ebook 2 เรื่อง อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้า

หนว่ ยที่ 2 เร่อื ง อปุ กรณ์ปอ้ งกันไฟฟ้า ครผู ู้สอน ณฐั สดุ า เกยี รติธิวฒั น์

หน่วยท่ี 2 อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้า 1. อปุ กรณป์ ้องกนั ไฟฟา้ อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้า คืออุปกรณ์ที่ช่วยป้องกันอันตรายที่เกิดจากไฟฟ้า ในกรณีที่เกิด ไฟฟา้ ชอ๊ ต ไฟฟ้าดูดหรอื เกดิ การลัดวงจร อาจจะทำใหเ้ กิดความเสยี หายแกช่ ีวิตและทรพั ย์สนิ ได้ ดังน้ัน อุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าจะช่วยลดอันตรายทำให้เราได้รับความปลอดภัยมากขึ้น ปัจจุบันมีกฎหมาย เกีย่ วกบั ความปลอดภัยของ OSHA ซึ่งได้กำหนดเกย่ี วกับหนา้ กากปอ้ งกันอันตราย หมวกกนั น็อค และ อุปกรณ์ป้องกัน ในการทำงานต่าง ๆ โดยใช้หลักการปฏิบัติงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าให้ถูกต้อง ตามกฎ ของความปลอดภัยดงั น้ี 1. ตรวจซอ่ มเครอ่ื งมอื ตามระยะเวลาทีก่ ำหนด ตามทโี่ รงงานผผู้ ลติ ระบไุ ว้ 2. รู้และเข้าใจคำแนะนำเกยี่ วกบั ความปลอดภยั ท่ีผผู้ ลติ แนะนำไว้ 3. ตรวจสอบสายไฟให้อยู่ในสภาพดีเสมอ ถ้าชำรดุ ใหเ้ ปล่ยี นหรือซอ้ื ใหม่ 4. ก่อนซ่อมเครื่องใช้ไฟฟ้าต้องตดั ไฟออกก่อนเสมอ 5. ตอ้ งใส่แว่นกนั ฝุ่นหรอื เศษวัสดเุ ข้าตาในกรณีท่จี ำเปน็ 6. ช้นิ งานท่กี ำลังจะทำตอ้ งยดึ แน่นไมห่ ลดุ ทำใหไ้ ดร้ บั อนั ตรายได้ 7. ถ้ามีเสียงดงั ผิดปกติใหห้ ยดุ ทำงาน แลว้ หาสาเหตุทนั ที 8. เมอื่ เคร่ืองมอื ไฟฟ้าชำรดุ ใหแ้ ยกออก แล้วเขียนป้ายแสดงใหช้ ัดเจน 2. ฟิวส์ (Fuse) ฟิวส์คืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับจำกัดจำนวนกระแสท่ีไหลในวงจร มีลักษณะเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ ประกอบด้วยเส้นลวดทำมาจากโลหะชนิดอ่อน บรรจุอยู่ภายในอุปกรณ์ห่อหุ้ม ซึ่งสามารถที่จะหลอม ละลายและตัดวงจรได้เม่ือใช้งานไฟฟ้ามากเกินไป ฟิวส์แต่ละรุ่นจะมีการแจ้งอัตราทนกระแสกำกับไว้ อตั ราทนกระแสหมายถึง ปริมาณกระแสไฟฟา้ สูงสุดทีย่ อมให้ไหลผา่ นฟวิ ส์ได้

รูปท่ี 1 รูปร่างและสญั ลักษณ์ของฟิวส์ การติดต้ังฟิวส์หรือถอดเปลี่ยนฟิวส์นั้นจะต้องกระทำด้วยความระมัดระวังโดยจะต้องตัด พลังงานไฟฟ้าออกจากวงจรเสียก่อนเสมอ การถอดฟิวส์จะต้องใช้เครื่องมือสำหรับดึงฟิวส์ที่ออกแบบ มาโดยเฉพาะ และให้ดึงฟิวส์ทางด้านไฟออกก่อนเสมอ เม่ือตอ้ งการจะใส่ฟิวส์ให้ใส่ฟิวส์ทางดา้ นโหลด ก่อน แล้วจึงใส่ทางด้านไฟเข้าต่อไป ฟิวส์ท่ีใช้งานกันทั่วไปแบ่งได้เป็น 3 ชนิดคือ ปลั๊กฟิวส์ (Plug Fuse) คาร์ตริดฟวิ ส์ (Cartridae Fuse) และเบลดฟิวส์ (Blade Fuse) ดงั นคี้ ือ 2.1 ปล๊ักฟวิ ส์ (Plug Fuse) ปล๊ักฟิวส์ คือฟิวส์ที่บรรจุอยู่ในกระบอกที่ทำด้วยกระเบื้อง เวลาใช้งานให้ติดตั้งบน ฐานเกลียว มีแผ่นไส้โลหะที่ออกแบบให้ละลาย เมื่อกระแสไหลในวงจรเกินค่าที่กำหนด มี หลายแบบหลายขนาด โดยทั่วไปมีอัตราทนกระแส 0-30 แอมป์ นิยมใช้ตามอาคารบ้านเรือน ทว่ั ไป รูปที่ 2 รูปร่างของปลก๊ั ฟวิ ส์แบบต่างๆ .

