي إلى انصهار الأسلاك واشتعال البلاستيك المجاور. صحيح أنها ليست مثالية، لكنها تقلل من خطر الحريق بنسبة تصل إلى 70% وفقًا لاختباراتي في المصنع.

تابع القراءة وسأوضح لك بالضبط كيف تعمل هذه الأنظمة، وأين تفشل، وماذا أفعل للحفاظ على سلامة عملائي.

 كيف تعمل أجهزة الحماية من زيادة التيار الكهربائي؟ وهل يمكنها حقاً منع الحرائق؟

أدير مصنعًا لأجهزة الحماية من ارتفاع التيار في ونتشو. نجري اختبارات يومية. الجهاز الجيد يخفض ارتفاع الجهد المفاجئ من 6000 فولت إلى 330 فولت في أقل من نانوثانية. هذا الفصل السريع يمنع الأسلاك من السخونة الزائدة ونشوب حريق.

داخل المقاوم المتغير لأكسيد المعدن (MOV)

مُقاوم أكسيد المعدن (MOV) عبارة عن قرص خزفي صغير. يوضع بين السلك الحي والسلك المحايد. عند جهد 230 فولت العادي، لا يُؤثر على الدائرة. عند حدوث ارتفاع مفاجئ في الجهد، تنخفض مقاومة مُقاوم أكسيد المعدن إلى الصفر تقريبًا. تتدفق الطاقة الزائدة إلى السلك المحايد بعيدًا عن الحمل. الحرارة الناتجة ضئيلة، فيبرد مُقاوم أكسيد المعدن مرة أخرى.

اختبار إطلاق نار حقيقي في مختبري

أخذنا شريطين كهربائيين. أحدهما مزود بمقاومة متغيرة للجهد (MOV)، والآخر بدونها. قمنا بتطبيق جهد كهربائي مرتفع (4000 فولت) 100 مرة. وصل الشريط بدون المقاومة المتغيرة للجهد إلى 180 درجة مئوية وبدأ البلاستيك بالذوبان. أما الشريط المزود بالمقاومة المتغيرة للجهد، فبقيت درجة حرارته عند 35 درجة مئوية. تُظهر الصورة أدناه الشريط المنصهر. لم يظهر لهب، لكن الخطر كان واضحًا.

لماذا لا تزال بعض الحرائق تندلع؟

قد يتعطل جهاز MOV بسبب قصر الدائرة. في حال فقدان المصهر الحراري، يستمر جهاز MOV في التسخين. لذا، نضيف مصهرًا ثانيًا وغلافًا مقاومًا للحريق. لهذا السبب، يستخدم مصنعنا في ونتشو بلاستيكًا من نوع UL 94 V-0، والذي يُوقف اللهب في أقل من 10 ثوانٍ.

ما هي العلاقة بين ارتفاعات الطاقة المفاجئة والحرائق؟

لقد رأيتُ ثقبًا بطول سنتيمتر واحد محروقًا في لوحة الدوائر المطبوعة بعد ارتفاع مفاجئ في التيار الكهربائي. اصطدم الارتفاع المفاجئ بمسار ضعيف وحوّله إلى بقعة ساخنة بلغت حرارتها 300 درجة مئوية. أشعلت تلك البقعة الغلاف البلاستيكي.

من أين تأتي الحرارة

السلك مقاوم. عندما يتضاعف الجهد، تزداد القدرة أربعة أضعاف. يمكن لخط رفيع على لوحة دوائر مطبوعة رخيصة أن يعمل كصمام أمان، فيتوهج باللون الأحمر ويشعل اللوحة. يوضح الجدول الحسابات.

 قصة حقيقية من عميل ألماني

اشترى أحد مصنعي لوحات التوزيع الكهربائية في ميونخ شرائح رخيصة من بائع مجهول. هبّت عاصفة صيفية، وكشفت عن وجود خلل في مسار التيار الكهربائي (0.5 مم) على لوحة مرحلات. احترقت اللوحة، واضطر المصنع لاستبدالها بالكامل. كلّفهم الحريق 80 ألف يورو. ومنذ ذلك الحين، لا يشترون إلا الشرائح الحاصلة على شهادة UL 1449 الإصدار الرابع. ونقوم الآن بشحن 2000 شريحة إليهم شهريًا.

لماذا غالباً ما يبدأ الحريق داخل الجهاز

يبدو الكابل الخارجي سليمًا. التلف مخفي على لوحة الدوائر المطبوعة. لهذا السبب أطلب من عملائي فحص جهد التسريب. نقدم لهم تقرير فحص مجاني مع كل دفعة. إذا تجاوز جهد التسريب 400 فولت، نرفض الدفعة.

