3P+N+PE แล้ว 3+NPE ไม่ได้หมายความถึงสิ่งเดียวกันเสมอไป ในตารางสายไฟหรือแผนภาพเส้นเดี่ยว (Single-line diagram), 3P+N+PE มักจะอธิบายถึงตัวนำห้าเส้น: ประกอบด้วยสามเฟส นิวทรัล และสายดินป้องกัน (Protective Earth) สำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD), 3+NPE หรือ 3+1 มักจะอธิบายถึงโทโพโลยีการป้องกันภายใน: เส้นทางการป้องกันระหว่างสายไลน์กับนิวทรัลสามเส้น บวกกับเส้นทางการคายประจุระหว่างนิวทรัลกับสายดินหนึ่งเส้น.
ความแตกต่างเดียวกันนี้ยังใช้กับ 1P+N+PE แล้ว 1+NPE. อย่างหนึ่งใช้ระบุตัวนำในวงจร ส่วนอีกอย่างมักใช้ระบุวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก เนื่องจากตัวย่อของผู้ผลิตแต่ละรายมีความแตกต่างกัน แผนภาพวงจรของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) และโหมดการป้องกันที่ระบุไว้จึงมีความสำคัญเหนือกว่าตัวย่อแบบสั้นเสมอ.
ขอบเขต: คู่มือฉบับนี้ใช้คำศัพท์ตามมาตรฐาน IEC สำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันต่ำ สำหรับหมวดหมู่ผลิตภัณฑ์ตามมาตรฐาน UL 1449 การกำหนดค่าระบบไฟฟ้าในอเมริกาเหนือ และการระบุค่า MCOV เฉพาะของผู้ผลิต จำเป็นต้องมีการตรวจสอบการเลือกใช้อุปกรณ์แยกต่างหาก ส่วนระบบไฟฟ้ากระแสตรงสำหรับโซลาร์เซลล์ ระบบไฟฟ้ากระแสตรงสำหรับแบตเตอรี่ และการใช้งานเฉพาะทางในระบบ IT นั้นอยู่นอกเหนือขอบเขตของกฎเกณฑ์พื้นฐานในบทความนี้.
สิ่งสำคัญที่ต้องจดจำ
1P+N+PEโดยปกติหมายถึงหนึ่งเฟส นิวทรัล และสายดิน;3P+N+PEโดยปกติหมายถึงสามเฟส นิวทรัล และสายดิน.1+NPEหรือ1+1บนอุปกรณ์ SPD มักหมายถึงเส้นทางการป้องกันระหว่างสายไลน์กับนิวทรัล (L-N) หนึ่งเส้นทาง รวมกับอุปกรณ์ป้องกันระหว่างนิวทรัลกับสายดิน (N-PE) หนึ่งชุด.3+NPEหรือ3+1มักหมายถึงเส้นทางการป้องกันระหว่างสายไลน์กับนิวทรัล (L-N) สามเส้นทาง รวมกับอุปกรณ์ป้องกันระหว่างนิวทรัลกับสายดิน (N-PE) หนึ่งชุด.1พแล้ว3พีไม่ใช่คำจำกัดความของวงจร SPD ที่ใช้กันเป็นสากล แต่อาจใช้เพื่ออธิบายตัวนำที่ได้รับการป้องกัน ตลับอุปกรณ์ จำนวนขั้ว หรือกลุ่มผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิตรายนั้นๆ.- ระบบสายดินเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ การเลือกใช้อุปกรณ์ยังขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของระบบ การมีอยู่ของสายนิวทรัล การจัดวางสาย PE หรือ PEN ตำแหน่งการติดตั้ง และโหมดการป้องกันที่ต้องการ.
- โทโพโลยีของ SPD ประเภทของ SPD และพิกัดทางไฟฟ้า เป็นการตัดสินใจที่แยกจากกัน.
- ห้ามเลือก SPD โดยอ้างอิงจากค่า kA แรงดันไฟฟ้า หรือขนาดตัวนำเพียงอย่างเดียว โดยไม่ได้ตรวจสอบมาตรฐานการติดตั้งที่เกี่ยวข้องและคำแนะนำของผู้ผลิตอย่างละเอียด.
การเปรียบเทียบอย่างรวดเร็ว: เครื่องหมายต่างๆ หมายถึงอะไร?
