อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่มีสีดำละลาย มีควัน แตกร้าว หรือไหม้ แสดงว่าได้รับความเค้นทางไฟฟ้าหรือความร้อนอย่างรุนแรง ความเสียหายที่มองเห็นได้ยืนยันว่าเกิดเหตุการณ์รุนแรงขึ้น แต่เพียงอย่างเดียวไม่อาจพิสูจน์ได้ว่าต้นเหตุเดิมคือคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การเลือกใช้งานไม่ถูกต้อง การเดินสาย แรงดันระบบผิดปกติ หรือพลังงานกระชากที่เกินขีดความสามารถของ SPD.
ควรถือว่า SPD ที่ไหม้เสียหายเป็นเหตุการณ์ที่ต้องวินิจฉัยทั้งระบบ รูปแบบการไหม้ต้องพิจารณาร่วมกับฉลากผลิตภัณฑ์ครบถ้วน แรงดันที่วัดได้ การใช้งานแบบ AC หรือ DC รูปแบบการต่อลงดิน การเดินสาย อุปกรณ์ป้องกันต้นทาง และประวัติของเหตุการณ์.
สารบัญ
เหตุใด SPD จึงไหม้เสียหาย?
สาเหตุที่พบบ่อย ได้แก่ แรงดันเกินชั่วคราว, ค่า Uc หรือ Ucpv ที่ไม่เหมาะสม, การใช้งาน AC/DC ผิดประเภท, พลังงานกระชากมากเกินไป, การเสื่อมสภาพของ MOV ซ้ำๆ, ขั้วต่อหลวม, การอาร์กเฉพาะจุด และอุปกรณ์ป้องกันสำรองที่ไม่เหมาะสม.
รอยไหม้ที่มองเห็นได้มักเป็นระยะสุดท้ายของลำดับเหตุการณ์ เหตุการณ์หนึ่งอาจเป็นจุดเริ่มต้นของความขัดข้อง ขณะที่อีกสภาวะหนึ่งทำให้อุณหภูมิและความเสียหายเพิ่มขึ้นต่อไป.
ควรทำอย่างไรทันทีหลังพบ SPD ที่ไหม้เสียหาย?
SPD ที่มีรอยดำ หลอมละลาย มีควัน หรือแตกร้าว ต้องไม่คงอยู่ในสภาวะมีไฟ ต้องดำเนินการแยกและตรวจสอบโดยบุคลากรที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเท่านั้น ตามขั้นตอนความปลอดภัยทางไฟฟ้าและการตัดแยกพลังงานของหน้างาน.
- ทำให้วงจรอยู่ในสภาวะปลอดภัย. แยกวงจรที่ได้รับผลกระทบก่อนสัมผัส SPD, ตลับ, ขั้วต่อ หรือสายตัวนำ.
- อย่าเพิ่งติดตั้งตลับใหม่ทันที. โมดูลใหม่อาจเสียอีกครั้งได้ หากยังมีแรงดันผิดปกติ การเดินสายไม่ถูกต้อง หรือสภาวะกระแสลัดวงจรผิดปกติอยู่.
- ถ่ายภาพการติดตั้งก่อนถอดออก. บันทึกภาพด้านหน้า ด้านข้าง ฐาน ขั้วต่อ สายตัวนำ อุปกรณ์ต้นทาง และฉลากที่ครบถ้วน.
- เก็บรักษาอุปกรณ์ที่ชำรุดไว้. อย่าทิ้งหรือทำความสะอาดตลับและฐานที่เสียหายก่อนการตรวจสอบ.
- ตรวจสอบสาขาการป้องกันทั้งหมด. สาเหตุเดิมอาจอยู่นอกตู้ SPD ที่มองเห็นได้.
ไฟแสดงสถานะสีแดงไม่ใช่สิ่งเดียวกับการไหม้จากภายนอก หน้าต่างสีแดงมักบ่งชี้ว่าเส้นทางการป้องกันได้ขาดออกหรือถึงอายุการใช้งานสิ้นสุดลงแล้ว การไหม้เกรียม การหลอมละลาย หรือควันบ่งชี้ถึงเหตุการณ์ที่รุนแรงกว่าซึ่งต้องมีการสืบสวนหาสาเหตุราก.
กลไกหลัก 5 ประการที่อยู่เบื้องหลังการไหม้เสียหายของ SPD
แทนที่จะมองว่าตัวกระตุ้นที่เป็นไปได้แต่ละอย่างเป็นสาเหตุแยกกัน การทำความเข้าใจกับกลไกทางกายภาพที่ก่อให้เกิดความร้อนและความเสียหายจะมีประโยชน์มากกว่า.
