มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลสามารถช่วยตรวจสอบอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบ DC ได้ แต่ไม่สามารถยืนยันได้ว่า SPD จะสามารถเบี่ยงเบนกระแสกระชากหรือจำกัดแรงดันไฟฟ้าให้เป็นไปตามระดับการป้องกันที่ระบุไว้ได้อย่างปลอดภัย ก่อนการติดตั้ง มัลติมิเตอร์มีประโยชน์หลักในการตรวจสอบหน้าสัมผัสสัญญาณระยะไกล (remote signaling contact) การยืนยันว่าไม่มีการลัดวงจรที่ชัดเจนในกรณีที่ผู้ผลิตอนุญาตให้ตรวจสอบได้ และช่วยในการตรวจสอบการเดินสายไฟเบื้องต้นเท่านั้น โดยไม่สามารถตรวจสอบ ขึ้น, ใน, ไอแมกซ์, ไออิมป์, ความทนทานต่อแรงดันกระชาก (impulse durability) ความเสถียรทางความร้อน หรือความสามารถในการป้องกันไฟกระชากที่เหลืออยู่ได้.
ดังนั้น กระบวนการที่ถูกต้องก่อนการติดตั้งจึงไม่ใช่เพียงการวัดค่าความต้านทานเพียงอย่างเดียว แต่เป็นการตรวจสอบการยอมรับแบบหลายขั้นตอน ซึ่งประกอบด้วยการตรวจสอบเอกสาร การตรวจสอบด้วยสายตา การตรวจสอบรุ่นและพิกัด การตรวจสอบตัวบ่งชี้สถานะ การทดสอบหน้าสัมผัสแบบแห้ง (dry-contact) หากจำเป็น และการทดสอบด้วยเครื่องทดสอบ SPD หรือ MOV โดยเฉพาะในกรณีที่กำหนดไว้ ทั้งนี้ การตรวจสอบประสิทธิภาพการป้องกันไฟกระชากอย่างเต็มรูปแบบยังคงเป็นหน้าที่ของห้องปฏิบัติการ.
ขอบเขตด้านความปลอดภัย: คู่มือนี้กล่าวถึง DC SPD ที่ยังไม่ได้ติดตั้งและถูกแยกออกจากระบบ ห้ามทำการทดสอบความต้านทาน ความต่อเนื่อง หรือความเป็นฉนวนกับ SPD ที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโดยเด็ดขาด เนื่องจากสตริงโซลาร์เซลล์ (PV strings) อาจมีกระแสไฟฟ้าอยู่ตลอดเวลาที่มีแสงสว่าง โปรดปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิต ขั้นตอนการทำงานของโครงการ ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย (Lockout/Tagout) และกฎระเบียบทางไฟฟ้าในท้องถิ่น.
สิ่งสำคัญที่ต้องจดจำ
- หน้าต่างแสดงสถานะสีเขียวบ่งบอกว่าอุปกรณ์ตัดวงจรภายในยังไม่แสดงสถานะสิ้นสุดอายุการใช้งาน แต่ไม่ได้เป็นการรับรองประสิทธิภาพการป้องกันไฟกระชากโดยรวมของ SPD.
- โดยปกติแล้วมัลติมิเตอร์สามารถใช้ตรวจสอบหน้าสัมผัสสัญญาณเตือนระยะไกลที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าได้ เมื่อทำการทดสอบตามแผนผังขั้วต่อที่กำหนด.
- ความต่อเนื่องหรือค่าความต้านทานที่วัดได้จากขั้วต่อหลักของ SPD ไม่ใช่การทดสอบแบบผ่าน/ไม่ผ่านที่เป็นมาตรฐานสากล.
- ห้ามใช้เมกโอห์มมิเตอร์หรือการทดสอบแรงดันสูง (High-potential test) กับ SPD โดยตรง เว้นแต่ผู้ผลิตจะมีขั้นตอนที่ระบุไว้อย่างชัดเจน.
- เครื่องทดสอบ SPD เฉพาะทางอาจวัดแรงดันอ้างอิงหรือกระแสรั่วไหลของ MOV ได้ แต่ผลลัพธ์จะมีความหมายก็ต่อเมื่อเทียบกับค่าจำกัดของรุ่นนั้นๆ เท่านั้น.
ใน,ไอแมกซ์,ไออิมป์, และขึ้นจำเป็นต้องมีการทดสอบด้วยแรงดันกระชากแบบควบคุม และไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยเครื่องมือวัดภาคสนามทั่วไป.
การทดสอบ DC SPD ก่อนการติดตั้งจำเป็นต้องพิสูจน์เรื่องใดบ้าง?
การตรวจสอบเมื่อรับสินค้าควรตอบคำถามเชิงปฏิบัติได้ดังนี้: อุปกรณ์นี้ถูกต้อง ไม่เสียหาย สามารถตรวจสอบย้อนกลับได้สำหรับระบบ DC ที่ระบุ และพร้อมสำหรับการติดตั้งหรือไม่?
สิ่งนี้แตกต่างจากการพิสูจน์ทุกค่าที่พิมพ์อยู่บนแผ่นป้ายชื่อ โดยค่าพิกัดการป้องกันไฟกระชากที่ระบุไว้นั้นมาจากการตรวจสอบการออกแบบผลิตภัณฑ์และการทดสอบตามประเภท (Type testing) การทดสอบซ้ำเหล่านั้นจำเป็นต้องใช้เครื่องกำเนิดแรงดันกระชาก ระบบการวัด โครงสร้างพื้นฐานด้านความปลอดภัย และลำดับการทดสอบที่กำหนดไว้โดยเฉพาะ.