2.2 คารต์ ริดฟิวส์ (Cartridae Fuse) คาร์ตรดิ ฟิวส์จะทำงานคล้ายกับปลั๊กฟิวส์ แต่ต่างกันที่เวลาติดต้ังจะต้องติดต้ังบนขา หนีบสปริง คาร์ตรดิ ฟิวส์จะติดตั้งใช้งานรว่ มกับเซฟตี้สวิตช์ ทนกระแสได้ตั้งแต่ 0-60 แอมป์ รูปที่ 3 รูปรา่ งของคาร์ตริดฟิวสแ์ บบต่าง ๆ 2.3 เบลดฟิวส์ (Blade Fuse) เบลดฟิวส์ใช้หลักการหลอดละลายตัวเม่ือมีกระแสเกิน เช่นเดียวกับฟิวส์แบบอื่นแต่ จะมีอัตราทนกระแสมากกว่าฟิวส์แบบอ่ืนคือต้ังแต่ 70-600 แอมป์ เบลดฟิวส์จะติดต้ังบนขา หนบี สปริงมีทัง้ แบบใช้ไดเ้ พยี งครัง้ เดยี ว และแบบเปลย่ี นไสใ้ หม่ได้ รูปที่ 4 รปู ร่างของเบลดฟวิ ส์แบบต่าง ๆ 3. เซอรก์ ติ เบรกเกอร์ เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breakers) คืออุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าที่สามารถเปิดวงจรในขณะที่ มีความผิดปกติเกิดขึ้น โดยที่ไม่ทำให้ตัวเองขาดหรือชำรุดเหมือนฟิวส์ ถ้าเซอร์กิตเบรกเกอร์เปิด วงจร เราจะต้องหาสาเหตุ ว่าใช้งานกระแสไฟฟ้า มากเกินกว่าที่กำหนดหรือไม่ เกิดไฟดูด, ไฟรั่ว,ไฟ ซ็อต, ไฟเกินหรือไฟตก เกิดปัญหาท่ีจุดใด แล้วทำการแก้ไขปัญหาในกรณีดังกล่าว หลังจากน้ันให้กด ปุม่ รเี ซ็ตใหว้ งจรไฟฟ้าทำงานใหม่ได้

รูปท่ี 5 รูปร่างของเซอร์กติ เบรกเกอรแ์ ละสญั ลักษณ์ 3.1 เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบความรอ้ น การทำงานอาศัยหลักการของแผ่นโลหะ 2 ชนิดซึ่งมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวไม่ เท่ากันมาประกบยดึ ติดกัน เมื่อมีกระแสไหลเกิน หรือวงจรผิดปกติโลหะจะร้อน ทำให้โก่งตัว หน้าสัมผัสของเซอรก์ ิตเบรกเกอร์ จะเปิดวงจรไม่ทำงาน ในช่วงท่ีวงจรไม่ทำงาน เราก็ควรหา สาเหตุว่าวเซอร์กิตเบรกเกอร์ ตัดเพราะอะไร แล้วทำการแก้ไขให้เรียบรอ้ ย และเม่ือเวลาผา่ น ไประยะหนึ่งแผ่นโลหะจะเย็นตัวลง และจะกลับเข้าไปอยู่ในสภาพเดิมอีก สามารถรีเซ็ตให้ กลับมาทำงานใหม่ไดต้ ามปกติ รูปท่ี 6 เซอร์กติ เบรกเกอร์แบบความร้อนขณะวงจรปิดและเปิด 3.2 เซอร์กิตเบรกเกอรแ์ บบแมเ่ หล็ก การทำงานอาศัยหลักการของแม่เหล็กไฟฟ้า แม่เหล็กไฟฟ้าจะเกิดข้ึนจากการไหล ของกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด ในกรณีท่ีกระแสไฟฟ้า ผ่านขดลวดเกินพิกัด แม่เหล็กก็จะย่ิงมี อำนาจในการดูดแผ่นกระเดื่อง ตัดวงจรทำให้วงจรเปิด เมื่อแก้ไขสาเหตขุ องการใช้งานเกินได้ แลว้ กใ็ หท้ ำการรีเซต็ กระเดอื่ งตัดวงจร ใหอ้ ยู่ในตำแหน่งเดิม เพอ่ื ใชง้ านต่อไป

