เซอร์กิตเบรกเกอร์ 3 เฟส ทำหน้าที่อะไร

ทุกที่ที่มีการใช้ไฟฟ้าควรติดตั้งเซอร์กิต เบรกเกอร์ (Circuit Breaker) ไว้เพื่อความปลอดภัย แต่การใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์ก็ต้องเลือกใช้ให้ถูกต้อง เหมาะสมกับระบบไฟฟ้าที่ใช้

เซอร์กิต เบรกเกอร์ทุกประเภทจะใช้กับระบบไฟฟ้าแบบ 3 เฟส 4 สาย เป็นระบบที่ใช้ในเมืองไทย ซึ่งส่วนใหญ่แล้วจะดึง 3 เฟสเพาเวอร์ ไปใช้ในอาคารพาณิชย์และโรงงานอุตสาหกรรม หรือ 1 เฟส (Single phase) ไปใช้ในที่พักอาคาร ในอาคารที่พักอาศัยที่ใช้แบบ 1 เฟสจะใช้เบรกเกอร์ลูกย่อยแบบ MCB ควบคู่กับ ตู้คอนซูมเมอร์ ยูนิท แต่ในอาคารพาณิชย์กับโรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้ไฟฟ้าแรงดันต่ำแบบไม่เกิน 690V และส่วนมากในประเทศไทยจะใช้อยู่ที่ 400V พวกเซอร์กิตเบรกเกอร์ในระบบนี้จะเป็นแบบ Molded Case Circuit Breaker (MCCB) หรือ Air Circuit breaker (ACB) ที่ใส่ในตู้สวิตช์บอร์ด MDB (Main Distribution Board)

สิ่งที่จำเป็นจะต้องคำนึงถึง 2 ประเด็นหลัก คือ จำนวน Pole และค่าพิกัดกระแสลัดวงจร (kA)

1. Pole
4 Pole หมายถึง เป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับระบบ 3 เฟสโดยป้องกันสาย Line และสาย Neutral.  เหมาะสำหรับระบบที่ต้องการความปลอดภัยสูง หากมีความผิดปกติของระบบไฟฟ้า เบรกเกอร์สามารถป้องกันได้ทั้ง 4 เส้น

3 Pole หมายถึง เป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับระบบ 3 เฟสโดยป้องกันแค่สาย Line อย่างเดียว. 3 Pole จะใช้กันมากในอาคารพาณิชย์และโรงงานอุตสาหกรรม

2 Pole หมายถึง เป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับระบบ 1 เฟสโดยป้องกันสาย Line และสาย Neutral.  2 Pole มักจะใช้มาเป็นเมนเบรกเกอร์ในตู้คอนซูมเมอร์ ยูนิท มีทั้งที่เป็นเบรกเกอร์แบบ MCB และ MCCB

1 Pole หมายถึง เป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับระบบ 1 เฟสโดยป้องกันแค่สาย Line อย่างเดียว. ส่วนใหญ่จะเป็นเบรกเกอร์ลูกย่อยที่ใช้ร่วมกับแผงจ่ายไฟในห้องพักอาศัยทั่วไปหรือที่เรีกว่าตู้คอนซูมเมอร์ ยูนิท (Consumer unit)

ค่าพิกัดกระแสลัดวงจร (kA)
ค่า kA เป็นค่ากระแสที่บ่งบอกถึงความสามารถของเบรกเกอร์ที่สามารถทนได้ เมื่อมีการทำงานที่ผิดพลาด ซึ่งเบรกเกอร์สามารถทนได้เพียงเวลาสั้น ๆ เท่านั้น โดยทั่วไปเป็นเวลาที่ทำให้เบรกเกอร์ทริป ตัวอย่างเช่น ถ้าค่า 6 kA จะหมายถึงค่ากระแสที่เบรกเกอร์สามารถทนได้ 6000 แอมป์ ในระยะเวลาสั้น ๆ ก่อนที่เบรกเกอร์จะทริป

