วิธีเลือก หม้อแปลงไฟฟ้า สำหรับอุตสาหกรรม เลือกอย่างไรให้เหมาะสม
อีกหนึ่งอุปกรณ์ไฟฟ้า ที่หลาย ๆ คนต้องรู้จักกันอยู่แล้ว นั่นคือ “หม้อแปลงไฟฟ้า” เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สำหรับส่งผ่านพลังงานไฟฟ้า สามารถเปลี่ยนขนาดแรงดันไฟฟ้า ขนาดของกระแสไฟฟ้าได้ ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบและใช้งาน แล้วจะเลือกแบบไหนดี สำหรับการใช้งานให้เหมาะสม
บทความนี้ KACHA จะพาไปทำความรู้จัก ประเภทของ หม้อแปลงไฟฟ้า สำหรับใช้ในงานอุตสาหกรรมกัน
หม้อแปลงไฟฟ้า คือ?
หม้อแปลงไฟฟ้า(Transformer) คือ เครื่องกลไฟฟ้า ที่ใช้เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า (Voltage) ให้เพิ่มขึ้นเรียกว่า “Step up Transformer” และให้ลดลงเรียกว่า “Step down Transformer” แต่ไม่เปลี่ยนกำลังไฟฟ้า (Power/Watt) และความถี่ (Frequency/Hz)
หม้อแปลงไฟฟ้ามีโครงสร้าง และส่วนประกอบ 3 ส่วน คือ แกนเหล็ก ขดลวดตัวนำ และฉนวน และอาจมีส่วนประกอบย่อยซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของหม้อแปลง เช่น หม้อแปลงขนาดใหญ่ อาจมีถังบรรจุหม้อแปลง น้ำมันหม้อแปลง และขั้วของหม้อแปลง เป็นต้น
- แกนเหล็ก มีลักษณะเป็นแผ่นบาง ๆ เคลือบด้วยฉนวน เรียกกันว่า แผ่นลามิเนต
- ขดลวดตัวนำ มีลักษณะเป็นขดลวดทองแดง หรืออลูมิเนียมหุ้มฉนวน โดยทั่วไป หม้อแปลงจะมีขดลวด 2 ชุด คือ ขดลวดปฐมภูมิ และ ขดลวดทุติยภูมิ
**ซึ่งหากเป็นหม้อแปลงไฟฟ้าในอาคารทั่ว ๆ ไป เช่น โรงงาน โกดัง คอนโด เป็นต้น ขดลวดปฐมภูมิ จะเป็นแรงดันไฟฟ้าแรงสูง และ ขดลวดทุติภูมิ จะเป็นแรงดันไฟฟ้าแรงต่ำ - ฉนวน มีไว้เพื่อป้องกัน ไม่ให้ขดลวดสัมผัสกับส่วนที่เป็นแกนเหล็ก และป้องกันไม่ให้ขดลวดแต่ละชั้นสัมผัสกัน
การทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า จะใช้การส่งถ่ายพลังงานไฟฟ้าจากขดลวดปฐมภูมิ ซึ่งกระแสไฟฟ้าที่ป้อนเข้ามา จะสร้างเส้นแรงแม่เหล็ก และแรงแม่เหล็ก ขึ้นในแกนเหล็ก กระแสไฟฟ้าที่ไหลในขดลวด จะเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ขั้วแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจึงสลับขั้วกลับไปกลับมาด้วยความเร็วเท่ากับความถี่ไฟฟ้า เส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้น จะเคลื่อนที่ตัดกับขดลวดที่พันอยู่บนแกนเหล็ก ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้า ไปยังวงจรขดลวดทุติยภูมิ ส่งถ่ายเป็นแรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้าออกมา โดยมีความถี่ไฟฟ้าเท่ากับความถี่ไฟฟ้าที่ป้อนเข้ามา ความถี่ของระบบไฟฟ้าในประเทศไทย จะอยู่ที่ 50 Hz โดยการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า จะไม่มีส่วนใดเคลื่อนที่เหมือนมอเตอร์ จึงมีการสูญเสียกำลังงานในขณะทำงานน้อยกว่ามอเตอร์นั่นเอง
ขนาดหม้อแปลงไฟฟ้าฟ้า
สำหรับหม้อแปลงจำหน่าย ที่ใช้งานทั่วไปของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค แบ่งออกเป็น 2 ระบบ คือ
- ระบบ 1 เฟส 3 สาย ใช้งาน 4 ขนาด คือ 10 KVA , 20 KVA , 30 KVA และ 50 KVA
- ระบบ 3 เฟส 4 สาย มีหลายขนาด เช่น 30, 50, 100, 160, 250, 315, 400, 500, 1000, 1250, 1500, 2500 KVA.
