ตัวป้องกันไฟกระชากสำหรับเครื่องปรับอากาศ: อะไรที่ปกป้องคอนเดนเซอร์จริงๆ

ในเครื่องปรับอากาศสมัยใหม่ คอมเพรสเซอร์ไม่ได้ถูกมองเพียงแค่เป็นหน่วยเดียว แต่เป็นส่วนหนึ่งของระบบอิเล็กทรอนิกส์ ค่าใช้จ่ายสำหรับวงจรอินเวอร์เตอร์แทนคอมเพรสเซอร์ความเร็วแปรผันซึ่งมีช่วงระหว่าง $500 ถึง $1,100 ขณะที่การเปลี่ยนพัดลม ECM มีช่วงระหว่าง $400 ถึง $1,000 และในขณะทำเช่นนั้น ผู้อ่านต้องคำนึงว่าในกรณีที่เกิดแรงดันไฟฟ้ากระชาก ค่าใช้จ่ายดังกล่าวจะไม่ครอบคลุมภายใต้การรับประกันของผู้ผลิต.

สามารถเห็นความเชื่อมโยงของความรู้ข้างต้นกับแนวคิดทางเศรษฐกิจที่มีเหตุผลสมบูรณ์ แต่ผลิตภัณฑ์ที่ซื้อมาเพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าวไม่สามารถถือว่าเป็นเช่นนั้นได้.

เกี่ยวกับว่าปลั๊กอินเซอร์จโปรเทคเตอร์สามารถปกป้องเครื่องปรับอากาศได้หรือไม่ คำตอบคือไม่ เหตุผลของข้อสรุปนี้คือเครื่องปรับอากาศมีคอมเพรสเซอร์ที่ได้รับพลังงานผ่านวงจร 240 โวลต์ ซึ่งปลั๊กอินเซอร์จโปรเทคเตอร์ไม่สามารถเข้าถึงได้ ดังนั้นจึงต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้ากระชากประเภท 2 ที่จุดตัดการเชื่อมต่อภายนอก ซึ่งมีค่าใช้จ่ายระหว่าง $150 ถึง $400 และจะทำงานร่วมกับการป้องกันทั้งบ้านที่ติดตั้งที่แผงหลัก นอกจากนี้ จำเป็นต้องเข้าใจว่าในเกือบ 20% ของกรณีทั้งหมด แหล่งภายนอกเป็นสาเหตุของการเกิดแรงดันไฟฟ้ากระชากที่เป็นอันตราย ขณะที่เพียงประมาณ 2% ของการเรียกร้อง HVAC ทั้งหมดแสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้ากระชากเกิดจากฟ้าผ่า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเป็นผลจากการทำงานของแรงดันไฟฟ้ากระชากจากการสวิตช์และไม่ใช่จากพายุ.

คำตอบสั้นสำหรับแอร์สมัยใหม่

ในกรณีที่มีระบบขับเคลื่อนด้วยอินเวอร์เตอร์หรือระบบความเร็วตัวแปรที่มีอายุไม่เกิน 15 ปี แนะนำให้ใช้ SPD ประเภท II ที่สวิตช์ตัดไฟภายนอก เหตุผลคือสถานที่นี้ให้การปกป้องที่เหมาะสมที่สุดสำหรับยูนิต เนื่องจากคอมเพรสเซอร์ตั้งอยู่ปลายวงจรยาวและวงจรนี้ทำหน้าที่เป็นเสาอากาศ.

สำหรับระบบแบบสเตจเดียว ซึ่งประกอบด้วยคอนแทคเตอร์และตัวเก็บประจุอย่างง่าย เศรษฐศาสตร์จะด้อยกว่า ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้เงินไปกับการปกป้องทั้งบ้านที่แผงไฟฟ้าแทน.

ในกรณีที่ระบบใกล้หมดอายุการใช้งาน แนะนำให้ข้ามอุปกรณ์นี้และลงทุนในการเปลี่ยนใหม่ แทนที่จะปกป้องคอมเพรสเซอร์ที่อาจไม่ใช้งานในอีกสองปีข้างหน้า.

