อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) คืออะไร? พร้อมวิธีเลือกให้เหมาะกับการใช้งาน

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า หรือ surge protection devices คือ อุปกรณ์ที่ช่วยป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเสียหาย เมื่อเกิดกระแสไฟหรือแรงดันไฟเกิน (surge) เช่น ฟ้าผ่า หรือการเปิด-ปิดโหลดไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งถ้าไม่มีอุปกรณ์ป้องกันอย่าง SPD ไฟฟ้าที่เกินอาจทำให้อุปกรณ์เสียหาย หรือเกิดไฟไหม้ได้ surge protection จึงเข้ามาช่วยจัดการแรงดันกระชากที่ว่านี้

โดยดึงพลังงานส่วนเกินลงดิน ซึ่งเบรกเกอร์หรือฟิวส์ทั่วไปไม่สามารถป้องกันแรงดันไฟฟ้ากระชากได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นการติดตั้ง surge protection devices จึงเป็นการลงทุนที่คุ้มค่า เพื่อยืดอายุการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้า และปกป้องธุรกิจจากความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้น

หลักการทำงานของ Surge Protection

surge protection เสิร์ชป้องกันไฟกระชากคือ กลไกที่ช่วยเบี่ยงกระแสไฟส่วนเกินลงดินเพื่อไม่ให้ไหลไปถึงอุปกรณ์ที่ต้องการปกป้อง หลักการทำงานของ SPD ค่อนข้างตรงไปตรงมา เมื่อมีไฟกระชากไหลเข้ามาทางสายไฟ MOVs (Metal Oxide Varistors) จะลดค่าความต้านทานลงทันที ทำให้ไฟฟ้าไหลผ่านได้สะดวกขึ้น กระแสส่วนใหญ่จึงถูกเบี่ยงออกไปลงดิน ส่งผลให้แรงดันกระชากถูกสลายไปอย่างปลอดภัย ก่อนที่จะทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเสียหายจากแรงดันหรือกระแสสูง

องค์ประกอบหลักของ Surge Protection Devices

• MOVs (Metal Oxide Varistors) วัสดุเซรามิกที่สามารถเปลี่ยนค่าความต้านทานได้ตามแรงดันไฟฟ้า หากแรงดันสูง ความต้านทานจะลดลงทันทีเพื่อระบายไฟส่วนเกินออก
• ฟิวส์ (Fuses) ทำหน้าที่ป้องกัน MOV จากการทำงานเกินพิกัดเมื่อมีกระแสสูงผิดปกติ
• ไฟแสดงสถานะ (Status Indicator) บอกสถานะว่าอุปกรณ์ยังสามารถใช้งานได้อยู่หรือไม่ เพื่อให้ผู้ใช้งานตรวจสอบได้ง่าย

องค์ประกอบทั้งสามนี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้ surge protection หลักการทำงาน มีประสิทธิภาพและปกป้องอุปกรณ์ downstream ได้อย่างมั่นใจ

ประเภทของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD)

ในการเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก คือ ต้องเข้าใจว่า เสิร์ชป้องกันไฟกระชาก ถูกแบ่งออกเป็นหลายประเภท แต่ละประเภทถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานในตำแหน่งที่ต่างกัน

1.Type 1 (Class I)

ออกแบบมาเพื่อป้องกันฟ้าผ่าโดยตรง ผ่านการทดสอบมาตรฐาน IEC 61643-11 Class I (10/350 µs) มักติดตั้งใกล้แหล่งจ่ายไฟ เช่น ตู้เมนหลัก (Main Distribution Board: MDB) หรือแผงสวิตช์ไฟฟ้าหลัก เหมาะกับอาคารที่มีความเสี่ยงฟ้าผ่าสูง

2.Type 2 (Class II)

ป้องกันไฟกระชากทางอ้อม เช่น แรงดันที่ส่งผ่านมาจาก Type 1 หรือเกิดจากการสวิตช์โหลดไฟฟ้าภายในอาคาร ผ่านการทดสอบมาตรฐาน Class II (8/20 µs) มักติดตั้งในแผงควบคุมไฟฟ้าในอาคารสำนักงาน โรงงาน หรือบ้านพัก

3.Type 3 (Class III)

ป้องกันไฟกระชากขนาดเล็กที่เหลือมาจาก Type 2 เน้นการปกป้อง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความไวสูง เช่น คอมพิวเตอร์ เครื่องมือแพทย์ หรือระบบสื่อสาร โดยต้องผ่านมาตรฐาน Class III (1.2/50 µs และ 8/20 µs)

ในการใช้งานจริง มักนิยมติดตั้ง SPD แบบหลายชั้น (Type 1 + Type 2 + Type 3) เพื่อให้ได้การป้องกันแบบครอบคลุมทุกระดับ

เลือก Surge Protection Devices ให้เหมาะกับงานต้องดูอะไรบ้าง?

