มาตรฐานการป้องกันไฟกระชากทั่วโลก: ความแตกต่างระหว่าง IEC, UL และ GB และการยอมรับร่วมกัน

ในการระบุอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับโครงการระหว่างประเทศ วิศวกรต้องเผชิญกับเขาวงกตของมาตรฐานที่ขัดแย้งกัน โปรโตคอลการทดสอบ และข้อกำหนดการรับรอง ข้อผิดพลาดในการระบุเพียงครั้งเดียวอาจส่งผลให้การติดตั้งไม่เป็นไปตามข้อกำหนด การตรวจสอบล้มเหลว หรือที่แย่กว่านั้นคือการป้องกันที่ไม่เพียงพอในระหว่างเหตุการณ์ไฟกระชากที่สำคัญ คู่มือฉบับสมบูรณ์นี้จะถอดรหัสมาตรฐานการป้องกันไฟกระชากที่โดดเด่นสามมาตรฐานทั่วโลก: IEC 61643, UL 1449 และ GB 18802 โดยเปิดเผยความแตกต่างทางเทคนิค เส้นทางการยอมรับร่วมกัน และผลกระทบในทางปฏิบัติสำหรับการออกแบบระบบไฟฟ้าทั่วโลก.

---

ทำความเข้าใจมาตรฐานการป้องกันไฟกระชากหลักสามมาตรฐาน

IEC 61643: กรอบการทำงานระดับโลก

ชุดมาตรฐาน International Electrotechnical Commission (IEC) 61643 เป็นมาตรฐานการป้องกันไฟกระชากที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางที่สุดทั่วโลก IEC 61643-11 กล่าวถึงระบบไฟฟ้าแรงดันต่ำโดยเฉพาะ ในขณะที่ IEC 61643-21 ครอบคลุมเครือข่ายโทรคมนาคมและสัญญาณ มาตรฐาน IEC ซึ่งได้รับการรับรองจากกว่า 80 ประเทศผ่าน CB Scheme เป็นรากฐานสำหรับมาตรฐาน EN ของยุโรปและมีอิทธิพลต่อข้อบังคับระดับชาติมากมายทั่วโลก.

การแก้ไขล่าสุด IEC 61643-01:2024 แทนที่ IEC 61643-11:2011 และสร้างกรอบการทำงานพื้นฐานที่ขยายใหญ่ขึ้นซึ่งครอบคลุม SPD ทุกประเภทที่ป้องกันผลกระทบจากฟ้าผ่าโดยตรงและโดยอ้อม การอัปเดตนี้สะท้อนถึงข้อกำหนดด้านเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นและกระชับเกณฑ์มาตรฐานด้านประสิทธิภาพทั่วทั้งอุตสาหกรรม.

UL 1449: มาตรฐานความปลอดภัยของอเมริกาเหนือ

UL 1449 ทำหน้าที่เป็นเกณฑ์มาตรฐานที่ชัดเจนสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในอเมริกาเหนือ ปัจจุบันอยู่ในรุ่นที่ 5 UL 1449 ได้พัฒนาไปอย่างมากจากมาตรฐาน TVSS (Transient Voltage Surge Suppressor) ในยุคแรกๆ ไปสู่ข้อกำหนด SPD ที่ทันสมัย รุ่นที่ 3 (2009) ถือเป็นการเปลี่ยนแปลงกระบวนทัศน์โดยการรวมหมวดหมู่ที่แยกจากกันก่อนหน้านี้ภายใต้คำว่า “อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก” ที่เป็นเอกภาพ และสอดคล้องกับคำศัพท์ IEC.

National Electrical Code (NEC) Article 285 กำหนดให้ SPD ต้องอยู่ในรายการ UL 1449 ซึ่งเป็นการกำจัดอุปกรณ์ที่ไม่ได้อยู่ในรายการออกจากการติดตั้งเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัยอย่างมีประสิทธิภาพ UL 1449 เน้นพารามิเตอร์ด้านความปลอดภัย เช่น Short Circuit Current Rating (SCCR) และกลไกการป้องกันความร้อนเพื่อป้องกันโหมดความล้มเหลวที่ร้ายแรง.

GB 18802: มาตรฐานแห่งชาติของจีน

GB 18802 แสดงถึงมาตรฐานแห่งชาติของจีนสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ซึ่งสอดคล้องกับ IEC 61643 อย่างใกล้ชิด แต่รวมถึงข้อกำหนดเฉพาะสำหรับตลาดจีน GB/T 18802.11 กล่าวถึงระบบไฟฟ้าแรงดันต่ำ (เทียบเท่ากับ IEC 61643-11) ในขณะที่ GB/T 18802.21 ครอบคลุมการใช้งานด้านโทรคมนาคม ผู้ผลิตจีนต้องปฏิบัติตามมาตรฐาน GB สำหรับการขายในประเทศ แม้ว่าหลายรายจะได้รับการรับรอง IEC และ UL สำหรับตลาดส่งออกด้วยก็ตาม.

---

ความแตกต่างทางเทคนิคที่สำคัญ: การวิเคราะห์เปรียบเทียบ

ระบบการจำแนกประเภทและคำศัพท์

ด้าน	มอก.61643	ม.ล.1449	GB 18802
การจำแนกประเภท	Class I, II, III ตามรูปคลื่นทดสอบ	Type 1, 2, 3 ตามสถานที่ติดตั้ง	Class I, II, III (สอดคล้องกับ IEC)
รูปคลื่นทดสอบหลัก	Class I: 10/350μs Class II: 8/20μs Class III: Combination wave	Type 1: 10/350μs หรือ 8/20μs Type 2: 8/20μs Type 3: Combination wave	เหมือนกับ IEC 61643
พารามิเตอร์หลัก	Nominal discharge current (In) และ impulse current (Iimp)	Nominal discharge current (In) และ SCCR	กระแสไฟปล่อยประจุเล็กน้อย (In)
ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า	Up (kV)	VPR – Voltage Protection Rating (V)	Up (kV)
จุดเน้นในการติดตั้ง	การประสานงานด้านพลังงานระหว่างคลาส	ตามสถานที่ (ทางเข้าบริการ แผงควบคุม จุดใช้งาน)	การประสานงานด้านพลังงาน (คล้ายกับ IEC)

ความแตกต่างพื้นฐานอยู่ที่ปรัชญา: มาตรฐาน IEC และ GB จำแนกประเภท SPD ตามความสามารถในการจัดการพลังงานและรูปคลื่นทดสอบ ในขณะที่ UL 1449 จัดประเภทอุปกรณ์ตามสถานที่ติดตั้งภายในระบบไฟฟ้าเป็นหลัก.

