ครัวเรือนและธุรกิจในยุคปัจจุบันพึ่งพาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อย่างหนัก ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟกระชากและความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์ ตัวป้องกันแรงดันเกิน ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันที่สำคัญ โดยป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ราคาแพง เครื่องมือป้องกันเหล่านี้จะตรวจสอบกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่อง และตัดไฟโดยอัตโนมัติเมื่อตรวจพบระดับแรงดันที่เป็นอันตราย ทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีค่าของคุณปลอดภัยจากอันตรายที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้า
การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นบ่อยครั้งกว่าที่คนส่วนใหญ่ตระหนัก และมักไม่มีใครสังเกตเห็นจนกระทั่งเกิดความเสียหายอย่างรุนแรงแล้ว ระบบสายส่งไฟฟ้าประสบกับความผันผวนของกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องอันเนื่องมาจากสภาพอากาศ เครื่องจักรชำรุด และความต้องการใช้ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นในช่วงเวลาเร่งด่วน หากไม่มีการป้องกันที่เหมาะสม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจทำให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เสื่อมสภาพอย่างค่อยเป็นค่อยไป หรือก่อให้เกิดความเสียหายอย่างร้ายแรงทันทีต่ออุปกรณ์ที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้า
ระบบป้องกันแรงดันไฟฟ้าจะตรวจสอบกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจรอย่างต่อเนื่อง โดยวัดทั้งภาวะแรงดันเกินและแรงดันต่ำกว่าปกติ เมื่อระบบตรวจพบว่าระดับแรงดันเกินกว่าค่าปลอดภัยที่กำหนดไว้ มันจะตัดการเชื่อมต่อไฟฟ้าทันทีเพื่อป้องกันความเสียหาย หน่วยป้องกันขั้นสูงมีค่าความไวที่ปรับได้และมีระบบหน่วงเวลา เพื่อรองรับการกระโดดของแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่ไม่เป็นอันตราย ขณะเดียวกันก็สามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็วต่อภัยคุกคามที่แท้จริง
กลไกการป้องกันโดยทั่วไปมักใช้รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้าหรือสวิตช์แบบสเตตัสของแข็ง ซึ่งสามารถตัดวงจรได้ภายในไม่กี่มิลลิวินาที ส่วนประกอบเหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อรองรับการทำงานเปิด-ปิดซ้ำๆ โดยไม่สูญเสียประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจถึงการป้องกันที่เชื่อถือได้ในระยะยาว นอกจากนี้ อุปกรณ์รุ่นใหม่ยังมีตัวบ่งชี้แบบภาพและเสียง เพื่อแจ้งเตือนผู้ใช้งานเมื่อเกิดเหตุการณ์ที่ต้องการการป้องกัน พร้อมให้ข้อมูลย้อนกลับที่มีค่าเกี่ยวกับสภาพของระบบไฟฟ้า
แรงดันไฟฟ้ากระชากเกิดจากหลายแหล่งทั้งภายในและภายนอกอาคาร แหล่งที่มาจากภายนอก ได้แก่ ฟ้าผ่า การเปลี่ยนสถานะของระบบสายส่งไฟฟ้า และความล้มเหลวของหม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งอาจทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าพุ่งสูงเข้าสู่เครือข่ายการจ่ายไฟ ขณะที่แหล่งที่มาจากภายใน ได้แก่ การสตาร์ทมอเตอร์จากเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่ การสลับโหลดแบบเหนี่ยวนำ และข้อผิดพลาดในระบบไฟฟ้า ซึ่งก่อให้เกิดการรบกวนแรงดันเฉพาะจุด
