เซอร์กิตเบรกเกอร์คืออะไร? การทำงานและประเภทต่างๆ ที่คุณควรรู้
|
เซอร์กิตเบรกเกอร์คืออะไร?
เซอร์กิตเบรกเกอร์ คือ อุปกรณ์ที่ใช้ในการป้องกันวงจรไฟฟ้าในกรณีที่เกิดการลัดวงจร หรือกระแสไฟฟ้ามากเกินไปจากภาวะผิดปกติ เช่น การโอเวอร์โหลด (Overload) หรือการลัดวงจร (Short Circuit) โดยเซอร์กิตเบรกเกอร์จะตัดการไหลของกระแสไฟฟ้า เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า หรือการเกิดไฟไหม้
โดยเซอร์กิตเบรกเกอร์มีหลากหลายประเภท เช่น เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้า เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบความร้อน เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบลูกผสม เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบแรงดันสูง หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบแรงดันต่ำ ซึ่งแต่ละแบบนั้นก็จะมีการทำงาน เพื่อรักษาความปลอดภัยในระบบไฟฟ้าที่แตกต่างกัน
ดังนั้นการเลือกใช้งานเซอร์กิตเบรกเกอร์ในบ้าน โรงงาน หรือในแต่ละสถานที่ให้เหมาะสมจึงมีความสำคัญมาก เพราะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายจากปัญหาทางไฟฟ้า และป้องกันอุบัติเหตุจากการสัมผัสกระแสไฟฟ้า รวมถึงช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ใช้งาน และอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วย
การทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์
เซอร์กิตเบรกเกอร์ หมายถึง อุปกรณ์ในการป้องกันการเกิดอันตรายจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจร หรือเกินพิกัด ทำให้มีลักษณะในการทำงานตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจร หากกระแสไฟฟ้าสูงเกินไป หรือเกิดการลัดวงจร เซอร์กิตเบรกเกอร์จะทำการตัดการจ่ายไฟในวงจรนั้นทันที ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนสะสม และเกิดความเสียหายต่อสายไฟ หรืออุปกรณ์ไฟฟ้า นอกจากนี้ยังช่วยป้องกันไม่ให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรที่อาจทำให้เกิดเพลิงไหม้ได้
โดยเซอร์กิตเบรกเกอร์จะมีอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านวงจร เช่น สปริง หรือแม่เหล็ก ซึ่งจะทำหน้าที่หยุดการทำงานของวงจรเมื่อเกิดภาวะที่ไม่ปลอดภัย เช่น การที่กระแสไฟฟ้ามากเกินไป และเมื่อเซอร์กิตเบรกเกอร์ตรวจพบการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติ ระบบจะทำการตัดการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรนั้นๆ โดยทันที และเซอร์กิตเบรกเกอร์มีการทำงานหลัก 2 วิธี ได้แก่ การใช้แม่เหล็ก และ การใช้ความร้อน ดังนี้
- แบบแม่เหล็ก จะทำงานในกรณีที่เกิดการลัดวงจร (Short Circuit) ซึ่งทำให้กระแสไฟฟ้าไหลอย่างรวดเร็ว และมากเกินไป เมื่อแม่เหล็กสัมผัสกับแรงดันที่ผิดปกติจะทำให้สวิตช์ตัดการจ่ายไฟทันที
- แบบความร้อน จะใช้ในกรณีที่กระแสไฟฟ้ามากเกินไปในระยะเวลานาน (Overload) ซึ่งจะทำให้สปริง หรือโลหะที่มีความไวต่อความร้อนขยายตัว และตัดการเชื่อมต่อวงจร
เมื่อเซอร์กิตเบรกเกอร์ทำงาน และตัดการจ่ายไฟฟ้าแล้ว ผู้ใช้งานสามารถรีเซตเซอร์กิตเบรกเกอร์ได้ เพื่อให้วงจรทำงานตามปกติอีกครั้งโดยที่ไม่ต้องเปลี่ยนใหม่
5 ประเภทของเซอร์กิตเบรกเกอร์
สำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือ Circuit Breaker คือ อุปกรณ์ที่มีบทบาทสำคัญในการป้องกันระบบไฟฟ้าจากความเสียหายที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าเกิน หรือไฟฟ้าลัดวงจร ด้วยหลักการทำงานที่ตัดกระแสไฟฟ้าได้อัตโนมัติเมื่อเกิดความผิดปกติในวงจรไฟฟ้า ซึ่งเซอร์กิตเบรกเกอร์มีให้เลือกใช้หลากหลายประเภท และแต่ละประเภทนั้นก็จะเหมาะกับการใช้งานที่แตกต่างกัน โดยเซอร์กิตเบรกเกอร์สามารถแบ่งออกได้เป็น 5 ประเภท ดังนี้
1. เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้า (Magnetic Circuit Breaker)
เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้า (Magnetic Circuit Breaker) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้หลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก เพื่อตรวจจับ หรือควบคุมการตัดกระแสไฟฟ้าเมื่อเกิดกระแสไฟฟ้าเกิน หรือไฟฟ้าลัดวงจร โดยภายในอุปกรณ์มีขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า (Solenoid) ที่จะสร้างแรงแม่เหล็กเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
และถ้าหากเกิดกระแสไฟฟ้าลัดวงจร กระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้ขดลวดสร้างแรงแม่เหล็กสูงพอที่จะดึงกลไกตัดวงจร ทำให้เซอร์กิตเบรกเกอร์ทำงานทันที และใช้เวลาตัดกระแสไฟฟ้าเพียงเสี้ยววินาที สามารถช่วยลดความเสียหายได้อย่างมีประสิทธิภาพ เหมาะกับการใช้งานกับระบบไฟฟ้าที่ต้องการการตอบสนองอย่างรวดเร็วเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร เช่น โรงงานอุตสาหกรรม หรืออาคารพาณิชย์ที่มีเครื่องจักร และอุปกรณ์ไฟฟ้าหลายชนิด
2. เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบความร้อน (Thermal Circuit Breaker)
เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบความร้อน (Thermal Circuit Breaker) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้คุณสมบัติของแผ่นโลหะที่ขยายตัวตามอุณหภูมิเป็นหลักในการตัดกระแสไฟฟ้า โดยภายในอุปกรณ์จะมีแถบโลหะสองชนิดที่มีอัตราการขยายตัวเมื่อโดนความร้อนต่างกัน และเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไปเป็นระยะเวลานาน แถบโลหะจะโค้งงอ และผลักกลไกให้ตัดกระแสไฟฟ้า
ทำให้ตัดกระแสไฟฟ้าช้ากว่าเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบแม่เหล็กไฟฟ้า และจะเหมาะกับการใช้งานในบ้านเรือน หรือสำนักงานที่มีอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วไป ไม่ได้มีความเสี่ยงต่อไฟฟ้าลัดวงจรสูง เพราะว่าเซอร์กิตเบรกเกอร์ประเภทนี้สามารถช่วยป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินระยะยาวได้ดีกว่า
3. เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบลูกผสม (Thermal Magnetic Circuit Breaker)
เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบลูกผสม (Thermal Magnetic Circuit Breaker) เป็นอุปกรณ์ที่รวมคุณสมบัติของทั้งแบบแม่เหล็กไฟฟ้า และแบบความร้อนเข้าด้วยกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันระบบไฟฟ้าได้ดีมากขึ้น โดยกลไกแม่เหล็กไฟฟ้าจะทำงานทันทีเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร ด้วยการใช้ขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า และกลไกความร้อนจะทำงานเมื่อเกิดกระแสไฟฟ้าเกินเป็นเวลานาน ด้วยการใช้แถบโลหะ
