ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าของ UL-94 V0 สำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แรงดันสูง

บทความนี้จะอธิบายว่าพิกัดเปลวไฟ UL-94 เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยทางไฟฟ้าในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แรงดันสูง-อย่างไร และเหตุใดจึงต้องประเมินการหน่วงการติดไฟร่วมกับฉนวนไดอิเล็กทริก ความเสถียรทางกล และความน่าเชื่อถือในระยะยาว

รูปที่ 1.ภาพประกอบระดับระบบ-ของโซนฉนวนและความปลอดภัย-อินเทอร์เฟซที่สำคัญในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แรงดันสูง- โดยเน้นบริเวณที่ความเครียดทางไฟฟ้า เครื่องกล และความร้อนมีปฏิสัมพันธ์กันเกินขอบเขตพิกัดเปลวไฟ UL-94

UL-94 V0 และความปลอดภัยทางไฟฟ้าในส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ไฟฟ้าแรงสูง

ในระบบอิเล็กทรอนิกส์แรงดันสูง- ความปลอดภัยทางไฟฟ้าไม่ได้ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของวัสดุเพียงชนิดเดียว
แม้ว่าสารหน่วงการติดไฟเป็นข้อกำหนดที่สำคัญ แต่จะต้องได้รับการประเมินร่วมกับความสมบูรณ์ของไดอิเล็กทริก ความเสถียรทางกล และความต้านทานต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อม

การจำแนกประเภท UL-94 มักมีการอ้างอิงในระหว่างการเลือกวัสดุ แต่การตีความขอบเขตอย่างไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่การสันนิษฐานที่ผิดเกี่ยวกับ-ความปลอดภัยทางไฟฟ้าในระยะยาว.

การจัดอันดับเปลวไฟของ UL-94 วัดได้จริงเพียงใด

UL-94 เป็นมาตรฐานการติดไฟของพลาสติกที่ประเมินว่าวัสดุตอบสนองต่อเปลวไฟอย่างไรภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการที่ได้รับการควบคุม

ประเด็นสำคัญ ได้แก่ :

• UL-94 วัดการแพร่กระจายของเปลวไฟและพฤติกรรมการดับไฟได้เอง
• มันทำไม่ประเมิน:

- ความเป็นฉนวน

- ความต้านทานการคายประจุบางส่วน

- ความล้าทางกลไกภายใต้การสั่นสะเทือน

ในบรรดาการจัดประเภท UL-94V-0โดยทั่วไปจะระบุไว้สำหรับส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แรงดันสูง-เนื่องมาจากเกณฑ์การดับเพลิงที่เข้มงวด

เหตุใด UL-94 V0 เพียงอย่างเดียวจึงไม่รับประกันความปลอดภัยทางไฟฟ้า

ในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันไฟฟ้าสูง- ไฟฟ้าขัดข้องมักไม่ค่อยเริ่มต้นด้วยการเผาไหม้
แต่ความล้มเหลวมักมีต้นกำเนิดมาจากการย่อยสลายอิเล็กทริกเฉพาะที่ซึ่งอาจบานปลายไปสู่เหตุการณ์ความร้อนหรือเปลวไฟ-ในภายหลัง

ปัจจัยเสี่ยงที่พบบ่อย ได้แก่:

• สนามไฟฟ้าเข้มข้นที่ส่วนต่อฉนวน
• การสั่นสะเทือน-ทำให้เกิดความเครียดทางกล
• การหมุนเวียนด้วยความร้อนทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็ก-

กลไกเหล่านี้ก็คืออยู่นอกขอบเขตการประเมินของการทดสอบ UL-94แต่สิ่งเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อความปลอดภัยทางไฟฟ้าต่อการทำงานในระยะยาว-

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารหน่วงไฟและประสิทธิภาพไดอิเล็กทริก

วัสดุที่ได้รับการออกแบบเพื่อให้ตรงตาม-ข้อกำหนดในการหน่วงไฟอาจนำมาซึ่ง-ข้อเสียที่ส่งผลต่อพฤติกรรมของฉนวน

