เซอร์กิตเบรกเกอร์คือสวิตช์ไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันวงจรเมื่อมีกระแสไฟฟ้ามากเกิดนไปและเกิดความร้อนขึ้น เซอร์กิตเบรกเกอร์จะทำการตัดไฟเมื่อระดับกระแสไฟฟ้าเกินปริมาณที่ปลอดภัยและกลายเป็นอันตราย การทำเช่นนี้จะช่วยป้องกันความเสียหาย การบาดเจ็บ และแม้แต่ไฟไหม้ เซอร์กิตเบรกเกอร์มีหลายประเภท ซึ่งคุณสมบัติแตกต่างกันออกไปตามข้อกำหนด และข้อกำหนดสำหรับการออกแบบนั้น

ในบทความนี้ เราจะมาทำความรู้จักความหมายที่แท้จริงของคำว่าเบรกเกอร์ และกระบวนการตัดไฟเมื่อระดับกระแสไฟฟ้าสูงเกินไป ดังที่เราจะเห็นว่า เซอร์กิตเบรกเกอร์เป็นวิธีแก้ปัญหาที่ง่ายอย่างไม่น่าเชื่อ สำหรับปัญหาที่อาจร้ายแรงได้จนถึงขั้นไฟฟ้าลัดวงจร การประดิษฐ์เบรกเกอร์ เกิดขึ้นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2466 ที่ประเทศเยอรมนี ได้เปิดตัวอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดเครื่องแรกที่รวมฟังก์ชันการป้องกันความร้อนและแม่เหล็กออกสู่ตลาด โดยได้นำแนวคิดในการคิดค้นอุปกรณ์ชนิดอื่นขึ้นมาแทนการใช้ฟิวส์ จึงได้พัฒนาสิ่งประดิษฐ์ที่ยอดเยี่ยมนั่นคือ เบรกเกอร์เชิงพาณิชย์ตัวแรก เป็นอุปกรณ์ที่มีส่วนประกอบที่หากได้รับความร้อนจะหดตัวและกระตุ้นกลไกการตัดการเชื่อมต่อ แต่เมื่อเย็นลงก็สามารถเปิดได้อีกครั้ง

ตั้งแต่นั้นมา บริษัทต่างๆ ได้พัฒนาเทคโนโลยีนี้อย่างต่อเนื่อง และในปัจจุบัน มีเซอร์กิตเบรกเกอร์หลายรุ่น เช่น เบรกเกอร์แบบขั้วเดียว สองขั้ว สามขั้ว หรือแม้แต่เบรกเกอร์สี่ขั้ว มีการใช้งานหลายประเภทและหลายขนาด สำหรับการใช้งานที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ที่อยู่อาศัยไปจนถึงระบบอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เบรกเกอร์เป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นในโลกสมัยใหม่ และเป็นหนึ่งในกลไกความปลอดภัยที่สำคัญที่สุด เมื่อใดก็ตามที่การเดินสายไฟฟ้าในอาคารมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านมากเกินไป เครื่องจักรง่ายๆ เหล่านี้จะตัดไฟจนกว่าจะมีคนแก้ไขปัญหาได้ หากไม่มีเบรกเกอร์วงจร (หรือทางเลือกอื่น ฟิวส์) ไฟฟ้าในครัวเรือนจะใช้ไม่ได้ เนื่องจากอาจเกิดไฟฟ้าลัดวงจรและเกิดเพลิงไหม้ได้ ส่งผลให้เกิดการขัดข้องทางระบบไฟฟ้าขึ้น อันเป็นผลมาจากปัญหาการเดินสายและอุปกรณ์ขัดข้อง 

การออกแบบเบรกเกอร์: ขั้นสูง

ในยุคปัจจุบัน เบรกเกอร์วงจรขั้นสูงใช้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ (อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์) เพื่อตรวจสอบระดับกระแสไฟฟ้ามากกว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าธรรมดา องค์ประกอบเหล่านี้แม่นยำกว่ามาก และปิดวงจรได้เร็วกว่า แต่ก็มีราคาแพงกว่ามากเช่นกัน เบรกเกอร์ประเภทหนึ่งที่สามารถพบได้โดยตรงในเต้ารับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้กับอ่างล้างหน้าในห้องน้ำคือตัวขัดขวางวงจรไฟฟ้าขัดข้องหรือ GFCI เบรกเกอร์ที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องมนุษย์จากไฟฟ้าช็อต แทนที่จะป้องกันความเสียหายต่อสายไฟของอาคาร GFCI เป็นระบบตรวจสอบกระแสในสายกลางและสายร้อนของวงจรอย่างต่อเนื่อง เมื่อทุกอย่างทำงานอย่างถูกต้อง กระแสในสายไฟทั้งสองจะมีปริมาณเท่ากันทุกประการ ทันทีที่สายร้อนเมื่อมีปริมาณไฟฟ้ามากเกินไป จะถูกต่อลงพื้นดินโดยตรง GFCI จะตัดวงจรทันทีที่เกิดขึ้น ป้องกันการถูกไฟฟ้าดูด เนื่องจากไม่ต้องรอให้กระแสไฟเพิ่มขึ้นถึงระดับที่ไม่ปลอดภัย GFCI จึงตอบสนองได้เร็วกว่าเบรกเกอร์ธรรมดามาก