ทำให้เซอร์กิตเบรกเกอร์ประเภทนี้สามารถป้องกันได้ครอบคลุมกว่าประเภทอื่นๆ และเป็นที่นิยมใช้กันมาก ซึ่งเหมาะกับการใช้งานทั้งในอาคารพาณิชย์ อุตสาหกรรม และที่พักอาศัย เพราะสามารถป้องกันได้ทั้งไฟฟ้าเกิน และไฟฟ้าลัดวงจร
4. เซอร์กิตเบรกเกอร์แรงดันสูง (High Voltage Circuit Breaker)
เซอร์กิตเบรกเกอร์แรงดันสูง (High Voltage Circuit Breaker) นั้นถูกออกแบบมาให้เหมาะกับระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันสูงกว่า 1,000 โวลต์ เช่น ในระบบส่งกำลังไฟฟ้า โดยมีลักษณะการทำงานที่จะใช้กลไกพิเศษ เช่น น้ำมัน (ใช้น้ำมันเป็นฉนวนไฟฟ้า) อากาศอัด (ใช้อากาศแรงดันสูงเพื่อเป่ากระแสไฟออก) หรือก๊าซ SF6 (ใช้ก๊าซ SF6 ที่มีคุณสมบัติเป็นฉนวนสูง และลดการเกิดอาร์คไฟฟ้า) ในการตัดกระแสไฟฟ้า เพื่อป้องกันการเกิดอาร์คไฟฟ้า และสามารถตัดกระแสไฟฟ้าได้อย่างรวดเร็ว ป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับระบบไฟฟ้าขนาดใหญ่ จึงเหมาะกับการใช้งานในระบบสายส่งไฟฟ้าแรงสูง สถานีไฟฟ้าย่อย หรือโรงไฟฟ้า
5. เซอร์กิตเบรกเกอร์แรงดันต่ำ (Low Voltage Circuit Breaker)
เซอร์กิตเบรกเกอร์แรงดันต่ำ (Low Voltage Circuit Breaker) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันต่ำกว่า 1,000 โวลต์ เช่น ระบบไฟฟ้าภายในบ้าน และอาคารทั่วไป โดยมีให้เลือกหลากหลายรูปแบบ เช่น Miniature Circuit Breaker (MCB) เป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์ขนาดเล็กที่ใช้ป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าในบ้าน หรือ Molded Case Circuit Breaker (MCCB) เป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้สามารถรองรับกระแสไฟฟ้าได้มากกว่า MCB ซึ่งสามารถตัดกระแสไฟฟ้าได้อัตโนมัติเมื่อมีการใช้ไฟเกิน หรือเกิดไฟฟ้าลัดวงจร จึงเหมาะกับการใช้งานในระบบไฟฟ้าภายในบ้านเรือน อาคารสำนักงาน และโรงงานอุตสาหกรรมขนาดเล็ก
ข้อดีของเซอร์กิตเบรกเกอร์
ข้อดีของเซอร์กิตเบรกเกอร์ คือ การให้ความปลอดภัย และป้องกันความเสียหายที่เกิดจากปัญหาทางไฟฟ้า ซึ่งข้อดีต่างๆ ของเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ทำให้เป็นสิ่งสำคัญในการใช้งานไฟฟ้าในบ้าน และอุตสาหกรรมต่างๆ มีดังนี้
- ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร เพราะเซอร์กิตเบรกเกอร์ คือ อุปกรณ์ที่สามารถช่วยป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรได้ ด้วยการตัดการจ่ายไฟทันทีเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผิดปกติ เช่น การเชื่อมต่อของสายไฟผิดที่ หรือการสัมผัสกันของสายไฟ ช่วยลดโอกาสในการเกิดไฟไหม้ หรือการทำลายอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ
- ป้องกันโหลดเกินพิกัด ถ้าหากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจรเกินพิกัดที่กำหนดไว้ เซอร์กิตเบรกเกอร์จะทำการตรวจจับ และตัดการจ่ายไฟฟ้าออกไป ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้สายไฟ หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าได้รับความเสียหายจากความร้อนที่เกิดจากการโหลดเกินพิกัด
- ใช้งานสะดวก เพราะเซอร์กิต คือ อุปกรณ์ที่มีวิธีการใช้งานง่าย โดยสามารถรีเซตการทำงานหลังจากทำการตัดการจ่ายไฟได้ ทำให้ผู้ใช้งานไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนฟิวส์ทุกครั้งที่เกิดปัญหา หรือเกิดไฟฟ้าลัดวงจร