รูปคลื่นทดสอบและอัตราพลังงาน

ข้อกำหนดการทดสอบ IEC 61643:

• Class I SPDs: ต้องทนต่อรูปคลื่นกระแสฟ้าผ่า 10/350μs โดยมีอัตรากระแสอิมพัลส์ (Iimp) ตั้งแต่ 12.5kA ถึง 100kA ต่อขั้ว รูปคลื่นนี้จำลองการโจมตีของฟ้าผ่าโดยตรงที่มีปริมาณพลังงานสูง (พลังงานจำเพาะสูงสุด 10MJ/Ω).
• Class II SPDs: ทดสอบด้วยรูปคลื่นกระแส 8/20μs กระแสปล่อยประจุเล็กน้อย (In) โดยทั่วไปคือ 5kA, 10kA, 20kA หรือ 40kA.
• Class III SPDs: ทดสอบด้วย combination wave (แรงดันไฟฟ้า 1.2/50μs, กระแส 8/20μs) จำลองไฟกระชากที่เหลืออยู่ใกล้อุปกรณ์.

ข้อกำหนดการทดสอบ UL 1449:

• SPD ประเภท 1: ต้องผ่านการทดสอบ 10/350μs หรือ 8/20μs โดยมี In ขั้นต่ำ 10kA หรือ 20kA นอกจากนี้ยังทดสอบ SCCR (Short Circuit Current Rating) สูงถึง 200kA โดยไม่มีการป้องกันกระแสเกินภายนอก.
• SPD ประเภท 2: ทดสอบด้วยรูปคลื่น 8/20μs อัตรา In ที่ 3kA, 5kA, 10kA หรือ 20kA ต้องติดตั้งอย่างน้อย 10 เมตร (30 ฟุต) จากทางเข้าบริการ เว้นแต่จะได้รับการประเมินโดยเฉพาะ.
• SPD ประเภท 3: การทดสอบ Combination wave โดยทั่วไปมีอัตราพลังงานต่ำกว่า (≤5kA).

ข้อกำหนดการทดสอบ GB 18802:
มาตรฐาน GB ปฏิบัติตามโปรโตคอลการทดสอบ IEC อย่างแม่นยำ โดยใช้รูปคลื่นและอัตราพลังงานที่เหมือนกัน การประสานงานนี้อำนวยความสะดวกในการยอมรับร่วมกันระหว่างตลาดจีนและตลาดสากล.

ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า: Up vs VPR

ความแตกต่างที่สำคัญเกิดขึ้นในวิธีที่มาตรฐานกำหนดประสิทธิภาพการป้องกัน:

แนวทาง IEC/GB – Up (Protection Voltage Level):

• วัดเป็นกิโลโวลต์ (kV)
• แสดงถึงแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ปรากฏที่ขั้วต่อ SPD ระหว่างเหตุการณ์ไฟกระชาก
• ค่าทั่วไป: 1.5kV, 2.0kV, 2.5kV สำหรับระบบ 230V
• ต้องต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าทนต่อแรงกระตุ้นที่กำหนดของอุปกรณ์

แนวทาง UL – VPR (Voltage Protection Rating):

• วัดเป็นโวลต์ (V)
• กำหนดเป็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่วัดได้ระหว่างการทดสอบมาตรฐานด้วยรูปคลื่น 6kV/3kA
• อัตราทั่วไป: 330V, 400V, 600V, 700V สำหรับระบบ 120V
• VPR ที่ต่ำกว่าบ่งชี้ถึงการป้องกันที่ดีกว่าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน

การแปลงระหว่างระบบต้องมีการวิเคราะห์อย่างรอบคอบ UL VPR ที่ 330V สอดคล้องกับ IEC Up ที่ 1.5kV โดยประมาณสำหรับระบบ 120V แต่ความเท่าเทียมกันโดยตรงนั้นซับซ้อนเนื่องจากสภาวะการทดสอบและวิธีการวัดที่แตกต่างกัน.

---

ข้อกำหนดในการติดตั้งและการประสานงานระบบ

แนวทาง IEC 61643 / GB 18802: Lightning Protection Zones (LPZ)

มาตรฐาน IEC บูรณาการเข้ากับกรอบการป้องกันฟ้าผ่า IEC 62305 ที่กว้างขึ้น โดยกำหนดการป้องกันตาม Lightning Protection Zones:

• LPZ 0A: สัมผัสกับการโจมตีโดยตรงจากฟ้าผ่า
• LPZ 0B: ได้รับการป้องกันจากการโจมตีโดยตรง แต่สัมผัสกับกระแสฟ้าผ่าบางส่วน
• LPZ 1: ได้รับการป้องกันจากการโจมตีโดยตรง กระแสไฟกระชากที่จำกัด
• LPZ 2+: โซนที่ได้รับการป้องกันเพิ่มเติมโดยมีการสัมผัสไฟกระชากที่ต่ำลงเรื่อยๆ

การติดตั้ง SPD ต่อ LPZ:

• Class I SPDs: ติดตั้งที่ขอบเขต LPZ 0-1 (ทางเข้าบริการที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก)
• Class II SPDs: ติดตั้งที่ขอบเขต LPZ 1-2 (แผงจ่ายไฟ)
• Class III SPDs: ติดตั้งที่ LPZ 2+ (ใกล้กับอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อน)

การประสานงานด้านพลังงานกำหนดให้ Up1 < Up2 < Up3 และเวลาตอบสนองแตกต่างกัน ≥10μs ตามหลักการประสานงาน IEC 61643-12 ระยะห่างของสายเคเบิลขั้นต่ำ 10 เมตร หรือตัวเหนี่ยวนำดีคัปปลิ้ง (≥15μH) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการประสานงานที่เหมาะสม.

