อุปกรณ์ป้องกันการกระชาก (SPD) คืออะไร? คู่มือครบถ้วนเกี่ยวกับประเภท หลักการทำงาน และการเลือกใช้

SPD คืออะไร?

SPD คืออุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวและเบี่ยงเบนกระแสไฟฟ้ากระชาก ภายใต้สภาวะการทำงานปกติ SPD จะอยู่ในสถานะความต้านทานสูงและแทบไม่มีผลต่อระบบไฟฟ้า เมื่อเกิดฟ้าผ่า การสวิตชิ่งของระบบสาธารณูปโภค การสตาร์ทและหยุดมอเตอร์ หรือเหตุการณ์ชั่วคราวอื่นๆ ที่ทำให้แรงดันไฟฟ้าขึ้นอย่างรวดเร็ว SPD จะเปลี่ยนเป็นสถานะนำไฟฟ้าความต้านทานต่ำอย่างรวดเร็ว เพื่อให้เส้นทางระบายกระแสไฟฟ้ากระชากในขณะเดียวกันก็จำกัดแรงดันตกค้างที่ไปถึงอุปกรณ์ปลายทาง ลดความเสี่ยงของการแตกฉนวน ความเสียหายของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ความล้มเหลวของอุปกรณ์ และเวลาหยุดทำงานโดยไม่คาดคิด

การออกแบบ การทดสอบประสิทธิภาพ และการใช้งานจริงของ SPD ต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง IEC 61643-11 ระบุข้อกำหนดประสิทธิภาพและวิธีทดสอบสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า AC แรงดันต่ำ ในขณะที่ มาตรา 242 ของ NFPA 70, National Electrical Code (NEC), กล่าวถึงการประยุกต์ใช้การป้องกันไฟกระชากในการติดตั้งไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกา มาตรฐานเหล่านี้ให้คำแนะนำสำคัญสำหรับการทดสอบ การเลือก และการติดตั้ง SPD ช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบจ่ายไฟแรงดันต่ำสมัยใหม่

ไฟกระชากทางไฟฟ้าคืออะไร?

ไฟกระชากไฟฟ้าเป็นการเพิ่มขึ้นของแรงดันหรือกระแสไฟฟ้าในระยะเวลาสั้น ๆ ที่เดินทางผ่านวงจรไฟฟ้า วงจรควบคุม หรือวงจรสื่อสาร โดยปกติจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วแล้วลดลงอย่างช้า ๆ ในช่วงเวลาที่นานกว่า
แม้เหตุการณ์จะเกิดขึ้นเพียงไม่กี่ไมโครวินาที แรงดันที่เกิดขึ้นอาจสูงพอที่จะทำลายฉนวน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ควบคุม และโหลดที่ไวต่อความเสียหายอื่น ๆ
IEC 60050-161 นิยามไฟกระชากว่าเป็นคลื่นชั่วคราวที่แพร่กระจายตามสายหรือวงจร โดยมีลักษณะการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วตามด้วยการลดลงอย่างช้า ๆ

สาเหตุของไฟกระชากไฟฟ้าคืออะไร?

ไฟกระชากไฟฟ้ามักเกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิดหลักสองประการ ได้แก่ เหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับฟ้าผ่าและการสวิตช์ภายในระบบไฟฟ้า
ฟ้าผ่าสามารถก่อให้เกิดแรงดันเกินชั่วคราวผ่านการถูกฟ้าผ่าโดยตรง การถูกฟ้าผ่าใกล้เคียง หรือแรงดันเหนี่ยวนำในตัวนำที่เชื่อมต่อ การสวิตช์อาจเกิดไฟกระชากเมื่อมอเตอร์ หม้อแปลง ธนาคารตัวเก็บประจุ คอนแทคเตอร์ รีเลย์ หรือโหลดกำลังสูงอื่น ๆ ถูกเปิดหรือปิด
IEC 61000-4-5 มาตรฐานนี้กำหนดวิธีการทดสอบความต้านทานของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่อไฟกระชากทิศทางเดียวที่เกิดจากผลกระทบของฟ้าผ่าและการสวิตช์ในระบบไฟฟ้า

การเปรียบเทียบไฟกระชากจากฟ้าผ่าและไฟกระชากจากการสวิตช์

พารามิเตอร์	ไฟกระชากจากฟ้าผ่า	ไฟกระชากจากการสวิตช์
รูปคลื่นทั่วไป	10/350 μs สำหรับกระแสฟ้าผ่าโดยตรง; 8/20 μs สำหรับกระแสไฟกระชากเหนี่ยวนำ; 10/700 μs สำหรับสายสื่อสาร	รูปคลื่นแรงดัน 1.2/50 μs และรูปคลื่นกระแส 8/20 μs
ความถี่การเกิด	เกิดขึ้นไม่บ่อยนักและส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับพายุฝนฟ้าคะนอง	เกิดขึ้นบ่อยกว่าและอาจเกิดขึ้นทุกครั้งที่อุปกรณ์ไฟฟ้าถูกเปิดหรือปิด
ระดับพลังงาน	พลังงานสูงมาก อาจสูงถึงหลายร้อยกิโลจูลและก่อให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ทันที	พลังงานโดยทั่วไปต่ำกว่า แต่การสัมผัสซ้ำ ๆ อาจทำให้อุปกรณ์เสื่อมสภาพอย่างช้า ๆ
แนวทางการป้องกันที่แนะนำ	SPD ประเภท 1 ที่จุดเข้าสายหลัก ตามด้วยการป้องกันไฟกระชากที่ประสานกันในสายล่าง	SPD ประเภท 2 หรือ ประเภท 3 ติดตั้งที่ตู้จ่ายไฟหรือใกล้อุปกรณ์ที่ไวต่อไฟกระชาก
ช่วงแรงดันเกินทั่วไป	ตั้งแต่หลายกิโลโวลต์จนถึงหลายสิบกิโลโวลต์	ตั้งแต่หลายร้อยโวลต์จนถึงหลายกิโลโวลต์
แหล่งกำเนิดทั่วไป	การถูกฟ้าผ่าโดยตรง การถูกฟ้าผ่าใกล้เคียง การเพิ่มขึ้นของศักย์ดิน และผลกระทบจากฟ้าผ่าเหนี่ยวนำ	มอเตอร์ หม้อแปลง ธนาคารตัวเก็บประจุ คอนแทคเตอร์ รีเลย์ และอุปกรณ์สวิตช์อื่น ๆ
ผลกระทบทั่วไป	การแตกของฉนวน ฟ้าลัดวง ความเสียหายของสายเคเบิล ไฟไหม้ หรือความล้มเหลวของอุปกรณ์ทันที	การเสื่อมสภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การทำงานผิดพลาดของระบบควบคุม ข้อผิดพลาดของข้อมูล หรืออายุการใช้งานของอุปกรณ์ลดลง

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากทำงานอย่างไร?

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ทำงานเหมือนวาล์วระบายแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติที่รวดเร็วมาก วาล์วระบายแรงดันไฟฟ้า.

ภายใต้สภาวะปกติของระบบไฟฟ้า SPD ทำหน้าที่เหมือนสวิตช์เปิดที่มีความต้านทานภายในสูงมาก (อิมพีแดนซ์สูง) ป้องกันไม่ให้มีกระแสไฟไหลผ่าน แต่เมื่อเกิดแรงดันเกินชั่วขณะ (เกิดจากฟ้าผ่าหรือการสวิตช์ในระบบ) SPD จะตอบสนองทันทีภายใน นาโนวินาที, ลดความต้านทานลงใกล้ศูนย์ สร้างเส้นทางขนานที่ปลอดภัยเพื่อเบี่ยงเบนกระแสไฟกระชากขนาดใหญ่ไปยังกราวด์โดยตรง ปกป้องอุปกรณ์ที่ไวต่อกระแสไฟ

กระบวนการทำงาน 3 ขั้นตอน

1. สถานะปกติ (ความต้านทานสูง): เมื่อแรงดันไฟฟ้าสายอยู่ภายในขอบเขตการทำงานปกติ อุปกรณ์ภายในจะรักษาความต้านทานไว้ที่หลายเมกโอห์ม SPD จะยังคง "มองไม่เห็น" ต่อวงจรและแทบไม่ดึงกระแสรั่วไหลใดๆ
2. เหตุการณ์ไฟกระชาก (ความต้านทานต่ำทันที): ในช่วงเวลาที่แรงดันไฟฟ้าชั่วคราวเกินเกณฑ์การหน่วงของ SPD (Uc) องค์ประกอบภายในที่ไม่เชิงเส้นจะเปลี่ยนจากความต้านทานสูงเป็นความต้านทานต่ำภายในเวลาไม่เกิน 25 นาโนวินาที
3. การเบี่ยงเบนกระแสและรีเซ็ต (การสลายพลังงาน): พลังงานไฟกระชากจะถูกส่งผ่านสายกราวด์ (PE) อย่างปลอดภัย เมื่อแรงดันไฟฟ้ากลับสู่ปกติ องค์ประกอบภายในจะฟื้นตัวสู่สถานะความต้านทานสูงโดยอัตโนมัติ คืนสภาพการทำงานของวงจรตามปกติ

ส่วนประกอบหลักภายใน: MOV กับ GDT

กลไกการทำงานขึ้นอยู่กับองค์ประกอบไฟฟ้าไม่เชิงเส้นประสิทธิภาพสูงที่ติดตั้งภายในโมดูล:

• Metal Oxide Varistors (MOV): ส่วนประกอบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายใน SPD ประเภท 2 สำหรับ AC และ DC MOV มีความต้านทานไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อแรงดันเพิ่มขึ้น ให้ความสามารถในการดูดซับพลังงานสูงและตอบสนองในเวลาต่ำกว่านาโนวินาที

• Gas Discharge Tubes (GDT): ใช้ทั่วไปในสถาปัตยกรรมช่องว่างประกายไฟประเภท 1 หรือการป้องกันสายสื่อสาร GDT จะเกิดประกายไฟและไอออนไนซ์ก๊าซเมื่อถูกกระตุ้น สามารถระบายกระแสฟ้าผ่าขนาดสูงโดยไม่ถูกทำลายจากความร้อน

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากหลักมีกี่ประเภท?

