الحماية ضد طفرات الجهد
نظرًا لأن ارتفاع الجهد الكهربائي يمكن أن يؤدي إلى ضرر لا يمكن إصلاحه لمعظم الأجهزة الإلكترونية، فإن أدوات الحماية من زيادة التيار هي أجهزة حماية لا غنى عنها. يشرح هذا القسم أهمية أدوات الحماية من زيادة التيار من خلال تحليل البيانات ذات الصلة وأمثلة التطبيقات وأمثلة محددة.
التحقق من الواقع
وفقًا للمعلومات المنشورة في عام 2019، أبلغ ما يقرب من 31٪ من أصحاب الأعمال عن حتمية أحداث زيادة الطاقة، والتي تراوحت الأضرار الناجمة عنها من 15000 إلى ما يقرب من 750000 دولار. انطلاقًا من حقيقة وجود العديد من المصادر المحتملة لزيادة الطاقة وأنواع عديدة من هذه الحالات، بدون واقي من زيادة التيار، من المحتمل أن تتعرض أي معدات للتلف.
فعالية التكلفة
على الرغم من أن استبدال واقي زيادة التيار قد يبدو مكلفًا، إلا أنه على المدى الطويل، لا يزال هذا الاستثمار أكثر جدوى من استبدال اللوحة الأم في الكمبيوتر. في حين أن سعر واقي التيار اللائق يبلغ حوالي 50 دولارًا، فإن استبدال اللوحة الأم قد يكون مكلفًا، حيث قد يصل سعر المنتج المعني إلى حوالي 200 دولار أو أعلى. لهذه الأسباب، يعد استخدام أدوات الحماية من زيادة التيار خيارًا حكيمًا اقتصاديًا لكل من الشركات وأصحاب المنازل.
توصيات ومتطلبات الشركات المصنعة
في حين أن هناك اتفاق عام بين الشركات المصنعة والكهربائيين على أن أدوات الحماية من زيادة التيار ضرورية للحفاظ على المعدات الإلكترونية، إلا أن بعض الصناعات جعلت من هذه الأجهزة ضرورة لجميع المؤسسات التي تنتمي إلى القطاع المحدد. وبعبارة أخرى، فإن استخدام أداة امتصاص الصدمات أمر مطلوب بموجب القوانين واللوائح ذات الصلة. على سبيل المثال، وفقًا لمعايير السلامة والأمن الحالية، تلتزم جميع المستشفيات ومؤسسات الرعاية الصحية الأخرى بحماية المعدات الطبية من المسامير الكهربائية غير المتوقعة. ومن المنظور الأخير، يعد استخدام أداة الحماية من زيادة التيار أمرًا ضروريًا ليس فقط لسلامة المرضى وكفاءة الرعاية المقدمة ولكن أيضًا للحفاظ على سلامة البيانات الطبية.
تطبيقات بديلة
تعد المعدات الإلكترونية الحديثة أيضًا حساسة إلى حد ما، مما يجعل أدوات الحماية من زيادة التيار تتجنب التأثير الضار عن طريق منع أو إعادة توجيه الجهد الإضافي. لذلك، في حالة حدوث عاصفة رعدية، قد يمنع جهاز الحماية من زيادة التيار حوالي 5000 فولت من الوصول إلى وحدة النظام الخاصة بالكمبيوتر وتدمير معالجاتها الدقيقة المعقدة.
منع الأضرار الإلكترونية
تواتر وشدة الزيادات في الشحن الكهربائي
تظهر البيانات أنه ليست هناك حاجة للتساؤل "كم مرة تحدث زيادات في الطاقة؟" لأنها أكثر تواترا مما قد يعتقده المرء. وفقًا لدراسة أجراها معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE)، حتى لو كانت هناك حالات شحنات كهربائية ناجمة عن الاضطرابات الأرضية، فإن كل منزل سيواجه مجموعة متنوعة من هذه الأحداث بشكل منتظم. في حين أن الغالبية العظمى من هذه الشحنات بسيطة أو حتى غير قابلة للاكتشاف بدون أجهزة خاصة، إلا أن الأمر لا يتطلب سوى زيادة خطيرة واحدة لإتلاف المعدات الإلكترونية بشكل دائم.
