อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC: คู่มือการเลือกสำหรับระบบโซลาร์เซลล์ (PV), ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS), การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และระบบ DC ในงานอุตสาหกรรม

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก DC (DC SPD) ทำหน้าที่จำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง การเลือกใช้อย่างถูกต้องเริ่มต้นจาก หน้าที่ของวงจรที่ต้องการการป้องกัน, ไม่ใช่เพียงแค่ค่าแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น: การใช้งาน DC สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์โดยเฉพาะจะอยู่ภายใต้มาตรฐาน IEC 61643-31; การใช้งานไฟฟ้า DC ที่ไม่ใช่โซลาร์เซลล์ซึ่งเข้าข่ายจะอยู่ภายใต้มาตรฐาน IEC 61643-41; วงจรไฟฟ้า AC ใช้มาตรฐาน IEC 61643-11; และวงจรโทรคมนาคมและสัญญาณใช้มาตรฐาน IEC 61643-21.

หลังจากระบุขอบเขตมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่ถูกต้องแล้ว ให้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุดของ DC, พฤติกรรมของแหล่งจ่ายและกระแสลัดวงจร, โหมดการป้องกัน, ความสามารถในการทนต่อไฟกระชาก, ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า, รูปแบบการต่อลงดิน, การตัดวงจร และการป้องกันสำรอง SPD สำหรับโซลาร์เซลล์และ SPD สำหรับแบตเตอรี่ไม่สามารถนำมาใช้แทนกันได้โดยอัตโนมัติเพียงเพราะฉลากระบุแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน.

สิ่งสำคัญที่ต้องจดจำ

• DC สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า PV: ประเมิน IEC 61643-31:2018, รวมถึงข้อยกเว้นที่ระบุไว้ในมาตรฐานสำหรับ SPD ที่เกี่ยวข้องกับระบบกักเก็บพลังงาน PV.
• กำลังไฟฟ้า DC ที่ไม่ใช่ PV: ประเมิน IEC 61643-41:2025 พร้อมด้วยข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องของ IEC 61643-01 รวมถึงแหล่งจ่ายจริงและสภาวะความผิดพร่อง.
• วงจรจ่ายไฟฟ้า AC: ให้ใช้มาตรฐานเฉพาะสำหรับ AC IEC 61643-11:2025; ห้ามอ้างอิงว่าเป็นมาตรฐานผลิตภัณฑ์ครอบคลุมสำหรับแบตเตอรี่, EV หรือกำลังไฟฟ้า DC ในงานอุตสาหกรรม.
• ข้อมูลและสัญญาณ: ใช้ IEC 61643-21:2025 ในกรณีที่เกี่ยวข้อง รวมถึงสายสื่อสารที่มีการจ่ายไฟร่วมด้วย.
• เลือกพิกัดแรงดันไฟฟ้าโดยพิจารณาจากแรงดันไฟฟ้าของวงจรที่สูงที่สุดที่อาจเกิดขึ้นได้อย่างต่อเนื่อง สำหรับระบบ PV ให้คำนึงถึงแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดที่อุณหภูมิเซลล์ต่ำที่สุดที่เกี่ยวข้อง.
• ตรวจสอบกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น พฤติกรรมของแหล่งจ่าย ความสามารถของอุปกรณ์ตัดตอน การป้องกันสำรอง และโหมดการป้องกันที่ผู้ผลิตระบุ ก่อนที่จะยอมรับการใช้งาน DC SPD ใดๆ.

มาตรฐาน IEC ใดที่ใช้กับแต่ละวงจร?