รปู ที่ 7 เซอรก์ ิตเบรกเกอร์แบบแม่เหลก็ ขณะวงจรปิดและเปดิ 3.3 เซอร์กิตเบรกเกอร์ในยคุ ปจั จบุ นั ปัจจุบันบริษัทผู้ผลิตได้ออกแบบเซอร์กิตเบรกเกอร์ให้ตัดไฟได้อย่างรวดเร็วและ สามารถป้องกันการใช้กระแสไฟฟ้ามากเกินกว่าที่กำหนด, ป้องกันไฟดูด, ป้องกันไฟรั่ว, ปอ้ งกนั ไฟชอ็ ต และป้องกันไฟเกินหรอื ไฟตกมีรูปแบบตา่ ง ๆใหเ้ ลอื กซื้อมากมายดังรูปท่ี 8 รปู ท่ี 8 เซอรก์ ิตเบรกเกอร์ในยคุ ปจั จุบัน

4. การต่อลงดนิ สายดินเป็นส่วนสำคัญส่วนหน่ึงของระบบความปลอดภัยทางไฟฟ้า ซึ่งจะต้องมีเมื่อติดตั้ง ระบบไฟฟ้าใหม่ สายดินจะช่วยป้องกันอันตราย อันเกิดจากกระแสไฟฟ้ารั่วได้ ปกติสายดินจะมี 2 ส่วนคือสายดินของระบบใช้ป้องกันระบบไฟฟ้าท้ังหมด และสายดินของเครื่องใช้ไฟฟ้า เป็นส่วนท่ี ป้องกันอันตรายเฉพาะเครื่องใช้ไฟฟ้าน้ัน ๆ สายดินของระบบมีหน้าที่ป้องกันฟ้าผ่าและไฟฟ้าแรงสูง โดยกระแสไฟฟ้าจะผ่านสายดิน ซ่ึงทำด้วยตัวนำท่ีดีลงสู่ดินแทน ท่อประปาท่ีฝังอยู่ใต้พื้นดินอย่าง ต่อเนื่องจะเป็นการต่อลงดินทางไฟฟ้าท่ีดีที่สุด เน่ืองจากมีพ้ืนที่ผิวสัมผัสกับดินมาก การท่ีมีผิวสัมผัส มากจะเป็นการช่วยลดความต้านทาน และทำให้กระแสไฟฟ้าส่วนท่ีไม่ต้องการไหลลงสู่พื้นดินได้ง่าย ขน้ึ รปู ท่ี 9 การต่อลงดินผ่านกราวด์ร็อดหรอื ท่อประปา กราวด์ร็อดมักใช้แท่งทองแดงท่ีมีความต้านทานมากกว่า 25 โอห์มต่อลงดิน ส่วนการต่อ เครื่องใช้ไฟฟ้าลงดินเป็นการป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าภายในบ้าน รูปที่ 16.10 เป็นการแสดงให้เห็น การไหลของกระแสไฟฟ้า เม่ือใช้เคร่ืองใช้ไฟฟ้าที่ไม่ได้ต่อลงดิน ส่วนรูปท่ี 16.11 เป็นการแสดงให้เห็น ว่าเมื่อบุคคลมาแตะกับเครื่องใช้ไฟฟ้าจะปลอดภัย การต่อสายดินจะทำให้ไม่เกิดอันตรายกับบุคคล กระแสไฟฟ้าจะลงสูด่ นิ แทน รปู ท่ี 10 เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าทไี่ ม่ไดต้ ่อลงดินอาจเกิดอนั ตรายกับตวั เราได้

รปู ท่ี 11 เคร่อื งใชไ้ ฟฟา้ ท่ตี อ่ ลงดินจะปลอดภัยจากกระแสไฟฟ้าร่วั ได้