คู่มือการป้องกันไฟกระชากของกังหันลมสำหรับระบบกำลังไฟฟ้า ระบบคอนเวอร์เตอร์ และระบบควบคุม

เหตุใดกังหันลมจึงต้องมีการป้องกันแรงดันกระชากแบบหลายชั้น

กังหันลมต้องเผชิญกับแหล่งกำเนิดทรานเชียนต์หลายชนิด ฟ้าผ่าโดยตรงสามารถส่งผลต่อโรเตอร์ แนเซล หรือหอคอย กระแสฟ้าผ่าที่ไหลผ่านโครงสร้างสามารถสร้างความต่างศักย์ระหว่างตำแหน่งของอุปกรณ์ได้ การคัปปลิงทางแม่เหล็กไฟฟ้าก็สามารถเหนี่ยวนำแรงดันกระชากในสายเคเบิลภายในที่ยาวได้เช่นกัน.

การสวิตช์ภายในเป็นอีกแหล่งหนึ่งของความเครียด คอนแทคเตอร์ มอเตอร์ หม้อแปลง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และคอนเวอร์เตอร์สามารถสร้างแรงดันเกินชั่วขณะระหว่างการทำงานปกติหรือความขัดข้องทางไฟฟ้าได้.

ผลกระทบเหล่านี้ไม่ได้เข้าสู่วงจรทุกวงจรในลักษณะเดียวกัน ตัวนำกำลังหลักอาจรับพลังงานกระชากสูง ขณะที่อินพุต PLC เอ็นโคเดอร์ หรือพอร์ตการสื่อสารอาจเสียหายได้ที่แรงดันคงค้างต่ำกว่ามาก.

กังหันประกอบด้วยหลายเขตการป้องกัน

การทบทวนทางวิศวกรรมเชิงปฏิบัติแบ่งกังหันออกเป็นส่วนทางกายภาพและทางไฟฟ้า:

• ใบพัดโรเตอร์และทางเดินกระแสฟ้าผ่าของใบพัด;
• ฮับและอุปกรณ์ควบคุมมุมพิช;
• ระบบไฟฟ้า เครื่องกำเนิดไฟฟ้า และระบบควบคุมภายในนาซเซล;
• วงจรคอนเวอร์เตอร์ฝั่งเครื่องและฝั่งโครงข่าย;
• สายเคเบิลกำลังและสื่อสารแนวดิ่งยาว;
• สวิตช์เกียร์ที่ฐานหอคอยและตู้ควบคุม;
• การเชื่อมต่อหม้อแปลงและโครงข่ายรวบรวม;
• SCADA, การตรวจติดตามสภาพ และการสื่อสารภายในฟาร์มกังหันลม.

ระดับการป้องกันในแต่ละพื้นที่ควรอ้างอิงแนวคิดการป้องกันฟ้าผ่าของกังหัน การแบ่งกระแสที่คาดหมาย ความทนทานต่อสัญญาณรบกวนของอุปกรณ์ และเส้นทางนำไฟฟ้าที่ข้ามขอบเขตของพื้นที่.^[1][8]

สถาปัตยกรรมการป้องกันแรงดันกระชากของกังหันลม

เริ่มจากแผนผังไฟฟ้าแบบเส้นเดียวของกังหันและตารางสายเคเบิล ทำเครื่องหมายวงจรกำลัง วงจรควบคุม และวงจรสื่อสารทุกวงจรที่ข้ามระหว่างอุปกรณ์ที่เปิดรับสภาพภายนอกและตู้หุ้มที่ได้รับการป้องกัน.

ในกรณีที่ตัวนำอาจนำกระแสฟ้าผ่าส่วนหนึ่งข้ามขอบเขตการป้องกัน SPD ที่เลือกต้องมีความสามารถในการคายกระแสฟ้าผ่าที่เหมาะสม ที่ขอบเขตปลายน้ำ อาจต้องมีขั้นการป้องกันอีกขั้นเพื่อลดแรงดันตกค้างหรือแรงดันเหนี่ยวนำให้อยู่ในระดับที่เข้ากันได้กับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ.^[3][4]

ตารางต่อไปนี้แสดงประเด็นคำถามหลักด้านการป้องกันในแต่ละตำแหน่งของกังหัน.

