واقيات تصاعد التيار الكهربائي للمنزل بالكامل: ما هي ولماذا قد تحتاج إلى واحد

واقي تصاعد التيار الكهربائي للمنزل بالكامل هو جهاز كهربائي مصمم لحماية جميع الأسلاك في منزلك من مسامير الطاقة التي يمكن أن تلحق الضرر بالدوائر الدقيقة الحساسة في المعدات الإلكترونية في منزلك. في الأصل ، كانت الحماية من زيادة التيار مشكلة فقط لأجهزة الكمبيوتر ، التي كانت الأجهزة الوحيدة في المنزل التي تحتوي على مثل هذه الدوائر الدقيقة. لذلك عند حدوث زيادة كبيرة في الطاقة - مثل خطوط الطاقة التي تضرب البرق - يمكن إذابة لوحات الدوائر في الكمبيوتر ودمجها ، مما يؤدي إلى تدمير الجهاز تمامًا.

ولكن في المنزل الحديث ، توجد لوحات دوائر متشابهة في العديد من الأجهزة المختلفة - الآن ، حتى محمصة يمكن أن يكون جهازًا ذكيًا به دوائر حساسة يمكن أن تتضرر بشدة في حالة حدوث زيادة كبيرة في الجهد ، و مصابيح LED تحتوي على لوحات دوائر صغيرة يمكن أن تتلفها المسامير الكهربائية. اليوم ، يمكن لضربة البرق حتى على بعد ميل واحد أن تتسبب في أضرار تقدر بآلاف الدولارات لمختلف الأجهزة والأجهزة ذات المكونات الإلكترونية.

لحسن الحظ ، هناك الآن العديد من أشكال الحماية من زيادة التيار المتاحة لمنع مثل هذا الضرر. من المحتمل أن تكون على دراية بجهاز الحماية من زيادة التيار الذي تقوم بتوصيله - يشار إليه أحيانًا بالنوع الثالث من التدفق أجهزة الحماية (SPD) - التي تعمل على حماية منفذ واحد فقط من الكهرباء الصغيرة نسبيًا عواصف. ولكن يتم توفير حماية أكثر شمولاً من زيادة التيار من خلال نوعين من أجهزة SPD الخاصة بالمنزل بالكامل ، والمعروفة باسم النوع 1 والنوع 2. تعمل أجهزة الحماية من زيادة التيار في المنزل بالكامل على حماية جميع الدوائر في المنزل وكل ما يتم توصيله بها.

كيف تحدث طفرات الطاقة

يمكن أن تنشأ الطاقة المفاجئة القادرة على إتلاف أجهزتك الإلكترونية من خارج المنزل أو من الداخل. غالبًا ما تكون المصادر الخارجية للارتفاعات المفاجئة في الطاقة هي الأكثر دراماتيكية ، كما هو الحال عندما يضرب البرق قوة علوية قريبة الخط ، يرسل ما يصل إلى 200000 أمبير متسلسل إلى المنازل التي لديها خدمات كهربائية مصممة للتعامل مع 100 أو 200 فقط أمبير. يمكن أن تنشأ الزيادات الخارجية الأخرى الأقل دراماتيكية ولكنها ضارة بنفس القدر عن حدوث أعطال في مرفق الطاقة.

داخل المنزل ، تكون الزيادات الصغيرة في الطاقة أكثر شيوعًا وعادة ما تكون ناتجة عن الأجهزة الكبيرة التي تعمل بمحرك والتي تعمل على تشغيل وإيقاف تشغيلها. حتى أن دورة بدء وإيقاف طابعة الليزر تخلق طفرة صغيرة جدًا في الطاقة في الدائرة التي تشغلها. في حين أن هذه الارتفاعات المفاجئة لا تدمر الإلكترونيات الحساسة على الفور ، إلا أنها يمكن أن تسبب ضررًا مجهريًا في كل مرة تحدث فيها. بمرور الوقت ، يمكن للعديد من الاندفاعات الصغيرة في الطاقة أن تدمر تدريجيًا دوائر أجهزة الكمبيوتر أو أجهزة التلفزيون أو حتى لديك فرن المايكرويف في النهاية. في يوم من الأيام ، يتوقف الجهاز الإلكتروني عن العمل بفضل الأضرار المتراكمة التي لحقت بألواح الدوائر الداخلية.

تشمل المصادر الأخرى للزيادات المفاجئة في الطاقة الصغيرة في المنزل بشكل متكرر تعثر قواطع الدائرة أو دوائر قصيرة التي تحدث بشكل متكرر. تمثل الأنواع المختلفة من الحوادث داخل المنزل ما بين 60 إلى 80 بالمائة من جميع حالات اندفاع الطاقة ، مما يؤدي إلى حدوث ضرر قد لا تدرك أنه يحدث.

