13-11-2566
บทบาทของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรงจากแสงอาทิตย์คืออะไร?ฉันคิดว่านักออกแบบไฟฟ้าส่วนใหญ่มีความชัดเจนมากฟ้าผ่าถือเป็นภัยพิบัติทางธรรมชาติที่ร้ายแรง การเกิดฟ้าผ่าที่เกิดจากแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวนั้นเป็นเรื่องง่ายมากที่จะทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าของอาคาร โดยเฉพาะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ส่งผลให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อองค์กรดังนั้นการป้องกันฟ้าผ่าและการป้องกันความปลอดภัยในเทคโนโลยีป้องกันไฟกระชากจึงกลายเป็นประเด็นร้อนในปัจจุบันดังนั้นอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรงควรเลือกอย่างไร?
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยี ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์จึงมีความหลากหลายมากขึ้นเรื่อยๆ และการใช้งานก็แพร่หลายมากขึ้นเรื่อยๆอย่างไรก็ตาม ระดับความต้านทานแรงดันไฟกระชากของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์เหล่านี้โดยทั่วไปจะต่ำกว่าระดับความต้านทานแรงดันไฟกระชากของอุปกรณ์กระจายแรงดันต่ำ ดังนั้นจึงเสี่ยงต่อความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า เช่น ความเสียหายจากแรงดันไฟกระชากสิ่งที่เรียกว่าไฟกระชากหรือที่รู้จักกันในชื่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว คือความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่เกิดขึ้นในวงจร และโดยทั่วไปอาจคงอยู่ประมาณหนึ่งในล้านวินาทีในวงจร เช่น ในสภาพอากาศที่มีฟ้าผ่า พัลส์ฟ้าผ่าอาจยังคงสร้างแรงดันไฟฟ้าต่อไป ความผันผวนของวงจร
ระบบวงจรไฟฟ้า 220V จะสร้างความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าทันทีอย่างต่อเนื่อง โดยอาจสูงถึง 5,000 หรือ 10,000V ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าไฟกระชากหรือแรงดันไฟเกินชั่วคราวพื้นที่ฟ้าผ่าเพิ่มมากขึ้นในประเทศจีน และฟ้าผ่าเป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างแรงดันไฟกระชากในสาย ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเสริมการป้องกันฟ้าผ่าในระบบจำหน่ายแรงดันต่ำ
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPDหลักการทำงานคือ เมื่อสายไฟ สายส่งสัญญาณมีแรงดันไฟเกินชั่วคราว ตัวป้องกันไฟกระชากจะเป็นตัวระบายแรงดันไฟเกินเพื่อจำกัดแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์ทนได้ จึงเป็นการป้องกันอุปกรณ์จากไฟฟ้าช็อต
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในสถานการณ์ปกติ ในสภาวะต้านทานสูง ไม่มีกระแสไฟรั่วเมื่อมีแรงดันไฟเกินในวงจร เครื่องป้องกันไฟกระชากจะถูกกระตุ้นในระยะเวลาอันสั้นมาก ซึ่งเป็นการรั่วของพลังงานแรงดันไฟเกิน เพื่อป้องกันอุปกรณ์แรงดันไฟฟ้าเกินจะหายไป อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเพื่อคืนสถานะความต้านทานสูง จะไม่ส่งผลกระทบต่อแหล่งจ่ายไฟปกติเลย
ปัจจุบันการออกแบบเครื่องป้องกันไฟกระชากกระแสตรงกระแสตรงยังมีข้อบกพร่องในการก่อสร้างจริงหลายประการทำให้เกิดปัญหามากมายถึงขั้นทำให้โครงการล่าช้าออกไป ดังนี้
1) คำอธิบายการออกแบบเรียบง่ายเกินไป ความหมายไม่ชัดเจน และข้อกำหนดในการติดตั้งไม่เฉพาะเจาะจงเพียงพอ ซึ่งอาจทำให้เกิดความไม่แน่นอนได้มากในระหว่างการก่อสร้าง และอาจก่อให้เกิดความเสียหายหรือสูญเสียทางเศรษฐกิจต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ได้ มีการป้องกัน.