สำหรับผู้ประกอบตู้ควบคุมไฟฟ้าหรือช่างติดตั้ง หลักฐานสามารถแบ่งออกได้เป็นสี่ระดับ.
| ระดับของหลักฐาน | สิ่งที่สามารถยืนยันได้ | วิธีการทั่วไป | สิ่งที่ไม่สามารถยืนยันได้ |
|---|---|---|---|
| เอกสารและการระบุตัวตน | รุ่นที่ถูกต้อง, พิกัดทางไฟฟ้า, พื้นฐานการรับรอง, การตรวจสอบย้อนกลับของล็อตการผลิต | การตรวจสอบเอกสารข้อมูลทางเทคนิค, ป้ายชื่ออุปกรณ์, ใบรับรอง และใบสั่งซื้อ | สภาวะของอุปกรณ์แต่ละตัวภายใต้แรงดันกระชาก |
| การตรวจสอบทางกายภาพและการทำงาน | ความเสียหายจากการขนส่ง การติดตั้งโมดูล สถานะของตัวบ่งชี้ และการทำงานของหน้าสัมผัสระยะไกล | การตรวจสอบด้วยสายตาและการใช้มัลติมิเตอร์วัดหน้าสัมผัสแบบแห้ง (Dry Contacts) | ประสิทธิภาพการยึดจับและความสามารถในการรองรับกระแสกระชาก |
| การทดสอบวินิจฉัยเฉพาะทาง | แรงดันอ้างอิงของ MOV หรือพฤติกรรมการรั่วไหลภายใต้การทดสอบด้วยไฟฟ้ากระแสตรงที่กำหนด | เครื่องทดสอบ SPD/MOV เฉพาะทางและขีดจำกัดตามที่ผู้ผลิตกำหนด | เต็มรูปแบบ ใน, ไอแมกซ์, ไออิมป์, หรือ ขึ้น การตรวจสอบ |
| การทดสอบในห้องปฏิบัติการตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ | ประสิทธิภาพแรงดันกระชาก พฤติกรรมทางความร้อน และคุณลักษณะด้านความปลอดภัยที่ประกาศไว้ | ห้องปฏิบัติการทดสอบแรงดันกระชากที่ผ่านการสอบเทียบ | การตรวจสอบหน้างานตามปกติสำหรับทุกหน่วยที่ส่งมอบ |
ข้อผิดพลาดคือการปฏิบัติต่อระดับที่สองเสมือนว่าเป็นการพิสูจน์ระดับที่สี่.
ขั้นตอนที่ 1: ยืนยันว่า SPD ถูกต้องสำหรับการใช้งานกับไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
ก่อนสัมผัสสายวัดทดสอบ ให้เปรียบเทียบอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) กับเอกสารการออกแบบและระบบจริง แม้ SPD จะอยู่ในสภาพสมบูรณ์ แต่หากแรงดันไฟฟ้า โทโพโลยี หรือมาตรฐานผลิตภัณฑ์ไม่ถูกต้อง ก็ถือว่าไม่เหมาะสมต่อการใช้งาน.
ตรวจสอบข้อมูลระบุตัวตนของผลิตภัณฑ์
บันทึกและเปรียบเทียบข้อมูลดังนี้:
- ผู้ผลิตและหมายเลขรุ่นที่ถูกต้อง
- รุ่นการผลิต รหัสวันที่ หรือหมายเลขซีเรียล
- ความเข้ากันได้ระหว่างตลับเปลี่ยนได้และฐานรอง
- จำนวนขั้วและโหมดการป้องกัน
- เครื่องหมายแสดงขั้วไฟฟ้ากระแสตรง (DC)
- การระบุประเภท เช่น Type 1, Type 2 หรือแบบผสม Type 1+2
- มาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องและเครื่องหมายรับรอง
- ตัวเลือกการส่งสัญญาณระยะไกล (Remote signaling) หากมีการระบุไว้
ห้ามสันนิษฐานว่าตลับปลั๊กอิน (Plug-in cartridges) สองตลับสามารถใช้แทนกันได้เพียงเพราะใส่ในฐานเดียวกันได้ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่อง วงจรภายใน การเข้ารหัส และคุณสมบัติการป้องกันอาจแตกต่างกัน.
ตรวจสอบพิกัดแรงดันไฟฟ้า
สำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ในระบบโซลาร์เซลล์ (PV) ให้ตรวจสอบ ยูซีพีวี, แรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่องสูงสุดสำหรับการใช้งานในระบบโซลาร์เซลล์ เทียบกับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้ของแผงโซลาร์เซลล์ภายใต้สภาวะการทำงานที่เลวร้ายที่สุดของโครงการ สภาพอากาศหนาวเย็นสามารถเพิ่มแรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดของโมดูลโซลาร์เซลล์ได้ ดังนั้นแรงดันไฟฟ้าปกติของสตริงเพียงอย่างเดียวจึงไม่ใช่ค่าที่เพียงพอสำหรับการเลือกใช้งาน.
สำหรับระบบไฟฟ้ากระแสตรง (DC) อื่นๆ ให้ตรวจสอบการระบุแรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่องที่เกี่ยวข้องในเอกสารของผู้ผลิต ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่, การชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า (EV), ระบบโทรคมนาคม และระบบไฟฟ้ากระแสตรงในภาคอุตสาหกรรม อาจมีการจัดรูปแบบการลงกราวด์ พฤติกรรมการเกิดฟอลต์ และข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน.
