چرا فیوز IEE-Business AC SPD به طور مکرر سوخته می شود
یک محافظ از خزش جریان متناوب (همچنین به عنوان دستگاه محافظت از خزش یا SPD شناخته می‌شود) ممکن است به دلایل مختلف که می‌تواند مربوط به طراحی، نصب، نگهداری و عوامل محیطی خارجی باشد، مرتباً خراب شود. در زیر برخی از دلایل رایج و توضیحات آنها آورده شده است:
۱. کیفیت ضعیف محافظ
نمره ولتاژ ناکافی: اگر ولتاژ اسمی محافظ یا ولتاژ عملکرد پیوسته حداکثر (UC) کمتر از ولتاژ واقعی سیستم یا بالاترین ولتاژ احتمالی خطا باشد، ممکن است در حین عملکرد معمولی به ولتاژ بیش از حد مواجه شود که منجر به خرابی یا خراب شدن مکرر می‌شود.
نقص تولید: محافظ‌های کیفیت پایین ممکن است دارای نقص‌های داخلی مانند واریستورهای کیفیت پایین یا جوشکاری معیوب باشند که می‌تواند عملکرد آنها را تحت تأثیر قرار دهد و در شرایط خزش منجر به خرابی شوند.
۲. عدم وجود یا محافظت نامناسب ابتدایی
عدم وجود محافظ پشتیبان: بر اساس استانداردها، باید یک فیوز یا کلید قطع در بالادست محافظ نصب شود تا جریان‌های خطا پایدار (یعنی جریان پیروی فرکانس تغذیه) در صورت خرابی محافظ مسدود شود. بدون این محافظت، وقتی محافظ به دلیل خزش خراب می‌شود، جریان خطا پایدار می‌تواند از آن عبور کند و منجر به گرم شدن بیش از حد یا حتی آتش‌سوزی شود.
انتخاب نادرست فیوز: حتی اگر فیوز نصب شده باشد، اگر ولتاژ اسمی یا نوع آن مناسب نباشد، ممکن است جریان خطا را به موقع قطع نکند و منجر به بارگذاری بیش از حد و خرابی محافظ شود.
۳. زمین‌سازی ضعیف
مقاومت زمین بالا: سیم زمین محافظ باید به یک سیستم زمین‌سازی معتبر متصل شود که مقاومت زمین آن با استاندارد (معمولاً کمتر از ۱۰ اهم) مطابقت داشته باشد. اگر زمین‌سازی ضعیف باشد، جریان‌های رعد و برق نمی‌توانند مؤثرانه دفع شوند و محافظ مجبور به تحمل ولتاژ و جریان بیش از حد خواهد شد که منجر به خرابی مکرر می‌شود.
مشخصات نامناسب سیم زمین: مساحت مقطع سیم زمین باید کافی (معمولاً حداقل ۴ میلی‌متر مربع) باشد تا بتواند جریان‌های رعد و برق را تحمل کند. اگر سیم زمین خیلی نازک باشد، ممکن است در هنگام ضربه رعد و برق گرم شده و خراب شود و عملکرد محافظ را تحت تأثیر قرار دهد.
۴. فعالیت رعد و برق مکرر
مناطق مستعد رعد و برق: در مناطقی که فعالیت رعد و برق مکرر دارند، به ویژه جایی که تجهیزات در میدان‌های باز یا روی قله‌های کوه نصب شده‌اند (مثلاً سیستم‌های فتوولتائیک یا زیراستانیون‌ها)، محافظ ممکن است مکرراً به ضربات رعد و برق مواجه شود. اگر سطح محافظت محافظ کافی برای تحمل این ضربات مکرر نباشد، ممکن است مکرراً خراب شود.
رعد و برق القایی: علاوه بر ضربات رعد و برق مستقیم، رعد و برق القایی نیز می‌تواند از طریق خطوط تغذیه یا ارتباطات ولتاژ بیش از حد ایجاد کند. اگر اقدامات محافظت چندسطحی کافی نباشند، رعد و برق القایی می‌تواند محافظ را مکرراً فعال کند و در نهایت خراب کند.
۵. خزش‌های تغییر وضعیت و ولتاژهای موقت
خزش‌های القایی توسط تجهیزات تغییر وضعیت: عملیات تغییر وضعیت مدارهای بزرگ توان، وصل یا قطع بارهای القایی یا خازنه‌ای و تغییر وضعیت سیستم‌های الکتریکی بزرگ یا ترانسفورماتورها می‌تواند خزش‌های تغییر وضعیت و ولتاژهای موقت قابل توجهی ایجاد کند. این ولتاژهای موقت می‌توانند ظرفیت محافظ را تجاوز کرده و منجر به خرابی مکرر شوند.