หม้อแปลงที่ติดตั้งเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าทั่วไป กำหนดให้ใช้ได้ตั้งแต่ขนาด 10 KVA. 1 เฟส จนถึง 250 KVA. 3 เฟส (ยกเว้น 30 KVA. 3 เฟส) นอกเหนือจากนี้ เป็นหม้อแปลงที่ติดตั้งให้ผู้ใช้ไฟเฉพาะราย
การไฟฟ้านครหลวง (กฟน.)
- แรงดันไฟฟ้าแรงสูง: 12 kV หรือ 24 kV (ตามแต่ละพื้นที่)
- แรงดันไฟฟ้าแรงต่ำ: 240/416 V
การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.)
- แรงดันไฟฟ้าแรงสูง: 22 kV หรือ 33 kV (ตามแต่ละพื้นที่)
- แรงดันไฟฟ้าแรงต่ำ: 230/400 V
หม้อแปลงไฟฟ้า มีกี่ชนิด?
หม้อแปลงไฟฟ้าในระบบจำหน่ายทั่ว ๆ ไป มี 2 แบบ คือ หม้อแปลงไฟฟ้าแบบใช้ของเหลว และ หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแห้ง
1) หม้อแปลงไฟฟ้าแบบใช้ของเหลว
คือ หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้ของเหลวเป็นฉนวน และเป็นตัวระบายความร้อน โดยแบ่งเป็น 3 แบบ คือ
- หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดฉนวนของเหลวติดไฟได้ หรือหม้อแปลงไฟฟ้าน้ำมัน (Oil-Type) มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี ราคาถูก บำรุงรักษาไม่ยุ่งยาก นิยมติดตั้งภายนอกอาคาร เนื่องจาก น้ำมันจะทำติดฟ้าได้ โดยจะมีจุดติดไฟที่ 165 องศาเซลเซียส
โดยหม้อแปลงไฟฟ้าน้ำ แบ่งได้อีก 2 แบบ คือ
- แบบมีถังพัก เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดดั้งเดิมที่ใช้กันมายาวนาน ระบายความร้อนด้วยน้ำมัน และ มีท่ออากาศผ่นเข้าออกได้ มีสารซิลิกาเจล (Silica Gel) เป็นตัวช่วยดูดความชื้น
- แบบมีตัวถังปิดผนึก ปัจจุบันจะมีการติดตั้งหม้อแปลงชนิดนี้มากขึ้น เนื่องจากไม่ต้องมีซิลิกาเจลให้ต้องบำรุงรักษา เนื่องจากไม่มีถังพัก
- หม้อแปลงชนิดฉนวนของเหลวติดไฟยาก เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้สารซิลิโคน มีจุดติดไฟที่อุณหภูมิต่ำกว่า 300 องศาเซลเซียส ไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม แต่นิยมใช้กันมากนัก
- หม้อแปลงชนิดฉนวนของเหลวไม่ติดไฟ เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่นิยมใช้น้อย มีราคาแพง เพราะหันไปใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแบบแห้ง จะดีกว่านั่นเอง
2) หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้ง
เป็นหม้อแปลงไฟฟ้า ที่ใช้ฉนวนที่เป็นของแข็ง มีทั้งชนิด ฉนวนเรซินแห้ง (Cast Resin) และ ฉนวนอากาศ (Air Cooled) แต่ที่นิยมมากที่สุด คือ แบบเรซินแห้ง มักนิยมนำมาติดตั้งภายในอาคาร เพราะมีคุณสมบัติในการจุดติดไฟที่อุณหภูมิสูงกว่า 350 องศาเซลเซียส และไม่เป็นพิษต่อคน และสิ่งแวดล้อมด้วย