แนวทาง UL 1449: การจำแนกตามตำแหน่ง

UL 1449 กำหนดประเภท SPD ตามตำแหน่งการติดตั้งภายในระบบจำหน่ายไฟฟ้า:

การติดตั้ง SPD ประเภท 1:

• ระหว่างด้านทุติยภูมิของหม้อแปลงบริการและด้านสายของอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินของบริการหลัก
• ด้านโหลดของอุปกรณ์บริการหลัก (รวมถึงตู้มิเตอร์)
• อาจติดตั้งได้โดยไม่ต้องมีอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินภายนอก
• ขนาดตัวนำขั้นต่ำ: ทองแดง #6 AWG ความยาวสูงสุด 18 นิ้ว

การติดตั้ง SPD ประเภท 2:

• ด้านโหลดของอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินของบริการหลัก
• ที่แผงจ่ายไฟและแผงย่อย
• ความยาวตัวนำขั้นต่ำ 10 เมตร (30 ฟุต) จากแผงบริการ เว้นแต่จะมีการประเมินโดยเฉพาะ
• ต้องมีการประสานงานกับการป้องกันกระแสเกินต้นทาง

การติดตั้ง SPD ประเภท 3:

• การป้องกัน ณ จุดใช้งาน ใกล้กับอุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อน
• รวมถึงปลั๊กไฟป้องกันไฟกระชากและ SPD ประเภทเต้ารับ
• ระยะห่างขั้นต่ำ 10 เมตรจาก SPD หรือแผงประเภท 2

แนวทาง UL เน้นที่ตำแหน่งทางกายภาพและการประสานงานกับอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน ในขณะที่ IEC เน้นที่การประสานงานด้านพลังงานระหว่างขั้นตอนการป้องกัน.

---

เส้นทางการรับรองและการยอมรับร่วมกัน

โครงการ CB: การยอมรับร่วมกันระหว่างประเทศ

โครงการ IECEE CB (Certification Bodies Scheme) แสดงถึงเส้นทางที่สำคัญที่สุดสำหรับการยอมรับร่วมกันระหว่างประเทศของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ดำเนินงานโดย International Electrotechnical Commission โครงการ CB ช่วยให้ผู้ผลิตได้รับรายงานการทดสอบและใบรับรองที่ได้รับการยอมรับในกว่า 50 ประเทศ.

วิธีการทำงานของโครงการ CB:

1. ผู้ผลิตเลือก CB Testing Laboratory (CBTL) ที่ได้รับการยอมรับจาก IEC
2. ผลิตภัณฑ์เข้ารับการทดสอบตามมาตรฐาน IEC 61643
3. CBTL ออก CB Test Certificate และ CB Test Report
4. National Certification Bodies (NCBs) ในประเทศสมาชิกยอมรับเอกสาร CB
5. ผู้ผลิตยื่นขอการรับรองระดับชาติโดยใช้ใบรับรอง CB (ต้องมีการทดสอบลดลง)

ข้อดีของการรับรอง CB:

• การทดสอบครั้งเดียวตามมาตรฐาน IEC ที่ได้รับการยอมรับในหลายตลาด
• ลดต้นทุนได้อย่างมาก (หลีกเลี่ยงการทดสอบซ้ำซ้อน)
• ระยะเวลาในการนำผลิตภัณฑ์ออกสู่ตลาดทั่วโลกเร็วขึ้น
• การยอมรับร่วมกันระหว่างประเทศที่เข้าร่วม

ข้อจำกัดที่สำคัญ: โครงการ CB ไม่รวมสหรัฐอเมริกาหรือแคนาดา การรับรอง UL 1449 ต้องมีการทดสอบแยกต่างหากแม้จะมีใบรับรอง CB ที่ถูกต้อง.

กลยุทธ์การรับรองคู่

ผู้ผลิตชั้นนำแสวงหาการรับรองหลายรายการเพื่อเข้าถึงตลาดโลก:

ชุดค่าผสมการรับรองทั่วไป:

ตลาดเป้าหมาย	ใบรับรองที่จำเป็น	มาตรฐานการทดสอบ
ยุโรป เอเชีย ตะวันออกกลาง	เครื่องหมาย CE, ใบรับรอง CB	IEC 61643-11, EN 61643-11
อเมริกาเหนือ	รายการ UL, CSA	UL 1449 ฉบับที่ 5, CSA C22.2
ประเทศจีน	เครื่องหมาย CCC	GB 18802.11
ทั่วโลก (ครอบคลุม)	CB + UL + CCC	IEC 61643 + UL 1449 + GB 18802
ออสเตรเลีย/นิวซีแลนด์	เครื่องหมาย RCM	AS/NZS 61643 (อ้างอิงตาม IEC)

ประสิทธิภาพการทดสอบ: แม้ว่าการรับรอง CB จะไม่ได้ขจัดข้อกำหนดการทดสอบ UL แต่ผู้ผลิตสามารถใช้ประโยชน์จากข้อมูลการทดสอบ IEC เพื่อแจ้งขั้นตอนการทดสอบ UL ซึ่งอาจช่วยลดเวลาและค่าใช้จ่ายในการทดสอบโดยรวมได้ ผลการทดสอบบางอย่าง (เช่น การระบุลักษณะส่วนประกอบ) อาจนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในหลายมาตรฐาน.

