อุปกรณ์เบรกเกอร์ Circuit Breaker มีกี่ประเภท และใช้ทำอะไรได้บ้าง
อุปกรณ์เบรกเกอร์ Circuit Breaker มีกี่ประเภท
อุปกรณ์เบรกเกอร์ Circuit Breaker มีกี่ประเภท และใช้ทำอะไรได้บ้าง

ปัจจุบันนี้มีการเจริญเติบโตของภาคอุตสาหกรรมไปเป็นอย่างมาก ด้วยเศรฐกิจและเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าขึ้นมานี้ทำให้มีความต้องการใช้กระแสไฟฟ้ากันมากยิ่งขึ้น ซึ่งงานที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้านี้ไม่ว่าจะเป็นงานในภ่าคระดับไหน ทั้งการใช้งานตามบ้านเรือนหรืออุตสาหกรรมถือว่าเป็นงานที่มีความเสี่ยงอย่างสูง ซึ่งหากเกิดความผิดพลาดขึ้นก็อาจจะทำให้เกิดอันตรายต่อชีวิตและทรัพย์สินได้เลยทีเดียว จึงต้องมีอุปกรณ์ไว้ป้องกันความเสี่ยงที่อาจจะเกิดความผิดพลาดขึ้นในวงจรไฟฟ้าได้ อุปกรณ์นั่นก็คือ เซอร์กิต เบรกเกอร์ (Circuit Breaker) เป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาให้เปิด-ปิด วงจรโดยไม่อัตโนมัติและสามารถเปิดวงจรโดยอัตโนมัติเมื่อมีกระแสไหลเกินกว่าค่าที่กำหนด ถือว่าเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ป้องกันกระแสเกินหรือลัดวงจรเช่นเดียวกับฟิวส์ แต่จะแตกต่างกันตรงที่เมื่อทำการเปิดวงจรหรือตัดวงจรแล้วสามารถที่จะปิดหรือต่อวงจรได้ทันทีหลังจากแก้ปัญหาความผิดปกติในระบบได้แล้ว โดยไม่ต้องทำการเปลี่ยนอุปกรณ์ใหม่เหมือนกับฟิวส์
เบรกเกอร์ Circuit Breaker คืออะไร
เซอร์กิตเบรกเกอร์หรือเบรกเกอร์ คือ อุปกรณ์สวิตช์ไฟฟ้าระบบอัตโนมัติที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันวงจรไฟฟ้าจากความเสียหายที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าส่วนเกิน ซึ่งสาเหตุโดยทั่วไปนั่นเกิดจากการโหลดเกินหรือกระแสไฟฟ้าลัดวงจร การทำงานของเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือเบรกเกอร์ คือการตัดกระแสไฟฟ้าหลังจากตรวจพบความผิดปกติในวงจรไฟฟ้า
เบรกเกอร์มีหลายแบบ ทั้งเบรกเกอร์ขนาดเล็กที่ใช้ป้องกันสำหรับวงจรที่มีกระแสไฟฟ้าต่ำหรือพวกเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน จนถึงสวิตช์ขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาเพื่อป้องกันวงจรไฟฟ้าแรงสูงที่จ่ายไฟให้ตัวเมือง
 
ประเภทของเบรกเกอร์
ประเภทของเบรกเกอร์

