22/06/2026
ด้วยความโชคดี แต่เดิมเมื่อประมาณปี 2545 การไฟฟ้าได้มีผู้เชี่ยวชาญจากต่างประเทศเกี่ยวกับ SPD มาบรรยายบ่อยๆ และประสบกับการไฟฟ้าตอนนั้นยังไม่มาตรฐานเกี่ยวกับSPD ที่ผู้รับเหมามาติดตั้งอุปกรณ์สื่อสาร คอมพิวเตอร์ และการไฟฟ้าเองแต่เดิม ได้มีปัญหาอุปกรณ์คอมพิวเตอร์และสื่อสารชำรุดบ่อยๆ และได้รับมอบหมายให้ทำมาตราฐานเกี่ยวกับ SPD พอได้ความรู้ติดตัวมา และเคยกำหนด Spec ของงาน Solar ขอนำตัวอย่างมาแชร์กัน พอเป็นแนวทาง
ตัวอย่าง Technical Specification: Surge Protection Device (SPD)
สำหรับตู้เมน 400 V, ตู้ย่อย และ Solar Inverter
1. หลักการออกแบบ
การติดตั้ง SPD ไม่ควรติดตั้งเพียงจุดเดียวแล้วคาดหวังว่าจะป้องกันอุปกรณ์ทั้งหมดได้
แนวทางที่ถูกต้องควรเป็นแบบ Cascading Protection หรือ Coordinated SPD
กล่าวคือ
ตู้เมนรับ surge ก้อนใหญ่
ตู้ย่อยลด residual surge ต่อ
และ SPD ใกล้อุปกรณ์ sensitive ป้องกันแรงดันตกค้างขั้นสุดท้าย
โดยเฉพาะโรงงานที่มี
· ระบบสายล่อฟ้าภายนอก
· Solar Rooftop
· PLC
· VFD
· Communication cable
· อาคารหลายหลัง
· สายไฟและสายสื่อสารเชื่อมระหว่างอาคาร
ควรออกแบบ SPD เป็นระบบ ไม่ใช่ติดตั้งเฉพาะจุดใดจุดหนึ่ง
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2. SPD ที่ตู้เมน MDB 400/230 V
วัตถุประสงค์
SPD ที่ตู้เมนมีหน้าที่รับ surge พลังงานสูงจาก
· ฟ้าผ่าใกล้อาคาร
· ฟ้าผ่าลงระบบสายอากาศหรือระบบจำหน่าย
· surge ที่เข้ามาทางระบบไฟฟ้าหลัก
· switching surge จากระบบภายนอก
ถ้าอาคารมีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอก หรือมีความเสี่ยงจากฟ้าผ่าสูง แนะนำให้ใช้ SPD แบบ Type 1+2
Specification แนะนำ
ชนิดอุปกรณ์:
· SPD Type 1+2
· ตาม IEC 61643-11
· เหมาะสำหรับระบบ 3 Phase 4 Wire, 400/230 V, 50 Hz
ระบบแรงดัน:
· Uc L-N: ไม่น้อยกว่า 275 V AC
· Uc N-PE: ไม่น้อยกว่า 255–275 V AC ตามรุ่นผู้ผลิต
· สำหรับระบบ 400/230 V TN-S หรือ TT ให้เลือก configuration ให้ถูกต้อง
รูปแบบการต่อ:
· TN-S: 4P หรือ 3+1
· TT: แนะนำ 3+1 โดยมี spark gap หรือ gas discharge tube ระหว่าง N-PE
· TN-C: 3P ระหว่าง L-PE หรือ L-PEN ตามระบบจริง
ค่ากระแสฟ้าผ่า:
· Iimp ต่อ pole: ไม่น้อยกว่า 12.5 kA, waveform 10/350 µs
· ถ้าอาคารมีความเสี่ยงสูง หรือ LPS class สูง แนะนำ 25 kA ต่อ pole, 10/350 µs
ค่ากระแส Surge:
· In: ไม่น้อยกว่า 20 kA, waveform 8/20 µs
· Imax: ไม่น้อยกว่า 50 kA, waveform 8/20 µs
ระดับแรงดันป้องกัน:
· Up: ไม่เกิน 1.5 kV
· ยิ่งต่ำยิ่งดี แต่ต้องสัมพันธ์กับ Uc และ system voltage
คุณสมบัติเพิ่มเติม:
· มี visual indicator แสดงสถานะ
· มี remote alarm contact
· เป็นแบบ plug-in replaceable module
· มี thermal disconnector ภายใน
· มี short-circuit withstand rating สอดคล้องกับ prospective short-circuit current ที่ MDB
· ต้องมี backup fuse หรือ MCCB ตามคู่มือผู้ผลิต
ตำแหน่งติดตั้ง:
· ติดตั้งที่ MDB หรือ Main Switchboard
· ใกล้ Main Incoming ที่สุด
· ต่อสาย L/N/PE ให้สั้นที่สุด
· ความยาวสายรวมจาก bus ถึง SPD และ SPD ถึง PE ควรสั้นมากที่สุด โดยทั่วไปควรควบคุมไม่เกินประมาณ 0.5 m ถ้าทำได้
· หลีกเลี่ยงการเดินสายเป็น loop
ขนาดสายต่อ SPD:
· สำหรับ Type 1+2 แนะนำไม่น้อยกว่า 16 mm² Cu
· หาก Iimp สูง หรือผู้ผลิตกำหนดมากกว่า ให้ใช้ตามคู่มือผู้ผลิต
· สาย PE จาก SPD ไป main earth bar ควรตรง สั้น และมี impedance ต่ำ
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
3. SPD ที่ตู้ย่อย DB / MCC / Control Panel
วัตถุประสงค์
SPD ที่ตู้ย่อยมีหน้าที่ลดแรงดัน Surge ที่เหลือจากตู้เมน และป้องกันอุปกรณ์ downstream เช่น
· PLC
· VFD
· HMI
· Instrument
· Power Supply 24 VDC
· Control relay
· Communication equipment
Specification แนะนำ
ชนิดอุปกรณ์:
· SPD Type 2
· ตาม IEC 61643-11
· สำหรับระบบ 3 Phase 4 Wire, 400/230 V
ระบบแรงดัน:
· Uc L-N: ไม่น้อยกว่า 275 V AC
· เลือกค่า Uc ให้เหมาะกับระบบ 230/400 V และ voltage fluctuation จริงของโรงงาน
ค่ากระแส Surge:
· In: ไม่น้อยกว่า 10–20 kA, waveform 8/20 µs
· Imax: ไม่น้อยกว่า 40 kA, waveform 8/20 µs
· สำหรับ MCC ขนาดใหญ่หรือโหลด critical แนะนำ Imax 40–65 kA
ระดับแรงดันป้องกัน:
· Up: ไม่เกิน 1.2–1.5 kV
· สำหรับอุปกรณ์ sensitive ควรเลือก Up ต่ำที่สุดเท่าที่เหมาะสม
รูปแบบการติดตั้ง:
· ติดตั้งที่ incomer ของ DB / MCC / Control Panel
· ถ้าระยะจาก MDB ถึง DB มากกว่า 10–20 m ควรมี SPD ที่ตู้ย่อย
· ถ้า DB อยู่คนละอาคาร ควรติด SPD ที่ DB นั้นเสมอ
· ถ้ามีสายสื่อสารเข้าออกตู้ ต้องติด SPD ฝั่ง signal เพิ่ม ไม่ใช่เฉพาะ power SPD
คุณสมบัติเพิ่มเติม:
· Visual status indicator
· Remote contact สำหรับส่ง alarm ไป BMS / SCADA / PLC
· Plug-in module
· Thermal disconnector
· Backup protection ตามคู่มือผู้ผลิต
ขนาดสายต่อ SPD:
· แนะนำไม่น้อยกว่า 6–10 mm² Cu สำหรับ Type 2
· ต่อสายให้สั้นและตรงที่สุด
· PE ต้องต่อเข้ากับ earth bar ของตู้โดยตรง
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
4. SPD ใกล้อุปกรณ์ Sensitive Load
วัตถุประสงค์
แม้มี SPD ที่ MDB และ DB แล้ว แต่อุปกรณ์ sensitive บางชนิดยังควรมีการป้องกันเฉพาะจุด เช่น
· PLC CPU
· Analog I/O
· DCS
· Industrial PC
· Server
· Network switch
· CCTV
· Weighing system
· Instrument transmitter
Specification แนะนำ
ชนิดอุปกรณ์:
· SPD Type 3 สำหรับ power supply ใกล้โหลด
· Signal SPD สำหรับสาย communication / control / data
Power SPD:
· Uc: เหมาะกับ 230 V AC หรือ 24 V DC ตามวงจร
· Up: ควรต่ำกว่า 1.0–1.2 kV สำหรับ 230 V AC
· ติดตั้งใกล้อุปกรณ์ที่สุด
Signal SPD:
เลือกตามชนิดสาย เช่น
· Ethernet / LAN / PoE
· RS485 / Modbus
· 4–20 mA
· Analog signal
· Digital input/output
· CCTV coaxial
· Telephone line
ข้อควรระวัง:
· Signal SPD ต้องเลือก bandwidth, voltage, current rating และ communication protocol ให้ถูก
· ต้องต่อ bonding / PE ให้ดี
· ถ้า power มี SPD แต่ signal ไม่มี SPD อุปกรณ์ยังเสียได้อยู่
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
5. SPD สำหรับ Solar Inverter ฝั่ง AC
วัตถุประสงค์
Solar Inverter เชื่อมกับระบบ 400 V AC และมักอยู่บนหลังคา พื้นที่เปิด หรือมีสาย AC ยาว จึงเสี่ยงต่อ surge ทั้งจากฟ้าผ่าใกล้และ switching transient
Specification แนะนำ
ตำแหน่งติดตั้ง:
· ตู้ AC Combiner
· AC Distribution Board ของ Solar
· ใกล้ Inverter AC output
· จุด tie-in เข้า MDB หรือ Solar MDB
ชนิดอุปกรณ์:
· SPD Type 2 เป็น minimum
· ถ้าอาคารมี External LPS หรือ Solar อยู่ใน LPZ ที่เสี่ยง direct lightning current ให้พิจารณา Type 1+2
ระบบแรงดัน:
· 3 Phase 4 Wire, 400/230 V
· Uc L-N: ไม่น้อยกว่า 275 V AC
ค่ากระแส Surge:
· Type 2:
o In ไม่น้อยกว่า 20 kA, 8/20 µs
o Imax ไม่น้อยกว่า 40 kA, 8/20 µs
· Type 1+2:
o Iimp ไม่น้อยกว่า 12.5 kA ต่อ pole, 10/350 µs
o In ไม่น้อยกว่า 20 kA, 8/20 µs
ระดับแรงดันป้องกัน:
· Up ไม่เกิน 1.5 kV
· ควรตรวจสอบให้สอดคล้องกับ insulation withstand ของ inverter
คุณสมบัติเพิ่มเติม:
· Remote alarm contact
· Plug-in module
· Thermal disconnector
· Backup fuse / MCCB ตามคู่มือผู้ผลิต
· เหมาะกับสภาพแวดล้อมอุณหภูมิสูงในตู้ Solar
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
6. SPD สำหรับ Solar Inverter ฝั่ง DC / PV String
วัตถุประสงค์
ฝั่ง DC ของ PV มีความเสี่ยงสูง เพราะสาย DC จากแผงมักเดินยาว อยู่บนหลังคา และรับการเหนี่ยวนำจากฟ้าผ่าได้ง่าย
SPD ฝั่ง DC ต้องเป็น SPD สำหรับ PV โดยเฉพาะ ไม่ควรนำ SPD AC มาใช้แทน
Specification แนะนำ
มาตรฐาน:
· IEC 61643-31 สำหรับ SPD ฝั่ง DC ของ PV
· เหมาะกับระบบ PV DC สูงสุดถึง 1500 V DC ตามมาตรฐานและระบบจริง
ตำแหน่งติดตั้ง:
· ที่ PV String Combiner Box
· ที่ DC input ของ Inverter
· ถ้าระยะสายจากแผงถึง Inverter ยาว ควรติดทั้งฝั่ง array และฝั่ง inverter
ชนิด SPD:
· Type 2 DC PV SPD เป็น minimum
· ถ้ามี External LPS และสาย PV อยู่ในพื้นที่เสี่ยงต่อ direct lightning current ให้พิจารณา Type 1+2 DC PV SPD
แรงดันใช้งาน:
· Ucpv ต้องมากกว่าหรือเท่ากับ Maximum PV Open Circuit Voltage
· สำหรับระบบทั่วไป:
o 600 V DC system: ใช้ SPD Ucpv 600–750 V DC
o 1000 V DC system: ใช้ SPD Ucpv 1000 V DC
o 1500 V DC system: ใช้ SPD Ucpv 1500 V DC
ค่ากระแส Surge:
· Type 2 DC PV:
o In ไม่น้อยกว่า 20 kA, 8/20 µs
o Imax ไม่น้อยกว่า 40 kA, 8/20 µs
· Type 1+2 DC PV:
o Iimp ไม่น้อยกว่า 6.25–12.5 kA ต่อ pole, 10/350 µs
o ขึ้นกับ LPS risk และผู้ผลิต
ระดับแรงดันป้องกัน:
· Up ต้องต่ำกว่าค่า withstand ของ inverter DC input
· สำหรับ 1000 V DC system ควรเลือก Up ให้ต่ำที่สุดที่สอดคล้องกับ Ucpv