| กลไกการไหม้เสีย | สิ่งที่มักเกิดขึ้น | หลักฐานทั่วไป |
|---|---|---|
| ความร้อนเกินควบคุม | MOV มีการรั่วไหลเพิ่มขึ้นหรือมีกระแสไหลต่อเนื่อง ทำให้อุณหภูมิและกระแสยังคงสูงขึ้นต่อไป. | มีการไหม้เกรียมภายในตลับ การเปลี่ยนสี การเสียรูป หรือความเสียหายของตัวตัดความร้อน. |
| ความร้อนจากการต่อหลวมเฉพาะจุด | การต่อที่หลวม ปนเปื้อน หรือไม่เหมาะสมทำให้มีความต้านทานสูงและเกิดความร้อนเฉพาะจุด. | เกิดการไหม้ที่ศูนย์กลางบนขั้วต่อหนึ่งตัว ตัวนำ ปลอกย้ำ หรือหน้าสัมผัสแบบเสียบ. |
| กระแสขัดข้องต่อเนื่อง | ชิ้นส่วนป้องกันที่เสื่อมสภาพหรือเส้นทางขัดข้องยังคงเชื่อมต่ออยู่นานพอให้กระแสความถี่กำลังหรือกระแส DC เพิ่มความเสียหาย. | ทั้งตลับและฐานหลอมละลาย หน้าสัมผัสเสียหายอย่างรุนแรง หรือเกิดคาร์บอไนซ์อย่างกว้างขวาง. |
| การอาร์กไฟ DC | เส้นทางนำไฟฟ้าหรือเส้นทางอาร์กในวงจร DC ไม่ได้ถูกตัดอย่างปลอดภัยและยังคงให้ความร้อนกับฉนวนโดยรอบ. | เกิดรอยคาร์บอนยาว ความเสียหายรุนแรงระหว่างขั้วต่อหรือจากขั้วต่อสู่ดิน โดยเฉพาะในระบบ PV. |
| พลังงานอิมพัลส์เกิน | เหตุการณ์รุนแรงเพียงครั้งเดียวหรือแรงกระตุ้นหลายครั้งเกินขีดความสามารถด้านกระแสและพลังงานของ SPD. | การแตกฉับพลัน ความเสียหายหลายขั้ว หรือการล้มเหลวหลังจากเหตุการณ์ฟ้าผ่าหรือการสวิตชิ่งที่บันทึกไว้. |
ภาวะลุกลามทางความร้อนจาก TOV, Uc ที่ตั้งไม่ถูกต้อง หรือการเสื่อมสภาพของ MOV อย่างต่อเนื่อง
โดยปกติแล้วแรงดันเกินชั่วขณะจะคงอยู่เพียงช่วงเวลาสั้นมาก แรงดันเกินชั่วคราวสามารถคงอยู่ได้นานกว่ามาก หากแรงดันคร่อม MOV ยังคงสูงกว่าระดับต่อเนื่องที่ปลอดภัย MOV อาจเกิดการรั่วไหลเพิ่มขึ้น เข้าสู่สภาวะนำกระแสต่อเนื่อง หรือขัดข้องจนกลายเป็นสภาวะความต้านทานต่ำ.
เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น พฤติกรรมทางไฟฟ้าของ MOV อาจเปลี่ยนไปอีก ซึ่งอาจทำให้มีกระแสไหลเพิ่มขึ้น ส่งผลให้เกิดภาวะลุกลามทางความร้อน.
สาเหตุที่พบบ่อย ได้แก่:
- การสูญเสียสายนิวทรัลหรืออิมพีแดนซ์ของนิวทรัลสูง
- ความเคลื่อนของแรงดันเฟสต่อนิวทรัล
- การต่อลงดินหรือโหมดการป้องกันไม่ถูกต้อง
- เลือก Uc ต่ำเกินไปสำหรับสภาวะการทำงานของ AC จริง
- เลือก Ucpv ต่ำเกินไปสำหรับแรงดันสูงสุดของสตริง PV
- การรับแรงดันกระชากซ้ำ ๆ และการเสื่อมสภาพของ MOV อย่างต่อเนื่อง
- ความผิดปกติของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลง การไฟฟ้า หรืออินเวอร์เตอร์
ค่า Imax ที่สูงไม่ได้แก้ปัญหาแรงดันเกินต่อเนื่องโดยอัตโนมัติ Imax อธิบายความสามารถรับกระแสอิมพัลส์ตามที่กำหนดเท่านั้น ไม่ได้ทดแทนการเลือก Uc, Ucpv และ TOV ที่ถูกต้อง.
ความร้อนสะสมเฉพาะจุดที่การเชื่อมต่อภายในขั้วต่อหรือหน้าสัมผัสแบบเสียบ
การเชื่อมต่อที่มีความต้านทานสูงสามารถสร้างความร้อนเฉพาะจุดระหว่างการไหลของกระแสปกติหรือการคายประจุจากแรงดันกระชาก ความเสียหายรุนแรงที่สุดอาจคงอยู่ใกล้กับขั้วสกรู จุดเข้าสายเคเบิล หรือหน้าสัมผัสระหว่างตลับกับฐาน.
สาเหตุที่เป็นไปได้ ได้แก่:
- แรงบิดที่ขั้วต่อไม่เพียงพอหรือมากเกินไป
- พื้นที่หน้าตัดของตัวนำไม่ถูกต้อง
- ตัวนำเสียหาย หลวม หรือเสียบเข้าไม่สุด
- ปลอกย้ำสายหรือหางปลาไม่เหมาะสม
- เส้นลวดฝอยหลุดรุ่ยหรือการย้ำสายไม่ดี
- ฝุ่น ความชื้น การกัดกร่อน หรือสิ่งปนเปื้อนที่นำไฟฟ้า
- หน้าสัมผัสแบบเสียบที่หลวมหรือร้อนเกินไป
ขั้วต่อที่ไหม้ไม่ได้พิสูจน์ว่า MOV ล้มเหลวก่อนเสมอไป ขั้วต่อหรือหน้าสัมผัสแบบเสียบอาจเป็นจุดเริ่มต้นของเหตุการณ์ความร้อนนั้น.
กระแสลัดวงจรที่คงอยู่หลังจาก SPD กลายเป็นตัวนำหรือเกิดการลัดวงจร
โดยทั่วไป SPD แบบ MOV จะมีตัวตัดวงจรความร้อนภายใน อย่างไรก็ตาม ตัวตัดวงจรความร้อนและอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินฝั่งต้นทางทำหน้าที่แตกต่างกัน.
หากความขัดข้องภายในอย่างรุนแรงทำให้เกิดเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำ ความเสียหายที่เหลืออยู่จะขึ้นอยู่บางส่วนกับกระแสลัดวงจรที่มีอยู่และการจัดชุดอุปกรณ์ป้องกันสามารถแยกวงจรได้อย่างปลอดภัยหรือไม่.
