เบรกเกอร์ (Circuit Breaker) คืออะไร ประเภทต่างๆของเบรกเกอร์



Circuit Breaker(เบรกเกอร์)คืออะไร

เบรกเกอร์เป็นอุปกรณ์ทำหน้าที่ในการตัดวงจรไฟฟ้าแบบอัตโนมัติเมื่อเกิดความผิดปกติในระบบ เพื่อเป็นการป้องกันความเสียหายที่จะเกิดขึ้นกับสายไฟ โหลด Load (เช่น มอเตอร์, Generator หรือ อุปกรณ์ไฟฟ้า)

1 เบรกเกอร์สามารถแบ่งตามขนาดเป็น 3 ประเภท

1.1 MCB : Miniature Circuit Breaker (เบรกเกอร์ลูกย่อย) มีค่ากระแสน้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 A ส่วนใหญ่ใช้ภายในบ้านพักอาศัย ติดตั้งภายในตู้ Consumer หรือ ตู้ Load Center

1.2 MCCB : Moulded Case Circuit Breaker(โมลเคสเซอร์กิตเบรกเกอร์) มีค่ากระแสน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1600 A

1.3 ACB : Air Circuit Breaker(แอร์เซอร์กิตเบรกเกอร์) มีค่ากระแสน้อยกว่าหรือเท่ากับ 6300 A

Breaker Category By Size

รูปที่ 1 : ประเภทของเบรกเกอร์ทั้ง 3 ประเภทตามขนาด

2 หลักการทำงานของเบรกเกอร์ แบ่งออกเป็น 2 แบบ Thermomagnetic และ Electronic

2.1.Thermomagnetic เบรกเกอร์แบบ Thermomagnetic ใช้หลักการทำงานทางความร้อน โดยการแปลงกระแสไฟฟ้าเป็นพลังงานความร้อน

รูปที่2 : ภายในของเบรกเกอร์ Thermomagnetic

2.1.1 เบรกเกอร์แบบ Thermomanetic มีฟังกชั่นการป้องกัน 2 แบบ
  a)  การป้องกันกระแสโหลดเกิน (Overload) หรือที่เรียกว่า Function L ใช้หลักการป้องกันแบบ Bimetal
  b)  การป้องกันกระแสลัดวงจร (Short Circuit) หรือที่เรียกว่า Function I ใช้หลักการป้องกันแบบ Electromagnetic coil

2.1.2 เบรกเกอร์แบบThermomagnetic มีให้เลือก 3 แบบ TMF, TMD และ TMA
  a)  เบรกเกอร์รุ่น TMF ไม่สามารถปรับตั้งค่ากระแสที่ใช้งานได้
  b)  เบรกเกอร์รุ่น TMD สามารถปรับตั้งค่ากระแสโหลดเกิน(Overload L)ได้ตั้งแต่ 0.7-1 เท่า
  c)  เบรกเกอร์รุ่น TMA สามารถปรัปตั้งค่าได้ทั้งกระแสโหลดเกิน(Overload L)และกระแสลัดวงจร(Short Circuit I)

BreakerThermoTMA

รูปที่ 3 : รูปตัวอย่างของเบรกเกอร์ Thermomagnetic รุ่นที่เป็น TMF ไม่สามารถปรับตั้งค่ากระแสที่ใช้งานได้

BreakerThermoTMD

รูปที่ 4 : รูปตัวอย่างของเบรกเกอร์Thermomagnetic รุ่นที่เป็น TMD สามารถปรับตั้งค่ากระแสโหลดเกิน(Overload L)ได้ตั้งแต่ 0.7-1 เท่า

BreakerThermoTMF

รูปที่ 5 : รูปตัวอย่างของเบรกเกอร์Thermomagnetic รุ่นที่เป็น TMA สามารถปรับตั้งค่าได้ทั้งกระแสโหลดเกิน(Overload L)และกระแสลัดวงจร(Short Circuit I)

2.2.Electronic เบรกเกอร์แบบ Electronic ใช้การวัดค่ากระแสใช้งานจริงด้วย CT และส่งค่าที่วัดได้ไปทำการคำนวนด้วยระบบ Microcontroller

2.2.1 เบรกเกอร์แบบ Electronic มีฟังกชั่นการป้องกันให้เลือกทั้งหมด 4 แบบ
  a)  ฟังก์ชัน L การป้องกันกระแสโลดเกิน Overload
  b)  ฟังก์ชัน S การป้องกันกระแสลัดวงจรแบบหน่วงเวลา Short circuit with delay time
  c)  ฟังก์ชัน I การป้องกันกระแสลัดวงจรแบบทันทีทันใด Instantaneous Trip
  d)  ฟังก์ชัน G ground fault