2) การออกแบบเครื่องป้องกันไฟกระชากกระแสตรงไม่ยืดหยุ่นเพียงพอ และบางครั้งก็นำไปใช้โดยตรงกับแบบก่อสร้างป้องกันฟ้าผ่าแบบคงที่ ซึ่งไม่ได้ขึ้นอยู่กับระบบสายดินของระบบจำหน่ายสำหรับการออกแบบที่กำหนดเป้าหมาย อาจนำไปสู่เครื่องป้องกันไฟกระชากในสายไฟเฉพาะ ข้อผิดพลาดในการติดตั้ง
3) ในแผนภาพระบบจำหน่าย พารามิเตอร์การออกแบบอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไม่สมบูรณ์ เช่น ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า UP ไม่ว่าจะป้องกันการระเบิด แรงดันไฟฟ้าสูงสุด Uc และพารามิเตอร์ที่สำคัญอื่น ๆ ไม่ได้รับการออกแบบ หรือพารามิเตอร์บางตัวไม่ถูกต้อง ส่งผลให้เครื่องป้องกันไฟกระชากทำงานจริงหรือเกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
4) ข้อกำหนดการออกแบบไม่มีรายละเอียดโดยทั่วไปเพื่อให้มีคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับการออกแบบอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับหนังสือการออกแบบ เช่น ภาพรวมโครงการก่อสร้าง พื้นฐานสำหรับการออกแบบ ไม่ว่าจะเป็นการรวมระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ ระดับการออกแบบอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
1) คำอธิบายการออกแบบอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPD: ภาพรวมโครงการ การจำแนกประเภทการป้องกันฟ้าผ่าของอาคาร พื้นฐานสำหรับการออกแบบ ระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ ระดับการป้องกันฟ้าผ่า ระบบสายดิน วิธีที่สายเคเบิลเข้าสู่บ้าน ข้อกำหนดความต้านทานต่อสายดิน ฯลฯ
2) ระบุตำแหน่งของการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก หมายเลขกล่องไฟฟ้า ระดับการป้องกัน หมายเลข พารามิเตอร์พื้นฐาน (กระแสไฟที่จ่ายออกเล็กน้อย กระแสไฟเข้าหรือกระแสกระชาก แรงดันไฟฟ้าสูงสุดในการทำงาน Uc ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าสูงขึ้น) ฯลฯ .
ระบบจำหน่ายแรงดันต่ำระบบดึงกราวด์มี IT, TT, TN-S, TN-CS สี่รูปแบบ ดังนั้นอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPD จะขึ้นอยู่กับระบบสายดินที่แตกต่างกันของระบบจำหน่ายแรงดันต่ำและเลือกแผนภาพการเดินสายที่แตกต่างกันสำหรับ เช่น เมื่อใช้ระบบจำหน่ายไฟฟ้ากระแสสลับ TN สายจ่ายไฟฟ้าที่ต่อจากกล่องจ่ายไฟทั้งหมดในอาคารจะต้องใช้ระบบสายดิน TN-S
เมื่อสายไฟแรงดันต่ำจากตารางสำหรับสายดินหรือสายดินฝังโล่เหนือศีรษะไม่สามารถติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPDและเมื่อสายไฟฟ้าแรงต่ำทั้งหมดหรือบางส่วนสำหรับสายเหนือศีรษะ และพื้นที่ที่มีพายุฝนฟ้าคะนองมากกว่า 25d/a ในครั้งนี้ ให้ติดตั้งเครื่องป้องกันไฟกระชากเพื่อป้องกันแรงดันไฟเกินตามแนวสายไฟฟ้าเนื่องจากการเหนี่ยวนำฟ้าผ่า เพื่อให้ ระดับแรงดันไฟฟ้าเกินต่ำกว่า 2.5kV
โดยทั่วไปอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะติดตั้งอยู่ในแหล่งจ่ายไฟที่สายขาเข้า ตำแหน่งการติดตั้งอาจเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในก็ได้ แต่ในกรณีที่กรมส่งแห่งชาติตกลงให้ติดตั้งในสายไฟที่ใกล้ที่สุดจากอาคารด้วย คือ ติดตั้งในสายเหนือศีรษะเข้ากับสายเคเบิลถ้าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินมีข้อกำหนดที่สูงกว่า หรือแรงดันไฟฟ้าเกินจะนำไปสู่ผลกระทบร้ายแรงมากขึ้น เช่น ความสามารถในการทำให้เกิดการระเบิด หรือแม้แต่ไฟไหม้ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สำคัญที่สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าเกินได้ต่ำเป็นพิเศษ แต่ยังต้องเพิ่ม การติดตั้งเครื่องป้องกันไฟกระชาก
ในระบบจำหน่ายแรงดันต่ำเพื่อเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรงเมื่อปัจจัยหลักที่ต้องพิจารณามีดังนี้:
(1) กำหนดระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าด้านบนของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรงระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าขึ้นหมายถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ปลายทั้งสองด้านของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่วัดได้เมื่อกระแสไฟจ่ายที่กำหนดทำหน้าที่ โดยทั่วไปแบ่งออกเป็น 2.5, 2, 1.8, 1.5, 1.2, 1.0 หกระดับ หน่วยสำหรับ kVเพื่อป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ไฟฟ้าได้รับอันตรายจากแรงดันไฟฟ้าเกิน ก่อนอื่นเราต้องพิจารณาว่าแรงดันไฟฟ้าที่ทนต่ออิมพัลส์ของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ได้รับการป้องกันควรมากกว่าระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าด้านบนของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
