วิธีเลือกเบรกเกอร์ที่เหมาะสม

เบรกเกอร์เป็นอุปกรณ์สำหรับควบคุมการเปิดปิดกระแสไฟฟ้า ใช้หลักในการป้องกันสายไฟและอุปกรณ์ เมื่อเกิดการรับเกินพิกัด ไฟฟ้าลัดวงจร ไฟตก และความผิดพร่องอื่น ๆ ในวงจร เบรกเกอร์สามารถตัดแหล่งจ่ายไฟได้อย่างรวดเร็วเพื่อปกป้องความปลอดภัยของสายไฟ โหลด และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง เบรกเกอร์ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์เครื่องกลไฟฟ้าและวงจรต่าง ๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความสามารถของวัตถุที่ได้รับการป้องกันในการทนกระแสเกินพิกัดนั้นแตกต่างกัน คุณลักษณะการป้องกันของเบรกเกอร์ที่เลือกจึงแตกต่างกัน ดังนั้นการเลือกเบรกเกอร์ที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง

การจำแนกประเภทและการเลือกเบรกเกอร์

ตามการใช้งาน เบรกเกอร์สามารถแบ่งได้เป็น เบรกเกอร์สำหรับจ่ายไฟ เบรกเกอร์ป้องกันมอเตอร์ เบรกเกอร์ป้องกันสำหรับครัวเรือน เบรกเกอร์ป้องกันไฟรั่ว เป็นต้น ตามคุณลักษณะการป้องกันที่แตกต่างกัน บทความนี้จะแนะนำวิธีการเลือกเบรกเกอร์ที่เหมาะสม เพื่อให้การเลือกเบรกเกอร์เป็นไปอย่างมีหลักเกณฑ์

1. การเลือกเบรกเกอร์สำหรับจ่ายไฟ เบรกเกอร์สำหรับจ่ายไฟโดยทั่วไปใช้ในโครงข่ายไฟฟ้าแรงต่ำเพื่อจ่ายพลังงานไฟฟ้า รวมถึงเบรกเกอร์วงจรไฟหลักและเบรกเกอร์วงจรแยกสาขาของโหลด เมื่อเลือกเบรกเกอร์ประเภทนี้ ต้องให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับหลักการเลือกดังต่อไปนี้:

1) ความสามารถในการรับกระแสที่อนุญาตของสายไฟต้องไม่น้อยกว่าค่าตั้งกระแสปลดแบบหน่วงเวลานานของเบรกเกอร์ หากใช้สายไฟและเคเบิล ค่าตั้งกระแสปลดแบบหน่วงเวลานานของเบรกเกอร์สามารถเป็น 80% ของความสามารถในการรับกระแสที่อนุญาตของสายไฟและเคเบิล 2) เวลาเริ่มเดินของมอเตอร์ที่มีกระแสเริ่มเดินในสายไฟต้องไม่มากกว่าเวลากลับคืนของค่า 3 เท่าของค่าตั้งกระแสปลดแบบหน่วงเวลานาน 3) ค่าตั้งกระแสชั่วขณะ I1: I1=1.1 (Ijx+klkIedm) โดยที่ kl คือสัมประสิทธิ์ผลกระทบของกระแสเริ่มเดินมอเตอร์ โดยทั่วไปใช้ kl=1.7~2; Iedm คือกระแสพิกัดของมอเตอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุด

2. การเลือกเบรกเกอร์ป้องกันมอเตอร์ มอเตอร์มีลักษณะสำคัญสองประการ ประการแรก กระแสเริ่มเดินมักเป็นหลายเท่าของกระแสพิกัด ประการที่สอง มีความสามารถในการรับเกินพิกัดได้ระดับหนึ่ง ดังนั้น เมื่อเลือกเบรกเกอร์เพื่อป้องกันมอเตอร์ จึงต้องคำนึงถึงลักษณะสองประการนี้ของมอเตอร์ เพื่อให้มั่นใจว่ามอเตอร์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ควรคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้ในการเลือกเบรกเกอร์:

