บทบาทและพารามิเตอร์ทางเทคนิคของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าเรียกอีกอย่างว่าคอนเนคเตอร์ศักย์ไฟฟ้า, อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน, ตัวป้องกันไฟกระชาก, ตัวดูดซับไฟกระชาก, อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า ฯลฯ อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่ใช้สำหรับการป้องกันสายไฟเรียกว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก เมื่อพิจารณาถึงลักษณะเฉพาะในปัจจุบันของความเสียหายจากฟ้าผ่า ระบบป้องกันฟ้าผ่าจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งในการแก้ไขระบบป้องกันฟ้าผ่า และรูปแบบการป้องกันที่ใช้อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าเป็นวิธีป้องกันฟ้าผ่าที่ง่ายและประหยัดที่สุด หน้าที่หลักของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าคือการรักษาศักย์ไฟฟ้าที่ปลายทั้งสองด้านให้สม่ำเสมอหรืออยู่ภายในช่วงระหว่างปรากฏการณ์ชั่วคราว และเพื่อถ่ายเทพลังงานส่วนเกินบนตัวนำไฟฟ้าที่ทำงานอยู่
ลงในการปล่อยใต้ดินเป็นส่วนสำคัญของการทำให้เท่าเทียมกันของแรงดันไฟฟ้าและการเชื่อมต่อศักย์ไฟฟ้า พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักบางประการของตัวป้องกันฟ้าผ่า: แรงดันไฟฟ้าทำงานที่กำหนด กระแสไฟฟ้าทำงานที่กำหนด และความสามารถในการรองรับของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าแบบกำลังไฟฟ้าแบบคู่ขนานที่ได้รับอนุมัติเป็นพิเศษ ความจุกระแสไฟ ความสามารถของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าในการถ่ายโอนกระแสฟ้าผ่าในหน่วยกิโลแอมป์ (KA) สัมพันธ์กับชนิดเปิดของคลื่น ในแง่ของการทำงาน อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสามารถแบ่งออกเป็นอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่สามารถป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงและอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่สามารถป้องกันฟ้าผ่า อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่สามารถป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงมักจะใช้สำหรับการป้องกันสายที่อาจโดนฟ้าผ่าโดยตรง เช่น การป้องกันที่ทางแยกของพื้นที่ LPZOA และ LPZ1 ใช้รูปคลื่นกระแส 10/35μs เพื่อทดสอบและแสดงความจุปัจจุบัน อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสำหรับสายฟ้าผ่าแบบเหนี่ยวนำมักใช้สำหรับการป้องกันสายที่ไม่สามารถถูกฟ้าผ่าโดยตรงได้ เช่น การป้องกันที่บริเวณทางแยกของพื้นที่ LPZOB พื้นที่ LPX1 และพื้นที่ LPZ1 รูปคลื่นกระแส 8/20μs ใช้ในการทดสอบและแสดงเวลาตอบสนองของความสามารถในการไหล เวลาที่อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าใช้ในการควบคุมปรากฏการณ์ชั่วคราวนั้นสัมพันธ์กับธรรมชาติของรูปคลื่น แรงดันตกค้าง ความสามารถจำกัดแรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าสำหรับปรากฏการณ์ชั่วคราว สัมพันธ์กับแอมพลิจูดของกระแสฟ้าผ่าและลักษณะของรูปคลื่น
การเลือกอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า
หากคุณต้องการบรรลุผลในอุดมคติตามการป้องกันอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า คุณควรให้ความสนใจกับ"อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่เหมาะสมในตำแหน่งที่ถูกต้อง" การเลือกอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่ามีความสำคัญมาก
1. การกระจายกระแสฟ้าผ่าระหว่างสิ่งอำนวยความสะดวกต่าง ๆ ที่เข้าสู่อาคารมีดังนี้: ประมาณ 50% ของกระแสฟ้าผ่ารั่วลงสู่พื้นดินผ่านอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าภายนอก และอีก 50% ของกระแสฟ้าผ่าจะอยู่ในวัสดุโลหะของ ทั้งระบบ ทำการมอบหมาย โหมดการประเมินนี้ใช้เพื่อประเมินความจุปัจจุบันและข้อกำหนดเฉพาะของสายโลหะของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่เชื่อมต่ออย่างเท่าเทียมกันที่ทางแยกของพื้นที่ LPAOA, LPZOB และ LPZ1 กระแสฟ้าผ่าที่นี่เป็นรูปคลื่นกระแส 10/350μs ในกรณีของการกระจายกระแสฟ้าผ่าในสารโลหะแต่ละชนิด แอมพลิจูดของแต่ละส่วนของกระแสฟ้าผ่าขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์และความเหนี่ยวนำของแต่ละช่องทางการกระจาย ช่องทางจำหน่าย หมายถึง สารโลหะที่อาจกระจายสู่กระแสฟ้าผ่า เช่น สายไฟ สายสัญญาณ ระดับท่อโลหะ และสายดินอื่นๆ เช่น ท่อน้ำ โครงโลหะ เป็นต้น โดยทั่วไปสามารถประมาณได้เพียงคร่าวๆ เท่านั้น ค่าความต้านทานกราวด์ตามลำดับ ในกรณีของความไม่แน่นอน ถือได้ว่าความต้านทานของจุดต่อมีค่าเท่ากัน กล่าวคือ ท่อโลหะแต่ละท่อจะกระจายกระแสอย่างเท่าเทียมกัน
