เบรกเกอร์คืออะไรและแต่ละประเภทใช้งานอย่างไร

เบรกเกอร์คืออะไร?

เซอร์กิตเบรกเกอร์ (CIRCUIT BREAKER) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการตัดหรือป้องกันกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร ไฟดูด หรือโหลดเกิน ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สินได้ เซอร์กิตเบรกเกอร์จะทำงานโดยตรวจสอบความผิดปกติของกระแสไฟฟ้าในวงจรและตัดวงจรอัตโนมัติ เมื่อแก้ไขปัญหาเสร็จแล้วสามารถใช้งานได้อีกครั้งโดยไม่ต้องเปลี่ยนอุปกรณ์ใหม่เหมือนฟิวที่ใช้กันมาก่อนหน้าที่จะมีเบรกเกอร์

ประเภทของเบรกเกอร์

เซอร์กิตเบรกเกอร์มีหลายประเภท ขึ้นอยู่กับแรงดัน ขนาด และลักษณะการใช้งาน บทความนี้จะพูดถึงเซอร์กิตเบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำ (Low Voltage Circuit Breakers) ที่ใช้ในบ้านพักอาศัย อาคาร เครื่องใช้ไฟฟ้า หรือโรงงานที่มีการใช้ไฟฟ้าไม่เกิน 1,000V AC โดยจะอ้างอิงจากมาตฐานควมคุมเช่น IEC 61009-1, IEC 61008-1, IEC 60898-1 และ IEC 60947-2

MCB

MCB ย่อมาจาก (Miniature Circuit Breakers) เป็นเบรกเกอร์ขนาดเล็ก สำหรับใช้ในบ้านพักอาศัยหรืออาคารที่มีการใช้กระแสไฟฟ้า Amp Trip (AT) ไม่เกิน 125A และทนกระแสลัดวงจรได้สูงสุด Interrupting Capacitive (IC) ถึง 18kA มีทั้งขนาด 1, 2, 3 และ 4 Pole ที่แรงดัน 240/415 VAC ใช้ได้กับระบบกระแสไฟฟ้าทั้งแบบ 1 เฟสและ 3 เฟส MCB จะมี 2 แบบที่นิยมใช้ติดตั้งกันคือแบบ Plug-on และ DIN-rail ในประเทศไทยนิยมทั้ง 2 แบบ โดยหลักการทำงานนั้นภายใต้สภาวะการทํางานปกติ MCB ทํางานเป็นสวิตช์ (แบบแมนนวลหรือควบคุมด้วยมือ) เพื่อเปิดหรือปิดวงจร ภายใต้สภาวะโอเวอร์โหลดหรือลัดวงจรจะทํางานโดยอัตโนมัติเพื่อให้เกิดการหยุดชะงักของกระแสที่ไหลในวงจร

ขนาดของกระแสที่เกินจะควบคุมในเวลาทำงาน นั้นหมายความว่า MCB นี้จะทำงานเมื่อใดก็ตามที่โอเวอร์โหลดนานพอที่จะสร้างอันตรายต่อวงจรที่ได้รับการป้องกัน

ดังนั้น MCB จึงไม่ตอบสนองต่อโหลดเกินชั่วคราว เช่น ไฟกระชากของสวิตช์และกระแสสตาร์ทของมอเตอร์ โดยทั่วไป สิ่งเหล่านี้จะได้รับการออกแบบมาให้ทำงานขณะที่เกิดไฟฟ้าลัดวงจรที่เวลาน้อยกว่า 0.05-60 มิลลิวินาที (โดยมากจะอยู่ที่ 2.5 มิลลิวินาที) และ 2 วินาทีถึง 2 นาที ในกรณีที่โอเวอร์โหลดเกิน (ขึ้นอยู่กับระดับของกระแสไฟฟ้าเกินไปกี่ % ยิ่งกระแสเกินมากยิ่งตัดเร็ว)

