ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC SPD) ແມ່ນຫຍັງ ແລະ ທ່ານຈະເລືອກອຸປະກອນທີ່ເໝາະສົມໄດ້ແນວໃດ?
ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC SPD) ເຮັດໜ້າທີ່ປ່ຽນທິດທາງແຮງດັນໄຟຟ້າເກີນຊົ່ວຄາວໃນລະບົບ DC ລົງສູ່ດິນ ເພື່ອປ້ອງກັນອິນເວີເຕີ, ເຄື່ອງສາກ ແລະ ແບັດເຕີຣີ. ການເລືອກອຸປະກອນຕ້ອງພິຈາລະນາຈາກແຮງດັນໄຟຟ້າຕໍ່ເນື່ອງສູງສຸດ (Ucpv) ທີ່ສູງກວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າສູງສຸດຂອງລະບົບ, ເລືອກປະເພດ Type 1 ຫຼື Type 2 ຕາມລະດັບຄວາມສ່ຽງຈາກຟ້າຜ່າ, ແລະ ກວດສອບມາດຕະຖານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ ຄື IEC 61643-31 ສຳລັບລະບົບ PV, ແລະ IEC 61643-11 ສຳລັບລະບົບ EV, BESS ແລະລະບົບ DC ອຸດສາຫະກຳ.
DC SPD ທີ່ຖືກລະບຸສະເປັກຢ່າງຖືກຕ້ອງບໍ່ສາມາດນຳມາໃຊ້ແທນກັບອຸປະກອນ AC ໄດ້ ແລະ ມາດຕະຖານທີ່ນຳໃຊ້ແມ່ນຂຶ້ນກັບການນຳໃຊ້ງານຢ່າງແທ້ຈິງ. ຄູ່ມືນີ້ໄດ້ກຳນົດພາຣາມິເຕີ, ມາດຕະຖານ ແລະ ຂອບເຂດການນຳໃຊ້ ເພື່ອຕັດສິນວ່າອຸປະກອນຈະສາມາດປ້ອງກັນອຸປະກອນໄຟຟ້າໄດ້ຢ່າງໜ້າເຊື່ອຖື ຫຼື ຈະເກີດຄວາມລົ້ມເຫຼວໃນຂະນະໃຊ້ງານ.
Key Takeaways
- ໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC) ບໍ່ແມ່ນໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບ (AC). ການເກີດອາກໄຟຟ້າ (Arc) ໃນລະບົບ DC ຈະບໍ່ດັບເອງໃນຈຸດທີ່ແຮງດັນໄຟຟ້າເປັນສູນ, ດັ່ງນັ້ນ AC SPD ຈຶ່ງບໍ່ສາມາດປ້ອງກັນລະບົບ DC ໄດ້ຢ່າງປອດໄພ ແລະ ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດອັນຕະລາຍໄດ້. ຄວນໃຊ້ອຸປະກອນທີ່ອອກແບບມາສຳລັບລະບົບ DC ທີ່ມີຂະໜາດເໝາະສົມກັບແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງລະບົບສະເໝີ.
- ມາດຕະຖານແມ່ນຂຶ້ນກັບການນຳໃຊ້ງານ. ມາດຕະຖານ IEC 61643-31 ກວມເອົາສະເພາະດ້ານໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC) ຂອງເຄື່ອງຜະລິດໄຟຟ້າພະລັງງານແສງອາທິດ ແລະ ອິນເວີເຕີ (Inverter) ທີ່ມີແຮງດັນບໍ່ເກີນ 1500 V DC. ລະບົບຈັດເກັບພະລັງງານດ້ວຍແບັດເຕີຣີ ແລະ ຄາປາຊິເຕີ ຈະຖືກຍົກເວັ້ນຢ່າງຈະແຈ້ງ, ດັ່ງນັ້ນລະບົບ BESS, EV ແລະ ອຸປະກອນໄຟຟ້າກະແສກົງໃນອຸດສາຫະກຳ ຈຶ່ງຕ້ອງປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານທົ່ວໄປ IEC 61643-11.
- ຫ້າປັດໄຈໃນການຕັດສິນໃຈເລືອກອຸປະກອນ: Ucpv, In, Imax, Iimp, ແລະ Up. ໃຫ້ເລືອກຄ່າ Ucpv ແລະ Up ໃຫ້ຖືກຕ້ອງກ່ອນ ສ່ວນຄ່າອື່ນໆແມ່ນການປະສານງານກັນ.
- ປະເພດຕາມມາດຕະຖານ IEC ບໍ່ຄືກັບປະເພດຕາມມາດຕະຖານ UL. ປະເພດຕາມມາດຕະຖານ IEC ອະທິບາຍເຖິງຊັ້ນການທົດສອບໄຟກະຊາກ; ສ່ວນປະເພດຕາມມາດຕະຖານ UL 1449 ອະທິບາຍເຖິງສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງທີ່ອະນຸຍາດໃຫ້ ເມື່ອທຽບກັບຈຸດຕັດແຍກໄຟຟ້າ (Service disconnect).
- ການຕິດຕັ້ງເປັນຕົວການົດປະສິດທິພາບ. ສາຍໄຟທີ່ສັ້ນ, ຮູບແບບການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ຖືກຕ້ອງສຳລັບລະບົບສາຍດິນ (Earthing), ແລະ ການປ້ອງກັນກະແສເກີນສຳຮອງ (Backup overcurrent protection) ມີຄວາມສຳຄັນເທົ່າທຽມກັບຄ່າພິກັດຂອງອຸປະກອນ.