เบรกเกอร์จะถูกแบ่งออกเป็นแต่ละประเภทตามพิกัดแรงดันไฟฟ้าหรือการออกแบบ หากแบ่งตามพิกัดแรงดันไฟฟ้าจะแบ่งได้ 3 ประเภท ได้แก่ Low Voltage เบรกเกอร์, Medium Voltage เบรกเกอร์ และ High Voltage เบรกเกอร์ เบรกเกอร์ส่วนใหญ่ที่นิยมใช้กันคือ Low Voltage เบรกเกอร์ เบรกเกอร์กลุ่ม Low Voltage คือพวก MCB, MCCB และ ACB เบรกเกอร์เหล่านี้จะมีลักษณะที่แตกต่างกันตามการออกแบบ ทั้งขนาด รูปร่างที่ถูกออกแบบมาให้เข้ากับการใช้งานหลากหลายประเภท บทความเหล่านี้จะช่วยให้คุณเข้าใจและสามารถเลือกซื้อ Circuit Breaker ที่ตรงตามความต้องการได้จริงๆ
เซอร์กิตเบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำ Low Voltage Circuit Breakers
แรงดันไฟฟ้าต่ำ น้อยกว่า 1,000 VAC เป็นเบรกเกอร์แบบที่ใช้งานทั่วไป ใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม ติดตั้งในตู้คอนซูมเมอร์ยูนิท ตู้ MDB หรือตู้โหลดเซ็นเตอร์ เบรกเกอร์ชนิดนี้ได้รับการรับรองตามมาตรฐานสากล เช่น มาตรฐาน IEC 947 เบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำมักถูกติดตั้งในตู้ที่เปิดออกได้ ซึ่งสามารถถอดและเปลี่ยนได้โดยไม่ต้องถอดสวิตช์ออก
ตัวอย่างเบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำ มีดังนี้
1.เซอร์กิตเบรกเกอร์ลูกย่อย MCB (Miniature Circuit Breaker)
เป็นเบรกเกอร์ขนากเล็กมักใช้ในอาคาร ใช้ติดตั้งเป็นอุปกรณ์ป้องกันร่วมกับตู้โหลดเซ็นเตอร์ (Load center) หรือตู้คอนซูมเมอร์ยูนิตในห้องพักอาศัย (Consumer unit) มีพิกัดกระแสลัดวงจรต่ำ เป็นเบรกเกอร์ชนิดที่ไม่สามารถปรับตั้งค่ากระแสตัดวงจรได้ และส่วนใหญ่จะอาศัยกลไกการปลดวงจรในรูปแบบ thermal และ magnetic
สำหรับการเลือก MCB สำหรับใส่ในตู้คอนซูมเมอร์ยูนิตนั้น เราสามารถติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันนี้อยู่ 2 จุด ได้แก่ เป็นอุปกรณ์ป้องกันเมนหรือเมนเบรกเกอร์ และ วงจรย่อย ซึ่งที่จุดเมนเบรกเกอร์นั้นต้องเลือกค่ากระแสจากโหลดทั้งหมด โดยส่วนใหญ่แล้วจะอยู่ที่ประมาณ 100 A สำหรับ MCB ส่วนที่วงจรย่อยกระแสที่เลือกขึ้นอยู่กับโหลดแต่ละจุดที่ใช้งาน เช่น เป็นโหลดแสงสว่าง, โหลดเต้ารับ, โหลดเครื่องทำความเย็น และ โหลดเครื่องทำน้ำอุ่น เป็นต้น โดยหลักๆแล้วสิ่งที่ต้องคำนึงถึงก่อนการเลือกซื้อนั้นได้แก่ จำนวน pole, ค่า In, ค่า Icu, และ มาตรฐานต่างๆ เป็นต้น โดยที่
ค่า
In กระแสพิกัด คือ ขนาดกระแสใช้งานสูงสุดที่เบรกเกอร์สามารถทนได้ในสภาวะใช้งานและสภาพแวดล้อมปกติ
Icu คือ ขนาดกระแสลัดวงงจรสูงสุดที่เบรกเกอร์สามารถทนและยังสามรถตัดวงจรได้โดยไม่เกิดความเสียหายขึ้นกับตัวเบรกเกอร์เอง มักแสดงในรูปของ kA RMS
2.เครื่องตัดไฟรั่ว RCD (Residual Current Device)