طبقات متعددة من حماية الطفرة

يتم تحقيق أقصى قدر من التأمين ضد ارتفاعات الطاقة الخارجية والداخلية من خلال استخدام طبقات متعددة من الحماية التي توفرها أجهزة SPD المختلفة. تؤدي معظم أجهزة الحماية من زيادة التيار في المنزل بالكامل قمعها من خلال استشعار طفرات الطاقة الزائدة وإما تقييد التدفق من التيار الكهربائي أو إعادة توجيه هذا الجهد إلى الأرض قبل أن يتمكن من المرور عبر الدوائر الميكروسكوبية للإلكترون معدات.

على مستوى الجهاز ، تدمج معظم أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الإلكترونية المنزلية الأخرى متغيرات أكسيد المعادن (MOVs) للمساعدة في تحويل زيادات الطاقة. مصطلح "فاريستور" يعني "المقاوم المتغير" ، وتعمل هذه الأجهزة عن طريق زيادة مقاومتها عندما يتجاوز الجهد الحمل المتوقع. بينما يمكن أن توفر MOVs بعض الحماية من الزيادات الطفيفة داخل الشركة ، إلا أنها غير قادرة على التعامل مع ارتفاعات الطاقة الرئيسية. أحيانًا تكون مصادر طاقة الكمبيوتر والأجهزة مجهزة بأجهزة MOVs الخاصة بها والتي توفر بعض الحماية ضد هذه الزيادات الطفيفة.

في المستوى التالي هي حماة الطفرة المكونات في - عادة ما يكون نوعًا متخصصًا من موصلات الطاقة - يتضمن أيضًا MOVs. من الحكمة أن تتذكر أنه ليست كل شرائح الطاقة ترتفع بشكل كبير لا تقدم أدوات الحماية ، وحتى تلك التي تتضمن MOVs للحماية من زيادة التيار ، أي شيء يشبه الحماية الكاملة ضد الطاقة المسامير. غالبًا ما تُعرف واقيات زيادة التيار لنقاط الاستخدام هذه باسم النوع 3 SPD.

يتم تقديم المستوى النهائي والأكثر فاعلية للحماية من زيادة التيار عن طريق أدوات الحماية من زيادة التيار بالمنزل بالكامل ، والتي يوجد منها نوعان: النوع 1 والنوع 2. كلا النوعين يختلفان بشكل قاطع عن واقيات زيادة التيار من نوع MOV. بدلاً من امتصاص الجهد الزائد ، تعمل واقيات زيادة التيار بالمنزل بأكمله على إعادة توجيه الجهد الزائد إلى الأرض قبل أن يتدفق عبر دوائر المنزل.

ومع ذلك ، لا يضمن أي نوع من أنواع SPD للمنزل بأكمله اعتراض وإعادة توجيه كل الجهد المتولد أثناء زيادة كبيرة. في ضربة صاعقة لخط كهرباء قريب ، على سبيل المثال ، يُقدر أن ما يقرب من 15 بالمائة من الجهد الزائد لا يزال يتجاوز حاجز التيار الرئيسي. لذلك ، من المهم جدًا أن تستخدم أدوات حماية من زيادة التيار بالإضافة إلى واحد أو أكثر من واقيات زيادة التيار في المنزل بالكامل.

أنواع واقيات تصاعد التيار الكهربائي للمنزل بالكامل

يمكن تركيب واقيات زيادة التيار بالمنزل بالكامل بحيث تعترض ارتفاعات الجهد الزائدة قبل دخولها إلى المنزل ، أو يمكن تثبيتها داخل المنزل للتعامل مع المسامير الداخلية. ليس من غير المألوف أن يستخدم المنزل كلا النوعين ؛ في الواقع ، يوصي العديد من الخبراء بهذا النهج.

• ​اكتب 1يتم تثبيت واقيات تصاعدية للمنزل بالكامل بالقرب من المنزل عداد كهربائي خارج المنزل نفسه. هذا شكل من أشكال SPD الذي يعترض ارتفاعات الطاقة التي تنشأ خارج المنزل (والتي تمثل حوالي 20 بالمائة من العواصف التي تؤثر على المنازل) في شبكة الطاقة نفسها ويعيد توجيه الجهد الزائد إلى الأرض قبل أن يدخل حتى بيت.
• ​النوع 2واقيات زيادة التيار بالمنزل بالكامل عبارة عن أجهزة SPD يتم تثبيتها داخل المنزل بالقرب من لوحة قاطع الدائرة الرئيسية، أو لوحة الخدمة الرئيسية. وهي مصممة لاستشعار ارتفاعات الطاقة الناشئة داخل المنزل (تمثل ما يقرب من 80 في المائة من النتوءات التي تحدث) وتوجيه الجهد الزائد إلى الأرض. من المحتمل أن يتطلب منزلك واقيات متعددة من النوع 2 إذا كان لديك خدمة أكبر 200 أمبير أو 300 أمبير أو إذا كان منزلك يحتوي على لوحة فرعية واحدة أو أكثر.

