Thiết bị chống sét lan truyền có ngăn ngừa được hỏa hoạn không?
Tôi suýt mất cả phòng máy chủ chỉ vì một sợi dây cáp hỏng. Cái mùi nhựa cháy khét lúc 2 giờ sáng vẫn còn làm tôi tỉnh giấc.
Đúng vậy, thiết bị chống sét lan truyền có thể ngăn ngừa nhiều vụ cháy điện. Chúng ngăn chặn các xung điện áp đột ngột làm chảy dây dẫn và gây cháy nhựa gần đó. Chúng không hoàn hảo, nhưng trong các thử nghiệm tại nhà máy của tôi, chúng giúp giảm nguy cơ cháy nổ tới 70%.
Hãy tiếp tục đọc và tôi sẽ chỉ cho bạn chính xác cách chúng hoạt động, những điểm yếu của chúng và những gì tôi làm để đảm bảo an toàn cho khách hàng của mình.
Thiết bị chống sét lan truyền hoạt động như thế nào? Chúng có thực sự ngăn ngừa được hỏa hoạn không?
Tôi điều hành một nhà máy sản xuất thiết bị chống sét lan truyền ở Ôn Châu. Chúng tôi kiểm tra mỗi ngày. Một thiết bị tốt sẽ giảm xung điện 6000V xuống còn 330V trong chưa đến một nano giây. Việc giảm xung điện nhanh chóng đó giúp ngăn ngừa dây dẫn quá nóng và gây cháy.
Bên trong Varistor Oxit Kim loại (MOV)
MOV là một đĩa gốm nhỏ. Nó nằm giữa dây nóng và dây trung tính. Ở điện áp bình thường 230 V, nó không có tác dụng gì. Khi có xung điện xuất hiện, điện trở của MOV giảm xuống gần bằng không. Năng lượng dư thừa sẽ chảy vào dây trung tính và ra khỏi tải. Nhiệt lượng tỏa ra nhỏ và MOV sẽ nguội đi trở lại.
| Phần | Công việc | Cuộc sống điển hình |
| MOV | Cắt bỏ phần nhọn | 5.000 sự kiện |
| cầu chì nhiệt | Mở nếu MOV nóng | Một lần |
| Ống khí | Xử lý tia sét lớn | 100 sự kiện |
Thử nghiệm bắn đạn thật trong phòng thí nghiệm của tôi
Chúng tôi lấy hai ổ cắm điện. Một cái có MOV (Vacuum Protection Module), một cái không có. Chúng tôi cấp xung điện 4000 V 100 lần. Ổ cắm không có MOV đạt đến 180 °C và nhựa bắt đầu chảy. Ổ cắm có MOV vẫn giữ ở mức 35 °C. Ảnh dưới đây cho thấy ổ cắm bị chảy. Không có ngọn lửa nào xuất hiện, nhưng nguy cơ rất rõ ràng.
Vì sao một số vụ cháy vẫn xảy ra?
MOV có thể bị hỏng do ngắn mạch. Nếu cầu chì nhiệt bị thiếu, MOV sẽ tiếp tục nóng lên. Chúng tôi bổ sung thêm một cầu chì thứ hai và một vỏ chống cháy. Đó là lý do tại sao nhà máy Ôn Châu của chúng tôi sử dụng nhựa UL 94 V-0. Nó dập tắt ngọn lửa trong vòng chưa đầy 10 giây.
Mối liên hệ giữa sự tăng áp đột ngột và hỏa hoạn là gì?
Tôi từng chứng kiến một lỗ thủng 1 cm bị cháy trên bo mạch in sau một sự cố tăng điện áp đột ngột. Xung điện đã tìm thấy một đường dẫn yếu và biến nó thành một điểm nóng 300 °C. Điểm nóng đó đã đốt cháy vỏ nhựa.
Nguồn gốc của hơi nóng đến từ đâu?
Dây dẫn là một điện trở. Khi điện áp tăng gấp đôi, công suất tăng gấp bốn lần. Một đường mạch mỏng trên bo mạch in giá rẻ có thể hoạt động như một cầu chì. Nó phát sáng đỏ và làm cháy bo mạch. Bảng dưới đây minh họa phép tính.
| Điện áp (V) | Công suất đầu vào 1Ω (W) | Temprisein1s(°C) |
| 230 | 52 900 | 120 |
| 1.000 | 1.000.000 | 2 300 |
Câu chuyện có thật từ một khách hàng người Đức
Một nhà sản xuất bảng điều khiển ở Munich đã mua các dải đèn LED giá rẻ từ một người bán không rõ danh tính. Một cơn bão mùa hè ập đến. Dòng điện tăng vọt đã chạm vào một đường mạch 0,5 mm trên bo mạch rơle. Bo mạch bị cháy và toàn bộ bảng điều khiển phải được thay thế. Vụ cháy đã khiến họ thiệt hại 80.000 €. Sau đó, họ chỉ mua các dải đèn LED đạt tiêu chuẩn UL 1449 phiên bản thứ 4. Hiện tại, chúng tôi cung cấp cho họ 2.000 sản phẩm mỗi tháng.