วงจรที่ได้รับการป้องกัน	การเริ่มประเมินมาตรฐานผลิตภัณฑ์	เหตุผลที่จัดอยู่ในหมวดหมู่นี้	ข้อจำกัดที่สำคัญ
สตริง DC ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า PV, เอาต์พุตของกล่องรวมสาย หรืออินพุตฝั่ง DC ของอินเวอร์เตอร์	IEC 61643-31:2018	ขอบเขตที่เผยแพร่ระบุถึงฝั่ง DC ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโซลาร์เซลล์และอินเวอร์เตอร์โดยเฉพาะ.	มาตรฐานนี้ไม่ครอบคลุมถึง SPD สำหรับระบบ PV ที่มีการกักเก็บพลังงาน เช่น แบตเตอรี่หรือธนาคารตัวเก็บประจุ.
แหล่งจ่ายไฟ DC ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่, บัสบาร์ DC ที่ไม่ใช่ PV, หรือแหล่งจ่ายไฟ DC สำหรับงานอุตสาหกรรมที่เข้าเกณฑ์	IEC 61643-41:2025 พร้อมข้อกำหนด IEC 61643-01 ที่เกี่ยวข้อง	ส่วนที่ 41 ครอบคลุมวงจรไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันต่ำ DC สูงสุดถึง 1,500 V DC.	ลักษณะเฉพาะของแหล่งจ่าย, แรงดันเกินชั่วขณะ, กระแสลัดวงจร, ขอบเขตของผลิตภัณฑ์ที่แน่ชัด และกฎเฉพาะสำหรับอุปกรณ์จำเป็นต้องมีการประเมินแยกต่างหาก.
อินพุต AC สำหรับการชาร์จ EV, เอาต์พุต AC ของอินเวอร์เตอร์, หรือตู้จ่ายไฟ AC	IEC 61643-11:2025 พร้อมข้อกำหนด IEC 61643-01 ที่เกี่ยวข้อง	ส่วนที่ 11 ครอบคลุมวงจรไฟฟ้าและอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันต่ำ AC.	การอ้างอิงมาตรฐานผลิตภัณฑ์ AC ไม่ได้เป็นการยืนยันความเหมาะสมสำหรับการใช้งานกับวงจรไฟฟ้า DC.
Ethernet, PoE, RS485, ระบบเครื่องมือวัด หรืออินเทอร์เฟซการส่งสัญญาณอื่น ๆ ที่เข้าข่าย	IEC 61643-21:2025 ร่วมกับ IEC 61643-01:2024	ส่วนที่ 21 ครอบคลุมถึงเครือข่ายโทรคมนาคมและเครือข่ายการส่งสัญญาณ รวมถึงสายสัญญาณที่จ่ายพลังงานไฟฟ้าด้วย.	สายสื่อสารที่นำพาพลังงาน DC ไม่ได้ถือเป็นวงจรไฟฟ้า DC ตามมาตรฐานส่วนที่ 41 โดยอัตโนมัติ.

หมายเลขมาตรฐานระบุถึงกรอบการประเมินเท่านั้น ไม่ได้เป็นการยืนยันว่าทุกรุ่นจะเหมาะสมกับทุกวงจรที่อยู่ภายในขอบเขตดังกล่าว โปรดตรวจสอบฉบับที่ถูกต้อง เอกสารผลิตภัณฑ์ โหมดการทำงานที่ระบุ ตลาดของโครงการ และสภาพการติดตั้งจริง.

สำหรับตารางเปรียบเทียบมาตรฐานฉบับต่อฉบับโดยละเอียด โปรดดูที่ คำอธิบายมาตรฐาน SPD ของ IEC 61643.

เหตุใดการเลือก SPD สำหรับระบบ DC จึงแตกต่างจากการเลือก SPD สำหรับระบบ AC

วงจร DC จะรักษาขั้วไฟฟ้าที่คงที่แทนที่จะเป็นไปตามการข้ามจุดศูนย์ของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับตามปกติของระบบ AC ซึ่งส่งผลต่อความเค้นของแรงดันไฟฟ้า พฤติกรรมของแหล่งจ่าย การตัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร การออกแบบอุปกรณ์ตัดตอน และการประสานการทำงาน.

ผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นจะขึ้นอยู่กับแหล่งจ่าย:

• แผง PV มีลักษณะเฉพาะของแหล่งจ่ายที่ถูกกำหนดโดยโมดูล ความเข้มรังสีดวงอาทิตย์ อุณหภูมิ และการจัดเรียงสตริง.
• ชุดแบตเตอรี่สามารถให้พลังงานที่มีอยู่จำนวนมากและกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดการณ์ได้.
• คอนเวอร์เตอร์สำหรับชาร์จ EV อาจกำหนดเงื่อนไขเฉพาะของอุปกรณ์ในด้านการต่อลงดิน การแยกทางไฟฟ้า การควบคุม และสภาวะความผิดพร่อง.
• แหล่งจ่าย DC ในงานอุตสาหกรรมสามารถต่อลงดิน แบบลอยตัว แบบแยกทางไฟฟ้า แบบสองขั้ว แบบจำกัดกระแส หรือมีแบตเตอรี่หรือชุดตัวเก็บประจุสำรองได้.