ความแตกต่างของมาตรฐานที่สำคัญ: มาตรฐาน IEC 61643-31 ครอบคลุมอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับฝั่งไฟฟ้ากระแสตรง (DC) ของระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 1,500 V DC โดยขอบเขตของมาตรฐานนี้ไม่ครอบคลุมถึงการใช้งานในระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่โดยอัตโนมัติ ส่วนมาตรฐาน IEC 61643-32 จะกล่าวถึงหลักการเลือกและการประยุกต์ใช้งาน SPD ในระบบไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ ห้ามใช้ใบรับรองมาตรฐาน IEC 61643-11 สำหรับไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เพียงอย่างเดียว เพื่อเป็นหลักฐานยืนยันว่าผลิตภัณฑ์นั้นเหมาะสมสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสตรง (PV DC).
ตรวจสอบระดับการป้องกันและการประสานการทำงานของระบบ
ยืนยันว่าการออกแบบและป้ายชื่อผลิตภัณฑ์ (Nameplate) สอดคล้องกันในเรื่อง:
ขึ้น: ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (Voltage Protection Level)ใน: กระแสคายประจุที่กำหนด (Nominal Discharge Current)ไอแมกซ์: กระแสคายประจุสูงสุดสำหรับ SPD ประเภทที่ 2 (Type 2)ไออิมป์: กระแสอิมพัลส์ (Impulse Current) ในกรณีที่ใช้พิกัดประเภทที่ 1 (Type 1)- กระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นสูงสุดหรือพิกัดกระแสลัดวงจรที่เกี่ยวข้อง
- ฟิวส์สำรองหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่จำเป็น
- รูปแบบการต่อลงดินและโหมดการป้องกัน
- อุณหภูมิขณะใช้งานและข้อกำหนดของตู้ควบคุม
การตรวจสอบเหล่านี้เป็นการยืนยันความสอดคล้องของการเลือกอุปกรณ์ ไม่ใช่การวัดประสิทธิภาพของหน่วยที่ส่งมอบ สำหรับการตีความพิกัด โปรดดูคู่มือ VIOX สำหรับ Imax เทียบกับ In แล้ว Uc/Ucpv เทียบกับ Up.
ขั้นตอนที่ 2: ตรวจสอบบรรจุภัณฑ์ ตัวเรือน และขั้วต่อ
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) อาจได้รับความเสียหายจากการกระแทก การปนเปื้อน การจัดเก็บที่ไม่ถูกต้อง หรือการจัดการก่อนที่จะมีการจ่ายไฟเข้าอุปกรณ์ โปรดตรวจสอบอุปกรณ์ภายใต้แสงสว่างที่เพียงพอก่อนทำการติดตั้ง.
การบรรจุภัณฑ์และการตรวจสอบย้อนกลับ
ตรวจสอบ:
- ฉลากระบุรุ่นที่ตรงกับใบสั่งซื้อ
- บรรจุภัณฑ์ที่สมบูรณ์และซีลป้องกันการแกะต้องอยู่ในสภาพปกติ
- พิกัดและเครื่องหมายที่ขั้วต่อต้องอ่านได้ชัดเจน
- การตรวจสอบย้อนกลับด้วยหมายเลขล็อตหรือหมายเลขซีเรียล
- คู่มือการติดตั้งและอุปกรณ์เสริมที่จำเป็น
- ร่องรอยความชื้น การถูกกระแทก หรือการจัดการที่ไม่เหมาะสม
กักกันอุปกรณ์หากฉลากถูกเปลี่ยน แก้ไข หรือไม่สามารถตรวจสอบความถูกต้องกับเอกสารผลิตภัณฑ์ที่เชื่อถือได้.
ตัวเรือนและโมดูลแบบเสียบ
มองหา:
- รอยร้าว การเสียรูป รอยกระแทก หรือชิ้นส่วนที่หลวม
- การเปลี่ยนสี รอยไหม้ หรือมีกลิ่นผิดปกติ
- การกัดกร่อนหรือความชื้นที่ขั้วต่อ
- ตลับที่ไม่สามารถเสียบเข้ากับฐานได้สนิท
- ร่องรอยการบิดงอของกลไกกำหนดตำแหน่ง (coding features) หรือคลิปล็อกที่เสียหาย
- การปนเปื้อนบนพื้นผิวฉนวน
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ใหม่ที่แสดงร่องรอยความเสียหายจากความร้อน ตัวบ่งชี้สถานะการทำงานที่ตัดวงจร หรือตัวตัดวงจรภายในที่ทำงานแล้ว ไม่ควรนำไปติดตั้งเพียงเพราะมิเตอร์ยังคงอ่านค่าเป็นวงจรเปิดอยู่.
เทอร์มินัล
ตรวจสอบว่า:
- สกรูและแคลมป์ที่ขั้วต่อมีอยู่ครบถ้วนและไม่เสียหาย
- จุดเข้าสายตัวนำไม่มีการบิดเบี้ยว
- เครื่องหมายขั้วไฟฟ้าและสายดิน (PE) สามารถอ่านได้ชัดเจน
- ขั้วต่อสัญญาณเตือนระยะไกลตรงกับแผนภาพที่ให้มา
- ไม่มีสิ่งแปลกปลอมติดค้างอยู่ในบริเวณขั้วต่อ
ห้ามขันขั้วต่อแน่นเกินกว่าคำแนะนำของผู้ผลิต ขนาดตัวนำ ความยาวการปอกสาย ข้อกำหนดของปลอกหุ้มปลายสาย (ferrule) และแรงบิดในการขันขั้นสุดท้าย ต้องเป็นไปตามข้อมูลผลิตภัณฑ์.
ขั้นตอนที่ 3: ตรวจสอบตัวบ่งชี้สถานะทางกล
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบเสียบปลั๊กที่ใช้ MOV จำนวนมาก ใช้หน้าต่างแสดงสถานะทางกลสีเขียว/แดง ซึ่งเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ตัดวงจรความร้อน.
- โดยปกติสีเขียวหมายถึง อุปกรณ์ตัดวงจรยังไม่ทำงานและโมดูลอยู่ในสถานะปกติที่ระบุไว้.