(2) อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากโดยใช้โหมดการป้องกันแบบเต็มนั่นคือมีการติดตั้งสาย L-PE, LN และ LL ไว้ระหว่างอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเพื่อเล่นการป้องกันสายที่ครอบคลุมซึ่งสามารถป้องกันพัลส์ฟ้าผ่าไม่ว่าเส้นใดระหว่างแรงดันไฟฟ้าเกินจะทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีการป้องกัน.ในเวลาเดียวกัน การเปิดโหมดการป้องกันแบบเต็มของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถปล่อยพลังงานออกพร้อมกันได้ เพื่อหลีกเลี่ยงการเริ่มต้นของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจากความแตกต่างที่เกิดจากความเสียหายของตัวเอง ซึ่งจะช่วยยืดอายุของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
(3) เลือกแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุดที่ยั่งยืน Uc ของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแรงดันไฟฟ้าในการทำงานที่ยั่งยืนสูงสุดหมายถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สามารถจ่ายให้กับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอย่างต่อเนื่องโดยไม่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในลักษณะของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
(4) เลือกกระแสไฟสูงสุดที่เหมาะสมของเครื่องป้องกันไฟกระชากตามลักษณะสิ่งแวดล้อมของไซต์งานกระแสคายประจุสูงสุดหมายความว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถผ่านกระแสสูงสุดของคลื่นปัจจุบันที่ 8/20μs สองครั้งเท่านั้น โดยไม่เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอันที่จริงอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรงมีกระแสคายประจุสูงสุด
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPD แม้ว่าการป้องกันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากความเสียหายจากแรงดันไฟฟ้าเกินจะมีบทบาทอย่างมาก แต่เนื่องจากวงจรที่สร้างแรงดันไฟฟ้าเกินบางครั้งอาจเกินช่วงของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ดังนั้นเมื่ออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากทำงานเป็นเวลานานในสถานะแรงดันไฟฟ้าเกิน จะได้รับความเสียหายในระดับที่แตกต่างกัน ซึ่งได้รับผลกระทบอย่างมากจากอายุการใช้งานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากตัวอย่างเช่น เมื่อแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวสูงเกินไป อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอาจทะลุและทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรร้ายแรง ดังแสดงในรูป
หากอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไม่ได้เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับเบรกเกอร์ ไลน์เบรกเกอร์ D1 จะตัดการทำงานโดยอัตโนมัติ เนื่องจากกระแสไฟลัด lcc ยังคงมีอยู่ หลังจากเปลี่ยนอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแล้วเท่านั้น เบรกเกอร์ไลน์ลัดวงจร D1 จะปิดอีกครั้ง ทำให้ระบบสูญเสียความต่อเนื่องของแหล่งจ่ายไฟวิธีแก้ปัญหานี้คือการเชื่อมต่อเบรกเกอร์ไลน์แบบอนุกรมกับปลายด้านบนของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก เพื่อเลือกเบรกเกอร์ไลน์ที่ได้รับการจัดอันดับกระแสตามกระแสคายประจุสูงสุดของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก เพื่อให้เบรกเกอร์ทำงานได้อย่างถูกต้อง และ เส้นโค้งการสะดุดใช้ประเภท C และความสามารถในการแตกหักจะต้องมากกว่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุดที่การติดตั้งดังแสดงในตาราง:
| ไอแมกซ์(kA) | ประเภทเส้นโค้ง | ปัจจุบัน(A) |
| 8-40 | C | 20 |
| 65 | C | 50 |
กระแสไฟทำลายของเบรกเกอร์ขนาดเล็กแบบธรรมดาไม่เกิน 10kA ตารางนี้สามารถมองเห็นได้โดยการเลือกใช้เบรกเกอร์ขนาดเล็กที่ตอบสนองได้ยาก ความสามารถในการทำลายจะต้องมากกว่ากระแสลัดวงจรสูงสุดที่การติดตั้งดังนั้นการใช้ฟิวส์เพื่อป้องกันเครื่องป้องกันไฟกระชากจึงเป็นทางเลือกที่ถูกต้อง!
แรงดันไฟกระชากแพร่หลายตามสถิติ แรงดันไฟกระชากเกินจะเกิดขึ้นทุกๆ 8 นาทีในระบบกริดของประเทศ และความล้มเหลวของคอมพิวเตอร์ 20%-30% เกิดจากแรงดันไฟกระชาก ดังนั้นการออกแบบการป้องกันไฟกระชากจึงมีความจำเป็นมากการออกแบบการป้องกันไฟกระชากเป็นการออกแบบเชิงป้องกัน ซึ่งเป็นวิธีเดียวที่จะปกป้องอุปกรณ์ของเราจากความเสียหายจากแรงดันไฟฟ้าเกินให้น้อยที่สุดการออกแบบอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากกระแสตรงจากแสงอาทิตย์ควรพิจารณาปัจจัยที่มีอิทธิพลต่างๆ อย่างครอบคลุมด้วยวิธีนี้เท่านั้นเครื่องป้องกันไฟกระชากจึงมีบทบาทในการป้องกันสูงสุดและปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากความเสียหายจากแรงดันไฟฟ้าเกินได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
Dongguan Slocable Photovoltaic Technology Co.,LTD.
เพิ่ม：สวนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Guangda Manufacturing Hongmei หมายเลข 9-2 ส่วน Hongmei ถนน Wangsha เมือง Hongmei ตงกวน กวางตุ้ง จีน
โทร：0769-22010201