เครื่องตัดไฟฟ้าอัตโนมัติที่จะตัดกระแสไฟฟ้าภายในระยะเวลาที่กำหนด เมื่อกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเข้าและออก มีค่าไม่เท่ากัน นั่นคือมีกระแสไฟฟ้าบางส่วนที่รั่วหายไป เช่น รั่วไหลจากเครื่องใช้ไฟฟ้าลงดินหรือกระแสไฟฟ้ารั่วผ่านคนที่ไปสัมผัสอุปกรณ์ที่มีไฟรั่วอยู่ ขณะใช้งานปกติจะไม่มีกระแสไฟฟ้ารั่ว ดังนั้น เครื่องตัดไฟรั่ว จะไม่ทำงาน ส่วนมากจะติดตั้งในตู้คอนซูมเมอร์ ยูนิต ในบ้านพักอาศัย เครื่องตัดไฟรั่ว อาจมีชื่อเรียกอื่นๆ อีก เช่น เครื่องตัดวงจรกระแสเหลือ (RCD, RCBO, RCCB) หรือเครื่องตัดกระแสไฟฟ้ารั่วลงดิน (ELCB, GFCI) ถูกนำไปใช้งานร่วมกับ เซอร์กิต เบรกเกอร์ ประเภทอื่นๆ เช่น เบรกเกอร์ลูกย่อย MCB หรือ เบรกเกอร์ MCCB
โดยเครื่องตัดไฟรั่วที่นิยมใช้งานอย่างแพร่หลายจะมี 3 ประเภทด้วยกันได้แก่ RCCB (Residual Current Circuit Breakers), RCBO (Residual Current Circuit Breakers with Overload protection) และ ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker)
[อธิบายเพิ่มเติมเรื่อง ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker)เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ถูกผลิตขึ้นมา โดยมีวัตถุประสงค์หลักสำหรับนำมาใช้ป้องกันไฟดูดหรือไฟรั่ว ส่วนใหญ่ใช้เป็นควบคุมเครื่องปรับอากาศ ปั๊มน้ำ ฯลฯซึ่งหน้าตาภายนอกโดยรวมถือว่าคล้ายกับเซฟตี้เบรกเกอร์มาก ต่างกันที่ ELCB จะมีปุ่มเล็กๆที่เรียกว่าปุ่ม TEST แต่เซฟตี้เบรกเกอร์นั้นไม่มีปุ่มTEST และหลักการทำงานและวัตถุประสงค์ของการนำไปใช้งานก็แตกต่างกันด้วย เบรกเกอร์ ELCB มีหน้าที่คือ ตัดหรือปลดวงจรไฟฟ้าลงอัตโนมัติเมื่อมีกระแสไฟฟ้ารั่วลงดินจนถึงค่าที่ตรวจจับได้ และยังสามารถปลดวงจรไฟฟ้าเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรได้อีกด้วย แต่เบรกเกอร์ ELCB จะไม่สามารถปลดวงจรไฟฟ้าออกได้เองในกรณีที่ใช้กระแสไฟฟ้าเกินกว่าพิกัดที่ระบุไว้ อย่างเช่น บนตัว ELCB ระบุค่าพิกัดกระแสที่ 30 A แต่เมื่อมีการใช้กระแสไฟฟ้าสูงเกินกว่าที่ระบุไว้หากเป็นเบรกเกอร์แบบธรรมดาก็จะปลดวงจรออกเองเมื่อใช้งานพิกัดกระแสเกินกว่าที่ระบุแต่ในกรณีของ ELCB พิกัดกระแสที่ระบุบนตัวของมันคือค่าสูงสุดที่มันจะทนได้ไม่ใช่ค่าที่มันจะปลดวงจร การมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเกินพิกัดสูงสุดที่แสดงบน ELCB ก็จะทำให้มันพังโดยที่ไม่มีการปลดวงจร ELCBจึงเหมาะกับการนำไปใช้งาน เพื่อควบคุมและป้องกันความเสี่ยงเฉพาะกับเครื่องใช้ไฟฟ้า ซึ่งเราทราบปริมาณการใช้ไฟฟ้าสูงสุดอยู่แล้วอย่างเช่นเครื่องทำน้ำอุ่น, เครื่องทำน้ำร้อน เป็นต้น ]
3.MCCB (Molded Case Circuit Breaker)
