พารามิเตอร์หลักและมาตรฐานการทดสอบของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD)
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD): อุปกรณ์ที่ใช้จำกัดแรงดันไฟเกินชั่วขณะและเบี่ยงเบนกระแสไฟกระชาก อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ส่วนใหญ่ใช้ในระบบจำหน่ายแรงดันต่ำและระบบสารสนเทศเพื่อป้องกันแรงดันไฟเกินจากฟ้าผ่า แรงดันไฟเกินจากการสวิตช์ พัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า (LEMP) และพัลส์รบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) สำหรับการป้องกันแรงดันไฟเกินในด้านแรงดันสูง จะใช้ตัวกันไฟกระชาก (surge arrester) แทน
I. พารามิเตอร์หลักของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPDs)
1. แรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่องสูงสุด (Uc): ค่าแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยกำลังสองสูงสุด (RMS) หรือแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ที่สามารถจ่ายให้กับโหมดป้องกันของ SPD ได้อย่างต่อเนื่อง นี่คือแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดไว้ของ SPD ค่า Uc มีผลต่อทั้งอายุการใช้งานของ SPD และระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า การเลือกค่า Uc ที่สูงขึ้นอาจช่วยยืดอายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้ แต่ก็จะทำให้แรงดันไฟฟ้าตกค้างเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน
2. กระแสคายประจุที่ระบุ (In): กระแสสูงสุดของคลื่นกระแส 8/20μs ที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สามารถทนได้ พารามิเตอร์นี้ใช้สำหรับการทดสอบระดับ II และยังใช้เป็นเกณฑ์การปรับสภาพเบื้องต้นสำหรับการทดสอบระดับ I และ II มาตรฐาน SPD กำหนดค่า In ไว้หลายค่า และผู้ผลิตจะเลือกค่า In ที่เหมาะสมสำหรับการทดสอบ เมื่อ SPD ผ่านการทดสอบแล้ว ค่า In ของอุปกรณ์นั้นจะถูกกำหนดอย่างเป็นทางการว่าเป็นระดับที่เลือกไว้
3. กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ปล่อย (Imax) ในการทดสอบคลาส II: กระแสสูงสุดของคลื่นกระแส 8/20μs ที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สามารถรับมือได้ แม้ว่าคำจำกัดความจะคล้ายกับ In แต่มาตรฐานของ SPD กำหนดชุดค่าแยกต่างหากสำหรับ In และ Imax โดยที่ Imax > In สำหรับคลาสเดียวกัน การผ่านการทดสอบที่ระดับ In ที่กำหนดไม่ได้หมายความว่า SPD จะผ่านการทดสอบที่ระดับ Imax ที่สอดคล้องกันเสมอไป เนื่องจากเงื่อนไขการทดสอบ (ขนาดกระแสและจำนวนพัลส์) แตกต่างกัน
4. กระแสอิมพัลส์ (Iimp): ความสามารถของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า (SPD) ในการทนต่อคลื่นกระแสฟ้าผ่า 10/350 ไมโครวินาที ถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์สองตัว ได้แก่ กระแสสูงสุด (Ipeak) และประจุ (Q) พารามิเตอร์นี้ใช้สำหรับการทดสอบระดับ Class I
5. ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (ขึ้น): หรือที่เรียกว่าแรงดันตกค้าง หมายถึงแรงดันตกคร่อมอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า (SPD) เมื่อกระแสสูงสุดตามรูปคลื่นที่กำหนดไหลผ่านหลังจากที่อุปกรณ์ทำงานแล้ว ค่า Up ต้องต่ำกว่าแรงดันทนทานของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน มาตรฐาน GB50343-2012 *รหัสทางเทคนิคสำหรับการป้องกันฟ้าผ่าของระบบข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ในอาคาร* กำหนดระดับแรงดันทนทานต่อแรงกระตุ้นสำหรับขั้นตอนต่างๆ ของระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันต่ำ แรงดันทนทานต่อแรงกระตุ้นที่กำหนด (Uw) ของอุปกรณ์ ซึ่งระบุโดยผู้ผลิต บ่งบอกถึงความสามารถในการเป็นฉนวนต่อแรงดันเกิน ดังนั้น การเลือก SPD ต้องมั่นใจว่า Up
II. การทดสอบที่เกี่ยวข้องสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPDs)
หัวข้อข้างต้นกล่าวถึงการทดสอบระดับชั้นที่ 1 และระดับชั้นที่ 2 ด้านล่างนี้คือวิธีการทดสอบ:
1. การทดสอบระดับ 1: ดำเนินการโดยใช้กระแสปล่อยประจุที่กำหนด (In) แรงดันอิมพัลส์ 1.2/50μs และกระแสอิมพัลส์สูงสุด Iimp (คลื่นกระแสฟ้าผ่า 10/350μs) ถ้าประจุที่ถ่ายโอนภายใน 10 ms คือ Q กระแสสูงสุด Ipeak = 0.5Q
2. การทดสอบระดับชั้นที่ 2: ดำเนินการโดยใช้กระแสปล่อยประจุที่กำหนด (In) พัลส์แรงดัน 1.2/50μs และกระแสปล่อยประจุสูงสุด Imax (คลื่นกระแส 8/20μs)
3. การทดสอบระดับชั้นที่ 3: ดำเนินการโดยใช้คลื่นผสม ซึ่งกำหนดเป็นแรงดันวงจรเปิด (Uoc) 1.2/50 μs และกระแสลัดวงจร (Isc) 8/20 μs ที่สร้างขึ้นโดยเครื่องกำเนิดคลื่นผสม 2 โอห์ม
หมวดหมู่การทดสอบเหล่านี้ไม่ได้เรียงลำดับตามลำดับชั้น ดังนั้นจึงไม่สามารถเปรียบเทียบกันได้โดยตรง ผู้ผลิตสามารถเลือกคลาสการทดสอบใดก็ได้สำหรับการตรวจสอบความถูกต้อง อย่างไรก็ตาม ในการออกแบบระบบไฟฟ้าของอาคาร การเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟรั่ว (SPD) ที่ผ่านการทดสอบภายใต้คลาส I หรือคลาส II ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดดังต่อไปนี้:
อีซีอี 61024: เกี่ยวข้องกับการป้องกันความปลอดภัยของบุคคลจากฟ้าผ่าในอาคาร รวมถึงการเลือกใช้ระดับการป้องกันของระบบป้องกันฟ้าผ่า (LPS)
อีซีอี 61312: กล่าวถึงการป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า (LEMP) รวมถึงข้อกำหนดสำหรับการป้องกันอาคาร การต่อสายดิน และการเชื่อมต่อศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน
อีซีอี 62305: ให้คำแนะนำสำหรับการออกแบบระบบป้องกันฟ้าผ่า โดยรวบรวมหลักการทั่วไปและข้อกำหนดสำหรับการป้องกันฟ้าผ่า