- โดยปกติสีแดงหมายถึง โมดูลป้องกันได้ตัดการทำงานแล้วและจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่.
ตัวบ่งชี้นี้มีความสำคัญ แต่มีข้อจำกัดในการแสดงผล โดยไม่สามารถวัดกระแสรั่วไหลของ MOV ระดับการป้องกัน หรือความสามารถในการรองรับพลังงานที่เหลืออยู่ได้ และอาจไม่แสดงความเสียหายที่ซ่อนอยู่ซึ่งยังไม่ส่งผลให้อุปกรณ์ตัดวงจรภายในทำงาน.
ให้ถือว่าตัวบ่งชี้นี้เป็นเพียงการแจ้งสถานะเบื้องต้น ไม่ใช่ใบรับรองการทดสอบทางไฟฟ้าที่สมบูรณ์.
ขั้นตอนที่ 4: สิ่งที่มัลติมิเตอร์สามารถตรวจสอบได้
มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลมีประโยชน์สูงสุดในฟังก์ชันเสริมที่ใช้พลังงานต่ำ ไม่ใช่บนเส้นทางกระแสกระชากแบบไม่เป็นเชิงเส้น.
| การตรวจสอบด้วยมัลติมิเตอร์ | โดยปกติแล้วมีประโยชน์หรือไม่? | การตีความที่ถูกต้อง |
|---|---|---|
| ความต่อเนื่องของหน้าสัมผัสแห้งระยะไกล (Remote dry-contact) | ใช่ หากมีแผนผังขั้วต่อให้ใช้งาน | ยืนยันสถานะหน้าสัมผัส NO/NC/COM ปัจจุบันและการระบุสายไฟ |
| เสียงสัญญาณความต่อเนื่องของขั้วต่อหลัก | โดยปกติไม่ใช่ | เสียงบี๊บหรือไม่บี๊บไม่สามารถใช้ยืนยันสถานะความสมบูรณ์หรือความสามารถในการป้องกันไฟกระชากของอุปกรณ์ SPD ได้ |
| ความต้านทานที่ขั้วต่อหลัก | มีข้อจำกัดและเฉพาะเจาะจงตามรุ่น | อาจตรวจพบการลัดวงจรอย่างรุนแรงในผลิตภัณฑ์บางประเภท แต่ไม่ใช่ค่ามาตรฐานที่ยอมรับได้ในระดับสากล |
| ขั้วของแหล่งจ่ายไฟกระแสตรงภายนอก | ใช่ สามารถทำได้ในระหว่างการตรวจสอบระบบโดยบุคลากรที่มีความเชี่ยวชาญ | เป็นการยืนยันวงจร ไม่ใช่การยืนยันพิกัดภายในของอุปกรณ์ SPD |
ขึ้น, ใน, ไอแมกซ์, หรือ ไออิมป์ |
ไม่ | จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์สร้างแรงดันกระชากแบบควบคุมได้ |
| อายุการใช้งานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่เหลืออยู่ | ไม่ | ไม่สามารถวัดค่าได้ด้วยมัลติมิเตอร์ทั่วไป |
การทดสอบหน้าสัมผัสสัญญาณระยะไกล
หากอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) มีหน้าสัมผัสแบบเปลี่ยนสถานะที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้า:
- แยกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ออกจากตัวนำไฟฟ้าทั้งหมดโดยสิ้นเชิง.
- ระบุ
COM,เลขที่, และเอ็นซีจากแผนผังการต่อสายของขั้วต่อจากผู้ผลิต. - ตั้งค่ามัลติมิเตอร์ไปที่โหมดวัดความต่อเนื่องหรือความต้านทานต่ำ.
- ทำการวัด
COM-NCแล้วCOM-NOและบันทึกสถานะ. - เปรียบเทียบผลลัพธ์กับสถานะที่ระบุไว้สำหรับโมดูลที่อยู่ในสภาพปกติ.
ผลิตภัณฑ์บางรุ่นจะเปลี่ยนสถานะของหน้าสัมผัสระยะไกล (remote-contact) เมื่อถอดโมดูลป้องกันแบบเสียบออก หากผู้ผลิตระบุพฤติกรรมดังกล่าวไว้ การถอดและใส่โมดูลกลับเข้าไปใหม่สามารถยืนยันได้ว่ากลไกการส่งสัญญาณมีการตอบสนอง ห้ามถอดแยกชิ้นส่วนตลับหรือใช้แรงกดตัวตัดวงจรภายในด้วยตนเองเพื่อจำลองสถานะความผิดปกติ.
การทดสอบนี้เป็นการพิสูจน์หน้าสัมผัสสัญญาณเตือนและความสัมพันธ์ทางกลกับตัวโมดูล แต่ไม่ได้พิสูจน์ว่า MOV จะสามารถหนีบแรงดันกระชาก (clamp) ได้อย่างถูกต้องหรือไม่.
มัลติมิเตอร์สามารถตรวจจับ SPD ที่เกิดการลัดวงจรได้หรือไม่?
ค่าความต้านทานที่ใกล้ศูนย์อย่างชัดเจนในเส้นทางป้องกันที่ถูกแยกออกมา อาจบ่งชี้ถึงความเสียหายรุนแรง การปนเปื้อน การลัดวงจรภายใน หรือเส้นทางการวัดที่เกิดจากส่วนประกอบอื่น อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์ที่ได้จะต้องถูกตีความโดยใช้แผนผังวงจรและขั้นตอนการปฏิบัติงานของผู้ผลิต.