ข้อควรพิจารณาในการเลือกหม้อแปลงไฟฟ้า
- ความต้องการและการใช้งานของโรงงานอุตสาหกรรม เช่น ปริมาณการใช้พลังงานไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า และการโหลดไฟฟ้าที่ต้องการในโรงงาน
- เลือกหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น สภาพอากาศ อุณหภูมิ ความชื้น และความรุนแรงของการใช้งาน
- พิจารณาความเหมาะสมทางเศรษฐกิจ ในการเลือกหม้อแปลงไฟฟ้า สำหรับโรงงานอุตสาหกรรม คำนึงถึงความต้องการทางการเงิน และระยะเวลาคืนทุนของการลงทุน
- เลือกหม้อแปลงที่มีมาตรฐาน และการรับรองคุณภาพ หรือ ANSI (American National Standards Institute)
- เลือกหม้อแปลงไฟฟ้า ที่มีระบบความปลอดภัยที่เหมาะสม เช่น ระบบต้านการชนกันระหว่างสายไฟฟ้า ระบบกันรั่วไฟฟ้า และระบบดับเพลิง เพื่อรักษาความปลอดภัยในการทำงาน
- ศึกษาและขอคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญด้านไฟฟ้า หรือวิศวกรที่มีความรู้ และประสบการณ์ในการเลือก และติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม
การติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า
การติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดน้ำมัน
- สามารถติดตั้งในอาคารได้ ที่ไม่ใช่ อาคารชุด อาคารสูง หรืออาคารขนาดใหญ่พิเศษ
- หากติดตั้งในอาคาร ต้องติดตั้งในห้องหม้อแปลง
- หากติดตั้งภายนอกอาคาร ถ้าตัวหม้อแปลงไฟฟ้าใกล้วัสดุ ใกล้ประตูหนีไฟ ประตู-หน้าต่าง ควรมีการปิดกั้นเพื่อป้องกันไฟที่เกิดจากของเหลวลุกลามไป และส่วนด้านไฟฟ้าแรงสูง ต้องอยู่ห่างจากโครงสร้างอื่น ๆ ไม่น้อยกว่า 1.8 เมตร
หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้ง
- ตามมาตรฐาน ในอาคารชุด อาคารสูง หรืออาคารขนาดใหญ่พิเศษ ห้ามใช้เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดน้ำมัน นิยมมาใช้เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้งแทน แต่ไม่ค่อยนิยมหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดติดไฟยาก
- ต้องติดตั้งในเครื่องห่อหุ้มระดับการป้องกัน ไม่ต่ำกว่า IP21
- ฉนวนต้องไม่เป็นพิษต่อบุคคล และสิ่งแวดล้อมด้วย
ดังนั้น หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดน้ำมัน หากเป็นอาคารชุด อาคารสูง หรืออาคารขนาดใหญ่พิเศษ จะไม่สามารถติดตั้งภายในอาคารได้ ในส่วนสำหรับอาคารชุด อาคารสูง หรืออาคารขนาดใหญ่พิเศษ จะนิยมติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้าชนิดแห้งแทน