นัยเชิงปฏิบัติสำหรับการจัดซื้อ

เมื่อระบุ SPDs สำหรับโครงการระหว่างประเทศ วิศวกรควรพิจารณา:

สำหรับตลาด IEC/GB:

• ตรวจสอบใบรับรอง CB หรือการอนุมัติ NCB ในพื้นที่
• ยืนยันการปฏิบัติตาม IEC 61643-11 หรือ GB 18802.11
• ตรวจสอบการรับรองจาก TÜV, DEKRA หรือหน่วยงานภายนอกที่เทียบเท่า
• ตรวจสอบการบูรณาการกับระบบป้องกันฟ้าผ่า IEC 62305

สำหรับตลาดอเมริกาเหนือ:

• กำหนดให้มีเครื่องหมาย UL 1449 Listed (ไม่ใช่แค่ “UL Recognized Component”)
• ตรวจสอบว่าพิกัด SCCR ตรงตามข้อกำหนดกระแสไฟผิดพร่องของระบบ
• ยืนยันการปฏิบัติตาม NEC Article 285
• ตรวจสอบรายการตัวกรอง EMI/RFI UL 1283 ที่เป็นอุปกรณ์เสริม

สำหรับโครงการระดับโลก:

• ระบุอุปกรณ์ที่มีการรับรองหลายรายการ (CB + UL + CCC)
• ตรวจสอบว่าผู้ผลิตยังคงรักษาการรับรองที่ใช้งานอยู่ (การตรวจสอบประจำปี)
• ขอเอกสารการรับรองก่อนการจัดซื้อ
• พิจารณาความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าและความถี่ในภูมิภาค (120V/60Hz เทียบกับ 230V/50Hz)

---

พารามิเตอร์ประสิทธิภาพ: การเปรียบเทียบโดยละเอียด

ความสามารถในการจัดการกระแสไฟฟ้า

พารามิเตอร์	มอก.61643	ม.ล.1449	GB 18802	ความสำคัญ
กระแสไฟคายประจุที่กำหนด (นิ้ว)	5, 10, 20, 40 kA (8/20μs)	3, 5, 10, 20 kA (8/20μs)	เหมือนกับ IEC	กระแสทดสอบมาตรฐานที่ SPD สามารถทนได้หลายครั้ง
กระแสอิมพัลส์ (Iimp)	12.5, 25, 50, 100 kA (10/350μs)	ไม่ได้กำหนดไว้อย่างชัดเจน (Type 1 ทดสอบที่ 10/350μs)	เหมือนกับ IEC	ความสามารถในการรับกระแสฟ้าผ่าสูงสุด
กระแสไฟปล่อยประจุสูงสุด (Imax)	โดยทั่วไปคือ 2× In	โดยทั่วไปคือ 2× In	เหมือนกับ IEC	กระแสไฟกระชากสูงสุดแบบเหตุการณ์เดียว
พิกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร (SCCR)	ไม่ใช่พารามิเตอร์หลัก	5, 10, 25, 50, 100, 200 kA	ไม่ใช่พารามิเตอร์หลัก	กระแสไฟผิดพร่องสูงสุดที่ SPD สามารถทนได้โดยไม่มี OCPD ภายนอก

ข้อแตกต่างที่สำคัญ: ข้อกำหนด SCCR ของ UL 1449 มีเอกลักษณ์และมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการติดตั้งในอเมริกาเหนือ SPD ที่มี SCCR ไม่เพียงพออาจล้มเหลวอย่างร้ายแรงในระหว่างสภาวะไฟฟ้าลัดวงจร ซึ่งอาจก่อให้เกิดไฟไหม้หรือความเสียหายต่ออุปกรณ์ มาตรฐาน IEC สันนิษฐานว่ามีการประสานงานกับอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินภายนอก.

พิกัดแรงดันไฟฟ้าและความเข้ากันได้ของระบบ

แรงดันไฟฟ้าระบบ	IEC 61643 Uc (MCOV)	UL 1449 MCOV	GB 18802 Uc	โปรแกรม
120V (L-N)	150V AC	150V AC	150V AC	เฟสเดียวของอเมริกาเหนือ
230V (L-N)	275V AC	320V AC	275V AC	เฟสเดียวของยุโรป/เอเชีย
277V (L-N)	320V AC	320V AC	320V AC	เชิงพาณิชย์ของอเมริกาเหนือ
400V (L-L)	440V AC	480V AC	440V AC	ระบบสามเฟส

Uc (MCOV) – แรงดันไฟฟ้าใช้งานต่อเนื่องสูงสุด: แรงดันไฟฟ้า RMS สูงสุดที่สามารถจ่ายให้กับ SPD ได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ทำให้เกิดการเสื่อมสภาพ ตามข้อกำหนด GB 18873 Uc ต้องมีอย่างน้อย 1.15× แรงดันไฟฟ้าระบบเพื่อหลีกเลี่ยงการทริกเกอร์ที่ผิดพลาด.

เวลาตอบสนองและแรงดันไฟฟ้า Let-Through

การเปรียบเทียบเวลาตอบสนอง:

• SPDs ที่ใช้ MOV: <25 นาโนวินาที (ทุกมาตรฐาน)
• SPDs ที่ใช้ GDT: <100 นาโนวินาที (IEC/GB), แตกต่างกัน (UL)
• SPDs แบบไฮบริด: <25 นาโนวินาที การตอบสนองเริ่มต้น (MOV), GDT ให้การสำรองข้อมูล

แรงดันไฟฟ้า Let-Through (แรงดันไฟฟ้าตกค้าง):

• IEC/GB: วัดเป็น Up ระหว่างการทดสอบ In (เช่น 1.5kV สำหรับระบบ 230V)
• UL: วัดเป็น VPR ระหว่างการทดสอบ 6kV/3kA (เช่น 330V สำหรับระบบ 120V)
• ค่าที่ต่ำกว่าบ่งชี้ถึงการป้องกันที่ดีกว่าสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน

ความแตกต่างในวิธีการวัดทำให้การเปรียบเทียบโดยตรงเป็นเรื่องท้าทาย โดยทั่วไป UL VPR ที่ 330V ให้การป้องกันเทียบเท่ากับ IEC Up ที่ 1.5kV เมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าระบบ.

