วงจรตัดไฟกระแสตรงสามารถใช้วงจรตัดไฟกระแสสลับได้หรือไม่
ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับ (AC circuit breakers) มักใช้เพื่อป้องกันอุปกรณ์ในวงจรไฟฟ้าสลับจากความจุเกิน วงจรลัดวงจร หรือข้อผิดพลาดทางดิน อย่างไรก็ตาม ถ้าต้องการใช้ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับในวงจรไฟฟ้าตรง (DC circuit) จะต้องพิจารณาปัจจัยสำคัญหลายประการ:
ประเภทของตัวตัดวงจร
ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับ (AC) : ตัวตัดวงจรที่ออกแบบมาสำหรับไฟฟ้าสลับอาศัยจุดศูนย์กลางธรรมชาติของไฟฟ้าสลับเมื่อตัดกระแส ไฟฟ้าสลับมีสองจุดศูนย์กลางในแต่ละรอบซึ่งช่วยในการตัดอาร์คและทำลายอาร์ค.
ตัวตัดวงจรไฟฟ้าตรง (DC) : ไม่มีจุดศูนย์กลางธรรมชาติของไฟฟ้าตรง ดังนั้นตัวตัดวงจรต้องสามารถตัดกระแสได้ทุกเวลา และต้องใช้เทคโนโลยีการทำลายอาร์คพิเศษเพื่อป้องกันการเผาไหม้ของอาร์คอย่างต่อเนื่อง.
ความสามารถในการตัดอาร์ค
วงจรไฟฟ้าสลับ: เมื่อตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับตัดกระแส อาร์คจะถูกทำลายโดยธรรมชาติที่จุดศูนย์กลางแต่ละครั้ง ซึ่งช่วยให้ตัวตัดวงจรตัดกระแสได้.
วงจรไฟฟ้าตรง: ตัวตัดวงจรไฟฟ้าตรงต้องออกแบบด้วยกลไกการทำลายอาร์คพิเศษ เนื่องจากไม่มีจุดศูนย์กลางธรรมชาติในไฟฟ้าตรง อาร์คไม่ง่ายต่อการทำลาย ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหายของอุปกรณ์.
ความแตกต่างในการออกแบบ
เทคโนโลยีการทำลายอาร์ค: ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับมักใช้เทคโนโลยีการทำลายอาร์คที่ง่าย เช่น การเป่าด้วยแม่เหล็กหรือลม.
ตัวตัดวงจรไฟฟ้าตรง: อาจจำเป็นต้องใช้เทคนิคการตัดกระแสที่ซับซ้อนมากขึ้น เช่น ตัวตัดกระแสแบบสุญญากาศ แก๊ส SF6 (ซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์) หรือเทคนิคอื่น ๆ ที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับไฟฟ้าตรง.
คุณสมบัติในการทำงาน
รูปคลื่นของกระแส: ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับถูกออกแบบมาเพื่อพิจารณารูปคลื่นของไฟฟ้าสลับ ในขณะที่ตัวตัดวงจรไฟฟ้าตรงพิจารณาคุณสมบัติของไฟฟ้าตรง.
คุณสมบัติของเวลา-กระแส (TCC) : คุณสมบัติของเวลา-กระแสระหว่างตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับอาจไม่เหมาะสมกับความต้องการของวงจรไฟฟ้าตรง.
มาตรฐานและการกำหนดค่า
การกำหนดค่า: ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับและตัวตัดวงจรไฟฟ้าตรงมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกัน รวมถึงกระแสที่กำหนด แรงดันที่กำหนด และความสามารถในการตัดกระแส.
มาตรฐาน: ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับและตัวตัดวงจรไฟฟ้าตรงปฏิบัติตามมาตรฐานระหว่างประเทศหรือมาตรฐานชาติที่แตกต่างกัน เช่น IEC, UL ฯลฯ.
สถานการณ์การใช้งาน
วงจรไฟฟ้าสลับ: ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับเหมาะสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือน มอเตอร์อุตสาหกรรม ระบบแสงสว่าง และวงจรไฟฟ้าสลับอื่น ๆ.
วงจรไฟฟ้าตรง: ตัวตัดวงจรไฟฟ้าตรงเหมาะสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ ยานยนต์ไฟฟ้า อุปกรณ์สื่อสาร ศูนย์ข้อมูล และวงจรไฟฟ้าตรงอื่น ๆ.
ความเป็นไปได้
โดยหลักการ ไม่แนะนำให้ใช้ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับในวงจรไฟฟ้าตรง เนื่องจากการออกแบบและหลักการทำงานไม่สอดคล้องกับคุณสมบัติของไฟฟ้าตรง การใช้ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับเพื่อป้องกันวงจรไฟฟ้าตรงอาจทำให้เกิดปัญหาต่อไปนี้:
ไม่สามารถทำลายอาร์คได้: ไม่สามารถตัดกระแสได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้มีอาร์คคงอยู่อย่างต่อเนื่อง.
ความเสียหายของอุปกรณ์: การไม่สามารถตัดกระแสได้อย่างถูกต้องอาจทำให้เกิดความร้อนสูงหรือความเสียหายของอุปกรณ์.
ความเสี่ยงด้านความปลอดภัย: ความเสี่ยงในการเกิดไฟไหม้และไฟฟ้าช็อตเพิ่มขึ้น.
คำแนะนำ
สำหรับวงจรไฟฟ้าตรง ขอแนะนำให้ใช้ตัวตัดวงจรที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับไฟฟ้าตรง (ตัวตัดวงจรไฟฟ้าตรง) เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้.
สรุป
ตัวตัดวงจรไฟฟ้าสลับโดยทั่วไปไม่เหมาะสมสำหรับวงจรไฟฟ้าตรง เนื่องจากการออกแบบและหลักการทำงานไม่สอดคล้องกับคุณสมบัติของไฟฟ้าตรง หากต้องการใช้ตัวตัดวงจรในวงจรไฟฟ้าตรง ควรเลือกตัวตัดวงจรที่ออกแบบมาสำหรับไฟฟ้าตรง.