เหตุการณ์ฟ้าผ่ากะทันหันหรือการสวิตช์และสตาร์ทอุปกรณ์กำลังสูงในโรงงานอุตสาหกรรมสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะสูงในช่วงเวลาสั้นมาก ไฟกระชากเหล่านี้อาจทำให้อุปกรณ์ควบคุมราคาแพง เซิร์ฟเวอร์ ไดรฟ์ความถี่แปรผัน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อความเสียหาย ในกรณีรุนแรงอาจทำให้สายการผลิตทั้งหมดหยุดทำงาน อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากทุกชนิดที่ออกแบบมาให้ทนต่อกระแสฟ้าผ่าพลังงานสูง และไม่ใช่ SPD ทุกประเภทที่เหมาะสมกับการติดตั้งในตำแหน่งเดียวกันในระบบจ่ายไฟฟ้า

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเปรียบเสมือน "ถุงลมนิรภัย" ของระบบไฟฟ้า แต่ละประเภทของ SPD มีบทบาทป้องกันที่ชัดเจน ตั้งแต่แนวป้องกันแรกที่ทางเข้าบริการอาคารซึ่งเบี่ยงเบนกระแสไฟฟ้าพลังงานสูง ไปจนถึงการป้องกันระดับกลางในตู้จ่ายไฟ และการป้องกันละเอียดใกล้อุปกรณ์ที่ไวต่อความเสียหาย SPD ประเภท 1, ประเภท 2 และประเภท 3 ทำงานในระดับต่างๆ ของระบบป้องกัน นอกจากนี้ SPD ประเภท 1+2 รวมกัน รวมความสามารถในการระบายกระแสฟ้าผ่าของอุปกรณ์ประเภท 1 กับประสิทธิภาพการจำกัดแรงดันของอุปกรณ์ประเภท 2 ไว้ในยูนิตเดียว ทำให้เป็นทางเลือกที่ใช้งานได้จริงสำหรับทางเข้าบริการและตู้จ่ายไฟหลัก การป้องกันไฟกระชากที่มีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับการเลือกและประสานงานอุปกรณ์เหล่านี้ตามความเสี่ยงของระบบ ตำแหน่งติดตั้ง และความสามารถในการทนแรงกระแทกของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประเภท 1

SPD ประเภท 1 เป็นอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากหลักที่ติดตั้งด้านสายไฟของทางเข้าบริการหลัก (ระหว่างทุติยภูมิของหม้อแปลงสาธารณูปโภคและสวิตช์ตัดบริการหลัก)

• หน้าที่หลัก: ออกแบบมาเพื่อทนต่อแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะพลังงานสูงที่เกิดจากฟ้าผ่าโดยตรงหรือใกล้เคียง และการสวิตช์ของกริดสาธารณูปโภคก่อนที่ไฟกระชากจะถึงตู้จ่ายไฟหลัก
• มาตรฐานทดสอบและรูปคลื่น: ประเมินตามมาตรฐาน IEC 61643 โดยใช้รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า 10/350 μs (Iimp) ซึ่งจำลองการระบายพลังงานสูงสุด

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประเภท 1+2 (รวมประเภท)

SPD ประเภท 1+2 (จัดอยู่ในคลาส I+II) รวมความสามารถในการระบายแรงกระแทกพลังงานสูงของอุปกรณ์ประเภท 1 กับระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำ (Up) ของอุปกรณ์ประเภท 2 ไว้ในยูนิตขนาดกะทัดรัดเดียว

• หน้าที่หลัก: เบี่ยงเบนกระแสฟ้าผ่าพลังงานสูงโดยตรงในขณะเดียวกันก็ควบคุมแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะจากการสวิตช์ระดับต่ำ ให้การป้องกันต่อเนื่องโดยไม่ต้องมีระยะห่างขั้นต่ำระหว่างยูนิตประเภท 1 และประเภท 2 แยกกัน
• มาตรฐานทดสอบและรูปคลื่น: ทดสอบคู่ภายใต้มาตรฐาน IEC 61643 สำหรับกระแสแรงกระแทก 10/350 μs (Iimp) และกระแสระบายปกติ/สูงสุด 8/20 μs (In / Imax)

บันทึกทางวิศวกรรม：
การป้องกันไฟกระชากอย่างมีประสิทธิภาพขึ้นอยู่กับการป้องกันที่ประสานกันในระดับต่าง ๆ SPD ประเภท 1 หรือ ประเภท 1+2 จะจัดการกับไฟกระชากพลังงานสูงที่จุดเข้าสู่ระบบ SPD ประเภท 2 ป้องกันวงจรจ่ายไฟ และ SPD ประเภท 3 ให้การป้องกันละเอียดสำหรับอุปกรณ์ที่ไวต่อไฟกระชาก

SPD ประเภท 1, ประเภท 2, ประเภท 3 และ ประเภท 1+2: ความแตกต่างหลัก

คุณสมบัติ	SPD ประเภท 1	SPD ประเภท 1+2	SPD ประเภท 2	SPD ประเภท 3
ฟังก์ชันหลัก	เบี่ยงเบนกระแสฟ้าผ่าตรง	รวมการระบายกระแสฟ้าผ่าและการป้องกันไฟกระชาก	ป้องกันไฟกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่าเหนี่ยวนำและการสวิตช์	การป้องกันขั้นสุดท้ายสำหรับอุปกรณ์ที่ไวต่อไฟกระชาก
ตำแหน่งติดตั้ง	จุดเข้าสู่ระบบบริการ	จุดเข้าสู่ระบบบริการหรือแผงจ่ายไฟหลัก	แผงจ่ายไฟหลักหรือแผงจ่ายไฟย่อย	ใกล้อุปกรณ์ที่ต้องการป้องกัน
รูปคลื่นทดสอบ	10/350 μs	10/350 μs และ 8/20 μs	8/20 μs	รูปคลื่นผสม
พารามิเตอร์หลัก	Iimp, Up	Iimp, In, Imax, Up	In, Imax, Up	Uoc, Up
ขั้นตอนการป้องกัน	การป้องกันขั้นต้น	การป้องกันขั้นต้นและขั้นรอง	การป้องกันขั้นรอง	การป้องกันขั้นสุดท้าย

ตารางข้างต้นแสดงการเปรียบเทียบอย่างรวดเร็วของ SPD ทั้งสี่ประเภทหลัก ในทางปฏิบัติ การเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับตำแหน่งติดตั้ง ความเสี่ยงจากฟ้าผ่า การกำหนดค่าระบบ และระดับการป้องกันที่ต้องการ ในหลายการติดตั้ง SPD หลายประเภทจะถูกประสานกันเพื่อให้ได้การป้องกันไฟกระชากที่มีประสิทธิภาพทั่วทั้งระบบไฟฟ้า

---

วิธีการเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เหมาะสม

การเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เหมาะสมไม่ได้หมายถึงการเลือกค่ากระแสระบายสูงสุดเพียงอย่างเดียว แรงดันระบบ ตำแหน่งติดตั้ง การสัมผัสฟ้าผ่า การจัดระบบกราวด์ และการประสานงานระหว่างขั้นตอนการป้องกัน ล้วนมีบทบาทสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพการป้องกันไฟกระชากโดยรวม ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าทำไมการเลือก SPD อย่างถูกต้องจึงมีความสำคัญ

ในปลายปี 2023 พายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงได้พัดผ่านโรงงานอุตสาหกรรมในตอนกลางของรัฐเท็กซัส ฟ้าผ่าตรงโดนสายไฟฟ้าสาธารณะห่างจากลานจ่ายไฟหลักของโรงงานไม่ถึง 200 เมตร โรงงานมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากพื้นฐานในตู้สวิตช์บอร์ดแรงดันต่ำหลัก ทำให้ฝ่ายบริหารโรงงานเชื่อว่าการดำเนินงานได้รับการปกป้องอย่างเต็มที่แล้ว

ภายในเวลาไม่กี่มิลลิวินาที ความจริงเกี่ยวกับการป้องกันไฟกระชากที่ไม่สมบูรณ์ก็ปรากฏขึ้น:

