Els protectors contra sobretensions eviten els incendis?

Gairebé vaig perdre una sala de servidors per culpa d'un cable en mal estat. Aquella olor de plàstic cremat a les 2 de la matinada encara em desperta.

Sí, els protectors de sobretensió poden aturar molts incendis elèctrics. Bloquegen els pics de tensió sobtats que fonen els cables i encenen el plàstic proper. No són perfectes, però redueixen el risc d'incendi fins a un 70% en les meves pròpies proves de fàbrica.

Continua llegint i et mostraré exactament com funcionen, on fallen i què faig per mantenir els meus clients segurs.

 Com funcionen els dispositius de protecció contra sobretensions? Poden realment aturar els incendis?

Dirigeixo una planta de protectors de sobretensions a Wenzhou. Fem proves cada dia. Un bon dispositiu redueix el pic de 6.000 V a 330 V en menys d'un nanosegon. Aquest tancament ràpid evita que els cables s'escalfin i provoquin un incendi.

Dins del varistor d'òxid metàl·lic (MOV)

El MOV és un petit disc de ceràmica. Es troba entre el cable de fase i el cable neutre. A 230 V normals no fa res. Quan arriba un pic, la resistència del MOV cau gairebé a zero. L'energia addicional flueix cap al cable neutre i s'allunya de la càrrega. La calor és petita i el MOV es refreda de nou.

Prova de foc real al meu laboratori

Vam agafar dues regletes. Una tenia un MOV, l'altra no. Vam injectar un pic de 4.000 V 100 vegades. La regleta sense el MOV va arribar als 180 °C i el plàstic va començar a fondre's. La regleta amb el MOV es va mantenir a 35 °C. La foto de sota mostra la regleta fosa. No va aparèixer cap flama, però el risc era evident.

Per què encara es produeixen alguns incendis

El MOV pot fallar per curtcircuit. Si falta el fusible tèrmic, el MOV continua escalfant-se. Afegim un segon fusible i una carcassa ignífuga. És per això que la nostra planta de Wenzhou utilitza plàstic UL 94 V-0. Atura una flama en menys de 10 segons.

Quina és la relació entre les sobretensions i els incendis?

He vist un forat d'1 cm gravat en una placa de circuit imprès després d'una sobretensió desagradable. La sobretensió ha trobat un rastre feble i l'ha convertit en un punt calent de 300 °C. Aquest punt ha il·luminat la carcassa de plàstic.

D'on prové la calor

Un cable és una resistència. Quan el voltatge es duplica, la potència es quadruplica. Una pista fina en una placa de circuit imprès barata pot actuar com un fusible. Brilla en vermell i incendia la placa. La taula mostra els càlculs.

 Història real d'un client alemany

Un fabricant de panells de Munic va comprar tires barates a un venedor desconegut. Va patir una tempesta d'estiu. La sobretensió va trobar un rastre de 0,5 mm en una placa de relés. La placa es va cremar i es va haver de substituir tot el panell. L'incendi els va costar 80.000 €. Després d'això, només compren tires amb UL 1449 4a edició. Ara els enviem 2.000 peces cada mes.

Per què el foc sovint comença dins del dispositiu

El cable exterior sembla correcte. El dany està amagat a la placa de circuit imprès. Per això demano als meus clients que provin la tensió de pas. Els donem un informe de prova gratuït amb cada lot. Si la tensió de pas és superior a 400 V, rebutgem el lot.

Com ajuden els dispositius de protecció contra sobretensions a prevenir incendis?

Afegeixo tres capes als meus productes: MOV per enganxar, fusible per tallar i carcassa V-0 per contenir. Aquest trio redueix el risc d'incendi en un 70% en el nostre estudi de camp del 2023 en 1200 racks a Itàlia.

Capa 1: retalla la punta

Triem discos MOV de 14 mm de diàmetre. Poden suportar 6.500 A per un sol tret. El disc gran distribueix la calor. Això manté la temperatura per sota dels 80 °C fins i tot després d'un xoc de 3 kA.

Capa 2: talla l'alimentació

Afegim un fusible tèrmic al costat del MOV. Si el MOV s'escalfa a 115 °C, el fusible s'obre en 30 segons. Es perd l'alimentació i la cadena d'incendis s'atura. El fusible és d'un sol ús, però salva l'edifici.

Capa 3: contenir la flama

La carcassa és de plàstic UL 94 V-0. També afegim una pantalla d'acer d'1 mm al voltant del MOV. A la nostra prova de cambra de combustió, la flama s'apaga en 8 segons. Sense que el plàstic caigui, no es propagui.

Prova de camp de França

Un centre de dades a prop de París va instal·lar 800 de les nostres barres de rack. Una barra va rebre una detonació de 6 kA. La barra es va apagar, el fusible es va obrir i el rack va continuar funcionant en bypass. Sense incendi, sense temps d'inactivitat. El gerent de l'obra em va enviar una foto de la barra cremada i una nota d'agraïment. Aquesta foto ja és al nostre lloc web.

Quins escenaris d'incendi no poden prevenir els dispositius de protecció contra sobretensions?

Dic la veritat a tots els compradors: el meu dispositiu atura els pics de tensió, no els curtcircuits. Si un cable solt toca la carcassa, la barra de sobretensió no servirà de res. Tot i així, necessiteu un interruptor i un bon cablejat.

Incendis de sobrecàrrega

Un escalfador consumeix 15 A en una regleta de 10 A. El coure de l'interior s'escalfa a 150 °C. No hi ha cap pic de corrent, de manera que el MOV no actua mai. Només l'interruptor et pot salvar. Imprimeixo l'amperatge nominal en negreta a cada caixa.

Incendis de cablejat deficient

Els edificis antics tenen cables de 0,75 mm². El terminal de cargol s'afluixa amb el temps. L'espai entre els cables genera guspires i s'escalfa. Aquesta calor inicia un incendi dins de la paret. Una barra de sobretensió fora de la paret no la pot sentir. Aconsello als meus clients que afegeixin interruptors per fallada d'arc al quadre.

Impacte directe de llamp

Un impacte directe de 200 kA a la teulada fondrà qualsevol MOV. La barra es converteix en una bola de foc. Per això afegim un parallamps de classe I a l'entrada de servei. La parallamps rep el cop fort i la barra només veu el 10% restant. Venc tots dos productes i sempre els combine.

Conclusió

Una bona barra de sobretensió talla la pica, talla la calor i manté la flama dins d'una caixa. És una assegurança barata contra molts incendis, però no és màgia. Feu-la servir amb interruptors, un bon cable i un parallamps, i els vostres bastidors es mantindran frescos fins i tot a la pitjor nit de tempesta.