เป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ห่อหุ้มปิดมิดชิดด้วย molded จำนวน 2 ส่วน ที่ทำการทดสอบ Dielectric strength ก่อนที่จะวางจำหน่าย ส่วน molded ทำหน้าที่เป็นฉนวนหุ้มปกปิดเซอร์กิตเบรคเกอร์ ส่วนใหญ่ทำจาก phenolic เซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดนี้ทำหน้าที่หลัก 2 อย่างคือ ทำหน้าที่เป็น สวิตช์เปิด-ปิด ด้วยมือและเปิดวงจรโดยอัตโนมัติ (กระแสเกินเนื่องจากโหลดเกินหรือลัดวงจร) เมื่อเซอร์กิตเบรกเกอร์เปิดวงจรจะสังเกตเห็นว่าด้ามจับคันโยกจะเลื่อนมาที่ตำแหน่ง Trip ซึ่งจะอยู่กึ่งกลางระหว่าง ON และ OFF (ลักษณะนี้เซอร์กิตเบรกเกอร์ได้เปิดวงจรออกจากระบบเรียบร้อยแล้ว) เมื่อทำการแก้ไขสิ่งผิดปกติออกจากระบบก็จะสามารถโยกเลื่อนกลับไปต่อใช้งานได้เช่นเดิม ด้วยการ reset คือ กดลงตำแหน่ง OFF ก่อน จากนั้นจึงเลื่อนไปยังตำแหน่ง ON ถ้าเลื่อนไปยังตำแหน่ง ON ผลปรากฏว่าด้ามจับรีกลับมาที่ตำแหน่ง Trip แสดงว่า ขณะนั้นเกิดสภาวะกระแสเกินเนื่องจากกระแสไหลเกิน จะต้องหาสาเหตุของสภาวะผิดปกติและแก้ไขให้เรียบร้อยก่อน จึงจะสามารถดันด้ามจับไปตำแหน่ง ON ได้ การทำงานแบบนี้เรียกว่า Quick make หรือ Quick break
Molded Case Circuit Breaker ที่จำหน่ายในท้องตลาดแบ่งออกเป็น 2 ชนิดคือ Thermal magnetic circuit breaker และ Electronic trip circuit breaker
Thermal magnetic circuit breaker
 
Thermal magnetic circuit breaker
 
จากรูปที่คุณเห็นเป็นตัวอย่างขนาด 1 ขั้ว (one pole) และ 2 ขั้ว (two pole) MCCB ชนิดนี้มีอุปกรณ์สำหรับการสั่งปลดวงจรจำนวน 2 ส่วนคือ
•Thermal Unit ใช้สำหรับปลดวงจรออกเมื่อกระแสเกินเนื่องจากโหลดเกิน (over load) จากรูปเมื่อกระแสเกินเนื่องจากโหลดเกินไหลผ่านแผ่นไบเมทอล (bimetal) จะเกิดความร้อนจนโก่งงอไปปลดอุปกรณ์ทางกล (mechanical) ทำให้เซอร์กิตเบรคเกอร์ปลดวงจรออกหรือที่เรียกว่า เซอร์กิตเบรคเกอร์ทริป (trip)
 
Thermal magnetic circuit breaker01
โดยทั่วไปการสั่งปลดวงจรของ Thermal unit จะใช้เวลานานพอสมควร ขึ้นอยู่กับจำนวนกระแสและความร้อนที่จะทำให้แผ่นไบเมทอลเกิดการโค้งงอ ดังนั้นเมื่อเกิดการลัดวงจรจึงต้องมีอุปกรณ์อีกตัวหนึ่ง เพื่อปลดวงจรออกอย่างรวดเร็ว
•Magnetic unit ใช้สำหรับปลดวงจรออกเมื่อกระแสเกินเนื่องจากลัดวงจร (short circuit) จากรูปถ้าหากเกิดการลัดวงจรหรือกระแสสูงๆ ประมาณ 8-10 เท่าขึ้นไปไหลผ่านจะทำให้เกิดสนามแม่เหล็ก และเกิดแรงขึ้นจำนวนหนึ่งจนสามารถดึงอุปกรณ์ทางกล ทำให้เซอร์กิตเบรคเกอร์ปลดวงจรออกได้
Magnetic unit
