2025-05-16
ในระบบพลังงานความผิดปกติของแรงดันไฟฟ้าเป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของความเสียหายของอุปกรณ์และอันตรายจากความปลอดภัย อุปกรณ์ของบางคนล้มเหลวในการทำงานอย่างถูกต้องในขณะที่คนอื่น ๆ ถูกไฟไหม้ - ความผิดปกติเหล่านี้เกี่ยวข้องโดยตรงกับปัญหาแรงดันไฟฟ้า
หนึ่งตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้าสูง/ต่ำเป็นอุปกรณ์ป้องกันที่รวมการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าการตัดสินตรรกะและการควบคุมพลังงาน มันตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและตัดวงจรโดยอัตโนมัติเมื่อแรงดันไฟฟ้าเกินหรือต่ำกว่าขีด จำกัด ที่ปลอดภัยที่ตั้งไว้ล่วงหน้า จากนั้นจะชะลอการรีเซ็ตอัตโนมัติเมื่อแรงดันไฟฟ้าเป็นปกติให้การป้องกันแบบไดนามิกสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าและระบบพลังงาน แตกต่างจากสายฟ้าผู้จับกุม (ซึ่งป้องกันเพียงแค่หนามชั่วคราว)ตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้าเสนอการตรวจสอบอย่างต่อเนื่องและการป้องกันที่ครอบคลุมทั้งเงื่อนไขแรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำ
แม้จะมีความสำคัญ แต่หลายคนก็สับสนเหนือและภายใต้ตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้ากับสายฟ้า- แย่กว่านั้นบางคนประมาทความเสี่ยงของการไม่ด้อยโอกาส ในส่วนต่อไปนี้เราจะ debunk ความเข้าใจผิดและชี้แจงความแตกต่างทางเทคนิค
คำตอบสั้น ๆ : ใช่ ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าสูงเป็นภัยคุกคามที่ชัดเจนแรงดันไฟฟ้าต่ำเป็นอันตรายที่ซ่อนอยู่ กลไกหลักของความเสียหายจากการไม่ได้รับแรงดันไฟฟ้ามีดังนี้:
ผลตอบแทนปัจจุบัน
เครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่ออกแบบมาสำหรับ 220-240V หรือ 110-120V (แตกต่างกันไปตามประเทศ)
ตาม p = v*i เมื่อแรงดันไฟฟ้า (v) ลดลงกระแส (i) เพิ่มขึ้นเพื่อรักษาพลังงาน (p) ตัวอย่างเช่น:
คอมเพรสเซอร์ตู้เย็น 1,000W (วาดรูปที่ 22.5A ที่ 220V)
ที่ 180V กระแสอาจเพิ่มขึ้นเป็น 1,000W / 180V≈5.56A (เพิ่มขึ้น 23%)
ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าภายใน± 10% เป็นเรื่องปกติ หากพวกเขาเกินช่วงนี้จะมีความเสี่ยงต่อความร้อนสูงเกินไป
ความร้อนสูงเกินไป
อุปกรณ์ของเขาชดเชยพลังงานโดยการเพิ่มกระแสไฟฟ้าทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นของสายไฟและส่วนประกอบที่เร่งความเร็ว อาการทั่วไปคือ:
การเสื่อมสภาพของฉนวนกันความร้อนของมอเตอร์
MOSFET Failure ในอะแดปเตอร์พลังงาน (ทางแยกอุณหภูมิ> 150 ℃)
การควบคุมตรรกะความล้มเหลว
เมื่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่ำเกินไปอาจเกิดขึ้นได้:
MCU ทำงานผิดปกติ (เช่นเครื่องซักผ้าเปิดใช้งานโหมดสปินที่ไม่เหมาะสม)
อุปกรณ์จ่ายไฟสวิตช์โหมดเข้าสู่ "โหมด Hiccup" (รีบูตซ้ำตัวเก็บประจุที่สร้างความเสียหาย)
ตัวป้องกันไฟกระชากและแรงดันไฟฟ้าเกินและตัวป้องกันการไม่ได้รับแรงดันไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ป้องกันประเภทเสริมสองประเภท แต่มีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญในระบบพลังงาน ต่อไปนี้เป็นการเปรียบเทียบอย่างเป็นระบบโดยอิงจากข้อมูลทางเทคนิคหลายแหล่งและสถานการณ์การปฏิบัติที่พบ หากมีข้อผิดพลาดใด ๆ โปรดส่งอีเมลไปที่[email protected]เพื่อแก้ไข:
ด้าน |
Lightning Arrester (SPD) |
ตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้า |
ภัยคุกคามหลัก |
พัลส์พลังงานสูงชั่วคราว (เช่นสายฟ้า, การสลับไฟกระชาก) |
ความผิดปกติของแรงดันไฟฟ้าที่ยั่งยืน (เช่นเรื้อรังเกิน/undervoltage) |
การจัดการพลังงาน |
Mega-Joule Transient Energy (เช่น 40ka Lightning Strike) |
พลังงานที่ยั่งยืนในระดับจูล (เช่นความผันผวนของกริด 170–275V) |
โหมดความเสียหาย |
ฉนวนกันความร้อนความเหนื่อยหน่ายส่วนประกอบ (nanosecond spikes) |
ความร้อนสูงเกินไปตรรกะความล้มเหลว (ความผิดปกติระดับนาที) |
เป้าหมาย |
ป้องกันการทำลายทางกายภาพจากการเกิดขึ้นชั่วคราว |
ลดการลดลงของประสิทธิภาพและการลดอายุการใช้งาน |
ใช้ส่วนประกอบที่ไม่เชิงเส้น (เช่น MOV, หลอดปล่อยก๊าซ) เพื่อสร้างเส้นทางความต้านทานต่ำภายใน 1-25NS, เบี่ยงเบนกระแสไฟกระชากเป็นพื้นในขณะที่ จำกัด แรงดันตกค้าง
เวลาตอบสนอง: 1–100ns
โหมดการดำเนินการ: การเบี่ยงเบนแบบพาสซีฟ (การเชื่อมต่อแบบขนานไม่มีการหยุดชะงักของวงจร)
ตัวอย่างแรงดันไฟฟ้าแบบเรียลไทม์: หากมีการฝ่าฝืนเกณฑ์การถ่ายทอดจะตัดกำลังและความล่าช้าในการรีเซ็ตการกู้คืน
เวลาตอบสนอง: 1-2 วินาที (ลักษณะเวลาผกผัน: เร็วกว่าสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่รุนแรง)
โหมดการดำเนินการ: การตัดการเชื่อมต่อที่ใช้งานอยู่ (เชื่อมต่อแบบอนุกรมควบคุมการแตกของวงจร)
สถานการณ์ |
อุปกรณ์ที่ต้องการ |
เหตุผล |
พื้นที่ฟ้าผ่า |
SPD | บล็อกที่เหนี่ยวนำให้เกิดฟ้าผ่า |
ระบบกริดอายุ |
ตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้า |
แก้ไขปัญหาแรงดันไฟฟ้าเรื้อรังจากการสลายตัวของหม้อแปลง/สาย |
VFDs อุตสาหกรรม |
SPD + เหนือและภายใต้ตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้า |
ยับยั้งการสลับไดรฟ์ไฟกระชาก + ความผันผวนของกริด |
การออกแบบการกระจายพลังงานในครัวเรือนเป็นตัวอย่างระบบป้องกันสามระดับได้รับการออกแบบ:
จากสิ่งนี้จะเห็นได้ว่าอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าและอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่มีแรงดันสูงเกินไปและการป้องกันแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า: SPD ไม่สามารถรับมือกับแรงดันไฟฟ้าเกินอย่างต่อเนื่องในกริดพลังงานและในเวลานี้จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเพื่อตัดแหล่งจ่ายไฟ ตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้าไม่มีการตอบสนองต่อไฟฟ้าผ่าระดับนาโนวินาทีและต้องใช้ SPD เพื่อให้การป้องกันชั่วคราว
ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่สามารถป้องกันความเสียหายของพวกเขาได้ แรงดันไฟฟ้าเกินและตัวป้องกันการไม่ได้รับการป้องกันการป้องกันการแรงดันไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไปในวิธีที่ง่ายและประหยัด เมื่อใช้ร่วมกับตัวจับไฟกระชากพวกเขาสามารถได้รับการป้องกันในระดับที่สูงขึ้น ไม่ว่าคุณจะอยู่ในพื้นที่ที่มีกริดพลังงานที่ไม่แน่นอนหรือเพียงแค่แสวงหาความอุ่นใจการติดตั้งระบบแรงดันไฟฟ้าเกินและแรงดันไฟฟ้าต่ำเป็นมาตรการที่เป็นประโยชน์ในระยะยาว