ตัวอย่างเช่น:

• สารเติมแต่งสารหน่วงไฟบางชนิด-สามารถเปลี่ยนค่าคงที่ไดอิเล็กตริกได้
• ปริมาณสารตัวเติมที่เพิ่มขึ้นอาจลดการปฏิบัติตามข้อกำหนดทางกล
• วัสดุที่แข็งกว่าอาจเสี่ยงต่อการแตกร้าวจากการสั่นสะเทือนได้ง่ายกว่า

ดังภาพประกอบในรูปที่ 2การสลายตัวของฉนวนมักเกิดจากปฏิกิริยาระหว่างความเครียดทางไฟฟ้าและการเสียรูปทางกล มากกว่าการสัมผัสเปลวไฟเพียงอย่างเดียว

รูปที่ 2.ภาพประกอบเชิงแนวคิดแสดงให้เห็นว่าความเค้นไดอิเล็กทริกเฉพาะจุดและการเสียรูปเชิงกลมีปฏิกิริยาอย่างไรที่ส่วนต่อประสานฉนวนใน-ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แรงดันสูง

มุมมองทางวิศวกรรม: ความปลอดภัยในฐานะระบบ-ผลลัพธ์ระดับ

จากมุมมองทางวิศวกรรม ความปลอดภัยทางไฟฟ้าควรถือเป็นผลลัพธ์ระดับระบบ-ไม่ใช่ช่องทำเครื่องหมายการปฏิบัติตามข้อกำหนดเพียงช่องเดียว

การเลือกใช้วัสดุที่เน้นความปลอดภัยอย่างมีประสิทธิผล-จะคำนึงถึง:

• การหน่วงไฟ (ตามมาตรฐาน UL-94)
• ความเสถียรของฉนวนอิเล็กทริก
• ความต้านทานต่อแรงสั่นสะเทือน-ที่เกิดจากความเครียด
• ความทนทานต่อสิ่งแวดล้อมในระยะยาว-

แนวทางที่ใช้ระบบนี้-สอดคล้องกับตรรกะทางวิศวกรรมเดียวกันกับที่กล่าวถึงกลไกความล้มเหลวของอิเล็กทริกที่เหนี่ยวนำให้เกิดการสั่นสะเทือน-🔗

ข้อควรพิจารณาในการเลือกวัสดุสำหรับ-ความปลอดภัยของแรงดันไฟฟ้าสูง

เมื่อประเมินฉนวนและวัสดุป้องกันสำหรับส่วนประกอบไฟฟ้าแรงสูง- วิศวกรควรตรวจสอบว่า:

• สารหน่วงไฟไม่กระทบต่อความเป็นฉนวน
• การปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านกลไกรองรับการลดการสั่นสะเทือน
• พฤติกรรมของวัสดุยังคงมีเสถียรภาพตลอดระยะเวลาการทำงานที่ยาวนานขึ้น

ในบริบทนี้วัสดุซิลิโคน RTV มักได้รับการประเมินเนื่องจากมีความยืดหยุ่นและมีลักษณะเป็นฉนวนโดยธรรมชาติ🔗

ทรัพยากรทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้อง

การบรรเทาการสั่นสะเทือน-ความล้มเหลวของไดอิเล็กตริกที่เหนี่ยวนำในอุปกรณ์จ่ายไฟแรงดันสูง- 🔗

การเลือกซิลิโคน RTV สำหรับฉนวนแรงดันไฟฟ้าสูง- 🔗

เพื่อความปลอดภัย-โซนฉนวนวิกฤตที่ต้องใช้สารหน่วงไฟและความสมบูรณ์ทางไฟฟ้า🔗 วัสดุซิลิโคน RTV ที่ได้รับการจัดอันดับ UL-94 V0 เช่น SFR-3101มักได้รับการตรวจสอบโดยเป็นส่วนหนึ่งของ-การเลือกวัสดุที่เน้นการปฏิบัติตามข้อกำหนด