อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากช่วยป้องกันไฟไหม้ได้จริงหรือไม่?

ผมเกือบเสียห้องเซิร์ฟเวอร์ไปเพราะสายเคเบิลเส้นเดียวที่ชำรุด กลิ่นพลาสติกไหม้ตอนตีสองยังปลุกผมให้ตื่นได้จนถึงทุกวันนี้

ใช่แล้ว อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถช่วยป้องกันไฟไหม้จากไฟฟ้าได้หลายกรณี มันจะบล็อกแรงดันไฟฟ้าที่พุ่งสูงขึ้นอย่างฉับพลันซึ่งอาจทำให้สายไฟละลายและติดไฟพลาสติกที่อยู่ใกล้เคียงได้ ถึงแม้จะไม่สมบูรณ์แบบ แต่จากการทดสอบในโรงงานของผมเอง พบว่าสามารถลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ได้ถึง 70%

โปรดอ่านต่อไป แล้วฉันจะแสดงให้คุณเห็นอย่างละเอียดว่ามันทำงานอย่างไร จุดที่มันล้มเหลว และสิ่งที่ฉันทำเพื่อรักษาความปลอดภัยให้กับลูกค้าของฉัน

 อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากทำงานอย่างไร? มันสามารถป้องกันไฟไหม้ได้จริงหรือไม่?

ผมบริหารโรงงานผลิตอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในเมืองเหวินโจว เราทำการทดสอบทุกวัน อุปกรณ์ที่ดีจะตัดไฟกระชาก 6,000 โวลต์ลงเหลือ 330 โวลต์ในเวลาไม่ถึงหนึ่งนาโนวินาที การตัดไฟอย่างรวดเร็วนี้ช่วยป้องกันไม่ให้สายไฟร้อนเกินไปและเกิดไฟไหม้

ภายในตัวต้านทานโลหะออกไซด์ (MOV)

MOV คือแผ่นเซรามิกขนาดเล็ก ติดตั้งอยู่ระหว่างสายไฟและสายกลาง ในสภาวะแรงดันไฟปกติ 230 โวลต์ มันจะไม่ทำงานอะไรเลย แต่เมื่อเกิดไฟกระชาก ความต้านทานของ MOV จะลดลงเกือบเป็นศูนย์ พลังงานส่วนเกินจะไหลไปยังสายกลางและไหลออกไปจากโหลด ความร้อนที่เกิดขึ้นมีน้อย และ MOV ก็จะเย็นลงอีกครั้ง

การทดสอบการทนไฟจริงในห้องแล็บของฉัน

เราใช้ปลั๊กพ่วงสองอัน อันหนึ่งมี MOV อีกอันไม่มี เราป้อนกระแสไฟ 4,000 โวลต์ 100 ครั้ง ปลั๊กพ่วงที่ไม่มี MOV มีอุณหภูมิสูงถึง 180 องศาเซลเซียส และพลาสติกเริ่มละลาย ส่วนปลั๊กพ่วงที่มี MOV อยู่ที่ 35 องศาเซลเซียส ภาพด้านล่างแสดงปลั๊กพ่วงที่ละลายแล้ว ไม่มีเปลวไฟปรากฏ แต่ความเสี่ยงนั้นชัดเจน

เหตุใดไฟไหม้บางครั้งจึงยังคงเกิดขึ้น

MOV อาจเกิดการลัดวงจรได้ หากไม่มีฟิวส์ความร้อน MOV จะยังคงร้อนอยู่ เราจึงเพิ่มฟิวส์ตัวที่สองและตัวเรือนกันไฟ นั่นคือเหตุผลที่โรงงานของเราในเหวินโจวใช้พลาสติก UL 94 V-0 ซึ่งสามารถดับเปลวไฟได้ภายในเวลาไม่ถึง 10 วินาที

อะไรคือความเชื่อมโยงระหว่างไฟกระชากและไฟไหม้?