ในสภาวะการทำงานที่ผิดปกติหรือไฟฟ้าลัดวงจรนั้นจะทำให้มีกระแสไหลผ่านวงจรมากกว่าที่ได้ออกแบบไว้ หากวงจรที่ได้ออกแบบมานั้นกระแสสูงสุด 20A ถ้าเกิดกระแสลัดวงจรแล้วมันอาจจะไหลเป็นหลักร้อยจนถึงหลักพันแอมป์ก็ได้ ถ้าเกิดเหตุการณ์แบบนี้เบรกเกอร์ก็จะทริปหน้าคอนแทคของเบรกเกอร์จะหลอมละลายติดกัน ทำให้เบรกเกอร์ไม่ทริป ในกรณีนี้ดีที่สุดมันจะทำให้สายไฟที่เสียหาย แต่ถ้าเลวร้ายสุดก็จะเริ่มมีไฟไหม้ขึ้น อย่างที่สองที่จะเกิดขึ้นคือ เบรกเกอร์จะระเบิด เนื่องจากความร้อนทีสูงมาก ๆ ภายในเบรกเกอร์นั้นทำให้ทองแดงระเหยและเปลี่ยนเป็นพลาสมาที่อันตราย ดังนั้นการเลือกค่าพิกัดกระแส kA ถึงมีความสำคัญมาก ๆ

ค่ากระแสสูงสุดที่ไหลผ่านวงจรนั้นเป็นค่าที่มากจากขนาดของหม้อแปลงที่ใช้และขนาดของสายไฟที่มากจากหม้อแปลงสำหรับวงจร ๆ หนึ่ง ที่เรียกว่า Downstream short-circuit current หรือ หมายถึงค่ากิโลแอมป์ (kA) สูงสุดที่ต้องการสำหรับเมนเบรกเกอร์ ยกตัวอย่าง ถ้าใช้หม้อแปลงขนาด 500kVA มีค่าพิกัดกระแสลัดวงจร 35kA ที่ terminal ของมัน เดินสายไฟยาว 10 เมตร ขนาด 90 มิลิเมตร จากหม้อแปลงไปยังเมนเบรกเกอร์ ซึ่งค่ากระแสในสายไฟจะลดลงตามความยาวของสายที่มาจากหม้อแปลง หลังจากที่คำนวนมาแล้วจะได้ค่าพิกัดกระแสลัดวงจรที่ปลายสายประมาณ 26kA กรณีนี้ไม่สามารถใช้เบรกเกอร์ที่มีพิกัดกระแสลัดวงจร 20kA ในการติดตั้งได้

ข้อผิดพลาดที่มักเจอกันบ่อยๆสำหรับการติดตั้งเบรกเกอร์ขนาดใหญ่นั้นคือค่าพิกัดกระแส kA ของเซอรกิตเบรกเกอร์ไม่ได้ถูกพิจารณาตอนที่ออกแบบระบบไฟฟ้า  โดยจะเลือกเบรกเกอร์ที่ราคาถูกที่สุดและตรงกับกระแสใช้งานจริง  ซึ่งหลายครั้งที่เราพบว่าการเลือกแบบนี้ได้เกิดขึ้นจริงคือ การเลือกซื้อใช้เบรกเกอร์ขนาด 20kA ถูกนำมาใช้แทนในระบบไฟฟ้าที่ต้องมีค่าพิดกัดกระแสลัดวงจรต่ำสุด 26kA)

โดยทั้วไปหม้อแปลงขนาดใหญ่ถูกใช้เป็นแหล่งจ่ายพลังงานซึ่งมีขนาด 100kVA แต่จะไม่บ่อยที่จะเห็นหม้อแปลงขนาด 300-500kVA ซึ่งเมื่อเกิดการซ็อตเซอร์กิตที่ขาออกของหม้อแปลงเหล่านี้จะทำให้เกิดกระแสไหลผ่านวงจรจำนวนมากตั้งแต่ 20 kA หรือมากกว่า ซึ่งสิ่งที่น่ากลัวมีผู้ผลิตไม่น้อยต้องการขายเซอร์กิต้เบรกเกอร์ราคาถูก จึงลดค่าพิกัดกระแสลัดวงจรเหลือเพียง 3 kA ดังนั้นช่างเทคนิคหรือผู้ใช้งานที่ไม่เข้าใจส่วนนี้อาจเลือกเบรกเกอร์ผิดขนาดมาใช้ก็เป็นได้ ข้อควรระวัง ควรเลือกเมนเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ต่อจากหม้อแปลงตัวแรกนั้นต้องมีขนาดกระแสลัดวงจรหรือ Icu มากกว่ากระแสลัดวงจรของหม้อแปลง

เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker) ของ Sale’ “ซาเล่” ได้รับรองมาตรฐานการผลิตมากมายทั้ง CE (ยุโรป), JIS (ญี่ปุ่น), IEC (สมอ.) และ ISO 9001 ทำให้มีความปลอดภัยสูง มีให้เลือกหลายแบบ ตั้งแต่เซอร์กิต เบรกเกอร์ที่ใช้ในครัวเรือน จนถึงเซอร์กิต เบรกเกอร์ในเชิงอุตสาหกรรม หากคุณต้องการที่จะเลือกซื้อ หรือเรียนรู้ข้อมูลเพิ่มเติมของเซอร์กิต เบรกเกอร์ สามารถดูได้ในเว็บไซต์ Sale’ “ซาเล่” เลยครับ

ตามปกติแล้ว เบรกเกอร์จะทำงานผ่านความร้อน และสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เมื่อพบความผิดปกติที่เกิดขึ้นในวงจร หรือระบบไฟฟ้า เบรกเกอร์จะทำงาน เพื่อตัดกระแสไฟฟ้าทันที เพื่อลดโอกาสที่เครื่องใช้ไฟฟ้าจะได้รับผลกระทบจากไฟฟ้าลัดวงจร ซึ่งอาจนำไปสู่ความเสียหาย และอัคคีภัยได้

ประเภทของเบรกเกอร์

ปัจจุบัน เบรกเกอร์แบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ๆ โดยประกอบไปด้วย ดังนี้

1. เบรกเกอร์ลูกย่อย (Miniature Circuit Breaker: MCB)

เป็นเบรกเกอร์ที่นิยมใช้ภายในที่พักอาศัย เนื่องจากมีค่ากระแสไม่สูงมากนัก น้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 A มักมีการติดตั้งภายในตู้ Consumer หรือ Load Center บริเวณที่ช่างไฟฟ้าสามารถตรวจสอบได้อย่างสะดวก

2. โมลเคสเซอร์กิตเบรกเกอร์ (Moulded Case Circuit Breaker: MCCB)

เป็นเบรกเกอร์ที่ทำจากวัสดุฟีโนลิค (Phenolic) ห่อหุ้มด้วย Mold 2 มีลักษณะเป็นฉนวนไฟฟ้า สามารถทนแรงดันได้ดี มีค่ากระแสน้อยกว่า หรือเท่ากับ 1600A โดยเบรกเกอร์ชนิดนี้ จะทำงานอัตโนมัติ และสามารถเปิด-ปิดได้ด้วยมือ

3. แอร์เซอร์กิจเบรกเกอร์ (Air Circuit Breaker: ACB)

เบรกเกอร์ชนิดนี้ มีขนาดใหญ่มากกว่าเบรกเกอร์ทั้ง 2 ข้างต้น โดยมีจุดเด่นที่ความแข็งแรงทนทาน เปี่ยมประสิทธิภาพในการยับยั้ง และป้องกันการลัดวงจรสูง โดยมีค่ากระแสน้อยกว่า หรือเท่ากับ 6300 A เป็นเบรกเกอร์แบบแรงดันไฟฟ้าต่ำ ที่นิยมติดตั้งไว้ในตู้ MDB สามารถแต่งเติม หรือติดตั้งอุปกรณ์เสริมเข้าไป เพื่อเพิ่มศักยภาพได้ ทั้งนี้มักนิยมใช้ในโครงสร้างขนาดใหญ่ และงานที่จำเป็นต้องใช้แรงดันสูง ๆ เนื่องจากสามารถรองรับและตรวจจับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรจำนวนมากได้อย่างเต็มขีดความสามารถ

