หลังจากได้รู้จักกับการใช้ไฟฟ้าอย่างถูกต้องเเละปลอดภัยมาเเล้ว คราวนี้มารู้จักเเละทำความเข้าใจเกี่ยวกับ
อุปกรณ์ป้องกันเครื่องใช้ไฟฟ้าเเละอุปกรณ์ไฟฟ้าเสียหาย อันเนื่องมาจากกระเเสไฟฟ้ากระโชก ซึ่งมีสาเหตุ
หลายประการเเละฟ้าผ่าก็เป็นสาเหตุหนึ่ง
การเกิดฟ้าผ่า
"ฟ้าผ่า" เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยเริ่มจากการก่อตัวของเมฆฟ้าผ่า (Cumulonimbus-
Cloud) ที่มีทั้งประจุบวกเเละลบอยู่ในก้อนเมฆ เมื่อการสะสมประจุมากขึ้นก็ทำให้ศักดาไฟฟ้าระหว่างก้อนเมฆ
กับพื้นดินมีการพัฒนาเพิ่มสูงขึ้นจนถึงจุดสูงสุดที่ทำให้เกิดการถ่ายเทประจุไฟฟ้าปริมาณมหาศาลระหว่างก้อน
เมฆกับพื้นดินที่เรียกว่าฟ้าผ่าซึ่งการเกิดฟ้าผ่าเเต่ละครั้งนั้นไม่สามารถระบุตำเเหน่งที่ฟ้าจะผ่าได้อย่างเเน่นอน
เเละเเต่ละจุดจะก่อให้เกิดเเรงดันไฟฟ้ากระโชกที่ไม่เท่ากัน
ตัวอย่างของความเสียหายจากเเรงดันไฟฟ้ากระโชก
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระโชก (Surge Arrester)
การป้องกันอันตรายจากฟ้าผ่าโดยการติดตั้งระบบเสาล่อฟ้าเเละสายดินจะสามารถป้องกันได้ในระดับหนึ่ง
เท่านั้นเนื่องจากความต้านทานดินที่เกิดขึ้นตอนปักเเท่งกราวด์ลงในดินอาจระบายศักย์ไฟฟ้าปริมาณมหาศาล
ไม่ทันทำให้มีเเรงดันส่วนหนึ่งไหลย้อนเข้าไปในระบบเเละทำความเสียหายกับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้ จึงต้องติดตั้ง
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระโชก (Surge Arrester) เพิ่มเข้าไปในระบบซึ่งนอกจากสามารถป้องกันไฟกระโชกจาก
ฟ้าผ่าได้มากขึ้นเเล้วยังป้องกันไฟกระโชกอื่นๆได้เช่น ไฟกระโชกจากการปลดสับ Capacitor bank, เกิดความ
ผิดปกติของระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้า, สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า, การเปิด-ปิดสวิตช์อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีมอเตอร์
ใช้พลังงานไฟฟ้ามาก เป็นต้น
หลักการทำงานทั่วไปของ Surge Arrester
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระโชกได้รับการออกเเบบให้สามารถเหนี่ยวนำเเรงดันไฟฟ้าสูงขึ้นในช่วงเวลาอันสั้น
ออกจากอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยสร้างเเนวที่มีความต้านทานต่ำเชื่อมต่อไปสู่ตำเเหน่งของสายดินเพื่อให้เเรงดันที่สูง
ขึ้นชั่วขณะไหลไปตามเเนวความต้านทานต่ำไปยังสายดิน
การป้องกันความเสียหายจากฟ้าผ่าสามารถเเบ่งระดับการป้องกันออกเป็น 4 class ดังนี้
การป้องกัน Class A
เป็นการป้องกันในส่วนที่อยู่ภายนอกอาคาร ซึ่งป้องกันผลกระทบที่เกิดจากฟ้าผ่าลงสายไฟฟ้าโดยตรงซึ่ง
โดยปกติเเล้วการไฟฟ้าฯ หรือผู้จำหน่ายไฟฟ้าจะเป็นผู้รับผิดชอบในการติดตั้ง Surge arrester/Lightning-
arrester เพื่อไม่ให้เกิดเเรงดันไฟฟ้ากระโชกเข้าไปใน Line ของผู้ใชไฟฟ้า
การป้องกัน Class B
โดยส่วนใหย่มักจะติดตั้งไว้ใน Main Distribution board ภายในอาคารเพื่อป้องกันเเรงดันไฟฟ้ากระโชก
ที่เข้ามาใน Main Line ที่เกิดจากฟ้าผ่าโดยตรงหรือฟ้าผ่าลงเสาส่งซึ่ง Surge arrester ciass A ไม่สามารถ
discharge ได้หมด
การป้องกัน Class C
โดยส่วนใหญ่เเล้วมักจะติดตั้งไว้ใน Sub Main Distribution board ภายในอาคารจะเป็นส่วน downstream
จาก Class B เพื่อป้องกันความเสียหายจากเเรงดันไฟฟ้ากระโชกให้กับระบบรวมทั้งอุปกรณ์ภายในอาคาร
การป้องกัน Class B+C
โดยส่วนใหญ่เเล้วมักจะติดตั้งไว้ใน Sub Main Distribution board ภายในอาคารเพื่อป้องกันเเรงดันไฟฟ้า
กระโชกที่เข้ามาใน Main Line ซึ่งเป็นป้องกันทั้ง Class B+C ซึ่งเหมาะกับระบบที่ไม่ทราบถึงความเเรงของ
คลื่นฟ้าผ่าที่จะเกิดขึ้นอย่างเเน่นอนเเละเหมาะสำหรับป้องกันความเสียหายอุปกรณ์ภายในอาคาร
การป้องกัน Class D
โดยส่วนใหญ่เเเล้วมักจะติดตั้งไว้ในตู้ควบคุมระบบไฟฟ้าย่อย ซึ่งเป็นการป้องกันเเรงดันไฟฟ้ากระโชกที่
เข้ามาใน Main Line ซึ่ง Class C ไม่สามารถ Discharge ได้หมด เหมาะสำหรับป้องกันความเสียหายให้กับ
อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ค่อนข้าง sensitive เช่น โฮมเธียร์เตอร์, เครื่องเสียง, ทีวี, คอมพิวเตอร์, ซึ่งเป็นจุดสุดท้าย
ของการป้องกันที่สามารถป้องกันความเสียหายจาก overvoltage ที่เกิดจากฟ้าผ่าได้อย่างสมบูรณ์
ตัวอย่างของการป้องกันของเเต่ละ Class
การป้องกันสำหรับ Class B+C
การป้องกันสำหรับ Class B+C C D สำหรับอาคาร/สำนักงานเเละโรงงานอุตสาหกรรม
การป้องกันสำหรับ Class C ระยะทางจากตู้ไฟไกลมาก
