อุปกรณ์ป้องกันไฟกระโชกทางสายไฟฟ้า (AC Line Surge Protector)

       การป้องกันอันตรายจากฟ้าผ่าโดยการติดตั้งระบบเสาล่อฟ้าและสายดิน จะสามารถป้องกันได้ในระดับหนึ่งเท่านั้น เนื่องจากความต้านทานดินที่เกิดขึ้นตอนปักแท่งกราวด์ลงในดินอาจระบายศักย์ไฟฟ้าปริมาณมหาศาลไม่ทัน ทำให้มีแรงดันส่วนหนึ่งไหลย้อนเข้าไปในระบบและทำความเสียหายกับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ จึงต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระโชก เพิ่มเข้าไปในระบบ ซึ่งนอกจากสามารถป้องกันไฟกระโชกจากฟ้าผ่าได้มากขึ้นแล้วยังป้องกันไฟกระโชกอื่นๆ ได้เช่น ไฟกระโชกจากการปลดสับ capacitor bank เป็นต้น
            

      1. คุณสมบัติทั่วไปของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระโชก


      1.1 สามารถป้องกันความเสียหายที่เกิดจาก
                1.1.1 แรงดันไฟฟ้ากระโชก
                1.1.2 แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะ
                1.1.3 แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดจากฟ้าผ่าหรือฟ้าแลบ
                1.1.4 แรงดันไฟฟ้าสูงฉับพลันที่เกิดจากการปิด-เปิด อุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังขนาดใหญ่
                1.1.5 แรงดันไฟฟ้าสูงฉับพลันที่เกิดจากการตัด-ต่อ หรือการลัดวงจรในระบบสายส่งไฟฟ้าเป็นต้น

      1.2 ป้องกันไฟกระโชกได้ 2 ลักษณะคือ
                1.2.1 ไฟกระโชกแบบช่วงสั้นหรือ Transient (บางครั้งเรียกว่า surge) เช่น รูปคลื่นมาตรฐาน 8/20 usec. เป็นต้น


                1.2.2 ไฟกระโชกแบบช่วงยาวหรือ swell (เป็น surge เช่นกัน) ที่เกิดตามธรรมชาติและในระบบไฟฟ้า 50 Hz. เช่นการปลดสับ capacitor bank เป็นต้น

      1.3 มีความสามารถในการควบคุมระดับแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำส่วนที่เกินขึ้นไปให้มีค่าคงที่ โดยดูดกลืนพลังงานเหนี่ยวนำ ที่เข้ามาทางระบบไฟฟ้าเข้าไว้ภายในตัวมันเองส่วนหนึ่ง และอีกส่วนหนึ่งส่งถ่ายพลังงานเหนี่ยวนำไปลงที่ระบบดิน จนทำให้เกิดความปลอดภัย

      1.4 ใช้ MOV (Metal Oxide Varistor) เป็นตัวรับไฟกระโชก ซึ่งปกติจะมีความต้านทานสูงมาก แต่ความต้านทานของมัน จะลดลงเมื่อได้รับแรงดันมากขึ้น ทำให้สามารถระบายแรงดันส่วนเกินลงดินได้ ลักษณะของ MOV แสดงดังรูป



      การใช้ MOV อาจใช้ 1 ตัวต่อ 1 วงจรตามขนาดในการรับกระแสไฟฟ้ากระโชก หรือใช้ MOV ตัวเล็กๆ มาต่อขนานกัน เพื่อให้ได้ขนาดกระแสตามต้องการดังรูป

                

      เปรียบเทียบการใช้ MOV 1 ตัว และหลายตัวต่อขนานกัน (UL 1449, CSA Approval)

      จากรูปจะเห็นว่าวงจร A ใช้ MOV 1 ตัว ตามขนาดในการรับ surge current ที่กำหนด เทียบกับวงจร B ที่ใช้ MOV ขนาดเล็กหลายตัวต่อขนานกันเพื่อให้ได้ขนาดตามที่กำหนด ถ้าหาก MOV ที่นำมาขนานกันมีค่า start operating voltage
      (Vst.op.) ไม่เท่ากันจะพบว่า surge current ในวงจร B จะไหลผ่าน MOV ตัวที่มีค่า Vst.op. ต่ำที่สุดเป็นส่วนใหญ่ (อัตราส่วนที่ต่างกันจะขึ้นอยู่กับค่าความแตกต่างของ Vst.op. ของ MOV ตัวเล็กแต่ละตัวที่นำมาต่อขนานกัน) และอาจทำให้พิกัดการทนกระแสจริงน้อยกว่าค่าที่กำหนดไว้

      หมายเหตุ start operating voltage หมายถึงค่าแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์ป้องกันเริ่มทำงาน กล่าวคือเมื่อมีแรงดันไฟฟ้า สูงผิดปกติเกิดขึ้นในระบบไฟฟ้า 50 Hz. อุปกรณ์ป้องกันจะต้องทำงานเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าส่วนที่เกินขึ้นไป ให้ลดลงมาในระดับที่ปลอดภัย โดยจุดเริ่มทำงานของอุปกรณ์ป้องกันจะอยู่ระหว่าง 254-275 โวลท์ และโดยปกติแล้ว อุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วๆ ไปจะใช้งานได้กับแรงดันไฟฟ้า 220 V +/- 15% (187 - 253 Volt) ดังนั้นอุปกรณ์ป้องกันจึงไม่จำเป็นต้อง ทำงานที่แรงดันน้อยกว่า 254 โวลท์

      1.5 สามารถนำมาติดตั้งป้องกันโหลดได้ทันทีโดยไม่ต้องคำนึงถึงจำนวนกระแสไฟฟ้าของโหลด โดยการต่อขนานเข้ากับระบบ ซึ่งไม่มีผลกระทบใดๆ กับโหลดต่างๆ ที่ต่อใช้งานอยู่ รวมถึงโหลดที่จะขยายเพิ่มในอนาคต

      1.6 ถ้าอุปกรณ์นี้ชำรุด โหลดต่างๆ ยังสามารถทำงานต่อไปได้ตามปกติ เพียงแต่ขณะนั้นไม่มีอุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟฟ้ากระโชก ป้องกันอยู่เท่านั้น

      2. การติดตั้ง

      2.1 การต่อเข้ากับระบบไฟฟ้า 1 เฟส 220 V, 50 Hz.



      2.2
      การต่อเข้ากับระบบไฟฟ้า 3 เฟส 4 สาย 380/220 V, 50 Hz.


       หน้าแรก