การเลือก SPD ไม่ใช่เพียงแค่เลือกประเภทให้ถูกต้อง แต่ยังต้องพิจารณาจาก คุณสมบัติทางเทคนิค เพื่อให้การป้องกันมีประสิทธิภาพสูงสุด

1. ระดับการรับแรงดันไฟฟ้า (Energy/Voltage Rating)

SPD ที่มีค่าจูล (Joule rating) สูง แสดงถึงความสามารถในการดูดซับพลังงานไฟฟ้าได้มาก ยิ่งสูงยิ่งดี นอกจากนี้ยังต้องดูค่า Clamping Voltage หรือแรงดันในการหนีบ ค่ายิ่งต่ำยิ่งปลอดภัย เพราะสามารถป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ downstream เจอแรงดันสูง

2. ความทนทานต่อกระแสไฟฟ้าสูงสุด (Maximum Surge Current)

หากพื้นที่ติดตั้งอยู่ในโซนที่มีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าสูง เช่น อาคารสูง โรงงานในพื้นที่โล่ง หรือพื้นที่ชนบท ควรเลือก SPD ที่มีค่าความทนทานต่อกระแสไฟสูง (เช่น 40kA–100kA) เพื่อให้รองรับเหตุการณ์ไฟกระชากที่รุนแรงได้

3. การติดตั้งที่เหมาะสม

การติดตั้ง SPD มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงาน โดยควรติดตั้ง แบบขนาน กับวงจรหลัก และเลือกตำแหน่งก่อนเข้าสู่วงจรหรืออุปกรณ์ที่ต้องการป้องกัน สายเชื่อมต่อควรสั้นกว่า 0.5 เมตร เพื่อไม่ให้แรงดันตกค้างสูงเกินไป อีกทั้งไม่ควรใช้เพียง Type 1 อย่างเดียว แต่ควรเสริมด้วย Type 2 หรือ Type 3 เพื่อความครอบคลุม และที่สำคัญที่สุดคือ ควรให้วิศวกรหรือช่างไฟฟ้าที่มีใบอนุญาตติดตั้ง ตามมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าในท้องถิ่น

ประโยชน์ของการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

• ป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น คอมพิวเตอร์ เครื่องจักรอุตสาหกรรม และระบบสื่อสาร
• ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ ลดค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่
• เพิ่มความปลอดภัย ลดความเสี่ยงการเกิดไฟไหม้ ไฟฟ้าลัดวงจร จากแรงดันไฟฟ้าเกิน
• สอดคล้องกับมาตรฐานสากล สำหรับอาคารและโรงงานที่ต้องผ่านการตรวจสอบความปลอดภัย

สรุป

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ถือเป็นตัวช่วยสำคัญที่หลายคนอาจมองข้าม แต่จริง ๆ แล้วเป็นด่านป้องกันแรกที่ช่วยลดความเสี่ยงจาก แรงดันไฟฟ้าเกิน ที่เบรกเกอร์ทั่วไปไม่สามารถจัดการได้ การเลือก SPD ที่ได้มาตรฐานและติดตั้งอย่างถูกต้อง จะทำให้ระบบไฟฟ้าปลอดภัยขึ้น และช่วยให้ธุรกิจดำเนินไปได้อย่างมั่นคง

สำหรับสถานที่ ที่ต้องการ surge protection devices ที่มีคุณภาพและน่าเชื่อถือ Sangchai Group พร้อมนำเสนอทางเลือกจากแบรนด์ชั้นนำ เช่น CHINT ซึ่งมีการออกแบบและผลิต SPD ที่ครอบคลุมทุกความต้องการใช้งาน ตั้งแต่ระดับที่อยู่อาศัยไปจนถึงโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

ref. https://www.chintglobal.com/global/en/about-us/news-center/blog/what-is-a-surge-protective-device-spd.html 

สอบถามข้อมูลเพิ่มเติม

FACEBOOK : CHINT by Sangchai Group

LINE: @ChintbySangchai