ปกป้องอุปกรณ์ไฟฟ้าของคุณด้วย SPD: เกราะป้องกันไฟกระชากที่จำเป็นในยุคดิจิทัล
ในโลกยุคดิจิทัลปัจจุบัน ชีวิตประจำวันและธุรกิจของเราต้องพึ่งพาอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อนและอ่อนไหวมากขึ้นเรื่อยๆ ตั้งแต่คอมพิวเตอร์, สมาร์ททีวี, ระบบเครือข่าย, เครื่องใช้ไฟฟ้าอัจฉริยะ ไปจนถึงเครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรม อุปกรณ์เหล่านี้ล้วนมีความเสี่ยงต่อภัยเงียบที่เรียกว่า “ไฟกระชาก” (Power Surge) หรือ แรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นชั่วขณะ (Transient Overvoltage) ซึ่งสามารถสร้างความเสียหายร้ายแรงได้ในพริบตา โชคดีที่เรามีเกราะป้องกันสำคัญ นั่นคือ “อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก” หรือ SPD (Surge Protective Device)
ไฟกระชากคืออะไร? เกิดจากอะไร?
ไฟกระชาก คือ สภาวะที่แรงดันไฟฟ้าในระบบสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเกินกว่าระดับปกติเป็นเวลาสั้นๆ (ตั้งแต่ไมโครวินาทีถึงมิลลิวินาที) แม้จะเกิดขึ้นเพียงชั่วครู่ แต่พลังงานที่สูงเกินปกตินี้สามารถสร้างความเสียหายได้ สาเหตุหลักๆ ของไฟกระชาก ได้แก่:
- ปัจจัยภายนอก:
- ฟ้าผ่า (Lightning): สาเหตุที่รุนแรงที่สุด อาจเกิดจากการผ่าลงบนสายส่งโดยตรง, บริเวณใกล้เคียง หรือลงดินใกล้ๆ ซึ่งเหนี่ยวนำให้เกิดแรงดันสูงในระบบไฟฟ้า (ประเทศไทยมีสถิติพายุฝนฟ้าคะนองและฟ้าผ่าบ่อยครั้ง ทำให้มีความเสี่ยงสูง)
- การสับสวิตช์ในระบบของการไฟฟ้า (Utility Grid Switching): การเปิด-ปิดระบบหรือแก้ไขปัญหาในโครงข่ายไฟฟ้าแรงสูงอาจทำให้เกิดแรงดันกระชากได้
- ความผิดปกติในสายส่ง (Power Line Faults): เช่น สายไฟฟ้าขาด หรือหม้อแปลงระเบิด
- ปัจจัยภายในอาคาร:
- การเปิด-ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่: มอเตอร์, เครื่องปรับอากาศ, ปั๊มน้ำ, ลิฟต์, เครื่องเชื่อม เมื่อเริ่มทำงานหรือหยุดทำงาน อาจสร้างแรงดันกระชากย้อนกลับเข้าระบบไฟฟ้าภายในอาคารได้ ซึ่งเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุด แม้จะไม่รุนแรงเท่าฟ้าผ่า
อันตรายจากไฟกระชาก:
ไฟกระชากสร้างความเสียหายได้หลายรูปแบบ:
- การทำลายทันที (Destruction): แรงดันไฟฟ้าที่สูงเกินจะทำลายชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่บอบบาง เช่น ไมโครชิป, หน่วยความจำ, ทรานซิสเตอร์ ทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าหยุดทำงานทันที
- การเสื่อมสภาพสะสม (Degradation): ไฟกระชากที่ไม่รุนแรงแต่เกิดขึ้นซ้ำๆ จะค่อยๆ ทำให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เสื่อมสภาพลงเรื่อยๆ เหมือน “สนิมอิเล็กทรอนิกส์” ทำให้อายุการใช้งานสั้นลงและเสียก่อนเวลาอันควร
- การหยุดชะงักและการสูญเสียข้อมูล (Downtime & Data Loss): ระบบคอมพิวเตอร์, เซิร์ฟเวอร์, หรือระบบควบคุมอาจหยุดทำงาน ทำให้ธุรกิจหยุดชะงัก หรือข้อมูลสำคัญสูญหายได้
SPD (Surge Protective Device) คืออะไร?
