ความต้านทานฉนวนของวัสดุ ซึ่งวัดเป็นกิโลโวลต์ต่อมิลลิเมตร (kV/mm) บ่งบอกถึงขนาดของสนามไฟฟ้าสูงสุดที่วัสดุฉนวนสามารถทนได้ก่อนจะเกิดการล้มเหลวอย่างสมบูรณ์ สำหรับวงจรที่ทำงานที่แรงดันต่ำกว่า 1 กิโลโวลต์ วัสดุที่มีคุณสมบัติด้านฉนวนสูงจะให้ผลดีที่สุด โดยเซรามิกส์โดยทั่วไปมีค่าความต้านทานฉนวนอยู่ระหว่าง 12 ถึง 20 kV/mm ขณะที่พลาสติกเสริมแรงด้วยแก้วมีค่าอยู่ประมาณ 10 ถึง 15 kV/mm วัสดุเหล่านี้สร้างชั้นกันกระแสไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพดี แม้เมื่อเกิดแรงดันกระชากอย่างฉับพลันซึ่งอาจสูงถึงประมาณร้อยละ 150 ของระดับปกติตามมาตรฐานต่าง ๆ เช่น IEC 60664-1 อย่างไรก็ตาม ความชื้นถือเป็นปัญหาที่แท้จริง เพราะความชื้นสามารถลดประสิทธิภาพของวัสดุฉนวนเหล่านี้ลงได้ถึงร้อยละ 15 ถึง 30 โดยเฉพาะในวัสดุที่มีรูพรุนเล็ก ๆ จึงเป็นเหตุผลที่วิศวกรมักกำหนดให้ใช้วัสดุคอมโพสิตที่ผ่านการเคลือบผิวเพื่อให้มั่นใจในประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ในระยะยาว เมื่อฉนวนล้มเหลวเนื่องจากความต้านทานไม่เพียงพอ จะเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า 'การล่องหนของกระแสไฟฟ้า (tracking)' ซึ่งก่อให้เกิดเส้นทางคาร์บอนบนผิววัสดุที่ไม่สามารถลบออกได้ และค่อย ๆ ทำลายคุณสมบัติการป้องกันของฉนวนนั้นไปตามกาลเวลา
ความแข็งแรงทางกลของส่วนประกอบมีบทบาทสําคัญในการป้องกันการสกัดชันช้า ๆ ที่เกิดจากความเครียดทางความร้อนและการสั่นสะเทือน ซึ่งเป็นส่วนสําคัญในการส่งผลให้อุปกรณ์ประกอบความแข็งขาด เมื่อวัสดุมีหมุนเวียนความร้อน กับความเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่เกิน 50 องศาเซลเซียส มันขยายและหดตัวซ้ําๆ สร้างรอยแตกเล็กๆ ที่ค่อยๆ ทําให้คุณสมบัติไฟฟ้าของมันลดลง วัสดุประกอบแข็ง เช่น อีโอกซี่ที่เต็มไปด้วยแร่ธาตุ ที่มีสัมพันธ์การขยายความร้อน ต่ํากว่า 30 ส่วนต่อล้านต่อองศาเซลเซียส มีแนวโน้มที่จะมีความมั่นคงในมิติ และหยุดการแตกเหล่านี้จากการแพร่กระจายต่อไป ความต้านทานต่อการสั่นสะเทือนมีความสําคัญมากเช่นกัน โดยเฉพาะสําหรับอุปกรณ์ที่ทดสอบตามมาตรฐาน เช่น IEC 60068-2-6 สถานที่อุตสาหกรรมมักมีสัดสัดระหว่าง 5 และ 200 ฮอร์ซ แต่การออกแบบที่แข็งแรงสามารถรับมือความเร่งสูงถึง 10 กก โดยไม่บิดหรือบิด โดยรักษาระยะทางการเคลื่อนที่ที่ปลอดภัยและความแข็งแรงของโครงสร้างโดยรวม ส่วนประกอบที่สร้างขึ้นในวิธีนี้มักจะใช้งานได้นานกว่า 100,000 วงจรการทํางาน แม้กระทั่งในสภาพที่ยากลําบากที่พบในศูนย์ควบคุมมอเตอร์ทั่วสถานที่ผลิต