| เครื่องหมาย | สถานที่ที่พบเห็นได้ทั่วไป | ความหมายโดยทั่วไป | สิ่งที่ไม่ได้เป็นการพิสูจน์ |
|---|---|---|---|
1พ |
แคตตาล็อกสินค้า ตารางโหลดไฟฟ้า หรือรายละเอียดอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบเฟสเดียว | หนึ่งเฟสหรือหนึ่งขั้ว/เส้นทางที่มีการป้องกัน ขึ้นอยู่กับบริบท | ไม่ได้ระบุว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) เชื่อมต่อแบบ L-N หรือ L-PE |
1P+N+PE |
ตารางสายไฟ รายละเอียดตัวเชื่อมต่อ หรือแผนผังการเดินสาย | หนึ่งเฟส หนึ่งนิวทรัล และหนึ่งตัวนำสายดิน | ไม่ได้ระบุองค์ประกอบการป้องกันภายในของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) |
1+NPE, 1+1 |
โทโพโลยีของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) หรือรายละเอียดผลิตภัณฑ์ | โดยทั่วไปคือเส้นทางจำกัดแรงดันไฟฟ้าแบบ L-N หนึ่งเส้นทาง บวกกับเส้นทางคายประจุแบบ N-PE หนึ่งเส้นทาง | ไม่ได้ระบุประเภท พิกัดแรงดันไฟฟ้า หรือความสามารถในการคายประจุด้วยตัวมันเอง |
3พี |
แคตตาล็อกสินค้าหรือรายละเอียดอุปกรณ์สามเฟส | สามเฟสหรือสามเส้นทางที่มีการป้องกัน ขึ้นอยู่กับบริบท | ไม่ได้เป็นการยืนยันว่าจุดอ้างอิงคือ N, PE หรือ PEN |
3P+N+PE |
ตารางสายไฟหรือแผนผังระบบไฟฟ้า | สามเฟส, นิวทรัล และ PE: โดยปกติคือตัวนำห้าเส้น | ไม่ได้หมายความว่าเป็นแบบเดียวกับที่ระบุไว้บน SPD โดยอัตโนมัติ 3+1 |
3+NPE, 3+1 |
โทโพโลยีของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) หรือรายละเอียดผลิตภัณฑ์ | โดยทั่วไปคือเส้นทาง L-N สามเส้น บวกกับเส้นทางระบายกระแส N-PE หนึ่งเส้น | ไม่ได้เป็นการยืนยันว่าโทโพโลยีดังกล่าวเหมาะสมกับการติดตั้งแบบ TN-S, TT หรือ IT ทุกรูปแบบ |
ตารางนี้เป็นเพียงตัวช่วยในการถอดรหัส ไม่ใช่สิ่งที่ใช้ทดแทนแผนผังผลิตภัณฑ์ ผู้ผลิตบางรายอาจใช้ 1N, 3N, 3พี+เอ็น, 1+1, 3+1 หรือตัวย่ออื่นๆ สำหรับรูปแบบการจัดวางเชิงพาณิชย์ที่คล้ายคลึงกัน โปรดตรวจสอบขั้วต่อและแผนผังภายในก่อนการจัดซื้อหรือติดตั้ง.
ความหมายของ 3P+N+PE: เป็นคำอธิบายตัวนำ ไม่ใช่พิกัดของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD)
ในคำอธิบายระบบจ่ายไฟฟ้า, 3P+N+PE โดยปกติหมายถึง:
3พี: L1, L2 และ L3;เอ็น: นิวทรัล;ฟังก์ชันของ PE: สายดิน.
โดยปกติแล้วนี่คือการจัดวางแบบห้าตัวนำ ซึ่งบอกให้ผู้ออกแบบทราบว่ามีตัวนำใดบ้าง แต่ไม่ได้ระบุว่าควรเชื่อมต่ออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) เข้ากับตัวนำเหล่านั้นอย่างไร.
ในทำนองเดียวกัน, 1P+N+PE โดยปกติหมายถึง:
- ตัวนำเฟสหนึ่งเส้น;
- ตัวนำนิวทรัลหนึ่งเส้น;
- ตัวนำสายดินหนึ่งเส้น.
โดยปกติแล้วนั่นคือวงจรเฟสเดียวแบบสามตัวนำ ซึ่งยังคงไม่ได้ระบุว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่ตั้งใจจะใช้งานนั้นคืออะไร 1+1, 2+0 หรือการกำหนดค่าอื่นๆ ตามที่ผู้ผลิตระบุไว้.
ความแตกต่างนี้มีความสำคัญสำหรับคำค้นหา เช่น 3npe, 3ph+n+pe แล้ว ความหมายของ 1/n/pe. ตัวอักษรอาจอธิบายถึงแหล่งจ่าย สายเคเบิล ขั้วต่อ เต้ารับ หรืออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ให้ระบุวัตถุและตรวจสอบแผนภาพก่อนที่จะใช้กฎโทโพโลยีของ SPD.
ความหมายทั่วไปของ 1+NPE และ 3+NPE บนอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD)
โทโพโลยีแบบ 1+NPE หรือ 1+1
ระบบเฟสเดียวทั่วไป 1+1 ประกอบด้วย:
- อุปกรณ์ป้องกันหนึ่งตัวระหว่างสายไลน์และสายนิวทรัล และ
- อุปกรณ์ป้องกันหนึ่งตัวระหว่างสายนิวทรัลและสายดิน.
อุปกรณ์ป้องกันระหว่าง L-N มักใช้เทคโนโลยีจำกัดแรงดันไฟฟ้า ในขณะที่อุปกรณ์ระหว่าง N-PE มักเป็นอุปกรณ์สวิตช์แรงดันไฟฟ้า การจัดวางรูปแบบนี้ช่วยให้มีเส้นทางโดยตรงสำหรับการจำกัดแรงดันไฟฟ้าส่วนต่างระหว่างไลน์กับนิวทรัล และมีเส้นทางที่ประสานกันจากนิวทรัลลงสู่ดินในระหว่างที่เกิดไฟกระชาก.
ห้ามอธิบายว่า “ไลน์ นิวทรัล และสายดิน ได้รับการป้องกันทั้งหมด” เนื่องจาก PE ไม่ใช่ตัวนำโหลดที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) จะทำหน้าที่ป้องกันในลักษณะเดียวกับเฟส แต่ PE เป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางการระบายกระแสไฟกระชากและเส้นทางปรับศักย์ไฟฟ้าให้เท่ากัน.
แนวคิดทั่วไป:
L ───── [อุปกรณ์ป้องกัน L-N] ───── Nโทโพโลยีแบบ 3+NPE หรือ 3+1
ระบบสามเฟสทั่วไป 3+1 ประกอบด้วย:
- การป้องกันระหว่าง L1-N;
- การป้องกันระหว่าง L2-N;
- การป้องกันระหว่าง L3-N
- เส้นทางการคายประจุ N-PE หนึ่งเส้นทาง.