- ความปลอดภัยสูง เซอร์กิตเบรกเกอร์ คือ อุปกรณ์ที่สามารถตัดกระแสไฟฟ้าทันทีเมื่อเกิดปัญหาทางไฟฟ้า ช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดอุบัติเหตุจากไฟฟ้าได้ เช่น การเกิดไฟฟ้าช็อต หรือการเกิดไฟไหม้ สามารถช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้กับบ้าน หรือโรงงานได้มากขึ้น
วิธีเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ให้เหมาะสมกับการใช้งาน
ดังนั้นการเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ให้เหมาะสมกับการใช้งานจึงเป็นสิ่งสำคัญ เพราะไม่เพียงแค่ช่วยป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังช่วยลดความเสี่ยงต่ออัคคีภัย และเพิ่มความปลอดภัยให้กับระบบไฟฟ้าด้วย
ซึ่งวิธีการเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ให้เหมาะสมนั้นควรพิจารณาจากปัจจัยหลัก 3 ข้อ ได้แก่ ประเภทของโหลดไฟฟ้า ค่ากระแสไฟฟ้า และมาตรฐานของอุปกรณ์ ซึ่งแต่ละปัจจัยมีความสำคัญ และต้องเลือกให้เหมาะสมกับการใช้งานแต่ละประเภท ดังนี้
ประเภทของโหลดไฟฟ้า
สำหรับโหลดไฟฟ้าที่เป็นประเภทของอุปกรณ์ หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องการใช้พลังงานไฟฟ้านั้นสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทหลัก ได้แก่
- โหลดความต้านทาน (Resistive Load) เช่น หลอดไฟ เตาไฟฟ้า เครื่องทำน้ำอุ่น
- โหลดเหนี่ยวนำ (Inductive Load) เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องปรับอากาศ ปั๊มน้ำ
ถ้าเป็นโหลดความต้านทาน ควรเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่รองรับกระแสไฟฟ้าที่คงที่ และไม่จำเป็นต้องมีคุณสมบัติพิเศษในการจัดการกระแสไฟฟ้ากระชาก แต่หากเป็นโหลดเหนี่ยวนำ ควรเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่สามารถรองรับกระแสไฟฟ้ากระชากในช่วงเริ่มต้นของการทำงานของมอเตอร์ได้
โดยเหตุผลที่จะต้องเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ให้เหมาะสมกับประเภทของโหลดไฟฟ้านั้นเพราะหากเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ผิดประเภท อาจทำให้เกิดการตัดไฟโดยไม่จำเป็น หรืออุปกรณ์ได้รับความเสียหาย และหากเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ไม่เหมาะสมกับโหลด อาจทำให้การป้องกันไม่สามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังนั้นควรเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ตามประเภทของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องใช้งาน
ค่ากระแสไฟฟ้า
สำหรับค่ากระแสไฟฟ้าเป็นอีกปัจจัยที่ต้องทำการพิจารณาในการเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ ด้วยการเลือกจากขนาดกระแสไฟฟ้าให้เหมาะสมกับโหลด และรองรับกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้เพียงพอ ซึ่งสามารถแบ่งออกได้ 2 รูปแบบ ได้แก่
- ค่ากระแสไฟฟ้าปกติ เป็นค่ากระแสไฟฟ้าที่เซอร์กิตเบรกเกอร์สามารถรองรับได้โดยไม่ทำงานผิดพลาด ยกตัวอย่าง เช่น บ้านพักอาศัยทั่วไป ที่ใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์ขนาด 10A – 32A และอุตสาหกรรม ที่ต้องใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์ 50A – 250A ขึ้นไป