| คุณสมบัติ | ความเสี่ยงของการล้มเหลวโดยไม่มีความแข็งแกร่ง | สมรรถนะของวัสดุที่มีความแข็งแกร่ง |
|---|---|---|
| การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแบบไซคลิก (Δ80°C) | การเกิดรอยแตกจุลภาค (ลดอัตราการล้มเหลวลง 70%) | การเปลี่ยนแปลงมิติน้อยกว่า 0.1% |
| แรงสั่นสะเทือน (15 G-force) | การแตกร้าวด้วยปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ (ลดอายุการใช้งานลง 50%) | ทนต่อแรงเหนื่อยล้าได้มากกว่า 10 เท่า |
| ความเครียดแบบรวม | การลอกตัวและการเกิดรอยไหม้ตามผิว | รักษาความสมบูรณ์ของฉนวนไฟฟ้า |
ระยะทางการรั่วไหล (creepage distance) หมายถึง ระยะทางสั้นที่สุดตามผิวของฉนวนที่กระแสไฟฟ้าอาจเดินทางผ่านได้ ค่าการวัดนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งในการป้องกันปัญหาการลัดวงจรตามผิวหน้า (surface tracking) ในบริเวณที่มีความชื้นหรือสกปรก เมื่อเกลือจากพื้นที่ชายฝั่งผสมผสานกับฝุ่นและสารเคมี สารเหล่านี้จะก่อให้เกิดฟิล์มนำไฟฟ้าบนพื้นผิว และในสภาวะที่มีความชื้นสูงมาก ปรากฏการณ์นี้อาจทำให้กระแสรั่วเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ บางครั้งสูงกว่า 60% ด้วยเหตุนี้ แนวทางปฏิบัติของอุตสาหกรรมจึงกำหนดระยะทางการรั่วไหลขั้นต่ำที่แน่นอนไว้ โดยทั่วไปแล้ว สำหรับสภาพแวดล้อมปกติ จะแนะนำให้มีระยะทางประมาณ 20 ถึง 25 มิลลิเมตรต่อ 1 กิโลโวลต์ แต่หากพื้นที่นั้นมีปัญหามลพิษรุนแรง ค่าดังกล่าวจะเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 31 ถึง 40 มิลลิเมตรต่อ 1 กิโลโวลต์ ผู้ผลิตมักออกแบบชิ้นส่วนให้มีผิวเป็นร่องหรือหยักเพื่อยืดระยะทางนี้ออก และป้องกันไม่ให้สิ่งสกปรกสร้างสะพานนำไฟฟ้าข้ามฉนวน วัสดุบางชนิด เช่น ยางซิลิโคน มีคุณสมบัติที่สามารถผลักน้ำออกจากผิวได้จริง จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์แรงดันต่ำที่ใช้งานกลางแจ้งหรือในสภาพแวดล้อมเชิงอุตสาหกรรม ซึ่งหลีกเลี่ยงไม่ได้ที่จะต้องสัมผัสกับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
คำว่า 'ระยะห่างเชิงอากาศ' (clearance) และ 'ระยะห่างตามผิว' (creepage) หมายถึง มาตรการด้านความปลอดภัยสองประการที่แตกต่างกันแต่มีความสัมพันธ์กันในระบบไฟฟ้า โดย 'ระยะห่างเชิงอากาศ' หมายถึง ระยะทางขั้นต่ำผ่านอากาศระหว่างชิ้นส่วนที่นำไฟฟ้า ส่วน 'ระยะห่างตามผิว' หมายถึง ระยะทางสั้นที่สุดตามผิวของวัสดุฉนวน ระยะทางเหล่านี้มีความสำคัญ เนื่องจาก 