SPD หรือ อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก คือ อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อตรวจจับแรงดันไฟฟ้าที่สูงเกินปกติชั่วขณะ และทำหน้าที่ “เบี่ยงเบน” (Divert) กระแสไฟฟ้าส่วนเกินที่เกิดจากไฟกระชากนั้นให้ไหลลงสู่ระบบสายดิน (Grounding System) อย่างรวดเร็วและปลอดภัย ก่อนที่มันจะไปถึงและสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่อยู่หลัง SPD
SPD ทำงานอย่างไร?
- สภาวะปกติ: SPD จะมีค่าความต้านทานสูงมาก เสมือนวงจรเปิด ไม่รบกวนการทำงานของระบบไฟฟ้า
- เมื่อเกิดไฟกระชาก: หากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินค่าที่ SPD กำหนดไว้ (เรียกว่า Clamping Voltage หรือ Activation Threshold) ชิ้นส่วนภายใน SPD จะลดค่าความต้านทานลงอย่างรวดเร็วในระดับนาโนวินาที (เสี้ยววินาที) กลายเป็นเส้นทางที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ง่าย
- เบี่ยงเบนกระแส: กระแสไฟฟ้าส่วนเกินจากไฟกระชากจะถูกเบี่ยงเบนให้ไหลผ่าน SPD ลงสู่ระบบสายดินแทนที่จะไหลเข้าสู่อุปกรณ์ไฟฟ้า
- กลับสู่สภาวะปกติ: เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลงกลับสู่ระดับปกติ SPD จะกลับไปมีค่าความต้านทานสูงดังเดิม พร้อมป้องกันไฟกระชากครั้งต่อไป
ภายใน SPD มักประกอบด้วยชิ้นส่วนสำคัญที่ไวต่อแรงดันไฟฟ้า เช่น วาริสเตอร์ชนิดโลหะออกไซด์ (Metal Oxide Varistor – MOV) หรือ แก๊สดิสชาร์จทิวบ์ (Gas Discharge Tube – GDT) หรือ ซิลิคอนอวาแลนช์ไดโอด (Silicon Avalanche Diode – SAD) ซึ่งมีหลักการทำงานคือ:
ประเภทของ SPD และการติดตั้ง (ตามมาตรฐานสากล เช่น IEC 61643):
- Type 1 SPD : ติดตั้งที่จุดเริ่มต้นของระบบไฟฟ้าในอาคาร (Service Entrance) หรือตู้เมนสวิตช์หลัก (Main Distribution Board – MDB) ออกแบบมาเพื่อรับมือกับกระแสไฟกระชากพลังงานสูง โดยเฉพาะที่เกิดจากฟ้าผ่าโดยตรงหรือใกล้เคียง เหมาะสำหรับอาคารที่มีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก (สายล่อฟ้า)
- Type 2 SPD: ติดตั้งที่ตู้ควบคุมไฟฟ้าย่อย (Sub-Distribution Board – SDB) หรืออาจติดตั้งที่ตู้เมนหลักในกรณีที่ไม่มีความเสี่ยงจากฟ้าผ่าโดยตรง ทำหน้าที่ป้องกันไฟกระชากที่อาจเล็ดลอดมาจาก Type 1 SPD หรือที่เกิดจากปัจจัยภายในอาคาร เป็นประเภทที่นิยมติดตั้งในบ้านพักอาศัยและอาคารทั่วไปมากที่สุด
- Type 3 SPD : เป็นอุปกรณ์ป้องกัน ณ จุดใช้งาน (Point-of-Use) เช่น ปลั๊กพ่วงกันไฟกระชาก, อุปกรณ์ป้องกันแบบเสียบปลั๊ก ทำหน้าที่ป้องกันเสริมสำหรับอุปกรณ์ที่อ่อนไหวเป็นพิเศษ เช่น คอมพิวเตอร์, โทรทัศน์ มีความสามารถในการทนกระแสกระชากต่ำกว่า Type 1 และ 2 ควรใช้ร่วมกับการป้องกัน Type 1 หรือ Type 2 เสมอ ไม่สามารถป้องกันไฟกระชากขนาดใหญ่ได้ด้วยตัวเอง
การป้องกันแบบเป็นลำดับชั้น (Layered / Cascaded Protection):