ເຫດຜົນທີ່ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟກະຊາກ DC ບໍ່ຄືກັບ AC
ໃນວົງຈອນໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບ (AC), ກະແສໄຟຟ້າຈະຜ່ານຈຸດສູນ 100 ຫຼື 120 ເທື່ອຕໍ່ວິນາທີ ແລະປະກາຍໄຟທີ່ເກີດຂຶ້ນລະຫວ່າງໜ້າສຳຜັດຈະຖືກດັບໂດຍທຳມະຊາດໃນຈຸດດັ່ງກ່າວ. ແຕ່ສຳລັບບັດສໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC) ຈະບໍ່ມີການຜ່ານຈຸດສູນເລີຍ. ເມື່ອປະກາຍໄຟເກີດຂຶ້ນພາຍໃນອຸປະກອນທີ່ກຳລັງເສື່ອມສະພາບ ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟກະຊາກ (surge protective device), ມັນຈະສືບຕໍ່ເຜົາໄໝ້ໄປເລື້ອຍໆຈົນກວ່າຈະມີບາງຢ່າງມາຕັດເສັ້ນທາງຂອງພະລັງງານ. ຄວາມແຕກຕ່າງທາງກາຍະພາບພຽງຢ່າງດຽວນີ້ສົ່ງຜົນຕໍ່ການອອກແບບອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟຟ້າກະຊາກ (SPD) ສຳລັບ DC ທັງໝົດ: ຕົວຕ້ານທານໂລຫະອອກໄຊ (MOV) ຕ້ອງສາມາດທົນຕໍ່ແຮງດັນໄຟຟ້າທິດທາງດຽວຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແທນທີ່ຈະເປັນແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ສະຫຼັບໄປມາ ແລະອຸປະກອນດັ່ງກ່າວຈຳເປັນຕ້ອງມີລະບົບຕັດວົງຈອນ DC ຫຼືກົນໄກດັບປະກາຍໄຟໃນຕົວ ເຊິ່ງອຸປະກອນ AC ບໍ່ມີໃຫ້.
ຜົນສະທ້ອນໃນທາງປະຕິບັດແມ່ນຈະແຈ້ງ. ການນຳເອົາ SPD ຂອງ AC ໄປຕິດຕັ້ງໃນລະບົບ PV string, ບັດສແບັດເຕີຣີ ຫຼື ຜົນຜະລິດຂອງເຄື່ອງສາກໄຟໄວ DC ບໍ່ພຽງແຕ່ຈະເຮັດວຽກໄດ້ບໍ່ມີປະສິດທິພາບເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງເປັນຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການເກີດອັກຄີໄພອີກດ້ວຍ. ຄ່າພິກັດແຮງດັນ, ສ່ວນປະກອບທາງເຄມີຂອງ MOV ແລະ ພຶດຕິກຳການຕັດວົງຈອນເມື່ອໝົດອາຍຸການໃຊ້ງານ ລ້ວນແຕ່ຖືກສ້າງຂຶ້ນໂດຍອີງໃສ່ຮູບຄື້ນຂອງ AC ເຊິ່ງວົງຈອນ DC ບໍ່ມີທາງເກີດຂຶ້ນໄດ້.
ມາດຕະຖານທີ່ນຳມາໃຊ້ງານຈິງ
ຂໍ້ຜິດພາດໃນການລະບຸສະເປັກທີ່ພົບເລື້ອຍທີ່ສຸດໃນການປ້ອງກັນໄຟຟ້າກະຊາກ DC ຄືການນຳໃຊ້ມາດຕະຖານທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງກັບການນຳໃຊ້ງານ. ຕາຕະລາງລຸ່ມນີ້ໄດ້ກຳນົດຂອບເຂດໄວ້ຢ່າງຊັດເຈນ.
| ມາດຕະຖານ | ຂອບເຂດ | ນຳໃຊ້ກັບ |
|---|---|---|
| IEC 61643-31 | ຂໍ້ກຳນົດ ແລະ ວິທີການທົດສອບສຳລັບ SPD ທີ່ຢູ່ດ້ານ DC ຂອງການຕິດຕັ້ງລະບົບໄຟຟ້າພະລັງງານແສງອາທິດ (PV) ≤ 1500 V DC | ແຜງໂຊລາເຊວ (PV arrays) ແລະ ວົງຈອນປ້ອນໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC inputs) ຂອງອິນເວີເຕີ ເທົ່ານັ້ນ—ບໍ່ລວມເອົາລະບົບຈັດເກັບພະລັງງານດ້ວຍແບັດເຕີຣີ ແລະ ຄາປາຊິເຕີ |
| IEC 61643-32 | ຫຼັກການການເລືອກໃຊ້ ແລະ ການຕິດຕັ້ງອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟກະຊາກ (SPD) ສໍາລັບລະບົບໂຊລາເຊວ (ການປະເມີນຄວາມສ່ຽງ, ການຕໍ່ສາຍດິນ, ການປະສານງານຂອງອຸປະກອນ) | ການອອກແບບ ແລະ ການວາງຕໍາແໜ່ງລະບົບໂຊລາເຊວ |