• ความสูญเสียทางการเงินมหาศาล: แรงกระตุ้นพลังงานสูงเริ่มต้นทำให้ตัวป้องกันแผงเดียวไม่สามารถรับมือได้ ส่งผลให้เกิดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวรุนแรงไหลผ่านเครือข่ายการแจกจ่ายภายใน
• ความเสียหายอุปกรณ์อย่างรุนแรง: มอเตอร์ควบคุมความถี่แปรผัน (VFD) กว่า 15 ตัว, ตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้ (PLC) หลายสิบตัว, ชุดเซ็นเซอร์ที่ไวต่อสัญญาณ และศูนย์เครื่องจักร CNC คอมพิวเตอร์ได้รับความเสียหายฉนวนทันทีและวงจรบอร์ดล้มเหลว
• เวลาหยุดทำงานที่ไม่วางแผนและมีค่าใช้จ่ายสูง: สายการผลิตอัตโนมัติทั้งหมดหยุดทำงานเป็นเวลา 16 วันในขณะที่จัดหาชิ้นส่วนทดแทนและออกแบบใหม่ ส่งผลให้เกิดค่าใช้จ่ายโดยตรงสำหรับการเปลี่ยนอุปกรณ์มากกว่า 1.2 ล้านดอลลาร์และสูญเสียผลผลิตการดำเนินงาน

การวิเคราะห์ทางวิศวกรรมพิสูจน์หลังเหตุการณ์เผยสาเหตุหลัก: ขาดการป้องกันแรงดันไฟกระชากแบบหลายชั้นเรียงต่อกัน โรงงานพึ่งพาอุปกรณ์ป้องกันเพียงตัวเดียวที่ทางเข้าไฟฟ้าหลัก โดยคาดหวังให้อุปกรณ์นั้นดูดซับกระแสฟ้าผ่าพลังงานสูงและควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระชากระดับต่ำสำหรับไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อสัญญาณด้านล่าง ซึ่งเป็นงานที่ไม่มีอุปกรณ์ตัวใดสามารถทำได้เพียงลำพัง

แรงดันไฟฟ้าชั่วคราวเกินกำหนด—ไม่ว่าจะเกิดจากฟ้าผ่าตรงหรือทางอ้อมภายนอก หรือจากการสวิตช์โหลดเหนี่ยวนำหนักภายใน—จะไหลตามเส้นทางทางกายภาพที่คาดการณ์ได้ การป้องกันโครงสร้างพื้นฐานอุตสาหกรรม พาณิชย์ หรือที่อยู่อาศัยจึงต้องใช้สถาปัตยกรรมการป้องกันแบบหลายชั้นลดระดับตามมาตรฐานสากลที่ได้รับการยอมรับ เช่น IEC 61643-01 และ UL 1449.

การเลือก SPD ที่เหมาะสมต้องพิจารณาปัจจัยสำคัญหลายประการ รวมถึงระบบไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งาน ประเภท SPD ระดับการป้องกัน และข้อกำหนดการติดตั้ง

การเลือก SPD อย่างรวดเร็ว

• ขั้นตอนที่ 1: ยืนยันระบบไฟฟ้าและเลือก Uc
• ขั้นตอนที่ 2: เลือกประเภท SPD ตามตำแหน่งติดตั้งและโซนป้องกันฟ้าผ่า (LPZ)
• ขั้นตอนที่ 3: กำหนดค่า Iimp, In และ Imax
• ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบระดับแรงดันป้องกัน Up
• ขั้นตอนที่ 5: ยืนยันจำนวนขั้ว, อุปกรณ์ตัดวงจร, การส่งสัญญาณระยะไกล และการป้องกันสำรอง
• ขั้นตอนที่ 6: ตรวจสอบการประสานงานพลังงานระหว่าง SPD หลายตัว

ส่วนถัดไปจะอธิบายแต่ละขั้นตอนอย่างละเอียดและแสดงให้เห็นว่าปัจจัยเหล่านี้ส่งผลต่อการเลือก SPD อย่างไร

ขั้นตอนที่ 1: ยืนยันระบบไฟฟ้าและเลือก Uc

ระบบไฟฟ้า	การเลือก Uc ทั่วไป	หมายเหตุการเลือก
ระบบ 230/400 V TN-S, TN-C-S หรือ TT	275 V AC สำหรับการป้องกัน L–N	การเลือกทั่วไปสำหรับระบบแจกจ่าย 230 V AC มาตรฐาน
ระบบ 400 V IT	เลือกตามแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกับกราวด์สูงสุดที่เป็นไปได้	แรงดันไฟฟ้าต่อกราวด์อาจเพิ่มขึ้นในระหว่างความผิดฉนวนครั้งแรก
ระบบโซลาร์ PV DC	Ucpv ต้องสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าเปิดวงจรสูงสุดของแผง PV	พิจารณาการเพิ่มแรงดัน Voc ที่อุณหภูมิต่ำและแรงดันระบบ เช่น 600 V, 1000 V หรือ 1500 V DC

ขั้นตอนที่ 2: เลือกประเภท SPD ตามตำแหน่งติดตั้งและโซนป้องกันฟ้าผ่า (LPZ)

ประเภท SPD ควรเลือกตามตำแหน่งติดตั้ง โซนป้องกันฟ้าผ่า ความเสี่ยงกระแสฟ้าผ่า และความสามารถในการทนแรงกระตุ้นของอุปกรณ์ปลายทาง หมวด SPD ทั่วไปสำหรับระบบแรงดันต่ำ ได้แก่ Type 1, Type 2, Type 3 และ SPD แบบรวม Type 1+2

Type 1 SPD – การป้องกันกระแสฟ้าผ่า

• ตำแหน่งติดตั้ง: ทางเข้าอาคาร, ตู้สวิตช์บอร์ดแรงดันต่ำหลัก และขอบเขตระหว่าง LPZ 0 กับ LPZ 1
• หน้าที่หลัก: ระบายกระแสฟ้าผ่าพลังงานสูงที่อาจเข้าสู่ระบบไฟฟ้าผ่านแหล่งจ่ายไฟหลัก
• พารามิเตอร์สำคัญ: ทดสอบด้วยรูปคลื่น 10/350 μs ค่ากระแส Iimp ทั่วไป ได้แก่ 12.5 kA, 25 kA และค่าที่สูงกว่า ระดับแรงดันป้องกัน Up โดยทั่วไปประมาณ 2.5 kV ขึ้นอยู่กับการออกแบบผลิตภัณฑ์
• การใช้งานทั่วไป: โรงงานอุตสาหกรรม, สิ่งอำนวยความสะดวกกลางแจ้ง, อาคารขนาดใหญ่ และการติดตั้งที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกหรือมีความเสี่ยงสูงจากกระแสฟ้าผ่าโดยตรง

SPD ประเภท 1 มีวัตถุประสงค์หลักเพื่อจัดการกับพลังงานกระแสฟ้าผ่าสูง อาจจำเป็นต้องมีการป้องกันเพิ่มเติมประเภท 2 หรือ ประเภท 3 ที่ด้านล่างเพื่อช่วยลดแรงดันตกค้างที่เข้าสู่อุปกรณ์ที่ไวต่อการทำงาน

SPD ประเภท 2 – การป้องกันแรงดันกระชากระดับการจ่ายไฟ

• ตำแหน่งติดตั้ง: ตู้จ่ายไฟหลัก, ตู้จ่ายไฟย่อย, แผงจ่ายไฟในเวิร์กช็อป และตู้ควบคุมอุตสาหกรรม
• หน้าที่หลัก: ป้องกันแรงดันกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่าที่เหนี่ยวนำ, การเปลี่ยนสถานะสวิตช์ และพลังงานแรงดันตกค้างที่ผ่าน SPD ประเภท 1 ด้านบน
• พารามิเตอร์สำคัญ: ทดสอบด้วยรูปคลื่น 8/20 μs ค่ากระแส In ทั่วไปอยู่ที่ 20 kA และ Imax อยู่ระหว่าง 40–80 kA ระดับแรงดันป้องกัน Up มักอยู่ระหว่าง 1.5 ถึง 1.8 kV
• การใช้งานทั่วไป: อาคารที่อยู่อาศัย, สิ่งอำนวยความสะดวกเชิงพาณิชย์ และระบบจ่ายไฟอุตสาหกรรมทั่วไป

SPD ประเภท 2 ป้องกันระบบไฟฟ้าจากแรงดันกระชากที่เหนี่ยวนำจากฟ้าผ่า, การเปลี่ยนสถานะสวิตช์ และพลังงานแรงดันตกค้างที่ผ่าน SPD ประเภท 1 ด้านบน

SPD ประเภท 3 – การป้องกันขั้นสุดท้ายสำหรับอุปกรณ์ที่ไวต่อการทำงาน

• ตำแหน่งติดตั้ง: ติดตั้งใกล้กับ PLC, อินเวอร์เตอร์ความถี่แปรผัน, เซิร์ฟเวอร์, เครื่องมือวัด, เต้ารับ และอุปกรณ์ปลายทางที่ไวต่อการทำงานอื่นๆ
• หน้าที่หลัก: จำกัดแรงดันเกินตกค้างเพิ่มเติมและให้การป้องกันขั้นสุดท้ายสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อการรบกวน
• พารามิเตอร์สำคัญ: ทดสอบด้วยคลื่นผสม พารามิเตอร์หลักคือ Uoc และ Up แม้ว่าบางผลิตภัณฑ์อาจระบุค่ากระแสการคายประจุปกติด้วย
• การใช้งานทั่วไป: ระบบอัตโนมัติ, อุปกรณ์สื่อสาร, เซิร์ฟเวอร์, เครื่องมือวัด และโหลดอิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อการรบกวนอื่นๆ