การป้องกันของ MCB

• ป้องกันการลัดวงจร (Short Circuit) : อยู่ในช่วง 1K-25kA
• ป้องกันกระแสเกิน (Over Load Or Overcurrent) : อยู่ในช่วง 6-125A
• ไม่ป้องกันไฟรั่วไฟดูด (Erath Leakage)

ความเหมาะสมของการใช้งานเบรกเกอร์ MCB เหมาะสำหรับใช้งานเพื่อควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านที่มีการกินกระแสไม่เกิน 100A เช่น ปั้มน้ำ แอร์ เป็นต้น ไม่เหมาะกับการใช้งานเพื่อควบคุมเครื่องจักรขนาดใหญ่

MCCB

MCCB ย่อมาจาก Molded Case Circuit Breaker เป็นเบรกเกอร์ที่มีขนาดตั้งแต่เล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ ช่วงกระแสใช้งานตั้งแต่ 10-3200A ด้วยการรองรับกระแสใช้งานที่มากเช่นนี้จึงเหมาะสมกับงานหลากหลายประเภทไปตั้งแต่ควบคุมอุปกรณ์ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ ปกติมักติดตั้งภายในเป็นเมนสำหรับตู้ MDB (Main Distribution Board) และตู้ DB (Distribution Board) คันโยกเป็นแบบ ขึ้น กลาง ลง หากมีการทริปคันโยกจะตกมาอยู่ตรงกลาง

โดย MCCB จะแบ่งตามลักษณะการตัดวงจร (Trip) ได้ 2 ลักษณะ คือ

1. Magnetic Trip Unit : ใช้สำหรับตัดวงจรเมื่อเกิดกระแสลัดวงจร เมื่อกระแสไหลมากเกินกว่าค่าที่กำหนด จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กความเข้มสูง จะดึงให้อุปกรณ์ภายในเบรกเกอร์ทำงาน ทำให้กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลผ่านได้ ซึ่ง Magnetic trip unit แบบนี้จะตัดกระแสได้เร็วกว่า Thermal-magnetic trip unit 
2. Thermal-Magnetic Trip Unit : ใช้สำหรับตัดวงจรเมื่อมีกระแสผ่านไหลผ่านเกินค่าที่กำหนด แบบนี้การที่ Over load ต้องอาศัยระยะเวลาและความร้อนของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านในการตัดวงจร

การป้องกันของ MCCB

• ป้องกันการลัดวงจร (Short Circuit) : อยู่ในช่วง 10k – 150kA
• ป้องกันกระแสเกิน (Over Load Or Overcurrent) : อยู่ในช่วง 10-3200A
• ไม่ป้องกันไฟรั่วไฟดูด (Erath Leakage)

ความเหมาะสมของการใช้งานเบรกเกอร์ MCCB เหมาะสำหรับใช้งานเพื่อควบคุมเป็นเมนภายในบ้านหรืออาคารที่มีการกินกระแสไม่เกิน 3200A เหมาะกับการใช้งานเพื่อควบคุมเครื่องจักรขนาดใหญ่ หรือ ใช้เป็นตัวเมนควมคุมลูก CB ต่างๆได้ เนื่องจากรองรับกระแสไฟได้มากและป้องกันการลัดวงจรที่รวดเร็วถ้าหากใช้การ Trip แบบแม่เหล็ก

