กล่องฟิวส์ชนิดใดเหมาะกับการติดตั้งบนเสาไฟถนน?

ความเข้ากันได้ทางกายภาพ: การเลือกกล่องฟิวส์ให้ตรงกับประเภทฐานเสาและตู้บรรจุภัณฑ์

มาตรฐานการติดตั้งสำหรับฐานเสาอลูมิเนียมหล่อเทียบกับฐานเสาเหล็กชุบสังกะสี

เมื่อติดตั้งฐานเสาอลูมิเนียมหล่อ ควรจับคู่กับชุดยึดที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า เพราะถ้าไม่ทำเช่นนั้นอาจเกิดปัญหาการกัดกร่อนแบบเกลวานิกได้ อย่างไรก็ตาม สำหรับเสาเหล็กชุบสังกะสี อุปกรณ์ยึดที่ทำจากสแตนเลสสตีลจะให้ผลดีที่สุดในการทนต่อการสั่นสะเทือนของโครงสร้างที่เกิดขึ้นตามกาลเวลา การเลือกชิ้นส่วนผิดประเภทอาจทำให้อายุการใช้งานอุปกรณ์สั้นลงอย่างมาก ข้อมูลตัวเลขยืนยันเรื่องนี้ด้วย โดยการศึกษาล่าสุดในปี 2023 เกี่ยวกับความสมบูรณ์ของโครงสร้างพบว่า อินเตอร์เฟซที่ไม่เข้ากันจะเร่งปัญหาการเหนื่อยล้าของโลหะ ส่งผลให้ความเสี่ยงต่อการล้มเหลวเพิ่มขึ้นประมาณ 37 เปอร์เซ็นต์ ในพื้นที่ที่มีลมแรง เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างเหมาะสมตลอดทุกฤดูกาล ช่างติดตั้งควรพิจารณาใช้หน้าแปลนแบบลดขนาดบนเสาอลูมิเนียม และตรวจสอบให้แน่ใจว่าฐานเหล็กมีน็อตยึดพิเศษที่ได้มาตรฐานสำหรับแผ่นดินไหว ซึ่งจะช่วยรักษาการต่อสายดินที่มีประสิทธิภาพแม้อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงอยู่ทุกวัน

IP65+ และ NEMA 4X: การรับประกันความทนทานสำหรับการใช้งานกลางแจ้งในการเลือกกล่องฟิวส์

กล่องฟิวส์ที่ไม่มีการรับรองอย่างน้อยระดับ IP65 หรือ NEMA 4X มักจะปล่อยให้ความชื้น ฝุ่นละออง และละอองเกลือเข้าไปได้ง่ายมาก โดยปัจจัยทั้งสามอย่างนี้รวมกันเป็นสาเหตุของปัญหาประมาณครึ่งหนึ่งของระบบไฟฟ้าภายนอกอาคารทั้งหมด ตามข้อมูลความน่าเชื่อถือเมื่อปีที่แล้ว ค่าระดับ IP65 หมายความโดยพื้นฐานว่าสามารถทนต่อการกระทบของน้ำที่พุ่งออกมาจากหัวฉีดในมุมต่างๆ ได้ ในขณะที่การป้องกันแบบ NEMA 4X จะช่วยป้องกันสิ่งต่างๆ เช่น เกลือถนนและสารกัดกร่อนอื่นๆ กล่องที่ผ่านการรับรองส่วนใหญ่ยังต้องทำงานได้อย่างเหมาะสมในช่วงอุณหภูมิกว้างขวาง ตั้งแต่ลบ 40 องศาเซลเซียส จนถึง 75 องศาเซลเซียส เมื่อติดตั้งโคมไฟถนนหรือระบบแสงสว่างสาธารณะที่คล้ายกัน ควรเลือกใช้รุ่นที่มีซีลแบบแหวนอัด (compression gaskets) แทนซีลพื้นฐานทั่วไป พร้อมทั้งตัวเรือนที่ทำจากพอลิคาร์บอเนตที่คงตัวต่อรังสี UV การรวมกันนี้โดยทั่วไปสามารถใช้งานได้นานประมาณ 15 ปี ก่อนต้องเปลี่ยนใหม่ ซึ่งช่วยประหยัดงบประมาณการบำรุงรักษาของเมืองในระยะยาว

