2025-05-24
ระบบพลังงานที่ทันสมัยถูกคุกคามด้วยแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว พัลส์แรงดันไฟฟ้าแอมพลิจูดที่สั้นและสูงเหล่านี้มักจะยั่งยืนตั้งแต่นาโนวินาทีถึงมิลลิวินาทีที่เกิดจากการโจมตีด้วยฟ้าผ่าความผันผวนของกริดหรือการสลับอุปกรณ์อุตสาหกรรมสามารถทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความแม่นยำตั้งแต่แล็ปท็อป แม้ว่าเบรกเกอร์วงจรจะมีความสำคัญต่อการป้องกันการโอเวอร์โหลดและวงจรลัด แต่ก็ไม่มีอำนาจต่อระดับไมโครวินาทีที่ผ่านกลไกการสะดุดเครื่องจักรกล บทความนี้จะเจาะลึกลงไปในฟังก์ชั่นที่ Lightning Tarresters สามารถดำเนินการได้ แต่เบรกเกอร์วงจรไม่สามารถทำได้เช่นเดียวกับสาเหตุที่ทั้งคู่ขาดการป้องกันไฟฟ้า
ทั้งคู่สายฟ้าและเบรกเกอร์วงจรเป็นอุปกรณ์ป้องกันในระบบพลังงาน แต่มีความแตกต่างที่สำคัญในการวางตำแหน่งการทำงานหลักการทำงานและสถานการณ์แอปพลิเคชัน
ARESTER SURGE ใช้ส่วนประกอบที่ไม่เชิงเส้นเช่น Metal ออกไซด์ Varistors (MOV) เพื่อดำเนินการแรงดันไฟฟ้าเกินลงในพื้นดินภายในนาโนวินาทีดังนั้นจึงปกป้องอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์จากแรงดันไฟฟ้าทันที (เช่นการโจมตีด้วยฟ้าผ่า) - สิ่งที่เบรกเกอร์วงจรไม่สามารถจัดการได้ ในทางตรงกันข้ามเบรกเกอร์วงจรจะตัดแหล่งจ่ายไฟออกเมื่อมีกระแสไฟฟ้าเกินอย่างต่อเนื่อง (เช่นโอเวอร์โหลดหรือลัดวงจร) และไม่สามารถตอบสนองต่อการเพิ่มขึ้นของระดับไมโครวินาที ตัวจับไฟกระชากปกป้องอุปกรณ์และเบรกเกอร์วงจรปกป้องเส้น
หลายคนต้องการใช้เบรกเกอร์วงจรแทนที่จะเป็นสายฟ้าเพื่อประหยัดเงิน แต่นี่เป็นไปไม่ได้ ทำไม? เพียงแค่อ่านเนื้อหาต่อไปนี้แล้วคุณจะรู้
ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น Lightning Tarresters ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อปราบปรามชั่วคราวแรงดันไฟฟ้ามากเกินไปในขณะที่เบรกเกอร์วงจรทำงานเฉพาะในการตอบสนองกระแสน้ำผิดปกติ(โอเวอร์โหลดหรือลัดวงจร)
ที่เครื่องรางใช้วัสดุต้านทานแบบไม่เชิงเส้นเช่นสังกะสีออกไซด์ (ZNO) ซึ่งนำเสนอสถานะความต้านทานสูง (> 1mΩ) ภายใต้แรงดันไฟฟ้าปกติ อย่างไรก็ตามเมื่อแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าเกณฑ์ความต้านทานจะลดลงอย่างรวดเร็วถึง <1Ωซึ่งเป็นช่องสัญญาณปล่อยต่ำ ลักษณะที่ไม่เชิงเส้นนี้ไม่ได้ถูกครอบงำโดยเบรกเกอร์วงจร
หลังจากเครื่องรางปล่อยกระแสฟ้าผ่าตัวต้านทานแบบไม่เชิงเส้นจะกลับสู่สถานะความต้านทานสูงทันทีและระบบสามารถทำงานต่อไปได้โดยไม่หยุดชะงัก เมื่อการเดินทางเบรกเกอร์ต้องกู้คืนแหล่งจ่ายไฟผ่านการเปิดใหม่ด้วยตนเองหรือแบบอัตโนมัติทำให้เกิดการหยุดชะงักของพลังงาน ในพื้นที่ที่มีพายุฝนฟ้าคะนองบ่อยครั้งการหยุดชะงักดังกล่าวอาจเกิดขึ้นซ้ำ ๆ เนื่องจากการโจมตีด้วยฟ้าผ่าหลายครั้งส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ
เมื่อเบรกเกอร์อยู่ในสถานะเปิดช่องว่างฉนวนจะเกิดขึ้นทั้งสองด้านของการหยุดพัก ในเวลานี้คลื่นฟ้าผ่าหรือแรงดันไฟฟ้าเกินการทำงานอาจได้รับการสะท้อนทั้งหมดในช่วงพักทำให้แอมพลิจูดแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า อันสายฟ้าสามารถติดตั้งได้ที่ด้านเส้นของการหยุดพักเพื่อ จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่สะท้อนออกมา
เนื่องจากเบรกเกอร์สามารถตัดกระแสลัดวงจรได้ แต่ไม่สามารถสกัดกั้นการแพร่กระจายของคลื่นฟ้าผ่าบนตัวนำเครื่องรางสามารถติดตั้งบนตัวนำของเสาและหอคอยบนสายเหนือศีรษะที่มีกิจกรรมฟ้าผ่าบ่อยหรือภูมิประเทศที่ซับซ้อน
เมื่อสวิตช์เชื่อมต่อ (เช่นเบรกเกอร์วงจรที่ติดตั้งบนเสาหรือตัวเลื่อน) เปิดขึ้นสายด้านข้างที่มีชีวิตจะสัมผัสกับความเสี่ยงของการบุกรุกของคลื่นฟ้าผ่าและเบรกเกอร์วงจรไม่สามารถป้องกันการหยุดพักได้ ดังนั้นสำหรับสวิตช์เชื่อมต่อที่มักจะอยู่ในสถานะสแตนด์บายร้อนกอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าจำเป็นต้องติดตั้งในด้านสด
หลังจากคลื่นฟ้าผ่าบุกผ่านด้านแรงดันไฟฟ้าสูงพวกมันอาจจับคู่กับแรงดันไฟฟ้าต่ำผ่านการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวหลายเท่าของแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับการจัดอันดับ ที่สายไฟคลื่นไฟฟ้าในด้านแรงดันไฟฟ้าต่ำจำเป็นต้องสร้างการประสานงานหลายระดับกับด้านแรงดันไฟฟ้าสูงเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าที่เหลือต่ำกว่าค่าความทนทานของอุปกรณ์
ผู้จับกุมไฟกระชากและเบรกเกอร์วงจรไม่ได้อยู่ในความสัมพันธ์แทน แต่เป็นการเติมเต็มซึ่งกันและกัน เบรกเกอร์วงจรมีหน้าที่ควบคุมกระแสไฟฟ้าเกินในขณะที่ตัวจับสายฟ้าจัดการแรงดันไฟฟ้าเกินทันที เพื่อปกป้องอุปกรณ์และสิ่งอำนวยความสะดวกที่ครอบคลุมทั้งคู่เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ การทำความเข้าใจฟังก์ชั่นและข้อ จำกัด ของพวกเขาเป็นกุญแจสำคัญในการสร้างระบบไฟฟ้าที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้มากขึ้น