อย่าด่วนสรุปว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ใช้งานได้เพียงเพราะมัลติมิเตอร์อ่านค่าได้เป็นวงจรเปิด เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าทดสอบที่ต่ำของมัลติมิเตอร์ MOV ที่อยู่ในสภาพสมบูรณ์มักจะยังไม่ถึงจุดนำกระแส จึงอาจแสดงค่าเป็นวงจรเปิดหรือมีความต้านทานสูงมากได้ ในขณะที่ MOV ที่เสื่อมสภาพอาจแสดงค่าเป็นวงจรเปิดที่แรงดันไฟฟ้านั้นเช่นกัน แต่จะมีการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้ามากเกินไปเมื่อแรงดันเข้าใกล้ขีดจำกัดการทำงาน.
เหตุใดวิธีตรวจสอบความต่อเนื่องด้วยเสียงบี๊บจึงทำให้เข้าใจผิด
MOV เป็นอุปกรณ์ที่ไม่เป็นเชิงเส้นซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า ภายใต้แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงปกติ อุปกรณ์ควรดึงกระแสไฟฟ้าเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจนถึงจุดนำกระแส ความต้านทานจะลดลงอย่างรวดเร็วและทำหน้าที่เบี่ยงเบนกระแสไฟกระชาก.
ย่านการวัดความต้านทานของมัลติมิเตอร์ใช้แรงดันไฟฟ้าทดสอบเพียงเล็กน้อย ซึ่งต่ำกว่าช่วงการทำงานของ DC SPD ที่มีพิกัดแรงดันหลายร้อยหรือหลายพันโวลต์มาก ดังนั้นมิเตอร์จึงกำลังทดสอบกราฟแรงดัน-กระแสของ MOV ในส่วนที่ไม่เกี่ยวข้องกับการทำงานจริงในช่วงที่เกิดไฟกระชาก.
อุปกรณ์ SPD ที่สมบูรณ์อาจประกอบด้วย:
- MOV หลายตัวหรืออุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ
- ตัวตัดการเชื่อมต่อทางความร้อน
- หลอดก๊าซดิสชาร์จ (Gas discharge tubes) ในวงจรบางประเภท
- อุปกรณ์แสดงสถานะการทำงาน
- หน้าสัมผัสสัญญาณระยะไกล
- โหมดการป้องกันแบบอนุกรมหรือแบบต่อเชื่อมรูปตัววาย (Y-connected)
- เครือข่ายการตรวจสอบภายใน
ส่วนประกอบเหล่านี้อาจส่งผลต่อค่าที่อ่านได้จากมิเตอร์ ดังนั้นจึงไม่มีกฎเกณฑ์สากล เช่น “SPD ที่ดีต้องมีเสียงเตือน” หรือ “SPD ที่ดีต้องวัดค่าความต้านทานได้มากกว่า 50 เมกะโอห์ม” เกณฑ์ที่ถูกต้องจะต้องมาจากผู้ผลิตสำหรับรุ่นนั้นๆ และวิธีการทดสอบที่ระบุไว้โดยเฉพาะ.
คุณสามารถทดสอบ DC SPD ด้วยเมกะโอห์มมิเตอร์หรือเครื่องทดสอบ Hi-Pot ได้หรือไม่?
โดยปกติแล้ว ห้ามทำการทดสอบความต้านทานฉนวนหรือการทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูง (High-potential test) คร่อมตัว SPD โดยตรง.
เครื่องทดสอบฉนวนจะจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่สูงกว่ามัลติมิเตอร์มาก แรงดันไฟฟ้านั้นสามารถกระตุ้นให้ SPD นำกระแส ทำให้ค่าที่อ่านได้คลาดเคลื่อน เกิดความร้อนสูงเกินในอุปกรณ์ป้องกัน ทำให้อุปกรณ์ตัดวงจรทำงาน หรือสร้างความเสียหายต่ออุปกรณ์ได้ การทดสอบด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงอาจสร้างความเสียหายได้มากกว่า.
สำหรับการทดสอบฉนวนของตู้ควบคุมหรือสายเคเบิล:
- ถอดหรือแยกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ออกเมื่อสามารถทำได้.
- ปฏิบัติตามคำแนะนำในการทดสอบของผู้ผลิตตู้ไฟฟ้าและผู้ผลิต SPD.
- ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีวงจรตรวจสอบหรืออุปกรณ์ที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้าอื่น ๆ เชื่อมต่ออยู่.
- ติดตั้งและตรวจสอบ SPD อีกครั้งหลังจากการทดสอบความเป็นฉนวน.
ห้ามเลือกแรงดันไฟฟ้าทดสอบเพียงเพราะว่ามีค่าต่ำกว่าตัวเลขที่ระบุไว้ ยูซีพีวี หรือ ยูซี. แรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่อง แรงดันไฟฟ้าทดสอบความเป็นฉนวน แรงดันอ้างอิงของ MOV และความทนทานต่อแรงดันกระชาก เป็นพารามิเตอร์ที่แตกต่างกัน.
เมื่อใดที่ควรใช้เครื่องทดสอบ SPD หรือ MOV โดยเฉพาะ
เครื่องทดสอบเฉพาะทางจะจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ควบคุมได้และค่อย ๆ เพิ่มขึ้น พร้อมทั้งวัดกระแสไฟฟ้าอย่างแม่นยำ โดยขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และวิธีการของผู้ผลิต ซึ่งอาจสามารถระบุค่าต่าง ๆ ได้ดังนี้:
- แรงดันอ้างอิงของ MOV ที่กระแสทดสอบที่กำหนด
- กระแสรั่วไหลที่แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ระบุ
- การเปลี่ยนแปลงจากค่าพื้นฐานที่บันทึกไว้
- สภาพเปรียบเทียบของตลับป้องกันที่สามารถเปลี่ยนได้
วิธีการวินิจฉัย MOV บางวิธีใช้จุดอ้างอิงที่ 1 mA แต่ 1 mA ไม่ใช่กฎการยอมรับหน้างานที่เป็นสากลสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ทุกประเภท. การเชื่อมต่อสำหรับการทดสอบ ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้า ขั้วไฟฟ้า จำนวนองค์ประกอบภายใน และผลลัพธ์ที่ยอมรับได้ ต้องเป็นไปตามที่ผู้ผลิตเครื่องทดสอบและผู้ผลิต SPD กำหนด.