كيف تساعد أجهزة الحماية من زيادة التيار الكهربائي في منع الحرائق؟

أضيف ثلاث طبقات إلى منتجاتي: طبقة MOV للتثبيت، وطبقة فيوز للقطع، وطبقة V-0 للحماية. يقلل هذا الثلاثي من خطر الحريق بنسبة 70% في دراستنا الميدانية التي أجريناها عام 2023 على 1200 رف في إيطاليا.

الطبقة 1 - قص المسمار

نختار أقراص MOV بقطر 14 مم. يمكنها تحمل 6500 أمبير في النبضة الواحدة. يعمل القرص الكبير على توزيع الحرارة، مما يحافظ على درجة الحرارة أقل من 80 درجة مئوية حتى بعد نبضة كهربائية بقوة 3 كيلو أمبير.

الطبقة الثانية - قطع التيار الكهربائي

نضيف صمامًا حراريًا بجوار جهاز MOV. إذا ارتفعت درجة حرارة جهاز MOV إلى 115 درجة مئوية، ينقطع الصمام خلال 30 ثانية. ينقطع التيار الكهربائي وتتوقف سلسلة الحريق. الصمام يُستخدم لمرة واحدة، ولكنه يحمي المبنى.

الطبقة 3 - احتواء اللهب

الغلاف مصنوع من بلاستيك UL 94 V-0. أضفنا أيضًا درعًا فولاذيًا بسماكة 1 مم حول صمام التحكم في تدفق الطاقة (MOV). في اختبار غرفة الاحتراق، انطفأ اللهب في غضون 8 ثوانٍ. لم يتساقط البلاستيك، ولم ينتشر اللهب.

اختبار ميداني من فرنسا

قام مركز بيانات بالقرب من باريس بتركيب 800 من قضبان التثبيت الخاصة بنا. تعرض أحد هذه القضبان لصعقة كهربائية بقوة 6 كيلو أمبير. توقف القضيب عن العمل، وانقطع التيار الكهربائي، واستمرت الخزانة بالعمل عبر نظام التجاوز. لم يحدث حريق، ولم يتوقف النظام عن العمل. أرسل لي مدير الموقع صورة للقضيب المحترق ورسالة شكر. هذه الصورة موجودة الآن على موقعنا الإلكتروني.

ما هي سيناريوهات الحريق التي لا تستطيع أجهزة الحماية من زيادة التيار منعها؟

أقول لكل مشترٍ الحقيقة: جهازي يمنع ارتفاعات الجهد المفاجئة، وليس قصر الدائرة. إذا لامس سلكٌ مفكوكٌ غلاف الجهاز، فلن يُجدي مانع ارتفاع الجهد نفعًا. ما زلتَ بحاجةٍ إلى قاطع دائرة كهربائية وتوصيلات أسلاك جيدة.

حرائق ناتجة عن زيادة الأحمال

يسحب سخان 15 أمبير من شريط توصيل سعته 10 أمبير. يسخن النحاس بداخله إلى 150 درجة مئوية. لا يوجد ارتفاع مفاجئ في درجة الحرارة، لذا لا يعمل مُقاوم التيار المتردد (MOV). قاطع الدائرة هو الحل الوحيد. أطبع قيمة التيار المُصنفة بخط عريض على كل علبة.

حرائق ناتجة عن سوء التوصيلات الكهربائية

تحتوي المباني القديمة على أسلاك بمقطع عرضي 0.75 مم². مع مرور الوقت، ترتخي أطراف التوصيل اللولبية، مما يُحدث شرارة وحرارة في الفجوة. هذه الحرارة تُشعل حريقًا داخل الجدار، بينما لا يتأثر بها قضيب الحماية من الصواعق الموجود خارج الجدار. أنصح عملائي بإضافة قواطع كهربائية للحماية من القوس الكهربائي في لوحة التوزيع.

ضربة مباشرة بالبرق

ستؤدي ضربة مباشرة بقوة 200 كيلو أمبير على السطح إلى انصهار أي عازل كهربائي. سيتحول الشريط إلى كرة من اللهب. لهذا السبب نضيف مانعة صواعق من الفئة الأولى عند مدخل الخدمة. تمتص مانعة الصواعق الضربة الرئيسية، ولا يتعرض الشريط إلا لأقل من 10% من الصدمة. أبيع كلا المنتجين وأحرص دائمًا على استخدامهما معًا.

خاتمة

يحمي قضيب الحماية من الصواعق الجيد من ارتفاع التيار المفاجئ، ويقلل الحرارة، ويحصر اللهب داخل الصندوق. إنه وسيلة وقائية رخيصة ضد العديد من الحرائق، ولكنه ليس سحراً. استخدمه مع قواطع الدائرة الكهربائية، وأسلاك جيدة، وقضيب مانع للصواعق، وستبقى رفوفك باردة حتى في أسوأ ليلة عاصفة.