แนวคิดทั่วไป:
L1 ─── [อุปกรณ์ป้องกัน] ───┐คู่มืออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ระดับโลกของ ABB รายการ 1+1 แล้ว 3+1 เป็นการกำหนดค่าสายป้องกันและแยกการจัดวางผลิตภัณฑ์สำหรับเครือข่าย TN-C, TN-S และ TT ซึ่งเป็นเครื่องเตือนใจที่มีประโยชน์ว่าตัวเลขดังกล่าวอธิบายถึงสถาปัตยกรรมการป้องกัน ไม่ใช่ระดับคุณภาพทั่วไปหรือพิกัดกระแสไฟกระชาก.
เทคโนโลยีภายในที่แน่นอนขึ้นอยู่กับผู้ผลิตแต่ละราย โปรดตรวจสอบโหมดการป้องกันที่ระบุ พฤติกรรมเมื่อเกิดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะ และในกรณีที่มีการใช้อุปกรณ์สวิตช์แรงดันไฟฟ้า ให้ตรวจสอบความสามารถในการทนต่อกระแสไฟฟ้าตามความถี่กำลังไฟฟ้า.
เหตุใดฉลาก 1P และ 3P จึงไม่เพียงพอ
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) จะเชื่อมต่อแบบขนานกับแหล่งจ่ายไฟ โดยปกติแล้วจะไม่ทำหน้าที่ตัดวงจรโหลดเหมือนกับเซอร์กิตเบรกเกอร์ ส่งผลให้คำว่า “โพล” (pole) บน SPD อาจมีความแม่นยำน้อยกว่าเมื่อเทียบกับอุปกรณ์ตัดตอนหรืออุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน.
ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต, 1พ หรือ 3พี อาจหมายถึง:
- จำนวนของตัวนำเฟสที่มีการป้องกัน;
- จำนวนของตลับอุปกรณ์;
- จำนวนของเส้นทางการป้องกัน;
- จำนวนโมดูลบนราง DIN;
- หรือคำอธิบายกลุ่มผลิตภัณฑ์.
ดังนั้นฉลากแบบสามขั้วจึงไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าเส้นทางภายในเป็นแบบ L-N, L-PE หรือ L-PEN อุปกรณ์ขนาดสี่โมดูลไม่ได้ให้วงจรเดียวกันโดยอัตโนมัติกับ 3+1 การประกอบ โปรดใช้แผนผังผลิตภัณฑ์เพื่อตอบคำถามสามข้อดังนี้:
- ขั้วต่อใดบ้างที่เชื่อมต่อกันในระหว่างที่เกิดไฟกระชาก?
- โหมดการป้องกันใดบ้างที่ระบุไว้: L-N, L-PE, N-PE, L-PEN หรือ L-L?
- แรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าพิกัดใดที่ใช้กับแต่ละโหมดหรือชุดประกอบที่สมบูรณ์?
สำหรับการเปรียบเทียบระบบสามเฟสในเชิงลึก โปรดดู อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบ 3 โพล เทียบกับ 4 โพล: การเชื่อมต่อแบบ 3+0, 4+0 และ 3+1.
เริ่มต้นการเลือกโดยพิจารณาจากระบบ ณ จุดติดตั้งจริง
คำถามแรกที่ถูกต้องไม่ใช่ “แหล่งจ่ายไฟเป็นแบบเฟสเดียวหรือสามเฟส?” แต่คือ:
มีตัวนำไฟฟ้าเส้นไฟ (Live) นิวทรัล (Neutral) และสายดิน (Protective conductor) ใดบ้าง ณ จุดที่จะติดตั้ง SPD นี้ และมีการต่อลงดินอย่างไร?
บันทึกข้อมูลทั้งหมดดังต่อไปนี้:
- แรงดันไฟฟ้าปกติและแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ระบบรองรับได้อย่างต่อเนื่อง;
- การกำหนดค่าระบบไฟฟ้ากระแสสลับ (AC);
- ว่ามีการกระจายสายนิวทรัลหรือไม่;
- ตัวนำป้องกันเป็นแบบ PE หรือแบบรวม PEN;
- อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ติดตั้งอยู่ก่อนหรือหลังจุดแยก PEN;
- ระบบสายดิน ณ ตำแหน่งนั้นๆ;
- ระดับการติดตั้ง: จุดเริ่มต้น, ตู้เมนไฟฟ้า, ตู้ย่อย หรือใกล้กับอุปกรณ์;
- การป้องกันแบบคอมมอนโหมด (Common-mode) และดิฟเฟอเรนเชียลโหมด (Differential-mode) ที่ต้องการ.
