คู่มือวิศวกรรมการจ่ายกำลังไฟฟ้าและอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับ UPS
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับ UPS ยังคงมีความจำเป็นในระบบ UPS เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมหลายแห่ง เนื่องจากตัว UPS เองไม่สามารถทดแทนการป้องกันไฟกระชากในระดับการจ่ายไฟฟ้าที่ประสานงานกันได้ จำเป็นต้องมีการประเมินเส้นทางไฟฟ้าส่วนอินพุตปกติ, สแตติกบายพาส, เมนเทนแนนซ์บายพาส และการจ่ายไฟฟ้าขาออกแยกจากกัน
ปกป้องอินพุตปกติของ UPS โดยประเมินแหล่งจ่ายไฟสำรอง (bypass) ทุกแหล่งว่าเป็นเส้นทางตรงที่อาจส่งผลต่อโหลดวิกฤต และติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เอาต์พุตเฉพาะเมื่อโครงสร้างของ UPS และระบบจ่ายไฟปลายทางมีความเสี่ยงต่อไฟกระชากที่ชัดเจนเท่านั้น
สารบัญ
เครื่องสำรองไฟ (UPS) จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากหรือไม่?
ใช่ แต่คำว่า “อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก” สามารถอธิบายผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันได้สองประเภท คู่มือนี้เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแบบติดตั้งบนแผงสำหรับระบบ UPS ในเชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม และศูนย์ข้อมูล ไม่ใช่ปลั๊กพ่วงทั่วไป
รางปลั๊กไฟขนาดเล็กหรืออุปกรณ์ที่ใช้ ณ จุดใช้งาน ซึ่งติดตั้งไว้ใกล้กับอุปกรณ์สำนักงานหรืออุปกรณ์ของผู้บริโภค อุปกรณ์นี้ไม่สามารถใช้ทดแทนการป้องกันแบบประสานงานที่แผงจ่ายไฟขาเข้าของเครื่องสำรองไฟ (UPS) ได้
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบต่อขนานที่ติดตั้งไว้ที่แผงจ่ายไฟขาเข้า, ทางผ่าน (bypass) หรือแผงจ่ายไฟปลายทาง โดยการเลือกใช้อุปกรณ์จะพิจารณาจากแรงดันไฟฟ้าของระบบ, การต่อลงดิน, ตำแหน่งการติดตั้ง และสภาวะความผิดปกติ
เหตุใดเครื่องสำรองไฟ (UPS) จึงไม่สามารถทดแทนอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากได้
UPS และ SPD แก้ปัญหาทางไฟฟ้าที่แตกต่างกัน โดย UPS จะทำหน้าที่รักษาความต่อเนื่องของกระแสไฟฟ้า ส่วน SPD จะทำหน้าที่จำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะและเบี่ยงเบนกระแสไฟกระชากก่อนที่จะสร้างความเสียหายให้กับ UPS หรืออุปกรณ์ที่เชื่อมต่ออยู่
หน้าที่หลักของ UPS คือ
- การรักษาการจ่ายกระแสไฟฟ้าในระหว่างที่เกิดเหตุขัดข้อง
- การจัดสรรเวลาสำหรับการเริ่มทำงานของเครื่องปั่นไฟหรือการปิดระบบอย่างเป็นขั้นตอน
- การแก้ไขความผิดปกติของแรงดันไฟฟ้าหรือความถี่ที่กำหนด
- การจ่ายโหลดวิกฤตผ่านอินเวอร์เตอร์หรือบายพาส
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ภายนอกมีหน้าที่หลักในการ
- การเบี่ยงเบนกระแสไฟกระชากก่อนที่จะเข้าถึงส่วนประกอบของเครื่องสำรองไฟ (UPS)
- การจำกัดแรงดันไฟฟ้าที่ปรากฏที่ขั้วต่อของเครื่องสำรองไฟ (UPS)
- การป้องกันวงจรเรียงกระแส สวิตช์ไฟฟ้าสถิต และวงจรควบคุม
- การจัดให้มีการป้องกันการจ่ายไฟที่สามารถเปลี่ยนทดแทนและตรวจสอบได้
เครื่องสำรองไฟ (UPS) ทำหน้าที่จ่ายพลังงานให้กับโหลด ในขณะที่อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ทำหน้าที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ ทั้งสองฟังก์ชันนี้ไม่สามารถทดแทนกันได้
Eaton ระบุว่าวงจรป้องกันไฟกระชากของ UPS โดยทั่วไปมีไว้เพื่อจัดการกับส่วนที่เหลือของไฟกระชากขนาดใหญ่มากกว่าที่จะรับมือกับเหตุการณ์ทั้งหมด นอกจากนี้ยังแนะนำให้มีการป้องกันสำหรับอินพุตของ UPS และวงจรบายพาสที่เกี่ยวข้อง รวมถึงบายพาสสำหรับการบำรุงรักษาด้วยตนเอง [1] [2]
