A อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบที่ 2 (SPD แบบ 2) เป็นแกนหลักของการป้องกันไฟกระชากภายในระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ ติดตั้งที่บอร์ดจ่ายไฟหลักหรือตู้ควบคุม โดยทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันที่สองในกลยุทธ์การป้องกันแบบหลายชั้น โดยดักจับไฟกระชากที่เหลือจาก SPD ประเภท 1 อัปสตรีม และระงับภาวะชั่วคราวที่เกิดขึ้นภายในเครือข่าย.
อุปกรณ์เหล่านี้ป้องกันกระแสอิมพัลส์ 8/20 μs ที่เกิดขึ้นจากไฟกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่า เหตุการณ์การสลับ หรือการรบกวนจากสาธารณูปโภค.
เพื่อให้มั่นใจถึงการปกป้องที่เชื่อถือได้และระยะยาว วิศวกรและผู้ซื้อด้านเทคนิคจำเป็นต้องเข้าใจประเด็นสำคัญหลายประการของ SPD ประเภท 2:
ตามที่ มาตรฐาน IEC/EN 61643-11, **ประเภท 2 SPD** คืออุปกรณ์ Class II ได้รับการออกแบบมาสำหรับสถานที่ที่ไม่มีฟ้าผ่าโดยตรง อย่างไรก็ตาม สถานที่เหล่านี้ยังคงเผชิญกับความเสี่ยงจากแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่รุนแรง.
ลักษณะสำคัญ:
ทดสอบด้วยรูปคลื่นกระแส 8/20 μs.
กระแสไฟฟ้าคายประจุปกติ (In) อยู่ระหว่าง 5–20 kA โดยมีกระแสคายประจุสูงสุด (Imax) สูงถึง 40–80 kA.
ติดตั้งที่ด้านโหลดของแผงบริการไฟฟ้า.
ป้องกันไฟกระชากที่เหลือจากภายนอกและไฟกระชากจากการสลับภายใน.
ในการใช้งานจริง SPD ประเภท 2 จะอยู่หลังอุปกรณ์ Type 1 และก่อนการป้องกันการใช้งานจุดดาวน์สตรีม Type 3 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบป้องกันไฟกระชากแบบหลายขั้นตอน.
SPD ประเภท 2 ทำงานบนหลักการจับยึดแรงดันไฟฟ้า ภายใต้แรงดันไฟฟ้าปกติ จะยังคงเป็นแบบพาสซีฟ เมื่อไฟกระชากชั่วคราวเกินแรงดันไฟฟ้าสูงสุดต่อเนื่อง (Uc) ส่วนประกอบภายในจะเปลี่ยนเป็นสถานะนำไฟฟ้าอย่างรวดเร็ว โดยแบ่งพลังงานส่วนเกินลงกราวด์.
ส่วนประกอบทั่วไป ได้แก่:
MOV (วาริสเตอร์ออกไซด์ของโลหะ): องค์ประกอบหนีบหลัก ดูดซับพลังงานไฟกระชากและลดแรงดันไฟฟ้า.
วงจรไฮบริด (MOV + GDT): รวมความสามารถในการกระชากสูงเข้ากับความน่าเชื่อถือในระยะยาวที่ได้รับการปรับปรุง.
ระบบตัดการเชื่อมต่อความร้อน: แยก SPD เมื่อหมดอายุการใช้งานเพื่อรักษาความปลอดภัย.
ตัวบ่งชี้สถานะ: หน้าต่างภาพหรือเอาต์พุตหน้าสัมผัสเพื่อแสดงสภาพการทำงาน.
ลำดับการดำเนินการ:
โหมดปกติ: ความต้านทานสูงไม่มีผลกระทบต่อวงจร.
เหตุการณ์ไฟกระชาก: แรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเกินเกณฑ์ Uc.
การหนีบ: SPD โอนกระแสไฟกระชากลงกราวด์ ช่วยลดแรงดันไฟฟ้าลงสู่ระดับที่ปลอดภัย (ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า).
การกู้คืน: SPD กลับสู่สถานะสแตนด์บายที่มีความต้านทานสูง.
บทบาทหลักของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประเภท 2 คือการจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวให้อยู่ในระดับที่อุปกรณ์ดาวน์สตรีมสามารถทนได้โดยไม่เกิดความเสียหาย.
ฟังก์ชั่นที่สำคัญ:
ข้อจำกัดไฟกระชากที่เหลือ — ลดแรงดันไฟฟ้าหลังจาก Type 1 SPD ดูดซับพลังงานจำนวนมาก.