ไม่ควรติดตั้ง SPD สำหรับ AC เท่านั้นในวงจร DC หากไม่ได้รับการรับรองจากผู้ผลิตสำหรับรุ่นนั้นๆ ในการใช้งานกับ DC โดยเฉพาะ ในทางกลับกัน SPD ที่ระบุพิกัดสำหรับ PV ไม่ควรถูกนำมาใช้กับบัสแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติ และไม่ควรอนุมานว่า SPD สำหรับ DC ทั่วไปจะเหมาะสมกับวงจรเครื่องกำเนิดไฟฟ้า PV.

พิกัดของ DC SPD: การแปลงสภาวะการทำงานให้เป็นข้อกำหนดทางเทคนิค

ตัวแปรการเลือก	การประกาศทั่วไป	สิ่งที่ต้องกำหนด	สิ่งที่ห้ามสันนิษฐาน
แรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่อง	DC Uc, Ucpv หรือ MCOV เฉพาะของตลาด	แรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุดที่เชื่อถือได้ในแต่ละโหมดการป้องกันที่ประกาศไว้.	แรงดันไฟฟ้าบัสที่กำหนดเท่ากับแรงดันไฟฟ้าใช้งานในกรณีที่เลวร้ายที่สุด.
ระดับการป้องกัน	Up หรือการประกาศเฉพาะตลาดที่เกี่ยวข้อง	อุปกรณ์และการเชื่อมต่อที่ติดตั้งต้องป้องกันระดับการทนต่อแรงดันกระชากที่เกี่ยวข้องของอุปกรณ์นั้นๆ.	ค่า Up ในเอกสารข้อมูลเพียงอย่างเดียวได้รวมแรงดันตกในสายไฟภาคสนามทั้งหมดไว้แล้ว.
ภาระงานจากแรงดันกระชากซ้ำๆ	In ในกรณีที่เกี่ยวข้อง	กระแสคายประจุที่กำหนดและเกณฑ์การทดสอบที่ประกาศไว้มีความเหมาะสมกับระดับความเสี่ยงที่ประเมินไว้.	กระแสสูงสุดที่โฆษณาไว้สูงกว่าไม่ได้ช่วยปรับปรุงการติดตั้งทุกแห่งให้ดีขึ้นโดยอัตโนมัติ.
ภาระงานจากแรงดันกระชากสูงสุด	Imax ในกรณีที่เกี่ยวข้อง	รูปคลื่นที่ประกาศไว้ ตามโหมด/ตามขั้ว และหน้าที่การทำงานที่กำหนดนั้นมีความเหมาะสม.	ค่า kA ทางการตลาดแบบรวมสามารถนำมาเปรียบเทียบโดยตรงกับการประกาศค่าแบบแยกโหมดได้.
หน้าที่การทำงานต่อแรงดันอิมพัลส์จากฟ้าผ่า	Iimp ในกรณีที่เกี่ยวข้อง	การออกแบบและการประเมินความเสี่ยงจำเป็นต้องใช้หน้าที่การทดสอบกระแสฟ้าผ่าตามที่ประกาศไว้จริง.	ระบบภายนอกอาคารทุกระบบจำเป็นต้องมีพิกัด Type 1 เดียวกันโดยอัตโนมัติ.
พฤติกรรมเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร	การประกาศค่าความทนทานต่อการลัดวงจร/กระแสลัดวงจรที่เกี่ยวข้อง เช่น Isccr; SCCR ในกรณีที่กรอบการทำงานนั้นบังคับใช้	กระแสลัดวงจรที่ใช้งานได้ อุปกรณ์สำรองที่ผ่านการทดสอบ พฤติกรรมของดิสคอนเนคเตอร์ และขีดจำกัดของผู้ผลิต.	SCCR เป็นคำศัพท์มาตรฐานสากลที่ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ IEC ทุกชนิด.
โหมดการป้องกัน	DC+/DC−, DC+/PE, DC−/PE หรือทางเลือกอื่นที่ระบุไว้	รูปแบบการป้องกันต้องสอดคล้องกับการต่อลงดินของแหล่งจ่าย โทโพโลยีของระบบ และตัวนำที่ได้รับการป้องกัน.	อุปกรณ์แบบสองโมดูลหรือสามโมดูลทุกตัวมีการเชื่อมต่อภายในแบบเดียวกัน.