ขั้นตอนการวินิจฉัยที่แนะนำ
- ระบุรุ่นของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) และโหมดการป้องกันภายในให้ถูกต้อง.
- ตรวจสอบขีดจำกัดในการวินิจฉัยหรือขั้นตอนการทดสอบที่ได้รับการรับรองจากผู้ผลิต.
- ถอดโมดูลแบบเสียบออกจากสายไฟทั้งหมดและคายประจุไฟฟ้าที่ค้างอยู่ออกให้หมด.
- เชื่อมต่อเครื่องทดสอบเฉพาะทางโดยกำหนดขั้วและโหมดให้ถูกต้องตามที่ระบุ.
- ทำการวัดค่าภายในช่วงพิกัดที่เครื่องทดสอบและ SPD กำหนดไว้เท่านั้น.
- เปรียบเทียบผลลัพธ์กับขีดจำกัดเฉพาะของรุ่นหรือค่ามาตรฐานที่ได้รับการรับรอง.
- บันทึกข้อมูลระบุตัวตนของเครื่องมือ สถานะการสอบเทียบ ค่าที่วัดได้ อุณหภูมิ และผลลัพธ์.
หากไม่มีข้อมูลขีดจำกัดจากผู้ผลิต ผลลัพธ์ที่เป็นตัวเลขอาจมีประโยชน์สำหรับการเปรียบเทียบ แต่ไม่ควรนำมาสร้างเกณฑ์ผ่าน/ไม่ผ่านขึ้นเองโดยไม่มีหลักฐานอ้างอิง.
สิ่งใดบ้างที่ต้องผ่านการทดสอบแรงดันกระชากในห้องปฏิบัติการ?
ข้อมูลบนแผ่นป้ายชื่อ (Nameplate) ต่อไปนี้ ไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยมัลติมิเตอร์หรือเครื่องทดสอบความเป็นฉนวนทั่วไป:
ขึ้น(ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า): แรงดันไฟฟ้าที่ปรากฏคร่อมอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ภายใต้สภาวะแรงดันกระชากที่กำหนดใน(กระแสคายประจุที่กำหนด): การทำงานซ้ำๆ ภายใต้กระแสกระชากที่กำหนดไอแมกซ์(กระแสคายประจุสูงสุด): ความสามารถในการคายประจุสูงสุดของอุปกรณ์ประเภทที่ 2 (Type 2) ตามที่ระบุไว้ไออิมป์(กระแสอิมพัลส์): หน้าที่การรับกระแสฟ้าผ่าประเภทที่ 1 (Type 1) ในกรณีที่เกี่ยวข้อง- เสถียรภาพทางความร้อนและการทำงานของอุปกรณ์ตัดวงจร (Disconnector)
- พฤติกรรมภายใต้แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (Temporary overvoltage)
- ความปลอดภัยเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรและการทำงานร่วมกับอุปกรณ์ป้องกันสำรอง
- แรงดันไฟฟ้าตกค้างภายใต้กระแสและรูปคลื่นที่กำหนด
- ประสิทธิภาพด้านสิ่งแวดล้อมและความทนทาน
สิ่งเหล่านี้จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงและกระแสสูงที่ผ่านการสอบเทียบ รูปคลื่นที่กำหนดไว้ รูปทรงการเดินสายที่ควบคุมได้ แบนด์วิดท์การวัดที่เหมาะสม และขั้นตอนความปลอดภัยที่เข้มงวด การตรวจสอบควรมาจากใบรับรองที่น่าเชื่อถือ รายงานผลการทดสอบ การควบคุมคุณภาพของผู้จัดจำหน่าย และในกรณีที่สัญญาบังคับไว้ ควรดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการที่ได้รับการรับรอง.
รายการตรวจสอบก่อนการติดตั้ง
ใช้รายการตรวจสอบต่อไปนี้สำหรับการตรวจสอบสินค้าขาเข้าและบันทึกการประกอบตู้ควบคุม.
| รายการตรวจสอบ | เกณฑ์การยอมรับ | ผลลัพธ์ |
|---|---|---|
| ผู้ผลิตและรุ่น | ใบสั่งซื้อและเอกสารข้อมูลทางเทคนิคที่ได้รับอนุมัติ | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| โปรแกรม | ระบบไฟฟ้ากระแสตรงจากโซลาร์เซลล์ (PV DC) หรือระบบไฟฟ้ากระแสตรงอื่นๆ ที่ระบุไว้ | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
ยูซีพีวี หรือตามที่เกี่ยวข้อง ยูซี |
แรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุดของโครงการ | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| ประเภทและพิกัดกระแสไฟฟ้า | การออกแบบระบบป้องกันของโครงการ | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
ขึ้น |
การประสานงานการทนต่อแรงดันกระชากของอุปกรณ์ | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| จำนวนขั้วและโหมดการป้องกัน | การต่อลงดินของระบบและแผนผังการเดินสายไฟ | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| การป้องกันการสำรองข้อมูล | ข้อกำหนดของผู้ผลิตและระดับกระแสลัดวงจรของระบบ | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| การรับรองและการตรวจสอบย้อนกลับได้ | ข้อกำหนดของโครงการ | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| ตัวเรือนและขั้วต่อ | ไม่มีความเสียหาย ความชื้น การปนเปื้อน หรือการเสียรูป | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| ตัวบ่งชี้สถานะ | สภาวะปกติที่ระบุโดยผู้ผลิต | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| การติดตั้งโมดูลแบบเสียบ | ฐานที่ถูกต้อง การเข้ารหัส และการประกอบเข้าที่อย่างสมบูรณ์ | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| หน้าสัมผัสสัญญาณระยะไกล | สถานะ NO/NC ที่ถูกต้อง หากมีการติดตั้ง | ผ่าน / ไม่ผ่าน |
| การทดสอบวินิจฉัยเฉพาะทาง | ขีดจำกัดเฉพาะรุ่น (หากจำเป็น) | ผ่าน / ไม่ผ่าน / ไม่เกี่ยวข้อง |
ถ่ายภาพฉลากและหน้าต่างแสดงสถานะ พร้อมเก็บหมายเลขล็อตการผลิตไว้ สำหรับโครงการที่มีความสำคัญ บันทึกนี้มีประโยชน์มากกว่าค่าความต้านทานที่ไม่มีการบันทึกข้อมูล.