ข้อสรุปด้านการจัดซื้อ: ตำแหน่งทางกายภาพช่วยระบุความเสี่ยง แต่สภาพวงจรจริงเป็นตัวกำหนดรุ่นของ SPD.

การป้องกันตามตำแหน่งของกังหัน

การเลือก SPD สำหรับระบบไฟฟ้าหลักและฐานเสา

IEC 61643-11:2025 ใช้กับ SPD ที่เชื่อมต่อกับวงจร AC และอุปกรณ์ที่มีพิกัดไม่เกิน 1,000 V RMS โดยกำหนดข้อกำหนดด้านสมรรถนะและความปลอดภัยสำหรับอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อลดแรงดันไฟกระชากและเบี่ยงเบนกระแสไฟกระชาก.^[3]

ไม่สามารถเลือกอุปกรณ์ที่ต้องการได้จากค่าพิกัดเมกะวัตต์ของกังหัน ผู้ซื้อจำเป็นต้องยืนยันสภาวะทางไฟฟ้าที่จุดติดตั้งจริง.

พารามิเตอร์ที่ต้องยืนยันสำหรับวงจรกำลังหลัก

• แรงดันไฟฟ้าระบบพิกัด;
• แรงดันไฟฟ้าทำงานต่อเนื่องสูงสุด;
• แรงดันระหว่างตัวนำที่มีกระแสกับดิน;
• ความถี่และรูปคลื่น;
• รูปแบบการต่อลงดิน;
• หน้าที่การรองรับกระแสกระชากหรือกระแสฟ้าผ่าบางส่วนที่คาดหมาย;
• ระดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ;
• ระดับทนแรงดันกระชากของอุปกรณ์;
• กระแสลัดวงจรที่คาดหมาย;
• ความสามารถในการทนกระแสลัดวงจรของ SPD;
• ฟิวส์สำรองหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่อนุญาต;
• สภาวะแรงดันเกินชั่วคราว;
• ข้อกำหนดสำหรับหน้าสัมผัสสถานะระยะไกล.

Uc ต้องสอดคล้องกับสภาวะการทำงานจริง

Uc คือแรงดันไฟฟ้าทำงานต่อเนื่องสูงสุดที่ระบุสำหรับ SPD ต้องยังคงเหมาะสมตลอดสภาวะการทำงานปกติที่คาดหมายของวงจร.

Uc ที่สูงกว่าสามารถให้ระยะเผื่อของแรงดันทำงานมากขึ้น แต่ไม่ได้หมายความว่าจะให้การป้องกันดีกว่าโดยอัตโนมัติ ค่า Up ที่ทำได้อาจสูงขึ้นด้วย ทำให้ระยะเผื่อการป้องกันสำหรับอุปกรณ์ปลายทางลดลง.

ต้องพิจารณาแรงดันเกินชั่วคราวและความขัดข้องของสายนิวทรัลหรือกราวด์ด้วย ความสัมพันธ์โดยละเอียดระหว่าง Uc, TOV และความล้มเหลวก่อนกำหนดของ SPD อธิบายไว้ใน คู่มือการทนต่อ TOV ของ SPD.

สภาวะลัดวงจรเป็นส่วนหนึ่งของการเลือก SPD

กระแสลัดวงจรที่คาดหมายได้อาจแตกต่างกันอย่างมากระหว่างวงจรช่วยกำลังต่ำ วงจรที่ป้อนไฟจากคอนเวอร์เตอร์ และสวิตช์บอร์ดที่เชื่อมต่อกับกริด SPD อุปกรณ์ตัดแยกภายใน และอุปกรณ์ป้องกันสำรองภายนอกที่ระบุไว้ต้องเหมาะสมกับตำแหน่งนั้นอย่างแม่นยำ.