نوسانات شبکه: در مناطقی که ولتاژ شبکه ناپایدار است، به ویژه جایی که نوسان ولتاژ قابل توجه است، محافظ ممکن است مکرراً فعال شود، به ویژه اگر ولتاژ عملکرد پیوسته حداکثر آن نزدیک به محدوده نوسانات ولتاژ باشد.
۶. انتخاب نامناسب محافظ
ولتاژ عملکرد پیوسته حداکثر (UC) نادرست: همانطور که قبلاً ذکر شد، UC محافظ باید بیشتر از بالاترین ولتاژ خطا پایدار در سیستم باشد. اگر مقدار UC کم باشد، محافظ ممکن است در حین عملکرد معمولی به ولتاژ بیش از حد مواجه شود و منجر به خرابی مکرر شود.
ولتاژ باقی‌مانده (Ures) نادرست: ولتاژ باقی‌مانده ولتاژی است که در طول محافظ در زمان جذب جریان خزش وجود دارد. اگر ولتاژ باقی‌مانده بیش از حد باشد، ممکن است تجهیزات پایین‌دست را خراب کند؛ اگر ولتاژ باقی‌مانده کم باشد، به این معنی است که ولتاژ عملکرد پیوسته حداکثر محافظ کمتر است و آن را مستعد خرابی مکرر می‌کند.
۷. طراحی محافظت چندسطحی غیرهماهنگ
عدم وجود محافظت چندسطحی: برای محافظت مؤثر از رعد و برق و ولتاژهای موقت، باید محافظ‌های خزش چندسطحی در مراحل مختلف سیستم تغذیه نصب شوند. اگر فقط یک سطح محافظت نصب شده باشد یا هماهنگی بین سطوح ضعیف باشد، یک محافظ خزش ممکن است انرژی خزش بیش از حد را تحمل کند و منجر به خرابی مکرر شود.
مشکلات هماهنگی: محافظ‌های خزش چندسطحی باید با هم همکاری کنند، به گونه‌ای که محافظ مرحله اول ابتدا واکنش نشان دهد و بیشترین انرژی خزش را جذب کند، در حالی که محافظ مرحله بعدی انرژی باقی‌مانده را مدیریت کند. اگر زمان‌های واکنش یا قابلیت‌های جذب انرژی محافظ‌ها نامتناسب باشند، یک سطح ممکن است بیش از حد بارگذاری شود.
۸. محافظ‌های خزش قدیمی یا خراب شده
پایان دوره خدمت: محافظ‌های خزش عمر محدودی دارند و با گذشت زمان، مولفه‌های داخلی آنها (مانند واریستورها) ممکن است تخریب شوند و عملکرد آنها کاهش یابد. محافظ خزش قدیمی ممکن است دیگر قادر به جذب مؤثر انرژی خزش نباشد و منجر به خرابی مکرر شود.
نگهداری ضعیف: بررسی و نگهداری منظم برای اطمینان از حالت خوب محافظ ضروری است. اگر نگهداری نادیده گرفته شود، محافظ ممکن است به دلیل تخریب مولفه‌های داخلی یا تماس ضعیف خراب شود.
۹. عوامل محیطی خارجی
دما بالا: دماهای محیطی بالا می‌تواند عملکرد محافظ را تحت تأثیر قرار دهد و آن را گرم کند و در نهایت خراب کند. این به ویژه برای محافظ‌های نصب شده در بیرون که تشعشع گرما ضعیف است، صدق می‌کند.
رطوبت و فرسودگی: محیط‌های مرطوب یا گازهای فرسایشی می‌توانند پوسته محافظ و مولفه‌های داخلی آن را فرسوده کرده و عملکرد عایقی آن را کاهش دهند و خطر خرابی یا خراب شدن را افزایش دهند.
راه‌حل‌ها
انتخاب محافظ خزش مناسب: محافظ خزش با پارامترهای فنی مناسب (مانند ولتاژ عملکرد پیوسته حداکثر، ولتاژ باقی‌مانده و جریان تخلیه اسمی) بر اساس سطح ولتاژ سیستم، فرکانس فعالیت رعد و برق و پایداری شبکه انتخاب شود.
اطمینان از نصب صحیح و زمین‌سازی: محافظ را در مکان صحیح نصب کنید و اطمینان حاصل کنید که یک فیوز یا کلید قطع در بالادست آن نصب شده است. علاوه بر این، اطمینان حاصل کنید که سیستم زمین‌سازی با استانداردها مطابقت دارد و مقاومت زمین کم است.
اجرای محافظت چندسطحی: محافظ‌های خزش چندسطحی را در مراحل مختلف سیستم تغذیه نصب کنید تا هماهنگی و توزیع مؤثر انرژی خزش تضمین شود.
نگهداری و بازرسی منظم: وضعیت محافظ را به طور منظم بررسی کنید و در صورت مشاهده علائم تخریب یا خرابی آن را تعویض کنید تا حالت بهینه آن تضمین شود.