เพื่อให้การป้องกันมีประสิทธิภาพสูงสุด ควรใช้ SPD หลายระดับร่วมกัน (Type 1 -> Type 2 -> Type 3) โดย SPD ด่านหน้า (Type 1/2) จะรับมือกับพลังงานกระชากส่วนใหญ่ และ SPD ด่านถัดมา (Type 2/3) จะช่วยลดทอนแรงดันส่วนที่เหลือให้ต่ำลงอีกระดับ ก่อนถึงอุปกรณ์ที่ต้องการป้องกัน
ปัจจัยสำคัญในการเลือก SPD:
- ค่าแรงดันตกค้าง (Voltage Protection Rating – VPR / Let-Through Voltage): คือค่าแรงดันสูงสุดที่ SPD ยอมให้ผ่านไปยังอุปกรณ์ที่ป้องกัน ค่ายิ่งต่ำยิ่งดี
- ค่าทนกระแสกระชากสูงสุด (Surge Current Capacity – kA): ปริมาณกระแสกระชากสูงสุดที่ SPD สามารถเบี่ยงเบนลงดินได้ โดยไม่เสียหาย ค่ายิ่งสูงยิ่งดี (โดยเฉพาะ Type 1 และ 2)
- ค่าแรงดันใช้งานต่อเนื่องสูงสุด (Maximum Continuous Operating Voltage – MCOV): แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่ SPD ทนได้ต่อเนื่องโดยไม่เริ่มทำงาน ต้องสูงกว่าแรงดันปกติของระบบไฟฟ้าเล็กน้อย
- รูปแบบการป้องกัน (Modes of Protection): ควรเลือกรุ่นที่ป้องกันครบทุกรูปแบบ เช่น ระหว่างสาย Line กับ Neutral (L-N), Line กับ Ground (L-G), และ Neutral กับ Ground (N-G)
- ประเภท (Type): เลือก Type ให้เหมาะสมกับตำแหน่งติดตั้งและความเสี่ยง
- มาตรฐานรับรอง: เลือกรุ่นที่ผ่านการรับรองมาตรฐานสากล (เช่น IEC, UL) หรือมาตรฐานในประเทศ (เช่น มอก. ถ้ามี) และมีการรับประกันที่น่าเชื่อถือ
ทำไมวันนี้ SPD ถึงสำคัญ?
ความสำคัญของ SPD เพิ่มขึ้นอย่างมากในปัจจุบัน เพราะอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีราคาแพงขึ้น มีความซับซ้อนและอ่อนไหวต่อไฟกระชากมากขึ้น การติดตั้ง SPD จึงเป็นการลงทุนที่คุ้มค่าเพื่อปกป้องทรัพย์สิน ลดความเสี่ยงจากค่าซ่อมแซมหรือเปลี่ยนอุปกรณ์ราคาแพง และลดโอกาสที่ธุรกิจจะหยุดชะงัก โดยเฉพาะในสภาพอากาศของประเทศไทยที่มีความเสี่ยงจากฟ้าผ่าสูง
การติดตั้งที่ถูกต้อง:
ประสิทธิภาพของ SPD ขึ้นอยู่กับการติดตั้งที่ถูกต้องเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะ ระบบสายดินที่ดี และ ความยาวของสายต่อที่สั้นที่สุด เพื่อลดค่าความเหนี่ยวนำในสาย (ซึ่งจะเพิ่มแรงดันตกค้าง) การติดตั้ง SPD โดยเฉพาะ Type 1 และ Type 2 ควรดำเนินการโดยช่างไฟฟ้าผู้เชี่ยวชาญ
บทสรุป
ไฟกระชากเป็นภัยคุกคามที่มองไม่เห็น แต่สามารถสร้างความเสียหายร้ายแรงต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ได้ การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ที่เหมาะสมและติดตั้งอย่างถูกวิธี โดยเฉพาะการใช้กลยุทธ์ป้องกันแบบเป็นลำดับชั้น ถือเป็นเกราะป้องกันสำคัญที่ช่วยปกป้องการลงทุนของคุณ ลดค่าใช้จ่ายที่ไม่คาดฝัน และสร้างความมั่นใจในความต่อเนื่องของการใช้งานอุปกรณ์ต่างๆ ในยุคดิจิทัลนี้
#ช่างไฟดอทคอม บริการงานซ่อมบำรุงระบบไฟฟ้า ไฟฟ้ากำลัง งานออกแบบติดตั้ง ครบจบ
ขั้นตอนการใช้บริการ
แอดไลน์ > แจ้งปัญหา > รอราคา > ตกลงราคา > รับบริการ