SPD ประเภท 3 มีความสามารถในการจัดการพลังงานจำกัดและควรประสานงานกับ SPD ประเภท 1, ประเภท 2 หรือ ประเภท 1+2 ที่อยู่ด้านต้นทาง

SPD ประเภท 1+2 รวม – การป้องกันกระแสฟ้าผ่าและแรงดันกระชาก

• ตำแหน่งติดตั้ง: ทางเข้าบริการอาคาร, ตู้สวิตช์บอร์ดหลัก, แผงจ่ายไฟ AC ของระบบ PV โซลาร์, ตู้จ่ายไฟขนาดกะทัดรัด และการติดตั้งปรับปรุงใหม่
• หน้าที่หลัก: รวมความสามารถในการคายประจุกระแสฟ้าผ่าและการจำกัดแรงดันกระชากไว้ในอุปกรณ์เดียวกัน
• พารามิเตอร์สำคัญ: ควรพิจารณาค่า Iimp, In, Imax และ Up ค่ากระแส Iimp ทั่วไปได้แก่ 12.5 kA และ 25 kA ต่อขั้วต่อขั้ว ในขณะที่ In มักอยู่ที่ 20 kA หรือสูงกว่า ค่าขั้นสุดท้ายควรยืนยันตามข้อกำหนดผลิตภัณฑ์และความต้องการโครงการ
• การใช้งานทั่วไป: สถานประกอบการอุตสาหกรรม, อาคารพาณิชย์, ระบบ PV โซลาร์, ตู้สวิตช์บอร์ดขนาดกะทัดรัด และโครงการที่มีพื้นที่ติดตั้งจำกัด

SPD ประเภท 1+2 ตอบสนองข้อกำหนดการป้องกันทั้งประเภท 1 และประเภท 2 ในอุปกรณ์เดียว รวมความสามารถในการคายประจุกระแสฟ้าผ่าสูงกับการป้องกันจำกัดแรงดัน

คู่มือการเลือก SPD ตามการใช้งาน

เงื่อนไขการประยุกต์ใช้งาน	ประเภท SPD ที่แนะนำ	ตำแหน่งติดตั้งทั่วไป	พารามิเตอร์หลัก
อาคารที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก	ประเภท 1 หรือ ประเภท 1+2	ทางเข้าบริการหรือสวิตช์บอร์ดหลัก	Iimp, Up
ระบบจ่ายไฟที่อยู่อาศัยหรือพาณิชย์ทั่วไป	ประเภท 2	แผงจ่ายไฟหลักหรือแผงจ่ายไฟย่อย	In, Imax, Up
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อการทำงาน	ประเภท 3	ใกล้อุปกรณ์ที่ต้องการป้องกัน	Uoc, Up
สถานประกอบการอุตสาหกรรมที่มีความเสี่ยงฟ้าผ่าสูง	ประเภท 1+2 พร้อมการป้องกันประเภท 2 ที่อยู่ด้านปลายทาง	สวิตช์บอร์ดหลักและตู้จ่ายไฟย่อย	Iimp, In, Up
ระบบ PV โซลาร์ DC	ประเภท DC 1+2 หรือ ประเภท DC 2	กล่องรวมสาย PV หรือ แผงจ่ายไฟ DC	Ucpv, Iimp หรือ In, Up
โหลดที่ไวต่อการรบกวนซึ่งอยู่ห่างจากแผงจ่ายไฟหลัก	ประเภท 2 หรือ ประเภท 3 เพิ่มเติม	ใกล้อุปกรณ์ปลายทาง	Up, การประสานกัน

ขั้นตอนที่ 3: กำหนดค่า Iimp, In และ Imax

ค่ากระแสคายประจุของ SPD ควรเลือกตามพลังงานไฟกระชากที่คาดการณ์ไว้ ตำแหน่งติดตั้ง การสัมผัสฟ้าผ่า และประเภทของ SPD พารามิเตอร์กระแสหลักสามตัวได้แก่ Iimp, In และ Imax.

Iimp – กระแสคายประจุแบบอิมพัลส์

Iimp แสดงถึงกระแสอิมพัลส์ฟ้าผ่าที่ SPD ประเภท 1 หรือ ประเภท 1+2 สามารถคายประจุได้ภายใต้รูปคลื่น 10/350 μs
ใช้เพื่อประเมินความสามารถของ SPD ในการทนต่อกระแสฟ้าผ่าพลังงานสูงที่ทางเข้าบริการหรือบริเวณขอบเขต LPZ 0–LPZ 1

ค่าระดับ In ที่พบบ่อย ได้แก่:

• 10 kA สำหรับการป้องกันเทอร์มินัลงานเบา
• 20 kA สำหรับการจ่ายไฟทั่วไปในที่อยู่อาศัยและพาณิชย์
• 30–40 kA หรือสูงกว่าสำหรับงานอุตสาหกรรมและสถานที่ที่มีการสัมผัสสูง

สำหรับแผงจ่ายไฟหลักและแผงย่อยส่วนใหญ่ มักเลือกค่า In ที่ 20 kA หรือสูงกว่า

Imax – กระแสคายประจุสูงสุด

Imax แสดงถึงกระแสไฟกระชาก 8/20 μs สูงสุดที่ SPD สามารถคายประจุได้ครั้งเดียวหรือจำนวนครั้งจำกัดโดยไม่ล้มเหลว
Imax มักสูงกว่า In แต่ไม่ควรใช้เป็นเกณฑ์เดียวในการเลือกเพราะไม่แสดงถึงความสามารถในการทำงานซ้ำของ SPD

ค่าระดับ Imax ทั่วไป ได้แก่:

• 20–40 kA สำหรับระบบจ่ายไฟทั่วไป
• 40–80 kA สำหรับงานติดตั้งในอุตสาหกรรม
• ค่าสูงกว่าสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีไฟกระชากรุนแรง

คู่มือการเลือกใช้งานจริง

สภาพการติดตั้ง	พารามิเตอร์ที่แนะนำให้เน้น
ทางเข้าบริการอาคารที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่า	เน้น Iimp เป็นหลัก
แผงจ่ายไฟหลักหรือแผงจ่ายไฟย่อย	เน้น In และ Imax เป็นหลัก
สถานประกอบการอุตสาหกรรมที่มีการสัมผัสฟ้าผ่าสูง	เน้น Iimp และ In ที่สูงขึ้น
อุปกรณ์ปลายทางที่ไวต่อการรบกวน	ค่า Up ต่ำมักสำคัญกว่าค่ากระแสสูงมาก
SPD ประเภท 1+2	ตรวจสอบ Iimp, In, Imax และ Up ร่วมกัน

ขั้นตอนที่ 4: ตรวจสอบระดับแรงดันป้องกัน Up

ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า, Up, แสดงถึงความสามารถของ SPD ในการจำกัดแรงดันไฟฟ้ากระชากภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนด เป็นค่าที่ผู้ผลิตประกาศและแสดงถึงระดับการป้องกันที่ได้เมื่อ SPD ปล่อยกระแสแรงดันไฟกระชากที่กำหนด
ค่า Up ที่ต่ำกว่ามักหมายความว่าแรงดันไฟกระชากที่ผ่านไปยังอุปกรณ์ปลายทางจะน้อยลง อย่างไรก็ตาม ไม่ควรประเมินค่า Up เพียงอย่างเดียว ต้องพิจารณาร่วมกับแรงดันระบบ แรงดันใช้งานต่อเนื่องสูงสุด Uc ความสามารถในการปล่อยกระแสชาร์จ ความสามารถในการทนแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว และแรงดันไฟฟ้ากระชากที่อุปกรณ์ได้รับการป้องกันสามารถทนได้

เปรียบเทียบค่า Up กับแรงดันไฟฟ้ากระชากที่อุปกรณ์ทนได้

SPD ที่เลือกควรจำกัดแรงดันไฟกระชากให้อยู่ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้ากระชากที่อุปกรณ์ปลายทางสามารถทนได้
หลักการเลือกใช้งานที่เหมาะสมคือ:

• ระดับการป้องกันที่มีประสิทธิภาพที่อุปกรณ์ควรต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้ากระชากที่อุปกรณ์ได้รับการจัดอันดับ

ควรเผื่อความปลอดภัยเพียงพอเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่แท้จริงที่ถึงอุปกรณ์อาจสูงกว่าค่า Up ที่ระบุในแผ่นข้อมูล

พิจารณาความยาวสายติดตั้ง

ค่า Up ถูกวัดที่ขั้ว SPD ภายใต้เงื่อนไขในห้องปฏิบัติการที่กำหนด ในการติดตั้งจริง อินดักแตนซ์ของสายเชื่อมต่ออาจเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพิ่มเติมในระหว่างการปล่อยกระแสไฟกระชาก