การคำนวณขนาดระบบไฟฟ้า: การคำนวณความจุกล่องฟิวส์สำหรับโหลดโคมไฟถนน LED

การวิเคราะห์โหลดสำหรับชุดโคมไฟ LED จำนวน 4–12 ดวง (รวม 150W–600W)

การคำนวณภาระไฟฟ้าให้ถูกต้องมีความสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อป้องกันไม่ให้ไฟถนนแบบ LED ทำให้วงจรไฟฟ้าลัดวงจร พิจารณาจากระบบพื้นฐาน: หลอดไฟสี่ดวง ๆ ละ 150 วัตต์ เท่ากับการใช้กำลังไฟฟ้ารวมประมาณ 600 วัตต์ หากขยายขนาดเป็นหลอดไฟสิบสองดวง จะใช้ไฟฟ้ารวมเกือบ 1.8 กิโลวัตต์ ปริมาณกระแสไฟฟ้าจริงที่ไหลผ่านระบบนี้ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ (โดยทั่วไปคือ 120 โวลต์ หรือ 277 โวลต์) และค่าที่เรียกว่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ (power factor) ซึ่งมักจะอยู่ที่ประมาณ 0.9 สำหรับติดตั้งไฟ LED รุ่นใหม่ๆ มาดูการคำนวณอย่างรวดเร็วสำหรับตัวอย่าง 600 วัตต์ ที่ใช้ไฟฟ้า 120 โวลต์ มาตรฐาน โดยนำ 600 วัตต์ หารด้วยแรงดันไฟฟ้าและเพาเวอร์แฟกเตอร์ (120 คูณ 0.9) จะได้กระแสไฟฟ้าประมาณ 5.5 แอมป์ที่ไหลผ่านสายไฟ อย่างไรก็ตาม ช่างติดตั้งที่รอบคอบมักจะเพิ่มค่าเผื่ออีก 25 เปอร์เซ็นต์ไว้ก่อน เผื่อกรณีแรงดันไฟฟ้าตกไม่คาดคิด หรือการสูญเสียประสิทธิภาพในตัวไดรเวอร์เอง ซึ่งจะทำให้ค่ากระแสไฟฟ้าที่ใช้งานจริงเพิ่มขึ้นมาอยู่ที่ประมาณ 7 แอมป์ เมื่อติดตั้งเสาไฟขนาดใหญ่ที่ต้องใช้กำลังไฟมากกว่า 600 วัตต์ การแบ่งภาระไฟฟ้าออกเป็นหลายแผงฟิวส์แยกจากกัน จะเหมาะสมกว่าการรวมทั้งหมดไว้ในแผงเบรกเกอร์เดียว เพราะจะช่วยป้องกันการตัดไฟโดยไม่จำเป็นเมื่ออุปกรณ์หลายตัวทำงานพร้อมกันในช่วงเวลาที่ใช้ไฟฟ้าสูงสุด

แนวทางการกำหนดขนาดฟิวส์ตาม NEC มาตรา 430.52 และการลดค่าสำหรับภาระต่อเนื่อง

การเลือกฟิวส์ต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดของ NEC อย่างเคร่งครัด:

1. กฎสำหรับภาระต่อเนื่อง : ตาม NEC 210.20 ไฟฟ้าที่ใช้งานเกิน 3 ชั่วโมง ต้องใช้ฟิวส์ที่มีค่าเรตติ้ง 125% ของภาระที่คำนวณได้ สำหรับกระแส 6.95A ค่าเรตติ้งต่ำสุด = 8.69A
2. การกำหนดขนาดมาตรฐาน : ปัดขึ้นไปยังค่ามาตรฐานถัดไป คือ 10A เพื่อรองรับกระแสกระชากขณะสตาร์ท โดยยังคงปกป้องสายไฟเบอร์ 14 AWG (ความสามารถในการนำกระแส 15A)
3. การลดค่าตามอุณหภูมิแวดล้อม : เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมสูงกว่า 40°C ให้ลดความจุลง 15–20% ตามตาราง NEC 310.15(B)(1)

อย่าใช้เกิน 80% ของกำลังที่ระบุบนกล่องฟิวส์ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยด้านความร้อน ตรวจสอบความเข้ากันได้กับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่ติดตั้งก่อนหน้าเพื่อหลีกเลี่ยงความขัดแย้งในการประสานงาน