Vì sao đám cháy thường bắt đầu từ bên trong thiết bị
Dây cáp bên ngoài trông vẫn ổn. Hư hỏng nằm ẩn bên trong mạch in. Đó là lý do tại sao tôi yêu cầu khách hàng kiểm tra điện áp xuyên mạch. Chúng tôi cung cấp báo cáo kiểm tra miễn phí kèm theo mỗi lô hàng. Nếu điện áp xuyên mạch vượt quá 400 V, chúng tôi sẽ từ chối lô hàng đó.
Thiết bị chống sét lan truyền giúp ngăn ngừa hỏa hoạn như thế nào?
Tôi thêm ba lớp vào sản phẩm của mình: MOV để kẹp, cầu chì để cắt và vỏ V-0 để chứa. Bộ ba này giúp giảm nguy cơ cháy nổ đến 70% trong nghiên cứu thực địa năm 2023 của chúng tôi trên 1.200 tủ rack tại Ý.
Lớp 1 – Cắt phần nhọn
Chúng tôi chọn đĩa MOV đường kính 14 mm. Chúng có thể chịu được dòng điện 6.500 A trong một lần bắn. Đĩa lớn giúp tản nhiệt tốt hơn, giữ nhiệt độ dưới 80 °C ngay cả sau khi chịu dòng điện 3 kA.
Lớp 2 – Ngắt nguồn điện
Chúng tôi lắp thêm cầu chì nhiệt bên cạnh MOV. Nếu MOV quá nóng ở nhiệt độ 115 °C, cầu chì sẽ ngắt sau 30 giây. Nguồn điện bị ngắt và chuỗi chữa cháy dừng lại. Cầu chì chỉ hoạt động một lần, nhưng nó giúp bảo vệ tòa nhà.
Lớp 3 – Ngăn chặn ngọn lửa
Vỏ được làm bằng nhựa UL 94 V-0. Chúng tôi cũng bổ sung thêm một lớp chắn thép dày 1 mm xung quanh MOV. Trong thử nghiệm buồng đốt của chúng tôi, ngọn lửa tắt trong 8 giây. Không có mảnh nhựa rơi ra, không có sự lan rộng.
| Mục kiểm thử | Kết quả | UL1449Giới hạn |
| Thời gian bùng cháy | 8 giây | ≤ 60 giây |
| thử nghiệm rơi | Không có giọt nào rơi ra. | 0 giọt |
| Được phép đi qua | 330V | ≤ 400V |
Bằng chứng thực tế từ Pháp
Một trung tâm dữ liệu gần Paris đã lắp đặt 800 thanh rack của chúng tôi. Một thanh bị chập điện 6 kA. Thanh đó ngừng hoạt động, cầu chì đứt, và hệ thống rack vẫn tiếp tục chạy ở chế độ bypass. Không xảy ra hỏa hoạn, không gián đoạn hoạt động. Người quản lý trung tâm đã gửi cho tôi một bức ảnh về thanh bị cháy và một lời cảm ơn. Bức ảnh đó hiện đã được đăng trên trang web của chúng tôi.
Thiết bị chống sét lan truyền không thể ngăn ngừa những trường hợp hỏa hoạn nào?
Tôi luôn nói sự thật với mọi người mua hàng: thiết bị của tôi ngăn chặn xung điện, chứ không phải đoản mạch. Nếu dây điện bị lỏng chạm vào vỏ máy, thanh chống sét lan truyền sẽ không giúp được gì. Bạn vẫn cần cầu dao và hệ thống dây điện tốt.
Cháy do quá tải
Máy sưởi tiêu thụ dòng điện 15 A trên dây dẫn 10 A. Lõi đồng nóng lên đến 150 °C. Không có xung điện áp đột ngột, vì vậy MOV không hoạt động. Chỉ có cầu dao mới có thể cứu bạn. Tôi in định mức dòng điện bằng chữ đậm trên mỗi hộp.
Hệ thống dây điện kém gây cháy
Các tòa nhà cũ sử dụng dây dẫn có tiết diện 0,75 mm². Đầu nối vít bị lỏng theo thời gian. Khe hở tạo ra tia lửa điện và sinh nhiệt. Nhiệt lượng đó gây ra hỏa hoạn bên trong tường. Thanh chống sét lan truyền bên ngoài tường không thể phát hiện ra điều này. Tôi khuyên khách hàng nên lắp thêm cầu dao chống hồ quang điện trong bảng điện.
Sét đánh trực tiếp
Một tia sét đánh trực tiếp 200 kA vào mái nhà sẽ làm tan chảy bất kỳ MOV nào. Thanh dẫn điện sẽ bốc cháy. Đó là lý do tại sao chúng tôi lắp thêm cột thu lôi loại I ở lối vào dịch vụ. Cột thu lôi chịu phần sét đánh mạnh và thanh dẫn điện chỉ chịu phần sét còn lại khoảng 10%. Tôi bán cả hai sản phẩm và luôn ghép chúng lại với nhau.
Phần kết luận
Thanh chống sét lan truyền tốt sẽ ngắt mạch, cắt nguồn nhiệt và giữ ngọn lửa trong phạm vi hẹp. Đó là biện pháp bảo hiểm rẻ tiền chống lại nhiều vụ cháy, nhưng nó không phải là phép màu. Hãy sử dụng nó cùng với cầu dao, dây dẫn tốt và cột thu lôi, và các giá kệ của bạn sẽ luôn mát mẻ ngay cả trong đêm bão tồi tệ nhất.