---

ข้อพิจารณาด้านภูมิภาคและการเข้าถึงตลาด

สหภาพยุโรป: เครื่องหมาย CE และมาตรฐาน EN

ตลาดยุโรปกำหนดให้มีเครื่องหมาย CE ซึ่งบ่งชี้ถึงการปฏิบัติตามข้อกำหนดของสหภาพยุโรป รวมถึง Low Voltage Directive (LVD) และ EMC Directive SPDs ต้องเป็นไปตาม EN 61643-11 (เหมือนกับ IEC 61643-11) และมักเป็นไปตาม EN 62305 สำหรับระบบป้องกันฟ้าผ่า.

ข้อกำหนดที่สำคัญ:

• การทดสอบโดยบุคคลที่สามโดย Notified Body (สำหรับการใช้งานบางประเภท)
• ไฟล์เอกสารทางเทคนิคที่แสดงให้เห็นถึงการปฏิบัติตามข้อกำหนด
• Declaration of Conformity (การประกาศความสอดคล้อง)
• เครื่องหมาย CE บนผลิตภัณฑ์และบรรจุภัณฑ์

ประเทศจีน: การรับรอง CCC

เครื่องหมาย China Compulsory Certificate (CCC) เป็นข้อบังคับสำหรับ SPDs ที่จำหน่ายในตลาดจีน การทดสอบต้องดำเนินการโดยห้องปฏิบัติการในประเทศจีนตามมาตรฐาน GB 18802.

กระบวนการ CCC:

• การสมัครไปยังหน่วยงานรับรองที่กำหนด
• การทดสอบประเภทที่ห้องปฏิบัติการที่ได้รับการอนุมัติจาก CQC
• การตรวจสอบโรงงานและการตรวจสอบระบบคุณภาพ
• การตรวจสอบประจำปีเพื่อรักษาสถานะการรับรอง

ไทม์ไลน์: 3-6 เดือนสำหรับการรับรองครั้งแรก ต้องมีการตรวจสอบประจำปีอย่างต่อเนื่อง.

อเมริกาเหนือ: รายการ UL และการปฏิบัติตาม NEC

รายการ UL 1449 เป็นข้อบังคับที่มีผลบังคับใช้เนื่องจากข้อกำหนด NEC Article 285 และรหัสไฟฟ้าในท้องถิ่น นอกจากนี้ บริษัทประกันภัยและผู้จัดการโรงงานหลายแห่งระบุอุปกรณ์ที่อยู่ในรายการ UL.

กระบวนการรายการ UL:

• ส่งตัวอย่างผลิตภัณฑ์ไปยังโรงงานทดสอบ UL
• ทำการทดสอบให้เสร็จสิ้นตาม UL 1449 ฉบับที่ 5
• การตรวจสอบโรงงานและการตรวจสอบคุณภาพ
• การตรวจสอบติดตามผลรายไตรมาส
• การตรวจสอบไฟล์ประจำปีและการทดสอบซ้ำที่อาจเกิดขึ้น

การปฏิบัติตามข้อกำหนดอย่างต่อเนื่อง: UL ดำเนินการตรวจสอบโรงงานโดยไม่ได้แจ้งให้ทราบล่วงหน้าและซื้อตัวอย่างจากช่องทางการจัดจำหน่ายเพื่อทำการทดสอบยืนยัน การไม่ปฏิบัติตามข้อกำหนดอาจส่งผลให้มีการระงับหรือยกเลิกรายการ.

---

คู่มือการเลือกใช้งานจริง: การจับคู่มาตรฐานกับการใช้งาน

โรงงานอุตสาหกรรม

แนวทางที่แนะนำ:

• ทางเข้าบริการ: IEC Class I / UL Type 1 / GB Class I (Iimp ≥ 50kA)
• แผงจ่ายไฟ: IEC Class II / UL Type 2 / GB Class II (In ≥ 20kA)
• อุปกรณ์ที่ละเอียดอ่อน: IEC Class III / UL Type 3 / GB Class III (VPR ≤ 330V หรือ Up ≤ 1.5kV)

การปฏิบัติตามมาตรฐานหลายมาตรฐาน: สำหรับโรงงานข้ามชาติ ให้ระบุ SPDs ที่มีการรับรอง IEC/UL คู่ เพื่อให้มั่นใจถึงปรัชญาการป้องกันที่สอดคล้องกันในไซต์งานทั่วโลก ในขณะที่ตรงตามข้อกำหนดของรหัสท้องถิ่น.

ระบบโซล่าเซลล์พีวี

การติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ต้องใช้ SPDs เฉพาะที่ตรงตาม IEC 61643-31 (ด้าน DC) และ IEC 61643-11 (ด้าน AC) หรือ UL 1449 ที่มีการประเมินเฉพาะ PV.

ข้อควรพิจารณาที่สำคัญ:

• พิกัดแรงดันไฟฟ้า DC สูงถึง 1500V
• การป้องกันขั้วกลับ
• ความเข้ากันได้ในการตรวจจับข้อผิดพลาดของกราวด์
• การลดพิกัดอุณหภูมิสำหรับการติดตั้งกลางแจ้ง

VIOX นำเสนอโซลูชัน SPD พลังงานแสงอาทิตย์ที่ครอบคลุมซึ่งได้รับการรับรองตามมาตรฐาน IEC 61643-31 และ UL 1449 สำหรับโครงการ PV ทั่วโลก เยี่ยมชม viox.com/spd สำหรับข้อกำหนดรายละเอียด.