كيف تعمل حماة الطفرة
تقوم واقيات التيار الزائد بتوجيه الجهد الإضافي إلى الأرض، مع تجنب رسالة الجهاز الإلكتروني المتصل به. إذا ارتفع الجهد فجأة، فإن جهاز الحماية من زيادة التيار المجهز بشكل صحيح يرسله إلى الأرض خلال أجزاء من المليون من الثانية، مما يجعل الأجهزة المتصلة به آمنة.
دراسة الحالة
على سبيل المثال، في عام 2021، كانت هناك موجة من الصواعق في ولاية فلوريدا. ادعت المنازل التي كانت بها أجهزة حماية من زيادة التيار أن جميع أجهزتها الإلكترونية كانت آمنة بعد الضربات. في الوقت نفسه، اضطر أربعة عشر ساكنًا إلى استبدال أجهزة إلكترونية ومعدات أخرى بقيمة عدة آلاف من الدولارات، بينما تمكنت المنازل المحمية من تجنب الأضرار المذكورة التي بلغ متوسطها حوالي 3000 دولار لكل أسرة.
يوصي التطبيقات
يوصى باستخدام نظام مؤرض بشكل صحيح كحامل لواقيات التيار المتصاعد. مؤشر يوضح ما إذا كان الحامي لا يزال يعمل واقتراح الإطار الزمني التقريبي قبل الاستبدال التالي يعد بمثابة مكافأة إضافية. ومع ذلك، حتى بدون هذه الاحتياطات، فإن جهاز الحماية من زيادة التيار يعد بالفعل أداة ممتازة لضمان طول عمر الأجهزة الإلكترونية.
وفورات في التكاليف على الإصلاحات
لا تقتصر أدوات الحماية من زيادة التيار على ضمان عمر الجهاز فحسب، بل غالبًا ما تؤدي إلى توفير المال. سيكون هذا الجانب مثيرًا للاهتمام لدراسته في هذا الجزء. من أجل المضي قدمًا في التحليل، يجب أن يكون من المثير للاهتمام معرفة تكلفة إصلاح جهاز متوسط تعرض للتلف بسبب زيادة التيار. علاوة على ذلك، فإن تحليل التكاليف بناءً على البيانات الواردة من ورش إصلاح الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، عندما لا يتم استخدام الحماية من زيادة التيار، سيكون أمرًا مهمًا.
التوفير في الإصلاحات
ستضطر الأسر والمكاتب التي سيتعين عليها إجراء إصلاحات للأجهزة والمعدات المنزلية، ما لم تكن محمية بواسطة الجهاز المقابل، إلى تخصيص ما يصل إلى 150 دولارًا لجهاز بسيط وما يصل إلى 875 دولارًا وحتى أكثر في المتوسط لأنظمة المسرح المنزلي أو أجهزة الكمبيوتر الاستهلاكية المتطورة . من ناحية أخرى، قام أحد المكاتب التجارية، الذي قام بالفعل بتجهيز مكان عمله بأداة حماية من زيادة التيار، بحماية تقنيته من المزيد من التداعيات الضارة التي ثبت أنها تجاوزت 10000 دولار مع مكتب مجاور سقط لإصلاح المعدات غير المحمية. بينما في الحالة الأولى، دفع المكتب أقل من 198 دولارًا لإصلاح الأجهزة المحمية، بينما بدأت تقنيات الشركة الأخرى في الانقراض.
فوائد مالية طويلة الأجل
أحد الجوانب التي يمكن رؤيتها من البيانات التي تمت مناقشتها أعلاه هو أنه يمكن أيضًا توفير تكاليف الإصلاح. لمنع تعرض الجهاز للتلف بسبب زيادة الطاقة، ربما يفكر المرء في شراء واحد. ويقدر سعر الجهاز بـ 20 دولارًا في المتوسط في حالة الجودة العالية ويصل إلى 100 دولار. ومع ذلك، فإنه سيستمر لمدة تتراوح من 5 إلى 10 سنوات لمنع ما لا يقل عن ضرر واحد، مما يعني أن الجهاز سيحقق ربحًا أكثر 200 مرة أو أكثر.