ตารางการตัดสินใจเลือกระบบสายดิน
| ระบบและตำแหน่งที่ติดตั้ง | ตัวนำที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) | จุดเริ่มต้นของโทโพโลยีทั่วไป | ข้อควรระวังที่จำเป็น |
|---|---|---|---|
| ทีเอ็น-ซี | L1/L2/L3 และ PEN | โดยทั่วไปเป็นแบบ 3+0 โดยมีเส้นทางจากเฟสไปยัง PEN | ไม่มีเส้นทาง N-PE แยกต่างหากในขณะที่ N และ PE ยังคงรวมกันอยู่ |
| ระบบ TN-C-S ก่อนการแยก PEN | L1/L2/L3 และ PEN | ให้ถือว่าเป็นส่วนของ TN-C | ระบุจุดแยกให้ชัดเจนแทนการพึ่งพาเพียงป้ายระบุของการไฟฟ้า |
| ระบบ TN-C-S หลังจากจุดแยก PEN | L1/L2/L3, N และ PE | พิจารณาให้เป็นระบบ TN-S; ประเมินการใช้การต่อแบบ 3+1 หรือรูปแบบอื่นที่อนุญาต | N และ PE ต้องแยกจากกันที่ฝั่งโหลดของจุดต่อประสานศักย์ไฟฟ้าที่กำหนด |
| ทีเอ็น-เอส | L1/L2/L3, N และ PE | การต่อแบบ 3+1 หรือรูปแบบอื่นที่อนุญาตตามการออกแบบและกฎระเบียบในพื้นที่ | ต้องกำหนดการป้องกันทั้งแบบ Common-mode และ Differential-mode ที่จำเป็น |
| TT | L1/L2/L3, N และ PE ในพื้นที่ | 3+1 เป็นโครงสร้างเริ่มต้นที่นิยมใช้ทั่วไป | ตำแหน่งของ SPD/RCD องค์ประกอบ N-PE และพฤติกรรมเมื่อเกิดความผิดพลาดจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบ |
| มัน | แตกต่างกันไป โดยสายศูนย์ (Neutral) อาจไม่มีอยู่หรือมีการกระจายตัว | เฉพาะสำหรับโครงการนั้นๆ | แรงดันไฟฟ้าเทียบกับดินเมื่อเกิดความผิดพลาดครั้งแรกและสภาวะ TOV อาจทำให้กฎทั่วไปของระบบ TN/TT ใช้ไม่ได้ผล |
คำแนะนำของ ABB แสดงให้เห็นถึงการจัดวางแบบโหมดร่วม (Common-mode) และโหมดต่าง (Differential-mode) ที่แตกต่างกันสำหรับระบบ TN-C, TN-S และ TT แทนที่จะใช้การกำหนดค่าแบบเดียวกับทุกเครือข่าย ทั้งนี้ การนำมาตรฐาน IEC 60364 มาใช้ในระดับประเทศ แผนภาพเส้นเดี่ยว (Single-line diagram) ของโครงการ และคำแนะนำของผู้ผลิต SPD ยังคงเป็นปัจจัยหลักในการควบคุม.
สำหรับคำอธิบายเกี่ยวกับโครงสร้างเครือข่าย โปรดดูที่ ระบบสายดินแบบ TN เทียบกับ TT เทียบกับ IT.
แนวคิดการเดินสายไฟแบบเฟสเดียวและสามเฟสทั่วไป
แผนภาพเหล่านี้แสดงเฉพาะโครงสร้างการเชื่อมต่อเท่านั้น ไม่ได้ระบุรายละเอียดเกี่ยวกับฟิวส์ ตำแหน่งของ RCD ขนาดตัวนำ แรงบิดในการขันขั้วต่อ หรือข้อกำหนดการติดตั้งที่สมบูรณ์ตามมาตรฐาน.
แนวคิดแบบ 1+1 สำหรับระบบไฟฟ้าเฟสเดียว
Incoming L ───────┬──────────── Load Lนี่เป็นแนวคิดทั่วไปสำหรับวงจรเฟสเดียวที่มีสาย N และ PE แยกจากกัน ห้ามนำไปใช้ในกรณีที่แรงดันไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์ รูปแบบการต่อลงดิน หรือกฎระเบียบการติดตั้งในพื้นที่กำหนดให้ใช้การตั้งค่าที่แตกต่างออกไป.
แนวคิดแบบ 3+1 สำหรับระบบไฟฟ้าสามเฟสที่เหมาะสมกับการใช้งานแบบ TN-S หรือ TT
L1 ─────────────── [L1-N element] ──┐โครงสร้างนี้ให้เส้นทาง L-N โดยตรงและเส้นทาง N-PE หนึ่งเส้นทาง ซึ่งมักพบในการเลือกผลิตภัณฑ์สำหรับระบบ TN-S และ TT แต่การระบุเพียง “TN-S” หรือ “TT” อย่างเดียวนั้นยังไม่เพียงพอต่อข้อกำหนดทางเทคนิคที่สมบูรณ์.
แนวคิดแบบ 3+0 สำหรับระบบไฟฟ้าสามเฟสแบบ TN-C
L1 ─────────────── [องค์ประกอบ L1-PEN] ──┐ณ จุด TN-C ฟังก์ชันของนิวทรัลและสายดินจะถูกรวมเข้าด้วยกันในตัวนำ PEN การเพิ่มเส้นทาง N-PE แบบอิสระจึงไม่มีความหมายในเมื่อไม่มีตัวนำ N และ PE แยกจากกัน ณ จุดนั้น.
โทโพโลยีของ SPD แยกจากประเภท Type 1, Type 2 และ Type 3
1+1, 3+0 แล้ว 3+1 อธิบายการเชื่อมต่อเพื่อการป้องกัน ส่วน Type 1, Type 2 และ Type 3 อธิบายถึงการจำแนกประเภทการทดสอบและบทบาทในการใช้งาน 3+1 ชุดประกอบสามารถเป็น Type 1, Type 2 หรือแบบผสม Type 1+2 ได้ หากผู้ผลิตได้ออกแบบและทดสอบมาตามนั้น.