คำศัพท์ของ IEC และอเมริกาเหนือต้องคงไว้ตามกรอบการทำงานของตนเอง ควรตรวจสอบข้อกำหนดของตลาด UL 1449 รายการผลิตภัณฑ์ พิกัดการป้องกันแรงดันไฟฟ้า และหมวดหมู่การติดตั้งเมื่อโครงการกำหนดไว้อย่างชัดเจน โดยสิ่งเหล่านี้ไม่สามารถใช้แทนกันได้โดยอัตโนมัติกับประกาศของ IEC.

สำหรับการตรวจสอบพารามิเตอร์แบบละเอียดทีละรายการ โปรดดูที่ วิธีการอ่านเอกสารข้อมูล SPD.

Solar PV DC: เริ่มต้นด้วยแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดที่ปรับแก้ตามอุณหภูมิเย็น

โมดูล PV สามารถมีแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูงขึ้นเมื่อทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิอ้างอิง ดังนั้นการเลือก SPD โดยพิจารณาจากแรงดันไฟฟ้าของสตริงที่กำหนดเพียงอย่างเดียวอาจทำให้มีระยะเผื่อของแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ.

ให้ใช้สัมประสิทธิ์แรงดันไฟฟ้าต่ออุณหภูมิของผู้ผลิตโมดูลและอุณหภูมิเซลล์ที่ออกแบบไว้ต่ำสุดที่เกี่ยวข้อง สมการการคัดกรองเชิงเส้นแบบง่ายคือ:

Voc,cold ≈ Voc,STC × [1 + |βVoc| × (25°C − Tmin)]
String Voc,cold ≈ จำนวนโมดูลที่ต่ออนุกรม × โมดูล Voc,cold

สัมประสิทธิ์ต้องระบุเป็นเศษส่วนต่อองศาเซลเซียส ตัวอย่างเช่น โมดูลที่มีแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิด 45 V ที่สภาวะทดสอบมาตรฐาน มีขนาดสัมประสิทธิ์แรงดันไฟฟ้า 0.0028/°C และอุณหภูมิเซลล์ที่ออกแบบไว้ที่ −10°C จะได้ผลลัพธ์ดังนี้:

Module Voc,cold ≈ 45 × [1 + 0.0028 × 35]
Module Voc,cold ≈ 49.41 V
20-module string Voc,cold ≈ 988.2 V

นี่เป็นการคำนวณเพื่อประกอบความเข้าใจ ไม่ใช่คำแนะนำผลิตภัณฑ์ การออกแบบ PV ขั้นสุดท้ายต้องใช้เอกสารข้อมูลของโมดูลจริง วิธีการคำนวณอุณหภูมิที่เหมาะสม สภาวะการออกแบบในพื้นที่ที่เกี่ยวข้อง ขีดจำกัดของอินเวอร์เตอร์ การต่อลงดินของระบบ ค่าความคลาดเคลื่อน และข้อกำหนดของผู้ผลิต เลือก PV SPD ที่มีค่า Ucpv และโหมดการป้องกันที่ระบุไว้ซึ่งยังคงเหมาะสมสำหรับวงจรในกรณีที่เลวร้ายที่สุดทั้งหมด.

สถานที่ที่ต้องประเมินการป้องกัน DC ของ PV

ตำแหน่งการประเมินทั่วไป ได้แก่ PV combiner, อินพุตอินเวอร์เตอร์ฝั่ง PV และจุดเปลี่ยนผ่านอื่นๆ ที่เปิดโล่งซึ่งระบุไว้โดยการประเมินความเสี่ยงจากฟ้าผ่าและการออกแบบการติดตั้ง.

ตัวนำที่มีความยาวมากหรือเดินสายภายนอกอาจจำเป็นต้องมีการประเมินการป้องกันมากกว่าหนึ่งจุด ห้ามกำหนดเกณฑ์ความยาวสายเคเบิลที่ตายตัวหรือการเลือกประเภทอุปกรณ์แบบครอบจักรวาล เว้นแต่มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง กฎการติดตั้ง ข้อกำหนดของโครงการ หรือคำแนะนำของผู้ผลิตจะรองรับ.

ใช้ คู่มือการเลือก SPD สำหรับระบบโซลาร์ สำหรับการใช้งานเฉพาะทางด้านเซลล์แสงอาทิตย์.

