Technic |
 |
| TYPE OF PROTECTION DEVICE |
|
ชนิดของตัวป้องกันตัวป้องกันหรืออุปกรณ์ป้องกันที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบันทุกชนิด
ทำงานด้วยการเบี่ยงถ่ายพลังงานของไฟกระโชกลงสู่ดินมิให้ผ่านเข้าไปสู่ระบบงานแบ่งออกได้ 2 ชนิด ตามลักษณะของมันคือ
ชนิดลัดวงจรไฟฟ้า (Crowbar device)
อุปกรณ์ประเภทนี้จะทำงานเมื่อมีแรงดันตกคร่อมตัวของมันเกินกว่าค่าแรงดันพลังทลายประจำตัว
(Breakdown voltage) ตัวของมันจะเปลี่ยนสภาพจากค่าความต้านทานสูงเป็นค่าความต้านทานต่ำ
มากจนถือได้ว่าลัดวงจรไฟฟ้าลงดินอุปกรณ์ประเภทนี้ได้แก่ สปาร์คแกป (Spark gap arrester),
แก็สดิสชาร์จ (Gas discharge tube) อุปกรณ์ประเภทนี้มี |
|
| ข้อดี ในด้านที่สามารถรองรับพลังงานไฟกระโชกได้มากใช้งานได้นานทนทาน |
ข้อเสีย ตรงที่เมื่อทำงานแล้วจะลัดวงจรไฟฟ้าไปชั่วขณะ(ประมาณครึ่งลูกคลื่น)ซึ่งในระหว่างนั้นกระแสตาม (Follow on current) ซึ่งเกิดจากแรงดันไฟปกติที่มีต่อค่าอิมพิแดนซ์ลัดวงจรของตัวป้องกันจะทำความเสียหายให้เกิดแก่ตัวป้องกันได้ ดังนั้นในทางปฏิบัติสำหรับวงจรไฟฟ้าแล้วเราจะไม่ใช้อุปกรณ์นี้ตามลำพังแต่จะใช้ร่วมกับอุปกรณ์ที่สามารถจำกัดกระแสตามดังกล่าวได้ นอกจากปัญหาเรื่องกระแสตามแล้วความเร็วตอบสนอง (Response time) ต่ำและค่าแรงดันผ่านมีค่าสูง (High let through voltage) ก็ถือเป็นข้อด้อยส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ประเภทนี้
ชนิดควบคุมแรงดันไฟฟ้า (Clamping device) อุปกรณ์ประเภทนี้ทำงานเมื่อมีแรงดันตกคร่อมตัวมันเกินกว่าค่าแรงดันแคล็มป์ (Clamping voltage) โดยตัวมันจะเปลี่ยนสภาพจากค่าความต้านสูงเป็นค่าความต้านทางต่ำแต่ไม่ถึงกับลัดวงจรอุปกรณ์ประเภทนี้ได้แก่ MOV (Metal oxide varistor) ซึ่งมี
ข้อดี ตรงที่ไม่ลัดวงจรไฟฟ้าความเร็วตอบสนองสูงแรงดันผ่านต่ำกว่า
ข้อเสีย อยู่ที่ความสามารถในการรองรับพลังงานต่ำกว่าและจะเสื่อมสภาพลงทุกครั้งที่รองรับไฟกระโชก |
|
| FILTERING CIRCUIT |
|
เนื่องจากไฟกระโชกเป็นอิมพัลซ์ซึ่งมีองค์ประกอบของความถี่สูงอยู่มากอยู่ในช่วงความถี่ 5 ถึง 50 กิโลเฮิรตซ์ ซึ่งเป็นส่วนทำให้ช่วงหน้าคลื่น (Wave front) มีช่วงเวลาสั้นหรือ Rate of rise (dv/dt) มีค่าสูงความถี่สูงนี้เองที่มีอันตรายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นการประยุกต์ใช้วงจรกรองความถี่ต่ำผ่านหรือ LPF (Low Pass Filter) จึงเป็นอีกส่วนหนึ่งที่จะช่วยให้ลดความรุนแรงของไฟกระโชกลงอย่างไรก็ตามการออบแบบ LPF สำหรับการป้องกันไฟกระโชกนี้แตกต่างจาก
การออกแบบ LPF สำหรับงานป้องกันด้าน RFI (Radio frequency interference) เนื่องจากแบบแรกจะต้องออกแบบให้สามารถรองรับกำลังงานไฟฟ้าขนาดใหญ่ได้โดยไม่เสียสภาพ |
|
จากรูปแบบต่างๆของ LPF ซึ่งมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันพอจะสรุปได้ดังนี้
PI Filter เป็นวงจรที่ออกแบบมากให้ผลการทำงานที่สมบูรณ์ที่สุด แต่มีข้อเสียที่ตัวเก็บประจุ
ด้านอินพุทจะมีโอกาสสูงที่จะถูกทำลายจากไฟกระโชกที่เข้ามา
L Filter เป็นวงจรที่ให้ผลการทำงานในระดับที่ใช้งานไม่มีความเสี่ยงต่อตัวเก็บประจุด้านอินพุท
เหมือนแบบแรก ข้อด้อยเห็นจะเป็นความไม่สมมาตร กล่าวคือให้การ ป้องกันในทิศทางจาก Line to equipment มากกว่า
T-Filter เป็นวงจรที่ออกแบบในลักษณะสมมาตร (Bi-Directional) ก็จริงแต่มีข้อเสียในกรณีที่หาก
ไฟกระโชกเกิดขึ้นในด้านของ Equipment เช่น เกิดจากการเดินเครื่องจักรไฟฟ้าขนาดใหญ่ไฟกระโชกที่เกิดขึ้นจะไม่ถูกลดทอนลงอย่างที่ควรจะเป็นแต่จะ
สะท้อนกลับเนื่องจากขดลวดเหนี่ยวนำทางขวามือกลับไปเป็นอันตรายต่อระบบงาน
อิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่บนวงจรไฟฟ้าเดียวกันกับเครื่องจักรดังกล่าว นอกจากนี้แล้วก็ยังมีเกร็ดเล็กเกร็ดน้อย
อีกเช่น ขดลวดเหนี่ยวนำที่ใช้ใน LPF สำหรับงานป้องกันไฟกระโชกควรจะเป็นแกนอากาศเพื่อป้องกัน
ปัญหาเรื่องการอิ่มตัวของแกน (Core saturation) เป็นต้น |
|
|