| การจำแนกประเภท SPD | ปริมาณการทดสอบหลักตามมาตรฐาน IEC | บทบาททั่วไปในแนวคิดการประสานการทำงาน (Coordinated concept) |
|---|---|---|
| ผ่านการทดสอบประเภท Type 1 / Class I | กระแสอิมพัลส์ (Impulse current) ไออิมป์, โดยใช้รูปคลื่นกระแสไฟฟ้าขนาด 10/350 ไมโครวินาที |
การป้องกันกระแสฟ้าผ่าในกรณีที่การประเมินความเสี่ยง ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก ระบบสายส่งไฟฟ้าเข้าอาคาร หรือกฎระเบียบระดับประเทศกำหนดไว้ |
| ผ่านการทดสอบประเภท Type 2 / Class II | กระแสคายประจุที่กำหนดและกระแสคายประจุสูงสุดโดยใช้รูปคลื่นกระแสไฟฟ้าขนาด 8/20 ไมโครวินาที | การป้องกันระดับแผงจ่ายไฟจากฟ้าผ่าเหนี่ยวนำและแรงดันเกินชั่วขณะจากการสับสวิตช์ |
| ผ่านการทดสอบประเภท Type 3 / Class III | การทดสอบด้วยคลื่นผสมโดยใช้แรงดันอิมพัลส์ขนาด 1.2/50 ไมโครวินาที และกระแสอิมพัลส์ขนาด 8/20 ไมโครวินาที | การป้องกันเสริมใกล้กับอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการป้องกันแบบประสานงาน |
ภาพรวมของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ประเภท Type 1, Type 2 และ Type 3 ของ Schneider Electric เช่นเดียวกันกับการแยกแยะการทดสอบด้วยคลื่น 10/350 μs, 8/20 μs และคลื่นแบบผสม (combination-wave).
ห้ามตีความตารางนี้เป็นกฎที่ว่า “ทางเข้าของระบบไฟฟ้าทุกแห่งจำเป็นต้องใช้ SPD Type 1 ขนาด 100 kA” ประเภทของ SPD และความสามารถในการระบายกระแสไฟกระชากต้องเป็นไปตามความเสี่ยงจากฟ้าผ่าจริง ทางเข้าของระบบไฟฟ้า การออกแบบการติดตั้ง ข้อกำหนดระดับประเทศ และข้อมูลการประสานงานของผู้ผลิต.
สำหรับหัวข้อการจำแนกประเภทฉบับสมบูรณ์ โปรดใช้ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ประเภทที่ 1 เทียบกับ ประเภทที่ 2 เทียบกับ ประเภทที่ 3.
พิกัดที่ต้องตรวจสอบหลังจากเลือกรูปแบบการเชื่อมต่อ (Topology)
การเลือกรูปแบบการเชื่อมต่อที่ถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็น แต่เป็นเพียงส่วนแรกของการกำหนดคุณลักษณะเท่านั้น.
| พารามิเตอร์ | สิ่งที่บอกคุณ | ขอบเขตการเลือกใช้งาน |
|---|---|---|
ยูซี |
แรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่องสูงสุดที่ขั้วต่อของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เกี่ยวข้อง | ต้องเหมาะสมกับแรงดันไฟฟ้าของระบบจริง รูปแบบการป้องกัน และการจัดวางระบบสายดิน |
ขึ้น |
ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่ระบุภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนด | ต้องประสานสัมพันธ์กับค่าแรงดันไฟฟ้าทนต่อแรงกระตุ้นของอุปกรณ์และแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมในการติดตั้ง |
ไออิมป์ |
พิกัดกระแสคายประจุแบบอิมพัลส์ที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบประเภทที่ 1 (Type 1) | มีความสำคัญเมื่อจำเป็นต้องรองรับภาระกระแสฟ้าผ่า |
ใน |
กระแสคายประจุระบุ ซึ่งโดยปกติจะอ้างอิงตามรูปคลื่น 8/20 ไมโครวินาที | ใช้สำหรับเปรียบเทียบประสิทธิภาพการคายประจุซ้ำที่ระบุไว้ภายในมาตรฐานผลิตภัณฑ์ |
ไอแมกซ์ |
กระแสคายประจุสูงสุดสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ประเภทที่ 2 ภายใต้สภาวะ 8/20 μs ที่กำหนด | ไม่ใช่ข้อบ่งชี้ทั่วไปสำหรับอายุการใช้งานหรือความเหมาะสมในการติดตั้ง |
แรงดันเกินชั่วคราว (TOV) |
การทนต่อแรงดันเกินชั่วคราวหรือพฤติกรรมของอุปกรณ์ | ต้องสะท้อนถึงแรงดันเกินที่ความถี่ไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นในเครือข่ายและสภาวะความผิดพร่องที่เฉพาะเจาะจง |
Ifi |
ความสามารถในการตัดกระแสตาม (Follow-current) ในกรณีที่เกี่ยวข้อง | มีความสำคัญสำหรับอุปกรณ์ประเภทสวิตช์แรงดันที่อาจนำกระแสตามที่ความถี่ไฟฟ้า |
| พิกัดกระแสลัดวงจรหรือพฤติกรรมของอุปกรณ์เมื่อเกิดการลัดวงจร | ความสามารถในการประสานงานอย่างปลอดภัยกับกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นและการตัดวงจร | ตรวจสอบคำศัพท์ ค่าที่ประกาศไว้ และอุปกรณ์ป้องกันสำรองที่จำเป็นจากเอกสารข้อมูลทางเทคนิคที่ถูกต้อง |
ไม่มีกฎสากลที่ระบุว่า 275 V ยูซี เป็นค่าที่ถูกต้องสำหรับการติดตั้งระบบ 120/240 V หรือ 230/400 V ทุกกรณี. ยูซี ต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่ปรากฏในแต่ละโหมดการป้องกัน รวมถึงสภาวะผิดปกติที่พิจารณาตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องและผู้ผลิต.
สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติม โปรดดู Uc เทียบกับ Up บนอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แล้ว Imax เทียบกับ In สำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก.