ประเมินทุกเส้นทางที่อาจส่งกระแสไฟฟ้าไปยังโหลดวิกฤต
ตำแหน่งของ SPD จะต้องอ้างอิงตามแผนผังเส้นเดี่ยว (Single-line diagram) ของโครงการ การติดตั้ง SPD ไว้ข้างตู้ UPS เพียงจุดเดียวไม่สามารถรับประกันได้ว่าเส้นทางการทำงานและการบำรุงรักษาทุกเส้นทางจะได้รับการป้องกัน
อินพุตของวงจรเรียงกระแสปกติ
โดยปกติแล้วจะเป็นตำแหน่งที่ชัดเจนที่สุดสำหรับการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ประเภทที่ 2 ที่แผงจ่ายไฟขาเข้าของเครื่องสำรองไฟ (UPS)
บายพาสแบบสถิตหรือแบบซ่อมบำรุง
ต้องได้รับการประเมินแยกต่างหากเมื่อแหล่งจ่ายมาจากสวิตช์บอร์ด หม้อแปลง ATS เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือสายป้อนระยะไกลอื่น
การกระจายเอาต์พุตของ UPS
จำเป็นต้องมีการประเมินตามเงื่อนไขสำหรับแผงควบคุมระยะไกล สายเคเบิลยาว เส้นทางภายนอก โหลดการสลับ และพฤติกรรมของแหล่งจ่ายอินเวอร์เตอร์
การเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับอินพุตของเครื่องสำรองไฟ (UPS)
โดยปกติแล้วจุดติดตั้งอินพุตจะเป็นตำแหน่งของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ระดับการจ่ายไฟหลัก ซึ่ง SPD ควรจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะก่อนที่จะถึงวงจรเรียงกระแส เครื่องชาร์จ สวิตช์ไฟฟ้าสถิต ตัวกรอง และวงจรควบคุมอิเล็กทรอนิกส์
SPD ประเภท 2 มักพบได้ที่แผงจ่ายไฟขาเข้าของ UPS โดยเฉพาะในกรณีที่มีการติดตั้งระบบป้องกันประเภท 1 หรือประเภท 1+2 ที่จุดเริ่มต้นของอาคารไว้แล้ว อย่างไรก็ตาม “ประเภท 2, 40 kA สำหรับ UPS” ไม่ถือเป็นข้อกำหนดที่สมบูรณ์
| พารามิเตอร์สำหรับการคัดเลือก | สิ่งที่วิศวกรหรือผู้ซื้อจำเป็นต้องยืนยัน | เหตุใดจึงสำคัญ |
|---|---|---|
| แรงดันระบบ | ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสกับเฟส และระหว่างเฟสกับนิวทรัล ณ จุดติดตั้ง | แรงดันไฟฟ้าบนแผ่นป้ายของเครื่องสำรองไฟ (UPS) เพียงอย่างเดียวอาจไม่สามารถระบุโหมดการป้องกันของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่จำเป็นได้ทั้งหมด |
| ระบบต่อลงดิน | ตรวจสอบระบบการต่อลงดินว่าเป็นแบบ TN-S, TN-C, TT, IT หรือรูปแบบอื่นตามที่โครงการกำหนด | ปัจจัยดังกล่าวมีผลต่อค่า Uc จำนวนขั้ว และโหมดการป้องกันที่จำเป็น |
| ประเภท SPD | โปรดยืนยันประเภท 1, ประเภท 1+2, ประเภท 2 หรือการใช้งานร่วมกันที่ประสานงานกัน | ประเภทของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการติดตั้งและการสัมผัสกับความเสี่ยง ไม่ใช่ขนาด kVA ของเครื่องสำรองไฟ (UPS) |
| Uc | โปรดเลือกตามแรงดันไฟฟ้าจริง รูปแบบการต่อลงดิน และโอกาสที่จะเกิดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว | ค่า Uc ที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลให้อุปกรณ์เสื่อมสภาพก่อนกำหนดหรือให้การป้องกันที่ไม่มีประสิทธิภาพ |
| Up | ประสานระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าให้สอดคล้องกับข้อกำหนดในการทนทานของ UPS และแรงดันไฟฟ้าที่สายติดตั้ง | ค่าในแคตตาล็อกไม่ใช่แรงดันไฟฟ้าทั้งหมดที่ปรากฏที่ขั้วต่อของ UPS |
| In และ Imax | ระบุกระแสไฟฟ้าคายประจุที่กำหนดและสูงสุดจากการติดตั้งที่ได้รับผลกระทบและแผนการป้องกัน | อย่าเลือกพิกัด kA โดยพิจารณาจากขนาดของ UPS เพียงอย่างเดียว |
| Iimp | โปรดยืนยันว่าตำแหน่งการติดตั้งจำเป็นต้องมีคุณสมบัติในการรองรับกระแสฟ้าผ่าหรือไม่ | ค่า Iimp มีความสำคัญในกรณีที่คาดว่าจะมีการใช้งานประเภทที่ 1 หรือมีกระแสฟ้าผ่าบางส่วนเกิดขึ้น |