ศูนย์ข้อมูลและโครงสร้างพื้นฐานด้านไอที

ลำดับความสำคัญ: แรงดันไฟฟ้า let-through ที่ต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน

ข้อมูลจำเพาะ:

• UL VPR ≤ 330V หรือ IEC Up ≤ 1.5kV
• เวลาตอบสนองที่รวดเร็ว (<25ns)
• การป้องกันหลายขั้นตอนที่ประสานกัน
• ความสามารถในการตรวจสอบระยะไกล
• การปฏิบัติตามมาตรฐานศูนย์ข้อมูล ANSI/TIA-942

การใช้งานสำหรับที่พักอาศัย

การป้องกันขั้นต่ำ:

• SPD ทั้งบ้าน: IEC Class II / UL Type 2 ที่แผงหลัก (In ≥ 10kA)
• จุดใช้งาน: แถบป้องกันไฟกระชาก UL Type 3 สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน (VPR ≤ 400V)

การป้องกันขั้นสูง (พื้นที่เสี่ยงสูง):

• เพิ่ม IEC Class I / UL Type 1 ที่ทางเข้าบริการ หากอาคารมีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก
• ประสานงานกับอุปกรณ์ RCCB/GFCI (Type B สำหรับระบบ PV)

---

ข้อผิดพลาดในการระบุข้อกำหนดทั่วไปและวิธีหลีกเลี่ยง

ข้อผิดพลาด 1: การสันนิษฐานว่าการจำแนกประเภท IEC และ UL เทียบเท่ากัน

ปัญหา: การระบุ “Type 2 SPD” โดยไม่ได้ชี้แจงมาตรฐาน อาจส่งผลให้ได้รับอุปกรณ์ IEC Class II เมื่อตั้งใจจะใช้ UL Type 2 หรือในทางกลับกัน.

สารละลาย: ระบุทั้งมาตรฐานและการจำแนกประเภทเสมอ: “SPD ที่ตรงตามข้อกำหนด IEC 61643-11 Class II” หรือ “UL 1449 Type 2 Listed SPD”

ข้อผิดพลาด 2: การละเลยข้อกำหนด SCCR ในอเมริกาเหนือ

ปัญหา: การเลือก SPD โดยพิจารณาจากพิกัดกระแสไฟกระชาก (In) เพียงอย่างเดียว โดยไม่ได้ตรวจสอบ SCCR อาจนำไปสู่ความล้มเหลวอย่างร้ายแรงระหว่างเหตุการณ์ไฟฟ้าลัดวงจร.

สารละลาย: คำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรของระบบ และระบุ SCCR ≥ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่ใช้งานได้ สำหรับการติดตั้งเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ SCCR ≥ 65kA ขั้นต่ำ; โรงงานอุตสาหกรรมอาจต้องการ 100-200kA.

ข้อผิดพลาด 3: การประสานงานที่ไม่เพียงพอระหว่างขั้นตอนการป้องกัน

ปัญหา: การติดตั้ง SPDs หลายตัวโดยไม่มีการประสานงานด้านพลังงานที่เหมาะสม อาจส่งผลให้เกิดการทำงานพร้อมกัน ประสิทธิภาพลดลง หรือความล้มเหลวก่อนเวลาอันควร.

สารละลาย:

• รักษาระยะห่างของสายเคเบิลขั้นต่ำ 10 เมตรระหว่างขั้นตอน SPD
• ใช้ตัวเหนี่ยวนำดีคัปปลิ้ง (≥15μH) หากไม่สามารถแยกทางกายภาพได้
• ตรวจสอบลำดับชั้น Up1 < Up2 < Up3
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าความแตกต่างของเวลาตอบสนอง ≥10μs ตามมาตรฐาน IEC 61643-12

ข้อผิดพลาด 4: การมองข้ามความแตกต่างของระบบแรงดันไฟฟ้า

ปัญหา: การระบุ SPDs ที่ได้รับการจัดอันดับ 230V สำหรับระบบ 120V (หรือในทางกลับกัน) ส่งผลให้การป้องกันไม่เพียงพอหรือการตัดการเชื่อมต่อที่ไม่พึงประสงค์.

สารละลาย: ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าระบบเสมอ และระบุ Uc (MCOV) ที่เหมาะสม:

• ระบบ 120V: Uc ≥ 150V
• ระบบ 230V: Uc ≥ 275V
• ระบบ 277V: Uc ≥ 320V

---

แนวโน้มในอนาคต: การประสานงานและ Smart SPDs

IEC 61643-01:2024: มุ่งสู่การจัดแนวทั่วโลก

มาตรฐาน IEC 61643-01:2024 ใหม่แสดงถึงก้าวสำคัญสู่การประสานงานทั่วโลก การปรับปรุงที่สำคัญ ได้แก่:

• ขอบเขตที่ขยายครอบคลุม SPD ทุกประเภท
• ข้อกำหนดทางเทคนิคที่ได้รับการปรับปรุงเพื่อประสิทธิภาพการป้องกัน
• แนวทางการประสานงานที่ดีขึ้น
• การจัดแนวที่ดีขึ้นกับกรอบการป้องกันฟ้าผ่า IEC 62305

วิวัฒนาการนี้บ่งชี้ถึงการบรรจบกันอย่างค่อยเป็นค่อยไประหว่าง IEC และมาตรฐานระดับภูมิภาค แม้ว่าการประสานงานที่สมบูรณ์จะยังคงอยู่อีกหลายปี.