ความเสียหายอาจรุนแรงขึ้นเมื่อ:
- ไม่มีอุปกรณ์ป้องกันสำรองที่จำเป็น
- พิกัดอุปกรณ์ป้องกันฝั่งต้นทางสูงกว่าค่าที่ผู้ผลิตอนุญาต
- ฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์มีความสามารถในการตัดกระแสไม่เพียงพอ
- ไม่ได้พิจารณากระแสลัดวงจรที่คาดหมาย
- SPD และอุปกรณ์ป้องกันฝั่งต้นทางไม่ได้รับการประสานงานกัน
- ระบบตัดการเชื่อมต่อด้วยความร้อนภายในไม่แยกเหตุการณ์ตามที่ตั้งใจไว้
ไม่มีฟิวส์ เบรกเกอร์ หรืออุปกรณ์ป้องกันพิเศษแบบสากลเพียงชนิดเดียวที่เหมาะกับ SPD ทุกตัว การจัดชุดอุปกรณ์ป้องกันที่ถูกต้องขึ้นอยู่กับ SPD รุ่นนั้นๆ คำแนะนำของผู้ผลิต วงจร และกระแสลัดวงจรที่มีอยู่.
การอาร์ก DC ที่ต่อเนื่องหรือการใช้งาน AC/DC ที่ไม่ถูกต้อง
ไม่ควรติดตั้ง SPD สำหรับ AC บนสตริง PV ระบบแบตเตอรี่ หรือวงจร DC อื่น เว้นแต่รุ่นนั้นๆ ได้รับการระบุพิกัดสำหรับการใช้งาน DC และการกำหนดค่าวงจรดังกล่าวอย่างชัดเจน.
พิกัด AC และ DC ไม่สามารถเปรียบเทียบกันได้โดยดูเพียงตัวเลขแรงดันที่คล้ายกัน การออกแบบวงจรภายใน พฤติกรรมการตัดการเชื่อมต่อ การจัดวางขั้ว และข้อกำหนดในการตัดกระแสขัดข้องอาจแตกต่างกัน.
กระแส DC ไม่ผ่านจุดกระแสเป็นศูนย์ตามธรรมชาติเหมือนกระแส AC ดังนั้นเมื่อเกิดอาร์กหรือเส้นทางนำไฟฟ้าแล้ว การตัดวงจรจึงอาจยากกว่า.
ห้ามเปลี่ยน SPD DC ของ PV ที่เสียด้วย SPD AC เพียงเพราะฉลากทั้งสองระบุ 600 V, 1000 V หรือแรงดันที่ดูคล้ายกัน ค่าเหมาะสมต้องยืนยันจากพิกัดของผู้ผลิตรุ่นนั้นๆ และการกำหนดค่าวงจร.
พลังงานไฟกระชากเกินความสามารถที่ SPD ออกแบบไว้
SPD มีความสามารถในการรับกระแสและพลังงานได้อย่างจำกัด เหตุการณ์รุนแรงเพียงครั้งเดียว อิมพัลส์ที่เกิดซ้ำ หรือการประสานงานที่ไม่เหมาะสมระหว่างอุปกรณ์ป้องกัน Type 1 และ Type 2 อาจทำให้อุปกรณ์ได้รับพลังงานมากกว่าที่ออกแบบให้รองรับ.
| พารามิเตอร์ | อธิบายถึง | เหตุใดจึงสำคัญในกรณีนี้ |
|---|---|---|
| ใน | กระแสคายประจุพิกัดภายใต้เงื่อนไขการทดสอบที่กำหนด. | ช่วยอธิบายความสามารถในการรับอิมพัลส์ของ Type 2 ที่เกิดซ้ำ. |
| IMAX | กระแสคายประจุสูงสุดของ Type 2 ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด. | ค่า Imax ที่สูงขึ้นไม่ได้แก้ไขปัญหา TOV ข้อผิดพลาดในการเดินสาย หรือข้อผิดพลาดในการใช้งาน AC/DC. |
| Iimp | ความสามารถในการรับกระแสอิมพัลส์ฟ้าผ่า ซึ่งโดยปกติจะเกี่ยวข้องกับการทำงานของ Type 1. | มีความสำคัญเมื่ออาจมีกระแสฟ้าผ่าบางส่วนเข้าสู่การติดตั้ง. |
| Up | ระดับการป้องกันแรงดันระหว่างเงื่อนไขการคายประจุที่กำหนด. | ต้องคงการประสานงานกับระดับทนทานต่ออิมพัลส์ของอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน. |
อุณหภูมิแวดล้อมที่สูงอาจลดระยะเผื่อทางความร้อนและเร่งให้กลไกทั้งห้าทำงานเร็วขึ้น แต่โดยปกติจะเป็นเพียงปัจจัยที่ทำให้รุนแรงขึ้นมากกว่าจะเป็นคำอธิบายสาเหตุหลักโดยสมบูรณ์ในตัวมันเอง.
เหตุใด SPD จึงไหม้ แต่เซอร์กิตเบรกเกอร์ไม่ทริป?
ความร้อนเฉพาะจุดที่รุนแรงไม่ได้ก่อให้เกิดโปรไฟล์กระแสที่ทำให้เบรกเกอร์ด้านต้นทางตัดอย่างรวดเร็วเสมอไป.
เบรกเกอร์อาจยังคงปิดอยู่เนื่องจาก:
- เหตุการณ์นั้นเป็นอิมพัลส์ที่สั้นมาก ไม่ใช่กระแสเกินที่เกิดขึ้นต่อเนื่อง
- ความขัดข้องความต้านทานสูงทำให้เกิดความร้อนเฉพาะจุดโดยที่กระแสรวมไม่ได้สูงมาก
- กระแสยังต่ำกว่าค่าทริปแบบทันทีของเบรกเกอร์
- เส้นทางของความขัดข้องไม่ได้ผ่านอุปกรณ์ป้องกันที่คาดไว้
- เบรกเกอร์ไม่ได้ประสานงานกับ SPD
- พิกัดของอุปกรณ์ด้านต้นทางสูงกว่าค่าการสำรองป้องกันที่ผู้ผลิต SPD อนุญาต
- การเกิดอาร์กภายในหรือการหลุดต่อได้สร้างเส้นทางกระแสแบบไม่ต่อเนื่องที่ซับซ้อน
อุปกรณ์ป้องกันที่ไม่เหมาะสมอาจทริปโดยไม่จำเป็นระหว่างการคายประจุจากแรงดันกระชากตามปกติ หรืออาจไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของการติดตั้ง โปรดตรวจสอบคำแนะนำในการประสานงานของผู้ผลิต SPD คุณลักษณะของอุปกรณ์ป้องกัน และกระแสลัดวงจรคาดหมาย.