ระบบกักเก็บพลังงานจากแบตเตอรี่: กระแสลัดวงจรส่งผลต่อการตัดสินใจ

ระบบกักเก็บพลังงานจากแบตเตอรี่ (BESS) อาจประกอบด้วยวงจรไฟฟ้าที่แตกต่างกันหลายวงจร ซึ่งแต่ละวงจรจำเป็นต้องมีการประเมินการป้องกันของตนเอง:

1. วงจร DC ที่เชื่อมต่อกับแบตเตอรี่และบัส DC ที่ไม่ใช่ PV ที่เข้าข่าย: ให้ประเมินตามข้อกำหนด IEC 61643-41 และ IEC 61643-01 ที่เกี่ยวข้อง.
2. ตัวนำ DC ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า PV เฉพาะทาง หากมีการติดตั้งแยกต่างหาก: ให้ประเมินตาม IEC 61643-31 ภายในขอบเขตที่ประกาศใช้จริง.
3. เอาต์พุต AC ของระบบแปลงพลังงานและการเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า: ให้ประเมินตาม IEC 61643-11.
4. อินเทอร์เฟซสำหรับการจัดการแบตเตอรี่, Ethernet, การตรวจสอบ และการส่งสัญญาณ: ให้ประเมินตามมาตรฐาน IEC 61643-21 ในส่วนที่เกี่ยวข้อง.

ความแตกต่างที่สำคัญไม่ใช่การที่ระบบหนึ่งมีอุปกรณ์โซลาร์เซลล์ แต่คือการที่ วงจรที่ได้รับการป้องกันเฉพาะ เป็นไฟฟ้า DC จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้า PV, ไฟฟ้า DC จากแบตเตอรี่/ที่ไม่ใช่ PV, ไฟฟ้า AC หรือการส่งสัญญาณ.

IEC 61643-41 ระบุว่าข้อสมมติฐานในการทดสอบนั้นอ้างอิงจากแหล่งจ่ายไฟ DC ที่มีลักษณะแรงดันไฟฟ้า-กระแสไฟฟ้าแบบเชิงเส้น และเรียกร้องให้มีการพิจารณาอย่างรอบคอบเมื่อลักษณะของแหล่งจ่ายแตกต่างออกไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวกับกระแสลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้และแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะ ดังนั้นระบบแบตเตอรี่จึงต้องการหลักฐานความเหมาะสมเฉพาะรุ่น การตัดวงจรที่ประสานกัน และการป้องกันสำรอง ไม่ใช่เพียงแค่การจับคู่แรงดันไฟฟ้าเท่านั้น.

สำหรับสถาปัตยกรรมวงจรผสมที่สมบูรณ์ โปรดดู การป้องกันไฟกระชากสำหรับ BESS ในวงจร DC, AC และวงจรสัญญาณ.

การชาร์จ EV: ให้จำแนกประเภทวงจร ไม่ใช่สถานีชาร์จ

เครื่องชาร์จ EV สามารถประกอบด้วยแหล่งจ่าย AC, ขั้นตอนการแปลง DC ภายใน, เอาต์พุต DC, ไฟเลี้ยงวงจรควบคุม, การวัดค่า, ระบบเครือข่าย และอินเทอร์เฟซการสื่อสาร การประกาศใช้ SPD เพียงรายการเดียวไม่สามารถครอบคลุมทุกส่วนได้.

ส่วนเครื่องชาร์จ	การเริ่มประเมิน SPD	การตรวจสอบเพิ่มเติม
อินพุต AC หรือระบบจ่ายไฟ AC ต้นทาง	IEC 61643-11 และข้อกำหนดของตลาดที่เกี่ยวข้อง.	แรงดันไฟฟ้าของระบบ, รูปแบบการต่อลงดิน, ตำแหน่งที่ติดตั้ง, ภาระของกระแสเสิร์จ และการป้องกันภายนอก.
ส่วนกำลังไฟฟ้า DC ที่ไม่ใช่ PV ซึ่งเข้าข่าย	IEC 61643-41 และข้อกำหนด IEC 61643-01 ที่เกี่ยวข้อง.	สถาปัตยกรรมของเครื่องชาร์จ, ช่วงแรงดันไฟฟ้า, พฤติกรรมของแหล่งจ่าย, การแยกทางไฟฟ้า, กระแสลัดวงจร และการรับรองจากผู้ผลิต.
บัสจ่ายไฟควบคุม	ส่วนที่ 41 เมื่อเป็นวงจรไฟฟ้า DC ภายในขอบเขตที่กำหนดอย่างแท้จริง.	แรงดันไฟฟ้าจริงของราง, การต่อลงดิน, ข้อกำหนดด้านความต่อเนื่อง และกระแสลัดวงจรที่เกิดขึ้นได้.
Ethernet, การสื่อสาร หรือ PoE	IEC 61643-21 เมื่ออินเทอร์เฟซอยู่ในขอบเขตการส่งสัญญาณตามมาตรฐานดังกล่าว.	คอนเนคเตอร์, แบนด์วิดท์, การชีลด์, การจ่ายพลังงาน, การสูญเสียจากการแทรก และการเชื่อมต่อประสานทางไฟฟ้า.