ทำไมยูนิตแอร์จึงได้รับการเปิดเผยอย่างผิดปกติ

มีปัจจัยสี่ประการที่ต้องพิจารณา และมีเพียงหนึ่งปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับสภาพอากาศ.

• วงจรสาขายาว. ระยะทางจากแผงไปยังคอนเดนเซอร์มักอยู่ที่ประมาณ 15-30 เมตร แรงดันไฟกระชากมีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้น ดังนั้นอุปกรณ์ที่ติดตั้งที่แผงไฟฟ้าจึงไม่สามารถลดแรงดันไฟกระชากได้.
• ภายนอกอาคาร. สภาพแวดล้อมภายนอก เช่น Marbella อาจนำความร้อนหรือฝนมายังตำแหน่งที่ติดตั้งอุปกรณ์ และยังมีเสาไฟฟ้าและการติดตั้งอื่น ๆ ที่อาจมีผลกระทบ.
• การทำงานของสวิตช์เอง. กระบวนการเปิดอุปกรณ์เกี่ยวข้องกับกระแสไฟฟ้าที่สูงกว่าปกติประมาณ 6-8 เท่า และสร้างแรงดันไฟกระชากในวงจรเดียวกัน.
• การซ่อมแซมโครงข่ายไฟฟ้า. เมื่อการไฟฟ้ากลับมาดำเนินการหลังจากเกิดการขัดข้องของการจ่ายไฟฟ้า พื้นที่นั้นจะได้รับการเปลี่ยนแปลงทั้งหมดในครั้งเดียว มันเกิดขึ้นบ่อยกว่าผลกระทบจากฟ้าผ่าและทำให้เกิดความเสียหายที่คล้ายกัน.

สถิติยืนยันคำกล่าวข้างต้น การวิเคราะห์ของ NEMA แสดงให้เห็นว่าแหล่งที่มาของปัญหาไฟฟ้าเป็นภายในในกรณีถึง 80%.

สิ่งที่ปลั๊กอินสตริปไม่สามารถทำได้

ปลั๊กสตริปเหมาะสำหรับวงจรที่จ่ายอุปกรณ์ไฟฟ้า โดยทั่วไปมีการจัดอันดับที่ 15A และให้การป้องกันสำหรับอุปกรณ์ใด ๆ ที่เสียบเข้าไป เครื่องปรับอากาศไม่มีปลั๊ก มันถูกเดินสายเข้ากับสวิตช์ตัดการทำงานและทำงานบนวงจร 240V ที่มีการจัดอันดับระหว่าง 30A ถึง 60A และไม่สามารถใช้ปลั๊กสตริปในวงจรนี้ได้.

แม้ว่าจะเป็นไปได้ที่จะใช้ระบบป้องกันประเภทนี้ แต่ขนาดของการกระชากพลังงานที่เกี่ยวข้องจะแตกต่างกัน ปลั๊กสตริปป้องกันวงจรที่มีการกระชากขนาดเล็กในวงจรที่จ่ายอุปกรณ์ไฟฟ้าใด ๆ กระแสกระชากที่เกิดขึ้นบนสายไฟหลักและวงจรป้อนสำหรับเครื่องปรับอากาศมีขนาดสูงกว่ามาก ดังนั้นเมื่อเกิดการกระชาก ตัววาริสเตอร์ในอุปกรณ์จะไม่ทำงานอย่างถูกต้องและอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อจะยังคงไม่ได้รับการป้องกัน แม้ว่าตัวบ่งชี้จะยังคงสว่างอยู่.

แหล่งที่มาของความสับสนคือชื่อที่ทั้งสองรายการได้รับ ทั้งคู่ถูกขายเป็นอุปกรณ์ป้องกัน นอกจากนี้ ทั้งสองมีการจัดอันดับจูล และการจัดอันดับเหล่านี้ไม่อนุญาตให้เปรียบเทียบได้ง่าย สิ่งเดียวกันนี้สามารถกล่าวได้เกี่ยวกับอุปกรณ์ป้องกันกระชากที่มีการจัดอันดับเฉพาะเมื่อเทียบกับปลั๊กสตริปที่จัดอันดับตามวิธีการทางการตลาด.