BreakerFunctionLSIG

รูปที่6 : ฟังกชั่นของเบรกเกอร์ Electronic

ข้อเปรียบเทียบระหว่างเบรกเกอร์แบบ Thermomagnetic และ เบรกเกอร์แบบ Electronic

3.1 ข้อดีข้อเสีย ของเบรกเกอร์แบบ Thermomagnetic

3.1.1ข้อดี
  a)  เบรกเกอร์ Thermomagnetic สามารถใช้งานได้ทั้งระบบไฟแบบ AC และ DC
  b)  เบรกเกอร์ Thermomagnetic มีราคาถูกว่าเบรกเกอร์ Electronic

3.1.2 ข้อเสีย
  a)  เนื่องจากเป็นเบรกเกอร์ที่ต้องเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าเป็นความร้อน อุณภูมิภายนอกจึงส่งผลกระทบต่อความแม่นยำในการวัดค่ากระแสของเบรกเกอร์

3.2 ข้อดีข้อเสีย ของเบรกเกอร์แบบ Electronic

3.1.1ข้อดี
  a)  เบรกเกอร์แบบ Electronic สามารถวัดค่ากระแสได้แม่นยำ
  b)  เบรกเกอร์แบบ Electronic มีความสามารถในการตั้งค่าเวลาและกระแสทำงานได้
  c)  เบรกเกอร์แบบ Electronic บางรุ่นสามารถเรียกดูประวัติการทริปของเบรกเกอร์ได้

3.1.2 ข้อเสีย
  a)  เบรกเกอร์แบบ Electronic สามารถใช้ได้กับระบบไฟฟ้า AC เท่านั้น
  b)  เบรกเกอร์ Electronic มีราคาแพงกว่า เบรกเกอร์ Thermomagnetic

BreakerThermoVSBreakerElectronic

รูปที่7 : ตารางเปรียบเทียบระหว่างเบรกเกอร์แบบ Thermomagnetic และ เบรกเกอร์แบบ Electronic

สัญลักษณ์ทางไฟฟ้าของเบรกเกอร์

สัญลักษณ์ทางไฟฟ้าของเบรกเกอร์คือข้อมูลจำเพาะของเบรกเกอร์แต่ละตัว ที่ผู้ใช้ต้องกำหนดค่าต่างๆให้เหมาะกับสภาพการใช้งาน

– In, Amp Trip(AT) หรือ ค่าพิกัดกระแส  เป็นค่ากระแสที่เบรกเกอร์เริ่มทำงาน (ค่ากระแสใช้งาน) มีหน่วย Amp
– Iu, Amp Frame(AF) หรือ ค่าพิกัดกระแสโครง   เป็นค่าการทนกระแสต่อเนื่องของเบรกเกอร์ มีหน่วยเป็น Amp
– Icu (Rated Ultimate Short-Circuit Breaking Capacity)   ค่ากระแสลัดวงจรสูงสุดของเบรกเกอร์ มีหน่วยเป็น KA(Kilo Amp)
– Ics (Rated Service Short-Circuit Breaking Capacity)  ค่าพิกัดการทนกระแสลัดวงจรสูงสุดของเบรกเกอร์ และยังสามารถทำงานต่อไปได้ หน่วยเป็น % หรือ %Icu เนื่องจากเป็นการทดสอบเบรกเกอร์ที่ทำเพิ่มขึ้นอีก 1 ครั้งหลังจากที่ทำการทดสอบ Icu จะทำการระบุค่าของ Ics เป็น เปอร์เซนต์ ของค่าที่ทำการทดสอบ Icu
– Ue (Reted Operational Votage)  เป็นค่าแรงดันที่ใช้งานของเบรกเกอร์ จะมีความสัมพันธ์ในการเลือกค่า Icu

BreakerTestICU

รูปที่8 : การเทส Icu และ Ics ของเบรกเกอร์โดยการ Short Circuit ด้านล่างของเบรกเกอร์เข้าด้วยกันแล้วจ่ายกระแสที่ต้องการเทสเข้าด้านบน

Breaker_FindIcu

รูปที่9 : ตารางการเลือกค่า Icu ของเบรกเกอร์ ที่สัมพันธ์กับค่า Ue





หากอ่านแล้วยังเกิดข้อสงสัยสามารถตามไปดู Video Youtube เกี่ยวกับเบรกเกอร์ได้ตามลิ้งข้างล่าง


ตอนที่1 พื้นฐานเบรกเกอร์ Thermo/Electronic



ตอนที่2 สัญลักษณ์ทางไฟฟ้าของเบรกเกอร์