อะไรคือตัวตัดวงจรกระแสไฟฟ้าค้าง

อะไรคือตัวตัดวงจรกระแสไฟฟ้าคงเหลือ?

นิยามของ RCCB

ตัวตัดวงจรกระแสไฟฟ้าคงเหลือ (RCCB) ถูกกำหนดให้เป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยที่ตรวจจับและตัดวงจรเมื่อมีกระแสไฟฟ้ารั่วไหลไปยังพื้นดิน

หลักการการทำงาน

RCCB ทำงานตามกฎของ Kirchhoff สำหรับกระแสไฟฟ้า ซึ่งระบุว่ากระแสไฟฟ้ารวมที่เข้ามาในโหนดเท่ากับกระแสไฟฟ้ารวมที่ออกจากโหนด ในวงจรปกติ กระแสไฟฟ้าในสายไฟฟ้าสดและสายไฟฟ้ากลางจะสมดุล หากมีข้อผิดพลาด เช่น การฉีกขาดของฉนวนหรือการสัมผัสกับสายไฟฟ้าสด บางส่วนของกระแสไฟฟ้าจะไหลไปยังพื้นดิน การไม่สมดุลนี้จะถูกตรวจจับโดย RCCB ทำให้มันทริปและตัดวงจรภายในไม่กี่มิลลิวินาที

RCCB มีหม้อแปลงวงแหวนที่มีสามขดลวด: สายไฟฟ้าสด สายไฟฟ้ากลาง และขดลวดตรวจจับ เมื่อกระแสไฟฟ้าสมดุล ขดลวดสายไฟฟ้าสดและสายไฟฟ้ากลางจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กที่เท่ากันและตรงกันข้าม ความไม่สมดุลจะสร้างฟลักซ์แม่เหล็กคงเหลือ ทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในขดลวดตรวจจับ แรงดันไฟฟ้านี้จะกระตุ้นเรเลย์ให้เปิดต่อต้านของ RCCB และตัดวงจร

RCCB ประกอบด้วยปุ่มทดสอบสำหรับผู้ใช้เพื่อตรวจสอบการทำงานโดยสร้างกระแสไฟฟ้ารั่วเล็ก ๆ การกดปุ่มจะเชื่อมโยงสายไฟฟ้าสดทางด้านโหลดกับสายไฟฟ้ากลางทางด้านแหล่งพลังงาน โดยข้ามขดลวดสายไฟฟ้ากลาง ทำให้เกิดความไม่สมดุลของกระแสไฟฟ้า ทำให้ RCCB ทริป หากไม่ทริป RCCB อาจชำรุดหรือต่อสายผิดและจำเป็นต้องซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่

ประเภทของ RCCB

มีประเภทของ RCCB ที่แตกต่างกันตามความไวต่อกระแสไฟฟ้ารั่วไหลที่แตกต่างกัน:

• ประเภท AC: ประเภทนี้ตอบสนองเฉพาะกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) เท่านั้น มันเหมาะสมสำหรับการใช้งานทั่วไปที่ไม่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือไดรฟ์ความถี่แปรผันที่สร้างกระแสไฟฟ้าตรงหรือกระชาก

• ประเภท A: ประเภทนี้ตอบสนองทั้งกระแสไฟฟ้าสลับและกระแสไฟฟ้าตรงกระชาก (DC) มันเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น คอมพิวเตอร์ โทรทัศน์ หรือหลอดไฟ LED ที่สร้างกระแสไฟฟ้าที่ถูกแปลงหรือตัด

• ประเภท B: ประเภทนี้ตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้าสลับ กระแสไฟฟ้าตรงกระชาก และกระแสไฟฟ้าตรงที่ราบเรียบ มันเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่มีอุปกรณ์ เช่น อินเวอร์เตอร์โซลาร์ ชาร์เจอร์แบตเตอรี่ หรือรถยนต์ไฟฟ้า ที่สร้างกระแสไฟฟ้าตรงที่ราบเรียบ

• ประเภท F: ประเภทนี้ตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้าสลับ กระแสไฟฟ้าตรงกระชาก กระแสไฟฟ้าตรงที่ราบเรียบ และกระแสไฟฟ้าสลับความถี่สูงสูงสุด 1 กิโลเฮิรตซ์ มันเหมาะสมสำหรับการใช้งานที่มีอุปกรณ์ เช่น คอนเวอร์เตอร์ความถี่ กระทะไฟฟ้า หรือไดมเมอร์ ที่สร้างกระแสไฟฟ้าความถี่สูง

ความไวของ RCCB ถูกกำหนดโดยกระแสไฟฟ้าคงเหลือในการทำงานที่กำหนด (I∆n) ซึ่งเป็นกระแสไฟฟ้ารั่วไหลขั้นต่ำที่จำเป็นในการทริปมัน ค่า I∆n ที่พบบ่อยคือ 10 mA, 30 mA, 100 mA, 300 mA, 500 mA, และ 1 A ค่า I∆n ที่ต่ำกว่าจะให้การป้องกันที่สูงขึ้นต่อการช็อกไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ตัวตัดวงจรกระแสไฟฟ้าคงเหลือ 30 mA สามารถป้องกันการหยุดเต้นของหัวใจหากช็อกไฟฟ้าเกิน 0.2 วินาที

การจำแนกประเภทของ RCCB ยังขึ้นอยู่กับจำนวนขั้ว:

• 2 ขั้ว: ประเภทนี้มีช่องสองช่องสำหรับเชื่อมต่อสายไฟฟ้าสดหนึ่งเส้นและสายไฟฟ้ากลางหนึ่งเส้น มันใช้สำหรับวงจรเฟสเดียว