| จำนวนขั้วและโหมดการทำงาน | โปรดยืนยันการเลือกใช้แบบ 1P+N, 2P, 3P, 3P+N, 4P, 3+1 หรือ 4+0 ตามระบบที่ใช้งานจริง | การกำหนดค่าต้องสอดคล้องกับสภาวะความเป็นกลางและสภาวะ PE |
| Isccr | เปรียบเทียบพิกัดกระแสลัดวงจรของ SPD กับกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นที่แผงควบคุม | การจัดวาง SPD จะต้องมีความปลอดภัยภายใต้ระดับความผิดพร่องที่อาจเกิดขึ้นได้ |
| การป้องกันสำรอง | ตรวจสอบประเภทและพิกัดของฟิวส์หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ผู้ผลิตอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) อนุญาตให้ใช้งาน | เซอร์กิตเบรกเกอร์ของระบบจ่ายไฟ UPS ไม่ถือเป็นการป้องกันสำรองสำหรับ SPD โดยอัตโนมัติ |
| การตรวจสอบ | ตรวจสอบข้อกำหนดด้านการแสดงสถานะด้วยสายตา, หน้าสัมผัสแห้งระยะไกล (Remote dry contact) รวมถึงระบบ BMS, SCADA หรือ PLC | อุปกรณ์ SPD ที่ชำรุดในห้อง UPS ที่ไม่มีเจ้าหน้าที่ประจำอยู่จะต้องไม่ถูกปล่อยทิ้งไว้โดยไม่มีการตรวจพบ |
Schneider Electric ได้จัดเตรียมตัวอย่างเฉพาะสำหรับผู้ผลิตสำหรับระบบ Galaxy UPS บางรุ่น โดยเอกสารระบุให้ใช้ SPD ประเภท 2 ที่ต้นทาง โดยมีค่าระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (Up) ต่ำกว่า 2.5 kV, มีความสามารถในการทนต่อกระแสลัดวงจรที่สอดคล้องกับระดับความผิดพร่องของการติดตั้ง, มีจำนวนขั้วที่เหมาะสมกับระบบสายดิน และมีการตรวจสอบสถานะการทำงาน [3]
ระบบบายพาสของเครื่องสำรองไฟ (UPS) จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แยกต่างหากหรือไม่?
วงจรบายพาสสามารถเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ AC ขาเข้าเข้ากับโหลดวิกฤตได้โดยตรง ในกรณีที่เส้นทางปกติของวงจรเรียงกระแสและอินเวอร์เตอร์ไม่สามารถใช้งานได้หรือถูกแยกออกโดยเจตนา
ให้ถือว่าแหล่งจ่ายไฟบายพาสที่เป็นอิสระทางไฟฟ้าเป็นเส้นทางรับพลังงานแยกต่างหาก จนกว่าแผนภาพเส้นเดี่ยวจะพิสูจน์ได้ว่าแหล่งจ่ายดังกล่าวอยู่ในโซนการป้องกันที่ประสานกันเดียวกันแล้ว
SPD ต้นทางที่ประสานกันหนึ่งชุดอาจป้องกันทั้งสองส่วนได้หากสาขาเหล่านั้นมาจากแผงสวิตช์ใกล้เคียงเดียวกันและเส้นทางการเชื่อมต่อยังคงสั้น
แหล่งจ่ายไฟแยกต่างหากจะทำให้เกิดเส้นทางของกระแสไฟกระชากที่อาจเกิดขึ้นได้ จึงจำเป็นต้องมีการประเมินแยกต่างหากและอาจต้องใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) เฉพาะสำหรับส่วนนั้น
โปรดยืนยันว่าระบบป้องกันไฟกระชากยังคงมีประสิทธิภาพในขณะที่ UPS และแผงรับไฟปกติถูกแยกออกเพื่อการซ่อมบำรุง
การเดินสายระยะไกล อาคารแยกต่างหาก หรือเส้นทางที่ไม่มีการป้องกัน อาจจำเป็นต้องมีการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันที่แผงรับสัญญาณ
หากได้ โหลดดังกล่าวจะไม่สามารถพึ่งพาเส้นทางของเรกติไฟเออร์และอินเวอร์เตอร์ในระหว่างโหมดการทำงานนั้นได้
ปกป้องแหล่งจ่ายไฟของเรกติไฟเออร์และแหล่งจ่ายไฟบายพาสตามเงื่อนไขของแหล่งจ่ายและแผงควบคุมที่แยกจากกัน
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) เพียงตัวเดียวอาจเพียงพอต่อเมื่อสาขาทั้งสองยังคงอยู่ภายในเขตป้องกันที่มีประสิทธิภาพ
ควรคงสถานะการป้องกันไว้ในขณะที่ทำการแยก UPS ออกจากระบบและดำเนินการซ่อมบำรุง
คำแนะนำเกี่ยวกับ UPS ของ Eaton แนะนำให้มีการป้องกันไฟกระชากสำหรับทั้งวงจรขาเข้าของ UPS และวงจรบายพาสที่เกี่ยวข้อง รวมถึงวงจรบายพาสสำหรับการบำรุงรักษาด้วยตนเอง [1] [2]
จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เอาต์พุตของเครื่องสำรองไฟ (UPS) หรือไม่?