SPD ที่ไหม้เสียหายหมายความว่าสินค้ามีคุณภาพไม่ดีหรือไม่?
ไม่จำเป็นเสมอไป ข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์เป็นสาเหตุที่เป็นไปได้อย่างหนึ่ง แต่ลักษณะภายนอกที่เหมือนกันอาจเกิดจากแรงดันไฟฟ้าผิดปกติ การใช้งานไม่ถูกต้อง การเชื่อมต่อไม่ดี การป้องกันที่ไม่เหมาะสม หรือพลังงานที่มากเกินไป.
ข้อค้นพบต่อไปนี้ช่วยกำหนดว่าควรให้ความสำคัญกับแนวทางการสืบสวนใดมากกว่า.
| ผลการตรวจพบ | สอดคล้องกับปัญหาของระบบหรือการใช้งานมากกว่า | สอดคล้องกับปัญหาที่อาจเกิดจากผลิตภัณฑ์มากกว่า |
|---|---|---|
| SPD หลายยี่ห้อเกิดความล้มเหลวซ้ำ ๆ ในตำแหน่งติดตั้งเดียวกัน | เป็นข้อบ่งชี้ที่ชัดเจน | เป็นข้อบ่งชี้ที่อ่อนกว่า |
| แรงดันไฟฟ้าขณะทำงานที่วัดได้เกินค่า Uc หรือ Ucpv | เป็นข้อบ่งชี้ที่ชัดเจน | ไม่ได้พิสูจน์ว่าผลิตภัณฑ์มีข้อบกพร่อง |
| มีการติดตั้ง SPD สำหรับ AC บนวงจร DC ที่ไม่ได้รับอนุมัติ | ข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนมาก | ข้อบ่งชี้ที่อ่อนกว่า |
| การไหม้กระจุกตัวอยู่ที่ขั้วต่อที่หลวมหรือเตรียมไม่ถูกต้อง | เป็นข้อบ่งชี้ที่ชัดเจน | จะยิ่งอ่อนลง เว้นแต่การออกแบบขั้วต่อจะมีข้อบกพร่อง |
| ล็อตเดียวกันแสดงความเสียหายภายในที่คล้ายกันในโครงการที่ออกแบบถูกต้องแต่ไม่เกี่ยวข้องกัน | เป็นข้อบ่งชี้ที่อ่อนกว่า | ข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนซึ่งต้องมีการสอบสวนล็อต |
| ค่าพิกัด การเดินสาย แรงดันไฟฟ้า และการป้องกันได้รับการตรวจยืนยันแล้ว แต่เครื่องที่เหมือนกันยังคงขัดข้องซ้ำๆ | เป็นข้อบ่งชี้ที่อ่อนกว่า | ข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนกว่า |
| การบัดกรีภายใน หน้าสัมผัส อุปกรณ์ตัดความร้อน หรือการประกอบชิ้นส่วนมีความผิดปกติ | ข้อบ่งชี้ที่อ่อนกว่า | เป็นข้อบ่งชี้ที่ชัดเจน |
| ฉลาก ขอบเขตของใบรับรอง หรือโครงสร้างภายในไม่ตรงกับค่าพิกัดที่อ้าง | ข้อบ่งชี้ที่อ่อนกว่า | ข้อบ่งชี้ที่ชัดเจนมาก |
ตารางนี้ช่วยกำหนดว่าควรตรวจสอบอะไรต่อไป ความรับผิดชอบขั้นสุดท้ายอาจต้องอาศัยการวัดหน้างาน บันทึกล็อต ตัวอย่างที่เก็บไว้ การตรวจสอบภายใน และการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการอิสระ.
การสอบสวนซัพพลายเออร์ที่น่าเชื่อถือควรมีอะไรบ้าง?
- การยืนยันหมายเลขรุ่นและหมายเลขล็อตให้ครบถ้วน
- การเปรียบเทียบกับบันทึกการผลิตและการตรวจสอบ
- การตรวจทานตัวอย่างที่เก็บไว้จากล็อตเดียวกัน หากมี
- การตรวจสอบภายในของตลับ หน้าสัมผัส และกลไกตัดการทำงาน
- การเปรียบเทียบระหว่างสภาวะแรงดันไฟฟ้าของภาคสนามกับพิกัดของผลิตภัณฑ์
- ทบทวนการป้องกันต้นทางและการเดินสาย
- ข้อสรุปที่ชัดเจน แยกข้อเท็จจริงที่ยืนยันแล้วออกจากสาเหตุที่เป็นไปได้
รูปแบบการไหม้ของ SPD บอกอะไรได้บ้าง?
ตำแหน่งและรูปร่างของความเสียหายที่มองเห็นได้สามารถช่วยกำหนดได้ว่าควรตรวจสอบอะไรเป็นอันดับแรก รอยไหม้เป็นเพียงเบาะแสในการสืบสวน ไม่ใช่ข้อพิสูจน์สุดท้าย.