การรวมระบบป้องกัน: การประสานงานระหว่างฟิวส์ เบรกเกอร์ และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในกล่องฟิวส์เดียวกัน

การรวมฟิวส์ เบรกเกอร์ และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPDs) ไว้ด้วยกันในกล่องติดตั้งบนเสาเดียวกัน ทำให้ระบบมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น และยังช่วยให้การบำรุงรักษาง่ายขึ้นในอนาคต ฟิวส์มีประสิทธิภาพในการป้องกันวงจรของโคมไฟแต่ละตัวจากการไหลของกระแสไฟฟ้าเกินขนาด ซึ่งช่วยรักษาความปลอดภัยของสายไฟ และปกป้องไดรเวอร์ LED ที่เราติดตั้งในช่วงหลังๆ ซึ่งมีราคาค่อนข้างสูง ส่วนสายไฟหลักที่จ่ายเข้าสู่ระบบ การใช้เบรกเกอร์ดีกว่าฟิวส์ธรรมดา เพราะสามารถรีเซ็ตใหม่ได้หลังจากเกิดลัดวงจร โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่บ่อยๆ ซึ่งช่วยลดเวลาที่ระบบต้องหยุดทำงานเมื่อเกิดปัญหา นอกจากนี้ยังมี SPDs ที่ทำหน้าที่จัดการกับแรงดันไฟฟ้ากระชากสูงจากฟ้าผ่า หรือการเปลี่ยนแปลงของระบบไฟฟ้าที่ไม่เสถียรในปัจจุบัน แรงดันกระชากเหล่านี้แท้จริงแล้วเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้ LED เกิดความเสียหายก่อนกำหนด เมื่อทุกอย่างทำงานร่วมกันอย่างเหมาะสม SPDs จะทำหน้าที่จัดการกับไฟกระชากก่อน จากนั้นฟิวส์จะทำงานเมื่อมีภาวะโอเวอร์โหลดต่อเนื่อง และในที่สุดเบรกเกอร์จะตัดวงจรเฉพาะเมื่อเกิดปัญหาร้ายแรงจริงๆ การป้องกันแบบชั้นๆ นี้ช่วยลดการตัดการทำงานผิดพลาด และจำกัดปัญหาไม่ให้ลุกลามไปทั้งระบบ อีกทั้งยังประหยัดพื้นที่ ลดความซับซ้อนของสายไฟ และช่วยให้เป็นไปตามข้อกำหนด NEC ที่เกี่ยวกับการลดความเสี่ยงจากอาร์กแฟลช ปัจจุบันเมืองต่างๆ เริ่มมีแนวโน้มกำหนดให้ใช้ระบบที่รวมอุปกรณ์ทั้งหมดนี้ไว้ด้วยกันมากขึ้น เพราะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการเรียกช่างซ่อมแซม และทำให้ไฟถนนมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้นก่อนต้องเปลี่ยนใหม่

สิ่งจำเป็นด้านการปฏิบัติตาม: ข้อกำหนด NEC, ข้อกำหนดของเทศบาล และข้อกำหนดด้านการเข้าถึงสำหรับกล่องฟิวส์

NEC 410.36(B) และ 225.39(D): กฎระเบียบเกี่ยวกับอุปกรณ์ตัดไฟแบบแยกได้และข้อกำหนดความสูงในการติดตั้ง

กล่องฟิวส์สำหรับระบบไฟถนนจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและการเข้าถึงที่เข้มงวด NEC มาตรา 410.36(B) กำหนดให้มีอุปกรณ์ตัดไฟแบบมีฟิวส์ติดตั้งไว้ในตำแหน่งที่มองเห็นโคมไฟได้ ขณะที่ข้อ 225.39(D) กำหนดความสูงในการติดตั้งระหว่าง 1.8 เมตร ถึง 2.3 เมตร เพื่อป้องกันการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต การปฏิบัติตามเกี่ยวข้องกับสองระดับ ได้แก่

