คุณรู้หรือไม่ว่า…

...เซอร์กิตเบรกเกอร์ (MCB) ทำอะไรและมีประโยชน์อย่างไร?

คนส่วนใหญ่รู้จักเซอร์กิตเบรกเกอร์ (MCB) ว่ามันคืออุปกรณ์อะไร แต่ไม่ใช่ทุกคนจะรู้ว่าเซอร์กิตเบรกเกอร์ทำหน้าที่อะไร และมีประโยชน์อย่างไร

ถ้ามีคนถามผมว่า “ตอนนี้คุณทำงานอะไรอยู่?” ผมจะตอบว่า "ผมทำงานอยู่ในฝ่ายการตลาดผลิตภัณฑ์ของ ABB โดยดูแลรับผิดชอบกลุ่มผลิตภัณฑ์เซอร์กิตเบรกเกอร์ (MCB)” หลังจากนั้นคนที่ได้ยินคำตอบจากผมก็จะอาจจะมีสีหน้าท่าทางที่แสดงออกถึงความฉงนสนเท่ห์

หากมีคนถามว่า “แล้วเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือ MCB ทำอะไรได้บ้างหรือมีประโยชน์อย่างไร” คำตอบที่สั้นและเข้าใจได้ง่ายก็คือ เซอร์กิตเบรกเกอร์ทำหน้าที่ป้องกันสายไฟจากกระแสโหลดเกิน และกระแสลัดวงจร แต่ถ้าหากคุณยังต้องการทราบรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์ให้ละเอียดมากขึ้น ผมก็จะขออธิบายเพิ่มเติมดังนี้

ให้คุณลองนึกภาพว่า คุณอาศัยอยู่ในบ้านเล็กๆหลังหนึ่งมาเป็นเวลานานกว่า 30 ปีแล้ว และตอนนี้คุณตัดสินใจที่จะเริ่มทำความสะอาดบ้านครั้งใหญ่ เพื่อเตรียมไว้สำหรับเทศกาลวันตรุษจีนประจำปีของครอบครัว โดยคุณวางแผนไว้ว่าจะต้องทำทุกอย่างให้เสร็จตามเวลาที่ตั้งใจไว้ภายในคืนนี้  ในระหว่างการลงมือทำงาน คุณรวบรวมเพลงโปรดของคุณไว้ในคอมพิวเตอร์ และเปิดเพลงให้ดังไว้ทั่วทุกๆห้อง คุณนำจานชามต่างๆเข้าเครื่องล้างจานและเปิดเครื่องให้ทำงาน จากนั้นคุณก็เดินไปกดสวิตช์เปิดเครื่องซักผ้าที่มีเสื้อผ้าอยู่เต็มถัง แล้วคุณก็นำเอาเครื่องดูดฝุ่นออกมาเสียบปลั๊กเพื่อเริ่มใช้งานทำความสะอาด

แต่หลังจากนั้นไม่นาน คุณก็ได้ยินเสียง ‘คลิก’ (ลักษณะเสียงการทริปของเซอร์กิตเบรกเกอร์) จากบริเวณมุมห้อง และทันใดนั้นไฟแสงสว่างทั่วบ้านก็ดับลง เสียงเพลงที่เปิดดังอยู่ทั่วทุกห้องก็เงียบไป เครื่องซักผ้าและเครื่องล้างจาน รวมถึงเครื่องดูดฝุ่นก็หยุดทำงาน

คุณเริ่มมีความตกใจและพยายามหาสาเหตุว่ามันเกิดอะไรขึ้น โดยปกติคุณจะรู้ว่าสาเหตุดังกล่าวนั้นเกิดขึ้นเพราะว่า 'เซอร์กิตเบรกเกอร์ (MCB)' ที่อยู่ในตู้คอนซูมเมอร์ยูนิตเกิดการทริปหรือตัดการทำงาน ดังนั้นคุณจึงตัดสินใจเดินไปดูที่ตู้คอนซูมเมอร์ยูนิตและสับสวิตซ์เซอร์กิตเบรกเกอร์ให้ทำงานอีกครั้ง แต่เมื่อเวลาผ่านไปสักพัก ก็มีเสียงทริปของเซอร์กิตเบรกเกอร์อีกครั้งหนึ่ง ในตอนนั้นคุณคิดว่าน่าจะสามารถสับสวิตซ์เซอร์กิตเบรกกอร์ไปที่ตำแหน่ง ON อีกครั้ง เพื่อที่อย่างน้อยคุณจะได้รีบทำงานต่อให้แล้วเสร็จตามกำหนด

สรุปว่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น คืออะไร?