'ระยะห่างเชิงอากาศ' ป้องกันไม่ให้เกิดประกายไฟกระโดดข้ามช่องว่างเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มสูงขึ้นอย่างกะทันหัน ส่วน 'ระยะห่างตามผิว' ป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลตามผิววัสดุฉนวนที่ปนเปื้อน เช่น ผิวที่มีฝุ่นหรือความชื้นสะสม ยกตัวอย่างระบบหนึ่งที่ทำงานที่แรงดัน 600 โวลต์ หาก 'ระยะห่างเชิงอากาศ' ไม่เพียงพอ จะเกิดปรากฏการณ์อาร์ค (flashover) ที่เป็นอันตรายทันที แต่หาก 'ระยะห่างตามผิว' ไม่เพียงพอ ผลลัพธ์ที่ร้ายแรงกว่านั้นจะค่อยๆ เกิดขึ้นตามกาลเวลา กล่าวคือ รอยคาร์บอน (carbon tracks) จะสะสมขึ้นเรื่อยๆ จนในที่สุดก่อให้เกิดเส้นทางที่สามารถนำไฟฟ้าได้ ตามมาตรฐานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่ กำหนดให้มี 'ระยะห่างเชิงอากาศ' ประมาณ 5–8 มิลลิเมตร และ 'ระยะห่างตามผิว' ประมาณ 15 มิลลิเมตร ต่อแรงดัน 1 กิโลโวลต์ ประสบการณ์จริงในการปฏิบัติงานแสดงให้เห็นว่า การควบคุมทั้งสองค่าดังกล่าวให้ถูกต้องสามารถลดจำนวนเหตุการณ์ลัดวงจรลงได้ราวสามในสี่ในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นสูง แนวทางการป้องกันแบบคู่นี้จึงมีความสำคัญยิ่งต่อความน่าเชื่อถือของฉนวนแรงดันต่ำภายใต้สภาวะการใช้งานจริง
ฉนวนแรงต่ำถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานในสภาพแวดล้อมการปฏิบัติงานที่เฉพาะเจาะจง เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความผิดพลาดทางไฟฟ้า ฉนวนแต่ละประเภทมีวัตถุประสงค์เพื่อแก้ไขปัญหาที่แตกต่างกันไปตามการใช้งาน โดยมั่นใจในความน่าเชื่อถือของการป้องกันอุปกรณ์ผ่านการออกแบบที่เฉพาะเจาะจง
เครื่องกันไฟใช้เป็นอุปสรรคทางกายภาพระหว่างสายไฟและส่วนที่ติดดินภายในเครื่องสลับและแผ่นควบคุม ส่วนประกอบเซรามิกหรือพอลิมเลอร์ยาวๆเหล่านี้ สร้างช่องว่างที่จําเป็น ที่จะหยุดการบานอันตราย เมื่อความกระชับกําลังสูงขึ้นอย่างไม่คาดคิด การออกแบบแบบที่ไม่ติดต่อกันส่วนใหญ่ สามารถรับมือกับอุณหภูมิที่ถึง 120 องศาเซลเซียส โดยไม่เสียสภาพ หน่วยงานการประสานงาน ความแข็งแรงนี้สําคัญมาก เพราะมันทําให้สายนําอยู่ตรงที่ แม้จะมีการสั่นสะเทือน หรือแรงแม่เหล็กแรง ที่อาจผลักดันมันออกจากตําแหน่ง ความมั่นคงเพิ่มขึ้น หมายความว่าโอกาสของการติดต่อที่ไม่ตั้งใจจะน้อยลง ในระบบที่เต็มไปด้วยคน ที่มีพื้นที่ที่ว่าง