ฟ้าผ่าเป็นหนึ่งในแหล่งกำเนิดไฟกระชากที่ทำลายล้างมากที่สุด ซึ่งสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าเกินกว่า 100,000 โวลต์ ที่สามารถวิ่งผ่านสายไฟฟ้า สายโทรศัพท์ และแม้แต่ระบบประปาได้ การสลับอุปกรณ์ของบริษัทไฟฟ้าระหว่างการบำรุงรักษาหรือการดำเนินการฉุกเฉินมักก่อให้เกิดไฟกระชากขนาดเล็กกว่า แต่ยังคงก่อให้เกิดความเสียหายและส่งผลกระทบต่อหมู่บ้านหรือชุมชนทั้งแห่ง การเข้าใจแหล่งคุกคามต่างๆ เหล่านี้จะช่วยอธิบายได้ว่าทำไมกลยุทธ์การป้องกันอย่างครอบคลุมจึงจำเป็นต้องอาศัยการป้องกันหลายชั้น
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่มีไมโครโปรเซสเซอร์และวงจรรวมที่ซับซ้อน ซึ่งมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าอย่างมาก คอมพิวเตอร์ โทรทัศน์ เครื่องเล่นเกม และอุปกรณ์สมาร์ทโฮม อาจเกิดความเสียหายถาวรจากแรงดันไฟฟ้ากระชากเพียงไม่กี่โวลต์ที่สูงกว่าช่วงการใช้งานตามค่าที่กำหนด ตัวป้องกันแรงดันเกิน หน่วยที่ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการใช้งานเหล่านี้มีความสามารถในการตรวจสอบอย่างแม่นยำและตอบสนองอย่างรวดเร็ว เพื่อรักษาส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อน
การเสียหายของข้อมูลถือเป็นอีกหนึ่งผลลัพธ์ที่ร้ายแรงจากความผิดปกติของแรงดันไฟฟ้า โดยเฉพาะในระบบคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์เครือข่าย แม้แต่การเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าเพียงช่วงสั้นๆ ก็อาจทำให้เกิดข้อผิดพลาดของหน่วยความจำ ความเสียหายของระบบไฟล์ และการทำงานผิดพลาดของฮาร์ดแวร์ ซึ่งส่งผลให้สูญเสียประสิทธิภาพในการทำงานและต้องใช้ค่าใช้จ่ายสูงในการกู้คืนข้อมูล ระบบป้องกันระดับมืออาชีพจะมีฟังก์ชันต่างๆ เช่น ความสามารถในการปิดเครื่องอย่างปลอดภัย และระบบสำรองแบตเตอรี่ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าอุปกรณ์จะถูกปิดอย่างเหมาะสมในระหว่างภาวะไฟฟ้าขัดข้องที่ยาวนาน
สิ่งอำนวยความสะดวกในอุตสาหกรรมเผชิญกับความท้าทายด้านการป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่มีลักษณะเฉพาะ เนื่องจากอุปกรณ์หนัก ไดรฟ์ความเร็วตัวแปร และระบบจ่ายไฟฟ้าที่ซับซ้อน อุปกรณ์การผลิต ระบบควบคุมสภาพอากาศ (HVAC) และคอมพิวเตอร์สำหรับควบคุมกระบวนการ ต่างต้องการกลยุทธ์การป้องกันที่เหมาะสม ซึ่งคำนึงถึงช่วงความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าและข้อกำหนดในการดำเนินงานที่เฉพาะเจาะจง ระบบป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินสำหรับภาคอุตสาหกรรมมักมาพร้อมความสามารถในการตรวจสอบระยะไกลและการเชื่อมต่อกับระบบบริหารจัดการสถานที่
อาคารพาณิชย์ที่ใช้สำนักงาน ร้านค้าปลีก และธุรกิจบริการ ต่างพึ่งพาการป้องกันไฟฟ้าที่เชื่อถือได้เพื่อรักษางานดำเนินการและปกป้องข้อมูลของลูกค้า ระบบจุดขาย (Point-of-sale), อุปกรณ์รักษาความปลอดภัย และเครือข่ายการสื่อสาร ต่างต้องการพลังงานไฟฟ้าที่มั่นคงและสะอาดอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง กลยุทธ์การป้องกันโดยรวมในสภาพแวดล้อมเชิงพาณิชย์มักจะรวมถึงการป้องกันไฟกระชากสำหรับอาคารทั้งหลังและการป้องกันอุปกรณ์รายบุคคล เพื่อสร้างเกราะป้องกันหลายชั้นจากความผิดปกติของไฟฟ้า