2. เมื่อมีการนำสายไฟเหนือศีรษะ และสายไฟอาจถูกฟ้าผ่าโดยตรง กระแสฟ้าผ่าที่เข้าสู่พื้นที่ป้องกันในอาคารขึ้นอยู่กับอิมพีแดนซ์และการเหนี่ยวนำของสายตะกั่วภายนอก สาขาปล่อยสายล่อฟ้า และ ฝั่งผู้ใช้. หากอิมพีแดนซ์ภายในและภายนอกเท่ากัน สายไฟจะได้รับการจัดสรรครึ่งหนึ่งของกระแสฟ้าผ่าโดยตรง ในกรณีนี้ต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าที่มีฟังก์ชันป้องกันฟ้าผ่าโดยตรง
3. โหมดการประเมินที่ตามมาใช้เพื่อประเมินการกระจายกระแสฟ้าผ่าที่จุดเชื่อมต่อของโซนป้องกันหลังโซน LPZ1 เนื่องจากอิมพีแดนซ์ของฉนวนที่ฝั่งผู้ใช้มีขนาดใหญ่กว่าอิมพีแดนซ์ของสาขาจำหน่ายของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าและสายนำภายนอกมาก กระแสฟ้าผ่าที่เข้าสู่เขตป้องกันฟ้าผ่าที่ตามมาจะลดลง และไม่จำเป็นต้องมีการประมาณค่าพิเศษในแง่ของ ค่า. โดยทั่วไปจำเป็นต้องมีความสามารถในการไหลปัจจุบันของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ใช้ในเขตป้องกันฟ้าผ่าที่ตามมาต่ำกว่า 20kA (8/20μs) และไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่มีความจุกระแสไฟสูง
การเลือกอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าโซนป้องกันฟ้าผ่าในภายหลังควรพิจารณาการกระจายพลังงานและการประสานงานแรงดันไฟฟ้าระหว่างทุกระดับ เมื่อปัจจัยหลายอย่างยากต่อการพิจารณา การใช้อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าของแหล่งจ่ายไฟแบบอนุกรมเป็นตัวเลือกที่ดี Serial-parallel เป็นแนวคิดที่นำเสนอโดยอิงตามลักษณะของการใช้งานจำนวนมากในการป้องกันฟ้าผ่าสมัยใหม่และการจำแนกประเภทของช่วงการป้องกัน (เมื่อเทียบกับอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าแบบขนานแบบดั้งเดิม) สาระสำคัญของมันคือการผสมผสานที่มีประสิทธิภาพของตัวดักจับแบบหลายขั้นตอนและเทคโนโลยีการกรองผ่านการประสานงานด้านพลังงานและการกระจายแรงดันไฟฟ้า ระบบป้องกันฟ้าผ่าแบบอนุกรม-ขนานมีลักษณะดังต่อไปนี้: มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ไม่เพียงแต่สามารถใช้ได้ตามปกติเท่านั้น แต่ยังเหมาะสำหรับสถานที่ที่แยกเขตป้องกันได้ยาก แรงดันบางส่วนและเอฟเฟกต์การหน่วงเวลาของอุปกรณ์ดีคัปปลิ้งเหนี่ยวนำภายใต้แรงดันไฟเกินชั่วคราวเพื่อช่วยให้เกิดการประสานงานด้านพลังงาน ชะลออัตราการเพิ่มขึ้นของการรบกวนชั่วคราวเพื่อให้ได้แรงดันไฟตกค้างต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน และเวลาตอบสนองที่รวดเร็วมาก
4. การเลือกพารามิเตอร์อื่นๆ ของอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าขึ้นอยู่กับระดับของพื้นที่ป้องกันฟ้าผ่าที่วัตถุที่ได้รับการป้องกันแต่ละชิ้นตั้งอยู่ และแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของส่วนประกอบทั้งหมดที่ติดตั้งในวงจรตะกั่ว อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าแบบคู่ขนานยังต้องให้ความสนใจกับกระแสไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ
5. ปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อการกระจายกระแสฟ้าผ่าของสายไฟฟ้า: การลดลงของความต้านทานดินของขั้วหม้อแปลงจะเพิ่มกระแสจำหน่ายในสายไฟฟ้า การเพิ่มความยาวของสายไฟจะช่วยลดการกระจายกระแสไฟในสายไฟ และทำให้เกิดการกระจายกระแสที่สมดุลในสายไฟหลายเส้น ความยาวสายเคเบิลสั้นเกินไปและอิมพีแดนซ์ของสายที่เป็นกลางต่ำเกินไปจะทำให้กระแสไม่สมดุลและทำให้เกิดการรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียล การเชื่อมต่อสายไฟแบบขนานกับผู้ใช้หลายรายจะลดอิมพีแดนซ์ที่มีประสิทธิภาพและเพิ่มกระแสไฟจ่าย ในสถานะการจ่ายไฟแบบเครือข่าย กระแสฟ้าผ่าชั่วคราวจะไหลเข้าสู่สายไฟเป็นหลัก นี่คือสาเหตุที่ความเสียหายจากฟ้าผ่าส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่สายไฟ