เมื่อใดที่ควรแยกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (DC SPD) ตัวใหม่ออกจากการใช้งาน?
ห้ามติดตั้งอุปกรณ์หากเข้าข่ายกรณีใดกรณีหนึ่งต่อไปนี้:
- รุ่นหรือพิกัดแรงดันไฟฟ้าไม่ตรงตามการออกแบบที่ได้รับอนุมัติ.
- ผลิตภัณฑ์ระบุว่าใช้สำหรับไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) เท่านั้น แต่ถูกนำไปใช้ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง (PV DC).
- ตัวเรือนมีรอยร้าว ผิดรูป ปนเปื้อน หรือได้รับความเสียหายจากความร้อน.
- ไฟแสดงสถานะแสดงการแจ้งเตือนให้เปลี่ยนหรือตัดการเชื่อมต่อก่อนการติดตั้ง.
- ตลับอุปกรณ์ติดตั้งไม่เข้าที่หรือรหัสของตลับไม่ตรงกับฐาน.
- ขั้วต่อ ซีล หรือฉลากถูกดัดแปลง.
- หน้าสัมผัสสัญญาณระยะไกลไม่ตรงกับสถานะปกติที่ระบุไว้ในเอกสาร.
- ไม่สามารถตรวจสอบการรับรองหรือการตรวจสอบย้อนกลับของชุดการผลิตได้.
- ผลการทดสอบวินิจฉัยเฉพาะทางอยู่นอกเหนือขีดจำกัดที่ผู้ผลิตกำหนด.
ห้ามเปิดหรือซ่อมแซมตลับ SPD ที่ปิดผนึกไว้ ให้แยกอุปกรณ์ออก บันทึกสิ่งที่พบ และขอรับการประเมินหรือเปลี่ยนสินค้าจากซัพพลายเออร์.
การตรวจสอบที่ต้องดำเนินการหลังการติดตั้ง
การตรวจสอบก่อนการติดตั้งไม่สามารถทดแทนการตรวจสอบหลังการติดตั้งได้ หลังจากติดตั้งอุปกรณ์แล้วแต่ก่อนการจ่ายกระแสไฟฟ้า ให้ตรวจสอบดังนี้:
- ขั้วไฟฟ้ากระแสตรง (DC) และโหมดการป้องกันที่ถูกต้อง
- การต่อสายดิน (PE) ที่ถูกต้อง
- สายเชื่อมต่อต้องมีความยาวสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้โดยไม่มีการวนสายที่ไม่จำเป็น
- ฟิวส์สำรองหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่จำเป็น
- ขนาดของตัวนำและแรงบิดของขั้วต่อต้องเป็นไปตามที่ผู้ผลิตกำหนด
- การติดตั้งโมดูลเข้ากับฐานและการแสดงสถานะที่ถูกต้อง
- การเดินสายสัญญาณเตือนระยะไกลที่ถูกต้อง
- ระยะห่างที่จำเป็นจากส่วนประกอบที่มีความร้อนและสภาพของตู้ควบคุมที่เหมาะสม
ความยาวและการเดินสายนำสัญญาณมีผลโดยตรงต่อแรงดันไฟฟ้าป้องกันที่มีประสิทธิภาพซึ่งอุปกรณ์ได้รับ โปรดดู VIOX คู่มือข้อผิดพลาดในการติดตั้ง SPD ของ VIOX แล้ว คู่มือการเลือก DC SPD สำหรับระบบโซลาร์เซลล์ สำหรับรายละเอียดการติดตั้งและการประสานงาน.
คำตอบสุดท้าย
มัลติมิเตอร์มีประโยชน์ในระหว่างการตรวจสอบ DC SPD ขาเข้า แต่ใช้ได้ในขอบเขตที่จำกัดเท่านั้น ให้ใช้เพื่อตรวจสอบหน้าสัมผัสแห้งระยะไกล (remote dry contact) ตามเอกสาร และตรวจสอบกรณีเกิดการลัดวงจรที่ผิดปกติอย่างชัดเจนในกรณีที่ผู้ผลิตอนุญาต ห้ามใช้เสียงเตือนความต่อเนื่องหรือค่าความต้านทานเป็นหลักฐานยืนยันว่า SPD อยู่ในสภาพสมบูรณ์.
