อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง (DC SPD) และแหล่งจ่ายไฟ 24V DC เป็นส่วนประกอบสำคัญที่ร่วมกันสร้างแนวป้องกันจากแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว และรับประกันความต่อเนื่องของระบบ การทำความเข้าใจหลักการทำงาน เกณฑ์การคัดเลือก และผลการทำงานร่วมกันเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการออกแบบและบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ.
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรงคืออุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าและไฟกระชากที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสตรง สามารถตอบสนองได้ภายในนาโนวินาที โดยคายประจุแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (ไฟกระชาก) ที่เกิดจากการเหนี่ยวนำฟ้าผ่า การสลับการทำงาน หรือการปล่อยประจุไฟฟ้าสถิตลงสู่พื้นได้อย่างปลอดภัย ดังนั้นจึงช่วยปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดาวน์สตรีมที่มีความละเอียดอ่อนจากความเสียหาย.
โดยทั่วไปส่วนประกอบการป้องกันหลักประกอบด้วย:
วาริสเตอร์ของโลหะออกไซด์ (MOV): ตอบสนองรวดเร็ว ใช้ในการดูดซับไฟกระชากพลังงานปานกลาง.
ท่อระบายแก๊ส (GDTs): ความจุกระแสไฟฟ้าสูง มักใช้เพื่อระบายกระแสไฟกระชากเริ่มต้นที่มีพลังงานสูง.
ไดโอดต้านแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะ (TVS): การจับยึดแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำและการตอบสนองที่รวดเร็วเป็นพิเศษ มักใช้เพื่อปกป้องวงจรที่มีความแม่นยำ.
แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานต่อเนื่องสูงสุด (Uc): แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงสูงสุด (เช่น 24V) ที่อุปกรณ์สามารถทนได้อย่างปลอดภัยในระยะเวลานาน.
กระแสคายประจุที่กำหนด (ใน): ค่ามาตรฐานสำหรับการทนต่อกระแสพุ่งเข้ารูปคลื่นขนาด 8/20μs ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการป้องกันแบบทั่วไป.
กระแสคายประจุสูงสุด (Imax): กระแสพุ่งสูงสุดที่อุปกรณ์สามารถทนได้ในเหตุการณ์เดียวโดยไม่มีความเสียหาย.
ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (ขึ้น): แรงดันไฟฟ้าตกค้างทั่วทั้งอุปกรณ์ภายใต้กระแสกระชาก ยิ่งค่านี้ต่ำลง การป้องกันอุปกรณ์ดาวน์สตรีมก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น.
เวลาตอบสนอง: เวลาตั้งแต่การตรวจจับแรงดันไฟฟ้าเกินไปจนถึงการเริ่มต้นการทำงาน ยิ่งสั้นยิ่งดี.
แหล่งจ่ายไฟ 24V DC คืออุปกรณ์ที่แปลงไฟหลัก AC (เช่น 220V AC) หรือแหล่งพลังงานอื่นๆ ให้เป็นไฟ DC 24V ที่เสถียรและสะอาด มันคือ “หัวใจ” ของระบบควบคุมอุตสาหกรรม.
หน้าที่หลักคือการแปลง การควบคุมแรงดันไฟฟ้า และการกรอง เพื่อให้มั่นใจว่าสามารถจ่ายไฟ 24V DC ที่ต่อเนื่องและเสถียรให้กับ PLC เซ็นเซอร์ รีเลย์ แอคทูเอเตอร์ และอุปกรณ์อื่นๆ โดยไม่คำนึงว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุตจะผันผวนอย่างไรหรือโหลดเปลี่ยนแปลงอย่างไร.
แรงดันไฟฟ้าที่ปลอดภัย: อยู่ในช่วงแรงดันไฟฟ้าต่ำพิเศษ (SELV) ที่ปลอดภัย ส่งผลให้มนุษย์มีความเสี่ยงต่ำมากที่จะเกิดไฟฟ้าช็อต.
ความเข้ากันได้กว้าง: เซ็นเซอร์ ตัวควบคุม และแอคทูเอเตอร์ทางอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาสำหรับแหล่งจ่ายไฟ 24V.
ความสมดุลของการสูญเสียและประสิทธิภาพ: เมื่อเทียบกับ 12V มันจะดึงกระแสน้อยกว่า มีการสูญเสียสายที่ต่ำกว่าและแรงดันไฟฟ้าลดลงสำหรับพลังงานเดียวกัน เมื่อเปรียบเทียบกับ 48V จะให้ความปลอดภัยที่สูงกว่าและส่วนประกอบที่คุ้มค่ากว่า.