IEC 61643-12 ให้หลักการสำหรับการเลือก ตำแหน่งติดตั้ง และการประสานงานของ SPD ที่เชื่อมต่อกับระบบ AC แรงดันต่ำ.^[4] ต้องตรวจสอบข้อมูลการป้องกันสำรองสูงสุดจากผู้ผลิตผลิตภัณฑ์ด้วย สำหรับขั้นตอนการจัดซื้อโดยละเอียด ดูที่ คู่มือการเลือกฟิวส์สำรองและ MCB สำหรับ SPD.

การป้องกันแรงดันกระชากของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและคอนเวอร์เตอร์

ส่วนของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและคอนเวอร์เตอร์คือจุดที่กังหันลมแตกต่างจากตู้จ่ายไฟทั่วไปอย่างชัดเจนที่สุด ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโทโพโลยีของกังหัน การป้องกันอาจต้องประเมินที่สเตเตอร์ของเครื่องกำเนิด โรเตอร์ของ DFIG คอนเวอร์เตอร์ฝั่งเครื่อง ส่วน DC คอนเวอร์เตอร์ฝั่งกริด และจุดเชื่อมต่อของหม้อแปลง.

IEC 61643-11 ระบุว่าข้อกำหนดการทดสอบ AC ของมาตรฐานนี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานของแหล่งจ่ายที่มีลักษณะแรงดัน-กระแสเป็นเชิงเส้น และมีความถี่ที่พึงประสงค์คือ 50/60 Hz เมื่อ SPD เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายประเภทหรือความถี่อื่น ต้องพิจารณาสภาวะของระบบและสภาวะขัดข้องที่คาดหมายได้อย่างรอบคอบ.^[3]

เรื่องนี้สำคัญเป็นพิเศษสำหรับเอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ PWM วงจรฝั่งเครื่องที่มีความถี่แปรผัน และแหล่งจ่ายที่ไม่เป็นเชิงเส้นอื่นๆ.

ต้องระบุฝั่งไฟฟ้าแต่ละด้านของระบบเครื่องกำเนิดและคอนเวอร์เตอร์แยกจากกัน.

ข้อสรุปด้านการจัดหา: วงจรฝั่งเครื่องและวงจรฝั่งกริดอาจต้องใช้อุปกรณ์ที่แตกต่างกัน แม้จะเป็นส่วนหนึ่งของชุดคอนเวอร์เตอร์เดียวกันก็ตาม.

วงจร DC ต้องมีอุปกรณ์ป้องกันที่รองรับพิกัด DC

IEC 61643-41:2025 ใช้กับ SPD ที่เชื่อมต่อกับวงจร DC และอุปกรณ์ที่มีพิกัดสูงสุดถึง 1,500 V DC นอกจากนี้ยังต้องพิจารณาอย่างรอบคอบเมื่อแหล่งจ่ายเป็นแบบไม่เชิงเส้นหรือมีลักษณะความขัดข้องแตกต่างจากแหล่งทดสอบที่สมมติไว้.^[7]

ฉลากที่ระบุว่าใช้กับ DC เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ โปรดยืนยันแรงดันไฟฟ้า DC ต่อเนื่องสูงสุด ขั้ว การต่อลงดิน กระแสลัดวงจรที่มีอยู่ และความสามารถของแหล่งจ่ายในการคงอาร์ก DC ไว้ได้.

ต้องประเมินค่า Up ที่ขั้วต่อของอุปกรณ์

ระดับการป้องกันแรงดันของ SPD ที่ระบุไว้ไม่ได้เป็นแรงดันสุดท้ายที่ปรากฏที่ขั้วต่อของคอนเวอร์เตอร์หรือคอนโทรลเลอร์เสมอไป อุปนัยของการเชื่อมต่อ ความยาวสาย การจัดวางเส้นทางสาย และการสั่นอาจเพิ่มแรงดันให้กับวงจรที่ได้รับการป้องกัน.