การเลือกซื้อเบรกเกอร์ เลือกอย่างไรให้เหมาะสม

การเลือกซื้อเบรกเกอร์มาติดตั้งเพื่อป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร หรือไฟฟ้ากระแสเกิน จะต้องพิจารณาความเหมาะสมสอดคล้องกับระบบไฟฟ้าในปลายทาง ที่ต้องการติดตั้งเบรกเกอร์เป็นสำคัญ ซึ่งโดยปกติแล้ว อาคารส่วนใหญ่ในประเทศไทย จะใช้ระบบไฟฟ้าแบบ 1 เฟส (Single Phrase) ในอาคารที่พักอาศัย และ 3 เฟสในโรงงาน หรืออาคารพาณิชย์ ดังนั้น การเลือกใช้เบรกเกอร์ จึงต้องเลือกให้มีความสัมพันธ์กับโครงสร้างของอาคาร ที่ปกติแล้วมักจะมีแรงดันต่ำไม่เกิน 400V โดยสามารถสรุปแนวทางในการเลือกซื้อเบรกเกอร์ผ่าน 2 ปัจจัย ได้แก่ จำนวน Pole และค่าพิพัดกระแส ดังนี้

• จำนวน Pole

ในการเลือกซื้อเบรกเกอร์ สิ่งสำคัญอันดับแรกที่ต้องทำความเข้าใจ คือ Pole ซึ่งเป็นสิ่งที่บ่งชี้ว่าเบรกเกอร์ที่ต้องการใช้งานมีชนิด 1 เฟส หรือ 3 เฟส ประกอบด้วย

• Pole คือ เซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับระบบไฟฟ้า 1 เฟส นิยมใช้ร่วมกับตู้ Consumer Unit บ้าน คอนโด และที่พักอาศัยทั่วไป
• Pole คือ เซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับระบบไฟฟ้า 1 เฟสรวมเข้ากับสาย Neutral นิยมใช้เป็น Main Breaker ในตู้ Consumer Unit
• Pole คือ เซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับระบบไฟฟ้า 3 เฟส ใช้สำหรับการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรจากสาย Line เพียงประการเดียว นิยมใช้ในร้านค้า อาคารพาณิชย์ และโรงงานอุตสาหกรรม
• Pole คือ เซอร์กิตเบรกเกอร์สำหรับระบบไฟฟ้า 3 เฟสรวมเข้ากับสาย Neutral เป็นระบบป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรที่มีความปลอดภัยสูงสุด เนื่องจากสามารถป้องกันสายไฟฟ้าหลักได้ทั้ง 4 เส้น หากตรวจพบความผิดปกติ ก็จะสามารถตัดไฟได้โดยทันที

• ค่าพิกัดกระแส

การใช้งานเซอร์กิตเบรกเกอร์แต่ละชนิด จะต้องพิจารณาค่าพิกัดกระแสเป็นสำคัญ เนื่องจากเป็นสิ่งที่ใช้ในการบ่งบอกขีดความสามารถ และข้อจำกัดของเบรกเกอร์แต่ละชนิด ซึ่งค่าพิกัด มีหลักการง่าย ๆ ในการอ่าน ดังนี้

• Interrupting Capacitive (IC) คือ พิกัดขีดความสามารถในการทนทานต่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงที่สุดของเบรกเกอร์ดังกล่าว
• Amp Trip (AT) คือ ขนาดของกระแสไฟฟ้าที่ต้องการใช้งาน เป็นดัชนีที่บ่งบอกว่า เบรกเกอร์มีความทนทานต่อกระแสไฟฟ้าปกติได้มากเท่าไหร่
• Amp Frame (AF) คือ พิกัดกระแสโครง หรือขนาดการทนทานของกระแสเปลือกหุ้มเบรกเกอร์ต่อไฟฟ้าลัดวงจร โดยเบรกเกอร์ดังกล่าว จะมีขนาดเท่ากัน และสามารถเปลี่ยนพิกัด AMP Trip ได้โดยขนาดไม่เปลี่ยนแปลง

เบรกเกอร์กับคัทเอาท์ ต่างกันไหม?