Metal Oxide Varistor (MOV): เป็นส่วนประกอบที่พบมากที่สุดใน SPD ทำหน้าที่เป็นวาล์วไฟฟ้าที่จะลดความต้านทานลงอย่างรวดเร็วเมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงเกินกว่าค่าที่กำหนด ทำให้กระแสไฟกระชากไหลผ่าน MOV ลงสู่กราวด์แทนที่จะไหลเข้าสู่อุปกรณ์
Gas Discharge Tube (GDT): เป็นอุปกรณ์ที่ประกอบด้วยขั้วไฟฟ้าสองขั้วในภาชนะบรรจุก๊าซ เมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงถึงค่าหนึ่ง ก๊าซจะแตกตัวเป็นไอออนและนำไฟฟ้า ทำให้เกิดเส้นทางกระแสต่ำสำหรับไฟกระชากลงสู่กราวด์ มักใช้ในจุดที่ต้องการการทนกระแสสูงและตอบสนองได้เร็วปานกลาง
การเลือกใช้ SPD ที่เหมาะสมต้องพิจารณาจากตำแหน่งการติดตั้งและความรุนแรงของไฟกระชากที่คาดการณ์ได้ มาตรฐานสากล IEC 61643-11 ได้แบ่งประเภทของ SPD ออกเป็น Type ต่างๆ เพื่อให้ง่ายต่อการเลือกใช้และติดตั้งอย่างเป็นระบบ
Type 1 SPD: ติดตั้งที่จุดรับไฟฟ้าหลัก (Main Service Entrance) ของอาคารหรือโรงงาน โดยปกติจะติดตั้งที่ตู้ MDB (Main Distribution Board) มีความสามารถในการทนทานต่อกระแสไฟกระชากสูงมาก โดยเฉพาะจากฟ้าผ่าโดยตรงหรือใกล้เคียง ทำหน้าที่ลดระดับแรงดันกระชากจากภายนอกก่อนที่จะเข้าสู่ระบบภายใน
Type 2 SPD: ติดตั้งที่ตู้จ่ายไฟฟ้ารอง (Sub-distribution Boards) หรือตู้ควบคุมต่างๆ ภายในโรงงาน ทำหน้าที่ลดทอนแรงดันกระชากที่หลงเหลือมาจาก Type 1 หรือไฟกระชากที่เกิดจากการสับสวิตช์ภายในอาคาร เพื่อปกป้องอุปกรณ์ที่อยู่ในโซนนั้นๆ
Type 3 SPD: ติดตั้งใกล้กับอุปกรณ์ปลายทาง (Point of Utilization) เช่น เต้ารับไฟฟ้า, อุปกรณ์ PLC, คอมพิวเตอร์ หรือเครื่องจักรเฉพาะจุด ทำหน้าที่ลดทอนแรงดันกระชากที่อาจหลงเหลืออยู่ให้ถึงระดับที่ปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อนที่สุด
ข้อควรจำ
การป้องกันที่มีประสิทธิภาพสูงสุดมักต้องใช้ SPD หลายประเภททำงานร่วมกันแบบ 'Coordinated Protection' โดยติดตั้งเป็นลำดับขั้น (Cascaded Protection) จากจุดรับไฟฟ้าหลักไปยังอุปกรณ์ปลายทาง
การเลือก SPD ไม่ใช่แค่การซื้อมาติดตั้ง แต่ต้องพิจารณาคุณสมบัติทางเทคนิคหลายประการเพื่อให้มั่นใจว่า SPD จะสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย
Maximum Continuous Operating Voltage (MCOV): ค่าแรงดันสูงสุดที่ SPD สามารถทนได้โดยไม่นำไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง ควรเลือกให้สูงกว่าแรงดันระบบเล็กน้อย เพื่อป้องกันการทำงานผิดพลาดจากแรงดันปกติ
Nominal Discharge Current (In): ค่ากระแสไฟกระชากที่ SPD สามารถระบายได้ 15 ครั้งโดยไม่เสียหาย ควรเลือกค่าที่สูงกว่ากระแสกระชากที่คาดว่าจะเกิดขึ้นบ่อยครั้ง
Maximum Discharge Current (Imax): ค่ากระแสไฟกระชากสูงสุดที่ SPD สามารถระบายได้ 1 ครั้งโดยไม่เสียหาย เป็นตัวบ่งชี้ความทนทานสูงสุดของ SPD