1. กฎระเบียบของรัฐบาลกลาง NEC : อุปกรณ์ตัดไฟจะต้องมีค่ากระแสไฟฟ้า 125% ของโหลดไฟ LED แบบต่อเนื่อง และตู้หุ้มจะต้องเป็นไปตามมาตรฐาน NEMA 4X ที่ทนต่อการกัดกร่อน
2. ข้อกำหนดเพิ่มเติมของเทศบาล : เขตชายฝั่งมักกำหนดให้ใช้อุปกรณ์ยึดเหล็กกล้าไร้สนิม ส่วนพื้นที่แห้งแล้งจะเน้นการปิดผนึกกันฝุ่น

การติดตั้งที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดก่อให้เกิดไฟไหม้ในระบบไฟส่องสว่างของเทศบาลถึง 40% (NFPA 2023) การรับรองจากบุคคลที่สาม เช่น UL และ IEC 61439-3 ช่วยยืนยันความทนทานต่อสภาพอากาศและความมีคุณภาพของการก่อสร้าง ควรเว้นระยะหน้าตู้ฟิวส์ให้โล่งไม่น้อยกว่า 75 ซม. เพื่อความปลอดภัยและสามารถเข้าดำเนินการบำรุงรักษาได้ตามข้อกำหนด NEC 110.26

คำถามที่พบบ่อย

ควรพิจารณาอะไรบ้างสำหรับฐานเสาอลูมิเนียมและเหล็กกล้า?

ฐานเสาอลูมิเนียมควรใช้ตัวยึดที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้าเพื่อป้องกันการกัดกร่อนแบบแกลวานิก ในขณะที่เสาเหล็กชุบสังกะสีจะทำงานได้ดีที่สุดเมื่อใช้ฮาร์ดแวร์สแตนเลสเพื่อต้านทานการสั่นสะเทือนของโครงสร้าง

ทำไมการจัดอันดับ IP65 และ NEMA 4X จึงสำคัญสำหรับตู้ฟิวส์?

การจัดอันดับ IP65 และ NEMA 4X ทำให้มั่นใจได้ว่าตู้ฟิวส์สามารถต้านทานความชื้น ฝุ่น และละอองเกลือ ซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่ทำให้ระบบไฟฟ้าภายนอกอาคารเกิดขัดข้อง

ฉันควรคำนวณภาระไฟฟ้าสำหรับไฟส่องสว่างถนน LED อย่างไร?

พิจารณาค่ากำลังไฟฟ้ารวม แรงดันไฟฟ้า และแฟกเตอร์กำลังเพื่อคำนวณค่าแอมแปร์ เสมอรวมสำรอง 25% เพื่อรองรับการตกของแรงดันไฟฟ้าหรือการสูญเสียประสิทธิภาพที่ไม่คาดคิด

ฉันจะแน่ใจได้อย่างไรว่าขนาดของฟิวส์สอดคล้องตามมาตรฐาน NEC?

การเลือกขนาดฟิวส์ควรเป็นไปตาม NEC มาตรา 430.52; ไฟแสงสว่างที่ทำงานต่อเนื่องเกิน 3 ชั่วโมง ต้องใช้ฟิวส์ที่มีค่าเรตติ้ง 125% ของภาระที่คำนวณได้ พิจารณาการลดค่าลงตามสภาพแวดล้อมสำหรับอุณหภูมิที่สูงกว่า 40°C

การติดตั้งฟิวส์ เบรกเกอร์ และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากพร้อมกันหมายถึงอะไร?

การรวมส่วนประกอบเหล่านี้เข้าด้วยกันจะทำให้ระบบมีความน่าเชื่อถือมากขึ้น ฟิวส์ป้องกันวงจรหลอดไฟ เบรกเกอร์จัดการกับวงจรลัดวงจร และ SPDs จัดการกับไฟกระชากจากปัจจัยภายนอก

ข้อกำหนดการปฏิบัติตามกฎระเบียบสำหรับกล่องฟิวส์ไฟถนนคืออะไร?

กล่องฟิวส์ต้องมีอุปกรณ์ตัดการเชื่อมต่อที่มองเห็นได้จากดวงโคม และต้องเป็นไปตามมาตรฐานความสูงในการติดตั้ง ควรมีการพิจารณาข้อกำหนดของ NEC และข้อบังคับท้องถิ่นเพื่อความปลอดภัยและการทนต่อการกัดกร่อน