สิ่งที่อุปกรณ์แต่ละชิ้นในสายโซ่มีส่วนร่วมจริง ๆ ตั้งแต่เบรกเกอร์สาขาจนถึงจุดใช้งาน เป็นหัวข้อของการเปรียบเทียบนี้ระหว่าง เบรกเกอร์วงจรและอุปกรณ์ป้องกันกระชาก, ซึ่งเป็นความแตกต่างที่เจ้าของบ้านส่วนใหญ่ไม่เคยได้รับคำอธิบาย.

ประเภท 1, ประเภท 2 และ ประเภท 3 ที่สวิตช์ตัดการทำงานของเครื่องปรับอากาศ

ประเภท	ที่ตั้งของมัน	สิ่งที่มันจัดการ	เหมาะสำหรับเครื่องปรับอากาศ
ประเภท 1	ด้านสายของสวิตช์ตัดการทำงาน บริเวณมิเตอร์	การกระชากภายนอกขนาดใหญ่รวมถึงกระแสฟ้าผ่า	ชั้นป้องกันทั้งบ้าน ไม่เฉพาะเครื่องปรับอากาศ
ประเภท 2	ด้านโหลดของเบรกเกอร์ ที่สวิตช์ตัดการทำงานของอุปกรณ์	การเปลี่ยนแปลงกระแสไฟฟ้าชั่วคราว การกระชากที่เหลือ เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นภายใน	อุปกรณ์ที่ถูกต้องที่คอนเดนเซอร์
ประเภท 3	จุดใช้งาน อย่างน้อย 10 เมตรจากสายบริการ	การหนีบที่ละเอียดใกล้กับโหลด	ระดับบอร์ดควบคุมและเทอร์โมสตัท

หน่วยประเภท 2 ที่สวิตช์ตัดการทำงานทำหน้าที่หลัก หน่วยนี้อยู่ขนานกับโหลดและไม่ดึงพลังงานในระหว่างการใช้งานประจำวัน อย่างไรก็ตาม เมื่อแรงดันไฟฟ้าเกินเกณฑ์ที่กล่าวถึง มันจะทำงาน หน่วยนี้คือสิ่งที่ผู้ผลิต HVAC ส่วนใหญ่กล่าวถึงเมื่อพวกเขาต้องการเน้นว่าการป้องกันกระชากเป็นส่วนหนึ่งของเงื่อนไขการรับประกันการติดตั้งของพวกเขา.

การใช้เครื่องป้องกันชนิดอื่นเป็นสิ่งที่จำเป็นเนื่องจากเกี่ยวข้องกับเรื่องที่แตกต่างกัน รีเลย์แรงดันเกินและแรงดันต่ำสามารถตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าและตัดการทำงานของคอมเพรสเซอร์ในกรณีที่แรงดันไฟฟ้าเบี่ยงเบนจากช่วงแรงดันที่กำหนด นอกจากนี้ยังมีการหน่วงเวลาเพื่อป้องกันไม่ให้คอมเพรสเซอร์ทำงานสั้นเกินไป HUYU’s EXUR7-63W ตัวป้องกันมัลติฟังก์ชัน ถูกออกแบบมาสำหรับหน้าที่นั้น โดยรวมช่วงแรงดันไฟฟ้ากับการหน่วงเวลาการเชื่อมต่อใหม่ที่คอมเพรสเซอร์ต้องการ.

การกำหนดขนาด: ตัวเลขสี่ตัวที่สำคัญ

ไม่ต้องสนใจตัวเลข kA หัวข้อหลักและค่าจูล สเปคสี่อย่างจะเป็นตัวกำหนดว่าอุปกรณ์ทำงานได้หรือไม่.

