ความเสถียรของระบบไฟฟ้าภายในอาคารและโรงงานอุตสาหกรรม เหตุการณ์ไฟกระชากนับเป็นภัยเงียบที่สร้างความเสียหายต่อบริภัณฑ์ไฟฟ้าและเครื่องจักรราคาสูงโดยไม่ทันตั้งตัว การทำความเข้าใจสาเหตุและกลไกการเกิดความผิดปกติทางไฟฟ้า จะช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถวางระบบป้องกันได้อย่างถูกต้อง แม่นยำ และปลอดภัยในระยะยาว
ทำความเข้าใจนิยามทางวิศวกรรมว่า ไฟกระชากคืออะไร
หากพิจารณาตามหลักวิศวกรรมไฟฟ้า ไฟกระชาก (Electrical Surge) คือ สภาวะที่แรงดันไฟฟ้าในวงจรพุ่งสูงเกินกว่าระดับพิกัดใช้งานปกติ (220V ในระบบ 1 เฟส หรือ 380V ในระบบ 3 เฟส) ขึ้นไปอย่างฉับพลันในระยะเวลาอันสั้น กระแสพลังงานที่พุ่งเกินพิกัดนี้จะวิ่งเข้าสู่แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้อุปกรณ์เกิดความร้อนสะสมชั่วขณะ จนตัวนำไฟฟ้าหรือฉนวนภายในเกิดการไหม้ชำรุดเสียหาย
เจาะลึก 2 ประเภทของแรงดันไฟฟ้าเกินในระบบ
สภาวะแรงดันไฟฟ้าเกินที่ส่งผลให้เกิดอาการไฟกระชากในระบบไฟ จำแนกตามลักษณะเวลาและความรุนแรงได้ 2 รูปแบบ ได้แก่
1. Transient Overvoltage ไฟกระชากช่วงสั้นระดับไมโครวินาที
เป็นอาการไฟกระชากรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุด เกิดจาก แรงดันไฟฟ้าเกิน พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วเกินกว่า 1,000 โวลต์ แต่เกิดขึ้นในระยะเวลาที่สั้นมากเพียงเศษส่วนของไมโครวินาที แม้เครื่องใช้ไฟฟ้าส่วนใหญ่จะมีวงจรป้องกันเบื้องต้น แต่หากเกิดขึ้นบ่อยครั้ง อุปกรณ์ชิปเซตอิเล็กทรอนิกส์จะค่อย ๆ เสื่อมสภาพลง
2. Temporary Overvoltage แรงดันไฟฟ้าเกินช่วงยาวสะสมความร้อน
สภาวะแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวแบบช่วงยาว แม้ระดับแรงดันที่พุ่งสูงขึ้นอาจไม่รุนแรงเท่าแบบแรก แต่อาการไฟกระชากลักษณะนี้จะลากยาวตั้งแต่ระดับมิลลิวินาทีไปจนถึงหลายนาที ส่งผลให้เกิดพลังงานความร้อนสะสมมหาศาลในมอเตอร์และแผงวงจร จนทำให้ฉนวนละลายและเกิดไฟฟ้าลัดวงจรในที่สุด
3 สาเหตุหลักที่ก่อให้เกิดไฟกระชากภายในอาคาร
ปัจจัยกระตุ้นที่ทำให้เกิดอาการไฟกระชากไหลเข้าสู่ระบบสายไฟภายในอาคาร มาจาก 3 สาเหตุสำคัญ ดังนี้
1. ปรากฏการณ์ฟ้าผ่าและสภาพอากาศแปรปรวนช่วงพายุ
เมื่อเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง ปรากฏการณ์ฟ้าผ่าลงบริเวณใกล้เคียงสายส่งการไฟฟ้าฯ จะเหนี่ยวนำคลื่นแรงดันไฟฟ้ามหาศาลวิ่งตรงเข้าสู่ระบบสายไฟของอาคารทันที ส่งผลให้เกิดไฟกระชากรุนแรงจนเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กำลังเปิดใช้งานอยู่เกิดการไหม้ชำรุดหรือฟิวส์ขาดกะทันหัน
2. การเดินสายไฟไม่ได้มาตรฐานและความชื้นในระบบ
การวางผังวงจรไฟฟ้าที่ขาดมาตรฐาน การใช้อุปกรณ์เสื่อมสภาพ หรือจุดต่อสายไฟมีความชื้นสูง อาจทำให้กระแสไฟฟ้าไหลเดินไม่สะดวก เกิดการอาร์กและการสปาร์กในระบบ ซึ่งเป็นตัวการแฝงที่ทำให้เกิดไฟกระชากวิ่งย้อนกลับเข้าทำลายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ในวงจรเดียวกัน
3. การเปิดใช้อุปกรณ์ไฟฟ้ากำลังสูงพร้อมกันจนเกิดโอเวอร์โหลด
การเปิดทำงานของเครื่องจักรที่มีมอเตอร์ขนาดใหญ่ แอร์ขนาดใหญ่ หรือการใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าพร้อมกันหลายจุด จะดึงกระแสไฟสูงเฉียบพลันช่วงเริ่มต้นทำงาน ทำให้เกิดสภาวะแรงดันตกชั่วขณะ และตามด้วยคลื่นไฟกระชาก เมื่อระบบพยายามปรับสมดุลแรงดันกลับคืนสู่ค่าปกติ
3 วิธีป้องกันและแก้ปัญหาไฟกระชาก
การวางระบบป้องกันเพื่อยับยั้งความเสียหายจากไฟกระชาก ทำได้ด้วยการเลือกใช้อุปกรณ์ปรับสมดุลแรงดันและตัดวงจรที่ได้มาตรฐาน ดังนี้
1. ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (Surge Protector) ในระบบ
การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (Surge Protection Device – SPD) จะทำหน้าที่เหมือนวาล์วระบายแรงดัน โดยจะคอยดักจับคลื่นไฟกระชากที่พุ่งสูงเกินพิกัด แล้วทำหน้าที่กักกรองหรือเบี่ยงเบนกระแสไฟเกินนั้นลงสู่ระบบสายดินอย่างรวดเร็ว ก่อนที่พลังงานความร้อนจะวิ่งไปทำลายอุปกรณ์ปลายทาง
2. ติดตั้งเครื่องรักษาระดับแรงดันไฟฟ้า ปรับไฟให้นิ่งสม่ำเสมอ
สำหรับพื้นที่ที่มีปัญหาไฟตกไฟเกินเป็นประจำ เครื่องรักษาระดับแรงดันไฟฟ้า (Stabilizer) จะช่วยปรับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่สม่ำเสมอ แต่เนื่องจากมีเวลาในการตอบสนองที่ช้าเกินกว่าจะรับมือกับสภาวะไฟกระชากระดับไมโครวินาทีได้ จึงจำเป็นต้องใช้งานควบคู่กับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (Surge Protective Device: SPD) ที่ทำหน้าที่ตัดและระบายแรงดันไฟเกินชั่วขณะลงดินเสมอ เพื่อให้การปกป้องระบบไฟฟ้าเป็นไปอย่างสมบูรณ์
3. ตรวจสอบระบบไฟฟ้าสายดินและเลือกใช้ระบบไฟ 3 เฟสที่เหมาะสม
ควรหมั่นตรวจเช็กความสมบูรณ์ของระบบสายดิน (Grounding System) ให้มีความต้านทานต่ำตามมาตรฐาน วสท. เพื่อให้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากทำงานระบายไฟลงดินได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ รวมถึงการเลือกใช้ระบบไฟฟ้า 3 เฟส สำหรับสถานที่ที่มีการใช้ไฟกำลังสูง เพื่อกระจายโหลดให้สมดุล
ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากในตู้ไฟมาตรฐานจาก SIM
การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก หรือ Surge Arrester ให้มีความปลอดภัยสูงสุด ควรจัดเก็บและต่อพ่วงภายในตู้ควบคุมที่แข็งแรง SIM หรือ บริษัท สยามอุตสาหกรรมและการผลิต จำกัด เป็นผู้นำด้านการผลิตตู้ไฟ และตู้สวิทช์บอร์ด มาตรฐาน ISO 9001 และ ISO 14001 โครงสร้างตู้ผลิตจากเหล็กแผ่นคุณภาพสูง พ่นสีฝุ่นอบความร้อน ทนต่อกระแสไฟกระชากและความร้อนสะสม ช่วยปกป้องบริภัณฑ์ไฟฟ้าภายในอาคารได้อย่างมั่นใจ
สรุป ยกระดับความปลอดภัยให้ระบบไฟอาคารด้วยตู้ไฟจาก SIM
อาการไฟกระชากเป็นปัญหาทางไฟฟ้าที่ไม่ควรมองข้าม การติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก และ เครื่องรักษาระดับแรงดันไฟฟ้า ควบคู่ไปกับตู้ไฟที่ได้มาตรฐาน คือหัวใจสำคัญในการสร้างความมั่นคงให้แก่ระบบพลังงาน SimThai พร้อมนำประสบการณ์กว่า 50 ปี ในงานพับโลหะและประกอบตู้ไฟ มาช่วยดูแลความปลอดภัยในอาคารของท่านอย่างยั่งยืน
สนใจสั่งซื้ออุปกรณ์ไฟฟ้าหรือสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่
- โทร : 081-358-7446
- Line : @siamindustry (มี @ ด้านหน้า)
- อีเมล : info@simthai.com
- Facebook : สยามอุตสาหกรรมและการผลิต
คำถามที่พบบ่อย (FAQs)
ข้อแตกต่างระหว่างไฟตกและไฟกระชากคืออะไร?
ไฟตกคือสภาวะที่แรงดันไฟฟ้าลดต่ำกว่าช่วงปกติ (ประมาณ 10% จากแรงดันมาตรฐาน 230V) ต่อเนื่องเป็นช่วงเวลาหนึ่ง ส่งผลให้มอเตอร์เกิดความร้อนสะสมและอุปกรณ์ทำงานผิดปกติ ส่วนไฟกระชากคือแรงดันที่พุ่งสูงกว่าปกติหลายเท่าในระยะเวลาอันสั้นมาก ซึ่งสามารถทำลายแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ให้เสียหายได้ทันที
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (Surge Protector) ทำหน้าที่อย่างไร?
ทำหน้าที่ตรวจจับคลื่น แรงดันไฟฟ้าเกินเฉียบพลัน แล้วทำการจำกัดแรงดันไฟ หรือระบายกระแสไฟส่วนเกินลงสู่ระบบสายดินอย่างรวดเร็ว ป้องกันไม่ให้คลื่นกระแสไฟสูงวิ่งไปทำลายอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต่อพ่วงอยู่
ทำไมเครื่องรักษาระดับแรงดันไฟฟ้า ถึงช่วยแก้ไฟกระชาก?
เพราะ เครื่องรักษาระดับแรงดันไฟฟ้า มีระบบตรวจจับและปรับสมดุลแรงดันไฟขาเข้าที่แกว่งขึ้นลง ให้จ่ายออกมาสม่ำเสมอใกล้เคียง 220V จึงช่วยลดการเกิดไฟกระชากเมื่อกระแสไฟหลักผันผวนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
