อะไรคือรีเลย์กระแสเกินที่เกิดจากความผิดปกติทางดินในสถานีไฟฟ้า

ตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นในสถานีไฟฟ้าคืออะไร?

ตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นเป็นอุปกรณ์ป้องกันที่ใช้ในการตรวจจับและป้องกันความผิดปกติจากการต่อพื้น (หรือเรียกว่าความผิดปกติจากโลกหรือการต่อพื้นเฟสเดียว) ในระบบไฟฟ้า มันมีบทบาทสำคัญในสถานีไฟฟ้า ทำให้ระบบมีความปลอดภัยและความเชื่อถือได้

1. หลักการทำงาน

หน้าที่หลักของตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นคือการตรวจสอบความไม่สมดุลของกระแสในระบบไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งการตรวจจับกระแสลำดับศูนย์ (คือเมื่อผลรวมเวกเตอร์ของกระแสสามเฟสไม่เท่ากับศูนย์) เมื่อมีความผิดปกติจากการต่อพื้น เกิดขึ้นโดยทั่วไปจะทำให้มีกระแสลำดับศูนย์ที่ผิดปกติ ตัวตรวจจับจะตรวจจับความไม่สมดุลนี้และกระตุ้นการป้องกันที่เหมาะสม

• กระแสลำดับศูนย์: ในภาวะทำงานปกติ กระแสสามเฟสควรสมดุล ผลรวมเวกเตอร์ของกระแสควรถูกเท่ากับศูนย์ หากเกิดความผิดปกติจากการต่อพื้น กระแสจะไหลผ่านจุดที่ผิดปกติลงสู่พื้น ทำให้มีกระแสลำดับศูนย์

• การทำงานของตัวตรวจจับ: เมื่อตรวจจับกระแสลำดับศูนย์ที่เกินค่าที่กำหนดไว้ ตัวตรวจจับจะส่งสัญญาณให้ตัดวงจรที่ผิดปกติ เพื่อป้องกันความเสียหายเพิ่มเติม

2. สถานการณ์การใช้งาน

ตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นถูกใช้อย่างแพร่หลายในระบบไฟฟ้าต่างๆ โดยเฉพาะในสถานการณ์ต่อไปนี้:

• ระบบจำหน่าย: ในเครือข่ายจำหน่ายแรงดันต่ำและกลาง ตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นสามารถตรวจจับและแยกจุดที่ผิดปกติได้อย่างรวดเร็ว ลดเวลาหยุดทำงานและการเสียหายของอุปกรณ์

• สถานีไฟฟ้า: ในสถานีไฟฟ้า ตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นมักใช้ร่วมกับอุปกรณ์ป้องกันอื่น ๆ (เช่น การป้องกันแบบดิฟเฟอเรนเชียลและการป้องกันระยะทาง) เพื่อให้การป้องกันหลายชั้น

• โรงงานอุตสาหกรรม: ในโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ตัวตรวจจับเหล่านี้ป้องกันอุปกรณ์สำคัญจากการต่อพื้น ทำให้การผลิตต่อเนื่อง

3. ประเภทหลัก

ตามการใช้งานและความต้องการทางเทคนิค ตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นสามารถแบ่งออกเป็นหลายประเภท:

• ตัวตรวจจับชนิดทันที: ใช้สำหรับตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อความผิดปกติจากการต่อพื้นที่รุนแรง โดยทั่วไปจะกระตุ้นการตัดวงจรภายในไม่กี่มิลลิวินาที

• ตัวตรวจจับชนิดเวลาคงที่: มีการเลื่อนเวลาที่สามารถตั้งค่าได้ตามความรุนแรงของความผิดปกติ เหมาะสมสำหรับการจัดการกับความผิดปกติระดับต่างๆ

• ตัวตรวจจับชนิดเวลาผกผัน: เวลาระยะการทำงานเป็นผกผันกับกระแสความผิดปกติ กระแสความผิดปกติมากเท่าใด เวลาระยะการทำงานก็สั้นลง ทำให้เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ต้องการคุณสมบัติการป้องกันที่ยืดหยุ่น

4. กลไกการป้องกัน

ตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นโดยทั่วไปทำงานร่วมกับเบรกเกอร์วงจรหรืออุปกรณ์สวิตช์อื่น ๆ เพื่อสร้างกลไกการป้องกันที่สมบูรณ์ ขั้นตอนพื้นฐานคือ:

• การตรวจจับความผิดปกติ: ตัวตรวจจับตรวจสอบกระแสในระบบไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและคำนวณกระแสลำดับศูนย์

• การตัดสินใจความผิดปกติ: หากกระแสลำดับศูนย์ที่ตรวจจับได้เกินค่าที่กำหนด ตัวตรวจจับจะระบุว่าเป็นความผิดปกติจากการต่อพื้น

• การส่งสัญญาณตัดวงจร: ตัวตรวจจับส่งคำสั่งให้เบรกเกอร์วงจรตัดวงจรที่ผิดปกติ

• การบันทึกเหตุการณ์: ตัวตรวจจับมักมีฟังก์ชันการบันทึกเหตุการณ์ บันทึกรายละเอียดเช่น เวลาและค่ากระแสของความผิดปกติสำหรับการวิเคราะห์และการบำรุงรักษาในภายหลัง

5. ข้อดี

• ความปลอดภัยเพิ่มขึ้น: การตรวจจับและแยกความผิดปกติจากการต่อพื้นอย่างรวดเร็วป้องกันการเกิดประกายไฟ ไฟไหม้ และอันตรายอื่น ๆ

• ลดความเสียหายของอุปกรณ์: การตัดวงจรที่ผิดปกติอย่างทันท่วงทีป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์จากการสัมผัสกับกระแสสูงเป็นเวลานาน

• ปรับปรุงความต่อเนื่องของการจ่ายไฟ: โดยการแยกเฉพาะพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบ ผลกระทบที่มีต่อระบบไฟฟ้าทั้งหมดจะลดลง ทำให้จำกัดขอบเขตของการขาดแคลนไฟฟ้า

6. มาตรฐานและกฎระเบียบทั่วไป

เพื่อให้แน่ใจว่าตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นมีความปลอดภัยและความเชื่อถือได้ การออกแบบและการใช้งานโดยทั่วไปจะปฏิบัติตามมาตรฐานระหว่างประเทศและมาตรฐานชาติ เช่น:

• IEC 60255: มาตรฐานที่เผยแพร่โดยคณะกรรมการเทคนิคไฟฟ้าระหว่างประเทศ (IEC) สำหรับตัวตรวจจับ

• ANSI C37.90: มาตรฐานที่เผยแพร่โดยสถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน (ANSI) สำหรับการป้องกันด้วยตัวตรวจจับ

สรุป

ตัวตรวจจับกระแสเกินด้วยการต่อพื้นเป็นอุปกรณ์ป้องกันที่จำเป็นในระบบไฟฟ้า ออกแบบมาเพื่อตรวจจับและแยกความผิดปกติจากการต่อพื้น ทำให้ระบบทำงานอย่างปลอดภัย มันตรวจสอบกระแสลำดับศูนย์เพื่อระบุความผิดปกติและดำเนินการอย่างรวดเร็วเพื่อตัดวงจรที่ผิดปกติ ทำให้ป้องกันอุปกรณ์และบุคลากร