สายไฟทั้งหมดในบ้านจะวิ่งผ่านแผงเบรกเกอร์กลาง (หรือแผงกล่องฟิวส์) แผงกลางทั่วไปมีสวิตช์เบรกเกอร์ประมาณหนึ่งโหลที่นำไปสู่วงจรต่างๆ ในบ้าน กล่องนี้ใช้เบรกเกอร์ย่อย 2 ประเภท ซึ่งเรียกว่าขั้วเดี่ยวและขั้วคู่ เบรกเกอร์ขั้วเดียวมีกระแสไฟฟ้า 120 โวลต์และรองรับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้านส่วนใหญ่ได้ทั้ง้หมด เบรกเกอร์สองขั้วมีสวิตช์สองตัวที่หลอมรวมเป็นหนึ่งเดียวและจ่ายกระแสไฟ 240 โวลต์ เพื่อจ่ายกระแสไฟเฉพาะสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องใช้ปริมาณไฟฟ้ามากขึ้น เช่น เตาอบและเครื่องอบผ้า วงจรหนึ่งอาจรวมเต้ารับทั้งหมดในห้องนั่งเล่น และอีกวงจรหนึ่งอาจรวมถึงไฟชั้นล่างทั้งหมด เครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่ เช่น ระบบปรับอากาศส่วนกลาง หรือตู้เย็น มักจะมีแผงเบรกเกอร์อยู่ในวงจรของตัวเองอยู่แล้ว

อีกประเภทหนึ่งที่เป็นที่นิยมมีชื่อเรียกว่า ตัวขัดขวางวงจรความผิดส่วนโค้งหรือ AFCI เบรกเกอร์ประเภทนี้ จะตรวจสอบระบบจ่ายไฟฟ้าของบ้านแบบอิเล็กทรอนิกส์เพื่อหาข้อผิดพลาด แต่อย่างไรก็ตาม อาจทำให้เกิดความร้อนสูงในการเดินสายไฟ และเกิดอันตรายจากไฟไหม้ได้ในบางกรณี จึงมีการติดตั้ง AFCI ร่วมกับเบรกเกอร์กลางทั่วไป เพื่อเพิ่มการป้องกัน

กล่าวโดยสรุป เบรกเกอร์วงจรได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันวงจรไฟฟ้าจากอันตรายที่เกิดจากอันตรายจากไฟฟ้า เช่น ไฟฟ้าเกินพิกัด เบรกเกอร์ได้รับการออกแบบให้มีพิกัด ซึ่งบอกได้ว่าเบรกเกอร์สามารถรับหรือตัดกระแสไฟฟ้าได้อย่างปลอดภัยเพียงใด เบรกเกอร์มีหลายประเภท แต่เบรกเกอร์ส่วนใหญ่มีส่วนประกอบหลักบางอย่างที่เหมือนกัน เช่น ขั้วที่ต่อสายไฟ คันโยกเพื่อเปิดหรือปิดเบรกเกอร์ หน้าสัมผัสที่เลื่อนเพื่อเปิดหรือปิดวงจร กลไกแอคทูเอเตอร์ และยูนิตทริป ชิ้นส่วนทั้งหมดทำงานร่วมกัน และเมื่อปริมาณประจุไฟฟ้าเกินปริมาณที่ปลอดภัย ก็จะตัดกระแสไฟฟ้า ดังนั้น ควรหมั่นตรวจสอบแผงวงจรไฟฟ้าและวงจรเบรกเกอร์อย่างสม่ำเสมอ เพื่อเพิ่มความปลอดภัย

HOTLINE-061-417-5732

https://www.facebook.com/changfidotcom

Line: @changfi

ผู้เขียน ผู้เขียน มิ่งสุดา โสมะฐิติ

ช่างไฟดอทคอม
ช่างไฟที่ดีที่สุดในกรุงเทพฯ