· สำหรับ 1500 V DC system ต้องตรวจสอบ datasheet inverter ประกอบ
Configuration:
· ใช้ SPD PV แบบ Y-connection หรือ configuration ที่ผู้ผลิตออกแบบสำหรับ PV
· ต้องรองรับ DC arc extinction
· มี thermal disconnector สำหรับ DC
· มี fault indication
คุณสมบัติเพิ่มเติม:
· Plug-in module
· Visual indicator
· Remote alarm contact
· DC short-circuit withstand ตามระบบ PV
· เหมาะกับ operating temperature ใน combiner / inverter cabinet
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
7. การเลือก SPD ตามตำแหน่งแบบสรุป
MDB 400 V
ควรใช้:
· Type 1+2
· Uc 275 V AC
· Iimp ≥ 12.5 kA/pole, 10/350 µs
· In ≥ 20 kA, 8/20 µs
· Imax ≥ 50 kA, 8/20 µs
· Up ≤ 1.5 kV
เหมาะสำหรับรับ surge พลังงานสูงเข้าระบบหลัก
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
DB / MCC / Control Panel
ควรใช้:
· Type 2
· Uc 275 V AC
· In ≥ 10–20 kA, 8/20 µs
· Imax ≥ 40 kA, 8/20 µs
· Up ≤ 1.2–1.5 kV
เหมาะสำหรับลด residual surge และป้องกันโหลด downstream
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
อุปกรณ์ Sensitive
ควรใช้:
· Type 3 สำหรับ power
· Signal SPD สำหรับ communication / control line
· Up ต่ำ
· ติดตั้งใกล้อุปกรณ์
เหมาะสำหรับ PLC, Network, Instrument, Computer
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Solar AC Side
ควรใช้:
· Type 2 เป็น minimum
· Type 1+2 ถ้ามี LPS หรือ risk สูง
· Uc 275 V AC
· In ≥ 20 kA
· Imax ≥ 40 kA
· Up ≤ 1.5 kV
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
Solar DC Side
ควรใช้:
· DC PV SPD ตาม IEC 61643-31
· Type 2 หรือ Type 1+2 ตาม risk
· Ucpv = 1000 V DC หรือ 1500 V DC ตามระบบจริง
· In ≥ 20 kA
· Imax ≥ 40 kA
· Up เหมาะกับ inverter DC withstand
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
8. ข้อควรระวังในการติดตั้ง
SPD ที่ดีแต่ติดตั้งไม่ดี อาจป้องกันไม่ได้จริง
สิ่งที่ต้องระวัง:
1. สายต่อ SPD ต้องสั้นที่สุด
2. หลีกเลี่ยง loop
3. ต่อ PE / Earth bar ให้ impedance ต่ำ
4. มี backup fuse / MCCB ตามคู่มือผู้ผลิต
5. SPD หลายชั้นต้อง coordinate กัน
6. ห้ามใช้ SPD AC แทน SPD DC PV
7. Signal line ต้องมี SPD เฉพาะทาง
8. ตรวจสอบระบบ Earthing และ Bonding ทั้งอาคาร
9. ต้องมีแผนตรวจสอบและเปลี่ยน module เมื่อ SPD เสื่อม
10. ควรมี remote alarm สำหรับระบบ critical
━━━━━━━━━━━━━━━━━━
การเลือก SPD ไม่ควรดูแค่ “กี่ kA” เท่านั้น
แต่ต้องดูครบทั้ง
Type
Uc / Ucpv
Iimp
In
Imax
Up
System earthing
Installation point
Cable length
Coordination
Backup protection
Signal line protection
เพราะ Surge Protection ที่ดีไม่ใช่การติด SPD เพียงตัวเดียว
แต่คือการออกแบบเส้นทางให้ surge current ไหลลงดินอย่างปลอดภัย
และทำให้แรงดันตกค้างที่ไปถึงอุปกรณ์ต่ำพอที่อุปกรณ์จะทนได้