زيادة مطالبات التأمين
الجانب الآخر الذي تم تصويره من خلال البيانات هو أن عشرات المنازل تدفع مبلغًا جماعيًا يصل إلى 10000 دولار لإصلاح الأجهزة. هناك مسألة أخرى مهمة للمناقشة وهي سعر التأمين. وعلى الرغم من أن التأمين يعوض فقدان الوظيفة المتضررة من الطفرة، فإنه يتطلب زيادة قسط التأمين. إذا كانت هذه هي الحالة الأولى لمثل هذا الوضع السلبي، فسيظل التأمين يغطي التكلفة، مما يعني أن دفع المبلغ القابل للخصم سيتم تحفيزه لمزيد من دفعات التأمين.
تعزيز طول عمر الجهاز
تعد أدوات الحماية من زيادة التيار أدوات مهمة للحفاظ على الأجهزة الإلكترونية وإطالة عمرها الافتراضي. يتناول هذا الجزء من التقرير كيف يمكن للتاريخ الصحي طويل المدى للأجهزة المختلفة الاستفادة من استخدام أدوات الحماية، إلى جانب قياس الزيادة الناتجة.
الكمي للتمديد
لقد وجد المصنعون أن مستويات الجهد المتقلبة تحت عتبة تعطل قاطع الدائرة لا تزال مسؤولة عن تسريع زوال الأجهزة بنسبة 20-30٪. إن الطريقة التي تحافظ بها أدوات الحماية من زيادة التيار على الجهد عند المستويات الطبيعية تحافظ على الأداء الأولي للأجهزة بدلاً من التعجيل بنهايتها. على سبيل المثال، قد يتراوح متوسط الفترة قبل أن يصبح الكمبيوتر المكتبي غير قابل للاستخدام من 3 إلى 5 سنوات، ولكن مع الحماية الكافية، قد يستمر من 5 إلى 8 سنوات، كما أوصت به الشركة المصنعة.
دراسة الحالة
إحدى الحالات التي يمكن فيها رؤية فوائد فترة الاستخدام الطويلة التي يوفرها الواقي هي اختبار منزلي حيث وجد أن متوسط الواقي عالي الجودة يزيد من عمر الأجهزة مثل الثلاجات والغسالات بشكل عام بنسبة 40%. ومن حيث الوحدات، فإن العمر الأطول سيستغرق إلى حد كبير حوالي ثلاث إلى خمس سنوات إضافية.
الإلكترونيات المتطورة هي الأكثر معاناة من الزيادات المفاجئة
باعتبارها أجهزة عالية السعة، يمكن بسهولة تدمير أجهزة التلفزيون أو الأنظمة الصوتية المتميزة الموجودة على الحافة بسبب الزيادات المفاجئة، وتواجه تهديدًا إضافيًا من تدهور الدائرة بسبب الزيادات الصغيرة المستمرة. ولذلك يستفيد جهاز الحماية من زيادة التيار المتصل بتلفزيون 4K ونظام صوتي متقدم بشكل أكبر - للأسباب نفسها كما كان من قبل، إلى جانب العمر الأولي المنخفض، يمكن أن تتضاءل التطرفات قليلاً.
المعرفة الحيوية حول كيفية تعظيم الفوائد
اختر جهاز حماية من زيادة التيار بجهد تثبيت يبلغ 330 فولت أو أقل.
افحص الحامي والاستبدال بعد الأحمال الزائدة الكبيرة، حيث أن الحالات الصغيرة أو المتوسطة لا تزال تتآكل مع كل حالة.
تحتوي على أضواء تشير عندما يكون الحامي سيئًا.
ردود الفعل من قطاع الإلكترونيات الاستهلاكية التي تثبت وجهة نظري
تشير التعليقات إلى أن الأجهزة المحمية لديها فرق أكبر بكثير في فشل إحدى عملياتها وأن هناك مطالبات قليلة في هذا الصدد بشأن ضمانات الأجهزة المحمية بحل منخفض التكلفة.
