ทำไมคุณต้องการสายกลางในสายไฟ

ในระบบสามเฟส เมื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์สามเฟสที่มีโหลดความร้อนเชื่อมต่อแบบดาว (Y-type) โดยแต่ละเฟสมีค่ากระแสที่แตกต่างกัน มักจำเป็นต้องรวมสายนำกลาง (Neutral Conductor) ในสายเคเบิลไว้ด้วย ด้านล่างนี้คือเหตุผลหลักสองข้อว่าทำไมถึงต้องใช้สายนำกลาง:

1. ปรับสมดุลโหลดที่ไม่สมดุล

สถานการณ์โหลดที่ไม่สมดุล

ในการประยุกต์ใช้งานจริง โหลดสามเฟสที่สมบูรณ์แบบหายาก หากอุปกรณ์สามเฟสดึงค่ากระแสที่แตกต่างกันในแต่ละเฟส แสดงว่าเป็นโหลดที่ไม่สมดุล สายนำกลางจะมีบทบาทสำคัญ

• กระแสที่ไม่สมดุล: เมื่อโหลดในสามเฟสไม่เท่ากัน ค่ากระแสในแต่ละเฟสอาจแตกต่างกัน ถ้าไม่มีสายนำกลาง การไม่สมดุลนี้สามารถทำให้เกิดกระแสวน ทำให้แรงดันไม่สมดุล และกระทบต่อการทำงานของอุปกรณ์

• กระแสวน: โหลดที่ไม่สมดุลสามารถทำให้จุดกลางเปลี่ยนแปลง นำไปสู่กระแสวนที่เพิ่มภาระให้กับอุปกรณ์และอาจทำให้เกิดความร้อนหรือความเสียหายได้

บทบาทของสายนำกลาง

สายนำกลางให้ทางกลับสำหรับกระแสที่ไม่สมดุล ช่วยให้กระแสเหล่านั้นไหลกลับไปยังแหล่งกำเนิดผ่านสายนำกลาง ทำให้แรงดันในแต่ละเฟสคงที่ อย่างเฉพาะเจาะจง:

• สมดุลกระแส: สายนำกลางช่วยให้กระแสที่ไม่สมดุลสามารถไหลได้ ช่วยปรับสมดุลกระแสในระบบสามเฟส และลดผลกระทบจากกระแสวน

• ความคงที่ของแรงดัน: โดยการให้สายนำกลาง แรงดันในแต่ละเฟสสามารถคงที่ ทำให้โหลดแต่ละตัวได้รับแรงดันที่ถูกต้องและทำงานอย่างเหมาะสม

2. ความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ

ให้การต่อพื้นดินที่ปลอดภัย

สายนำกลางไม่เพียงแต่เป็นทางกลับสำหรับกระแสเท่านั้น แต่ยังให้ฟังก์ชันการต่อพื้นดินที่ปลอดภัย ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นในการรักษาความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบ

• การป้องกันพื้นดิน: ในการเชื่อมต่อแบบดาว จุดกลางมักจะต่อพื้นดิน ให้จุดอ้างอิงที่เชื่อถือได้สำหรับระบบ ทำให้แม้ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด ระบบยังคงควบคุมได้

• การป้องกันข้อผิดพลาด: หากเกิดข้อผิดพลาด (เช่น วงจรลัด) สายนำกลางช่วยให้กระแสกลับไปยังแหล่งกำเนิดอย่างรวดเร็ว ลดผลกระทบจากการข้อผิดพลาดต่อระบบและช่วยปกป้องอุปกรณ์

ปกป้องความปลอดภัยของบุคลากร

การมีสายนำกลางเพิ่มความปลอดภัยของระบบและลดความเสี่ยงของการช็อตไฟฟ้า

• ลดความเสี่ยงจากการช็อตไฟฟ้า: เมื่อโครงสร้างหรือส่วนประกอบโลหะของอุปกรณ์สัมผัสกับแหล่งกำเนิดไฟฟ้าโดยไม่ตั้งใจ สายนำกลางช่วยสร้างทางเดินของกระแสที่ปลอดภัย ทำให้ลดความเสี่ยงจากการช็อตไฟฟ้า

• การป้องกันการรั่วไหล: ร่วมกับอุปกรณ์ป้องกันการรั่วไหล (เช่น RCDs) สายนำกลางสามารถช่วยให้การตัดไฟฟ้าอย่างรวดเร็วเมื่อตรวจพบการรั่วไหล ปกป้องความปลอดภัยของบุคลากร

สรุป

ในระบบสามเฟส เมื่อมีโหลดที่ไม่สมดุล สายนำกลางมีบทบาทสำคัญในการปรับสมดุลกระแสและทำให้แรงดันคงที่ ทำให้อุปกรณ์ทำงานอย่างเหมาะสม นอกจากนี้ สายนำกลางยังให้ฟังก์ชันการต่อพื้นดินที่ปลอดภัย เพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบ และลดความเสี่ยงจากการช็อตไฟฟ้า ดังนั้น เมื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์สามเฟสที่มีโหลดความร้อนเชื่อมต่อแบบดาว สายนำกลางจำเป็นต้องมีในสายเคเบิลเพื่อรักษาความมั่นคงและความปลอดภัยของระบบ