ข้อมูลจำเพาะ	สิ่งที่ควรมองหาใน AC disconnect	เหตุผล
ประเภท	ประเภท 2, ได้รับการรับรอง UL 1449	ตรงกับตำแหน่งในวงจร
กระแสไฟฟ้าปล่อยตามชื่อ (In)	20 kA ต่อโหมดหรือสูงกว่า	การจัดอันดับเหตุการณ์ซ้ำซ้อน ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำให้อุปกรณ์สึกหรอจริง ๆ
การจัดอันดับการป้องกันแรงดันไฟฟ้า (VPR)	600–800 โวลต์	ยิ่งต่ำยิ่งดี; นี่คือค่าที่แผงวงจรเห็นจริง
การจัดอันดับกระแสลัดวงจร (SCCR)	เท่ากับหรือสูงกว่ากระแสลัดวงจรที่มีอยู่ที่จุดตัดการเชื่อมต่อ	อุปกรณ์ที่มีการจัดอันดับต่ำกว่าความเหมาะสมเป็นความเสี่ยงไฟไหม้ ไม่ใช่อุปกรณ์ป้องกัน
แรงดันไฟฟ้าและการกำหนดค่า	240 โวลต์, เฟสเดียว, สองขั้วสำหรับคอนเดนเซอร์ที่อยู่อาศัย	การกำหนดค่าผิดหมายถึงไม่มีการป้องกันหรือเกิดข้อผิดพลาด

ตัวเลขการหนีบเป็นจุดอ่อนสำหรับผลิตภัณฑ์ราคาถูก ผลิตภัณฑ์ที่มีแรงดันการหนีบ 1,200 โวลต์ ได้ปกป้องวงจรในทางทฤษฎีในขณะที่อนุญาตให้ผ่านพลังงานได้มากกว่าวงจรที่ควรได้รับถึงสามเท่า แรงดันไฟฟ้าในช่วง 600-800 โวลต์เหมาะสำหรับใช้ในเครื่องติดผนังที่อยู่อาศัยหรือจุดตัดการเชื่อมต่อ และแรงดันไฟฟ้าการหนีบที่ต่ำกว่านั้นไม่สามารถทำได้ในราคาที่เหมาะสมโดยเจ้าของบ้านส่วนใหญ่.

การกำหนดค่าที่สองบนรีเลย์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าคือหน้าต่างแรงดันไฟฟ้า ซึ่งต้องกำหนดค่าตามการใช้งานแทนที่จะใช้การตั้งค่าเริ่มต้นอย่างเดียว ตัวอย่างเช่น คอมเพรสเซอร์ที่ตัดการเชื่อมต่อที่ 200 โวลต์เป็นเวลา 3 นาที ทำงานแตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับคอมเพรสเซอร์ที่ตัดการเชื่อมต่อที่แรงดันไฟฟ้าเดียวกันเป็นเวลาเพียง 30 วินาที โดยเฉพาะในช่วงฤดูร้อนที่แรงดันไฟฟ้าในตอนเช้าต่ำกว่าปกติ รีเลย์ในนี้ EXUR7N ตัวป้องกันแรงดันไฟฟ้าสูงและต่ำ สามารถปรับได้ในช่วงนั้นด้วยเหตุผลนี้โดยเฉพาะ.

ต้นทุนและต้นทุนทางเลือก

รายการ	ค่าใช้จ่ายทั่วไป	หมายเหตุ
SPD ประเภท 2 ติดตั้งที่จุดตัดการเชื่อมต่อ	$60–$200	เฉพาะอุปกรณ์
ติดตั้งที่จุดตัดการเชื่อมต่อ	$150–$400	เวลาช่างไฟฟ้า 30–60 นาที
ประเภท 1 หรือ 2 สำหรับทั้งบ้านที่แผงควบคุม	$200–$800	การป้องกันแบบชั้นซ้อน ไม่ใช่ตัวแทน
การเปลี่ยนบอร์ดควบคุมแบบขั้นตอนเดียว	$250–$450	ติดตั้งแล้ว
บอร์ดความเร็วแปรผันหรือบอร์ดสื่อสาร	$500–$1,100	ติดตั้งแล้ว
มอเตอร์พัดลม ECM	$400–$1,000	ติดตั้งแล้ว
การเปลี่ยนคอมเพรสเซอร์	$800–$2,500+	เฉพาะอะไหล่ในหลายกรณี

การเปลี่ยนบอร์ดความเร็วแปรผันเพียงครั้งเดียวก็เพียงพอในหลายกรณี ซึ่งหมายความว่าการลงทุนนี้คืนทุนได้ 2-5 เท่า.