1) ค่าตั้งกระแสปลดแบบหน่วงเวลานานของเบรกเกอร์พิจารณาจากกระแสพิกัดของมอเตอร์ 2) เวลากลับคืนของค่าตั้งกระแสปลดแบบหน่วงเวลานาน 6 เท่าของเบรกเกอร์ มากกว่าเวลาที่มอเตอร์เริ่มเดินจริง 3) ค่าตั้งกระแสปลดชั่วขณะของเบรกเกอร์: มอเตอร์แบบกรงกระรอกควรเป็น 8-15 เท่าของกระแสพิกัดของตัวปลด; มอเตอร์แบบพันขดลวดควรเป็น 3-6 เท่าของกระแสพิกัดของตัวปลด

3. การเลือกเบรกเกอร์ป้องกันสำหรับครัวเรือน เบรกเกอร์มักถูกใช้เป็นสวิตช์ป้องกันแหล่งจ่ายไฟหลักหรือสวิตช์ป้องกันสายแยกสาขาในระบบจ่ายไฟครัวเรือน เมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือการรับเกินพิกัดของสายไฟหรือเครื่องใช้ไฟฟ้า เบรกเกอร์สามารถปลดอัตโนมัติและตัดแหล่งจ่ายไฟ จึงปกป้องอุปกรณ์เหล่านี้จากความเสียหายได้อย่างมีประสิทธิภาพ และจำกัดขอบเขตของอุบัติเหตุให้อยู่ในวงแคบ

โดยทั่วไปขั้วเดียว (1P) ใช้สำหรับป้องกันวงจรย่อยในบ้านพักอาศัย ส่วนเบรกเกอร์สองขั้ว (2P) ใช้สำหรับป้องกันระบบจ่ายไฟหลัก สิ่งสำคัญคือต้องเลือกกระแสพิกัดของเบรกเกอร์ในบ้านให้เหมาะสม เพราะหากกระแสพิกัดของเบรกเกอร์สูงเกินไป เมื่อวงจรหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านเกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือโอเวอร์โหลด เบรกเกอร์จะไม่สามารถตัดวงจรและตัดไฟได้โดยอัตโนมัติ หากเลือกต่ำเกินไป เบรกเกอร์จะตัดบ่อยครั้งเกินไป ทำให้ไฟดับโดยไม่จำเป็น รบกวนชีวิตประจำวันและก่อความเดือดร้อนโดยไม่จำเป็น

โดยทั่วไป ข้อกำหนดของเบรกเกอร์ขนาดเล็กจะจำแนกตามกระแสพิกัด โดยหลักได้แก่ 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A, 80A, 100A เป็นต้น; ครัวเรือนทั่วไปควรคำนึงถึงประเด็นต่อไปนี้เมื่อเลือกหรือตรวจสอบค่ากระแสโหลดรวมทั้งหมด:

1) ค่ากระแสของแต่ละสาขา

① ป้ายชื่อของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีโหลดเป็นตัวต้านทานล้วนจะระบุกำลังไฟฟ้า ซึ่งนำไปหารด้วยแรงดันโดยตรง

สูตร I=กำลังไฟ/200v;

ตัวอย่างเช่น หลอดไฟ 200w กระแสสาขา I=200W/220=0.9A

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีโหลดเป็นตัวต้านทาน ได้แก่ หลอดไฟ เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า พัดลมไฟฟ้า กระทะไฟฟ้า เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า เตารีดไฟฟ้า ผ้าห่มไฟฟ้า หม้อหุงข้าวไฟฟ้า เครื่องดูดฝุ่น เครื่องทำน้ำอุ่นไฟฟ้า เครื่องปรับอากาศ เป็นต้น