รักษาการเชื่อมต่อให้สั้นและตรงที่สุด คู่มือการติดตั้ง SPD IEC 60364-5-534 อธิบายว่าความยาวของการเชื่อมต่อและการเดินตัวนำส่งผลต่อการป้องกันในทางปฏิบัติอย่างไร.

หากระยะทางหรือภูมิคุ้มกันของอุปกรณ์ต้องการขั้นการป้องกันเพิ่มเติม ให้ตรวจสอบการประสานงานระหว่างอุปกรณ์ต้นทางและปลายทางแทนที่จะเพิ่มชุดที่ไม่ผ่านการทดสอบ.

วิศวกรที่ประเมินอินเทอร์เฟซของคอนเวอร์เตอร์อาจใช้ คู่มือการป้องกันไฟกระชากของอินเวอร์เตอร์ PCS เป็นเอกสารอ้างอิงที่เกี่ยวข้องสำหรับการแยกขอบเขตของ AC, DC, การควบคุม และการสื่อสาร ทั้งนี้การตัดสินใจขั้นสุดท้ายสำหรับกังหันลมต้องยังคงเป็นไปตามเอกสารของกังหันและคอนเวอร์เตอร์.

ระบบไฟฟ้าช่วยและตู้ควบคุมในนาเซลล์

ระบบในนาซเซิลสามารถใช้ตู้หุ้มทางกายภาพเดียวกันได้ขณะทำงานที่ระดับไฟฟ้าต่างกัน วงจรทั่วไปได้แก่ ไฟฟ้าช่วยเหลือสามเฟส, แหล่งจ่ายบริการเฟสเดียว, การควบคุม 24 V DC, ไดรฟ์หันกังหัน, ระบบระบายความร้อน, การหล่อลื่น, ไฮดรอลิกส์, ฮีตเตอร์ และอุปกรณ์เตือนการบิน.

SPD AC ขาเข้าของนาซเซิลป้องกันเฉพาะวงจรที่มันเชื่อมต่ออยู่เท่านั้น ไม่ได้ป้องกันเซ็นเซอร์ 24 V ระยะไกล, อินพุตคอนโทรลเลอร์ หรือพอร์ต Ethernet โดยอัตโนมัติ.

แบ่งนาซเซิลตามอินเทอร์เฟซทางไฟฟ้าที่แท้จริง

• การกระจายไฟฟ้าช่วยเหลือ AC แบบสามเฟส;
• แหล่งจ่ายบริการและควบคุมแบบเฟสเดียว;
• แหล่งจ่ายควบคุม DC แรงดันต่ำ;
• วงจรมอเตอร์และไดรฟ์;
• แหล่งจ่ายไฟอุปกรณ์ภายนอกที่รับสภาพอากาศ;
• สายอินพุตและเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์;
• สายสื่อสารและสัญญาณเตือนระยะไกล.

อุปกรณ์นอกกระบอกนาเซลต้องได้รับการทบทวนแยกต่างหาก

เครื่องวัดความเร็วลม หางลม ไฟการบิน และอุปกรณ์อื่นๆ ที่ติดตั้งอยู่นอกตู้ครอบนาเซลหลักอาจเผชิญกับสภาพแวดล้อมแม่เหล็กไฟฟ้าที่แตกต่างออกไป.

ทบทวนทั้งตัวนำไฟฟ้ากำลังของอุปกรณ์และตัวนำข้อมูลหรือการวัดของอุปกรณ์ จุดเข้าสายเคเบิลของอุปกรณ์อาจเป็นขอบเขตการป้องกันแยกต่างหาก แม้ว่าเคเบิลทั้งสองเส้นจะสิ้นสุดที่ตู้เดียวกัน.