เจ้าของบ้านส่วนใหญ่เรียนรู้เรื่องการรับประกันช้าเกินไป การรับประกันของผู้ผลิตส่วนใหญ่ระบุอย่างชัดเจนว่าไม่ครอบคลุมความเสียหายใดๆ ที่เกิดจากไฟกระชากหรือไฟตก ดังนั้นไม่ว่าจะเป็นระบบที่มีอายุหนึ่งปีหรือสิบปี อุปกรณ์นี้ไม่ได้ปกป้องการรับประกันแต่เพียงแค่เชื่อมช่องว่างที่เกิดจากเหตุการณ์ที่การรับประกันไม่ครอบคลุม.

ว่าด้วยเรื่องว่าอุปกรณ์นี้เพิ่มมูลค่าทรัพย์สินหรือไม่เป็นเรื่องแยกต่างหากและไม่แน่นอนมากนัก ซึ่งเป็นเหตุผลที่ควรแยกข้อเรียกร้องเหล่านี้ออกจากกันแทนที่จะปล่อยให้เป็นหน้าที่ของพนักงานขาย หลักฐานเกี่ยวกับมูลค่าถูกตรวจสอบในบทวิเคราะห์นี้ ว่าเครื่องป้องกันไฟกระชากทั้งบ้านเพิ่มมูลค่าทรัพย์สินหรือไม่.

แบรนด์ และตำแหน่งของ HUYU

ในอเมริกาเหนือ ตลาด SPD สำหรับที่อยู่อาศัยและการดำเนินงานเชิงพาณิชย์ขนาดเล็กมีจำกัด ซึ่งรวมถึง Square D และ Schneider, Eaton, Siemens, Leviton และผู้ผลิตเฉพาะทางบางราย ในกรณีของอุปกรณ์ประเภท 2 ที่ติดตั้งโดยตรงที่จุดตัดการเชื่อมต่อ อุปกรณ์เดียวที่ผู้รับเหมาไฟฟ้านำเสนอสำหรับการเสนอราคาคืออุปกรณ์ที่ได้รับผลกระทบอย่างมากจากการออกแบบ.

ตำแหน่งของ HUYU อยู่ทั้งต้นน้ำและข้างเคียงในหลายแง่มุม บริษัทผลิตอุปกรณ์ป้องกันแรงดันต่ำและอุปกรณ์สวิตชิ่ง และได้พัฒนารุ่นต่างๆ ของการป้องกัน AC ที่ส่วนใหญ่จัดการกับปัญหาแรงดันไฟฟ้า รวมถึงทั้งไฟกระชากและไฟตก การสูญเสียเฟส และการหน่วงเวลาการเชื่อมต่อใหม่สำหรับอุปกรณ์ที่ใช้กับคอมเพรสเซอร์ ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่แตกต่างจากอุปกรณ์หน่วงไฟกระชากโดยสิ้นเชิง.

ขอชี้แจงให้ชัดเจน: HUYU ไม่ได้ผลิตโมดูลประเภท 2 ที่ได้รับการรับรอง UL 1449 ซึ่งเหมาะสำหรับการติดตั้งในอเมริกาเหนือ ดังนั้นเจ้าของบ้านจากภูมิภาคเหล่านี้ควรซื้อโมดูลที่มีจำหน่ายในพื้นที่นั้น HUYU ผลิตชั้นรีเลย์ป้องกัน อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากสำหรับแผงโซลาร์เซลล์ และสวิตช์และคอนแทคเตอร์ที่จำเป็นสำหรับ OEM และอุปกรณ์ส่งออก มากกว่าการใช้กับอุปกรณ์มาตรฐาน IEC.

ดังนั้น สำหรับผู้ผลิต OEM ของระบบ HVAC อุปกรณ์เหล่านี้มีความเกี่ยวข้อง ในขณะที่สำหรับเจ้าของบ้านในสหรัฐฯ ที่ทำงานติดตั้งระบบพร้อมคอนเดนเซอร์ จำเป็นต้องซื้อโมดูลประเภท 2 ที่กำหนดไว้และรีเลย์ป้องกันแรงดันไฟฟ้า.

Installation and the Three Points

The complete system involves three locations according to their importance.

