شرح مصطلحات اختبار UL1449 SPD

شرح مصطلحات اختبار UL 1449 SPD

UL 1449 هو معيار سلامة مختبرات Underwriters لأجهزة الحماية من زيادة التيار (SPD). الزيادات المفاجئة هي زيادات سريعة في الجهد والتيار يمكن أن تحدث في دوائر الطاقة AC أو DC والتي يمكن أن تؤدي إلى تلف المعدات المتصلة بهذه الدوائر.   ومن أمثلة الاندفاع هو ضربة البرق على خطوط الكهرباء المكشوفة أو بالقرب منها. يمكن أن تؤدي الضربة إلى توليد جهد كهربائي على خط الكهرباء يمكن أن يتجاوز مليون فولت. ترتفع هذه الفولتية المستحثة إلى سعاتها القصوى بسرعة كبيرة (1 إلى 2 ميكروثانية).,ولها فترات قصيرة نسبيًا تصل إلى 1 مللي ثانية (1000 ميكروثانية). للمنظور,تدوم الدورة الكاملة بقوة 60 هرتز 16.7 مللي ثانية. يؤدي الجهد الزائد إلى دفع التيار العالي إلى أسفل خط الطاقة. هذا التيار,مثل ارتفاع الجهد,يزيد إلى قيم الذروة في النطاق المنخفض (4 إلى 8) ميكروثانية ويدوم 20 ميكروثانية. إن أجهزة SPD التي يغطيها UL 1449 هي أجهزة تستشعر زيادة الجهد بسرعة,تشغيل,وتحويل التيار المتصاعد إلى الأرض. أثناء تحويل التيار، ينخفض ​​الجهد مرة أخرى إلى مستويات التشغيل الآمنة ويتم إعادة ضبط SPD للتدفق التالي.
مع هذا الوصف الموجز لما يفعله SPD,يمكننا الانتقال إلى الاختبارات التي تستمد القيم التي تظهر على الملصقات والمواصفات. يتم إجراء هذه الاختبارات لضمان التشغيل الآمن لـ SPD في ظل ظروف التشغيل القاسية. 

1)   الجهد الاسمي:هذا هو الجهد المعلن عنه من قبل الشركة المصنعة والذي تم تصميم SPD للعمل فيه. على سبيل المثال,سيكون لـ SPD لمنفذ في منزلك معدل جهد اسمي يبلغ 120 فولت
2)   MCOV الحد الأقصى لجهد التشغيل المستمر: الحد الأقصى للجهد الاسمي الذي يمكن أن يتحمله SPD دون تشغيله. هذه القيمة عادة ما تكون أعلى بنسبة 15 إلى 20٪ من الجهد الاسمي. إن القيمة الأعلى بنسبة 15% على دائرة اسمية 120 فولت ستؤدي إلى 138 فولت MCOV.
3)   تصنيف حماية الجهد VPR: VPR هي قيمة الجهد حيث يحد SPD من زيادة محددة. تسمى الزيادة المحددة المستخدمة موجة مركبة (الجهد والتيار).  يبلغ ارتفاع الموجة المركبة هذا 6000 فولت مع ارتفاع قدره 1.2 ميكروثانية بمقدار 50 ميكروثانية (شكل موجة 1.2 × 50),و 3000 أمبير مع ارتفاع 8 ميكروثانية ومدة 20 ميكروثانية (شكل موجة 8 × 20). يتم تطبيق هذه الزيادة على SPD حيث يتم تشغيلها بواسطة MCOV. يتم استخدام مرسمة الذبذبات لتسجيل وقياس الجهد الذي يحدده SPD بـ 6000 فولت. يتم تطبيق ثلاث موجات موجية مركبة على عينة SPD. يتم حساب متوسط ​​قيم الجهد المحدد المقاسة. يتم بعد ذلك استخدام القيمة المتوسطة لتحديد VPR من جدول في المعيار. تم تقريب القيم الموجودة في الجدول إلى أقرب 100 فولت.  على سبيل المثال,إذا كان المتوسط ​​405 فولت,يوضح الجدول القيمة المقربة لتكون 500 فولت. يتم تعيين VPR الناتج بمقدار 500 فولت إلى SPD.
4)   في: في يمثل قيمة تيار التدفق الاسمي (8 × 20) الذي يمكن لـ SPD تحويله بأمان 15 مرة مع تطبيق MCOV بين كل موجة. يتم تحديد قيمة التيار (8×20) من قبل الشركة المصنعة SPD من جدول في معيار 1449. القيم هي 3000 أمبير,5000 أمبير,10,000 أمبير أو 20,000 أمبير. يتم استخدام جهد موجة 1.2X 50 لقيادة التيار المحدد من خلال SPD. يجتاز SPD هذا الاختبار إذا ظل قيد التشغيل بعد تطبيق النبضات الخمسة عشر. للتحقق من العملية، يتم تكرار اختبار VPR.
5)   الاختبار الحالي:هناك 3 اختبارات مختلفة لتيار الدائرة القصيرة في UL 1449. 