ELCB

ELCB ย่อมาจาก Earth Leakage Circuit Breaker เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบไฟฟ้าเพื่อตรวจจับและป้องกันการรั่วไฟฟ้าจากตัวเครื่องหรืออุปกรณ์ไปสู่ดิน (Ground) หรืออุปกรณ์อื่นๆที่เชื่อมต่อกับดิน โดยเฉพาะในกรณีที่มีความเสี่ยงต่ออันตรายเมื่อมีกระแสไฟฟ้าที่รั่วไหลออกจากวงจร ซึ่งอาจเกิดจากการเสียหายของสายไฟหรืออุปกรณ์ที่มีการรั่วไหลเกิดขึ้น อย่างไรก็ตามในปัจจุบันไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากข้อเสียที่สําคัญบางประการ โดยการต่อใช้งานจะต้องต่อสายไฟให้ครบทั้ง 3 เส้นคือ L N G หากไม่มีการเชื่อมต่อสายดินที่เหมาะสม ELCB จะไม่ทํางาน หากลวดที่ติดอยู่กับสายดินหลวมหรือหัก ELCB จะไม่สามารถรับรู้แรงดันไฟฟ้าที่อาจเป็นอันตรายบนตัวโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้า/อิเล็กทรอนิกส์ได้

ELCB มีสองประเภทหลัก คือ:

Voltage-Operated ELCB: ประเภทนี้ใช้ตรวจจับความต่างโวลต์ระหว่างสายไฟเข้าและสายไฟออกจากวงจร เมื่อมีความต่างโวลต์มากกว่าค่าที่กำหนด อุปกรณ์จะทำงานและตัดกระแสไฟฟ้าทิ้ง

Current-Operated ELCB: ประเภทนี้ใช้ตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่รั่วไหลไปยังแผ่นดิน โดยใช้กระแสเป็นตัวตรวจจับ หากมีกระแสรั่วไหลเกินกว่าค่าที่กำหนด อุปกรณ์จะทำงานและตัดกระแสไฟฟ้าทิ้ง

การป้องกันของ ELCB

• ป้องกันการลัดวงจร (Short Circuit) : สูงสุด 25kA
• ไม่ป้องกันกระแสเกิน (Over Load Or Overcurrent)
• ป้องกันไฟรั่วไฟดูด (Erath Leakage) : ตั้งแต่ 10-30mA

ความเหมาะสมของการใช้งานเบรกเกอร์ ELCB ใช้สำหรับป้องกันกระแสรั่วไหลปัจจุบัญไม่เป็นที่นิยมเนื่องจากราคาแพงติดตั้งไม่ดีอาจเกิดการใช้งานที่ทำให้ไม่ปลอดภัย

RCD และ RCB

RCD (Residual Current Device) และ RCB (Residual Current Breaker) เป็นคำนามที่ใช้แทนอุปกรณ์เดียวกันที่มีหน้าที่ตรวจจับและป้องกันการรั่วไฟฟ้าเช่นเดียวกัน โดยการทำงานของมันจะเป็นการต่อใช้งานสายไฟเพียง 2 เส้น เพื่อเทียบกระแสที่ไหลผ่านทั้ง 2 เส้นว่ามีกระแสต่างกันเกินค่าที่กำหนดหรือไม่ถ้าเกินจะตัดวงจรทันที โดยต่อเพียงสาย L และสาย N ต่างจาก ELCB ที่ต้องต่อ G เข้าไปด้วยถึงจะสามารถใช้งานได้ ดังนั้น RCD จึงเหมาะกับอุปกรณ์ที่เสี่ยงที่จะเกิดไฟรั่วเช่น เครื่องทำน้ำอุ่น เครื่องสักผ้า เป็นต้น 

RCD มีสองรูปแบบการใช้งานคือ

Fixed RCD: เป็น RCD ที่ติดตั้งและตั้งค่าคงที่ ไม่สามารถปรับเปลี่ยนค่าความต้านทานหรือกระแสได้ เหมาะสำหรับใช้ในระบบไฟฟ้าที่มีความต้องการคงที่ตลอดเวลา

Adjustable RCD: เป็น RCD ที่สามารถปรับค่าความต้านทานหรือกระแสได้ โดยสามารถปรับให้ตรงตามความต้องการและเงื่อนไขของระบบ

และนอกจากนี้ยังแยกออกได้เป็น 2 ชนิดดังนี้

การป้องกันของ RCCB IEC-61008-1

• ไม่ป้องกันการลัดวงจร (Short Circuit)
• ไม่ป้องกันกระแสเกิน (Over Load Or Overcurrent)
• ป้องกันไฟรั่วไฟดูด (Erath Leakage) : ตั้งแต่ 6-35mA