สถาปัตยกรรมอุปกรณ์ของผู้ผลิตเครื่องชาร์จและมาตรฐานอุปกรณ์ชาร์จที่เกี่ยวข้องอาจกำหนดข้อกำหนดเพิ่มเติม อย่ากำหนดจุดติดตั้งภายในหรือยืนยันว่าเอาต์พุต DC ทุกจุดจำเป็นต้องใช้ SPD ชนิดเดียวกันโดยปราศจากเอกสารการออกแบบของผู้ผลิตและการประเมินความเสี่ยงของโครงการ.

Industrial and Telecom DC: Nominal Voltage Is Only the Beginning

โรงงานอุตสาหกรรมอาจใช้แหล่งจ่ายไฟควบคุมแรงดันต่ำ, ระบบจ่ายไฟ DC สำหรับโทรคมนาคม, แหล่งจ่ายไฟควบคุมที่มีแบตเตอรี่สำรอง หรือบัสบาร์ DC แรงดันสูงกว่า ซึ่งรางอุปกรณ์ที่มีป้ายชื่อเดียวกันอาจมีคุณลักษณะด้านการต่อลงดินและการเกิดฟอลต์ที่แตกต่างกันมาก.

Before choosing an industrial DC SPD, record:

• แรงดันไฟฟ้าปกติและแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุด รวมถึงสภาวะการชาร์จแบบลอยตัว (float) หรือแบบเร่ง (boost) หากมี.
• รูปแบบของแหล่งจ่ายไฟ ไม่ว่าจะเป็นแบบต่อลงดินที่ขั้วบวก, ต่อลงดินที่ขั้วลบ, แบบลอย (floating), แบบแยกส่วน (isolated) หรือแบบสองขั้ว (bipolar).
• ตัวนำและโหมดการป้องกันใดที่ต้องการการประสานการทำงาน.
• ความสามารถในการจ่ายกระแสลัดวงจรของแหล่งจ่าย, การจ่ายกระแสจากแหล่งเก็บพลังงาน และรูปแบบการตัดกระแสฟอลต์.
• ความสามารถในการทนต่อแรงดันกระชากของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อและเส้นทางการเชื่อมต่อที่ติดตั้งไว้.
• สภาวะแวดล้อม การเข้าถึงเพื่อซ่อมบำรุง การส่งสัญญาณระยะไกล และข้อกำหนดด้านความต่อเนื่อง.
• ไม่ว่าตัวนำที่ได้รับการป้องกันจะนำกระแส DC พลังงาน หรือการสื่อสาร สัญญาณ.

ระบบจ่ายไฟโทรคมนาคมอาจเกี่ยวข้องกับบัสไฟฟ้า DC ที่ได้รับการประเมินภายใต้ Part 41 และการเชื่อมต่อ Ethernet หรือการส่งสัญญาณแยกต่างหากที่ได้รับการประเมินภายใต้ Part 21 การมีอยู่ของแรงดันไฟฟ้า DC ไม่ได้ทำให้ฟังก์ชันของวงจรเหล่านั้นรวมเป็นมาตรฐานเดียวกัน.

การป้องกัน DC ประเภท Type 1, Type 2 และแบบผสม

หน้าที่การทดสอบไฟกระชากที่เกี่ยวข้องและการจำแนกประเภท SPD ต้องสอดคล้องกับมาตรฐานผลิตภัณฑ์ คำประกาศของผู้ผลิต ตำแหน่งการติดตั้ง การประเมินความเสี่ยงจากฟ้าผ่า และการออกแบบระบบ.

ในกรณีที่กรอบการทำงานและเอกสารผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องใช้การกำหนดเหล่านี้:

• อาจพิจารณาใช้ความสามารถแบบ Type 1 หรือแบบผสม Type 1+2 เมื่อการออกแบบจริงกำหนดให้ต้องมีค่ากระแสฟ้าผ่าที่ระบุไว้.
• ความสามารถแบบ Type 2 อาจเหมาะสมสำหรับแรงดันเกินที่เกิดจากการเหนี่ยวนำและการสับเปลี่ยนในระดับการจ่ายไฟ เมื่อการประเมินความเสี่ยงและคำแนะนำของผู้ผลิตรองรับทางเลือกดังกล่าว.
• การใช้งานหลายระดับจำเป็นต้องมีการประสานการทำงานที่ผ่านการตรวจสอบแล้ว ไม่สามารถอนุมานได้ว่าอุปกรณ์เข้ากันได้เพียงเพราะหมายเลขรุ่นที่ระบุไว้แตกต่างกัน.