| ลักษณะที่มองเห็นได้ | ทิศทางการสืบสวนเบื้องต้น | หลักฐานที่ต้องรวบรวม |
|---|---|---|
| รอยไหม้เกรียมกระจุกตัวอยู่ภายในตลับ | ตรวจสอบ thermal runaway, TOV, Uc หรือ Ucpv, การเสื่อมสภาพซ้ำๆ และความเค้นจากไฟกระชาก. | ป้ายกำกับครบถ้วน แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ ประวัติเหตุการณ์ และการตรวจสอบภายใน. |
| การไหม้กระจุกตัวที่ขั้วต่อแบบสกรู | ตรวจสอบการเสียบ การขันแรงบิด ขนาดตัวนำ ปลอกย้ำ สิ่งปนเปื้อน และการเกิดอาร์กเฉพาะจุด. | ภาพถ่ายระยะใกล้ของขั้วต่อ ตัวอย่างตัวนำ และบันทึกแรงบิด. |
| ตลับไหม้ แต่ฐานดูเหมือนยังสมบูรณ์ | ตรวจสอบความขัดข้องระดับโมดูล แต่ห้ามสรุปว่าหน้าสัมผัสฐานยังปลอดภัย. | รุ่นฐาน สภาพหน้าสัมผัส การเปลี่ยนสี และการตรวจสอบทางไฟฟ้า. |
| ตลับและฐานหลอมละลายทั้งคู่ | ตรวจสอบกระแสขัดข้องที่ต่อเนื่อง ความร้อนที่หน้าสัมผัส และการประสานงานของอุปกรณ์ป้องกัน. | อุปกรณ์ต้นทาง ข้อมูลลัดวงจร และการเดินสายของสาขาอย่างครบถ้วน. |
| หลายโพลเสียหายพร้อมกัน | ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าเกินของระบบ, เหตุการณ์กระชากแบบ common-mode, เหตุการณ์ที่สายนิวทรัล หรือเหตุการณ์พลังงานสูง. | บันทึกแรงดันไฟฟ้า, การจัดวางระบบกราวด์ และอุปกรณ์ที่เสียหายอื่นๆ. |
| โพลหนึ่งไหม้ซ้ำๆ | ตรวจสอบแรงดันคร่อมเส้นทางนั้น, สภาวะระหว่างโพลกับกราวด์ และความร้อนเฉพาะจุดที่เกิดซ้ำ. | การวัดแบบแยกแต่ละโพลและแผนผังการเดินสาย. |
| SPD ฝั่ง DC ของ PV มีรอยทางคาร์บอนยาว | ตรวจสอบพิกัด DC, Ucpv, ขั้ว, โทโพโลยีของวงจร และความไม่สอดคล้องระหว่าง AC/DC. | ค่า Voc ของสตริง, อุณหภูมิออกแบบต่ำสุด และฉลากรุ่นเต็ม. |
ฐานฟิวส์ เทอร์มินัลบล็อก หรือตัวเรือนที่ไหม้อย่างรุนแรง ไม่ควรนำกลับมาใช้ใหม่เพียงเพราะดูเหมือนว่ายังคงสภาพสมบูรณ์ทางกลไก
การวินิจฉัยการไหม้เสียหายแตกต่างกันอย่างไรระหว่าง SPD สำหรับ AC และ PV DC?
แผงจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับ
- แรงดันไฟฟ้า L-N และ L-L ที่กำหนดและที่วัดได้
- ความต่อเนื่องของสายนิวทรัลและประวัติการสูญเสียนิวทรัล
- รูปแบบการต่อลงดินแบบ TN, TT หรือ IT
- ค่า Uc สำหรับแต่ละเส้นทางการป้องกัน
- รูปแบบการจัดวางแบบ 3+1 เทียบกับ 4+0
- การประสานงานของอุปกรณ์ป้องกันต้นทาง
- กระแสลัดวงจรที่คาดหมาย
กล่องรวมสาย PV DC หรืออินพุตอินเวอร์เตอร์
- แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดสูงสุดของสตริง
- การแก้ไขค่า Voc ที่อุณหภูมิต่ำสุด
- จำนวนโมดูลที่ต่ออนุกรมกัน
- ค่า Ucpv และพิกัด DC ที่แน่นอน
- แรงดันไฟฟ้าขั้วบวกและขั้วลบเทียบกับดิน
- ขั้วไฟฟ้าและการกำหนดค่าวงจร
- กระแสไฟฟ้าลัดวงจร DC และพฤติกรรมการแยกส่วน
ต้องเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับระบบโซลาร์เซลล์ (PV) ตามการออกแบบแผงโซลาร์เซลล์จริง ระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง (DC class) ที่ระบุไว้ในผลิตภัณฑ์อินเวอร์เตอร์เพียงอย่างเดียว ไม่สามารถยืนยันแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่แต่ละเส้นทางของ SPD จะได้รับได้
ต้องใช้อะไรเป็นหลักฐานบ้างเพื่อระบุว่าเหตุใด SPD จึงไหม้?
ภาพถ่ายระยะใกล้เพียงภาพเดียวของบริเวณที่มืดที่สุดไม่เพียงพอสำหรับการวินิจฉัยที่น่าเชื่อถือ
| ข้อมูล | เหตุใดจึงสำคัญ | สิ่งที่ต้องจัดเตรียม |
|---|---|---|
| ฉลากของ SPD ฉบับสมบูรณ์ | ยืนยันรุ่น, พิกัด AC/DC, ค่า Uc หรือ Ucpv, ประเภท และพิกัดกระแสไฟฟ้า | ภาพถ่ายด้านหน้าและด้านข้างที่ชัดเจน |
| ตำแหน่งที่เกิดความเสียหาย | แยกแยะความเสียหายระหว่างตลับอุปกรณ์, ขั้วต่อ, ฐานสัมผัส และตัวนำ | ภาพถ่ายด้านหน้า, ด้านหลัง, ด้านข้าง, ขั้วต่อ และฐาน |
| แรงดันระบบ | แสดงให้เห็นว่า SPD ได้รับแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องที่ไม่เหมาะสมหรือไม่ | แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดและค่าที่วัดได้จริง |
| การใช้งาน AC หรือ DC | ยืนยันว่าพิกัดของผลิตภัณฑ์ตรงกับวงจรหรือไม่ | แผนภาพเส้นเดี่ยวและข้อมูลอุปกรณ์ |
| รูปแบบการต่อลงดิน | การเปลี่ยนแปลงการรับแรงดันไฟฟ้าและโหมดการป้องกัน | คำอธิบายและแผนภาพของระบบ TN-S, TN-C-S, TT หรือ IT |
| การป้องกันสำรอง | ช่วยให้สามารถตรวจสอบการประสานงานของกระแสลัดวงจรได้ | รุ่น พิกัด และความสามารถในการตัดกระแสของฟิวส์หรือเบรกเกอร์ |
| ตัวนำและจุดเชื่อมต่อ | ช่วยระบุความร้อนและการเกิดอาร์คที่จุดเชื่อมต่อ | ขนาดสายเคเบิล ประเภทของปลอกหุ้มหรือหัวต่อ ความยาว และบันทึกค่าแรงบิด |
| ประวัติเหตุการณ์ | ช่วยแยกแยะระหว่างฟ้าผ่า การสวิตชิ่ง แรงดันเกินชั่วขณะ (TOV) นิวทรัลขาด และการเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน | วันที่ สภาพอากาศ การแจ้งเตือน ไฟฟ้าดับ และความเสียหายในบริเวณใกล้เคียง |
| ประวัติรุ่นการผลิตและการติดตั้ง | ช่วยระบุสภาวะของหน้างานที่เกิดขึ้นซ้ำหรือรูปแบบที่อาจเกี่ยวข้องกับรุ่นการผลิต | วันที่ติดตั้ง จำนวนที่ได้รับผลกระทบ หมายเลขรุ่นการผลิต และกรณีที่เคยเกิดขึ้นก่อนหน้า |
ต้องการความช่วยเหลือในการตรวจสอบ SPD ที่ไหม้เสียหายหรือไม่?