| IEC 61643-11 | ຂໍ້ກໍານົດທົ່ວໄປ ແລະ ວິທີການທົດສອບສໍາລັບອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟກະຊາກ (SPD) ໃນລະບົບໄຟຟ້າແຮງດັນຕໍ່າ (≤ 1000 V AC / 1500 V DC) | ລະບົບໄຟຟ້າກະແສກົງສໍາລັບການສາກລົດໄຟຟ້າ (EV), ລະບົບຈັດເກັບພະລັງງານດ້ວຍແບັດເຕີຣີ (BESS), ລະບົບໄຟຟ້າອຸດສາຫະກໍາ ແລະ ໂທລະຄົມມະນາຄົມ |
| UL 1449 | ມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພຂອງອາເມລິກາເໜືອ ສໍາລັບອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟກະຊາກ | ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບ (AC) ແລະ ກະແສກົງ (DC) SPD ທີ່ຈຳໜ່າຍໃນຕະຫຼາດທີ່ຢູ່ພາຍໃຕ້ກົດລະບຽບ UL |
ການຍົກເວັ້ນທີ່ລະບຸໄວ້ໃນມາດຕະຖານ IEC 61643-31 ແມ່ນລາຍລະອຽດທີ່ຄູ່ມືສ່ວນໃຫຍ່ມັກຈະພາດໄປ: ອຸປະກອນທີ່ “ສອດຄ່ອງກັບມາດຕະຖານ IEC 61643-31” ແມ່ນມີຄຸນສົມບັດສຳລັບເຄື່ອງຜະລິດໄຟຟ້າພະລັງງານແສງຕາເວັນ (PV generator) ເທົ່ານັ້ນ ບໍ່ແມ່ນສຳລັບຊຸດແບັດເຕີຣີທີ່ຢູ່ຂ້າງໆ. ທ່ານສາມາດຢືນຢັນຂອບເຂດໄດ້ໂດຍກົງໃນ ລາຍການມາດຕະຖານ IEC 61643-31. ຈາກນັ້ນມາດຕະຖານ IEC 61643-32 ຈະເປັນຕົວຄວບຄຸມ ວິທີ ການເລືອກ ແລະ ການຕິດຕັ້ງອຸປະກອນ SPD ສຳລັບລະບົບ PV ປະກອບມີ: ການປະເມີນຄວາມສ່ຽງ, ຜົນກະທົບຂອງການຕໍ່ສາຍດິນຂອງລະບົບຕໍ່ຮູບແບບການເຊື່ອມຕໍ່, ແລະ ແຜນການປ້ອງກັນທີ່ປະສານງານກັນ.
ໝາຍເຫດກ່ຽວກັບຕົວເລກປະເພດ (Type numbers). ອຸປະກອນ IEC Type 1 ໄດ້ຮັບການທົດສອບດ້ວຍກະແສໄຟຟ້າກະຕຸ້ນ (Impulse current) ຂະໜາດ 10/350 µs (Iimp) ເຊິ່ງຈຳລອງການຟ້າຜ່າໂດຍກົງ; ສ່ວນ IEC Type 2 ໄດ້ຮັບການທົດສອບດ້ວຍກະແສໄຟຟ້າປ່ອຍອອກ (Discharge current) ຂະໜາດ 8/20 µs (In) ເຊິ່ງເປັນຕົວແທນຂອງກະແສໄຟຟ້າເກີນທີ່ເກີດຈາກການຊັກນຳ ແລະ ການສະຫຼັບວົງຈອນ. ມາດຕະຖານ UL 1449 ໃຊ້ຕົວເລກດຽວກັນແຕ່ມີຄວາມໝາຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນຢ່າງສິ້ນເຊີງ: UL Type 1 ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ຢູ່ດ້ານແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ (Line side) ຂອງອຸປະກອນຕັດໄຟໂດຍບໍ່ຕ້ອງມີອຸປະກອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າເກີນພາຍນອກ, UL Type 2 ຕິດຕັ້ງຢູ່ດ້ານໂຫຼດ (Load side), ແລະ UL Type 3 ແມ່ນອຸປະກອນທີ່ໃຊ້ຢູ່ຈຸດປາຍທາງ. ເມື່ອຈັດຊື້ສິນຄ້າຂ້າມຕະຫຼາດ IEC ແລະ UL, ໃຫ້ຢືນຢັນທັງສອງການກຳນົດປະເພດຢ່າງຊັດເຈນ; ການປຽບທຽບນີ້ຂອງ ມາດຕະຖານການປ້ອງກັນໄຟຟ້າກະຊາກ — IEC 61643 ທຽບກັບ UL 1449 ທຽບກັບ GB 18802 ແຜນຜັງການປຽບທຽບຄ່າຕ່າງໆ.
ຕົວກໍານົດການເລືອກຫຼັກ.
ຫ້າຄ່າພິກັດທີ່ກໍານົດວ່າ DC SPD ຈະສາມາດໃຊ້ງານໄດ້ດົນນານຫຼືບໍ່ ແລະ ມັນສາມາດປ້ອງກັນອຸປະກອນໂຫຼດໄດ້ຢ່າງແທ້ຈິງຫຼືບໍ່. ໃຫ້ອ່ານຕາມລໍາດັບນີ້.