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ฝั่งขาออกไม่ใช่ข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับ UPS ทุกเครื่อง การตัดสินใจขึ้นอยู่กับแหล่งจ่ายไฟขาออกของ UPS, รูปแบบการบายพาส, เส้นทางสายเคเบิลปลายทาง, แผงรับไฟ, โหลดที่เชื่อมต่อ และลักษณะการเกิดความผิดปกติ
ก่อนทำการติดตั้ง SPD โดยตรงที่เอาต์พุตของ UPS โปรดตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:
- การอนุมัติหรือข้อกำหนดในการติดตั้งจากผู้ผลิต UPS
- พฤติกรรมการลัดวงจรและการจำกัดกระแสไฟฟ้าที่เอาต์พุต
- การจัดวางสายดินและสายกลางที่เอาต์พุต
- ความเป็นไปได้ของแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราว (TOV) และสภาวะการทำงานที่ผิดปกติ
- การตัดการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) และการทำงานของระบบป้องกันสำรอง
- ความเหมาะสมในการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไว้ที่แผงรับไฟ
| เงื่อนไขทางด้านเอาต์พุต | ทิศทางทางวิศวกรรม | เหตุผล |
|---|---|---|
| PDU ที่ได้รับการป้องกันในบริเวณใกล้เคียงภายในห้องเดียวกัน | อาจไม่จำเป็นต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เอาต์พุตเพิ่มเติม | เอาต์พุตยังคงอยู่ภายในโซนการป้องกันที่ประสานงานกันอย่างกะทัดรัด |
| สายป้อนระยะไกลไปยังแผงจ่ายไฟย่อย | ประเมินอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่แผงรับไฟ | ตัวนำที่มีความยาวอาจทำให้เกิดการสัมผัสกับแรงดันไฟฟ้าชั่วขณะเพิ่มเติมและแรงดันไฟฟ้าเกิน |
| ตัวป้อนเข้าสู่อาคารอื่นหรือพื้นที่ภายนอก | โดยทั่วไปแล้วการป้องกันเพิ่มเติมถือว่ามีความจำเป็น | เส้นทางอาจตัดผ่านโซนป้องกันฟ้าผ่าหรือจุดที่สัมผัสกับสภาพแวดล้อมภายนอก |
| บายพาสเชื่อมต่อระบบสาธารณูปโภคเข้ากับบัสขาออกโดยตรง | ตรวจสอบการป้องกันโหลดปลายทางระหว่างการบายพาส | เส้นทางอินเวอร์เตอร์อาจไม่แยกโหลดออกจากแหล่งจ่ายไฟขาเข้าอีกต่อไป |
| มอเตอร์ คอนแทคเตอร์ หรือโหลดแบบสวิตชิ่งใช้เอาต์พุตร่วมกัน | ประเมินแรงดันไฟฟ้ากระชากจากการสวิตชิ่งที่เกิดขึ้นภายใน | ไม่ใช่ว่าสัญญาณรบกวนชั่วขณะทุกชนิดจะมีต้นกำเนิดมาจากฝั่งสาธารณูปโภค |
| เอาต์พุตของระบบไอทีหรือระบบเอาต์พุตที่แยกออกมาต่างหาก | ห้ามเลือกใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบมาตรฐานโดยไม่ได้ตรวจสอบโครงสร้างทางไฟฟ้าก่อน | ค่า Uc และโหมดการป้องกันต้องสอดคล้องกับการจัดวางระบบสายดินของเอาต์พุต |
| ผู้ผลิตเครื่องสำรองไฟ (UPS) จำกัดอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อด้านขาออก | โปรดปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตเครื่องสำรองไฟ (UPS) | อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่ไม่เหมาะสมอาจส่งผลต่อการตรวจสอบ การป้องกัน หรือการทำงานเมื่อเกิดข้อผิดพลาด |
ควรเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ประเภท 1, ประเภท 1+2 หรือประเภท 2 สำหรับระบบเครื่องสำรองไฟ (UPS)?
