2025-06-26
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากและสายล่อฟ้า ไม่ใช่สิ่งเดียวกัน แม้ว่าทั้งคู่จะมีหน้าที่ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินจากฟ้าผ่า แต่ก็ยังมีข้อแตกต่างมากมายในการใช้งาน
1. แรงดันไฟฟ้าพิกัดของสายล่อฟ้าคือตั้งแต่ ﹤3kV ถึง 1000kV และแรงดันไฟฟ้าต่ำคือ 0.28kV และ 0.5kV แรงดันไฟฟ้าพิกัดของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคือ ≦1.2kV, 380, 220~10V~5V
2. โดยทั่วไปแล้วสายล่อฟ้า จะถูกติดตั้งในระบบหลักเพื่อป้องกันการบุกรุกโดยตรงของคลื่นฟ้าผ่าและปกป้องสายไฟเหนือศีรษะและอุปกรณ์ไฟฟ้า ในขณะที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก SPD ส่วนใหญ่จะถูกติดตั้งในระบบทุติยภูมิหลังจากที่สายล่อฟ้ากำจัดคลื่นฟ้าผ่าโดยตรง หรือสายล่อฟ้าไม่มีมาตรการเสริมเพื่อกำจัดคลื่นฟ้าผ่า ดังนั้นสายล่อฟ้าส่วนใหญ่จะถูกติดตั้งที่สายนำเข้า SPD ส่วนใหญ่จะถูกติดตั้งที่ปลายสายนำออกหรือที่วงจรสัญญาณ
3. สายล่อฟ้าใช้เพื่อปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้า และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากส่วนใหญ่ใช้เพื่อปกป้องเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์หรือเครื่องมือ
4. เนื่องจากสายล่อฟ้าเชื่อมต่อกับระบบหลักของไฟฟ้า จึงต้องมีประสิทธิภาพฉนวนภายนอกที่เพียงพอ และขนาดรูปลักษณ์ค่อนข้างใหญ่ และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถทำขนาดเล็กได้เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าต่ำ
5. ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ทนทานของอุปกรณ์ไฟฟ้าและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ได้อยู่ในลำดับเดียวกัน และแรงดันไฟฟ้าตกค้างของอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินควรตรงกับระดับแรงดันไฟฟ้าที่ทนทานของวัตถุที่ได้รับการปกป้อง
6. สายล่อฟ้า ส่วนใหญ่ใช้ในสถานีไฟฟ้า สายส่ง สถานีจ่ายไฟ การผลิตกระแสไฟฟ้า ตัวเก็บประจุ มอเตอร์ หม้อแปลง การถลุงเหล็กและเหล็กกล้า และทางรถไฟ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากส่วนใหญ่ใช้ในการจ่ายไฟแรงดันต่ำ ตู้ อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันต่ำ การสื่อสาร สัญญาณ สถานีเครื่องจักร และห้องเครื่องจักร
7. ในทางเทคนิคแล้ว สายล่อฟ้าไม่ถึงระดับของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในแง่ของเวลาตอบสนอง ผลการจำกัดแรงดันไฟฟ้า ผลการป้องกันที่ครอบคลุม และลักษณะการต่อต้านริ้วรอย
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคืออะไร
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเป็นอุปกรณ์ป้องกันที่ใช้เพื่อป้องกันไฟกระชากชั่วคราวไม่ให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเสียหาย สามารถตรวจจับแรงดันไฟฟ้าผิดปกติในระบบและเปลี่ยนพลังงานส่วนเกินไปยังพื้นดินได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งจะช่วยป้องกันไฟกระชากไม่ให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อน
สายล่อฟ้าคืออะไร
สายล่อฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้เพื่อป้องกันอาคาร ระบบไฟฟ้า และอุปกรณ์จากฟ้าผ่าโดยตรงและความเสียหายจากฟ้าผ่าเหนี่ยวนำ โดยการนำกระแสฟ้าผ่าไปยังพื้นดินโดยตรง สายล่อฟ้าจะป้องกันไม่ให้ฟ้าผ่าแรงดันสูงทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่ออุปกรณ์หรืออาคารได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงกลายเป็นแนวป้องกันแรกจากฟ้าผ่า
การวิเคราะห์การทำงาน: การปราบปรามไฟกระชากเทียบกับการเปลี่ยนเส้นทางฟ้าผ่า
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก: ใช้เฉพาะเพื่อปราบปรามแรงดันไฟฟ้ากระชากที่เกิดขึ้นภายในระบบ (เช่น แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่เกิดจากการผันผวนของกริดไฟฟ้า การสลับโหลด การเริ่มต้นอุปกรณ์ ฯลฯ) โดยการนำกระแสไฟฟ้าส่วนเกินไปยังพื้นดินเพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า
สายล่อฟ้า: ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการเปลี่ยนเส้นทางฟ้าผ่า ป้องกันผลกระทบจากพลังงานมหาศาลที่เกิดจากฟ้าผ่าโดยตรงอาคารหรือระบบไฟฟ้า สายล่อฟ้าให้เส้นทางอิมพีแดนซ์ต่ำเพื่อเปลี่ยนเส้นทางกระแสฟ้าผ่าลงสู่พื้นดิน จึงหลีกเลี่ยงความเสียหายของอุปกรณ์และโครงสร้าง
ตำแหน่งการติดตั้ง: ภายในเทียบกับภายนอก
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก: โดยปกติจะติดตั้งภายในระบบไฟฟ้า เช่น แผงจ่ายไฟ อุปกรณ์ปลายทาง กล่องรวมแสงอาทิตย์ ฯลฯ เพื่อให้การป้องกันสำหรับอุปกรณ์ โดยทั่วไปแล้วสายล่อฟ้าจะถูกติดตั้งที่ช่องจ่ายไฟของระบบหรือที่ส่วนหน้าของอุปกรณ์เพื่อป้องกันไฟกระชากภายในระบบเป็นหลัก
