این مقاله توضیح می‌دهد که چگونه رتبه‌بندی‌های شعله UL{1}94 با ایمنی الکتریکی در مجموعه‌های الکترونیکی ولتاژ بالا-در ارتباط است، و چرا تاخیر در شعله باید همراه با عایق دی‌الکتریک، پایداری مکانیکی، و قابلیت اطمینان طولانی‌مدت ارزیابی شود.
شکل 1.{0}}تصویر سطح سیستم از مناطق عایق و ایمنی{1}}رابط‌های حیاتی در یک مجموعه الکترونیکی- با ولتاژ بالا، مناطقی را که تنش‌های الکتریکی، مکانیکی و حرارتی فراتر از محدوده درجه‌بندی شعله UL-94 برهمکنش دارند، برجسته می‌کند.
UL-94 V0 و ایمنی الکتریکی در مجموعه های الکترونیکی ولتاژ بالا
در سیستم‌های الکترونیکی ولتاژ بالا، ایمنی الکتریکی توسط یک ویژگی ماده مشخص نمی‌شود.
در حالی که تاخیر در شعله یک نیاز حیاتی است، باید در ارتباط با یکپارچگی دی الکتریک، پایداری مکانیکی و مقاومت در برابر استرس محیطی ارزیابی شود.
طبقه بندی UL-94 اغلب در طول انتخاب مواد ارجاع می شود، اماتفسیر نادرست محدوده آنها می تواند منجر به فرضیات نادرست در مورد ایمنی برق بلند مدت شود.
در واقع رتبه بندی شعله UL-94 چه چیزی را اندازه گیری می کند
UL-94 یک استاندارد اشتعال پذیری پلاستیک است که نحوه واکنش مواد به شعله باز را در شرایط آزمایشگاهی کنترل شده ارزیابی می کند.
نکات کلیدی عبارتند از:
- UL-94 انتشار شعله و رفتار خود خاموش شونده را اندازه گیری می کند
- این کار را انجام می دهدنهارزیابی کنید:
- قدرت دی الکتریک
- مقاومت تخلیه جزئی
- خستگی مکانیکی تحت ارتعاش
در میان طبقه بندی های UL-94،V-0معمولاً برای مجموعه‌های الکترونیکی با ولتاژ بالا-به دلیل معیارهای سخت خاموش کردن شعله مشخص می‌شود.
چرا UL-94 V0 به تنهایی ایمنی الکتریکی را تضمین نمی کند؟
در محیط‌های با ولتاژ بالا، خرابی الکتریکی به ندرت با احتراق شروع می‌شود.
در عوض، شکست ها اغلب ازتخریب دی الکتریک موضعی، که ممکن است بعداً به رویدادهای مربوط به حرارت یا شعله{0}} تبدیل شود.
عوامل خطر رایج عبارتند از:
- میدان های الکتریکی متمرکز در رابط های عایق
- استرس مکانیکی ناشی از ارتعاش-
- چرخه حرارتی باعث ایجاد ترک‌های میکرو-می‌شود
این مکانیسم ها هستندخارج از محدوده ارزیابی آزمایش UL-94، با این حال آنها به طور مستقیم بر ایمنی الکتریکی در عملکرد طولانی مدت- تأثیر می گذارند.
تعامل بین تاخیر شعله و عملکرد دی الکتریک
موادی که برای برآورده کردن الزامات شعله‌گیر{0}}شعله‌ورزی{0} ساخته شده‌اند، ممکن است عوارضی ایجاد کنند که بر رفتار عایق تأثیر می‌گذارد.
به عنوان مثال:
- برخی از افزودنی‌های بازدارنده شعله می‌توانند ثابت‌های دی الکتریک را تغییر دهند
- افزایش محتوای پرکننده ممکن است انطباق مکانیکی را کاهش دهد
- مواد سفت تر ممکن است بیشتر در معرض ترک خوردن تحت ارتعاش باشند
همانطور که در نشان داده شده استشکل 2خرابی عایق اغلب توسط برهمکنش تنش الکتریکی و تغییر شکل مکانیکی به جای قرار گرفتن در معرض شعله به تنهایی انجام می شود.
شکل 2.تصویر مفهومی که نشان می‌دهد چگونه تنش دی‌الکتریک موضعی و تغییر شکل مکانیکی در رابط‌های عایق در مجموعه‌های الکترونیکی ولتاژ بالا-برهم کنش می‌کنند.
دیدگاه مهندسی: ایمنی به عنوان یک سیستم-نتیجه سطح
از نقطه نظر مهندسی، ایمنی الکتریکی باید به عنوان یک تلقی شودسیستم{0}}نتیجه سطح، نه یک چک باکس انطباق.
انتخاب مواد مبتنی بر ایمنی{0}}موثر این موارد را در نظر می گیرد:
- تاخیر در شعله (طبق UL-94)
- پایداری عایق دی الکتریک
- مقاومت در برابر استرس ناشی از ارتعاش-
- دوام زیست محیطی درازمدت-
این رویکرد مبتنی بر سیستم{0}}با همان منطق مهندسی که در آن بحث شد، همسو می‌شودمکانیسم های خرابی دی الکتریک ناشی از ارتعاش-🔗
ملاحظات انتخاب مواد برای{0}}ایمنی ولتاژ بالا
مهندسان هنگام ارزیابی عایق و مواد محافظ برای مجموعه‌های ولتاژ بالا- باید تأیید کنند که:
- تاخیر در شعله استحکام دی الکتریک را به خطر نمی اندازد
- انطباق مکانیکی از کاهش ارتعاش پشتیبانی می کند
- رفتار مواد در طول دوره های عملیاتی طولانی ثابت می ماند
در این زمینه،مواد سیلیکونی RTV اغلب به دلیل انعطاف پذیری ذاتی و ویژگی های عایق ارزیابی می شوند🔗
منابع مهندسی مرتبط
کاهش لرزش-عیب دی الکتریک القا شده در منابع تغذیه ولتاژ بالا
انتخاب سیلیکون RTV برای عایق-ولتاژ بالا 🔗
برای ایمنی-مناطق عایق بحرانی که در آنها به تاخیر در شعله و یکپارچگی الکتریکی نیاز است،🔗 مواد سیلیکونی RTV دارای امتیاز UL-94 V0 مانند SFR-3101اغلب به‌عنوان بخشی از{0}}انتخاب مواد مبتنی بر انطباق بررسی می‌شوند.