โปรดส่งภาพถ่ายที่ชัดเจนของฉลาก บริเวณที่เสียหาย ฐาน จุดเชื่อมต่อ และอุปกรณ์ต้นทาง พร้อมระบุแรงดันไฟฟ้าของระบบ การใช้งานแบบ AC หรือ DC แผนผังการเดินสาย และข้อมูลการป้องกัน
ขั้นตอนการทำงานวินิจฉัยการไหม้เสียหายของ SPD แบบทีละขั้นตอน
- ยืนยันว่าวงจรมีความปลอดภัย ห้ามตรวจสอบหรือถอดอุปกรณ์ SPD ขณะที่มีกระแสไฟฟ้า
- บันทึกข้อมูลการติดตั้งเดิม ถ่ายภาพมุมกว้างและระยะใกล้ก่อนเคลื่อนย้ายตัวนำไฟฟ้า
- ระบุจุดศูนย์กลางของความเสียหาย ตรวจสอบว่าเหตุการณ์เริ่มต้นที่ตลับอุปกรณ์ ฐาน ขั้วต่อ หรือตัวนำไฟฟ้า
- ตรวจสอบรุ่นผลิตภัณฑ์ให้ครบถ้วน ตลับหมึกและฐานอาจมีรหัสรุ่นที่แตกต่างกัน
- ยืนยันความเหมาะสมของกระแสไฟฟ้าแบบ AC หรือ DC ตรวจสอบการใช้งานตามพิกัดที่กำหนดอย่างแม่นยำ
- เปรียบเทียบค่า Uc หรือ Ucpv กับแรงดันไฟฟ้าจริง รวมถึงสภาวะการทำงานที่ผิดปกติและสภาวะสูงสุด
- ตรวจสอบการเดินสายไฟและการต่อสายดิน ยืนยันว่าเส้นทางการป้องกันทุกจุดเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง
- ตรวจสอบขั้วต่อและจุดสัมผัส ตรวจสอบปัญหาเรื่องแรงบิด ปลอกหุ้มสายไฟ การกัดกร่อน การเปลี่ยนสี และการเกิดคาร์บอน
- ทบทวนระบบป้องกันสำรอง เปรียบเทียบอุปกรณ์จริงกับข้อกำหนดของผู้ผลิต
- ตรวจสอบประวัติเหตุการณ์ ทบทวนสัญญาณเตือนเกี่ยวกับฟ้าผ่า, TOV, การสูญเสียความเป็นกลาง, การสลับสัญญาณ และอินเวอร์เตอร์
- เปรียบเทียบกับความล้มเหลวอื่นๆ ตรวจสอบว่ารูปแบบดังกล่าวเป็นปัญหาเฉพาะไซต์ เฉพาะรุ่น หรือเกี่ยวข้องกับชุดการผลิต
- แก้ไขสาเหตุต้นตอก่อนทำการเปลี่ยนอุปกรณ์ อุปกรณ์ SPD ใหม่เพียงอย่างเดียวไม่ใช่การแก้ไขปัญหาที่สมบูรณ์
สามารถเปลี่ยนเฉพาะตลับ SPD แบบเสียบได้หรือไม่?