Intelligent SPDs และการตรวจสอบระยะไกล

SPDs ที่ทันสมัยมีการรวมคุณสมบัติอัจฉริยะมากขึ้น:

• การบันทึกเหตุการณ์ไฟกระชากแบบเรียลไทม์
• การตรวจสอบการเสื่อมสภาพและการแจ้งเตือนการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์
• การบ่งชี้สถานะระยะไกลผ่านระบบการจัดการอาคาร
• การเชื่อมต่อ IoT สำหรับการตรวจสอบบนคลาวด์

คุณสมบัติเหล่านี้กำลังกลายเป็นมาตรฐานในกรอบงาน IEC, UL และ GB ซึ่งอำนวยความสะดวกให้กับแพลตฟอร์มผลิตภัณฑ์ระดับโลกที่มีรูปแบบการรับรองระดับภูมิภาค.

---

สิ่งสำคัญที่ต้องจดจำ

1. IEC 61643 ให้กรอบงานระดับโลก นำมาใช้โดยกว่า 80 ประเทศผ่าน CB Scheme โดยเน้นที่การประสานงานด้านพลังงานและโซนป้องกันฟ้าผ่า.
2. UL 1449 เป็นข้อบังคับสำหรับตลาดอเมริกาเหนือ, โดยมีข้อกำหนดเฉพาะ รวมถึงพิกัด SCCR และการจำแนกตามสถานที่ ซึ่งแตกต่างจากแนวทาง IEC โดยพื้นฐาน.
3. GB 18802 สอดคล้องกับ IEC 61643 อย่างใกล้ชิด, ทำให้ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองจากจีนค่อนข้างง่ายต่อการปรับให้เข้ากับตลาดต่างประเทศด้วยการรับรอง CB.
4. CB Scheme ช่วยให้ได้รับการยอมรับร่วมกัน ในกว่า 50 ประเทศ แต่ไม่รวม USA/Canada ซึ่งต้องมีการทดสอบ UL แยกต่างหากสำหรับการเข้าถึงอเมริกาเหนือ.
5. พารามิเตอร์การป้องกันแรงดันไฟฟ้าแตกต่างกันอย่างมาก: IEC/GB ใช้ Up (kV) ในขณะที่ UL ใช้ VPR (V) ซึ่งวัดภายใต้สภาวะการทดสอบที่แตกต่างกัน ทำให้การเปรียบเทียบโดยตรงมีความซับซ้อน.
6. กลยุทธ์การรับรองแบบคู่หรือสามเท่า (IEC + UL + GB) ให้การเข้าถึงตลาดสูงสุด แต่ต้องมีการลงทุนในการทดสอบจำนวนมากและการบำรุงรักษาการปฏิบัติตามข้อกำหนดอย่างต่อเนื่อง.
7. ข้อกำหนดการประสานงานระบบแตกต่างกันไป: IEC เน้นที่การประสานงานด้านพลังงานด้วยลำดับชั้น Up ที่เฉพาะเจาะจงและความแตกต่างของเวลาตอบสนอง UL มุ่งเน้นไปที่ตำแหน่งทางกายภาพและการประสานงานกับการป้องกันกระแสเกิน.
8. SCCR มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปฏิบัติตามข้อกำหนด UL แต่ไม่ใช่พารามิเตอร์หลักในมาตรฐาน IEC/GB ความแตกต่างนี้อาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการระบุในโครงการระหว่างประเทศ.
9. ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าในภูมิภาค (120V/60Hz เทียบกับ 230V/50Hz) ต้องมีการเลือก MCOV อย่างระมัดระวัง GB 18873 กำหนดให้ Uc ≥ 1.15× แรงดันไฟฟ้าระบบ.
10. การประสานงานในอนาคตกำลังดำเนินไป ด้วย IEC 61643-01:2024 แต่การจัดแนวทั่วโลกที่สมบูรณ์ยังคงอยู่ห่างไกล วิศวกรต้องเข้าใจมาตรฐานทั้งสามสำหรับการทำงานระหว่างประเทศ.

---

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

ถาม: ฉันสามารถใช้ SPD ที่ได้รับการรับรองจาก IEC ในการติดตั้งในอเมริกาเหนือได้หรือไม่

ตอบ: ไม่ได้ NEC Article 285 กำหนดให้ SPDs ต้องเป็นไปตาม UL 1449 แม้ว่า SPD จะเป็นไปตามข้อกำหนดทางเทคนิคของ IEC 61643 ก็ตาม แต่ก็ไม่สามารถติดตั้งได้อย่างถูกกฎหมายหากไม่มีการรับรอง UL CB Scheme ไม่ได้ให้การยอมรับร่วมกันกับ UL.

ถาม: อะไรคือความแตกต่างระหว่าง UL Listed และ UL Recognized สำหรับ SPDs

ตอบ: UL Listed SPDs (Type 1, 2, 3) เป็นอุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนที่สมบูรณ์ ซึ่งได้รับการอนุมัติสำหรับการติดตั้งเฉพาะ UL Recognized Components (Type 4, 5) เป็นชุดประกอบที่ไม่สมบูรณ์ ซึ่งต้องมีการรวมเข้ากับผลิตภัณฑ์ปลายทางที่ Listed ระบุ “UL Listed” เสมอสำหรับ SPDs ที่ติดตั้งในสนาม.

ถาม: ฉันจะแปลงระหว่างพิกัด IEC Up และ UL VPR ได้อย่างไร

ตอบ: ไม่สามารถแปลงโดยตรงได้เนื่องจากสภาวะการทดสอบที่แตกต่างกัน สำหรับคำแนะนำคร่าวๆ สำหรับระบบ 120V: VPR 330V ≈ Up 1.5kV; VPR 400V ≈ Up 1.8kV สำหรับระบบ 230V: VPR 600V ≈ Up 2.0kV ตรวจสอบเสมอว่าพารามิเตอร์ทั้งสองเป็นไปตามข้อกำหนดการป้องกันอุปกรณ์.