أ)   تصنيف تيار الدائرة القصيرة: يجب أن تكون قيمة أكبر من 5000 أمبير. يتم الإعلان عن القيمة من قبل الشركة المصنعة لـ SPD ويجب أن تكون مساوية أو أكبر من تصنيف النظام الذي سيتم تثبيته عليه. على سبيل المثال، إذا كانت اللوحة الكهربائية في منزلك تحتوي على 10,000 أمبير تصنيف الخطأ,يجب أن يحتوي SPD المثبت عليه على 10 كحد أدنى,000 أمبير تصنيف الخطأ
ب)   التيار المتوسط: اختبار عند 100 أمبير,500 أمبير,و 1000 أمبير
ج)   تيار محدود: اختبار عند 0.5 أمبير,2.5 أمبير,5 أمبير,و 10 أمبير 
 تيار الدائرة القصيرة يختلف عن التيار المفاجئ. يتدفق التيار الزائد عبر SPD لفترات قصيرة (20) ميكروثانية. سوف يتدفق تيار العطل عبر SPD حتى يتم قطع الاتصال (المصهر,قاطع الدائرة أو أي جهاز آخر لتحديد التيار) يفتح دائرة الطاقة. يمكن أن يكون هذا الانفصال هو المصهر الرئيسي في خدمة المرافق أو المصهر الداخلي في SPD. قد يستغرق قطع الاتصال (>1000 ميكروثانية) لفتح التيار والحد منه. سوف يتدفق تيار الخلل عبر SPD لفترة زمنية أطول بكثير مقارنة بزيادة قدرها 20 ميكروثانية.   

يتم إجراء كل اختبار من اختبارات الدائرة القصيرة باستخدام ضعف الجهد الاسمي الذي تم تصميم SPD للعمل عليه. على سبيل المثال,سيتم إجراء الاختبار على 120 فولت SPD عند 240 فولت. يضمن الجهد العالي تشغيل SPD وسيتدفق تيار الدائرة القصيرة عبر SPD. يجب أن يكون مصدر الطاقة قادرًا على توصيل تيار العطل المحدد. أثناء تطبيق الاختبارات الحالية، سيتم تغطية العينات بقطعة قماش الجبن والمناديل الورقية. 

تيار الدائرة القصيرة: تم اختبار ثلاث عينات عن طريق تنشيطها بضعف الجهد الاسمي ويتم تحفيز تيار الدائرة القصيرة المحدد (الحد الأدنى 5000 أمبير) على SPD. 
التيار المتوسط: تم اختبار ثلاث عينات جديدة عند كل مستوى 100 أمبير,500 أمبير,و 1000 أمبير. 
تيار محدود: تم اختبار ثلاث عينات جديدة عند كل مستوى حالي يبلغ 0.5 أمبير,2.5 أمبير,5 أمبير و 10 أمبير.
يفشل SPD في هذه الاختبارات في حالة وجود انبعاث للهب,المعدن المنصهر,جزيئات متوهجة أو ملتهبة من خلال أي فتحة. لا يمكن أن يكون هناك تفحم,متوهجة,أو احتراق المناديل الورقية أو القماش القطني,اشتعال العلبة. لا يمكن إنشاء أي فتحات في العلبة التي تسمح بالوصول إلى الأجزاء الكهربائية الحية. يجب ألا يكون هناك أي تدهور أو فصل للآثار عن لوحة الدوائر المطبوعة.