ดังนั้น:

• ทำให้สายเชื่อมต่อสั้นและตรงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
• หลีกเลี่ยงการทำวงจรลูปและการดัดงอที่แหลมคมโดยไม่จำเป็น
• ติดตั้ง SPD ใกล้วงจรที่ได้รับการป้องกัน
• ติดตั้งการป้องกันเพิ่มเติมในส่วนปลายทางเมื่ออุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันอยู่ไกลจาก SPD หลัก

สายเชื่อมต่อที่ยาวสามารถลดประสิทธิภาพของ SPD ที่มีค่า Up ต่ำได้ ดังนั้นการติดตั้งที่ถูกต้องจึงสำคัญเท่ากับการเลือกผลิตภัณฑ์ Phoenix Contact ยังระบุว่าสายเชื่อมต่อที่ยาวเกินไปอาจสร้างปัญหาในการติดตั้งและแนะนำให้ใส่ใจเรื่องความยาวและการจัดวางสาย 

จุดเน้นในการเลือกใช้งานจริง

ตำแหน่งการป้องกัน	จุดเน้นหลักในการเลือก
ทางเข้าบริการอาคาร	สมดุลระหว่าง Iimp และ Up
แผงจ่ายไฟหลักหรือแผงจ่ายไฟย่อย	ตรวจสอบ In, Imax และ Up
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อการทำงาน	เลือกค่า Up ที่ต่ำเพียงพอและติดตั้ง SPD ใกล้กับโหลด
ชนิด SPD แบบรวม Type 1+2	ตรวจสอบ Iimp, In และ Up ร่วมกัน
ระยะทางไกลระหว่างตู้จ่ายไฟ	พิจารณาเพิ่ม SPD ปลายทาง downstream

บันทึกทางวิศวกรรม：
อย่าเลือก SPD โดยพิจารณาจากค่า Up ต่ำสุดเพียงอย่างเดียว SPD ที่มีค่า Up ต่ำแต่ความสามารถในการระบายกระแสไม่เพียงพออาจเสียหายจากกระแสฟ้าผ่าที่คาดว่าจะเกิดขึ้น ในทางกลับกัน SPD ที่มีความสามารถในการระบายกระแสสูงแต่ค่า Up สูงเกินไปอาจไม่สามารถป้องกันอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อนได้อย่างเพียงพอ.
การเลือกขั้นสุดท้ายควรสมดุลระหว่าง:
Uc + Up + Iimp/In/Imax + แรงดันทนทานของอุปกรณ์ + ระยะการติดตั้ง

ขั้นตอนที่ 5: ยืนยันจำนวนขั้ว, อุปกรณ์ตัดวงจร, การส่งสัญญาณระยะไกล และการป้องกันสำรอง

หลังจากเลือกชนิด SPD และพิกัดทางไฟฟ้าแล้ว ให้ยืนยันว่าอุปกรณ์ตรงกับรูปแบบระบบและการติดตั้ง จำนวนขั้ว ฟังก์ชันตัดการเชื่อมต่อภายใน ตัวเลือกสัญญาณระยะไกล และอุปกรณ์ป้องกันสำรอง ล้วนส่งผลต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของการติดตั้ง.

ยืนยันจำนวนขั้ว

การกำหนดค่าขั้วของ SPD ควรตรงกับระบบไฟฟ้า การจัดเรียงตัวนำ และโหมดการป้องกัน.

ระบบไฟฟ้า	การกำหนดค่า SPD ทั่วไป
ระบบเฟสเดียว L–N	1P+N หรือ 2P
ระบบสามเฟสสามสาย	3P
ระบบสามเฟสสี่สาย	3P+N หรือ 4P
ระบบ TN-C	การป้องกันระหว่างตัวนำเฟสและ PEN
ระบบ TN-S หรือ TN-C-S	การป้องกันระหว่าง L–N และ N–PE ขึ้นอยู่กับวงจรที่เลือก
ระบบ TT	โดยทั่วไปใช้วงจร 3+1 หรือ 1+1
ระบบ DC หรือ PV	เลือกการกำหนดค่าขั้วตามแรงดันระบบ ขั้วไฟฟ้า และการจัดเรียงกราวด์

จำนวนขั้วเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอที่จะระบุความเหมาะสม วงจรป้องกันต้องตรงกับระบบกราวด์และแรงดันที่อาจเกิดขึ้นระหว่างตัวนำด้วย.

ตรวจสอบอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อ

SPD ส่วนใหญ่มีอุปกรณ์ตัดความร้อนภายในที่แยกส่วนประกอบป้องกันออกจากระบบไฟฟ้าเมื่อถึงอายุการใช้งานหรือเกิดความร้อนเกิน
อุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อช่วยลดความเสี่ยงของ:

• การเกิดความร้อนหนี (Thermal runaway)
• ความร้อนสูงเกินไป
• ไฟฟ้าลัดวงจร
• อัคคีภัยที่เกิดจาก MOV หรือชิ้นส่วนป้องกันอื่นที่เสียหาย

SPD ควรมีตัวแสดงสถานะที่ชัดเจนเพื่อให้เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาสามารถระบุได้เมื่อโมดูลป้องกันจำเป็นต้องเปลี่ยน.

พิจารณาว่าจำเป็นต้องใช้สัญญาณระยะไกลหรือไม่

หน้าสัมผัสสัญญาณระยะไกลช่วยให้สามารถตรวจสอบสถานะการทำงานของ SPD จากแผงควบคุม ระบบสัญญาณเตือน PLC หรือระบบบริหารจัดการอาคาร.

สัญญาณระยะไกลมีประโยชน์โดยเฉพาะใน:

• สถานีไฟฟ้าย่อยที่ไม่มีคนดูแล
• สายการผลิตในอุตสาหกรรม
• ศูนย์ข้อมูล
• สิ่งอำนวยความสะดวกด้านโทรคมนาคม
• โรงไฟฟ้าโซลาร์ PV
• ระบบไฟฟ้าที่สำคัญ

เมื่อต้องการการตรวจสอบระยะไกล ให้ตรวจสอบชนิดหน้าสัมผัส การจัดเรียงขั้วต่อ แรงดันพิกัด และกระแสพิกัดของหน้าสัมผัสสัญญาณ.

เลือกอุปกรณ์ป้องกันสำรอง

SPD อาจต้องใช้ฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ต้นทางเพื่อป้องกันวงจรหาก SPD ทำงานผิดปกติหรือเกิดไฟฟ้าลัดวงจรภายใน.

ควรเลือกอุปกรณ์ป้องกันสำรองตาม:

• ฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์สำรองสูงสุดที่ผู้ผลิตกำหนด
• กระแสลัดวงจรที่มีอยู่ที่จุดติดตั้ง
• พิกัดกระแสลัดวงจรของ SPD
• ชนิดและพื้นที่หน้าตัดของตัวนำเชื่อมต่อ
• การประสานงานกับอุปกรณ์ป้องกันต้นทาง

อย่าเลือกฟิวส์สำรองหรือเบรกเกอร์วงจรตามพิกัดกระแสคายประจุของ SPD เท่านั้น ปฏิบัติตามตารางการประสานงานและคำแนะนำการติดตั้งของผู้ผลิต.

คู่มือการเลือกใช้งานจริง

รายการคัดเลือก	ประเด็นหลักที่ต้องยืนยัน
จำนวนขั้ว	ให้ตรงกับตัวนำเฟส ตัวนำนิวทรัล และระบบการต่อลงดิน
อุปกรณ์ตัดวงจร	ยืนยันการตัดวงจรความร้อนภายในและข้อบ่งชี้สถานะที่มองเห็นได้
การส่งสัญญาณระยะไกล	ยืนยันว่าจำเป็นต้องมีการแจ้งเตือนระยะไกลหรือการตรวจสอบระบบหรือไม่
การป้องกันสำรอง	ปฏิบัติตามพิกัดฟิวส์หรือเบรกเกอร์วงจรที่ผู้ผลิตแนะนำ
โมดูลที่เปลี่ยนได้	ตรวจสอบว่าสามารถเปลี่ยนตลับป้องกันได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนฐานหรือไม่
พิกัดกระแสลัดวงจร	ยืนยันความเหมาะสมสำหรับกระแสลัดวงจรที่คาดหวัง

บันทึกทางวิศวกรรม
SPD ที่มีพิกัด Uc, Up และกระแสคายประจุที่ถูกต้องอาจยังไม่เหมาะสมหากการกำหนดค่าขั้วหรือการป้องกันสำรองไม่ถูกต้อง ควรตรวจสอบการจัดวางการติดตั้งทั้งหมดเสมอ แทนที่จะเลือก SPD จากพารามิเตอร์บนฉลากด้านหน้าเท่านั้น.

ขั้นตอนที่ 6: ตรวจสอบการประสานงานพลังงานระหว่าง SPD หลายตัว

เมื่อติดตั้ง SPD หลายตัวในระดับต่างๆ ของระบบไฟฟ้า จะต้องทำงานในลำดับที่ประสานกัน SPD ต้นทางควรคายพลังงานเซอร์จสูงสุด ในขณะที่ SPD ปลายทางลดแรงดันตกค้างเพิ่มเติมก่อนที่จะไปถึงอุปกรณ์ที่ไวต่อสัญญาณ.
การประสานงานพลังงานที่เหมาะสมป้องกันไม่ให้ SPD ปลายทางรับภาระเกินก่อนที่อุปกรณ์ต้นทางจะเบี่ยงกระแสเซอร์จหลักไปแล้ว.