ในบางกรณี แต่ต้องทำหลังจากตรวจสอบฐาน หน้าสัมผัส ขั้วต่อ และสาขาการป้องกันทั้งหมดแล้วเท่านั้น
การเปลี่ยนเฉพาะตลับอาจทำได้เมื่อ:
- ฐานไม่มีรอยแตก การละลาย หรือคราบคาร์บอน
- หน้าสัมผัสแบบเสียบไม่มีร่องรอยความร้อนสูงเกินหรือการสูญเสียแรงกด
- ขั้วต่อและตัวนำไฟฟ้ายังคงอยู่ในสภาพสมบูรณ์
- ระบุและแก้ไขสาเหตุต้นตอเรียบร้อยแล้ว
- ตลับใหม่ได้รับการรับรองให้ใช้กับฐานรุ่นนั้นโดยเฉพาะ
- ผู้ผลิตอนุญาตให้เปลี่ยนเฉพาะตลับได้
เปลี่ยนอุปกรณ์ SPD ทั้งชุดเมื่อ:
- ฐานมีการละลาย แตก บิดเบี้ยว หรือมีคราบคาร์บอน
- หน้าสัมผัสไหม้ หลวม หรือเปลี่ยนสี
- ฉนวนของขั้วต่อได้รับความเสียหาย
- ไม่สามารถตรวจสอบความเข้ากันได้
- การกำหนดค่าหรือพิกัดเดิมไม่ถูกต้อง
- สาเหตุยังคงไม่ได้รับการแก้ไขหลังจากเกิดการไหม้อย่างรุนแรง
วิธีเลือก SPD สำหรับเปลี่ยนที่ถูกต้อง
| พารามิเตอร์ | สิ่งที่ต้องตรวจสอบ | ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย |
|---|---|---|
| พิกัด AC หรือ DC | โปรดยืนยันวงจรที่แน่นอนและการใช้งานที่ได้รับการรับรอง | การใช้รุ่น AC กับวงจร PV DC |
| Uc หรือ Ucpv | คำนวณจากแรงดันไฟฟ้าขณะทำงานต่อเนื่องและสูงสุดจริง | การเลือกจากแรงดันไฟฟ้าของระบบที่กำหนดเพียงอย่างเดียว |
| ประเภท SPD | ยืนยันประเภท 1, ประเภท 2 หรือประเภท 1+2 ตามตำแหน่งการติดตั้ง | การใช้ประเภท 2 ในจุดที่อาจมีกระแสฟ้าผ่าบางส่วนเข้ามา |
| In, Imax หรือ Iimp | จับคู่ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าให้สอดคล้องกับแนวคิดการป้องกัน | การสันนิษฐานว่าค่า Imax ที่สูงที่สุดจะแก้ไขปัญหาได้ทุกกรณี |
| Up | ประสานงานกับค่าแรงดันกระชากที่อุปกรณ์ป้องกันสามารถทนได้ | การเพิ่มค่า Uc โดยไม่ได้ตรวจสอบระดับการป้องกัน |
| โหมดการป้องกัน | ยืนยันการจัดวางแบบ L-N, L-PE, N-PE หรือขั้ว PV ลงกราวด์ | การเปลี่ยนจาก 3+1 เป็น 4+0 โดยไม่ตรวจสอบระบบสายดิน |
| สภาวะกระแสลัดวงจร | ตรวจสอบกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นและคำแนะนำของผู้ผลิต | การละเลยกระแสลัดวงจรที่มีอยู่ |
| การป้องกันสำรอง | ประสานงานประเภท พิกัด และความสามารถในการตัดกระแสของฟิวส์หรือเบรกเกอร์ | การใช้อุปกรณ์ป้องกันอเนกประสงค์เพียงตัวเดียวสำหรับ SPD ทุกประเภท |
| ความเข้ากันได้ของฐานอุปกรณ์ | ตรวจสอบความถูกต้องของการจับคู่ระหว่างตลับอุปกรณ์และฐาน | การอนุมานว่าขนาดที่ใกล้เคียงกันหมายถึงความเข้ากันได้ |
| การรับรอง | ยืนยันขอบเขตตามมาตรฐาน IEC, EN, UL หรือเอกสารโครงการที่กำหนด | การตรวจสอบเพียงฉลากแทนที่จะตรวจสอบขอบเขตของใบรับรอง |
ให้ถือว่า SPD ที่ไหม้เป็นเหตุการณ์ที่ต้องวินิจฉัย ไม่ใช่เพียงการสั่งซื้ออะไหล่ การเปลี่ยนทดแทนต้องจัดการทั้งอุปกรณ์ที่เสียหายและสภาวะทางไฟฟ้าที่เป็นสาเหตุหรือทำให้ความเสียหายรุนแรงขึ้น
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ SPD ที่ไหม้เสียหาย
การที่ SPD ถูกเผาเสมอไปหมายถึงคุณภาพสินค้าที่ไม่ดีหรือไม่?
ไม่เสมอไป ข้อบกพร่องของผลิตภัณฑ์เป็นเพียงสาเหตุหนึ่งที่เป็นไปได้ แต่ TOV, ค่า Uc หรือ Ucpv ที่ไม่ถูกต้อง, การใช้ AC/DC ผิดประเภท, พลังงานจากไฟกระชากที่มากเกินไป, การเชื่อมต่อที่หลวม, ข้อผิดพลาดในการเดินสาย และการป้องกันกระแสลัดวงจรที่ไม่เหมาะสมล้วนสามารถสร้างความเสียหายในลักษณะเดียวกันได้ ข้อสรุปควรเป็นไปตามหลักฐานที่ครบถ้วน
ฟ้าผ่าสามารถทำให้ SPD เบิร์นหรือหลอมละลายได้หรือไม่?
ใช่ เหตุการณ์ที่เกี่ยวข้องกับฟ้าผ่าที่รุนแรงหรือเกิดขึ้นซ้ำๆ อาจเกินขีดความสามารถด้านกระแสและพลังงานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ได้ รอยไหม้ที่มองเห็นได้อาจขยายวงกว้างขึ้นจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรความถี่ไฟฟ้าหรือกระแสตรงที่ไหลต่อเนื่อง
SPD สามารถไหม้โดยไม่ต้องมีการโจมตีจากฟ้าผ่าได้หรือไม่?
ใช่ การสูญเสียสายนิวทรัล, แรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะ, ความผิดปกติของระบบสาธารณูปโภค, เหตุการณ์จากการสับสวิตช์, การเลือกแรงดันไฟฟ้าผิด, ความร้อนที่ขั้วต่อ, การใช้งานไฟฟ้ากระแสสลับ/กระแสตรงผิดประเภท และข้อบกพร่องภายใน ล้วนสามารถก่อให้เกิดความเสียหายรุนแรงได้โดยไม่จำเป็นต้องเกิดจากฟ้าผ่า
ทำไม SPD ถึงเผาไหม้แต่เบรกเกอร์ไม่หลุด?
ความร้อนเฉพาะจุดที่รุนแรงอาจเกิดขึ้นได้โดยไม่ทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าที่ถึงเกณฑ์การตัดวงจรทันทีของเบรกเกอร์ การกระตุ้นด้วยแรงดันไฟฟ้าช่วงสั้น, ความผิดปกติที่มีความต้านทานสูง, การเกิดอาร์คเป็นระยะ หรือการประสานงานของอุปกรณ์ป้องกันที่ไม่เหมาะสม อาจส่งผลให้เบรกเกอร์ตอบสนองแตกต่างกันออกไป
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับไฟฟ้ากระแสสลับ (AC SPD) สามารถไหม้ได้เมื่อใช้งานในระบบโซลาร์กระแสตรง (DC) หรือไม่?