การป้องกันฮับและระบบพิทช์

ระบบพิทช์อาจประกอบด้วยมอเตอร์ ไดรฟ์ คอนโทรลเลอร์ แบตเตอรี่สำรองหรือคาปาซิเตอร์ เครื่องชาร์จ เอ็นโค้ดเดอร์ และอินเทอร์เฟซการสื่อสาร วงจรเหล่านี้อยู่ใกล้กับเส้นทางกระแสฟ้าผ่าของใบพัดและฮับ.

การทบทวนระบบพิทช์อย่างครบถ้วนควรแยกอินเทอร์เฟซอย่างน้อยห้าส่วน:

• กำลังไฟของมอเตอร์พิทช์: ยืนยันแรงดัน AC หรือ DC และสถาปัตยกรรมของไดรฟ์;
• แหล่งจ่ายของคอนโทรลเลอร์: ยืนยันช่วงแรงดันและรูปแบบการต่อลงดิน;
• แหล่งจ่ายสำรอง: ยืนยันแรงดันของแบตเตอรี่หรือคาปาซิเตอร์และพฤติกรรมเมื่อเกิดความขัดข้อง;
• เอ็นโค้ดเดอร์และฟีดแบ็ก: ยืนยันชนิดสัญญาณ ความถี่ และจำนวนตัวนำ;
• บัสสื่อสาร: ยืนยัน CAN, Ethernet หรือโปรโตคอลอื่นๆ.

อุปกรณ์ “hub SPD” แบบทั่วไปเพียงหนึ่งเดียวไม่น่าจะรองรับอินเทอร์เฟซทั้งหมดเหล่านี้ได้ ควรจัดเตรียมแผนผังการเดินสายของฮับและเอกสารประกอบของระบบพิทช์ก่อนเสนอราคา.

การป้องกันเซนเซอร์ การสื่อสาร และ SCADA

กังหันอาจยังคงสมบูรณ์ทางกลไกหลังเหตุการณ์ฟ้าผ่า แต่หยุดผลิตไฟฟ้าเพราะอินพุตของเซนเซอร์ พอร์ตของคอนโทรลเลอร์ หรืออินเทอร์เฟซการสื่อสารขัดข้อง.

IEC 61643-21:2025 ครอบคลุม SPD ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายโทรคมนาคมและสัญญาณซึ่งมีพิกัดไม่เกิน 1,000 V RMS หรือ 1,500 V DC ขอบเขตยังรวมถึงเครือข่ายที่ส่งทั้งพลังงานและข้อมูลบนสายเดียวกัน เช่น Power over Ethernet.^[5]

IEC 61643-22 กำหนดหลักการในการเลือก ตำแหน่งติดตั้ง และการประสานงานสำหรับ SPD ของสายสัญญาณ.^[6]

สำหรับการป้องกันสัญญาณ สมรรถนะการส่งผ่านอาจมีความสำคัญพอๆ กับแรงดันตามพิกัด.

ข้อสรุปด้านการจัดซื้อ: รูปร่างคอนเน็กเตอร์และแรงดันพิกัดไม่สามารถยืนยันความเข้ากันได้กับอินเทอร์เฟซข้อมูลหรือเซนเซอร์ได้.

เมื่อการป้องกันอาจจำเป็นที่ปลายสายทั้งสองด้าน

สายทองแดงที่ยาวสามารถถ่ายโอนแรงดันกระชากหรือความต่างศักย์ระหว่างตำแหน่งของอุปกรณ์สองจุดได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการจัดวางโซนป้องกัน ระบบบอนดิ้ง และการออกแบบส่วนเชื่อมต่อ อาจจำเป็นต้องมีการป้องกันที่ปลายทั้งสองด้าน.

SPD ทั้งสองตัวต้องเข้ากันได้กับโปรโตคอลเดียวกันและแนวคิดการต่อลงดินเดียวกัน การติดตั้งอุปกรณ์ที่ไม่เกี่ยวข้องกันไว้ที่ปลายทั้งสองด้านอาจเพิ่มค่าความจุ ลดคุณภาพสัญญาณ หรือสร้างเส้นทางบอนดิ้งที่ไม่เหมาะสม.