ความเหมาะสมของการใช้งานเบรกเกอร์ RCCB เหมาะสำหรับติดตั้งภายในเครื่องทำน้ำอุ่นหรือติดตั้งเพื่อกันไฟดูดไฟรั่ว ไม่เหมาะกับการนำไปใช้ป้องกันกระแสไฟเกินเพราะตัวนี้มันไม่ตัด โดยการติดตั้งจะต้องติดตั้งหลัง MCB อีกทีเนื่องจาก RCCB ไม่ตัดวงจรหากกระแสเกินหรือไฟฟ้าลัดวงจร

การป้องกันของ RCBO IEC-61009-1

• ป้องกันการลัดวงจร (Short Circuit) : สูงสุด 25kA
• ป้องกันกระแสเกิน (Over Load Or Overcurrent) : ไม่เกิน 125A
• ป้องกันไฟรั่วไฟดูด (Erath Leakage) : ตั้งแต่ 6-35mA

ความเหมาะสมของการใช้งานเบรกเกอร์ RCBO เหมาะสำหรับติดตั้งได้หลากหลายอุปกรณ์กันไฟรั่วไฟดูดได้กันไฟเกินได้กันไฟช๊อตได้ แต่ก็มีราคาที่สูงเช่นเดียวกัน และหากเลือกใช้ไม่เหมาะไฟรั่วบ่อยเบรกเกอร์ Trip บ่อยก็น่ารำคานเช่นเดียวกัน

ACB

ACB หรือแอร์เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Air Circuit Breaker)  เป็นที่มีขนาดใหญ่ ช่วงกระแสใช้งานตั้งแต่ 630-6300A ตัดวงจรไฟฟ้าได้รวดเร็วและแม่นยำด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ในการตรวจจับและวิเคราะห์กระแสเพื่อสั่งตัดวงจรไฟฟ้า มีทั้งแบบติดตั้งอยู่กับที่ (Fixed Type) และแบบถอดออกได้ (Drawout Type) นิยมใช้กับงานแรงดันสูงๆ (HVAC)

การป้องกันของ ACB

• ป้องกันการลัดวงจร (Short Circuit) : ที่สูงถึง 150kA ที่ 690V
• ป้องกันกระแสเกิน (Over Load Or Overcurrent) : อยู่ในช่วง 630-6300A
• ไม่ป้องกันไฟรั่วไฟดูด (Erath Leakage)

ความเหมาะสมของการใช้งานเบรกเกอร์ ACB เหมาะสำหรับใช้งานเพื่อควบคุมเป็นเมนภายในอาคารหรือโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการกินกระแสไม่เกิน 6300A เหมาะกับการใช้งานเพื่อควบคุมเครื่องจักรขนาดใหญ่ หรือ ใช้เป็นตัวเมนควมคุมลูก CB ต่างๆได้ เนื่องจากรองรับกระแสไฟได้มากและป้องกันการลัดวงจรที่รวดเร็วเนื่องจากเป็นระบบการตัดด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

สรุปอย่างง่าย

เปรียบเทียบการป้องกันของแต่ละประเภท

อย่างไรก็ตามการเรียบเทียบนี้ไม่ได้บอกว่า RCBO ดีที่สุดเนื่องจากการเลือกใช้งานให้เหมาะสมกับงานนั้นมีความสำคัญที่สุด เช่น หากท่านเลือกเบรกเกอร์ RCBO มาเป็นเมนทั้งบ้านหรืออาคาร อาจไม่เหมาะเนื่องจากโอกาศที่จะมีการทริบนั้นมีสูงพอสมควร จะให้ดี เบรกเกอร์กันไฟรั่วต่างๆควรควบคุมเฉพาะจุดจะดีที่สุด และตัวอื่นๆก็เช่นกัน