มองดูเหตุการณ์ดังกล่าวที่เกิดขึ้นเพียงผิวเผินอาจจะเป็นเรื่องที่ชวนให้หงุดหงิดหรือทำให้เกิดความกังวล แต่คุณรู้หรือไม่ว่าเซอร์กิตเบรกเกอร์ ABB ของเรากำลังทำหน้าที่ปกป้องสายไฟภายในบ้านของคุณจากกระแสโหลดเกินและไฟฟ้าลัดวงจรอันเป็นสาเหตุหลักของเหตุการณ์ไฟไหม้ และถึงแม้ว่าคุณจะพยายามผลักสวิตช์ของเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือพยายามที่จะล็อคตำแหน่งสวิตซ์เอาไว้ที่ตำแหน่ง ON แต่เนื่องจากเซอร์กิตเบรกเกอร์ของ ABB มีเทคโนโลยีทริปฟรี (Trip-free) ที่มีกลไกภายในช่วยให้ตัวเซอร์กิตเบรกเกอร์สามารถตัดการทำงานหรือปลดวงจร และทำให้มั่นใจได้ว่าวงจรที่มีกระแสโหลดเกิน หรือลัดวงจรจะถูกปลดวงจรได้อย่างปลอดภัยเสมอ

เซอร์กิตเบรกเกอร์ (MCB) ทำหน้าที่อะไรกันแน่?

สรุปโดยสั้นๆ เซอร์กิตเบรกเกอร์มีหน้าที่ในการตรวจจับกระแสโหลดเกินและกระแสลัดวงจรเพื่อปกป้องสายไฟไม่ให้เกิดความร้อนสะสมสูงเกินไปจนทำให้เกิดไฟไหม้ หากเรามองเข้าไปภายในโครงสร้างของตัวเซอร์กิตเบรกเกอร์ เราจะเห็นว่ามันทำงานอย่างไร

สำหรับการป้องกันกระแสโหลดเกิน อุณหภูมิของแถบโลหะคู่ที่มีกระแสไหลผ่านที่เรียกว่า Bi-metal (พื้นที่สีเหลือง) จะเป็นตัวกำหนดการทำงาน หากกระแสไฟสูงถึงระดับที่ระบุไว้บนตัวเซอร์กิตเบรกเกอร์ (ซึ่งก็คือกระแสที่เซอร์กิตเบรกเกอร์ได้รับการออกแบบมาให้ทำงาน) หรือสูงเพิ่มขึ้นอีกเล็กน้อย แถบโลหะคู่จะเกิดความร้อนสูงขึ้นถึงในระดับที่จะทำให้กลไกสวิตช์ตัดการทำงานทันที

การป้องกันการลัดวงจรอยู่ในขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า (พื้นที่สีเขียว) ในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจร กระแสไฟจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และขดลวดจะสร้างสนามแม่เหล็ก ซึ่งการตัดการทำงานทั้งสองแบบจะกระตุ้นให้กลไกสวิตช์ทำงาน และเปิดหน้าสัมผัสผ่านกลไกปลดวงจรการทำงาน การปลดวงจรและการเปิดหน้าสัมผัสอย่างรวดเร็วในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจร จะช่วยจำกัดกระแสไฟฟ้าของการลัดวงจรให้เหลือน้อยที่สุด ซึ่งในขณะเดียวกันก็จะช่วยควบคุม 'ความเค้น' ของสายไฟให้ต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้

ในทั้งสองกรณี (ไฟฟ้าลัดวงจร และกระแสโหลดเกิน) กระบวนการปลดวงจรจะส่งผลให้เกิดประกายไฟฟ้าระหว่างหน้าสัมผัสของเซอร์กิตเบรกเกอร์ในขณะที่พยายามแยกวงจรทั้งสองออกจากกัน ในการดับการอาร์คซึ่งมีอุณหภูมิที่สูงมากกว่าหลายพันองศาเซลเซียส จะต้องนำอาร์คออกจากหน้าสัมผัส (บริเวณเหนือร่องที่เกิดการอาร์ค) และผ่านแผ่นเพลทไปยังห้องแยกการอาร์ค (พื้นที่สีน้ำเงิน) ซึ่งการอาร์คที่มีพลังงานก่อนหน้านี้ จะถูกแบ่งย่อยออกเป็นการอาร์คเล็กๆ หลายอาร์คจนกว่าแรงดันไฟฟ้าที่เป็นตัวกระตุ้นจะไม่มีพลังงานเพียงพอและดับลงไป

ในปัจจุบันจะพบว่ามีการติดตั้งใช้งานอุปกรณ์เซอร์กิตเบรกเกอร์ (MCB) ตามบ้านพักอาศัย และอาคารสำนักงาน เพื่อเป็นการป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าและความเสียหายที่อาจจะเกิดขึ้นกับสายไฟเนื่องจากกระแสโหลดเกิน หรือกระแสลัดวงจร หลักการพื้นฐานของเซอร์กิตเบรกเกอร์นั้นอ้างอิงจาก “เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบวงจรแม่เหล็กไฟฟ้า” เครื่องแรกที่จดสิทธิบัตรและถูกคิดค้นขึ้นโดย นาย ฮิวโก้ สต็อตซ์ (Hugo Stotz) ในปี 1924 และนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาเทคโนโลยีของเซอร์กิตเบรกเกอร์ก็ได้รับการพัฒนามาอย่างต่อเนื่องจนได้รับความนิยมใช้งานอย่างแพร่หลายทั่วโลก