ใช่ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับ AC อาจมีคุณลักษณะด้านแรงดัน วงจร และการตัดการเชื่อมต่อที่ไม่เหมาะสมสำหรับการทำงานกับ DC ควรใช้เฉพาะรุ่นที่ระบุพิกัดอย่างชัดเจนสำหรับแรงดัน PV DC และการกำหนดค่าวงจรที่ตรงตามข้อกำหนดเท่านั้น.
ขั้วต่อที่หลวมสามารถทำให้ SPD เปลี่ยนเป็นสีดำได้หรือไม่?
ใช่ การเชื่อมต่อที่หลวมหรือมีความต้านทานสูงสามารถทำให้เกิดความร้อนสะสมและการเกิดอาร์คได้ หากพบความเสียหายรุนแรงที่สุดใกล้กับขั้วต่อ ให้ตรวจสอบแรงบิด, การเตรียมสายไฟ, ปลอกหุ้มปลายสาย, ขนาดตัวนำ, การกัดกร่อน และหน้าสัมผัสแบบเสียบ
ควรเลือกค่า Uc ที่สูงขึ้นหลังจากที่ SPD ไหม้หรือไม่?
ไม่เสมอไป ขั้นแรกให้ยืนยันแรงดันไฟฟ้าต่อเนื่องที่แท้จริง, รูปแบบการต่อลงดิน, โหมดการป้องกัน และความเสี่ยงจากแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (TOV) ค่า Uc ที่สูงขึ้นอาจช่วยเพิ่มระยะห่างของแรงดันไฟฟ้า แต่อาจส่งผลต่อระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าได้เช่นกัน
Imax ที่สูงขึ้นจะช่วยป้องกัน SPD ไม่ให้ไหม้ได้หรือไม่?
ไม่ทุกกรณี ค่า Imax ที่สูงขึ้นไม่สามารถแก้ไขปัญหา TOV, การเลือกค่า Uc ผิด, การใช้งานไฟฟ้ากระแสสลับ/กระแสตรงผิดประเภท, ขั้วต่อหลวม, ข้อผิดพลาดในการเดินสาย หรือการป้องกันสำรองที่ไม่เหมาะสมได้
ฉันสามารถเปลี่ยนเฉพาะโมดูลแบบเสียบได้หรือไม่?
สามารถทำได้เฉพาะในกรณีที่ฐาน, หน้าสัมผัส, ขั้วต่อ และตัวนำยังคงอยู่ในสภาพสมบูรณ์ ไม่ได้รับความเสียหาย, ได้รับการแก้ไขสาเหตุของความล้มเหลวแล้ว และตลับอะไหล่ที่นำมาเปลี่ยนได้รับการรับรองให้ใช้กับฐานนั้นๆ ได้อย่างถูกต้อง
ฉันควรส่งอะไรให้ซัพพลายเออร์ SPD เพื่อการวินิจฉัย?
กรุณาส่งภาพถ่ายของฉลากทั้งหมด ส่วนที่เสียหาย ฐาน ขั้วต่อ สายไฟ และอุปกรณ์ป้องกันต้นทาง นอกจากนี้โปรดระบุแรงดันไฟฟ้าของระบบ การใช้งานแบบ AC หรือ DC รูปแบบการต่อลงดิน แผนผังการเดินสาย ขนาดตัวนำ วันที่ติดตั้ง หมายเลขล็อต และรายละเอียดเหตุการณ์.
การทบทวนทางเทคนิคและแหล่งอ้างอิง
คู่มือนี้ได้รับการทบทวนเพื่อเป็นแหล่งข้อมูลการวินิจฉัยเชิงปฏิบัติสำหรับธุรกิจแบบ B2B การระบุสาเหตุความล้มเหลวขั้นสุดท้ายอาจจำเป็นต้องอาศัยการวัดค่าในพื้นที่, การตรวจสอบแบบทำลายสภาพ หรือการวิเคราะห์โดยห้องปฏิบัติการอิสระ
ข้อมูลอ้างอิงทางเทคนิค
- IEC 61643-11 — อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแรงดันต่ำสำหรับระบบไฟฟ้ากระแสสลับ: ข้อกำหนดและวิธีการทดสอบ
- IEC 61643-31 — อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์: ข้อกำหนดและวิธีการทดสอบ
- คำแนะนำจากผู้ผลิตสำหรับ Uc, Ucpv, พฤติกรรม TOV, การป้องกันสำรอง และการป้องกันต้นทางสูงสุดที่อนุญาต
- ข้อกำหนดเฉพาะโครงการสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้า ระบบป้องกันฟ้าผ่า และกระแสลัดวงจร
ต้องการคำแนะนำในการเลือก SPD ทดแทนหรือไม่?
ส่งรูปถ่าย SPD ที่เสียหายของคุณ พร้อมฉลากรุ่นที่สมบูรณ์ แรงดันไฟฟ้าของระบบ แผนผังการเดินสาย และข้อมูลการป้องกันสำรอง LEEYEE สามารถช่วยคุณระบุแนวทางการตรวจสอบและยืนยันพารามิเตอร์การเปลี่ยนทดแทนสำหรับ AC หรือ PV DC ที่เหมาะสมได้
หมายเหตุทางเทคนิค: หน้านี้สนับสนุนการตรวจสอบเบื้องต้นและการเลือกอุปกรณ์ทดแทน ไม่สามารถใช้แทนการทดสอบทางไฟฟ้าที่หน้างาน คำแนะนำเฉพาะของผู้ผลิต หรือรายงานความล้มเหลวจากห้องปฏิบัติการอย่างเป็นทางการได้
