การปรับปรุงมาตรฐานอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก UL 1449: ข้อกำหนดการทดสอบใหม่สำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้น

เรียนรู้เกี่ยวกับการปรับปรุงมาตรฐาน UL 1449 สำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPDs) ซึ่งเพิ่มข้อกำหนดการทดสอบสำหรับผลิตภัณฑ์ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง โดยส่วนใหญ่ใช้การทดสอบที่อุณหภูมิและความชื้นคงที่ เรียนรู้ว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคืออะไร และสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้นคืออะไร

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (Surge Protective Devices, SPDs) ถือเป็นอุปกรณ์ป้องกันที่สำคัญที่สุดสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มาโดยตลอด อุปกรณ์เหล่านี้สามารถป้องกันการสะสมของพลังงานและความผันผวนของพลังงาน เพื่อไม่ให้อุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันเสียหายจากไฟกระชากอย่างฉับพลัน อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอาจเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบขึ้นเองทั้งหมด หรืออาจเป็นส่วนประกอบที่ติดตั้งในอุปกรณ์ไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าก็ได้

ดังที่กล่าวมาข้างต้น อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากถูกนำไปใช้งานในหลายรูปแบบ แต่สิ่งสำคัญที่สุดในด้านความปลอดภัยคือการใช้งานอุปกรณ์เหล่านี้ มาตรฐาน UL 1449 เป็นข้อกำหนดมาตรฐานที่ผู้ปฏิบัติงานในปัจจุบันคุ้นเคยเมื่อยื่นขอเข้าสู่ตลาด

ด้วยความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และการนำไปประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากขึ้น เช่น ไฟถนน LED, ทางรถไฟ, 5G, แผงโซลาร์เซลล์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในรถยนต์ การใช้งานและการพัฒนาอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจึงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และมาตรฐานอุตสาหกรรมก็จำเป็นต้องก้าวให้ทันยุคสมัยและปรับปรุงให้ทันสมัยอยู่เสมอ

นิยามของสภาพแวดล้อมชื้น

ไม่ว่าจะเป็นมาตรฐาน NFPA 70 ของสมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติ (NFPA) หรือมาตรฐานรหัสไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC) ก็ตาม “บริเวณที่มีความชื้น” ได้ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจนดังนี้:

สถานที่ที่ได้รับการปกป้องจากสภาพอากาศและไม่เปียกชุ่มไปด้วยน้ำหรือของเหลวอื่นๆ แต่มีความชื้นในระดับปานกลาง

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เต็นท์ ระเบียงเปิดโล่ง และห้องใต้ดินหรือโกดังเก็บสินค้าแช่เย็น เป็นต้น ถือเป็นสถานที่ที่ "มีความชื้นปานกลาง" ตามข้อกำหนด

เมื่อติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (เช่น วาริสเตอร์) ในผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป ส่วนใหญ่เป็นเพราะผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปนั้นถูกติดตั้งหรือใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นแปรผัน และต้องพิจารณาว่าในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงเช่นนั้น อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะสามารถปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยในสภาพแวดล้อมทั่วไปได้หรือไม่

ข้อกำหนดการประเมินประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง

มาตรฐานหลายฉบับกำหนดไว้อย่างชัดเจนว่า ผลิตภัณฑ์ต้องผ่านการทดสอบความน่าเชื่อถือหลายชุด เพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพตลอดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ เช่น การทดสอบที่อุณหภูมิสูงและความชื้นสูง การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน การสั่นสะเทือน และการทดสอบการตกกระแทก สำหรับการทดสอบที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นจำลอง การทดสอบที่อุณหภูมิและความชื้นคงที่จะถูกใช้เป็นการประเมินหลัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งการทดสอบที่อุณหภูมิ 85°C/ความชื้น 85% (ที่รู้จักกันทั่วไปว่า "การทดสอบดับเบิล 85") และการทดสอบที่อุณหภูมิ 40°C/ความชื้น 93% ซึ่งเป็นการรวมกันของพารามิเตอร์ทั้งสองชุดนี้

การทดสอบที่อุณหภูมิและความชื้นคงที่นั้นมีจุดมุ่งหมายเพื่อเร่งอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ด้วยวิธีการทดลอง สามารถประเมินความสามารถในการต้านทานการเสื่อมสภาพของผลิตภัณฑ์ได้เป็นอย่างดี รวมถึงการพิจารณาว่าผลิตภัณฑ์มีคุณสมบัติอายุการใช้งานยาวนานและการสูญเสียต่ำในสภาพแวดล้อมพิเศษหรือไม่

เราได้ทำการสำรวจโดยใช้แบบสอบถามในอุตสาหกรรม และผลการสำรวจแสดงให้เห็นว่า ผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ปลายทางจำนวนมากกำหนดข้อกำหนดเกี่ยวกับการประเมินอุณหภูมิและความชื้นของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากและส่วนประกอบที่ใช้ภายใน แต่มาตรฐาน UL 1449 ในขณะนั้นยังไม่มีข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง ดังนั้น ผู้ผลิตจึงต้องทำการทดสอบเพิ่มเติมด้วยตนเองหลังจากได้รับใบรับรอง UL 1449 แล้ว และหากจำเป็นต้องมีรายงานการรับรองจากบุคคลที่สาม ความเป็นไปได้ของกระบวนการดังกล่าวก็จะลดลง นอกจากนี้ เมื่อผลิตภัณฑ์ปลายทางยื่นขอการรับรอง UL ก็จะพบสถานการณ์ที่รายงานการรับรองของส่วนประกอบไวต่อแรงกดที่ใช้ภายในไม่ได้รวมอยู่ในการทดสอบการใช้งานในสภาพแวดล้อมที่เปียกชื้น และจำเป็นต้องมีการประเมินเพิ่มเติม

เราเข้าใจถึงความต้องการของลูกค้าและมุ่งมั่นที่จะช่วยเหลือลูกค้าในการแก้ไขปัญหาที่พบเจอในการใช้งานจริง UL จึงได้เปิดตัวแผนการปรับปรุงมาตรฐาน 1449

ข้อกำหนดการทดสอบที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมในมาตรฐาน

มาตรฐาน UL 1449 ได้เพิ่มข้อกำหนดการทดสอบสำหรับผลิตภัณฑ์ที่ใช้ในพื้นที่ชื้นเข้ามาใหม่ ผู้ผลิตสามารถเลือกที่จะเพิ่มการทดสอบใหม่นี้ลงในกรณีทดสอบขณะยื่นขอใบรับรอง UL ได้

ดังที่กล่าวมาข้างต้น การทดสอบการใช้งานในสภาพแวดล้อมเปียกชื้นส่วนใหญ่จะใช้การทดสอบที่อุณหภูมิและความชื้นคงที่ ขั้นตอนการทดสอบต่อไปนี้จะอธิบายถึงความเหมาะสมของวาริสเตอร์ (MOV)/หลอดปล่อยประจุแก๊ส (GDT) สำหรับการใช้งานในสภาพแวดล้อมเปียกชื้น:

ตัวอย่างทดสอบจะถูกนำไปทดสอบการเสื่อมสภาพภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความชื้นสูงเป็นเวลา 1,000 ชั่วโมงก่อน จากนั้นจะเปรียบเทียบแรงดันวาริสเตอร์หรือแรงดันพังทลายของหลอดปล่อยประจุแก๊สเพื่อยืนยันว่าชิ้นส่วนป้องกันไฟกระชากสามารถใช้งานได้ยาวนานในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูงและยังคงรักษาประสิทธิภาพการป้องกันเดิมไว้ได้หรือไม่