② การคำนวณโหลดแบบเหนี่ยวนำค่อนข้างซับซ้อน ในการคำนวณจริงต้องพิจารณากำลังไฟฟ้าที่ใช้และค่าตัวประกอบกำลัง เพื่อให้การประมาณง่ายขึ้น ขอแนะนำวิธีคำนวณแบบง่าย สำหรับโหลดแบบเหนี่ยวนำทั่วไป กำลังไฟฟ้าที่คำนวณตามโหลดที่ระบุสามารถคูณสองได้ ตัวอย่างเช่น กระแสวงจรย่อยของหลอดฟลูออเรสเซนต์ 200W คือ I=200W/220V=0.9A คูณสองเป็น 0.9 × 2=1.8A (มากกว่าค่าที่คำนวณได้อย่างแม่นยำ 1.5A อยู่ 0.3A)

เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบเหนี่ยวนำ ได้แก่ โทรทัศน์ เครื่องซักผ้า หลอดฟลูออเรสเซนต์ ตู้เย็น หลอดฟลูออเรสเซนต์ เป็นต้น

2) กระแสโหลดรวมคือผลรวมของกระแสสาขาทั้งหมด

เมื่อทราบกระแสวงจรย่อยและกระแสไฟฟ้ารวมแล้ว คุณสามารถเลือกสเปกของเบรกเกอร์วงจรย่อยและเบรกเกอร์หลักได้ หรือตรวจสอบว่าสเปกของชิ้นส่วนไฟฟ้าที่ออกแบบไว้เหล่านั้นตรงตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยหรือไม่ เพื่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ โดยทั่วไปกระแสทำงานพิกัดของชิ้นส่วนไฟฟ้าควรสูงกว่ากระแสโหลดหนักที่ต้องการมากกว่าสองเท่า นอกจากนี้ ในการเลือกชิ้นส่วนไฟฟ้าควรคำนึงถึงความเป็นไปได้ที่จะมีโหลดไฟฟ้าเพิ่มขึ้นในอนาคต เพื่อสำรองส่วนเผื่อไว้รองรับความต้องการในอนาคต

4 การเลือกเครื่องตัดวงจรกระแสไฟรั่ว

โดยทั่วไปเบรกเกอร์กระแสไฟรั่วแบ่งออกเป็นสองขั้ว สามขั้ว และสี่ขั้ว ซึ่งนำไปใช้ในสายไฟที่แตกต่างกัน การเลือกและใช้งานอย่างถูกต้องเท่านั้นจึงจะทำงานได้ตามที่ควร ดังนั้นในการเลือกเบรกเกอร์กระแสไฟรั่วจึงควรให้ความสนใจกับห้าประเด็นต่อไปนี้

1) กระแสพิกัดของอุปกรณ์ปลดการรับเกินพิกัด ≥ กระแสโหลดหนักของสายไฟ; 2) ความสามารถในการต่อและตัดกระแสสูงสุดของเบรกเกอร์ ≥ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุดของวงจร; 3) กระแสไฟรั่วที่สายไฟควรป้องกันควร ≤ กระแสป้องกันไฟรั่วที่ระบุของเบรกเกอร์; 4) แรงดันและกระแสทำงานปกติของอุปกรณ์ในสายไฟ ≤ แรงดันและกระแสพิกัดของเบรกเกอร์; 5) มีเวลาตอบสนองในการตัดสั้น และสามารถป้องกันสายไฟและอุปกรณ์ได้

บางครั้งเป็นเรื่องยากที่จะตัดสินใจในการใช้งานว่าควรเลือกเบรกเกอร์สี่ขั้วหรือไม่ ในที่นี้เราขอเสนอหลักการที่ควรปฏิบัติเมื่อเลือกเบรกเกอร์สี่ขั้ว ภายใต้สถานการณ์ต่อไปนี้ ควรเลือกเบรกเกอร์สี่ขั้ว:

1) ตาม IEC465.1.5 เบรกเกอร์สลับวงจรระหว่างแหล่งจ่ายไฟปกติกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง; 2) เบรกเกอร์สลับแหล่งจ่ายไฟคู่ที่มีระบบป้องกันไฟรั่วต้องเป็นเบรกเกอร์สี่ขั้ว โดยเบรกเกอร์ระดับบนสองตัวติดตั้งระบบป้องกันไฟรั่ว และเบรกเกอร์สลับแหล่งจ่ายไฟอยู่ระดับล่าง; 3) เบรกเกอร์สลับแหล่งจ่ายไฟระหว่างระบบต่อลงดินสองระบบที่แตกต่างกัน; 4) เบรกเกอร์จ่ายไฟเข้าของระบบ TT; 5) เบรกเกอร์ที่ใช้ในระบบ IT เมื่อดึงสายนิวทรัลออก

โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องใช้หรือห้ามใช้เบรกเกอร์สี่ขั้วภายใต้สถานการณ์ต่อไปนี้:

1) ระบบ TN-S และ TN-C-S โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องติดตั้งเบรกเกอร์สี่ขั้ว; 2) ห้ามใช้เบรกเกอร์สี่ขั้วในระบบ TN-C อย่างเด็ดขาด

5 ข้อควรระวังระหว่างการใช้งานเบรกเกอร์หลังการเลือกใช้

1) หลังจากการเลือกเบรกเกอร์แล้ว ในระหว่างการใช้งานควรให้ความสนใจกับประเด็นต่อไปนี้: ลักษณะการป้องกันไฟรั่ว โอเวอร์โหลด และไฟฟ้าลัดวงจรของเบรกเกอร์ถูกตั้งค่าไว้โดยผู้ผลิต ไม่สามารถปรับได้ตามอำเภอใจในระหว่างการใช้งาน เพื่อไม่ให้กระทบต่อประสิทธิภาพ

2) หลังจากต่อวงจรแล้ว ให้ตรวจสอบว่าการเดินสายไฟถูกต้องหรือไม่ สามารถตรวจสอบได้ด้วยปุ่มทดสอบ หลังจากเบรกเกอร์ตัดวงจรเนื่องจากไฟฟ้าลัดวงจร ควรตรวจสอบหน้าสัมผัส หากหน้าสัมผัสหลักไหม้อย่างรุนแรงหรือเป็นหลุม ควรซ่อมแซม หากเบรกเกอร์ไม่สามารถตัดวงจรได้ แสดงว่าเบรกเกอร์หรือวงจรมีปัญหา จำเป็นต้องซ่อมบำรุง

3) หลังจากนำเครื่องป้องกันไฟรั่วไปใช้งาน ผู้ใช้ควรตรวจสอบว่าเบรกเกอร์ทำงานปกติหรือไม่ผ่านปุ่มทดสอบหลังจากผ่านไประยะหนึ่ง การเดินสายโหลดของเบรกเกอร์กระแสไฟรั่วต้องผ่านปลายด้านโหลดของเบรกเกอร์ และไม่อนุญาตให้สายเฟสหรือสายนิวทรัลใดๆ ของโหลดไม่ผ่านเบรกเกอร์กระแสไฟรั่ว มิฉะนั้นจะทำให้เกิด "ไฟรั่ว" เทียม และทำให้เบรกเกอร์ปิดไม่ลง ส่งผลให้เกิด "การทำงานผิดพลาด"

4) เบรกเกอร์กระแสไฟรั่วสี่ขั้วต้องต่อเข้ากับสายนิวทรัลเพื่อให้วงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำงานได้ตามปกติ ปุ่มตรวจสอบใช้สำหรับตรวจสอบสถานะการทำงานของเบรกเกอร์เมื่อปิดและมีไฟจ่าย หลังจากติดตั้งใหม่หรือใช้งานไประยะหนึ่ง กดปุ่มทดสอบ หากเบรกเกอร์สามารถตัดวงจรได้ แสดงว่าทำงานปกติและสามารถใช้งานต่อได้

5) เพื่อป้องกันสายไฟและอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เบรกเกอร์ไฟรั่วสามารถใช้ร่วมกับฟิวส์ได้ หากเบรกเกอร์ตัดวงจรเนื่องจากความผิดพลาดของวงจรที่ได้รับการป้องกัน คันบังคับจะอยู่ในตำแหน่งตัดวงจร หลังจากหาสาเหตุและแก้ไขความผิดพลาดแล้ว ให้ดึงคันบังคับลงเพื่อให้กลไกการทำงาน "ล็อกกลับ" ก่อนทำการปิดวงจร