การสั่งปลดวงจรของ magnetic unit จะรวดเร็วมาก ดังนั้น MCCB ชนิดนี้จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ทั้ง 2 ส่วนเพื่อทำหน้าที่ปลดวงจร
Electronic trip circuit breaker
Electronic trip MCCB หรือ solid state trip จะใช่วงจรอิเล็กทรอนิกส์วิเคราะห์ค่ากระแส เพื่อส่งปลดวงจร ภายในจะมีหม้อแปลงกระแส (current transformer: CT) ทำหน้าที่แปลงกระแสให้มีขนาดต่ำลง โดยมีไมโครโปรเซสเซอร์ (microprocessor) ทำหน้าที่วิเคราะห์ค่าของกระแสที่ไหลผ่าน ถ้าหากสูงเกินกว่าค่าที่กำหนดไว้ก็จะสั่งให้ tripping coil ดึงอุปกรณ์ทางกลเพื่อให้เซอร์กิตเบรกเกอร์ปลดวงจร เซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดนี้จะมีปุ่มปรับค่ากระแสและเวลาปลดวงจร นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้งอุปกรณ์ที่เรียกว่า ammeter & fault indicator โดยจะแสดงสาเหตุการผิดปกติของวงจรและค่ากระแสได้อีกด้วย ทำให้การวิเคราะห์หาสาเหตุในการปลดวงจรทำได้อย่างรวดเร็ว
Electronic trip circuit breaker
ดังนั้น MCCB หรือ Molded Case Circuit Breaker ก็คือเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบหนึ่งที่่นิยมใช้ในงานที่มีแรงดันไม่เกิน 1,000 โวลต์ ใช้เปิดปิดวงจรเมื่อกระแสเกินจากโหลดเกินหรือลัดวงจร นิยมใช้ในตู้ไฟฟ้า Local panel ในโรงงาน
4.Air Circuit Breaker (ACB)
นิยมใช้สำหรับระบบแรงดันไฟฟ้าน้อยกว่า 1,000โวลท์ส่วนใหญ่จะมีพิกัดกระแสระหว่าง 255A-6,300A และมีค่า interrupting capacity (กระแสลัดวงจรสูงสุดที่ CB. ยังสามารถปลดวงจรได้อย่างปลอดภัย) ตั่งแต่ 35KA-150KA ทำให้ราคาของเบรกเกอร์ ACB มีราคาแพง และนับว่าเป็นเบรกเกอร์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดในเบรกเกอร์แรงดันไฟฟ้าต่ำ (LV) ส่วนใหญ่โครงสร้างจะทำด้วยเหล็ก ทำให้มี น้ำหนักมาก จึงต้องติดตั้งใน รางเลื่อน Air Circuit Breakerส่วนใหญ่ จะใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เป็นตัววิเคราะห์ค่ากระแส เพื่อสั่งปลดวงจร ABCมี 2 ประเภทคือ Fixed type (ติดตั้งอยู่กับที่ )และDraw out type (แบบถอดออกได้ )
ด้วยคุณสมบัติที่สำคัญของอุปกรณ์เบรกเกอร์ Circuit Breakerตามข้างต้นนี้เอง จึงปฎิเสธไม่ได้เลยว่าเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นต้องมีทั้งในงานที่เกี่ยวเนื่องด้วยระบบงานไฟฟ้าทั้งส่วนภาคครัวเรือนและภาคอุตสาหกรรม เพื่อป้องกันเหตุความผิดพลาดอันเกิดขึ้นในวงจรไฟฟ้า ซึ่งหากเกิดความผิดพลาดขึ้นก็อาจจะทำให้เกิดอันตรายต่อชีวิตและทรัพย์สิน อันเป็นความสูญเสียต่อมูลค่าทางเศรษฐกิจและทรัยากรขององกรณ์และของฝ่ายบุคลากร