การมีอยู่ของระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกไม่ได้เป็นตัวกำหนดการตั้งค่า SPD แบบครอบคลุมสำหรับตัวนำ ตำแหน่งการติดตั้ง หรือรูปแบบการต่อลงดินทุกประเภทเพียงอย่างเดียว ให้ใช้ การเลือก SPD ระหว่าง Type 1, Type 2 และ Type 3 สำหรับคำถามเกี่ยวกับการจำแนกประเภทโดยเฉพาะ.

การติดตั้ง: การเชื่อมต่อประสานศักย์ไฟฟ้า, ความยาวสายนำ, และการป้องกันสำรอง

พิกัดอุปกรณ์ที่ถูกต้องไม่สามารถชดเชยการติดตั้งที่ไม่เหมาะสมได้ SPD จะต้องเชื่อมต่อตามแผนภาพที่ระบุไว้อย่างถูกต้องและตามโครงสร้างการต่อลงดินของวงจร DC ที่ได้รับการป้องกัน.

รักษาการเชื่อมต่อที่สมบูรณ์ระหว่างตัวนำป้องกัน อุปกรณ์สำรองที่ระบุ ขั้วต่อ SPD และจุดเชื่อมต่อสายดินป้องกันที่ได้รับอนุมัติให้สั้นและตรงที่สุดเท่าที่จะทำได้ กระแสไฟกระชากที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วสามารถสร้างแรงดันตกคร่อมตัวนำเพิ่มเติม ซึ่งจะเพิ่มระดับการป้องกันที่อุปกรณ์ได้รับ.

ใช้การจัดวางการเชื่อมต่อสายดินที่ได้รับอนุมัติและประสานงานกันของระบบติดตั้ง ห้ามเชื่อมต่อ SPD เข้ากับแท่งกราวด์แยกต่างหาก ห้ามสร้างจุดเชื่อมต่อระหว่างนิวทรัลกับกราวด์เพิ่มเติม หรือเปลี่ยนแปลงการอ้างอิงสายดินของระบบโดยไม่มีการออกแบบทางวิศวกรรมที่สอดคล้องกับมาตรฐาน.

ตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้ก่อนการเริ่มใช้งาน:

1. การเชื่อมต่อขั้วบวก ขั้วลบ และ PE ตรงกับแผนภาพของผู้ผลิตและโทโพโลยีของระบบจริง.
2. ค่า DC Uc หรือ Ucpv ที่เลือกไว้ครอบคลุมแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องในกรณีที่เลวร้ายที่สุดในโหมดที่เกี่ยวข้อง.
3. กระแสลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้ต้องไม่เกินความสามารถในการทนต่อการลัดวงจรที่ประกาศไว้ของอุปกรณ์ พร้อมด้วยการจัดวางการป้องกันที่ระบุ.
4. ฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ภายนอกต้องเป็นชนิดที่รองรับ DC ตามความจำเป็น และตรงกับเงื่อนไขการประสานงานที่ผ่านการทดสอบของผู้ผลิต SPD.
5. อุปกรณ์ตัดวงจรภายในและการแสดงสถานะระยะไกลต้องทำงานตามที่ระบุไว้สำหรับแหล่งจ่ายและสภาพแวดล้อมการเกิดฟอลต์จริง.
6. ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่ติดตั้งและการจัดวางมีความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน.
7. วงจร AC และวงจรการสื่อสารที่อยู่ติดกันจะได้รับความคุ้มครองภายใต้กรอบผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมของตนเอง.

สำหรับคำแนะนำเกี่ยวกับเฟส, นิวทรัล, PE, อุปกรณ์ป้องกัน และการเดินสายไฟ ให้ใช้ คู่มือการเดินสาย SPD.