การป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพจำเป็นต้องพิจารณาอย่างรอบคอบในเรื่องลักษณะของโหลดไฟฟ้า ตำแหน่งการติดตั้ง และความต้องการเวลาตอบสนอง อุปกรณ์ป้องกันจะต้องมีค่าเรทติ้งที่เหมาะสมกับความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้าสูงสุดของวงจรที่ต้องการป้องกัน พร้อมทั้งสามารถรองรับกระแสไฟกระชากได้เพียงพอต่อระดับภัยคุกคามที่คาดว่าจะเกิดขึ้น การต่อสายดินอย่างถูกต้องและการเลือกขนาดของตัวนำไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญยิ่งต่อประสิทธิภาพการป้องกันที่ดีที่สุดและการปฏิบัติตามกฎข้อบังคับด้านไฟฟ้า
การวางอุปกรณ์ป้องกันในระบบการกระจายไฟฟ้าให้มีแนวทางสร้างระบบป้องกันที่ประสานกัน เพื่อป้องกันความเสียหายในหลายระดับ เครื่องกดความแรงกระตุ้นส่วนใหญ่ ให้ความคุ้มกันอุปกรณ์ทั้งอุปกรณ์จากความแรงกระตุ้นภายนอกขนาดใหญ่ ขณะที่เครื่องป้องกันอุปกรณ์แต่ละตัวแก้ไขภัยคุกคามในพื้นที่และให้ความคุ้มกันสํารอง แนวทางแบบหลายชั้นนี้ทําให้ระบบป้องกันทํางานร่วมกัน แทนที่จะขัดแย้งกันในระหว่างเหตุการณ์การกระจาย
การบํารุงรักษาและทดสอบระบบป้องกันความตึงเครียดเป็นประจํา จะทําให้ระบบมีความน่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพต่อเนื่องตลอดเวลา อุปกรณ์ป้องกันอาจเสื่อมเสียเนื่องจากการเผชิญหน้ากับแรงกระตุ้นซ้ําๆ สภาพแวดล้อม และการสกัดส่วนของเครื่องกล การทดสอบระยะเวลาตรวจสอบการทํางานที่เหมาะสมของวงจรป้องกัน และระบุส่วนประกอบที่อาจต้องการเปลี่ยนก่อนที่จะล้มเหลว
โปรแกรมการบำรุงรักษาน่าจะรวมถึงการตรวจสอบด้วยสายตาของอุปกรณ์ป้องกัน การตรวจสอบยืนยันการต่อสายดินที่ถูกต้อง และการทดสอบกลไกการทำงานของอุปกรณ์ตัดวงจรโดยใช้อุปกรณ์ทดสอบที่เหมาะสม การจัดทำเอกสารบันทึกเหตุการณ์การป้องกันและกิจกรรมการบำรุงรักษา จะช่วยระบุรูปแบบที่อาจบ่งชี้ถึงปัญหาพื้นฐานของระบบไฟฟ้า หรือความจำเป็นในการปรับปรุงกลยุทธ์การป้องกัน ช่างไฟฟ้ามืออาชีพสามารถให้บริการทดสอบอย่างครอบคลุม และแนะนำการปรับปรุงระบบป้องกันที่มีอยู่ได้
เหตุผลทางการเงินในการป้องกันแรงดันไฟฟ้าจะชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบต้นทุนของระบบป้องกันที่ไม่สูงมาก กับมูลค่าของอุปกรณ์ที่อาจเสียหายได้ การเกิดแรงดันไฟฟ้ากระชากเพียงครั้งเดียวสามารถทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มูลค่าหลายพันดอลลาร์ ในขณะที่ระบบป้องกันคุณภาพดีมักมีราคาเพียงเศษส่วนของมูลค่าอุปกรณ์ที่ต้องการป้องกัน การเคลมประกันความเสียหายจากไฟฟ้ามักมีค่าเสียหายส่วนแรกจำนวนมาก และอาจไม่ครอบคลุมค่าใช้จ่ายทั้งหมด เช่น ค่ากู้ข้อมูล ค่าเช่าอุปกรณ์ชั่วคราว และค่าขาดรายได้จากการหยุดดำเนินธุรกิจ
ปัจจัยพิจารณาด้านต้นทุนในระยะยาว ได้แก่ อายุการใช้งานที่ยืดยาวของอุปกรณ์ที่ได้รับการปกป้อง และความต้องการในการบำรุงรักษาที่ลดลง ความเครียดทางไฟฟ้าจากแรงดันที่เปลี่ยนแปลงเล็กน้อยซ้ำๆ อาจก่อให้เกิดการเสื่อมสภาพของประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์อย่างค่อยเป็นค่อยไป ส่งผลให้อุปกรณ์เสียหายก่อนกำหนดและเพิ่มค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนใหม่ ระบบป้องกันช่วยรักษาสมรรถนะของอุปกรณ์ให้อยู่ในระดับเหมาะสมตลอดอายุการใช้งานตามที่ออกแบบไว้ ทำให้ได้รับผลตอบแทนจากการลงทุนสูงสุดสำหรับระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่มีราคาแพง
