ทำไมฟิวส์ของ AC SPD ถึงมักจะขาดบ่อย

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (หรือเรียกว่า SPD) อาจมีการชำรุดบ่อยๆ เนื่องจากหลายสาเหตุ ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการออกแบบ การติดตั้ง การบำรุงรักษา และปัจจัยภายนอก ด้านล่างนี้เป็นสาเหตุที่พบบ่อยและคำอธิบาย:

1. คุณภาพของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไม่ดี

• ความต้านทานแรงดันไม่เพียงพอ: หากแรงดันที่กำหนดหรือแรงดันสูงสุดในการทำงานต่อเนื่อง (UC) ของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากต่ำกว่าแรงดันระบบจริงหรือแรงดันสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นได้ มันอาจถูกส่งแรงดันเกินไปในระหว่างการทำงานปกติ ทำให้เกิดความเสียหายหรือชำรุดบ่อยๆ

• ข้อบกพร่องในการผลิต: อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่มีคุณภาพต่ำอาจมีข้อบกพร่องภายใน เช่น วาริสเตอร์คุณภาพต่ำหรือการเชื่อมที่ผิดพลาด ซึ่งสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและทำให้มันล้มเหลวภายใต้สภาพไฟกระชาก

2. ขาดการป้องกันหน้าหรือการป้องกันไม่เหมาะสม

• ไม่มีการป้องกันสำรอง: ตามมาตรฐาน ควรติดตั้งฟิวส์หรือเบรกเกอร์ทางขึ้นสตรีมของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากการสลายตัว (i.e., กระแสไฟฟ้าความถี่กำลังงาน) ถ้าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากล้มเหลว ถ้าไม่มีการป้องกันนี้ เมื่ออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากล้มเหลวเนื่องจากไฟกระชาก กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องจะผ่านมัน ทำให้เกิดความร้อนสูงหรือแม้กระทั่งไฟไหม้

• การเลือกฟิวส์ไม่เหมาะสม: แม้ว่าจะติดตั้งฟิวส์ แต่ถ้ากระแสไฟฟ้าที่กำหนดหรือประเภทไม่เหมาะสม มันอาจไม่ตัดกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องได้ทันเวลา ทำให้เกิดการโหลดเกินและทำให้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเสียหาย

3. การต่อกราวด์ไม่ดี

• ความต้านทานกราวด์สูง: สายกราวด์ของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากต้องเชื่อมต่อกับระบบกราวด์ที่เชื่อถือได้ พร้อมกับความต้านทานกราวด์ที่ตรงตามมาตรฐาน (โดยทั่วไปน้อยกว่า 10 โอห์ม) ถ้าการต่อกราวด์ไม่ดี กระแสไฟฟ้าจากฟ้าผ่าจะไม่สามารถระบายออกได้ โดยอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากจะต้องแบกรับแรงดันและกระแสไฟฟ้าสูง ทำให้ชำรุดบ่อยๆ

• ขนาดสายกราวด์ไม่เหมาะสม: พื้นที่ขวางของสายกราวด์ควรมีขนาดเพียงพอ (โดยทั่วไปอย่างน้อย 4 ตารางมิลลิเมตร) เพื่อรับกระแสไฟฟ้าจากฟ้าผ่า ถ้าสายกราวด์บางเกินไป มันอาจเกิดความร้อนสูงและชำรุดในระหว่างฟ้าผ่า ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

4. กิจกรรมฟ้าผ่าบ่อยครั้ง

• พื้นที่ที่มีฟ้าผ่าบ่อยครั้ง: ในพื้นที่ที่มีฟ้าผ่าบ่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อติดตั้งอุปกรณ์ในที่โล่งหรือบนยอดเขา (เช่น ระบบพลังงานแสงอาทิตย์หรือสถานีแปลงไฟ) อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอาจถูกฟ้าผ่าบ่อยๆ ถ้าระดับการป้องกันของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไม่เพียงพอในการรับมือกับฟ้าผ่าบ่อยๆ มันอาจชำรุดบ่อยๆ

• ฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำ: นอกจากฟ้าผ่าโดยตรงแล้ว ฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำยังสามารถนำแรงดันเกินมาผ่านสายไฟหรือสายสื่อสารได้ ถ้ามาตรการป้องกันหลายระดับไม่เพียงพอ ฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำสามารถทำให้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากทำงานบ่อยๆ และในที่สุดก็ชำรุด

5. ไฟกระชากจากการสวิตช์และการเปลี่ยนแปลงแรงดันชั่วขณะ

• ไฟกระชากจากการสวิตช์อุปกรณ์: การเปิด-ปิดวงจรไฟฟ้าขนาดใหญ่ การเชื่อมต่อหรือตัดโหลดเหนี่ยวนำหรือโหลดประจุ และการสวิตช์ระบบไฟฟ้าหรือหม้อแปลงขนาดใหญ่สามารถสร้างไฟกระชากและการเปลี่ยนแปลงแรงดันชั่วขณะที่สำคัญ แรงดันชั่วขณะเหล่านี้สามารถเกินกำลังของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ทำให้ชำรุดบ่อยๆ