เดอะ คู่มือการป้องกันแรงดันกระชากสำหรับ Remote I/O ให้ตรรกะการเลือกเพิ่มเติมสำหรับอินเทอร์เฟซ 24 V DC, DI, DO, AI, AO และ RS485 ที่เชื่อมต่อผ่านสายภาคสนามที่ยาว.

ใยแก้วนำแสงช่วยลดเส้นทางหนึ่งแต่ไม่ได้ขจัดความเสี่ยงทั้งหมด

ตัวใยแก้วนำแสงเองไม่นำแรงดันกระชากทางไฟฟ้าแบบทั่วไป อย่างไรก็ตาม สายเคเบิลทั้งชุดอาจมีเกราะโลหะ สมาชิกเสริมความแข็งแรง หรือสายตรวจจับอยู่ด้วย ตัวแปลงสื่อและแหล่งจ่ายไฟของมันก็อาจยังคงมีความเสี่ยง.

ตรวจสอบโครงสร้างสายเคเบิลทั้งชุดแทนที่จะสันนิษฐานว่าลิงก์ใยแก้วทุกเส้นให้การแยกทางกัลวานิกทั้งหมด สำหรับอินเทอร์เฟซ Copper Ethernet และ PoE ให้ตรวจสอบประเภท หมายเลขอัตราข้อมูล คู่สาย และการชีลด์ด้วยตามที่อธิบายไว้ใน คู่มือการเลือกอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก RJ45.

การต่อลงดิน การบอนดิ้ง และการติดตั้งสายเคเบิลของหอคอย

SPD ไม่สามารถควบคุมแรงดันกระชากได้หากไม่มีเส้นทางที่เหมาะสมสำหรับกระแสที่ถูกเบี่ยงออก การออกแบบต้องจำกัดความต่างศักย์ระหว่างโครงสร้างหอคอย โครง nacelle ตู้เครื่องมือ ชีลด์สาย ตัวนำ PE และแถบบอนดิ้งสมศักย์ท้องถิ่น.

IEC 62305-4 ครอบคลุมการออกแบบ การติดตั้ง การตรวจสอบ การบำรุงรักษา และการทดสอบมาตรการป้องกันแรงดันกระชากสำหรับระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่สัมผัสกับอิมพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า.^[8]

ตรวจสอบเส้นทางกระแสกระชากทั้งหมด

• เส้นทางนำไฟฟ้าของ blade และ hub;
• โครง nacelle และการบอนดิ้งของเครื่องจักร;
• ความต่อเนื่องทางไฟฟ้าของส่วนหอคอย;
• เครือข่ายต่อลงดินของฐานรากและฟาร์มกังหันลม;
• แถบบอนดิ้งของตู้ควบคุมและสวิตช์เกียร์;
• การเชื่อมต่อ SPD ไปยังจุดบอนดิ้งท้องถิ่น;
• การต่อปลายชีลด์ของสายเคเบิลที่ขอบเขตซึ่งออกแบบไว้;
• การบอนดิ้งของหม้อแปลงและระบบรวบรวมไฟฟ้า.

ให้การเชื่อมต่อของ SPD สั้นและตรงที่สุด

ระหว่างเกิดคลื่นกระชากอย่างรวดเร็ว ความเหนี่ยวนำของตัวนำที่เชื่อมต่ออาจก่อให้เกิดแรงดันเพิ่มขึ้นได้ ดังนั้นลูปที่ยาวหรือการเชื่อมต่อ PE ที่อยู่ไกลจึงอาจเพิ่มแรงดันที่อุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน.

ติดตั้ง SPD ให้ใกล้กับจุดเข้าของสายเคเบิลหรือขอบเขตที่ต้องการป้องกัน ปฏิบัติตามรูปแบบการเชื่อมต่อของผู้ผลิต และหลีกเลี่ยงความยาวตัวนำและลูปที่ไม่จำเป็น.