การกำหนดมาตรฐาน: ได้กลายเป็นภาษาทั่วไปในสาขาระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมทั่วโลก.
ความถูกต้องและเสถียรภาพของเอาต์พุต: ควรลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าและสัญญาณรบกวนระลอกคลื่นให้เหลือน้อยที่สุด.
ประสิทธิภาพ: ประสิทธิภาพการแปลงสูงหมายถึงการสูญเสียพลังงานและการสร้างความร้อนน้อยลง.
ระดับการป้องกัน (IP): ป้องกันฝุ่นและน้ำ.
ช่วงอุณหภูมิในการทำงาน: เหมาะสำหรับความต้องการอุณหภูมิที่กว้างในสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรม.
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก 24V ใช้กันอย่างแพร่หลายในสายการผลิตอัตโนมัติของโรงงาน ระบบควบคุมกระบวนการ ระบบอัตโนมัติในอาคาร สถานีฐานการสื่อสาร และระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์.
แหล่งจ่ายไฟ 24V DC และ DC SPD เป็นการผสมผสานที่ลงตัวระหว่างการทำให้บริสุทธิ์จากแหล่งกำเนิดและการป้องกันเส้นทาง แหล่งจ่ายไฟช่วยให้มั่นใจได้ถึงการจัดหาพลังงาน “สะอาด” ในขณะที่ SPD มุ่งเน้นไปที่การต้านทาน “การปนเปื้อน” (ไฟกระชาก) ภายนอกจากสายไฟหรือสายสัญญาณ โดยปกติจะเชื่อมต่อแบบอนุกรมในวงจร: หลังจากแปลงแหล่งจ่ายไฟ AC เป็น 24V DC แล้ว DC SPD จะ “กรอง” ก่อนจึงจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ปลายทาง ดังนั้นจึงสร้างโซลูชันการป้องกันเส้นทางแบบเต็มจากแหล่งที่มาจนจบ.
การจับคู่แรงดันไฟฟ้า: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่า Uc ของ SPD สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าในการทำงานต่อเนื่องสูงสุดของระบบเล็กน้อย สำหรับระบบ 24V โดยทั่วไปจะเลือก SPD ที่มี Uc เป็น 30V หรือ 35V.
ระดับการป้องกัน: เลือก SPD ที่มีค่า Up ต่ำเพียงพอ โดยขึ้นอยู่กับความสามารถในการทนต่อแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน.
ความสามารถในการจัดการปัจจุบัน: เลือกค่า In และ Imax ที่เหมาะสมตามตำแหน่งการติดตั้ง (เช่น สถานีจ่ายไฟหลัก ส่วนหน้าของอุปกรณ์) และสภาพวันที่มีพายุฝนฟ้าคะนองในท้องถิ่น.
วิธีการเดินสายไฟ: ยืนยันว่าเป็นการเชื่อมต่อแบบขนานหรือแบบอนุกรมและตรงกับแผงขั้วต่อที่สอดคล้องกัน.
การระบุสถานะ: แนะนำให้ใช้ผลิตภัณฑ์ที่มีสัญญาณเตือนระยะไกลหรือหน้าต่างที่มองเห็นได้ (เช่น สีเขียว/สีแดง) เพื่อความสะดวกในการบำรุงรักษา.
การติดตั้ง: ติดตั้งให้ใกล้กับอุปกรณ์ป้องกันมากที่สุด ใช้การเดินสายไฟแบบสั้น ตรง และหนา เพื่อลดแรงดันตกค้างจากการเหนี่ยวนำตะกั่ว ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการต่อสายดินอย่างเหมาะสม.
การดูแลรักษา : ตรวจสอบหน้าต่างแสดงสถานะเป็นประจำ (ควรเป็นประจำทุกปีหรือประมาณช่วงฤดูฝน) หากตัวแสดงชำรุด (เช่น เปลี่ยนเป็นสีแดง) ให้เปลี่ยนทันที ผู้ผลิต DC SPD ขอเตือนให้คุณบันทึกเหตุการณ์ฟ้าผ่าและตรวจสอบสถานะอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากทันที.
วิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง
โดยทั่วไป DC SPD จะเชื่อมต่อแบบขนานระหว่างขั้วบวกและขั้วลบของวงจรที่ได้รับการป้องกัน และขั้วต่อสายดินจะต้องเชื่อมต่อกับสายดินป้องกันของระบบ (PE) ด้วยสายไฟที่สั้นที่สุดและหนาที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ควรปฏิบัติตามคู่มือผลิตภัณฑ์อย่างเคร่งครัด.
24V DC SPD และ AC SPD สามารถใช้สลับกันได้หรือไม่
ไม่อย่างแน่นอน หลักการออกแบบ ความสามารถในการดับอาร์ก และการสอบเทียบพารามิเตอร์ของทั้งสองมีความแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง เป็นการยากกว่าที่จะใช้ DC SPD เพื่อตัดกระแส DC ที่ติดตาม การใช้ AC SPD ในทางที่ผิดในวงจร DC จะส่งผลให้ไม่สามารถดับส่วนโค้งได้อย่างเหมาะสม ซึ่งอาจทำให้อุปกรณ์ติดไฟได้.
ฉันจะทราบได้อย่างไรว่า DC 24V SPD ยังทำงานได้อย่างถูกต้องหรือไม่
วิธีที่ใช้งานง่ายที่สุดคือสังเกตตัวบ่งชี้สถานะ (โดยปกติจะเป็นหน้าต่างสีเขียว/แดงหรือ LED) สีเขียวหมายถึงการทำงานตามปกติ ในขณะที่สีแดง/ปิดหมายถึงความล้มเหลวและจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ คุณยังสามารถใช้มัลติมิเตอร์เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าออนไลน์ได้ หากอยู่ใกล้ไฟฟ้าลัดวงจรและเครื่องร้อนอาจเสียหายได้.
เหตุใดระบบสุริยะจึงต้องการอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรง (SPD)
โมดูลไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่และมีความเสี่ยงสูงต่อฟ้าผ่าโดยตรงหรือที่เกิดจากฟ้าผ่า กระแสฟ้าผ่าสามารถเข้าสู่อินเวอร์เตอร์และระบบควบคุมผ่านสาย DC บัส ทำให้เกิดความเสียหายอย่างมาก ดังนั้น การติดตั้ง DC SPD ของเซลล์แสงอาทิตย์โดยเฉพาะที่ฝั่ง DC (ระหว่างโมดูลและอินเวอร์เตอร์) จึงมีความสำคัญ.
ข้อควรระวังในการเดินสายไฟใดบ้างเมื่อติดตั้ง 24V DC SPD
หลักการสำคัญคือ “สั้น ตรง และหนา” 1) ความยาวของสายดินควรน้อยกว่า 0.5 เมตร 2) หลีกเลี่ยงการสร้างลูป 3) พื้นที่หน้าตัดของตัวนำต้องเป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับการคายประจุกระแสไฟขนาดใหญ่ (โดยปกติจะต้องไม่น้อยกว่า 4 มม. ²) 4) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุดเชื่อมต่อทั้งหมดแน่นและปราศจากออกซิเดชั่น.
การเปรียบเทียบระหว่างแหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นและแบบสวิตช์ในการใช้งาน 24V
แหล่งจ่ายไฟเชิงเส้นมีการกระเพื่อมเอาต์พุตต่ำและมีสัญญาณรบกวนต่ำ แต่มีขนาดใหญ่และมีประสิทธิภาพต่ำ (ประมาณ 40-60%) ทำให้เหมาะสำหรับอุปกรณ์ตรวจวัดที่มีความแม่นยำซึ่งมีความไวต่อเสียงรบกวนอย่างมาก แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีขนาดเล็ก มีประสิทธิภาพสูง (โดยทั่วไป >85%) และสามารถปรับให้เข้ากับช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตที่กว้าง ทำให้เป็นตัวเลือกกระแสหลักสำหรับการควบคุมทางอุตสาหกรรม อย่างไรก็ตาม การสลับความถี่สูงทำให้เกิดสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าซึ่งจำเป็นที่จะได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม.
ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมและสาขาพลังงานใหม่ แหล่งจ่ายไฟ 24V DC และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC ถือเป็นการผสมผสานหลักที่เสริมและขาดไม่ได้.
ดำเนินการทันทีเพื่อสร้างการป้องกันที่แข็งแกร่งสำหรับระบบที่สำคัญของคุณ! อย่ารอจนกว่าฟ้าผ่าหรือไฟกระชากทำให้เกิดความเสียหายที่แก้ไขไม่ได้จึงตระหนักถึงความสำคัญของการป้องกัน.
Optimized by Seraphinite Accelerator