1. The disconnecting device. A Type 2 surge protection device connected to the disconnect with the utmost shortness of leads and robustly bonded to the disconnect box. This is the most valuable individual item in HVAC systems.
2. The main electrical panel. A Type 1 or Type 2 surge protection device suitable for the entire house. This device will filter the big surges before further flow through the house circuits and provide protection to all appliances in the house.
3. The weatherproof heat pump and the control system. A Type 3 or a small Type 2 device at the heat pump plus the insulation of low-voltage control wires between the heat and condenser devices which is a long naked wire acting as a radio receiver.

The length of conductor is the key point of performance measurement in all points. Each inch of wire from the protected device to the protected point adds onto the voltage at the output of the device, so a device placed on the opposite side of the disconnect has much poorer performance than a device mounted to the right of the disconnect.

Installation of such equipment cannot be performed by a homeowner. The disconnect has a 240V casing and has live wires while its service terminals keep receiving energy even with the switch turned off.

Maintenance and Replacement

These devices are consumables. Every surge absorbed causes degradation of the metal oxide varistors leading to a service life of approximately five to ten years in normal circumstances, which may be shorter in a rural overhead feeder where there is a lot of switching going on.

Three habits need to be cultivated to make the protection work.

• Checking the indicator. A green light or any light showing means that the device is working. If it is dark or red that means that it has done its job. It’s impossible to know about the failed device in open unless the indicator has been checked.
• Replace after the event. Even if indicator looks normal a nearby lightning strike or an event on the grid may lead to the failure. The cost of changing a $100 device is lower than the cost of replacing a burned $900 circuit.
• Isolate before replacing. Although the SPD is connected in parallel with the load and the SPS is upstream the correct procedure involves breaking the circuit and checking it is not live before carrying out any actions.HUYU’s EXM3 moulded-case breaker is the sort of upstream device that makes that isolation possible on a larger packaged system, rather than relying on pulling a fuse block.

Mark installation date inside the switch box. This is the only option to know whether the device in front of you is two years old or twelve.

คำถามที่พบบ่อย

Should you put a surge protector on an AC unit?

Of course, for an inverter or variable-speed system, since the control circuit and the inverter unit are quite costly, susceptible to damage from surges, as well as not being included in the warranty of the manufacturer. With regard to an older single-stage unit with simple controls, the aspect of protecting the whole house is better spent in this case. In view of the age of the system, neither alternative is considered to be sound financially at that point.

Is it safe to plug an air conditioner into a surge protector?

An air conditioning unit cannot be plugged in. A condenser installed centrally is directly wired into a 240 V circuit via a disconnect device, while a window type air conditioner requires constant power exceeding that which is generally permissible for most domestic extension cords. Further, the strip connected to a window air conditioning device may also be dangerous since its contacts are not rated for the inrush of power.

What is the best surge protector for HVAC?

A UL 1449-compliant Type 2 device, mounted at the outdoor disconnect, designed for nominal discharge current of 20 kA or higher and with a voltage protection rating between 600-800 V, and has a short circuit current rating equal to or exceeding the available fault current. Use it in conjunction with a device placed at the whole home panel and an over/under voltage relay having reconnect delay for compressor protection.

Will a power surge damage my AC unit?

It is possible for it to occur, and it usually happens gradually rather than suddenly. Varistors on an electrical circuit board deteriorate with each occurrence until the circuit board is unable to perform its functions, which is often attributed to aging. Direct damage from lightning strikes is exceptional; switching transient damage and grid recovery events occur much more often and are responsible for most of the damage.

อ้างอิง

• NFPA 70 — National Electrical Code, Article 242 and 285
• UL Solutions — UL 1449 Surge Protective Devices
• ABB — Surge Protective Devices for Buildings
• Leviton — Whole-Home and Point-of-Use SPD Range
• U.S. Department of Energy — Surge Protection Guidance

สรุป

The Type 2 surge canceling devices are mounted on the outside part of the air conditioning units. The price of the installation is between $150 and $400. Air conditioning surge protective device is installed differently from the devices that can be connected directly. Once a control panel has been repaired, multiple times higher amount can be earned then spent on the device.

To protect the compressor voltage relay and reconnecting delay switch are needed. There are different cases of electricity surges and brownouts, which mechanism will be different in each case and the varistors will solve only one of the problems.