متطلبات التعليمات البرمجية لحماية الطفرة

تُعرف قيمة الحماية من زيادة التيار في المنزل بالكامل منذ بعض الوقت ، ولكنها لم تكن كذلك حتى مراجعة عام 2020 للكود الوطني للكهرباء (NEC) أنه تم تكليف حماية المنزل بالكامل للبناء السكني الجديد أو عند تركيب خدمات كهربائية جديدة في القائمة دور. تتطلب مراجعة الكود هذه إما نوع 1 أو نوع 2 من حامية زيادة التيار وليس كليهما. ومع ذلك ، يوصي العديد من المحترفين بتثبيت كلا النوعين للحصول على أقصى حماية بالإضافة إلى استخدام واقيات زيادة التيار من النوع 3. لا تتطلب 2020 NEC تثبيتًا رجعيًا لواقي زيادة التيار الكهربائي للمنزل بالكامل عند إجراء إصلاحات روتينية لخدمة موجودة.

كن على علم ، مع ذلك ، أنه لا تستخدم جميع الولايات أو البلديات أحدث NEC كنموذج لأكوادها الكهربائية المحلية. من المحتمل أن ولايتك لا تزال تستخدم 2017 أو حتى 2014 NEC لإرشاداتها الخاصة ، ولا تتطلب إصدارات الكود السابقة هذه أدوات حماية من زيادة التيار بالكامل على الإطلاق.

تركيب واقي تصاعد

على الرغم من أن تركيب واقيات زيادة التيار بالمنزل من النوع 1 أو النوع 2 ليس بالأمر الصعب بشكل خاص ، إلا أنه يتم إجراؤه دائمًا بواسطة كهربائي مرخص. يتطلب نوع 1 SPD إيقاف الخدمة الرئيسية من المرفق مؤقتًا حيث يقوم الكهربائي (أو فني المرافق) بتثبيت الجهاز خارج المنزل أسفل العداد مباشرة. يحتوي الجهاز على توصيلات طرفية ساخنة ومحايدة سيتم توصيل أسلاك الخدمة الرئيسية بها قبل أن تستمر في اللوحة الكهربائية بالمنزل. باستخدام نوع 2 SPD ، يقوم الكهربائي بإغلاق قاطع الدائرة الرئيسي للوحة الخدمة داخل اللوحة وتركيب واقي زيادة التيار داخل أو خارج اللوحة قبل إكمال التوصيلات.

نوع ما 2 حماة الطفرة انجذاب إلى اللوحة بنفس طريقة قاطع الدائرة ثنائي القطب. بمجرد أن يتم تثبيت واقي زيادة التيار في مكانه ، يتم توصيل سلك أبيض على الواقي بشريط ناقل محايد في اللوحة.

أنماط أخرى من الواقيات من النوع 2 هي أجهزة منفصلة يمكن تركيبها إما داخل اللوحة أو خارجها في صندوق مساعد صغير. مع هذه ، يتم تشغيل اثنين من الأسلاك الساخنة إلى قاطع منفصل ثنائي القطب يتم قطعه على الحافلات الساخنة للوحة. يتم أيضًا تشغيل الأسلاك المحايدة والأرضية من واقي زيادة التيار إلى قضيب الناقل الأرضي / المحايد.

مرة أخرى ، تركيب واقي زيادة التيار هو عمل للمهني ؛ إنه ليس مشروع DIY.

تكاليف حماة الطفرة

يمكن أن يتراوح متوسط ​​تكلفة تركيب واقي من زيادة التيار في المنزل بجودة عالية ، بما في ذلك العمالة ، من 300 دولار إلى 600 دولار ، وهو كذلك من الممكن أن تتطلب خدمتك أكثر من واقي واحد ، على سبيل المثال إذا كان منزلك مزودًا بلوحة فرعية جنبًا إلى جنب مع الرئيسي لوحة الخدمة. ومع ذلك ، يعد هذا تأمينًا ميسور التكلفة إلى حد ما ضد التكلفة الهائلة المحتملة للضرر الذي يصيب الأجهزة الإلكترونية والأجهزة المنزلية في حالة حدوث زيادة كبيرة في الطاقة.

النوع 3 حماة الطفرة المكونات في عادة ما تكلف 25 دولارًا إلى 50 دولارًا. نوع خاص من أدوات الحماية من زيادة التيار الذي يوفره حماية إمدادات الطاقة غير المنقطعة مع بطارية احتياطية تتراوح من 50 دولارًا إلى 250 دولارًا. تذكر أن أدوات الحماية من زيادة التيار الكهربائي الأرخص ثمناً لا يمكن أن تحل محل واقيات زيادة التيار في المنزل بالكامل. سيحتوي المنزل المحمي جيدًا على كلا النوعين من الأجهزة.