การสลับการปราบปรามไฟกระชาก — ลดภาวะชั่วครู่จากการสตาร์ทมอเตอร์ การสลับปั๊ม หรือการทำงานของโหลดอุปนัยอื่นๆ.
การป้องกันอุปกรณ์ — ป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน PLC ระบบอัตโนมัติ และเกียร์ควบคุม.
ความน่าเชื่อถือของระบบ — ลดการหยุดทำงานจากความล้มเหลวที่เกี่ยวข้องกับไฟกระชาก.
ส่วนหนึ่งของน้ำตก — ตั้งอยู่ระหว่างการป้องกันทางเข้าบริการ (ประเภท 1) และอุปกรณ์ ณ จุดใช้งาน (ประเภท 3).
SPD ประเภท 2 ได้รับการติดตั้งใน:
โรงงานอุตสาหกรรมพร้อมระบบป้องกันฟ้าผ่า.
อาคารพาณิชย์เพื่อปกป้อง HVAC ลิฟต์ ไฟส่องสว่าง และระบบไอที.
ตู้ควบคุมเครื่องจักรสำหรับระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม.
ระบบพลังงานหมุนเวียน เช่น เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์และระบบควบคุมกังหันลม จำเป็นต้องมีความแข็งแกร่ง ป้องกันไฟกระชาก (ดูของเรา คู่มือการเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากพลังงานแสงอาทิตย์ และ การป้องกันไฟกระชากสำหรับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์).
โรงพยาบาลและศูนย์ข้อมูลที่ความพร้อมใช้งานเป็นสิ่งสำคัญ.
แผงหลักที่อยู่อาศัยสำหรับการป้องกันทั้งบ้าน.
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากมีสามประเภทหลัก แต่ละประเภทมีหน้าที่ในระบบไฟฟ้าที่แตกต่างกัน คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมในคำแนะนำโดยละเอียดของเราได้ที่นี่: ความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประเภท 1, ประเภท 2 และประเภท 3.
| คุณสมบัติ | ประเภทที่ 1 SPD | ประเภทที่ 2 SPD | ประเภทที่ 3 SPD |
| ที่ตั้ง | ติดตั้งบริเวณทางเข้าบริการ. | ติดตั้งที่แผงจำหน่ายหลัก. | ติดตั้งใกล้กับโหลดที่มีความละเอียดอ่อน. |
| ทดสอบรูปคลื่น | ทดสอบด้วยแรงกระตุ้นฟ้าผ่า 10/350 μs. | ทดสอบด้วยกระแสไฟกระชาก 8/20 μs. | ทดสอบด้วยแรงดันไฟฟ้า 1.2/50 μs + กระแสไฟฟ้า 8/20 μs. |
| วัตถุประสงค์ | ปล่อยกระแสฟ้าผ่าโดยตรง. | จำกัดไฟกระชากตกค้างและไฟกระชากสลับ. | ให้การปกป้องขั้นสุดท้ายสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์. |
| ทั่วไปขึ้น | ≤ 4 กิโลโวลต์. | ≤ 2.5 กิโลโวลต์. | ≤ 1.5 กิโลโวลต์. |
| ตัวอย่าง | อาคารที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่า (LPS). | แผงควบคุมและแผงจำหน่ายย่อย. | อุปกรณ์ไอทีและเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน. |
สรุป:
ประเภทที่ 1 SPD หยุดคลื่นพลังงานสูงส่วนใหญ่จากฟ้าผ่า.
ประเภทที่ 2 SPD เป็นแนวกลางในการป้องกัน จะช่วยลดแรงดันไฟกระชากที่เหลืออยู่และควบคุมไฟกระชากแบบสวิตช์.
ประเภทที่ 3 SPD เป็นขั้นตอนสุดท้าย ช่วยปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อนจากไฟกระชากขนาดเล็กและรวดเร็ว.
เมื่อเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประเภท 2 ที่ดีที่สุด การเลือกควรขึ้นอยู่กับความเข้ากันได้ของระบบ ระดับความเสี่ยงต่อไฟกระชาก และความไวของอุปกรณ์.
1. จับคู่แรงดันไฟฟ้าของระบบและการจัดเรียงสายดิน
ระบบที่แตกต่างกัน — TT, TN-S, TN-C, IT — ต้องมีการกำหนดค่า SPD ที่แตกต่างกัน:
4ป (การป้องกันทุกขั้ว) สำหรับระบบ TN.
3+1 การกำหนดค่า (การป้องกัน L-N และโมดูล N-PE) สำหรับระบบ TT เพื่อจัดการเหตุการณ์แรงดันไฟฟ้าเกิน N-PE.
