เบรคเกอร์ (Breaker)

จำนวนผู้เยี่ยมชมหน้านี้

            คืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับตัดต่อวงจร และป้องกันไฟช็อตและไฟเกิน และไฟรั่ว (เฉพาะรุ่น) ในวงจรไฟฟ้า ที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน เนื่องจากความสะดวกสบายในการใช้งาน โดยเมื่อเบรกแกอร์ตัดวงจรจากการทำงาน ก็สามารถใช้งานใหม่ได้ทันที หลังจากทำการรีเซ็ท คนไม่มีความรู้ก็สามารถทำได้ ไม่เหมือนกับฟิวส์ ที่อาจจะมีข้อยุ่งยากในการเปลี่ยนหลังจากฟิวส์ได้ทำงานป้องกันวงจรไฟฟ้าแล้ว

                 แต่อย่างไรก็ตามเบรคเกอร์ก็ยังมีข้อเสียคือ อาจจะมีความผิดพลาดในการป้องกันวงจรไฟฟ้าได้ เนื่องจากมีกลไกประกอบการทำงาน จึงอาจมีโอกาสที่จะทำให้กลไกไม่ทำงานขึ้นได้ จากสาเหตุต่างๆ จึงนิยมใช้เบรคเกอร์สำหรับการป้องกันวงจรย่อยของระบบเท่านั้น

               เบรคเกอร์ ใช้สัญลักษณ์แทนดังภาพด้านล่าง

ภาพที่ 1 แสดงสัญลักษณ์ของเบรคเกอร์

               เบรคเกอร์ทำงานโดยอาศัยหลักการของความร้อน  และสนามแม่เหล็ก โดยมีหลักการทำงานดังนี้

               เบรกเกอร์แบบทำงานโดยอาศัยความร้อน  นิยมใช้สำหรับปลดวงจรของโหลดเมื่อมีกระแสไหลเกิน ( Over Load) อันเนื่องมาจากการใช้โหลดมากเกินกว่าปกติ  โดยอาศัยลักษณะการทำงานตามภาพด้านล่าง

ภาพที่ 2 แสดงโครงสร้างภายในของเบรคเกอร์แบบทำงานด้วยความร้อน ขณะปกติ

             จากภาพที่ 2 กระแสไฟฟ้าที่ไหลไปยังโหลดจะไหลผ่านแผ่นไบเมททอล ซึ่งทำจากโลหะ 2 ชนิด วางติดกันสนิท ทำให้เมื่อได้รับความร้อนจะเกิดการงอ เนื่องจากโลหะทั้งสองมีการขยายตัวไม่เท่ากัน แต่ถูกนำมาติดกันสนิท โลหะที่ขยายตัวได้มากกว่าจะดันโลหะอีกตัวให้เกิดการงอตัว จนไปดันสลักให้เคลื่อนที่อีกทอดหนึ่ง จนสลักหลุดจากคานที่ต่อกับคอนแทค ทำให้คอนแทคแยกออกจากกันโดยการดึงของสปริง ตัดการไหลของกระแส ตามภาพด้านล่าง

ภาพที่ 3 แสดงโครงสร้างภายในของเบรคเกอร์แบบทำงานด้วยความร้อน ขณะทำงานตัดวงจร

                เบรกเกอร์แบบทำงานโดยอาศัยอำนาจแม่เหล็ก  นิยมใช้สำหรับปลดวงจรของโหลดเมื่อมีกระแสสูงมากๆ เช่นเกิดการช็อต ( Short Circuit ) เนื่องจากจะตัดวงจรเร็วมากหากมีกระแสเกินจำนวนสูงๆ จากอำนาจแม่เหล็ก เบรกเกอร์ประเภทนี้ไม่เหมาะสำหรับใช้ควบคุมโหลดประเภทมอเตอร์ เพราะมอเตอร์จะกินกระแสสูงตอนสตาร์ท ดังนั้นหากใช้เวลานานในการสตาร์ทอาจจะทำให้เบรคเกอร์ตัดก่อนได้  เบรคเกอร์ประเภทนี้มีส่วนประกอบและลักษณะการทำงานตามภาพด้านล่าง