• การแกว่งของแรงดันในระบบ: ในพื้นที่ที่แรงดันระบบไม่คงที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อแรงดันแกว่งอย่างมาก อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอาจทำงานบ่อยๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าแรงดันสูงสุดในการทำงานต่อเนื่องใกล้เคียงกับช่วงการแกว่งของแรงดัน

6. การเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไม่เหมาะสม

• แรงดันสูงสุดในการทำงานต่อเนื่อง (UC) ไม่เหมาะสม: ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ แรงดัน UC ของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากควรสูงกว่าแรงดันสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นในระบบ ถ้าค่า UC ต่ำเกินไป อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอาจถูกส่งแรงดันเกินไปในระหว่างการทำงานปกติ ทำให้เกิดความเสียหายบ่อยๆ

• แรงดันตกค้าง (Ures) ไม่เหมาะสม: แรงดันตกค้างคือแรงดันที่เกิดขึ้นที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเมื่อมันดูดซับกระแสไฟกระชาก ถ้าแรงดันตกค้างสูงเกินไป มันอาจทำให้อุปกรณ์ที่อยู่หลังเสียหาย ถ้าแรงดันตกค้างต่ำเกินไป หมายความว่าแรงดันสูงสุดในการทำงานต่อเนื่องของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากต่ำ ทำให้มันเสี่ยงต่อการชำรุดบ่อยๆ

7. การออกแบบการป้องกันหลายระดับไม่สอดคล้องกัน

• ขาดการป้องกันหลายระดับ: เพื่อป้องกันฟ้าผ่าและการเปลี่ยนแปลงแรงดันชั่วขณะอย่างมีประสิทธิภาพ ควรติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากหลายระดับที่จุดต่างๆ ของระบบไฟฟ้า ถ้าติดตั้งเพียงระดับเดียว หรือการประสานงานระหว่างระดับไม่ดี อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากระดับเดียวอาจต้องแบกรับพลังงานไฟกระชากมากเกินไป ทำให้ชำรุดบ่อยๆ

• ปัญหาการประสานงาน: อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากหลายระดับควรทำงานร่วมกัน โดยอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากระดับหน้าตอบสนองก่อนเพื่อดูดซับพลังงานไฟกระชากส่วนใหญ่ ในขณะที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากระดับหลังรับพลังงานที่เหลือ ถ้าเวลาตอบสนองหรือความสามารถในการดูดซับพลังงานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไม่สอดคล้องกัน ระดับหนึ่งอาจต้องแบกรับมากเกินไป

8. อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่เสื่อมสภาพหรือชำรุด

• หมดอายุการใช้งาน: อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากมีอายุการใช้งานจำกัด และเมื่อเวลาผ่านไป ส่วนประกอบภายใน (เช่น วาริสเตอร์) อาจเสื่อมสภาพ ลดประสิทธิภาพ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่เสื่อมสภาพอาจไม่สามารถดูดซับพลังงานไฟกระชากได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ชำรุดบ่อยๆ

• การบำรุงรักษาไม่ดี: การตรวจสอบและบำรุงรักษาเป็นประจำจำเป็นเพื่อรักษาสภาพของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ถ้าละเลยการบำรุงรักษา อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากอาจล้มเหลวเนื่องจากส่วนประกอบภายในเสียหายหรือการติดต่อไม่ดี

9. ปัจจัยภายนอก

• อุณหภูมิสูง: อุณหภูมิแวดล้อมสูงสามารถส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ทำให้มันเกิดความร้อนสูงและในที่สุดก็ชำรุด ซึ่งเป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ติดตั้งภายนอกที่การกระจายความร้อนไม่ดี

• ความชื้นและการกัดกร่อน: สภาพแวดล้อมที่ชื้นหรือก๊าซกัดกร่อนสามารถกัดกร่อนโครงสร้างและส่วนประกอบภายในของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ลดประสิทธิภาพฉนวนและเพิ่มความเสี่ยงของการเกิดวงจรป้อนหรือชำรุด

วิธีการแก้ไข

• เลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่เหมาะสม: เลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่มีพารามิเตอร์เทคนิคที่เหมาะสม (เช่น แรงดันสูงสุดในการทำงานต่อเนื่อง แรงดันตกค้าง และกระแสปล่อยสูงสุด) ตามระดับแรงดันระบบ ความถี่ของกิจกรรมฟ้าผ่า และความเสถียรของระบบไฟฟ้า

• ติดตั้งและต่อกราวด์อย่างถูกต้อง: ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในตำแหน่งที่ถูกต้อง และแน่ใจว่ามีฟิวส์หรือเบรกเกอร์ทางขึ้นสตรีม นอกจากนี้ ยังต้องแน่ใจว่าระบบกราวด์ตรงตามมาตรฐาน พร้อมกับความต้านทานกราวด์ต่ำ

• ดำเนินการป้องกันหลายระดับ: ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากหลายระดับที่จุดต่างๆ ของระบบไฟฟ้า เพื่อให้การประสานงานและกระจายพลังงานไฟกระชากอย่างมีประสิทธิภาพ

• การบำรุงรักษาและตรวจสอบเป็นประจำ: ตรวจสอบสภาพของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเป็นประจำ และเปลี่ยนใหม่หากมีสัญญาณของความเสื่อมสภาพหรือชำรุด เพื่อรักษาสภาพการทำงานที่ดีที่สุด