การเลือกประเภทของ SPD ขึ้นอยู่กับตำแหน่งการติดตั้ง ความเสี่ยงต่อฟ้าผ่า และการประสานงานกับระบบป้องกันทั้งต้นทางและปลายทาง ไม่ได้ขึ้นอยู่กับขนาดความจุของ UPS เพียงอย่างเดียว
SPD ประเภท 1
ใช้ในกรณีที่กระแสฟ้าผ่าบางส่วนอาจเข้าสู่ระบบไฟฟ้าแรงดันต่ำ ซึ่งมักพบที่จุดรับไฟเข้าอาคารหรือบริเวณขอบเขตของโซนป้องกันฟ้าผ่า
SPD ประเภท 1+2
เป็นการรวมหน้าที่ในการรับกระแสฟ้าผ่าและจำกัดแรงดันไฟฟ้าเข้าด้วยกัน ซึ่งอาจเหมาะสมในกรณีที่จุดจ่ายไฟของ UPS เริ่มต้นใกล้กับจุดรับไฟเข้าของระบบ
ชนิดที่ 2 SPD
ตัวเลือกทั่วไปในระดับการจ่ายไฟสำหรับอินพุตของ UPS, บายพาส และแผงควบคุมปลายทาง ในกรณีที่มีการประสานงานการป้องกันประเภทที่ 1 (Type 1) ไว้ที่ต้นทางแล้ว
ชนิดที่ 3 SPD
ขั้นตอนการป้องกันแบบละเอียดที่ได้รับการประสานงาน ซึ่งติดตั้งไว้ใกล้กับอุปกรณ์ปลายทางที่มีความละเอียดอ่อน โดยไม่สามารถทดแทนการป้องกันประเภทที่ 1 (Type 1) หรือประเภทที่ 2 (Type 2) ในระดับการจ่ายไฟได้
มาตรฐาน IEC 61643-12:2020 ครอบคลุมถึงการเลือก การใช้งาน ตำแหน่ง และการประสานงานของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับวงจรไฟฟ้าแรงดันต่ำแบบกระแสสลับ (AC) [5]
การต่อสายดิน ความยาวสายไฟ และระบบป้องกันสำรอง
SPD ที่มีพิกัดถูกต้องอาจให้การป้องกันที่ไม่มีประสิทธิภาพหากมีการกำหนดค่าการเดินสายไฟที่ไม่เหมาะสม โครงการ UPS อาจเกี่ยวข้องกับระบบนิวทรัลแยก, นิวทรัลแบบสวิตช์, ระบบบายพาส, หม้อแปลง, เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือระบบ IT
การต่อลงดินและโหมดการป้องกัน
- โปรดยืนยันระบบ TN-S, TN-C, TT หรือ IT
- โปรดยืนยันว่าสายนิวทรัลถูกสลับโดย ATS หรือบายพาส
- เลือกโหมดระหว่างเฟสกับนิวทรัล, เฟสกับ PE และนิวทรัลกับ PE ให้ถูกต้อง
- ห้ามสันนิษฐานว่า 3P+N, 4P, 3+1 และ 4+0 สามารถใช้แทนกันได้
- ยืนยันการจัดวางความเป็นกลางของอินพุตและเอาต์พุตแยกกัน
การประสานงานของระบบป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและระบบสำรอง
- หาค่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้ ณ ตำแหน่งของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD)
- ตรวจสอบค่า Isccr ของ SPD และอุปกรณ์ป้องกันสำรองที่อนุญาตให้ใช้ได้
- ใช้ฟิวส์หรือเบรกเกอร์ตามที่ผู้ผลิตอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) กำหนด
- ตรวจสอบการประสานการทำงานร่วมกับอุปกรณ์ป้องกันที่ต้นทางและสายป้อน
- อย่าทึกทักเอาเองว่าเบรกเกอร์สายป้อนของเครื่องสำรองไฟ (UPS) จะช่วยป้องกันอุปกรณ์ SPD โดยอัตโนมัติ
ให้การเชื่อมต่อของ SPD สั้นและตรงที่สุด
แรงดันไฟฟ้าที่ส่งถึงเครื่องสำรองไฟ (UPS) จะประกอบด้วยระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าของ SPD รวมกับแรงดันไฟฟ้าส่วนเกินที่เกิดขึ้นบนตัวนำที่เชื่อมต่อ การใช้ตัวนำที่ยาวเกินไป การขดเป็นวง หรือการเดินสายที่ไม่เหมาะสม จะลดประสิทธิภาพของค่า Up ที่ระบุไว้ในแคตตาล็อก
ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ไว้ใกล้กับบัสบาร์ที่ต้องการป้องกัน โดยใช้ตัวนำไฟฟ้าแบบตรงและหลีกเลี่ยงการทำลูปที่ไม่จำเป็น สำหรับคำแนะนำในการติดตั้งโดยละเอียด โปรดดูที่ คู่มือความยาวการเชื่อมต่อ SPD 0.5 ม. , คู่มือการต่อสายดินสำหรับ SPD , คู่มือการเดินสาย SPD สำหรับระบบ TN-S และ คู่มือการใช้งาน SPD สำหรับระบบ TT .