يؤدي استخدام أدوات الحماية من زيادة التيار إلى الحفاظ على عمل الأجهزة الإلكترونية لمزيد من الوقت ويقدم حلاً منخفض التكلفة لخدمة ما بعد البيع.
السلامة من المخاطر الكهربائية
لا غنى عن أدوات الحماية من زيادة التيار ليس فقط لحماية الأجهزة، ولكن أيضًا لإنقاذ حياة الناس. سوف يتعمق الجزء التالي في جانب السلامة لكيفية تمكين أدوات الحماية من زيادة التيار لمستخدميها من حماية الأشخاص من خطر الحرائق والمشكلات الأخرى الناجمة عن الزيادات الكهربائية.
وفقا للجمعية الوطنية للحماية من الحرائق، تشكل الحرائق الكهربائية ما يصل إلى 13٪ من جميع حرائق المنازل المسجلة. ويمكن إرجاع غالبية هذه الحالات إلى استخدام طفرات الكهرباء، والتي يمكن أن تبدأ عملية تلف أسلاك المبنى. ومع ذلك، مع وجود أجهزة حماية من زيادة التيار، يمكن تقليل احتمالية نشوب حريق كهربائي إلى الحد الأدنى تقريبًا، حيث سيكون الجهاز قادرًا على تتبع الدوائر المحبوبة ومنع ظهور الحرارة.
الوقاية في الحرم الجامعي السكني
تم عرض مثال ممتاز للاستخدام الناجح لأجهزة الحماية من زيادة التيار في مجمع سكني في تكساس، حيث تمت حماية المسكن بنجاح من الحرائق باستخدام أدوات الحماية من زيادة التيار على المستويين الشخصي وعلى مستوى المبنى. ونتيجة لذلك، لم ترد أي تقارير عن الحرائق المسجلة في هذا الحرم الجامعي السكني، في حين شهدت الحرم السكنية الأخرى القريبة العديد من حالات الحرائق الناجمة عن ارتفاع التيار الكهربائي.
الوقاية من الصدمات الكهربائية
تتيح أدوات الحماية من زيادة التيار إمكانية منع الصدمات الكهربائية عن طريق ضبط مستوى الكهرباء الذي يتم توصيله إلى الجهاز أثناء زيادة مفاجئة. وبالتالي، على سبيل المثال، في حين أن الدوائر غير المحمية، أثناء زيادة التيار الكهربائي، يمكن أن تسمح بمرور أكبر قدر ممكن من الطاقة الكهربائية، مما يؤدي إلى إرباك كل من المعدات والمستخدم، فإن واقي التيار سوف يقطع الطاقة بمجرد أن يصبح الجزء الزائد ملحوظًا ، وبالتالي تجنب احتمال حدوث صدمة كهربائية.
إجراءات السلامة
لضمان أعلى مستوى من السلامة، يجب على المرء أن:
استخدم فقط أدوات الحماية من زيادة التيار عالية الجودة - على سبيل المثال، الأجهزة التي تم اختبارها بواسطة مختبرات Underwriters’ Laboratories
ربط جميع الأجهزة والمعدات الإلكترونية، وخاصة في المنازل الواقعة في المناطق التي تكون فيها إمدادات الطاقة غير مستقرة.
تحقق من أدوات الحماية من زيادة التيار بشكل منتظم بحثًا عن الخدوش والخدوش وغيرها من علامات التآكل، واستبدل الجهاز على الفور في حالة اكتشاف أي منها.
الآثار المترتبة على السلامة العامة
ستحتاج المرافق العامة، مثل المدارس والمستشفيات والمكتبات، أيضًا إلى ضبط الأجهزة التي تستخدمها في مبانيها. والأهم من ذلك، يوصى بشدة أن تتضمن المرافق الموصوفة أنظمة حماية متقدمة من زيادة التيار لخلق بيئة آمنة لجميع أعضاء فريق العمل وكذلك الأشخاص الذين يستخدمون المعدات في المرافق المحددة.