การจัดวางการป้องกันแบบเรียงซ้อนทั่วไป

ระดับการป้องกัน	ชนิด SPD ทั่วไป	ตำแหน่งติดตั้งทั่วไป	ฟังก์ชันหลัก
ขั้นที่หนึ่ง	ประเภท 1 หรือ ประเภท 1+2	ทางเข้าบริการหรือสวิตช์บอร์ดหลัก	คายกระแสฟ้าผ่าพลังงานสูง
ขั้นที่สอง	ประเภท 2	ตู้จ่ายไฟย่อยหรือตู้ควบคุม	จำกัดเซอร์จตกค้างและแรงดันเกินจากการสับเปลี่ยน
ขั้นสุดท้าย	ประเภท 3	ใกล้กับอุปกรณ์ที่ไวต่อสัญญาณ	ลดแรงดันตกค้างเพิ่มเติม

ตรวจสอบระยะห่างระหว่าง SPD

ความยาวสายเคเบิลระหว่าง SPD สองตัวส่งผลต่อการแบ่งพลังงานไฟกระชาก อินดักแตนซ์ของสายเชื่อมต่อช่วยสร้างความต่างแรงดันที่จำเป็นสำหรับ SPD ด้านบนและด้านล่างให้ทำงานตามลำดับที่ถูกต้อง
อย่างไรก็ตาม ไม่มีกฎระยะห่างเดียวที่ใช้ได้กับทุกcombination ของ SPD ระยะห่างที่ต้องการขึ้นอยู่กับ:

• เทคโนโลยี SPD และการออกแบบภายใน
• ค่า Up ของต้นทางและปลายทาง
• พิกัดกระแสคายประจุ
• การเดินสายเคเบิลและความยาวตัวนำ
• ข้อมูลการประสานงานที่ทดสอบโดยผู้ผลิต

การติดตั้งบางแห่งใช้ความยาวสายเคเบิลเพื่อให้การแยกสัญญาณตามธรรมชาติ ในกรณีที่ระยะห่างที่มีไม่เพียงพอ อาจจำเป็นต้องใช้combination SPD ที่ประสานกันหรือองค์ประกอบการแยกสัญญาณที่กำหนดไว้.

ใช้combination ที่ผ่านการตรวจสอบจากผู้ผลิต

วิธีที่ปลอดภัยที่สุดคือเลือก SPD ด้านบนและด้านล่างที่ได้รับการทดสอบและยืนยันว่าเป็นชุดประสานพลังงานโดยผู้ผลิต
ตรวจสอบเอกสารของผู้ผลิตสำหรับ:

• combination SPD ต้นทางและปลายทางที่ได้รับอนุญาต
• ระยะห่างขั้นต่ำ
• ว่าจำเป็นต้องมีองค์ประกอบการแยกสัญญาณเพิ่มเติมหรือไม่
• ความสามารถกระแสคายประจุสูงสุด
• ข้อกำหนดอุปกรณ์ป้องกันสำรอง
• ระดับการป้องกันแรงดันที่มีประสิทธิผลที่โหลด

อย่าสมมติว่า SPD สองตัวประสานกันได้เพียงเพราะตัวหนึ่งเป็น Type 1 และอีกตัวเป็น Type 2

พิจารณาระยะห่างไปยังอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน

เมื่ออุปกรณ์ที่มีความไวตั้งอยู่ห่างจาก SPD หลัก อาจจำเป็นต้องมี SPD ปลายน้ำเพิ่มเติม สายเคเบิลยาวสามารถรับคลื่นกระชากแบบเหนี่ยวนำใหม่ได้ และยังสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ไปถึงอุปกรณ์ได้.
สำหรับวงจรจำหน่ายแบบยาว ควรพิจารณาติดตั้ง:

• การป้องกัน Type 2 ในตู้จ่ายไฟปลายน้ำ
• การป้องกัน Type 3 ใกล้กับอุปกรณ์ปลายทางที่มีความไว
• อุปกรณ์ SPD เพิ่มเติมตามที่โครงการหรือคำแนะนำของผู้ผลิตกำหนด

รายการตรวจสอบการประสานงานเชิงปฏิบัติ

รายการที่ต้องตรวจสอบ	ข้อกำหนดในการเลือก
ลำดับของ SPD	Type 1 หรือ Type 1+2 ต้นน้ำ ตามด้วย Type 2 และ Type 3 ในตำแหน่งที่จำเป็น
ความสามารถในการรับพลังงาน	SPD ต้นน้ำรองรับพลังงานกระชากสูงสุด
การจำกัดแรงดันไฟฟ้า	SPD ปลายน้ำให้ระดับการป้องกันที่มีประสิทธิผลต่ำกว่า
ระยะห่างในการแยก	ปฏิบัติตามข้อกำหนดที่ผ่านการทดสอบจากผู้ผลิต
การจัดวางสายเคเบิล	เก็บการเชื่อมต่อ SPD ทั้งหมดให้สั้นและตรง
ความเข้ากันได้ของผลิตภัณฑ์	ใช้ชุดค่าผสมที่ผ่านการตรวจสอบและประสานงานแล้วเมื่อเป็นไปได้
ระยะห่างของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน	เพิ่มการป้องกันปลายน้ำเมื่อโหลดอยู่ห่างจาก SPD หลัก

บันทึกทางวิศวกรรม
การประสานพลังงานไม่เกิดขึ้นเพียงแค่ติดตั้ง SPD หลายตัวต่อกัน อุปกรณ์ต้องแบ่งพลังงานไฟกระชากอย่างถูกต้องโดยไม่ทำให้หน่วยปลายทางทำงานเกินกำลัง
ระบบที่ประสานงานได้ไม่ดีอาจทำให้ SPD Type 2 หรือ Type 3 ทำงานเร็วเกินไปและดูดซับพลังงานมากกว่าที่จะทนได้ ดังนั้นการประสานงานขั้นสุดท้ายควรเป็นไปตามข้อมูลชุดค่าผสมที่ผ่านการทดสอบของผู้ผลิตและคำแนะนำในการติดตั้ง.

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากมักใช้ที่ไหน?

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากถูกใช้อย่างแพร่หลายในระบบไฟฟ้าที่พักอาศัย อาคารพาณิชย์ อุตสาหกรรม การสื่อสาร พลังงานหมุนเวียน การขนส่ง และระบบไฟฟ้ากลางแจ้ง วัตถุประสงค์หลักคือการปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์จากแรงดันเกินชั่วคราวที่เกิดจากฟ้าผ่า การสับเปลี่ยน และการรบกวนของระบบไฟฟ้า.
ประเภท SPD ที่ต้องการขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของระบบ ตำแหน่งการติดตั้ง การจัดระบบสายดิน ความไวของอุปกรณ์ และการสัมผัสกับไฟกระชากที่คาดไว้.

การใช้งาน	อุปกรณ์ทั่วไปที่ได้รับการป้องกัน	แนวทางการป้องกันทั่วไป
อาคารที่พักอาศัย	เครื่องใช้ในครัวเรือน คอมพิวเตอร์ ระบบรักษาความปลอดภัย และอุปกรณ์บ้านอัจฉริยะ	Type 2 ที่ตู้จ่ายไฟหลัก; Type 1 หรือ Type 1+2 อาจจำเป็นสำหรับอาคารที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก
อาคารพาณิชย์	ลิฟต์ ระบบ HVAC สัญญาณเตือนไฟไหม้ CCTV เซิร์ฟเวอร์ และระบบบริหารจัดการอาคาร	Type 1 หรือ Type 1+2 ที่จุดเข้าบริการ ตามด้วยการป้องกัน Type 2 ในตู้จ่ายไฟปลายน้ำ
โรงงานอุตสาหกรรม	PLC ไดรฟ์ปรับความถี่ได้ เซ็นเซอร์ อุปกรณ์อัตโนมัติ และสายการผลิต	การป้องกัน Type 1, Type 2 และ Type 3 ที่ประสานงานกัน
ศูนย์ข้อมูลและระบบสื่อสาร	เซิร์ฟเวอร์ ระบบ UPS อุปกรณ์เครือข่าย อุปกรณ์สื่อสาร และสายสัญญาณ	SPD บนสายไฟฟ้าร่วมกับการป้องกันสายข้อมูลและสัญญาณเฉพาะ
ระบบโซลาร์เซลล์ PV	โมดูล PV กล่องรวมสาย อินเวอร์เตอร์ และวงจรจำหน่าย AC/DC	SPD DC ด้าน PV และ SPD AC ด้านเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์
สถานีชาร์จ EV	เครื่องชาร์จ AC เครื่องชาร์จเร็ว DC คอนโทรลเลอร์ โมดูลชำระเงิน และอุปกรณ์สื่อสาร	การป้องกันด้วย SPD ที่แหล่งจ่ายขาเข้าและอุปกรณ์ชาร์จ
ระบบพลังงานลมและกักเก็บพลังงาน	คอนเวอร์เตอร์ อินเวอร์เตอร์ ระบบจัดการแบตเตอรี่ ตู้ควบคุม และอุปกรณ์ตรวจสอบ	เลือก SPD AC และ DC ตามสถาปัตยกรรมระบบ
อุปกรณ์กลางแจ้งและไฟ LED	ไฟถนน ระบบจราจร กล้องวงจรปิด ป้ายอิเล็กทรอนิกส์ และตู้ควบคุมกลางแจ้ง	การป้องกัน SPD ใกล้อุปกรณ์กลางแจ้งที่เปิดเผย

ในทางปฏิบัติ ระบบที่ใหญ่ขึ้นหรือซับซ้อนมากขึ้นมักต้องการการป้องกันแรงดันเกินหลายขั้นตอน SPD ที่มีกำลังสูงอาจติดตั้งที่ทางเข้าบริการหลัก ขณะที่ SPD ประเภท 2 หรือ ประเภท 3 เพิ่มเติมจะติดตั้งใกล้กับตู้กระจายไฟฟ้าด้านล่างและอุปกรณ์ที่ไวต่อแรงดัน

อุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกินควรติดตั้งที่ใด?

ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกินขึ้นอยู่กับการเลือกประเภท SPD ที่ถูกต้องเท่านั้น, ไม่พอ แต่ยังขึ้นกับการติดตั้งในตำแหน่งที่เหมาะสมภายในระบบไฟฟ้า การติดตั้งที่ถูกต้องช่วยให้แน่ใจว่าพลังงานไฟกระชากจะถูกเบี่ยงเบนไปยังดินอย่างปลอดภัยก่อนที่จะถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าหรืออิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อแรงดัน
ในงานติดตั้งแรงดันต่ำส่วนใหญ่ SPD จะติดตั้งเป็นขั้นตอนเพื่อให้การป้องกันที่ประสานกันตั้งแต่ทางเข้าบริการจนถึงโหลดสุดท้าย

ตำแหน่งติดตั้ง SPD ทั่วไป

ตำแหน่งติดตั้ง	ประเภท SPD ที่แนะนำ	วัตถุประสงค์หลัก
จุดเข้าสู่ระบบบริการ	ประเภท 1 หรือ ประเภท 1+2	เบี่ยงเบนกระแสฟ้าผ่าที่มีกำลังสูงเข้าสู่ตัวอาคาร
ตู้กระจายไฟหลัก	ประเภท 2	ป้องกันวงจรไฟฟ้าด้านล่างจากแรงดันเกินจากการสวิตชิ่งและแรงดันเกินฟ้าผ่าที่ตกค้าง
ตู้กระจายไฟย่อย	ประเภท 2	ให้การป้องกันเพิ่มเติมสำหรับวงจรสาขา
ใกล้กับอุปกรณ์ที่ไวต่อสัญญาณ	ประเภท 3	ลดแรงดันเกินที่เหลือก่อนที่จะถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อแรงดัน
กล่องรวมสาย PV หรือ แผงจ่ายไฟ DC	ประเภท DC 1+2 หรือ ประเภท DC 2	ป้องกันวงจร DC ของโซลาร์เซลล์และอินเวอร์เตอร์
ตู้ควบคุมและระบบสื่อสาร	SPD ประเภท 2, ประเภท 3 หรือ SPD สายสัญญาณ	ป้องกัน PLC อุปกรณ์สื่อสาร และอิเล็กทรอนิกส์ควบคุม

คำแนะนำการติดตั้ง

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการป้องกันที่ดีที่สุด SPD ควรติดตั้งให้ใกล้กับอุปกรณ์หรือจุดกระจายที่ต้องการป้องกันมากที่สุด สายเชื่อมต่อควรสั้นและตรงเพื่อลดแรงดันเหนี่ยวนำเพิ่มเติมในระหว่างการปลดปล่อยแรงดันเกิน.
เมื่อระยะห่างระหว่าง SPD หลักกับอุปกรณ์ที่ป้องกันมีความยาวค่อนข้างมาก อาจจำเป็นต้องติดตั้ง SPD เพิ่มเติมด้านล่างเพื่อรักษาระดับการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการติดตั้ง SPD

แม้อุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกินที่เลือกอย่างถูกต้องอาจล้มเหลวในการให้การป้องกันที่มีประสิทธิภาพหากติดตั้งผิดพลาด ข้อผิดพลาดในการติดตั้งทั่วไปอาจเพิ่มแรงดันตกค้าง ลดอายุการใช้งานของ SPD หรือป้องกันไม่ให้กระแสแรงดันเกินถูกเบี่ยงเบนอย่างปลอดภัย ปัญหาต่อไปนี้ควรตรวจสอบในระหว่างการติดตั้งและการทดสอบ

ข้อผิดพลาดทั่วไป	เหตุใดจึงเป็นปัญหา	แนวทางปฏิบัติที่แนะนำ
ติดตั้ง SPD ประเภทผิด	SPD ประเภท 2 หรือ ประเภท 3 อาจไม่สามารถทนต่อพลังงานแรงดันเกินที่คาดว่าจะเกิดที่ทางเข้าบริการหลักได้	จับคู่ประเภท SPD กับตำแหน่งติดตั้งและระดับการสัมผัสแรงดันเกิน
การเลือกค่า Uc ที่ไม่ถูกต้อง	ค่าของ Uc ที่ต่ำเกินไปอาจทำให้เกิดการทำงานก่อนเวลาอันควรหรือความเสียหาย; ค่าสูงเกินไปอาจลดประสิทธิภาพการป้องกัน	เลือกค่า Uc ตามแรงดันระบบและรูปแบบการต่อลงดิน
การใช้สายเชื่อมต่อที่ยาวเกินไป	สายที่ยาวจะเพิ่มแรงดันเหนี่ยวนำในระหว่างการปล่อยกระแสไฟกระชากและเพิ่มระดับการป้องกันที่มีประสิทธิภาพ	รักษาเส้นทางการเชื่อมต่อให้สั้น ตรง และไม่มีวงจรที่ไม่จำเป็น
การกราวด์หรือการเชื่อมต่อศักย์เท่าที่ไม่ดี	เส้นทางกราวด์ที่มีความต้านทานสูงอาจป้องกันไม่ให้กระแสไฟกระชากถูกปล่อยออกอย่างมีประสิทธิภาพ	ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการกราวด์และการเชื่อมต่อศักย์เท่ามีความน่าเชื่อถือ
การละเลยการป้องกันสำรอง	ความผิดพลาดภายใน SPD อาจไม่ถูกตัดออกจากระบบไฟฟ้าอย่างปลอดภัย	ติดตั้งฟิวส์หรือเบรกเกอร์ตามที่ผู้ผลิตกำหนด
การติดตั้ง SPD เพียงตัวเดียวในระบบขนาดใหญ่	SPD ตัวเดียวอาจไม่ให้การป้องกันที่เพียงพอสำหรับตู้จ่ายไฟที่อยู่ไกลหรือโหลดที่ไวต่อสัญญาณรบกวน	ใช้การป้องกันหลายขั้นตอนที่ประสานกันเมื่อจำเป็น
การใช้ขั้วหรือการกำหนดวงจรที่ไม่ถูกต้อง	SPD อาจไม่ป้องกันสายไฟที่จำเป็นทั้งหมดหรืออาจไม่เหมาะสมกับระบบกราวด์	จับคู่วงจร SPD กับเฟส นิวตรอน ขั้ว และการจัดการกราวด์
การไม่ประสานงาน SPD หลายตัว	SPD ที่อยู่ด้านล่างอาจดูดซับพลังงานไฟกระชากมากกว่าที่สามารถทนได้	ใช้ชุดประสานงานที่ได้รับการตรวจสอบจากผู้ผลิต
การติดตั้ง SPD ไกลเกินไปจากอุปกรณ์ที่ต้องการป้องกัน	สายเคเบิลด้านล่างที่ยาวอาจทำให้เกิดไฟกระชากเหนี่ยวนำเพิ่มเติมหรือเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ถึงอุปกรณ์	เพิ่มการป้องกันประเภท 2 หรือประเภท 3 ด้านล่างเมื่อจำเป็น
การไม่ตรวจสอบหรือเปลี่ยน SPD ที่เสีย	เมื่อ SPD หมดอายุการใช้งาน วงจรอาจไม่ได้รับการป้องกันอีกต่อไป	ตรวจสอบตัวบ่งชี้สถานะและเปลี่ยนโมดูลที่เสียทันที

เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดเหล่านี้:

• เลือก SPD ตามแรงดันระบบ การจัดระบบกราวด์ และตำแหน่งการติดตั้ง
• รักษาเส้นทางการเชื่อมต่อทั้งหมดให้สั้นและตรงตามความเหมาะสม
• ใช้เครื่องมือป้องกันสำรองที่ถูกต้อง
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการกราวด์และการเชื่อมต่อศักย์เท่ามีความน่าเชื่อถือ
• ตรวจสอบการประสานงานระหว่าง SPD ด้านบนและด้านล่าง
• ตรวจสอบตัวบ่งชี้สถานะของ SPD ในระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติ

บันทึกทางวิศวกรรม
SPD เป็นเพียงส่วนหนึ่งของระบบป้องกันไฟกระชาก ประสิทธิภาพจริงขึ้นอยู่กับการเดินสายไฟ คุณภาพการกราวด์ การป้องกันสำรอง ระยะทางการติดตั้ง และการประสานงานกับ SPD ตัวอื่นๆ
SPD ประสิทธิภาพสูงยังสามารถให้การป้องกันที่ไม่ดีได้หากการติดตั้งไม่ถูกต้อง

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

สามารถใช้ SPD โดยไม่มีฟิวส์สำรองหรือเบรกเกอร์วงจรได้หรือไม่?