การแจ้งเตือนระยะไกลและการบำรุงรักษาสำหรับระบบ UPS ที่มีความสำคัญสูง
ตัวบ่งชี้แบบมองเห็นได้อาจเพียงพอสำหรับตู้ควบคุมขนาดเล็กที่มีการตรวจสอบเป็นประจำ แต่โดยทั่วไปแล้วจะไม่เพียงพอสำหรับศูนย์ข้อมูล ห้องเครื่องสำรองไฟ (UPS) ในโรงงาน สถานีโทรคมนาคม หรือสถานที่ที่ไม่มีเจ้าหน้าที่ประจำ
คุณสมบัติการตรวจสอบที่แนะนำ
- การแสดงสถานะสีเขียวและสีแดงในพื้นที่
- หน้าสัมผัสสัญญาณระยะไกลแบบไร้แรงดันไฟฟ้า
- การรวมระบบแจ้งเตือนเข้ากับ BMS, SCADA หรือ PLC
- ตรรกะการทำงานของหน้าสัมผัสในสภาวะปกติและสภาวะขัดข้องที่ชัดเจน
- ระบุว่าอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่อินพุต บายพาส หรือเอาต์พุตตัวใดที่เกิดความเสียหาย
คุณสมบัติการบำรุงรักษาที่แนะนำ
- โมดูลป้องกันแบบเสียบปลั๊กที่สามารถถอดเปลี่ยนได้
- การเปลี่ยนตลับอุปกรณ์ที่ปลอดภัยต่อการสัมผัส
- มีโมดูลสำรองพร้อมให้บริการตลอดอายุการใช้งานของโครงการ
- ดำเนินการตรวจสอบหลังเกิดเหตุการณ์ไฟกระชากครั้งใหญ่
- บันทึกประวัติการติดตั้งและการเปลี่ยนทดแทน
เอกสารประกอบของเครื่องสำรองไฟ Schneider ที่เลือกสรรมานั้น รวมถึงการระบุสถานะการทำงานไว้ในข้อกำหนดด้านอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ต้นทาง [3]
สำหรับการเชื่อมต่อหน้าสัมผัส NO, NC และ COM โปรดดูที่ คู่มือการแจ้งเตือนระยะไกลของ SPD และ PLC .
การกำหนดค่าโครงการ UPS ทั่วไป
ตัวอย่างเหล่านี้เป็นเพียงจุดเริ่มต้นสำหรับการทบทวนการออกแบบ การจัดวางระบบป้องกันขั้นสุดท้ายจะต้องเป็นไปตามแผนผังเส้นเดี่ยวของโครงการจริงและเอกสารจากผู้ผลิตเครื่องสำรองไฟฟ้า (UPS)
เครื่องสำรองไฟฟ้าออนไลน์แบบอินพุตเดี่ยว
วงจรเรียงกระแสและวงจรบายพาสได้รับกระแสไฟฟ้าจากแผงควบคุมที่มีระบบป้องกันในบริเวณใกล้เคียง
ทิศทางทั่วไป: อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ประเภทที่ 2 ที่มีการประสานงานกันอาจครอบคลุมทั้งสองสาขาเมื่อการเดินสายตัวนำมีความสั้นและใช้ร่วมกัน
เครื่องสำรองไฟฟ้า (UPS) สำหรับศูนย์ข้อมูลแบบอินพุตคู่
อินพุตของวงจรเรียงกระแสและอินพุตบายพาสมาจากแผงสวิตช์ ระบบ ATS หรือหม้อแปลงไฟฟ้าที่แยกจากกัน
ทิศทางทั่วไป: ประเมินแหล่งจ่ายไฟแต่ละแหล่งให้เป็นเส้นทางขาเข้าที่เป็นอิสระต่อกัน
เครื่องสำรองไฟฟ้า (UPS) พร้อมตู้บายพาสสำหรับการบำรุงรักษาภายนอก
ตู้บายพาสจะทำหน้าที่จ่ายพลังงานให้กับโหลดวิกฤตในขณะที่เครื่องสำรองไฟฟ้า (UPS) ถูกตัดการเชื่อมต่อ
ทิศทางทั่วไป: จัดตำแหน่งอุปกรณ์ป้องกันเพื่อให้ยังคงทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างการบายพาสเพื่อซ่อมบำรุง
UPS จ่ายไฟให้กับ PDU ระยะไกล
สายป้อนขาออกมีความยาวมาก หรือมีการเดินสายผ่านพื้นที่ภายนอกหรือโซนป้องกันอื่น
ทิศทางทั่วไป: ประเมินการป้องกันที่แผงรับไฟหลังจากยืนยันความเข้ากันได้ของเอาต์พุต UPS แล้ว
เครื่องสำรองไฟฟ้าสำหรับอุตสาหกรรมพร้อมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระบบสับเปลี่ยนแหล่งจ่ายอัตโนมัติ (ATS)
แหล่งจ่ายไฟปกติและแหล่งจ่ายไฟฉุกเฉินสามารถรองรับการทำงานร่วมกับระบบสาธารณูปโภค เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และสภาวะการสับเปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟได้
ทิศทางทั่วไป: ตรวจสอบการประสานงานที่จุดรับไฟเข้า, ระบบ ATS, อินพุตของเครื่องสำรองไฟฟ้า และแหล่งจ่ายไฟสำรอง (Bypass)
ระบบเครื่องสำรองไฟฟ้าแบบขนานหรือแบบสำรอง
โมดูล UPS หลายชุดใช้บัสอินพุต บายพาส หรือเอาต์พุตร่วมกัน
ทิศทางทั่วไป: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีการกำหนดค่าการทำงานหรือการบำรุงรักษาใดที่ทำให้เกิดเส้นทางที่ไม่มีการป้องกัน
การสนับสนุนทางวิศวกรรมจาก LEEYEE สำหรับโครงการ UPS SPD