การต่อชิลด์ต้องเป็นไปตามการออกแบบ EMC

ชิลด์ของสายเคเบิลสามารถลดการคัปปลิงทางแม่เหล็กไฟฟ้าได้เมื่อเลือกและต่อปลายอย่างถูกต้อง วิธีการต่อปลายที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับโปรโตคอล ข้อกำหนด EMC เครือข่ายการบอนดิ้ง และการออกแบบกังหัน.

อย่าใช้กฎแบบสากลว่าชิลด์ทุกเส้นต้องบอนด์ที่ปลายด้านเดียวเสมอ หรือที่ปลายทั้งสองด้านเสมอ ผู้ออกแบบโครงการต้องยืนยันวิธีการที่จำเป็น.

การประสานงานของ SPD Type 1 และ Type 2

การประสานงานของ SPD หมายถึงแต่ละขั้นของการป้องกันทำงานภายในขีดความสามารถของตน และลดความเค้นที่เหลือสำหรับขั้นถัดไปและอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกัน.

อาจต้องใช้ SPD ประเภท 1 หรือประเภท 1+2 ในกรณีที่ตัวนำอาจรับกระแสฟ้าผ่าบางส่วนได้ โดยทั่วไปจะใช้ SPD ประเภท 2 สำหรับการป้องกันด้านปลายทางจากคลื่นกระชากที่เหลืออยู่หรือที่เหนี่ยวนำมา การจัดวางสุดท้ายต้องเป็นไปตามแนวคิดการป้องกันฟ้าผ่าและสภาพวงจรจริง.^[3][4]

สำหรับคำอธิบายเชิงลึกเกี่ยวกับระดับการป้องกัน ระยะห่างแยก และการประสานงานด้านพลังงาน โปรดดู คู่มือการประสานงาน SPD ประเภท 1, ประเภท 2 และประเภท 3.

การป้องกันประเภท 3 มีความเกี่ยวข้องเมื่อใด

การป้องกันประเภท 3 อาจมีประโยชน์ใกล้อุปกรณ์ที่ไวต่อสัญญาณ เมื่อระบบต้นทางและสภาพการติดตั้งไม่สามารถลดแรงดันกระชากที่เหลืออยู่ได้เพียงพอ.

ไม่ได้เป็นข้อกำหนดอัตโนมัติสำหรับ PLC หรือคอนโทรลเลอร์ทุกตัว ให้ยืนยันความทนต่อสัญญาณรบกวนของอุปกรณ์ ระยะทางของสาย การป้องกันต้นทาง และข้อมูลการประสานงานสำหรับอุปกรณ์ที่เลือก.

เมทริกซ์การเลือก SPD สำหรับกังหันลม

ใช้ตารางนี้เป็นแนวทางในการสอบถาม ไม่ใช่ใช้แทนการออกแบบระบบไฟฟ้าของกังหัน.

ตำแหน่งระบุว่าต้องตรวจสอบที่ใด แรงดันไฟฟ้า รูปคลื่น ขอบเขต LPZ อินเทอร์เฟซ และความทนทานของอุปกรณ์เป็นตัวกำหนดว่าควรติดตั้งอะไร.

ข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมสำหรับการติดตั้งบนบกและนอกชายฝั่ง

ความเหมาะสมทางไฟฟ้าเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการเลือก อุปกรณ์กังหันลมยังอาจเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ความชื้น การควบแน่น การสั่นสะเทือน และข้อจำกัดในการเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษา.

กังหันลมนอกชายฝั่งแบบยึดอยู่กับที่มีข้อกำหนดด้านสถานที่และการออกแบบเพิ่มเติมตาม IEC 61400-3-1.^[9] การติดตั้ง SPD นอกชายฝั่งอาจต้องให้ความใส่ใจเป็นพิเศษกับการกัดกร่อน การสัมผัสเกลือ การออกแบบตู้ และการจัดการด้านการบำรุงรักษา.