ภาพที่ 4 แสดงโครงสร้างภายในของเบรคเกอร์แบบทำงานด้วยสนามแม่เหล็ก ขณะปกติ

                 จากภาพที่ 4 กระแสไฟฟ้าที่ไหลไปยังโหลดจะไหลผ่านชุดขดลวดสนามแม่เหล็ก ผ่านไปยังคอนแทค และไปยังโหลด เนื่องจากหน้าคอนแทคติดกันอยู่ขณะกระแสไหลเป็นปกติ ซึ่งขณะกระแสไหลเป็นปกติ สนามแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะไม่มากพอที่จะไปดึงดูดให้ชุดเคลื่อนที่ เคลื่อนมาหาชุดสนามแม่เหล็กได้

                 แต่เมื่อใดที่มีกระแสไหลมากผิดปกติจนถึงระดับที่ได้ออกแบบไว้ สนามแม่เหล็กจะไปดึงดูดให้ชุดเคลื่อนที่ เคลื่อนเข้ามาติดกับชุดสนามแม่เหล็ก จนทำให้หลุดออกจากสลัก สปริงก็จะดึงสลักลงมา ทำให้หน้าคอนแทคที่ติดอยู่กับตัวสลักแยกออกจากกัน ตัดการไหลของกระแส ตามภาพด้านล่าง

ภาพที่ 5 แสดงโครงสร้างภายในของเบรคเกอร์แบบทำงานด้วยสนามแม่เหล็ก ขณะทำงานตัดวงจร

                       เบรคเกอร์บางรุ่นอาจรวมหลักการทั้ง 2 แบบ อยู่ในตัวเดียวกัน

                       นอกจากนี้เบรคเกอร์ยังมีหลักการทำงานโดยใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในการสั่งตัดวงจร โดยการตรวจวัดกระแสเข้าและออกส่งไปวิเคราะห์ยังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือตัวไมโครโปรเซสเซอร์ หากไม่เท่ากันระบบจะสั่งตัดวงจร ซึ่งจะมีความแม่นยำในการตัดมากขึ้น แต่ราคาก็แพงเช่นกัน และเบรคเกอร์ชนิดนี้สามารถตัดไฟรั่วได้ด้วย เราเรียกว่า ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker)

                       ส่วนการเลือกใช้งานเบรคเกอร์ ซึ่งส่วนมากเราจะใช้เบรคเกอร์แบบไม่สามารถตั้งค่ากระแสได้ การเลือกซื้อเราจึงต้องคำนวณค่ากระแสที่เราจะต้องใช้ และเลือกซื้อขนาดที่เหมาะสม

                       เบรคเกอร์ที่เราใช้โดยเฉพาะเรียกว่า เซฟตี้เบรคเกอร์ ซึ่งจะสามารถติดตั้งและต่อวงจรได้โดยตรง

ภาพที่ 6 แสดงเซฟตี้เบรคเกอร์ 1 เฟส และ 3 เฟส

                      ในปัจจุบันเราจะเลือกใช้เบรคเกอร์คู่กับอุปกรณ์ที่ออกแบบมาสำหรับติดตั้งโดยเฉพาะ คือ ในระบบ 1 เฟส หรือตามบ้านเรือนทั่วไปเราจะใช้เบรคเกอร์กับ คอนซูเมอร์ (Consumer) ส่วนในระบบ 3 เฟส เราจะใช้เบรคเกอร์กับโหลดเซนเตอร์ (Loadcenter)  

                      เบรคเกอร์ที่ใช้กับคอนซูเมอร์ และโหลดเซนเตอร์ จะมี 2 อย่างคือ เมนเบรคเกอร์ สำหรับควบคุมวงจรทั้งหมด และลูกเบรคเกอร์ สำหรับควบคุมวงจรย่อย

ภาพที่  7  แสดงคอนซูเมอร์ที่ใช้กับไฟฟ้าระบบ 1 เฟส ภายในอาคารบ้านพักทั่วไป

ภาพที่  8  แสดงโหลดเซนเตอร์ ที่ใช้กับควบคุมและป้องกันไฟฟ้าระบบ 3 เฟส