การยืนยันรุ่นขั้นสุดท้ายควรพิจารณาจากระบบไฟฟ้าของโครงการ ไม่ใช่เพียงแค่ค่า kA ที่ต้องการเท่านั้น LEEYEE สามารถตรวจสอบข้อกำหนดของอินพุต บายพาส และแผงควบคุมปลายทางก่อนที่จะมีการยืนยันคำสั่งซื้อจาก OEM หรือคำสั่งซื้อจำนวนมาก
การตรวจสอบพารามิเตอร์ผลิตภัณฑ์
ตรวจสอบประเภท, Uc, Up, พิกัดกระแสคายประจุ, การกำหนดค่าขั้ว, หน้าสัมผัสระยะไกล และข้อกำหนดของโมดูลที่เปลี่ยนได้
การตรวจสอบใบรับรอง
ตรวจสอบขอบเขตของใบรับรองที่มีอยู่ และยืนยันว่ารุ่นและแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการครอบคลุมอยู่ในการรับรองหรือไม่ ก่อนการประมูลหรือการอนุมัติคำสั่งซื้อจำนวนมาก
เอกสารทางเทคนิค
ตรวจสอบเอกสารข้อมูล ข้อมูลการเดินสายไฟ ขนาด และเอกสารประกอบโครงการระหว่างการอนุมัติทางเทคนิค
รายการตรวจสอบการจัดซื้อและ OEM สำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ของ UPS
คำขอที่ระบุเพียง “Type 2, 40 kA for UPS” นั้นไม่เพียงพอสำหรับการเลือกรุ่นที่เชื่อถือได้ โปรดยืนยันข้อมูลต่อไปนี้ก่อนขอใบเสนอราคาฉบับสมบูรณ์
- ยี่ห้อ, รุ่น, โครงสร้าง และกำลังไฟฟ้าพิกัดของ UPS
- การกำหนดค่าแบบอินพุตเดี่ยวหรืออินพุตคู่
- การจัดวางระบบบายพาสแบบคงที่และระบบบายพาสสำหรับการบำรุงรักษา
- แผนภาพเส้นเดี่ยวที่แสดงแหล่งจ่ายไฟทั้งหมด
- แรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสต่อเฟสและเฟสต่อนิวทรัล
- ความถี่ของระบบและช่วงแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาต
- ระบบสายดินแบบ TN-S, TN-C, TT, IT หรือตามที่โครงการกำหนด
- ตำแหน่งของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่ฝั่งขาเข้า, บายพาส, ขาออก หรือแผงรับไฟ
- การจำแนกประเภทที่ต้องการ ได้แก่ Type 1, Type 1+2 หรือ Type 2
- ระบุค่า Uc, Up, In, Imax และ Iimp ตามความเหมาะสม
- จำนวนขั้วและโหมดการป้องกัน
- กระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นในแต่ละตำแหน่ง
- ฟิวส์สำรองหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่จำเป็น
- ความยาวของการเชื่อมต่อและรูปแบบของแผงควบคุม
- ตัวบ่งชี้ทางภาพและหน้าสัมผัสแห้งระยะไกล
- โมดูลแบบเสียบได้และข้อกำหนดสำหรับตลับสำรอง
- มาตรฐาน IEC, UL, การรับรองในท้องถิ่น หรือข้อกำหนดในการประกวดราคา
- ฉลาก OEM, บรรจุภัณฑ์, ปริมาณ และกำหนดการจัดส่ง
ข้อผิดพลาดทั่วไปในการระบุคุณสมบัติของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับเครื่องสำรองไฟ (UPS)
คำถามที่พบบ่อย
เครื่องสำรองไฟฟ้า (UPS) ยังจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากภายนอกหรือไม่?
โดยปกติแล้วใช่สำหรับระบบเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม UPS จะทำหน้าที่สำรองพลังงานและปรับสภาพไฟฟ้าตามที่กำหนด ในขณะที่ SPD แบบติดตั้งบนแผงภายนอกจะช่วยจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วขณะก่อนที่จะถึง UPS และโหลดวิกฤต
ควรติดตั้ง SPD ไว้ที่ตำแหน่งใดก่อนถึง UPS?
โดยทั่วไป SPD ประเภท 2 จะถูกติดตั้งที่แผงจ่ายไฟขาเข้าของ UPS และทำงานร่วมกับอุปกรณ์ป้องกันประเภท 1 หรือประเภท 1+2 ที่จุดเริ่มต้นของการติดตั้ง
เครื่องสำรองไฟแบบแปลงไฟสองทาง (Double-conversion UPS) จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) หรือไม่?
ใช่ ระบบแปลงไฟแบบสองทาง (double conversion) ไม่ได้ช่วยลดความจำเป็นในการป้องกันวงจรเรียงกระแส (rectifier) อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม และวงจรบายพาส ในระหว่างการทำงานของโหมดบายพาส โหลดอาจถูกเชื่อมต่อโดยตรงกับแหล่งจ่ายไฟ AC ขาเข้า
วงจรบายพาสของเครื่องสำรองไฟจำเป็นต้องมีอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แยกต่างหากหรือไม่?