การป้องกันสำรองและการออกแบบการเชื่อมต่อ
ปฏิบัติตามรูปแบบการป้องกันสำรอง (backup-protection) ที่ระบุไว้
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) อาจมีระบบตัดการเชื่อมต่อทางความร้อนภายใน แต่ยังคงจำเป็นต้องมีการป้องกันการลัดวงจรจากภายนอก โดยรูปแบบของฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่อนุญาตให้ใช้ได้นั้น ขึ้นอยู่กับ:
- การออกแบบของ SPD;
- กระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น (prospective short-circuit current);
- อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินที่ติดตั้งอยู่ต้นทาง;
- ตารางการประสานการทำงาน (coordination tables) ของผู้ผลิต;
- และมาตรฐานการติดตั้งที่เกี่ยวข้อง.
ห้ามกำหนดขนาดฟิวส์หรือเบรกเกอร์แบบตายตัวให้กับ SPD ทุกตัวที่มีฉลากประเภท (Type) หรือพิกัดกระแสคายประจุ (discharge-current rating) เดียวกัน.
รักษาการเชื่อมต่อให้สั้นและตรงที่สุด
แรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำที่เกิดขึ้นตามตัวนำเชื่อมต่อของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) จะไปเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่อุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันได้รับ หลีกเลี่ยงการเดินสายที่ยาว เป็นวง หรือการแยกสายไลน์และสายดินออกจากกันโดยไม่จำเป็น ให้ใช้รูปแบบการจัดวางและวิธีการเดินสายตามที่ผู้ผลิตและกฎระเบียบในท้องถิ่นกำหนด.
กำหนดขนาดตัวนำตามข้อกำหนดของการติดตั้ง ไม่ใช่ตามตาราง AWG แบบครอบจักรวาล
พื้นที่หน้าตัดของตัวนำเชื่อมต่อขึ้นอยู่กับประเภทของ SPD, ขั้วต่อของผลิตภัณฑ์, อุปกรณ์ป้องกันสำรอง, สภาวะกระแสลัดวงจร, มาตรฐานการติดตั้ง และคำแนะนำของผู้ผลิต ไม่ควรนำการกำหนดขนาดแบบทั่วไป เช่น 12 AWG สำหรับประเภทหนึ่ง และ 8 AWG สำหรับอีกประเภทหนึ่ง มานำเสนอเป็นข้อกำหนดสากล.
ประสานงานขั้นตอนการป้องกัน
การติดตั้ง SPD เพียงจุดเดียวที่ต้นทางอาจไม่เพียงพอที่จะสร้างระดับการป้องกันที่มีประสิทธิภาพตามที่ต้องการสำหรับอุปกรณ์ที่อยู่ห่างไกล ความยาวของสายเคเบิล, SPD ตัวแรก ขึ้น, ค่าแรงดันอิมพัลส์ที่อุปกรณ์ทนได้ และการประสานงานกับ SPD ที่ติดตั้งในลำดับถัดไป ล้วนส่งผลต่อผลลัพธ์ที่ได้ ให้ใช้ข้อมูลการประสานงานจากผู้ผลิตแทนการนำ SPD ที่ไม่เกี่ยวข้องกันมาใช้งานร่วมกันเพียงเพราะมีฉลากระบุประเภทเดียวกัน.
สำหรับความเสี่ยงในการจัดวางหน้างานจริง โปรดดู ข้อผิดพลาดในการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD): ความยาวสายนำ, การต่อลงดิน และการเดินสายไฟ.
ขั้นตอนการเลือกโทโพโลยีของ SPD 8 ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1: ระบุวัตถุที่อยู่หลังป้ายกำกับ
พิจารณาว่า 3P+N+PE อธิบายถึงสายเคเบิล, ขั้วต่อ, ระบบไฟฟ้า หรือ SPD ห้ามตีความป้ายกำกับตัวนำว่าเป็นวงจรป้องกันภายใน.
ขั้นตอนที่ 2: บันทึกแรงดันไฟฟ้าของระบบ
ใช้แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด, ช่วงการทำงานต่อเนื่องที่คาดหวัง และสภาวะความผิดปกติ/TOV ที่เกี่ยวข้อง หลีกเลี่ยงการเลือก ยูซี จากแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเพียงอย่างเดียว.
ขั้นตอนที่ 3: ระบุตำแหน่งของ N, PE และ PEN ณ จุดติดตั้ง
ตรวจสอบว่ามีการกระจายสายนิวทรัลหรือไม่ และฟังก์ชันการป้องกันกับฟังก์ชันนิวทรัลแยกจากกันหรือรวมกัน ในระบบ TN-C-S ให้ระบุจุดแยกของ PEN.
ขั้นตอนที่ 4: ยืนยันระบบสายดิน
ระบุว่าเป็นระบบ TN-C, TN-S, TN-C-S, TT หรือ IT จากแผนภาพเส้นเดี่ยว (Single-line diagram) จริง ห้ามสรุปเพียงจากสีของตัวนำหรือจำนวนขั้วต่อในตู้ควบคุม.
ขั้นตอนที่ 5: กำหนดโหมดการป้องกันที่จำเป็น
ระบุแรงดันไฟฟ้าที่ต้องจำกัด ได้แก่ L-N, L-PE, N-PE, L-PEN และ L-L (หากเกี่ยวข้อง) ขั้นตอนนี้จะเปลี่ยนความต้องการเรื่อง “จำนวนโพล” ที่ไม่ชัดเจนให้กลายเป็นข้อกำหนดทางวิศวกรรม.
ขั้นตอนที่ 6: เลือกจุดเริ่มต้นของโทโพโลยี
ประเมิน 1+1, 3+0, 3+1, 4+0 หรือวงจรอื่นที่ผู้ผลิตรองรับ ให้ยืนยันจากแผนผังวงจร ไม่ใช่เพียงจากคำอธิบายการขายเท่านั้น.