อย่าระบุระดับการป้องกันของตู้หากยังไม่ได้กำหนดการติดตั้ง

อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) แบบติดราง DIN จำนวนมากติดตั้งอยู่ภายในตู้ ตู้ดังกล่าวอาจเป็นตัวให้การป้องกันสภาพแวดล้อมที่จำเป็นแทนตัวเรือนของ SPD เอง.

ระบุให้ชัดเจนว่าอุปกรณ์ติดตั้งอยู่ในตู้ที่มีการป้องกัน ตู้สวิตช์บอร์ดฐานหอคอย ตู้หุ้มคอนเวอร์เตอร์ หรือกล่องกลางแจ้งที่เปิดรับสภาพแวดล้อม ก่อนกำหนดข้อกำหนด IP หรือการทนการกัดกร่อน.

สัญญาณระยะไกลช่วยสนับสนุนการบำรุงรักษา

หน้าสัมผัสระยะไกลสามารถช่วยให้คอนโทรลเลอร์ของกังหันหรือระบบบำรุงรักษาตรวจจับการเปลี่ยนแปลงสถานะของ SPD ได้ โปรดยืนยันพิกัดหน้าสัมผัส ลอจิกปกติ และการตีความสัญญาณเตือน.

โดยปกติหน้าสัมผัสแห้งจะบ่งชี้สถานะของอุปกรณ์หรือสวิตช์ตัดวงจร ไม่ควรอธิบายว่าเป็นตัวนับเหตุการณ์ฟ้าผ่า เว้นแต่ผลิตภัณฑ์จะมีฟังก์ชันแยกดังกล่าว.

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยในการป้องกันไฟกระชากของกังหันลม

การตรวจสอบก่อนเริ่มใช้งานและการบำรุงรักษา

การติดตั้ง SPD ควรได้รับการยืนยันเป็นส่วนหนึ่งของระบบป้องกันกังหันทั้งหมด IEC 62305-4 ครอบคลุมการตรวจสอบ การบำรุงรักษา และการทดสอบภายในขอบเขตของมาตรการป้องกันไฟกระชาก.^[8]

ก่อนจ่ายไฟ

• ยืนยันรุ่นที่ติดตั้งกับตารางวงจรที่ได้รับอนุมัติ;
• ตรวจสอบ Uc โหมดการป้องกัน และชนิดของ SPD;
• ตรวจสอบข้อกำหนดของฟิวส์สำรองหรือเซอร์กิตเบรกเกอร์;
• ยืนยันค่าแรงบิดและการต่อเข้าของตัวนำ;
• ตรวจสอบความยาวและแนวการเดินสายของการเชื่อมต่อ;
• ตรวจสอบความต่อเนื่องของ PE และการบอนด์ศักย์เท่า;
• ตรวจสอบการเดินสายหน้าสัมผัสระยะไกลและตรรกะสัญญาณเตือน;
• บันทึกรุ่นผลิตภัณฑ์ หมายเลขล็อต และตำแหน่งการติดตั้ง.

ระหว่างการบำรุงรักษาตามปกติ

• ตรวจสอบไฟแสดงสถานะ;
• ทบทวนสัญญาณเตือนระยะไกลและบันทึกการบำรุงรักษา;
• ตรวจสอบขั้วต่อว่าหลวมหรือไม่ มีการกัดกร่อนหรือความร้อนสูงเกินไปหรือไม่;
• ตรวจสอบความแน่นของการยึดโมดูลแบบเสียบ;
• ตรวจสอบการบอนด์ของหอและตู้;
• ทบทวนการป้องกันหลังเหตุการณ์ฟ้าผ่ารุนแรงหรือความขัดข้องทางไฟฟ้า;
• เปลี่ยนอุปกรณ์ตามสภาพที่ตรวจยืนยันแล้วและคำแนะนำของผู้ผลิต.

คำถามที่พบบ่อย