- ค่ากระแสลัดวงจรสูงสุดที่รับได้ เป็นค่ากระแสไฟฟ้าสูงสุดที่เซอร์กิตเบรกเกอร์สามารถทนได้เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจร เช่น ระบบไฟฟ้าแรงต่ำ (220V – 380V) ควรเลือก Icu 6kA – 15kA และระบบไฟฟ้าแรงสูง (มากกว่า 1,000V) ควรเลือก Icu มากกว่า 25kA
โดยเหตุผลที่ต้องเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ให้เหมาะสมกับค่ากระแสไฟฟ้านั้นเพราะว่าถ้าหากเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่รับค่ากระแสไฟฟ้าน้อยกว่าความต้องการของโหลด อาจทำให้เบรกเกอร์ทำงานผิดพลาด และตัดไฟบ่อย หากค่ากระแสลัดวงจรต่ำเกินไป อาจทำให้เซอร์กิตเบรกเกอร์ไม่สามารถป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรได้อย่างมีประสิทธิภาพ
มาตรฐานและคุณภาพของอุปกรณ์
สำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ดีนั้นจะต้องได้รับการรับรองมาตรฐานความปลอดภัยจากองค์กรที่เชื่อถือได้ เช่น IEC (International Electrotechnical Commission), UL (Underwriters Laboratories) หรือ TIS (มาตรฐานอุตสาหกรรมไทย – มอก.) โดยสามารถตรวจสอบฉลาก หรือใบรับรองมาตรฐานก่อนซื้อ รวมถึงเลือกแบรนด์ที่มีชื่อเสียง ตรวจสอบอายุการใช้งาน และตรวจสอบคุณสมบัติในการรีเซตด้วย
โดยเหตุผลที่จะต้องเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่มีมาตรฐาน และคุณภาพเพราะเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่มีคุณภาพดี และมีมาตรฐานจะช่วยให้ระบบไฟฟ้าทำงานได้อย่างเสถียร และมีอายุการใช้งานยาวนาน และถ้าหากเลือกใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ไม่ได้มาตรฐาน อาจมีประสิทธิภาพต่ำ ทำให้เกิดความเสี่ยงต่อไฟฟ้าลัดวงจร และอาจทำให้เกิดเพลิงไหม้ได้
สรุป
เซอร์กิตเบรกเกอร์ หรือเซอร์กิตไฟฟ้า คือ อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าที่ตัดกระแสอัตโนมัติเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือกระแสไฟฟ้าเกินพิกัด เพื่อลดความเสียหาย และป้องกันอัคคีภัย โดยสามารถแบ่งออกได้หลากหลายประเภทตามหลักการทำงาน เช่น กลไกความร้อน แม่เหล็กไฟฟ้า หรือระบบผสม เพื่อตรวจจับความผิดปกติ และตัดวงจรทันที ซึ่งข้อดีของเซอร์กิตเบรกเกอร์ คือ ความสามารถในการตัดไฟอัตโนมัติ ลดความเสี่ยงจากไฟช็อต หรือไฟไหม้ อีกทั้งยังสามารถเปิด-ปิดวงจรได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนใหม่เหมือนฟิวส์ ทำให้ปลอดภัย และคุ้มค่ากับการใช้งานในระยะยาว
และด้วยการทำงานที่สามารถป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงทำให้เซอร์กิตเบรกเกอร์เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นในระบบไฟฟ้าทั้งในที่อยู่อาศัย อาคารสำนักงาน และโรงงานอุตสาหกรรม โดยสามารถติดตั้งเซอร์กิตเบรกเกอร์ได้แบบง่ายๆ ที่ Chuphotic เป็นผู้ผลิตและจัดจำหน่ายเครื่องจ่ายกระแสไฟฟ้าสำรองต่อเนื่อง UPS เครื่องรักษาระดับแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติ AVR แบตเตอรี่ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก อุปกรณ์ฉุกเฉิน และพลังงานทดแทน
มาพร้อมกับบริการติดตั้ง รับประกัน ซ่อม และการดูแลหลังจำหน่ายอย่างครบวงจร การันตีด้วยเทคโนโลยีการผลิตชั้นสูงที่ได้รับการรับรองมาตรฐานระดับโลก สามารถตอบโจทย์ และวางใจได้ในทุกระดับการใช้งาน