Voltage Protection Level (Up): ค่าแรงดันตกค้างสูงสุดที่ SPD จะปล่อยให้ผ่านไปสู่อุปกรณ์ปลายทางเมื่อเกิดไฟกระชาก ยิ่งค่า Up ต่ำเท่าไหร่ยิ่งดี เพราะหมายถึงการปกป้องอุปกรณ์ได้ดีขึ้น
Response Time: เวลาที่ SPD ใช้ในการตอบสนองและเริ่มเบี่ยงเบนกระแสไฟกระชาก ยิ่งเร็วเท่าไหร่ยิ่งดี โดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน
Status Indication/Monitoring: SPD บางรุ่นมีไฟแสดงสถานะการทำงาน หรือมีหน้าสัมผัส (Dry Contact) สำหรับเชื่อมต่อกับระบบ BMS/SCADA เพื่อแจ้งเตือนเมื่อ SPD เสื่อมสภาพหรือทำงาน
ข้อควรระวังสำคัญ
การเลือก SPD ที่มีค่า Up สูงเกินไป หรือมีค่า In/Imax ต่ำกว่าที่ควรจะเป็น อาจทำให้อุปกรณ์ยังคงเสียหายได้แม้จะติดตั้ง SPD แล้ว หรือ SPD อาจเสื่อมสภาพเร็วกว่าที่คาดไว้ การประเมินความเสี่ยงและลักษณะของไฟกระชากในพื้นที่เป็นสิ่งจำเป็น
SPD จะทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพก็ต่อเมื่อได้รับการติดตั้งอย่างถูกต้องตามหลักวิศวกรรมไฟฟ้า
ความยาวสายนำ: สายที่ใช้เชื่อมต่อ SPD เข้ากับระบบไฟฟ้าและกราวด์ควรสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้ เพื่อลดผลกระทบจากความเหนี่ยวนำของสาย ซึ่งจะช่วยให้ค่า Up ต่ำลงและประสิทธิภาพการป้องกันสูงขึ้น
ระบบกราวด์ที่มีประสิทธิภาพ: SPD ต้องการระบบกราวด์ที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำและเชื่อมต่ออย่างแข็งแรง เพื่อให้กระแสไฟกระชากสามารถระบายลงดินได้อย่างรวดเร็วและปลอดภัย หากระบบกราวด์ไม่ดี SPD จะไม่สามารถทำงานได้เต็มประสิทธิภาพ
การประสานงานกับอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน (OCPD): SPD ควรได้รับการติดตั้งร่วมกับฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่เหมาะสม เพื่อป้องกัน SPD จากกระแสลัดวงจรและกระแสติดตาม (Follow Current) ที่อาจเกิดขึ้นหลังจากการระบายไฟกระชาก
การบำรุงรักษาและตรวจสอบ: ควรมีการตรวจสอบสถานะของ SPD อย่างสม่ำเสมอ (เช่น ไฟแสดงสถานะ) และเปลี่ยนเมื่อถึงเวลาที่กำหนดหรือเมื่อมีการทำงานเพื่อระบายไฟกระชากครั้งใหญ่
text
ตัวอย่างการตรวจสอบสถานะ SPD เบื้องต้น:
- ตรวจสอบไฟแสดงสถานะ (LED Indicator):
- สีเขียว: SPD ทำงานปกติ
- สีแดง/ส้ม: SPD เสื่อมสภาพ/ทำงานไปแล้ว
- ไม่มีไฟ: ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟหรือการเชื่อมต่อ
- ตรวจสอบหน้าสัมผัส Auxiliary Contact (ถ้ามี):
- สถานะปกติ: NC (Normally Closed) หรือ NO (Normally Open) ตามที่ระบุ
- สถานะเมื่อ SPD ทำงาน/เสียหาย: เปลี่ยนสถานะ (Trip Signal)
ความปลอดภัยในการทำงาน
การติดตั้งและบำรุงรักษา SPD ควรดำเนินการโดยช่างไฟฟ้าหรือวิศวกรผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น และต้องปฏิบัติตามขั้นตอน Lockout/Tagout (LOTO) และมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าอย่างเคร่งครัด เพื่อหลีกเลี่ยงอันตรายจากไฟฟ้าช็อตและอาร์คแฟลช