| ພາລາມິເຕີ | ສັນຍາລັກ | ຄວາມຫມາຍ | ກົດລະບຽບການຄັດເລືອກ |
|---|---|---|---|
| ແຮງດັນປະຕິບັດການຕໍ່ເນື່ອງສູງສຸດ. | Uc / Ucpv | ແຮງດັນໄຟຟ້າກະແສກົງຄົງທີ່ສູງສຸດທີ່ SPD ສາມາດທົນໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ. | ≥ ແຮງດັນຂອງລະບົບໃນກໍລະນີທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດ; ສໍາລັບລະບົບ PV, ຂໍ້ກໍານົດທົ່ວໄປແມ່ນ Ucpv ≥ 1.2 × ແຮງດັນໄຟຟ້າເປີດວົງຈອນ (Voc) ຂອງແຜງໂຊລາເຊວ ທີ່ອຸນຫະພູມສະຖານທີ່ຕໍ່າສຸດ |
| ປະຈຸບັນການໄຫຼອອກນາມ | ໃນ | ອຸປະກອນປ້ອງກັນຟ້າຜ່າ (SPD) ສາມາດທົນຕໍ່ກະແສກະຊາກ 8/20 µs ໄດ້ຊໍ້າໆ | ໃຫ້ກົງກັບຄວາມຖີ່ຂອງກະແສກະຊາກທີ່ຄາດໄວ້ (ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ 20 kA) |
| ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານສູງສຸດ (Max. discharge current) | Imax | ກະແສກະຊາກ 8/20 µs ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດທີ່ອຸປະກອນປະເພດ 2 ສາມາດຮອງຮັບໄດ້ | ຄວນມີຄ່າສຳຮອງ (Headroom) ທີ່ສູງກວ່າ In ສຳລັບສະຖານທີ່ທີ່ມີຄວາມສ່ຽງສູງ |
| ກະແສໄຟຟ້າກະຊາກ (Impulse current) | Iimp | ປະລິມານໄຟຟ້າຈາກຟ້າຜ່າໂດຍກົງ 10/350 µs ສຳລັບອຸປະກອນປະເພດ 1 | ຈຳເປັນຕ້ອງມີໃນກໍລະນີທີ່ມີລະບົບປ້ອງກັນຟ້າຜ່າ; ປະມານ 12.5 kA/pole ແມ່ນກວມເອົາເກືອບທຸກລະບົບ |
| ລະດັບການປ້ອງກັນແຮງດັນ | ຂຶ້ນ | ແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ຜ່ານປາຍສາຍໃນລະຫວ່າງການເກີດກະແສໄຟຟ້າກະຊາກ (Surge) | ຢ່າງໜ້ອຍ 20% ຕ່ຳກວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າທົນທານຕໍ່ແຮງດັນກະຊາກ (Impulse withstand voltage) ຂອງອຸປະກອນທີ່ປ້ອງກັນ |
ສອງຕົວແປທີ່ວິສະວະກອນມັກເຂົ້າໃຈຜິດຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນ Ucpv—ເຊິ່ງ ແຮງດັນປະຕິບັດງານຕໍ່ເນື່ອງສູງສຸດ—ແລະ Up. ຖ້າຕັ້ງຄ່າ Ucpv ຕ່ຳເກີນໄປ ອຸປະກອນຈະຖືວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າໃນການເຮັດວຽກປົກກະຕິເປັນຄວາມຜິດປົກກະຕິ ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນເກີນ ແລະ ເສື່ອມສະພາບກ່ອນກຳນົດ. ກັບດັກໃນລະບົບ PV ແມ່ນອຸນຫະພູມ: ແຮງດັນໄຟຟ້າວົງຈອນເປີດ (Open-circuit voltage) ຂອງໂມດູນ ເພີ່ມຂຶ້ນ ເມື່ອເຊລເຢັນລົງ ດັ່ງນັ້ນແຮງດັນໄຟຟ້າຂອງແຜງໃນກໍລະນີທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດຈະເກີດຂຶ້ນໃນຕອນເຊົ້າທີ່ອາກາດເຢັນແລະທ້ອງຟ້າແຈ່ມໃສ ບໍ່ແມ່ນຢູ່ທີ່ຄ່າພິກັດໃນປ້າຍຊື່. ຖ້າຕັ້ງຄ່າ Up ສູງເກີນໄປ ກະແສໄຟຟ້າກະຊາກຈະຜ່ານໄປຍັງອຸປະກອນທີ່ສນວນບໍ່ສາມາດທົນທານໄດ້. ໃນກໍລະນີທີ່ In ແລະ Imax ຖືກນຳມາປົນກັນ ຄູ່ມືນີ້ຈະຊ່ວຍອະທິບາຍ Imax ທຽບກັບຄ່າພິກັດ In ຊີ້ແຈງຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງການເຮັດວຽກແບບຊ້ຳໆ (repetitive) ແລະ ແບບຄັ້ງດຽວ (single-shot).
ການເລືອກອຸປະກອນຕາມການນຳໃຊ້ສະເພາະ.