ผู้ผลิตอุปกรณ์จำนวนมากและผู้ให้บริการประกันภัยหลายรายต่างให้การยอมรับถึงคุณค่าของการป้องกันไฟฟ้าที่เหมาะสม โดยเสนอเงื่อนไขการรับประกันที่ดีขึ้นและเบี้ยประกันที่ต่ำลงสำหรับสถานที่ที่ติดตั้งระบบป้องกันไฟกระชากอย่างเพียงพอ บางกรมธรรม์การรับประกันระบุชัดเจนว่าจะไม่ครอบคลุมความเสียหายจากไฟฟ้าหากไม่มีการติดตั้งระบบป้องกันที่เหมาะสม ทำให้ระบบป้องกันกลายเป็นข้อกำหนดจำเป็น ไม่ใช่ทางเลือก เพื่อรักษาระดับการคุ้มครอง
ผู้ให้บริการประกันภัยอาจเสนอส่วนลดที่สำคัญสำหรับความคุ้มครองอุปกรณ์ไฟฟ้า เมื่อมีการติดตั้งและดูแลระบบป้องกันอย่างครบถ้วน ซึ่งส่วนลดเหล่านี้สามารถช่วยชดเชยต้นทุนเริ่มต้นของระบบป้องกัน และยังให้ประหยัดอย่างต่อเนื่องตลอดระยะเวลาที่มีความคุ้มครองตามกรมธรรม์ การจัดทำเอกสารแสดงการติดตั้งและบันทึกการบำรุงรักษาระบบป้องกัน มักเป็นสิ่งจำเป็นในการมีสิทธิ์ได้รับประโยชน์เหล่านี้ รวมถึงใช้เพื่อสนับสนุนการเคลมประกันเมื่อเกิดความเสียหายจากไฟฟ้า
ขนาดของอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความสามารถในการรองรับโหลดไฟฟ้าของคุณและข้อกำหนดในการจัดการกระแสไฟฟ้ากระชากสำหรับพื้นที่ของคุณ คำนวณค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดที่อุปกรณ์ทั้งหมดที่ต่อพ่วงใช้ และเลือกอุปกรณ์ป้องกันที่มีค่าเรทไว้ไม่น้อยกว่า 125% ของค่านั้น พิจารณาความถี่ของฟ้าผ่าในพื้นที่และสภาพของระบบสายส่งไฟฟ้าเมื่อกำหนดค่าเรทของกระแสไฟฟ้ากระชาก โดยพื้นที่ที่มีความเสี่ยงสูงควรใช้อุปกรณ์ป้องกันที่มีประสิทธิภาพสูงกว่า
อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าคุณภาพดีถูกออกแบบมาเพื่อทำงานโดยไม่กระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์ในสภาวะปกติ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ป้องกันที่มีขนาดไม่เหมาะสมหรือติดตั้งผิดวิธีอาจทำให้เกิดการตัดการทำงานโดยไม่จำเป็น หรือสร้างสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า การติดตั้งโดยผู้เชี่ยวชาญและการเลือกใช้อุปกรณ์ให้เหมาะสมกับข้อมูลจำเพาะของเครื่องมือ จะช่วยให้ได้รับการป้องกันอย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่รบกวนการใช้งาน
ระบบป้องกันแรงดันไฟฟ้าโดยทั่วไปจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่ทุกๆ 5-10 ปี ขึ้นอยู่กับการสัมผัสกับคลื่นกระชากและสภาพแวดล้อม ระบบที่เคยประสบกับเหตุการณ์คลื่นกระชากขนาดใหญ่หลายครั้งอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนก่อนกำหนด เนื่องจากชิ้นส่วนป้องกันอาจเสื่อมสภาพตามอายุการใช้งาน การทดสอบเป็นประจำและการตรวจสอบด้วยตาเปล่าจะช่วยระบุเวลาที่จำเป็นต้องเปลี่ยนก่อนที่ความสามารถในการป้องกันจะลดลง
เครื่องป้องกันไฟกระชากสำหรับบ้านทั้งหลังให้การป้องกันที่ยอดเยี่ยมจากการกระชากจากภายนอกที่มีขนาดใหญ่ แต่ไม่สามารถแก้ไขแหล่งกำเนิดไฟกระชากภายในทั้งหมดหรือให้การป้องกันอย่างสมบูรณ์สำหรับอุปกรณ์ที่ไวต่อแรงดันได้ การใช้แนวทางการป้องกันแบบชั้นซ้อน ซึ่งรวมการป้องกันสำหรับบ้านทั้งหลังเข้ากับเครื่องป้องกันอุปกรณ์รายบุคคล จะให้การป้องกันอย่างครอบคลุมที่สุดต่อภัยคุกคามทางไฟฟ้าจากหลายแหล่งและระดับแรงดันที่แตกต่างกัน
EN