ข้อกำหนดในการจัดซื้อ SPD สำหรับระบบ DC ในทางปฏิบัติ

ขอให้ซัพพลายเออร์ระบุอุปกรณ์ที่ถูกต้องตามหัวข้อต่อไปนี้:

หัวข้อการจัดซื้อ	ข้อมูลที่จำเป็น
วงจรที่ได้รับการป้องกัน	DC ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า PV, ไฟฟ้ากระแสตรงจากแบตเตอรี่/ที่ไม่ใช่ PV, รางจ่ายไฟ DC สำหรับอุตสาหกรรม หรือวงจรอื่นที่กำหนดไว้.
มาตรฐานและฉบับพิมพ์	ชิ้นส่วนผลิตภัณฑ์ IEC ที่เกี่ยวข้องและฉบับที่ถูกต้อง ความสัมพันธ์กับส่วนที่ 01 ที่เกี่ยวข้อง และการอนุมัติระดับภูมิภาคที่จำเป็น.
แรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุด	แรงดันไฟฟ้า DC ต่อเนื่องในกรณีที่เลวร้ายที่สุด และค่า Ucpv, DC Uc หรือ MCOV ที่ประกาศไว้.
โหมดการต่อลงดินและการป้องกัน	การจัดวางแบบต่อลงดิน/แบบลอย/แบบสองขั้ว และการประกาศโหมด DC+/DC−/PE จริง.
ภาระทางไฟฟ้าจากแรงดันเกินและฟ้าผ่า	ค่า In, Imax, Iimp ที่ประกาศไว้ตามความเหมาะสม รูปคลื่นที่เกี่ยวข้อง และเกณฑ์รายโหมด.
ระดับการป้องกันอุปกรณ์	ค่า Up ที่ประกาศไว้และสมมติฐานการเชื่อมต่อที่ติดตั้งซึ่งเกี่ยวข้องกับความทนทานของอุปกรณ์.
แหล่งจ่ายและกระแสลัดวงจร	คุณลักษณะของแหล่งจ่ายจริง กระแสลัดวงจรที่สามารถเกิดขึ้นได้ และข้อมูลความสามารถในการทนต่อกระแสลัดวงจรที่ประกาศไว้ตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง.
การป้องกันการสำรองข้อมูล	ประเภทของอุปกรณ์ภายนอกที่จำเป็น พิกัดแรงดัน DC เงื่อนไขการประสานการทำงาน และพิกัดการป้องกันสูงสุดที่ผู้ผลิตอนุญาต.
การตรวจสอบและการบำรุงรักษา	การแสดงสถานะ โมดูลที่เปลี่ยนได้ คอนแทคเสริมสำหรับการใช้งานระยะไกล การเข้าถึงเพื่อซ่อมบำรุง และคำแนะนำในการเปลี่ยนอุปกรณ์.
หลักฐาน	เอกสารข้อมูลรุ่นที่ถูกต้อง แผนผังการเดินสาย รายงานการทดสอบหรือใบรับรองที่เกี่ยวข้องในกรณีที่จำเป็น และเอกสารเฉพาะสำหรับตลาดนั้นๆ.

การขอใบเสนอราคา (RFQ) ที่มีประสิทธิภาพจะไม่ระบุเพียงแค่ “1500 V DC SPD, 40 kA” เท่านั้น แต่จะต้องระบุวงจร แหล่งจ่าย มาตรฐาน รูปแบบการต่อลงดิน แรงดันไฟฟ้า โหมดการป้องกัน ภาระของกระแสกระชาก เงื่อนไขกระแสลัดวงจร และหลักฐานยืนยันผลิตภัณฑ์ที่จำเป็น.

ตรวจสอบ กลุ่มผลิตภัณฑ์อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก VIOX หลังจากที่กำหนดข้อกำหนดการใช้งานเหล่านั้นแล้วเท่านั้น.

แหล่งข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิคหลัก

• IEC 61643-31:2018: SPD สำหรับฝั่ง DC ของระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์.
• IEC 61643-41:2025: SPD ที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าแรงดันต่ำ DC.
• IEC 61643-11:2025: SPDs connected to AC low-voltage power systems.
• IEC 61643-21:2025: SPD ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายโทรคมนาคมและเครือข่ายสัญญาณ.
• IEC 61643-01:2024: ข้อกำหนดทั่วไปและวิธีการทดสอบ.

ต้องตรวจสอบการนำมาตรฐานระดับชาติมาใช้ คำแนะนำของผู้ผลิต ข้อกำหนดเฉพาะของอุปกรณ์ กฎระเบียบของตลาด และสภาวะจริงของวงจรที่ได้รับการป้องกันสำหรับการติดตั้งทุกครั้ง.