การบำรุงรักษาหม้อแปลงไฟฟ้า
เมื่อใช้งานหม้อแปลงไฟฟ้าไปจะเกิดความร้อนขึ้น ทำให้เกิดการสูญเสียขึ้นในหม้อแปลง จำเป็นต้องระบายความร้อน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน ซึ่งมีหลายวิธี ดังนี้
- การระบายความร้อนตามธรรมชาติ คือ การใช้อากาศรอบ ๆ ช่วยในการระบายความร้อน
- การระบายความร้อนด้วยน้ำมัน คือ การระบายความร้อน โดยการแช่ตัวหม้อแปลงอยู่ในน้ำมันที่บรรจุอยู่ในถังหม้อแปลง
- การระบายความร้อนด้วยน้ำมัน และการเป่าลม คือ การระบายความร้อนโดยการแช่ตัวหม้อแปลงอยู่ในน้ำมันที่บรรจุอยู่ในถังหม้อแปลง และใช้พัดลมเป่าที่ผิวภายนอกถัง เพื่อเร่งระบายความร้อน
- การระบายความร้อนด้วยน้ำมันและน้ำ คือ การระบายความร้อนโดยการแช่ตัวหม้อแปลงอยู่ในน้ำมันที่บรรจุอยู่ในถังหม้อแปลง และมีท่อน้ำขดเป็นวงรอบหม้อแปลงไฟฟ้าภายในถัง น้ำมัน จะเป็นตัวระบายความร้อนแก่หม้อแปลง และน้ำ จะเป็นตัวระบายความร้อนแก่น้ำมันอีกทีหนึ่ง
- การระบายความร้อนด้วยการปั้มน้ำมัน คือ การระบายความร้อนด้วยการปั้มน้ำมัน โดยการใช้ปั้มน้ำมันให้ไหลวนเวียนได้เร็วขึ้น
- น้ำมันที่ใช้ระบายความร้อนหม้อแปลง ต้องมีคุณลักษณะพิเศษ คือ เป็นฉนวนที่ดี และทำหน้าที่ระบายความร้อนให้แก่ขดลวด และแกนเหล็ก ต้องทนต่อไฟฟ้าแรงดันสูงได้ และมีอายุการใช้งานยาวนาน คุณสมบัติหม้อแปลงโดยทั่วไป จะต้องมีความหนืดต่ำ จุดวาบไฟสูง จุดติดไฟสูง ความหนาแน่นต่ำ
- ควรหมั่นตรวจสอบหม้อแปลงอย่างสม่ำเสมอ โดยพิจารณาจากระยะเวลา การใช้งานของหม้อแปลง หรือสภาพสิ่งแวดล้อมที่หม้อแปลงติดตั้งอยู่
จบไปแล้วหม้อแปลงไฟฟ้า เลือกให้เหมาะกับการใช้งาน และหมั่นดูแลรักษาให้สม่ำเสมอ หากพบการชำรุด ควรรีบจัดการทันที เพื่อประสิทธิภาพการทำงานที่ยาวนานนั่นเอง อย่างไรก็ตามก่อนเลือกติดตั้ง อย่าลืมปรึกษาผู้เชี่ยวชาญก่อนเสมอ เพื่อการใช้งานอย่างเต็มประสิทธิภาพ และไม่เกิดปัญหาตามมาในอนาคต
บทความดี ๆ น่าอ่าน:
- ตรวจ “ระบบไฟฟ้า” ด้วยตัวเอง ทำได้อย่างไร?
- เลือก “มิเตอร์ไฟฟ้า” แบบไหนให้เหมาะสมกับบ้าน
- รู้จักกับ เครื่องปั่นไฟ ประโยชน์และการทำงานเป็นอย่างไร?
- ช่างไฟฟ้า ความรู้เบื้องต้นที่ต้องรู้ มีอะไรบ้าง?
KACHA ผู้จัดจำหน่าย รอกโซ่ รอกโซ่มือสาว เครนยกของ และอุปกรณ์เสริมสำหรับงานช่าง ต่าง ๆ ราคาจับต้องได้ สินค้าคุณภาพ บริการหลังการขายที่ประทับใจ นอกจากนี้ บริษัทของเรา ยังมีบริการรับ สร้างโกดัง สร้างโรงงาน สร้างคลังสินค้าต่าง ๆ จากช่างมืออาชีพที่มีประสบการณ์ การันตีผ่านมาตรฐานก่อสร้าง และความปลอดภัยต่าง ๆ เข้าชมเว็บไซต์ www.kacha.co.th