ผมเคยเห็นรูขนาด 1 เซนติเมตรที่เกิดจากไฟกระชากบนแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ไฟกระชากไปโดนจุดอ่อนของวงจรและทำให้เกิดจุดร้อนจัดอุณหภูมิสูงถึง 300 องศาเซลเซียส จนทำให้ตัวเคสพลาสติกร้อนระอุขึ้นมา

แหล่งกำเนิดความร้อน

สายไฟเป็นตัวต้านทาน เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า กำลังไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นสี่เท่า เส้นลวดบางๆ บนแผงวงจรพิมพ์ราคาถูกอาจทำหน้าที่เหมือนฟิวส์ มันจะเรืองแสงสีแดงและทำให้แผงวงจรลุกไหม้ ตารางแสดงหลักการคำนวณ

 เรื่องจริงจากลูกค้าชาวเยอรมัน

ผู้ผลิตแผงควบคุมไฟฟ้ารายหนึ่งในมิวนิกซื้อแถบ LED ราคาถูกจากผู้ขายที่ไม่รู้จัก พายุฤดูร้อนพัดถล่ม กระแสไฟกระชากทำให้วงจรขนาด 0.5 มม. บนแผงรีเลย์เสียหาย แผงวงจรไหม้ และต้องเปลี่ยนแผงควบคุมทั้งหมด ค่าใช้จ่ายจากเหตุไฟไหม้ครั้งนี้สูงถึง 80,000 ยูโร หลังจากนั้น พวกเขาจึงซื้อเฉพาะแถบ LED ที่ผ่านมาตรฐาน UL 1449 รุ่นที่ 4 เท่านั้น ปัจจุบันเราจัดส่งแถบ LED ให้พวกเขาเดือนละ 2,000 ชิ้น

เหตุใดไฟจึงมักเริ่มลุกไหม้จากภายในตัวเครื่อง

สายไฟภายนอกดูปกดี ความเสียหายซ่อนอยู่ภายในแผงวงจรพิมพ์ (PCB) นั่นเป็นเหตุผลที่ผมขอให้ลูกค้าทดสอบแรงดันไฟฟ้าที่ทะลุผ่าน เราให้รายงานการทดสอบฟรีกับทุกชุดการผลิต หากแรงดันไฟฟ้าที่ทะลุผ่านสูงกว่า 400 โวลต์ เราจะปฏิเสธชุดการผลิตนั้น

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากช่วยป้องกันไฟไหม้ได้อย่างไร?

ผมเพิ่มชั้นป้องกันสามชั้นในผลิตภัณฑ์ของผม ได้แก่ MOV สำหรับหนีบ, ฟิวส์สำหรับตัด และตัวเรือน V-0 สำหรับกักเก็บ การรวมกันสามชั้นนี้ช่วยลดความเสี่ยงจากไฟไหม้ได้ถึง 70% ในการศึกษาภาคสนามปี 2023 ของเรา ซึ่งครอบคลุมตู้แร็คกว่า 1,200 ตู้ในประเทศอิตาลี

ชั้นที่ 1 – หนีบหนามแหลม

เราเลือกใช้แผ่น MOV ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 14 มม. แผ่นเหล่านี้สามารถรับกระแสได้ 6,500 A ในการยิงครั้งเดียว แผ่นขนาดใหญ่ช่วยกระจายความร้อน ทำให้รักษาอุณหภูมิให้ต่ำกว่า 80 °C แม้หลังจากเกิดการกระแทกด้วยกระแส 3 kA ก็ตาม

ขั้นตอนที่ 2 – ตัดกระแสไฟฟ้า

เราติดตั้งฟิวส์ความร้อนไว้ข้างๆ MOV หาก MOV ร้อนจัดถึง 115 องศาเซลเซียส ฟิวส์จะขาดภายใน 30 วินาที ไฟฟ้าจะดับและวงจรไฟจะหยุดลง ฟิวส์นี้ใช้ได้เพียงครั้งเดียว แต่ช่วยปกป้องอาคารได้

ชั้นที่ 3 – ควบคุมเปลวไฟ

ตัวเรือนทำจากพลาสติกที่ได้มาตรฐาน UL 94 V-0 นอกจากนี้เรายังเสริมแผ่นเหล็กหนา 1 มม. รอบ MOV ด้วย ในการทดสอบในห้องเผาไหม้ เปลวไฟดับลงภายใน 8 วินาที ไม่มีเศษพลาสติกหลุดร่วง และไม่มีการลุกลาม