2. กำหนด Uc (แรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่องสูงสุด)
Uc ควรสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของระบบเล็กน้อยเพื่อป้องกันการกระตุ้นโดยไม่จำเป็น แต่ต่ำเพียงพอสำหรับการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ.
3. ตรวจสอบความสามารถในการจ่ายกระแสไฟฟ้า
กระแสไฟขาออกที่กำหนด (ใน): 5–20 กิโลแอมป์.
กระแสคายประจุสูงสุด (Imax): 20–80 kA ขึ้นอยู่กับระดับความเสี่ยง.
4. ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (ขึ้น)
ระดับล่างหมายถึงการป้องกันที่ดีกว่า — ตั้งเป้าไว้ที่ ≤ 2.5 kV สำหรับอุปกรณ์ทั่วไป ≤ 1.5 kV สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน.
5. ทนต่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (TOV)
ตรวจสอบให้แน่ใจว่า SPD สามารถอยู่รอดได้ในสภาวะแรงดันไฟเกินชั่วคราวจากฟอลต์หรือเหตุการณ์การสลับ.
6. คุณสมบัติเพิ่มเติม
โมดูลแบบเสียบได้เพื่อการบำรุงรักษาที่รวดเร็ว.
หน้าสัมผัสสัญญาณเตือนระยะไกลสำหรับการตรวจสอบ.
การตัดการเชื่อมต่อความร้อนและตัวบ่งชี้ภาพ.
แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้งจากประสบการณ์ด้านวิศวกรรมภาคสนาม:
ที่ตั้ง — ติดตั้งให้ใกล้กับบัสบาร์แผงจ่ายไฟหลักหรืออุปกรณ์ที่คุณต้องการปกป้องมากที่สุด.
การเชื่อมต่อแบบขนาน — SPD ประเภท 2 มักจะเชื่อมต่อแบบขนานกับแหล่งจ่ายไฟ.
ความยาวตะกั่ว — รักษาความยาวรวมของตัวนำเฟส ตัวนำเป็นกลาง และกราวด์ให้ต่ำกว่า 0.5 ม. เพื่อหลีกเลี่ยงการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในการป้องกัน.
หน้าตัดของตัวนำ — ทองแดงอย่างน้อย 6 มม.² สำหรับประเภท 2 ขนาดใหญ่ขึ้นสำหรับอุปกรณ์ที่มีความจุสูงกว่า.
การต่อสายดิน — เชื่อมต่อโดยตรงกับแถบประสานหลักที่มีเส้นทางที่สั้นที่สุด.
การป้องกันกระแสเกิน — ใช้ฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่มีขนาดตามความทนทานต่อการลัดวงจรสูงสุดของ SPD.
การประสานงานในระบบแบบเรียงซ้อน — หากติดตั้งด้านท้ายน้ำของ SPD ประเภท 1 ให้รักษาระยะห่าง (>10 ม.) หรือติดตั้งตัวเหนี่ยวนำแยกส่วนเพื่อให้แน่ใจว่ามีการแบ่งปันพลังงานอย่างเหมาะสม.
การเดินสายไฟเฉพาะระบบ — สำหรับระบบ TT ให้รวมโมดูลป้องกัน N-PE ไว้ด้วยเพื่อรองรับไฟกระชากที่เป็นกลางสู่ดิน.
การปฏิบัติตามหลักเกณฑ์เหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่า SPD ดำเนินการตามข้อกำหนดและสอดคล้องกับมาตรฐานทางไฟฟ้า.
A อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบที่ 2 เป็นองค์ประกอบสำคัญในการป้องกันไฟฟ้าแบบชั้น ป้องกันไฟกระชากตกค้างจากฟ้าผ่าและเหตุการณ์สวิตช์ภายใน ทำให้อุปกรณ์มีอายุการใช้งานยาวนานและมีเสถียรภาพในการปฏิบัติงาน.
ด้วยการทำความเข้าใจหลักการทำงาน กฎการติดตั้ง และพารามิเตอร์การเลือก วิศวกรและผู้จัดการฝ่ายจัดซื้อจึงสามารถระบุอุปกรณ์ที่ตรงตามข้อกำหนดของระบบ ปฏิบัติตาม IEC/EN 61643-11 และมอบการป้องกันที่เชื่อถือได้ในปีต่อ ๆ ไป.
ติดตั้งอย่างถูกต้อง SPD ประเภท 2 ไม่ได้เป็นเพียงส่วนประกอบ แต่เป็นกรมธรรม์ประกันภัยสำหรับระบบไฟฟ้าของคุณ เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับ การใช้งาน SPD พลังงานแสงอาทิตย์ และวิธีการเลือกสิ่งที่ถูกต้อง.