ขั้นตอนที่ 7: เลือกประเภทและพิกัดทางไฟฟ้า
กำหนดประเภท 1, ประเภท 2, ประเภท 3 หรือการจำแนกประเภทแบบผสมผสานตามบทบาทการติดตั้งและความเสี่ยง จากนั้นตรวจสอบ ยูซี, ขึ้น, พิกัดกระแสคายประจุ, พฤติกรรม TOV, ความสามารถในการตัดกระแสตาม (follow-current) และการประสานงานด้านการลัดวงจร.
ขั้นตอนที่ 8: ตรวจสอบรายละเอียดการติดตั้ง
ตรวจสอบการป้องกันสำรอง, ความสัมพันธ์กับ RCD, การเดินสายเชื่อมต่อ, พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ, ความสามารถของขั้วต่อ, สภาวะแวดล้อม, การแสดงสถานะ และวิธีการเปลี่ยนอุปกรณ์.
ข้อผิดพลาดในการเลือกทั่วไป
การถือว่า 3P+N+PE และ 3+NPE เหมือนกัน
แบบแรกมักอธิบายถึงตัวนำห้าเส้นในระบบ ส่วนแบบหลังมักอธิบายถึงโครงสร้างของ SPD การสับสนระหว่างสองสิ่งนี้อาจนำไปสู่เส้นทางการป้องกันที่ผิดพลาด.
การกล่าวว่าสายดินได้รับการ “ป้องกัน” เหมือนเป็นอีกขั้วหนึ่ง
PE เป็นส่วนหนึ่งของการต่อลงดินเพื่อความปลอดภัยและเส้นทางกระแสไฟกระชาก ไม่ใช่ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าปกติที่จะอธิบายว่าได้รับการป้องกันในลักษณะเดียวกับ L หรือ N.
การเลือกโดยพิจารณาจากระบบเฟสเดียวเทียบกับสามเฟสเพียงอย่างเดียว
จำนวนเฟสไม่ได้บ่งบอกว่ามี N อยู่หรือไม่ ตัวนำอ้างอิงคือ PE หรือ PEN หรือการติดตั้งนั้นอยู่ก่อนหรือหลังจุดแยก PEN.
การสมมติว่าระบบ TN-S หรือ TT ทุกระบบใช้ SPD ชนิดเดียวกัน
3+1 เป็นสถาปัตยกรรมทั่วไป แต่แรงดันไฟฟ้า ประเภท โหมดการป้องกัน ตำแหน่งของ RCD พฤติกรรม TOV กระแสลัดวงจร และกฎระเบียบในท้องถิ่นยังคงต้องสอดคล้องกัน.
การใช้ค่าคงที่ค่าเดียว ยูซี, เช่น พิกัด kA หรือขนาดตัวนำ ในทุกพื้นที่
ค่าเหล่านี้ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์และระบบ ตัวเลขที่เหมาะสมสำหรับระบบแรงดันไฟฟ้าหรือซีรีส์ของผู้ผลิตหนึ่งอาจไม่ถูกต้องสำหรับอีกระบบหนึ่ง.
การละเลยแผนผังวงจรไฟฟ้า
ตัวย่อทางการค้าไม่มีมาตรฐานเดียวกันในทุกผู้ผลิต แผนผังขั้วต่อและรูปแบบการป้องกันที่ระบุไว้ถือเป็นหลักฐานชี้ชัดถึงโครงสร้างทางไฟฟ้า.
รายการตรวจสอบข้อมูลจำเพาะ
ก่อนอนุมัติการใช้งานอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ให้บันทึกข้อมูลดังนี้:
- แรงดันไฟฟ้าและความถี่ของระบบ;
- การใช้งานกับไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) หรือกระแสตรง (DC);
- การจัดวางตัวนำ ณ ตำแหน่งที่ติดตั้ง SPD;
- ระบบ TN-C, TN-S, TN-C-S, TT หรือ IT;
- ตำแหน่งเมื่อเทียบกับจุดแยกสาย PEN และอุปกรณ์ตัดไฟรั่ว (RCD);
- ต้องมีโหมด L-N, L-PE, N-PE, L-PEN และ L-L;
- โทโพโลยีที่เลือกและแผนผังวงจรของผู้ผลิต;
- การจำแนกประเภทแบบ Type 1, Type 2, Type 3 หรือแบบผสม;
ยูซี,ขึ้น,ไออิมป์,ใน,ไอแมกซ์, TOV และสิ่งที่เกี่ยวข้องอื่นๆIfi;- กระแสลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้และพฤติกรรมการลัดวงจรของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่ระบุไว้;
- ฟิวส์สำรองหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่จำเป็น;
- การเดินสายเชื่อมต่อและข้อกำหนดของตัวนำ;
- การรับรองผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องและกฎระเบียบการติดตั้งระดับชาติ.
ผู้ออกแบบควรเปรียบเทียบรุ่นผลิตภัณฑ์หลังจากตรวจสอบรายการนี้ครบถ้วนแล้วเท่านั้น สำหรับการประเมินกลุ่มผลิตภัณฑ์ ให้ตรวจสอบ กลุ่มผลิตภัณฑ์อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก VIOX และโปรดแนบแผนภาพเส้นเดี่ยว (Single-line diagram) และข้อมูลระบบมาพร้อมกับการสอบถาม.
คำถามที่ถูกถามบ่อย
3P+N+PE หมายความว่าอย่างไร?
ในระบบไฟฟ้า คำอธิบายของสายเคเบิลหรือขั้วต่อ, 3P+N+PE โดยปกติหมายถึงตัวนำสามเฟสหนึ่งตัวนำนิวทรัลและหนึ่งตัวนำสายดินป้องกัน โดยปกติจะอธิบายถึงตัวนำห้าเส้น ซึ่งไม่ได้ระบุถึงโครงสร้างภายในของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ด้วยตัวมันเอง.