สายล่อฟ้า: โดยทั่วไปจะติดตั้งภายนอกระบบ โดยเฉพาะบนหลังคาอาคาร เสาอากาศสถานีฐานการสื่อสาร สายส่งภายนอก ฯลฯ เพื่อป้องกันฟ้าผ่าภายนอกไม่ให้เกิดอันตรายต่อระบบ ตำแหน่งการติดตั้งสายล่อฟ้าช่วยให้สามารถนำกระแสฟ้าผ่าลงสู่พื้นดินได้ก่อน
ความสามารถในการทนต่อแรงดันไฟฟ้า: การจัดการกับไฟกระชากภายในเทียบกับการถูกฟ้าผ่าโดยตรง
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก: ออกแบบมาเพื่อทนต่อและกระจายไฟกระชากที่มีความเข้มต่ำถึงปานกลาง โดยทั่วไปคือแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวตั้งแต่หลายกิโลโวลต์ถึงหลายสิบกิโลโวลต์ เป้าหมายคือการปกป้องอุปกรณ์จากแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดจากการรบกวนของกริด การสลับอุปกรณ์ หรือการสลับโหลด
สายล่อฟ้า: สามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่สูงมาก โดยทั่วไปออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่รุนแรงที่เกิดจากฟ้าผ่า โดยมีแรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไปสูงถึงหลายร้อยกิโลโวลต์หรือสูงกว่า งานหลักคือการปกป้องอาคาร ระบบไฟฟ้า และอุปกรณ์จากผลกระทบของกระแสตรงจากฟ้าผ่า
เลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากและสายล่อฟ้าที่เหมาะสมเพื่อปกป้องระบบไฟฟ้าอย่างเต็มที่
เพื่อให้การป้องกันไฟฟ้าที่ครอบคลุมสำหรับระบบ จำเป็นต้องพิจารณาข้อกำหนดของระบบ ความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น และสภาพแวดล้อมอย่างครอบคลุม และทำการเลือกอุปกรณ์อย่างชาญฉลาด
พื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงควรให้ความสำคัญกับการติดตั้งสายล่อฟ้า:
- ในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงจากฟ้าผ่าสูง (เช่น เสาสื่อสาร สายไฟ สถานีย่อย ฯลฯ) ควรติดตั้งสายล่อฟ้า ที่ปลายทางเข้าของอาคารหรือระบบเพื่อนำกระแสฟ้าผ่าลงสู่พื้นดินอย่างปลอดภัย
- สำหรับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์หรือฟาร์มกังหันลม ควรเพิ่มสายล่อฟ้า ที่ปลายอินพุตของกล่องรวมหรืออินเวอร์เตอร์เพื่อป้องกันผลกระทบมหาศาลจากฟ้าผ่าต่อระบบ
ต้องติดตั้งการป้องกันไฟกระชากภายในด้วยอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก:
- ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ส่วนหน้าของตู้จ่ายไฟ วงจรสาขา และอุปกรณ์ปลายทาง เพื่อปราบปรามไฟกระชากชั่วคราวภายในระบบได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- ในระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ อุปกรณ์ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม และระบบสื่อสาร อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์จากแรงดันไฟฟ้ากระชาก และเพิ่มอายุการใช้งานของอุปกรณ์
การสร้างเกราะป้องกันหลายระดับผ่านการรวมกันของ “สายล่อฟ้า + อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก”
- การป้องกันระดับ 1: ใช้สายล่อฟ้าที่ตู้จ่ายไฟหลักหรือทางเข้าของระบบเพื่อนำกระแสฟ้าผ่าลงสู่พื้นดิน
- การป้องกันระดับ 2: ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในกล่องจ่ายไฟหรือสายสาขาเพื่อปราบปรามไฟกระชากที่เหลือ
- การป้องกันระดับ 3: ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบละเอียดที่อุปกรณ์ปลายทางเพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่เหลือจากการทำลายอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อน
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสามารถแทนที่สายล่อฟ้าได้หรือไม่
กลไกการทำงานและสถานการณ์การใช้งานของทั้งสองนั้นแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ดังนั้นจึงไม่สามารถใช้แทนกันได้
ฟังก์ชันอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก: ส่วนใหญ่ใช้เพื่อปราบปรามไฟกระชากในระบบ เช่น แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวที่เกิดจากการสตาร์ทมอเตอร์ การสลับโหลด หรือความผันผวนของกริดไฟฟ้า ดูดซับและนำแรงดันไฟฟ้าส่วนเกินเพื่อรักษาระดับความปลอดภัย จึงปกป้องอุปกรณ์ปลายทางจากความเสียหายจากไฟกระชาก
ฟังก์ชันสายล่อฟ้า: ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงหรือฟ้าผ่าเหนี่ยวนำ โดยเปลี่ยนเส้นทางกระแสฟ้าผ่าจำนวนมากลงสู่พื้นดินอย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าแรงสูงเข้าสู่ระบบไฟฟ้า และปกป้องอาคารและอุปกรณ์ไฟฟ้าจากความเสียหายที่เกิดจากฟ้าผ่า
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไม่สามารถจัดการกับแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสูงที่เกิดจากฟ้าผ่าได้ พลังงานของฟ้าผ่าเกินความสามารถของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไปมาก
ในขณะที่สายล่อฟ้า สามารถป้องกันการบุกรุกของฟ้าผ่าได้ แต่ไม่สามารถปราบปรามไฟกระชากภายในระบบได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถแทนที่ฟังก์ชันของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากได้