กระบวนการก่อนการติดตั้งที่มีประสิทธิภาพที่สุดคือการรวมเอาการเลือกรุ่นที่ถูกต้อง เอกสารที่ตรวจสอบย้อนกลับได้ การตรวจสอบด้วยสายตาและทางกล การแสดงสถานะ และการวินิจฉัยเฉพาะรุ่นเมื่อมีความจำเป็น ค่าพิกัดการป้องกันไฟกระชาก (Surge ratings) เช่น ขึ้น, ใน, ไอแมกซ์, และ ไออิมป์ ยังคงเป็นคุณลักษณะที่ผ่านการตรวจสอบจากห้องปฏิบัติการ หากโครงการต้องการหลักฐานมากกว่าที่ผู้ผลิตจัดเตรียมไว้ ให้ระบุบันทึกการทดสอบจากโรงงานหรือการทดสอบจากบุคคลที่สามที่ได้รับการรับรอง แทนการทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูงในหน้างานด้วยตนเอง.
สำหรับการเลือก DC SPD และการสนับสนุนโครงการ โปรดตรวจสอบ กลุ่มผลิตภัณฑ์อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก VIOX หรือติดต่อ VIOX พร้อมระบุแรงดันไฟฟ้าของระบบ รูปแบบการต่อลงดิน สถานที่ติดตั้ง กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดการณ์ และมาตรฐานโครงการที่เกี่ยวข้อง.
คำถามที่ถูกถามบ่อย
คุณสามารถทดสอบ DC SPD ด้วยมัลติมิเตอร์ได้หรือไม่?
ได้เพียงบางส่วนเท่านั้น มัลติมิเตอร์สามารถทดสอบหน้าสัมผัสสัญญาณเตือนระยะไกลที่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าและช่วยในการตรวจสอบเบื้องต้นได้ แต่ไม่สามารถจำลองสภาวะไฟกระชากหรือตรวจสอบพิกัดการจำกัดแรงดันไฟฟ้า (Clamping) และพิกัดกระแสคายประจุของ SPD ได้.
DC SPD ที่อยู่ในสภาพดีควรแสดงค่าความต่อเนื่อง (Continuity) หรือไม่?
ไม่มีข้อกำหนดเรื่องความต่อเนื่องที่เป็นมาตรฐานสากลสำหรับขั้วต่อไฟฟ้าหลัก SPD ที่ใช้ MOV มักจะแสดงสถานะวงจรเปิดหรือมีความต้านทานสูงมากเมื่อวัดด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำของมัลติมิเตอร์ ควรใช้วิธีการทดสอบของผู้ผลิตสำหรับรุ่นนั้นๆ เสมอ.
ไฟแสดงสถานะสีเขียวบน SPD หมายความว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างสมบูรณ์หรือไม่?
ไม่ใช่ โดยปกติหมายความว่าอุปกรณ์ตัดวงจรภายในยังไม่ได้แสดงสถานะสิ้นสุดอายุการใช้งาน แต่ไม่ได้เป็นการยืนยันถึง ขึ้น, ความสามารถในการรองรับกระแสไฟกระชาก กระแสไฟรั่ว หรืออายุการใช้งานที่เหลืออยู่.
ฉันสามารถใช้เมกโอห์มมิเตอร์ (Megohmmeter) ทดสอบอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ได้หรือไม่?
ไม่ได้ เว้นแต่ผู้ผลิต SPD จะระบุวิธีการเชื่อมต่อและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ทดสอบไว้อย่างชัดเจน สำหรับการทดสอบความเป็นฉนวนของการติดตั้ง โดยปกติแล้วจะต้องถอด SPD ออกหรือตัดการเชื่อมต่อเพื่อป้องกันค่าที่คลาดเคลื่อนหรือความเสียหาย.
MOV ภายใน DC SPD มีวิธีการทดสอบอย่างไร?
เครื่องทดสอบ MOV หรือ SPD โดยเฉพาะสามารถจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงที่ควบคุมได้และวัดแรงดันอ้างอิงหรือกระแสรั่วไหล ผลลัพธ์ที่ได้จะต้องนำไปเปรียบเทียบกับค่าจำกัดสำหรับรุ่นของ SPD นั้นๆ เรียนรู้เพิ่มเติมในคู่มือ VIOX เกี่ยวกับ ZnO MOV ภายใน SPD.
ฉันสามารถทดสอบ ไอแมกซ์ หรือ ใน หน้างานได้หรือไม่?
ไม่สามารถทำได้ด้วยเครื่องมือวัดภาคสนามทั่วไป ค่าพิกัดเหล่านี้จำเป็นต้องมีการทดสอบด้วยกระแสอิมพัลส์ (Impulse-current) ภายใต้การควบคุมด้วยอุปกรณ์ห้องปฏิบัติการเฉพาะทางและลำดับการทดสอบที่กำหนดไว้เท่านั้น.
มาตรฐานใดที่ใช้กับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์กระแสตรง?
มาตรฐาน IEC 61643-31 ครอบคลุมข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์และวิธีการทดสอบสำหรับ SPD ที่ติดตั้งในฝั่งกระแสตรงของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงสุด 1,500 V DC ส่วนมาตรฐาน IEC 61643-32 ให้หลักการเลือกและการประยุกต์ใช้งานสำหรับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์.
มาตรฐาน IEC 61643-31 ครอบคลุมถึง SPD สำหรับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) หรือไม่?
ขอบเขตที่ระบุไว้ครอบคลุมเฉพาะการติดตั้งระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์เท่านั้น และไม่รวมถึงระบบโซลาร์เซลล์ที่มีการกักเก็บพลังงาน เช่น แบตเตอรี่หรือชุดตัวเก็บประจุ สำหรับระบบ BESS ให้ใช้มาตรฐานผลิตภัณฑ์และมาตรฐานระบบที่ระบุไว้สำหรับการใช้งานนั้นๆ และต้องได้รับหลักฐานยืนยันความเหมาะสมจากผู้ผลิตอย่างชัดเจน.