3P+N+PE เหมือนกับ 3+NPE บนอุปกรณ์ SPD หรือไม่?
เลขที่ 3P+N+PE โดยปกติจะอธิบายถึงตัวนำที่มีอยู่ในระบบ. 3+NPE หรือ 3+1 โดยทั่วไปจะอธิบายถึงเส้นทางการป้องกัน L-N สามเส้น บวกกับองค์ประกอบการป้องกัน N-PE หนึ่งเส้นภายในอุปกรณ์ SPD โปรดตรวจสอบแผนผังผลิตภัณฑ์เสมอ.
1P+N+PE หมายความว่าอย่างไร?
โดยปกติหมายถึงสายเฟสหนึ่งเส้น สายศูนย์หนึ่งเส้น และสายดินหนึ่งเส้น ซึ่งเป็นการอธิบายวงจรไฟฟ้าเฟสเดียวแบบสามสายทั่วไป ไม่จำเป็นต้องเป็น 1+1 โทโพโลยีของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD).
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบ 1+NPE คืออะไร?
เป็ 1+NPE หรือ 1+1 โดยทั่วไป SPD จะประกอบด้วยเส้นทางจำกัดแรงดันไฟฟ้าแบบ L-N หนึ่งเส้นทาง และเส้นทางระบายกระแสแบบ N-PE หนึ่งเส้นทาง เทคโนโลยี พิกัด และระบบที่อนุญาตให้ใช้งานได้จริงจะขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์นั้นๆ.
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบ 3+NPE คืออะไร?
เป็ 3+NPE หรือ 3+1 โดยทั่วไป SPD จะประกอบด้วยเส้นทางป้องกันแบบ L-N สามเส้นทาง และเส้นทางแบบ N-PE หนึ่งเส้นทาง มักใช้เป็นโทโพโลยีเริ่มต้นสำหรับระบบไฟฟ้าสามเฟสแบบ TN-S และ TT ที่เหมาะสม โดยขึ้นอยู่กับกฎระเบียบของเครือข่ายและการติดตั้งที่เฉพาะเจาะจง.
NPE หมายความว่าสายดินมีกระแสไฟฟ้าปกติไหลผ่านใช่หรือไม่?
ไม่ใช่ สายดิน (PE) ไม่ควรมีกระแสโหลดปกติไหลผ่าน องค์ประกอบ N-PE จะทำหน้าที่เป็นเส้นทางสำหรับกระแสไฟกระชากในสภาวะชั่วขณะ และต้องทำงานตามการออกแบบและข้อกำหนดของระบบที่ระบุไว้เท่านั้น.
SPD แบบ 3+1 ดีกว่า SPD แบบ 3+0 เสมอไปหรือไม่?
ไม่เสมอไป ทั้งสองแบบเหมาะสำหรับการจัดวางตัวนำและการต่อลงดินที่แตกต่างกัน ระบบ TN-C ที่มีตัวนำ PEN มักใช้โครงสร้างแบบ 3+0 ในขณะที่ระบบที่มีการแยก N และ PE ออกจากกันอาจจำเป็นต้องใช้แบบ 3+1 หรือรูปแบบการเชื่อมต่ออื่นที่อนุญาต.
ฉันสามารถเลือก SPD โดยดูจากจำนวนโพลเพียงอย่างเดียวได้หรือไม่?
ไม่ได้ จำนวนโพลไม่ได้ระบุถึงโหมดการป้องกัน ประเภท (Type) พิกัดแรงดันไฟฟ้า พิกัดกระแสคายประจุ พฤติกรรม TOV หรือการประสานงานด้านการลัดวงจรได้อย่างครบถ้วน โปรดตรวจสอบแผนผังและเอกสารข้อมูลทางเทคนิค.
โทโพโลยีของ SPD กับประเภท (Type) ของ SPD แตกต่างกันอย่างไร?
โทโพโลยีอธิบายถึงวิธีการเชื่อมต่ออุปกรณ์ป้องกันระหว่าง L, N, PE หรือ PEN ส่วน Type 1, Type 2 และ Type 3 อธิบายถึงการจำแนกประเภทการทดสอบและบทบาทในการใช้งาน ซึ่งเป็นมิติในการเลือกที่แยกจากกัน.
สรุป
วิธีที่ปลอดภัยที่สุดในการตีความ 1พ, 1+NPE, 3พี แล้ว 3+NPE คือการแยกสัญลักษณ์ของตัวนำออกจากโทโพโลยีของ SPD. 3P+N+PE โดยปกติจะระบุว่ามีสามเฟส นิวทรัล และสายดินป้องกันอยู่. 3+NPE หรือ 3+1 โดยทั่วไปจะบอกวิธีการจัดเรียงเส้นทางป้องกันไฟกระชากทั้งสี่เส้นทาง.
ป้ายกำกับทั้งสองแบบไม่ได้ระบุข้อมูลจำเพาะที่ครบถ้วน การเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่ถูกต้องจำเป็นต้องพิจารณาแรงดันไฟฟ้าของระบบ รูปแบบการต่อลงดิน การกำหนดค่า N/PE/PEN ตำแหน่งการติดตั้ง โหมดการป้องกัน ประเภทของ SPD พิกัดทางไฟฟ้า อุปกรณ์ป้องกันสำรอง และคำแนะนำในการเดินสายของผู้ผลิต หากตัวย่อและแผนภาพวงจรดูไม่ตรงกัน ให้เชื่อถือแผนภาพวงจรที่ผ่านการตรวจสอบแล้วและขอคำชี้แจงก่อนทำการติดตั้ง.