• 4 ขั้ว: ประเภทนี้มีช่องสี่ช่องสำหรับเชื่อมต่อสายไฟฟ้าสดสามเส้นและสายไฟฟ้ากลางหนึ่งเส้น มันใช้สำหรับวงจรสามเฟส

ข้อดี

• พวกมันให้การป้องกันการช็อกไฟฟ้าโดยตรวจจับกระแสไฟฟ้ารั่วไหลต่ำสุด 10 mA

• พวกมันป้องกันไฟไหม้และป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์โดยตัดวงจรที่ผิดพลาดอย่างรวดเร็ว

• พวกมันง่ายต่อการติดตั้งและใช้งานด้วยปุ่มทดสอบและรีเซ็ทที่ง่าย

• พวกมันเข้ากันได้กับโหลดและกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกัน (AC, DC, ความถี่สูง)

• พวกมันสามารถทำหน้าที่เป็นสวิตช์ตัดวงจรหลักข้างหน้าของวงจรย่อย MCB ที่ได้มาจากวงจรหลัก

ข้อเสีย

• พวกมันไม่ให้การป้องกันต่อกระแสไฟฟ้าเกินหรือวงจรลัดวงจร ซึ่งอาจทำให้เกิดความร้อนและการหลอมละลายของสายไฟฟ้า ดังนั้น ควรใช้ร่วมกับ MCB หรือฟิวส์ที่สามารถรับกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของวงจรได้

• พวกมันอาจทริปโดยไม่จำเป็นเนื่องจากปัจจัยภายนอก เช่น ฟ้าผ่า ความรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า หรือการคู่แบบความจุ ซึ่งอาจทำให้เกิดความไม่สะดวกและความเสียหายในการผลิต

• พวกมันอาจไม่ทริปเนื่องจากปัจจัยภายใน เช่น การกัดกร่อน การสึกหรอ หรือการติดขัดทางกล ซึ่งอาจทำให้ความปลอดภัยของวงจรและผู้ใช้เสื่อมลง

• พวกมันมีราคาแพงและใหญ่กว่า MCB หรือฟิวส์

การเลือก RCCB

ในการเลือก RCCB ที่เหมาะสมสำหรับวงจร ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้:

• ประเภทของโหลดและกระแสไฟฟ้า: RCCB ควรตรงกับประเภทของโหลด (AC, DC, ความถี่สูง) และประเภทของกระแสไฟฟ้า (บริสุทธิ์ กระชาก ราบเรียบ) ที่มันจะป้องกัน ตัวอย่างเช่น ควรใช้ RCCB ประเภท B สำหรับอินเวอร์เตอร์โซลาร์ที่สร้างกระแสไฟฟ้าตรงที่ราบเรียบ

• กระแสไฟฟ้าคงเหลือในการทำงานที่กำหนด (I∆n): RCCB ควรมี I∆n ที่ต่ำเพียงพอเพื่อให้การป้องกันที่เพียงพอต่อการช็อกไฟฟ้า แต่ไม่ต่ำเกินไปจนทำให้ทริปโดยไม่จำเป็น ตัวอย่างเช่น ควรใช้ RCCB 30 mA สำหรับการใช้งานในบ้านและธุรกิจ ส่วน RCCB 100 mA นั้นเหมาะสมสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม

• กระแสไฟฟ้าที่กำหนด (In): RCCB ควรมี In ที่สูงเพียงพอเพื่อรับกระแสไฟฟ้าในการทำงานปกติของวงจร แต่ไม่สูงเกินไปจนเกินความสามารถของ MCB หรือฟิวส์ที่มันเชื่อมต่อ ตัวอย่างเช่น ควรใช้ RCCB 40 A ร่วมกับ MCB 32 A สำหรับวงจรเฟสเดียว 230 V

• จำนวนขั้ว: RCCB ควรมีจำนวนขั้วเท่ากับแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย ตัวอย่างเช่น ควรใช้ RCCB 2 ขั้วสำหรับวงจรเฟสเดียว 230 V ส่วน RCCB 4 ขั้วควรใช้สำหรับวงจรสามเฟส 400 V

ในการติดตั้ง RCCB ควรปฏิบัติตามขั้นตอนต่อไปนี้:

• ปิดสวิตช์หลักและแยกวงจรที่ต้องการป้องกันด้วย RCCB

• เชื่อมต่อสายไฟฟ้าสดจากฝั่งแหล่งพลังงานกับเทอร์มินัลขาเข้าของ RCCB ที่ระบุว่า L1, L2, และ L3

• เชื่อมต่อสายไฟฟ้ากลางจากฝั่งแหล่งพลังงานกับเทอร์มินัลขาเข้าของ RCCB ที่ระบุว่า N

• เชื่อมต่อสายไฟฟ้าสดจากฝั่งโหลดกับเทอร์มินัลขาออกของ RCCB ที่ระบุว่า L1’, L2’, และ L3’

• เชื่อมต่อสายไฟฟ้ากลางจากฝั่งโหลดกับเทอร์มินัลขาออกของ RCCB ที่ระบุว่า N’

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อทั้งหมดแน่นและมั่นคง และไม่มีสายไฟฟ้าหลวมหรือเปลือย

• เปิดสวิตช์หลักและทดสอบ RCCB โดยกดปุ่มทดสอบ RCCB ควรทริปและตัดวงจร หากไม่ทริป ควรตรวจสอบการเชื่อมต่อที่ผิดพลาดหรืออุปกรณ์ที่ชำรุดและแก้ไขก่อนใช้งานวงจร

• รีเซ็ท RCCB โดยกดปุ่มรีเซ็ท RCCB ควรปิดและเชื่อมต่อวงจร หากไม่รีเซ็ท ควรตรวจสอบการเชื่อมต่อที่ผิดพลาดหรืออุปกรณ์ที่ชำรุดและแก้ไขก่อนใช้งานวงจร