เครื่องกันไฟที่ใช้ในกล่องประกอบพลังแสงอาทิตย์ ต้องจัดการกับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟฟ้าไฟฟ้า ลองนึกถึงสิ่งต่างๆ เช่น การเผชิญหน้ากับแสง UV อย่างต่อเนื่อง ความร้อนที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วจากกลางวันไปกลางคืน และความชื้นที่สะสมขึ้นเมื่อฝนเกิด นั่นเป็นเหตุผลที่เราเห็นเครื่องกันน้ําแบบบัสบาร์ ที่ทําตามสั่ง ด้วยเคลือบซิลิโคนแบบพิเศษ ผิวเคลือบเหล่านี้ ปกติกันน้ํา และป้องกันฝุ่นจากการติดอยู่ ซึ่งช่วยให้ความทนต่อไฟฟ้าดี แม้จะอยู่ข้างนอกหลายเดือน การออกแบบเองก็น่าสนใจด้วย - เส้นส่วนที่อยู่บนพื้นผิวนั้น สร้างระยะทางที่ลื่นขึ้นมากกว่า 40% จากการออกแบบเรียบๆ สถานที่ที่ว่างเพิ่มขึ้นระหว่างส่วนที่นําไฟ ทําให้การเริ่มต้นของการปล่อยไฟส่วนหนึ่งยากขึ้นมาก ซึ่งอาจทําให้เกิดปัญหาใหญ่ขึ้นในอนาคต เมื่อสายประสานไฟฟ้า DC ถูกปิดไว้อย่างถูกต้อง มันจะหลีกเลี่ยงการสร้างเส้นทางการรั่วไหลที่น่ารําคาญ การศึกษาในสนามแสดงให้เห็นว่า ประมาณ 23% ของการล้มเหลวของกล่องเครื่องกลม และพูดถึงการวัดผลงานแล้ว ไอโซเลเตอร์พิเศษเหล่านี้ ทําให้ความต้านทานของไอโซเลอร์ของพวกเขา อยู่เหนือกว่า 1000 เมกะออม แม้กระทั่งผ่านการอบอุ่นและเย็นซ้อนๆ
การเข้าใจรูปแบบความผิดพลาดในเครื่องกันความแรงต่ํา เป็นสิ่งจําเป็นในการรักษาความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า ประเด็นทั่วไปประกอบด้วย:
เมื่อกลไกเหล่านี้ล้มเหลว พวกมันทําให้อุปกรณ์ทั้งหมดที่อยู่ด้านล่างของแม่น้ํา มีอันตราย เช่น สายโค้งสั้น กล่องโค้งอันตราย และแม้กระทั่งไฟที่ทําให้คนทํางานเสี่ยง และทําให้การดําเนินงานขาดทุน ถ้าเครื่องกันไฟเริ่มเสียหาย และไม่มีใครสังเกตเห็น ปัญหาจะแพร่กระจายไปทั่วระบบทั้งหมด ส่งผลให้เกิดการหยุดทํางานอย่างไม่คาดคิด และการแก้ไขที่แพงในอนาคต ตามรายงานของอุตสาหกรรม ประมาณ 35% หรือมากกว่าของปัญหาเครื่องสลับในโรงงานมาจากปัญหาเกี่ยวกับความละเอียด นั่นเป็นเหตุผลที่การเลือกเครื่องกันไฟที่เหมาะสม เป็นสิ่งที่สําคัญมาก ค้นหาเครื่องที่ตรงกับสภาพแวดล้อมที่พวกเขาจะทํางาน ในระดับมลพิษ อุณหภูมิสูงสุด ความสั่นสะเทือนมากแค่ไหน เป็นต้น การทําแบบนี้ได้ถูกต้อง ช่วยให้เครื่องมือทํางานได้นานขึ้น และยังคงให้พลังงานที่น่าเชื่อถือได้ในสถานที่อุตสาหกรรมต่างๆ
ข่าวเด่น2026-02-02
2026-01-23
2026-01-20
2026-01-18
2026-01-16
2026-01-15
บริษัท เจ้อเจียง กรีนพาวเวอร์ อิเล็กทริก จำกัด ให้บริการสวิตช์เกียร์อัจฉริยะสีเขียวระดับไฮเอนด์สำหรับการใช้งานแรงดันกลางถึงแรงดันสูง ด้วยความเชี่ยวชาญด้านการวิจัยและพัฒนา พร้อมการจัดซื้อแบบครบวงจร เพื่อมอบโซลูชันที่ปลอดภัย มีประสิทธิภาพ และประหยัดพลังงาน ซึ่งได้รับความไว้วางใจจากลูกค้าทั่วโลก ขอใบเสนอราคาได้ในวันนี้