ถาม: ฉันต้องใช้ SPDs ที่แตกต่างกันสำหรับระบบ 50Hz เทียบกับ 60Hz หรือไม่

ตอบ: SPDs ที่ทันสมัยส่วนใหญ่ได้รับการจัดอันดับสำหรับการทำงานทั้ง 50Hz และ 60Hz อย่างไรก็ตาม ตรวจสอบเสมอว่าป้ายระบุความถี่ทั้งสอง ความกังวลหลักคือพิกัดแรงดันไฟฟ้า (Uc/MCOV) ไม่ใช่ความถี่.

ถาม: VIOX ได้รับการรับรองอะไรบ้างสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก

ตอบ: อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก VIOX ได้รับการรับรองตามมาตรฐานสากลหลายมาตรฐาน รวมถึง IEC 61643-11, UL 1449 5th Edition, GB 18802 และถือใบรับรอง CB สำหรับการเข้าถึงตลาดโลก ผลิตภัณฑ์ของเราผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดโดยห้องปฏิบัติการ TÜV, UL และ CQC เพื่อให้มั่นใจถึงการปฏิบัติตามข้อกำหนดในตลาดหลักทั้งหมด เยี่ยมชม viox.com/spd สำหรับการรับรองผลิตภัณฑ์เฉพาะ.

ถาม: ควรทดสอบหรือเปลี่ยน SPDs บ่อยแค่ไหน

ตอบ: แนวทางของ IEC 62305 และ UL แนะนำให้ตรวจสอบด้วยสายตาประจำปีและการทดสอบตัวบ่งชี้สถานะ ควรเปลี่ยน SPDs ทันทีหลังจากเหตุการณ์ไฟกระชากครั้งใหญ่ (ระบุโดยการตัดการเชื่อมต่อทางความร้อนหรือการเปลี่ยนแปลงตัวบ่งชี้สถานะ) หรือหลังจากใช้งาน 10 ปี แม้ว่าจะไม่มีการเสื่อมสภาพที่มองเห็นได้ SPDs ที่ทันสมัยพร้อมตัวนับไฟกระชากช่วยให้การตัดสินใจเปลี่ยนตามข้อมูล.

---

สรุป: การนำทางมาตรฐานการป้องกันไฟกระชากทั่วโลก

การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่าง IEC 61643, UL 1449 และ GB 18802 เป็นสิ่งสำคัญสำหรับวิศวกรที่ระบุการป้องกันไฟกระชากในโครงสร้างพื้นฐานทางไฟฟ้าที่เป็นสากลในปัจจุบัน ในขณะที่มาตรฐานเหล่านี้มีเป้าหมายร่วมกัน นั่นคือการปกป้องอุปกรณ์และบุคลากรจากแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว แนวทางที่แตกต่างกันในการจำแนกประเภท การทดสอบ และการรับรอง สร้างความท้าทายที่แท้จริงสำหรับโครงการระหว่างประเทศ.

กุญแจสำคัญสู่การระบุที่ประสบความสำเร็จอยู่ที่การตระหนักว่าสิ่งเหล่านี้ไม่ใช่แค่ชื่อที่แตกต่างกันสำหรับข้อกำหนดเดียวกัน การจำแนกประเภทตามพลังงานของ IEC แนวทางตามสถานที่ของ UL และกรอบงานที่สอดคล้องกับ IEC ของ GB แต่ละอย่างสะท้อนถึงปรัชญาด้านกฎระเบียบและความต้องการของตลาดที่แตกต่างกัน วิศวกรต้องจับคู่การเลือกมาตรฐานกับสถานที่ตั้งโครงการอย่างระมัดระวัง ทำความเข้าใจเส้นทางการรับรองผ่าน CB Scheme และหน่วยงานระดับชาติ และหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการระบุทั่วไปที่อาจส่งผลให้การป้องกันไม่เป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่เพียงพอ.

ในฐานะผู้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้า B2B ชั้นนำ VIOX ได้รับการรับรองที่ครอบคลุมตามมาตรฐาน IEC, UL และ GB ทำให้สามารถติดตั้งโซลูชันป้องกันไฟกระชากได้อย่างราบรื่นในตลาดโลก ทีมวิศวกรของเราเข้าใจถึงความแตกต่างของมาตรฐานสากล และสามารถให้คำแนะนำในการเลือก SPD ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ.

พร้อมที่จะระบุข้อกำหนดการป้องกันไฟกระชากสำหรับโครงการต่อไปของคุณแล้วหรือยัง ติดต่อฝ่ายสนับสนุนด้านเทคนิคของ VIOX หรือเยี่ยมชม viox.com/spd เพื่อสำรวจอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ได้รับการรับรองระดับโลกครบวงจรของเรา วิศวกรแอปพลิเคชันของเราพร้อมให้ความช่วยเหลือในการตีความมาตรฐาน การเลือกผลิตภัณฑ์ และการประสานงานระบบ เพื่อให้มั่นใจว่าการติดตั้งของคุณเป็นไปตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องทั้งหมด ไม่ว่าโครงการของคุณจะอยู่ที่ใดในโลก.

---

อ่านเพิ่มเติม

• อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากคืออะไร
• อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประเภท 1 เทียบกับประเภท 2 เทียบกับประเภท 3
• TVSS กับ SPD: คู่มือมาตรฐาน UL 1449
• คู่มือการซื้อ SPD ขั้นสุดยอดสำหรับผู้จัดจำหน่าย
• วิธีเลือก SPD ที่เหมาะสมสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ของคุณ
• ข้อกำหนดการติดตั้ง SPD: การปฏิบัติตามข้อกำหนดและมาตรฐานความปลอดภัย
• จะติดตั้ง SPD ที่ไหน: คู่มือแผงไฟฟ้า