ขึ้นอยู่กับการออกแบบ SPD และข้อกำหนดการติดตั้งของผู้ผลิต SPD บางรุ่นต้องการฟิวส์สำรองหรือเบรกเกอร์วงจรภายนอก ขณะที่บางรุ่นอาจมีการป้องกันกระแสเกินในตัว
อุปกรณ์ป้องกันสำรองใช้สำหรับตัดการเชื่อมต่อ SPD อย่างปลอดภัยหากเกิดวงจรลัดวงจรภายในหรือถึงอายุการใช้งาน ควรเลือกเรตติ้งไม่เพียงแค่ตามเรตติ้งกระแสคายประจุของ SPD เท่านั้น
ควรปฏิบัติตามเรตติ้งฟิวส์สำรองหรือเบรกเกอร์วงจรสูงสุดที่ผู้ผลิตระบุ ข้อกำหนดกระแสลัดวงจร และคำแนะนำการประสานงานอย่างเคร่งครัด

ควรบำรุงรักษาอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอย่างไร?

การบำรุงรักษา SPD ส่วนใหญ่เป็นการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอมากกว่าการซ่อมแซมภายใน ในระหว่างการบำรุงรักษาไฟฟ้าระยะปกติ ให้ตรวจสอบสถานะตัวบ่งชี้ สัญญาณเตือนระยะไกล ความแน่นของขั้วต่อ สัญญาณความร้อนเกิน และสภาพของอุปกรณ์ป้องกันสำรอง
ควรตรวจสอบ SPD หลังจากเกิดพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรง เหตุการณ์ฟ้าผ่า ความผิดพลาดของระบบไฟฟ้าหลัก หรือการตัดวงจรซ้ำของอุปกรณ์ป้องกันต้นทาง
เปลี่ยน SPD หรือโมดูลป้องกันแบบเสียบถ้าหาก:

• ตัวบ่งชี้สถานะแสดงความล้มเหลว
• สัญญาณเตือนระยะไกลถูกเปิดใช้งาน
• ตัวตู้มีสีเปลี่ยน ร้าว หรือร้อนเกินไป
• ฟิวส์สำรองหรือเบรกเกอร์วงจรทำงานเนื่องจากความผิดพลาดของ SPD
• ถึงเกณฑ์การเปลี่ยนตามคำแนะนำของผู้ผลิต

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากมีอายุการใช้งานนานเท่าใด?

SPD ไม่มีอายุการใช้งานที่กำหนดตายตัว อายุการใช้งานขึ้นอยู่กับจำนวน ขนาด และระยะเวลาของไฟกระชากที่ดูดซับ รวมถึงแรงดันระบบ แรงดันเกินชั่วคราว สภาพแวดล้อม และคุณภาพผลิตภัณฑ์
SPD อาจใช้งานได้นานหลายปีในสภาพแวดล้อมที่มีไฟกระชากต่ำ แต่ไฟกระชากรุนแรงเพียงครั้งเดียวอาจลดความสามารถที่เหลือหรือทำให้เสียหายทันที
จึงควรใช้ตัวบ่งชี้สถานะและสัญญาณเตือนระยะไกลเพื่อตรวจสอบว่า SPD ยังทำงานอยู่หรือไม่ การเปลี่ยนควรขึ้นอยู่กับสภาพจริงและคำแนะนำของผู้ผลิต ไม่ใช่แค่จำนวนปีที่กำหนด

จำเป็นต้องมีการป้องกันไฟกระชากทั้ง AC และ DC หรือไม่?

อาจจำเป็นต้องมีการป้องกันไฟกระชากทั้ง AC และ DC เมื่อระบบมีวงจร AC และ DC แยกกัน SPD AC ไม่สามารถแทนที่ SPD DC ได้โดยอัตโนมัติเพราะอุปกรณ์ทั้งสองออกแบบมาสำหรับลักษณะแรงดันไฟฟ้า ความต้องการดับประกายไฟ และการจัดระบบที่แตกต่างกัน
ตัวอย่างเช่น ระบบโซลาร์ PV อาจต้องการ:

• SPD DC ที่แผง PV กล่องรวมสาย หรือขาเข้า DC ของอินเวอร์เตอร์
• SPD AC ที่ขาออกของอินเวอร์เตอร์หรือแผงจ่ายไฟ AC

ระบบเก็บพลังงาน ระบบชาร์จ EV และวงจรควบคุม DC ในอุตสาหกรรมอาจต้องการการป้องกัน AC และ DC แยกกัน
SPD ที่เลือกต้องมีเรตติ้งสำหรับแรงดันระบบจริง ขั้วไฟฟ้า การต่อกราวด์ และแรงดันใช้งานต่อเนื่องสูงสุด

SPD ที่เสียหายยังสามารถปกป้องอุปกรณ์ได้หรือไม่?

ไม่ควรถือว่า SPD ที่เสียหายยังให้การป้องกันที่มีประสิทธิภาพ SPD บางรุ่นมีอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อภายในที่แยกส่วนป้องกันที่ล้มเหลวออก ในขณะที่วงจรไฟฟ้ายังคงมีพลังงานอยู่
ในสภาพนี้ อุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออาจยังทำงานได้ แต่การป้องกันไฟกระชากอาจสูญเสียไปบางส่วนหรือทั้งหมดแล้ว
หากตัวบ่งชี้สถานะแสดงความล้มเหลว หรือสัญญาณเตือนระยะไกลถูกเปิดใช้งาน ควรเปลี่ยน SPD หรือโมดูลป้องกันโดยเร็วที่สุด การใช้งานต่อโดยไม่เปลี่ยนอาจทำให้อุปกรณ์ด้านล่างไม่ได้รับการป้องกัน

จำเป็นต้องมี SPD สำหรับระบบโซลาร์ PV หรือไม่?

ข้อกำหนด SPD สำหรับระบบโซลาร์ PV ขึ้นอยู่กับมาตรฐานไฟฟ้าที่ใช้ การออกแบบป้องกันฟ้าผ่า ความเสี่ยงในการติดตั้ง การเดินสาย และข้อบังคับท้องถิ่น
ระบบ PV มีความเสี่ยงต่อไฟกระชากเหนี่ยวนำสูงเนื่องจากโมดูลและสาย DC มักติดตั้งภายนอกและครอบคลุมพื้นที่กว้าง SPD มักติดตั้งที่ฝั่ง DC ฝั่ง AC หรือทั้งสองฝั่ง
ตำแหน่งทั่วไป ได้แก่:

• กล่องรวมสาย PV
• อินพุต DC ของอินเวอร์เตอร์
• เอาต์พุต AC ของอินเวอร์เตอร์
• ตู้จ่ายไฟ AC หลัก

ประเภท SPD ที่ต้องการขึ้นอยู่กับว่าตึกมีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกหรือไม่ ระยะห่างการแยกแรงดัน ระบบแรงดันไฟฟ้า และระดับการสัมผัสฟ้าผ่า
ดังนั้น การเลือก SPD ไม่ได้ขึ้นอยู่กับเพียงแค่ระบบเป็นโซลาร์เซลล์เท่านั้น ความจำเป็น ประเภท และตำแหน่งติดตั้งควรกำหนดตามข้อกำหนดโครงการที่ใช้บังคับและการประเมินความเสี่ยง

เอกสารอ้างอิงและแหล่งข้อมูลทางเทคนิค

⁠IEC 61643-11:2025 – อุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกินแรงดันต่ำ – ข้อกำหนดและวิธีทดสอบ — คณะกรรมการไฟฟ้านานาชาติ (IEC)

IEC 61643-12 – อุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกินแรงดันต่ำ – หลักการเลือกและการใช้งาน — คณะกรรมการไฟฟ้านานาชาติ (IEC)

UL 1449 – มาตรฐานสำหรับอุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกิน — UL Solutions.

NFPA 70 – รหัสไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC) — สมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติ

⁠IEEE C62.41.2 – แนวทางปฏิบัติที่แนะนำเกี่ยวกับการจำแนกแรงดันเกินในวงจรไฟฟ้า AC แรงดันต่ำ — สถาบันวิศวกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

NEMA – แนวทางอุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกินแรงดันต่ำ— สมาคมผู้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าแห่งชาติ

⁠IEC 62305-4 – การป้องกันฟ้าผ่า – ระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ภายในโครงสร้าง— คณะกรรมการไฟฟ้านานาชาติ (IEC)

IEC 61643-32 – อุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกินที่เชื่อมต่อกับด้าน DC ของการติดตั้งโซลาร์เซลล์— คณะกรรมการไฟฟ้านานาชาติ (IEC)