หลักฐานภาคสนามจากฝรั่งเศส

ศูนย์ข้อมูลแห่งหนึ่งใกล้กรุงปารีสติดตั้งแร็คบาร์ของเราจำนวน 800 ตัว มีแร็คบาร์ตัวหนึ่งโดนไฟดูดขนาด 6 กิโลแอมป์ แร็คบาร์นั้นหยุดทำงาน ฟิวส์ขาด และแร็คยังคงทำงานต่อไปได้ด้วยระบบบายพาส ไม่มีไฟไหม้ ไม่มีปัญหาการหยุดทำงาน ผู้จัดการไซต์ส่งรูปถ่ายของแร็คบาร์ที่ไหม้และจดหมายขอบคุณมาให้ผม ตอนนี้รูปนั้นอยู่ในเว็บไซต์ของเราแล้ว

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไม่สามารถป้องกันสถานการณ์ไฟไหม้แบบใดได้บ้าง?

ผมบอกความจริงกับผู้ซื้อทุกคนว่า อุปกรณ์ของผมช่วยป้องกันไฟกระชาก ไม่ใช่ไฟลัดวงจร หากสายไฟหลวมไปสัมผัสกับตัวเครื่อง อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากก็จะไม่ช่วยอะไร คุณยังคงต้องใช้เบรกเกอร์และระบบสายไฟที่ดีอยู่ดี

ไฟไหม้จากการโอเวอร์โหลด

ฮีตเตอร์ใช้กระแสไฟ 15 แอมป์ จากปลั๊กพ่วงขนาด 10 แอมป์ ทองแดงด้านในจะร้อนถึง 150 องศาเซลเซียส ไม่มีกระแสไฟกระชาก ดังนั้น MOV จึงไม่ทำงาน มีเพียงเบรกเกอร์เท่านั้นที่จะช่วยคุณได้ ผมพิมพ์ค่าแอมป์เป็นตัวหนาบนกล่องทุกกล่อง

ไฟไหม้จากการเดินสายไฟที่ไม่ถูกต้อง

อาคารเก่าใช้สายไฟขนาด 0.75 มม.² ขั้วต่อแบบสกรูจะหลวมเมื่อเวลาผ่านไป ช่องว่างจะเกิดประกายไฟและเกิดความร้อน ความร้อนนั้นจะทำให้เกิดไฟไหม้ภายในผนัง อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่อยู่นอกผนังจะไม่ตรวจจับความร้อนนั้นได้ ผมแนะนำให้ลูกค้าติดตั้งเบรกเกอร์ป้องกันประกายไฟในแผงควบคุมไฟฟ้า

ฟ้าผ่าโดยตรง

กระแสไฟ 200 kA ที่พุ่งตรงเข้าหลังคาจะทำให้ MOV ละลายได้ทุกชนิด แท่งป้องกันไฟรั่วจะกลายเป็นลูกไฟ นั่นเป็นเหตุผลที่เราติดตั้งสายล่อฟ้า Class I ที่ทางเข้าระบบไฟฟ้า สายล่อฟ้าจะรับแรงกระแทกส่วนใหญ่ไว้ ส่วนที่เหลืออีก 10% จะทำให้แท่งป้องกันไฟรั่วได้รับผลกระทบเพียงเล็กน้อย ผมขายทั้งสองผลิตภัณฑ์และมักจะใช้ควบคู่กันเสมอ

บทสรุป

ปลั๊กกันไฟกระชากที่ดีจะตัดกระแสไฟ ลดความร้อน และจำกัดเปลวไฟให้อยู่ในกรอบ เป็นการป้องกันอัคคีภัยราคาถูกจากไฟไหม้หลายประเภท แต่ก็ไม่ใช่สิ่งมหัศจรรย์ ควรใช้ร่วมกับเบรกเกอร์ สายไฟคุณภาพดี และสายล่อฟ้า จะช่วยให้ชั้นวางอุปกรณ์ของคุณเย็นอยู่เสมอแม้ในคืนที่มีพายุรุนแรงที่สุด