ພະລັງງານແສງຕາເວັນ PV
PV ເປັນພຽງໜຶ່ງໃນສີ່ການນຳໃຊ້ທີ່ຖືກກຳນົດໄວ້ຢ່າງຄົບຖ້ວນໂດຍມາດຕະຖານ IEC 61643-31 ແລະ 61643-32. ໂດຍປົກກະຕິອຸປະກອນຈະເປັນປະເພດ Type 2 ເຊິ່ງຕິດຕັ້ງຢູ່ທີ່ ກ່ອງລວມສາຍໄຟ DC ແລະ ຢູ່ທີ່ທາງເຂົ້າໄຟຟ້າ DC ຂອງອິນເວີເຕີ (Inverter) ເພື່ອຈຳກັດແຮງດັນເກີນທີ່ເກີດຈາກການຊັກນຳ ແລະ ການສະຫຼັບວົງຈອນ. ໃນກໍລະນີທີ່ສະຖານທີ່ມີລະບົບປ້ອງກັນຟ້າຜ່າພາຍນອກ ຫຼື ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຖືກຟ້າຜ່າໂດຍກົງ ໂດຍສະເພາະແຜງທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ພື້ນດິນ ຈະຕ້ອງມີອຸປະກອນ Type 1 (ຫຼື Type 1+2 ລວມກັນ) ຢູ່ທາງດ້ານ DC. ມີສອງການຕັດສິນໃຈທີ່ເປັນເອກະລັກສຳລັບລະບົບ PV ຄື: ການກຳນົດຂະໜາດ Ucpv ໃຫ້ສອດຄ່ອງກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງແຮງດັນໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າຕາມທີ່ໄດ້ອະທິບາຍຂ້າງເທິງ ແລະ ການເລືອກຮູບແບບການເຊື່ອມຕໍ່ຈາກ ການຕໍ່ສາຍດິນຂອງແຜງ (array’s earthing). ລະບົບແຜງແບບລອຍ (IT) ໂດຍປົກກະຕິຕ້ອງການອຸປະກອນແບບສາມຂົ້ວ (+ / − / PE) ໃນຮູບແບບ Y-configuration; ສ່ວນລະບົບທີ່ມີການຕໍ່ສາຍດິນຢູ່ຂົ້ວໃດໜຶ່ງ ມັກຈະໃຊ້ສອງຂົ້ວ (active / PE) ແຕ່ຕ້ອງຜ່ານການກວດສອບສະຖານະການເກີດຄວາມຜິດພາດ (fault scenarios) ກ່ອນ. ຂັ້ນຕອນການເຮັດວຽກທັງໝົດທາງດ້ານ PV ໄດ້ຖືກກຳນົດໄວ້ໃນຄູ່ມື VIOX ກ່ຽວກັບ ການເລືອກ SPD ທີ່ເໝາະສົມສຳລັບລະບົບພະລັງງານແສງຕາເວັນ.
ການສາກໄຟ EV
ເຄື່ອງສາກໄຟໄວແບບ DC ເປັນສະພາບແວດລ້ອມແບບປະສົມ: ມີການສະໜອງໄຟ AC, ລົດເມຜົນຜະລິດ DC ແຮງດັນສູງ, ແລະສາຍສື່ສານ ແລະ ວັດແທກ, ທັງໝົດນີ້ຢູ່ໃນຕູ້ກາງແຈ້ງທີ່ສ່ຽງຕໍ່ຟ້າຜ່າ ແລະ ການລົບກວນຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ. ດັ່ງນັ້ນ, ການປ້ອງກັນຈຶ່ງຕ້ອງມີຫຼາຍຊັ້ນ, ບໍ່ແມ່ນຈຸດດຽວ. ທາງເຂົ້າ AC ໃຊ້ AC SPD ປະເພດ 1 ຫຼື ປະເພດ 2; ລົດເມຜົນຜະລິດ DC ໃຊ້ DC SPD ທີ່ໄດ້ຮັບການຈັດອັນດັບຕາມແຮງດັນຂອງເຄື່ອງສາກ (ໂດຍທົ່ວໄປສູງເຖິງ ~1000 V); ແລະສາຍສື່ສານໃຊ້ສັນຍານ SPD ທີ່ກົງກັບອິນເຕີເຟດຕົວຈິງ. ການປ້ອງກັນ DC ຂອງ EV ໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນພາຍໃຕ້ IEC 61643-11, ບໍ່ແມ່ນ 61643-31—ລົດເມ DC ຂອງເຄື່ອງສາກບໍ່ແມ່ນເຄື່ອງຜະລິດໄຟຟ້າ PV. ແຜນການປ້ອງກັນໄຟກະຊາກ ແລະ ຟິວແບບປະສົມສຳລັບໜ່ວຍເຫຼົ່ານີ້ມີລາຍລະອຽດຢູ່ໃນ ຄູ່ມືການປ້ອງກັນເຄື່ອງສາກໄຟໄວແບບ DC.
BESS (ລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານແບັດເຕີຣີ)
ນີ້ແມ່ນຈຸດທີ່ຂອບເຂດຂອງມາດຕະຖານມີຜົນກະທົບຫຼາຍທີ່ສຸດ. ເນື່ອງຈາກ IEC 61643-31 ຍົກເວັ້ນລະບົບເກັບຮັກສາພະລັງງານຢ່າງຈະແຈ້ງ, BESS DC SPD ຈຶ່ງຖືກຢັ້ງຢືນຕາມມາດຕະຖານ IEC 61643-11. ຄວາມແຕກຕ່າງທາງວິສະວະກຳບໍ່ແມ່ນເລື່ອງຂອງລະບຽບການ: ທະນາຄານແບັດເຕີຣີເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳ ແລະ ມີພະລັງງານສູງ ເຊິ່ງມີກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນທີ່ຄາດໄວ້ສູງຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ແຜງ PV ມີການຈຳກັດກະແສໄຟຟ້າ. ດັ່ງນັ້ນ, DC SPD ທີ່ຢູ່ເທິງລົດເມແບັດເຕີຣີຕ້ອງມີຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າທີ່ຕາມມາຢ່າງພຽງພໍ ແລະ ມີອຸປະກອນປ້ອງກັນກະແສໄຟຟ້າເກີນສຳຮອງທີ່ມີຂະໜາດທີ່ຖືກຕ້ອງ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນຄວາມຜິດພາດທີ່ເລີ່ມຕົ້ນຈາກເຫດການໄຟກະຊາກອາດຈະຮ້າຍແຮງຂຶ້ນ. ໃຫ້ລະບຸຄ່າຄວາມທົນທານຕໍ່ການລັດວົງຈອນ ແລະ ຟິວສຳຮອງທີ່ແນະນຳຈາກເອກະສານຂໍ້ມູນຂອງອຸປະກອນ; ຢ່າສົມມຸດວ່າຊິ້ນສ່ວນທີ່ຈັດອັນດັບສຳລັບ PV ຈະສາມາດນຳໃຊ້ກັບຕູ້ແບັດເຕີຣີ 1500 V ໄດ້. ສຳລັບການປ້ອງກັນ DC, AC ແລະ ດ້ານສັນຍານທີ່ປະສານງານກັນຂອງລະບົບເກັບຮັກສາ, ເບິ່ງທີ່ ຄູ່ມືການເລືອກອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟກະຊາກສຳລັບ BESS.
ໄຟ DC ສຳລັບອຸດສາຫະກຳ ແລະ ໂທລະຄົມມະນາຄົມ
ໄຟ DC ສຳລັບອຸດສາຫະກຳກວມເອົາລະບົບຄວບຄຸມ, ເຄື່ອງຂັບເຄື່ອນ DC, ຕູ້ PLC, ແລະ ລົດເມໂທລະຄົມມະນາຄົມ ເຊັ່ນ: −48 V, ຄຽງຄູ່ກັບແຮງດັນຄວບຄຸມ DC ທີ່ສູງກວ່າຄື 110 V ແລະ 220 V. ສິ່ງເຫຼົ່ານີ້ຖືກຄວບຄຸມໂດຍ IEC 61643-11. ຂໍ້ຜິດພາດທີ່ເກີດຂຶ້ນຊ້ຳໆແມ່ນການຈັບຄູ່ SPD ກັບປ້າຍ “DC” ທົ່ວໄປ ແທນທີ່ຈະເປັນແຮງດັນຂອງລົດເມຕົວຈິງ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຄວາມຕໍ່ເນື່ອງ. ເລືອກ Uc ສຳລັບລາງລົດໄຟສະເພາະ, ໃຊ້ປະເພດ 2 ສຳລັບການແຈກຢາຍໃນຮົ່ມປົກກະຕິ, ແລະຍົກລະດັບເປັນປະເພດ 1 ສະເພາະບ່ອນທີ່ສາຍໄຟຖືກສຳຜັດກັບພະລັງງານຈາກຟ້າຜ່າໂດຍກົງເທົ່ານັ້ນ.
| ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ | ແຮງດັນ DC ສູງສຸດ | ມາດຕະຖານການຄວບຄຸມ | ປະເພດຂອງ SPD ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປ | ຂໍ້ຄວນລະວັງທາງວິສະວະກຳທີ່ສຳຄັນ |
|---|---|---|---|---|
| ພະລັງງານແສງຕາເວັນ PV | 1000–1500 V | IEC 61643-31 + -32 | ປະເພດ 2; ປະເພດ 1+2 ທີ່ມີລະບົບປ້ອງກັນຟ້າຜ່າ (LPS) | Ucpv ທຽບກັບການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ Voc ໃນອຸນຫະພູມຕໍ່າ; ຮູບແບບການເຊື່ອມຕໍ່; ການດັບໄຟຟ້າ DC |
| ການສາກໄຟລົດໄຟຟ້າ (DC fast charging) | ສູງສຸດເຖິງ ~1000 V | IEC 61643-11 | ປະເພດ 2 ສຳລັບໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC); ປະເພດ 1/2 ສຳລັບໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບ (AC) | ການປ້ອງກັນແບບຫຼາຍຊັ້ນ (AC + DC + ສັນຍານ); ການຕິດຕັ້ງນອກອາຄານ |
| ລະບົບກັກເກັບພະລັງງານແບັດເຕີຣີ (BESS) | ສູງສຸດເຖິງ 1500 V | ມາດຕະຖານ IEC 61643-11 (ບໍ່ແມ່ນ -31) | ປະເພດ 2 / ປະເພດ 1+2 | ກະແສລັດວົງຈອນຄາດຄະເນສູງ; ກະແສໄຫຼຕາມ (follow-current) ແລະ ອຸປະກອນປ້ອງກັນກະແສເກີນສຳຮອງ (backup OCPD) |
| ໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC) ສໍາລັບອຸດສາຫະກຳ / ໂທລະຄົມມະນາຄົມ | 48–1500 V | IEC 61643-11 | ປະເພດ 2 (ປະເພດ 1 ຖ້າຫາກມີການຕິດຕັ້ງໃນຈຸດທີ່ເປີດເຜີຍ) | ຈັບຄູ່ຄ່າ Uc ໃຫ້ເໝາະສົມກັບແຮງດັນຂອງລະບົບ; ຄວາມຕໍ່ເນື່ອງຂອງການຄວບຄຸມ |
ການຕິດຕັ້ງ ແລະ ການປະສານງານ
ອຸປະກອນທີ່ເລືອກມາຢ່າງຖືກຕ້ອງກໍຍັງອາດເຮັດວຽກໄດ້ບໍ່ເຕັມປະສິດທິພາບຫາກມີການຕໍ່ສາຍທີ່ບໍ່ດີ. ກົນໄກການສູນເສຍຫຼັກແມ່ນມາຈາກຄ່າຄວາມອ່ຽງນຳ (Lead Inductance): ໃນລະຫວ່າງທີ່ເກີດກະແສກະຊາກທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງໄວວາ, ສາຍໄຟທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເຖິງແມ່ນຈະມີຄວາມຍາວພຽງເລັກນ້ອຍກໍສາມາດສ້າງແຮງດັນອິນດັກຕີຟ (Inductive Voltage) ທີ່ສູງ ເຊິ່ງຈະໄປເພີ່ມຄ່າ Up ໃຫ້ສູງຂຶ້ນ. ຄວນຮັກສາຄວາມຍາວລວມຂອງສາຍເຊື່ອມຕໍ່ໃຫ້ສັ້ນທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ຈະເປັນໄປໄດ້—ໂດຍອຸດົມຄະຕິຄວນໜ້ອຍກວ່າ 0.5 ແມັດ. ເມື່ອມີການຕິດຕັ້ງ SPD ແບບລຽງລຳດັບ (ຕົວຢ່າງ: ປະເພດ 1 ຢູ່ຕົ້ນທາງ ແລະ ປະເພດ 2 ຢູ່ໃກ້ກັບອິນເວີເຕີ), ຄວນຮັກສາໄລຍະຫ່າງຂອງສາຍໄຟລະຫວ່າງຂັ້ນຕອນຢ່າງໜ້ອຍ 10 ແມັດ ຫຼື ຕິດຕັ້ງອຸປະກອນແຍກສັນຍານ (Decoupling Inductor) ຂະໜາດປະມານ 15 µH ເພື່ອໃຫ້ອຸປະກອນທັງສອງເຮັດວຽກປະສານກັນໄດ້ໂດຍບໍ່ຂັດແຍ່ງກັນ.