อาจเป็นไปได้ โดยทั่วไปแล้วการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบเฉพาะจุดมักมีความจำเป็นมากกว่าเมื่อแหล่งจ่ายไฟบายพาสมาจากสวิตช์บอร์ด หม้อแปลง ATS เครื่องกำเนิดไฟฟ้า หรือสายป้อน (feeder) ระยะไกล ทั้งนี้ การใช้ SPD ร่วมกันในบัสบาร์ที่ได้รับการป้องกันในบริเวณใกล้เคียงอาจทำได้หากผ่านการตรวจสอบทางวิศวกรรมแล้ว
จำเป็นต้องติดตั้ง SPD ที่เอาต์พุตของเครื่องสำรองไฟ (UPS) หรือไม่?
ไม่จำเป็นต้องติดตั้งในทุกกรณี ควรพิจารณาติดตั้ง SPD ที่แผงจ่ายไฟขาออกหรือแผงรับไฟเมื่อสายป้อนมีความยาวมาก มีการข้ามเขตพื้นที่ป้องกัน จ่ายไฟให้กับโหลดที่มีการสลับการทำงานบ่อยครั้ง หรือยังคงอยู่ในสภาวะเสี่ยงระหว่างการทำงานของโหมดบายพาส ทั้งนี้ควรตรวจสอบความเข้ากันได้ระหว่างอินเวอร์เตอร์ของ UPS และแหล่งจ่ายไฟก่อนดำเนินการ
โดยปกติแล้วมีการใช้ SPD ประเภทที่ 2 (Type 2) สำหรับอินพุตของเครื่องสำรองไฟ (UPS) หรือไม่?
ใช่ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากประเภทที่ 2 (Type 2) มักถูกนำมาใช้ที่แผงจ่ายไฟขาเข้าและแผงจ่ายไฟบายพาสของ UPS ในกรณีที่มีการติดตั้งระบบป้องกันกระแสฟ้าผ่าที่ต้นทางไว้อย่างเหมาะสมแล้ว
สามารถเลือก SPD โดยพิจารณาจากค่า kVA ของ UPS เพียงอย่างเดียวได้หรือไม่?
ไม่ ค่า kVA ของ UPS ไม่ได้เป็นตัวกำหนดค่า Uc, Up, การกำหนดค่าขั้ว, พิกัดกระแสคายประจุ หรือการประสานงานเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร พารามิเตอร์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับระบบไฟฟ้า
SPD สำหรับห้อง UPS ควรมีหน้าสัมผัสสัญญาณเตือนระยะไกลหรือไม่?
ขอแนะนำอย่างยิ่งสำหรับศูนย์ข้อมูล ห้องควบคุมอุตสาหกรรม สถานีโทรคมนาคม และสถานที่สำคัญหรือสถานที่ที่ไม่มีผู้ดูแลอื่นๆ
เอกสารอ้างอิงทางเทคนิค
- Eaton, “ระบบ UPS และการป้องกันไฟกระชาก,” เอกสารเผยแพร่ AP158013EN, กุมภาพันธ์ 2024 ดูแหล่งที่มา
- Eaton, “เครื่องสำรองไฟฟ้าและความจำเป็นในการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเสริม,” เอกสารเผยแพร่ TD01005004E, กุมภาพันธ์ 2024 ดูแหล่งที่มา
- Schneider Electric, ข้อมูลจำเพาะการติดตั้งเครื่องสำรองไฟฟ้า (UPS) รุ่น Galaxy VS, ข้อกำหนดสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ดูแหล่งที่มา
- IEC 61643-11:2025 อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแรงดันต่ำที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันต่ำ—ข้อกำหนดและวิธีการทดสอบ ดูแหล่งที่มา
- IEC 61643-12:2020 หลักการคัดเลือก การใช้งาน การติดตั้ง และการประสานงานสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้ากระแสสลับแรงดันต่ำ ดูแหล่งที่มา
- IEC 61643-01:2024 ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากแรงดันต่ำ ดูแหล่งที่มา
- IEEE 1100 แนวทางปฏิบัติที่แนะนำสำหรับการจ่ายไฟและการต่อลงดินสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ดูแหล่งที่มา
มาตรฐาน คำแนะนำจากผู้ผลิตเครื่องสำรองไฟ (UPS) และกฎระเบียบด้านการเดินสายไฟของประเทศอาจมีการเปลี่ยนแปลง โปรดตรวจสอบฉบับล่าสุดและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องกับตลาดปลายทางก่อนการตัดสินใจเลือกผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
ต้องการความช่วยเหลือในการเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) สำหรับอินพุตของ UPS หรือแผงบายพาสใช่หรือไม่
โปรดส่งแผนผังวงจรเดี่ยวของ UPS, แรงดันไฟฟ้าของระบบ, รูปแบบการต่อลงดิน, ตำแหน่งการติดตั้ง และกระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่มีอยู่ ทาง LEEYEE สามารถตรวจสอบจำนวนขั้ว, ค่า Uc, ค่า Up, พิกัดกระแสคายประจุ, ระบบป้องกันสำรอง, หน้าสัมผัสระยะไกล และข้อกำหนดเฉพาะของ OEM ที่จำเป็นได้