ຕ້ອງມີອຸປະກອນປ້ອງກັນກະແສເກີນສຳຮອງ—ເຊັ່ນ ຟິວ ຫຼື ເບຣກເກີ—ໂດຍເລືອກຂະໜາດຕາມເອກະສານຂໍ້ມູນຂອງ SPD ເພື່ອໃຫ້ອຸປະກອນຕັດການເຮັດວຽກຢ່າງປອດໄພເມື່ອໝົດອາຍຸການໃຊ້ງານ, ແລະ ຕ້ອງຢືນຢັນວ່າລະບົບກາວດ໌ມີຄ່າຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳ ເນື່ອງຈາກການຕໍ່ກາວດ໌ທີ່ບໍ່ດີຈະເຮັດໃຫ້ SPD ເຮັດວຽກບໍ່ໄດ້ຜົນ ແລະ ເພີ່ມຄວາມສ່ຽງຕໍ່ແຮງດັນສຳຜັດ. ໃນຕູ້ລວມສາຍໄຟ PV, SPD ຈະເຮັດວຽກຄຽງຄູ່ກັບອຸປະກອນຕັດຕອນ ແລະ ອຸປະກອນປ້ອງກັນກະແສເກີນ ບໍ່ແມ່ນເຮັດວຽກແທນ; ສ່ວນການແບ່ງໜ້າທີ່ຂອງອຸປະກອນເຫຼົ່ານັ້ນໄດ້ລະບຸໄວ້ໃນ ການອະທິບາຍກ່ຽວກັບການປ້ອງກັນໄຟຟ້າກະແສກົງ (PV DC): MCB, ຟິວ, ແລະ SPD ທຽບກັບ RCD, ແລະ ຂອບເຂດລະຫວ່າງການຕັດແຍກ (Isolation) ກັບການຕັດວົງຈອນ (Interruption) ໃນການປຽບທຽບ VIOX ຂອງ ອຸປະກອນຕັດແຍກໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC isolators) ທຽບກັບ ເບຣກເກີໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC circuit breakers).
ການບຳລຸງຮັກສາ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານ
DC SPD ແມ່ນ ອຸປະກອນທີ່ເສື່ອມສະພາບຕາມການໃຊ້ງານ: ທຸກຄັ້ງທີ່ມັນດູດຊັບກະແສໄຟຟ້າເກີນ (Surge) ມັນຈະຫຼຸດອາຍຸການໃຊ້ງານລົງເລັກນ້ອຍ. ອຸປະກອນທີ່ມີຄຸນນະພາບສ່ວນໃຫຍ່ຈະມີຊ່ອງສະແດງສະຖານະ—ສີຂຽວໝາຍເຖິງປົກກະຕິ, ສີແດງໝາຍເຖິງໝົດອາຍຸການໃຊ້ງານ—ແລະ ຫຼາຍລຸ້ນໃຊ້ແບບຕັອກ (Pluggable cartridge) ເພື່ອໃຫ້ສາມາດປ່ຽນໂມດູນທີ່ເສື່ອມສະພາບໄດ້ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເດີນສາຍໄຟໃໝ່. ໃຫ້ກວດສອບຕົວຊີ້ວັດຕາມກຳນົດເວລາ ແລະ ປ່ຽນຕັອກໃໝ່ເມື່ອຕົວຊີ້ວັດແຈ້ງເຕືອນ, ຫຼັງຈາກເກີດເຫດການໄຟຟ້າກະຊາກ ຫຼື ຟ້າຜ່າຄັ້ງໃຫຍ່, ຫຼື ເມື່ອໝົດອາຍຸການໃຊ້ງານຕາມທີ່ກຳນົດໄວ້. ອາຍຸການໃຊ້ງານໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນປະມານ 10–15 ປີ ໃນສະພາບແວດລ້ອມປົກກະຕິ ແລະ ສັ້ນກວ່ານັ້ນໃນເຂດທີ່ມີຟ້າຜ່າເລື້ອຍໆ; ໃຫ້ຖືເອົາຕົວຊີ້ວັດເປັນຫຼັກໃນການຕັດສິນໃຈປ່ຽນແທນ ບໍ່ແມ່ນອີງຕາມປະຕິທິນ.
ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ
ຂ້ອຍສາມາດໃຊ້ AC SPD ກັບວົງຈອນ DC ໄດ້ຫຼືບໍ່?
ບໍ່. ໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC arc) ບໍ່ສາມາດດັບເອງໄດ້ໃນຈຸດທີ່ກະແສໄຟຟ້າຜ່ານສູນ, ດັ່ງນັ້ນອຸປະກອນທີ່ບໍ່ໄດ້ອອກແບບມາເພື່ອຕັດວົງຈອນ DC ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດອັນຕະລາຍໄດ້. ຕ້ອງໃຊ້ SPD ປະເພດ DC ທີ່ຮອງຮັບແຮງດັນຂອງລະບົບສະເໝີ.
ມາດຕະຖານ IEC 61643-31 ກວມເອົາລະບົບເກັບພະລັງງານແບັດເຕີຣີ (Battery storage) ຫຼືບໍ່?
ບໍ່. ມາດຕະຖານນີ້ໃຊ້ໄດ້ສະເພາະກັບຝັ່ງ DC ຂອງລະບົບຜະລິດໄຟຟ້າພະລັງງານແສງອາທິດ ແລະ ອິນເວີເຕີ (Inverter) ທີ່ມີແຮງດັນບໍ່ເກີນ 1500 V DC ເທົ່ານັ້ນ; ລະບົບເກັບພະລັງງານດ້ວຍແບັດເຕີຣີ ແລະ ຄາປາຊິເຕີ (Capacitor) ຈະຖືກຍົກເວັ້ນຢ່າງຈະແຈ້ງ, ດັ່ງນັ້ນ SPD ທີ່ໃຊ້ກັບ BESS DC ຈະຕ້ອງໄດ້ຮັບການຢັ້ງຢືນຕາມມາດຕະຖານທົ່ວໄປ IEC 61643-11.
ຄວນໃຊ້ Type 1 ຫຼື Type 2 ສຳລັບລະບົບໂຊລາເຊວ?
ໃຊ້ Type 2 ທີ່ຕູ້ລວມສາຍ (Combiner box) ແລະ ທາງເຂົ້າ DC ຂອງອິນເວີເຕີ ເພື່ອປ້ອງກັນໄຟກະຊາກທີ່ເກີດຈາກການຊັກນຳ ແລະ ການສະຫຼັບວົງຈອນ. ໃຫ້ເພີ່ມ Type 1 (ຫຼື Type 1+2) ໃນກໍລະນີທີ່ມີລະບົບປ້ອງກັນຟ້າຜ່າພາຍນອກ ຫຼື ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ການຖືກຟ້າຜ່າໂດຍກົງ. ການແບ່ງປະເພດລະຫວ່າງ Type 1, Type 2 ແລະ Type 3 ອະທິບາຍເຖິງລະດັບການທົດສອບຂອງແຕ່ລະປະເພດ.
ຂ້ອຍຈະຕັ້ງຄ່າ Ucpv ສຳລັບແຜງໂຊລາເຊວໄດ້ແນວໃດ?
ກຳນົດຂະໜາດໃຫ້ສູງກວ່າແຮງດັນໄຟຟ້າວົງຈອນເປີດ (Open-circuit voltage) ໃນກໍລະນີທີ່ຮ້າຍແຮງທີ່ສຸດຂອງແຜງ. ເນື່ອງຈາກຄ່າ Voc ຂອງໂມດູນຈະເພີ່ມຂຶ້ນເມື່ອອຸນຫະພູມຫຼຸດລົງ, ໃຫ້ໃຊ້ອຸນຫະພູມອາກາດລ້ອມຮອບທີ່ຕໍ່າທີ່ສຸດທີ່ຄາດວ່າຈະເກີດຂຶ້ນ—ຂໍ້ກຳນົດທົ່ວໄປແມ່ນ Ucpv ≥ 1.2 × array Voc ທີ່ STC.
ອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟກະຊາກ (DC SPD) ແບບສອງຂົ້ວ ຫຼື ສາມຂົ້ວ?
ຂຶ້ນຢູ່ກັບການຕໍ່ສາຍດິນ. ລະບົບແຜງແບບລອຍ (IT) ໂດຍທົ່ວໄປຕ້ອງການແບບສາມຂົ້ວ (+ / − / PE); ສ່ວນລະບົບທີ່ມີການຕໍ່ສາຍດິນທີ່ຂົ້ວໃດໜຶ່ງ ມັກຈະໃຊ້ແບບສອງຂົ້ວ ຫຼັງຈາກໄດ້ກວດສອບພຶດຕິກຳການເກີດຄວາມຜິດພາດ (Fault) ແລ້ວ.
ສຳລັບຂໍ້ມູນຈຳເພາະຂອງ DC SPD, ທາງເລືອກປະເພດ Type 1, Type 2, ແລະ Type 1+2, ລວມເຖິງເອກະສານ IEC/UL ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ PV, EV, BESS ແລະ ການນຳໃຊ້ໄຟຟ້າ DC ໃນອຸດສາຫະກຳ, ກະລຸນາເບິ່ງທີ່ ກຸ່ມຜະລິດຕະພັນອຸປະກອນປ້ອງກັນໄຟກະຊາກ VIOX ສຳລັບໄຟ DC ແລະ AC.
