ระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม มีองค์ประกอบอะไรบ้าง

ระบบไฟฟ้าถือเป็นเส้นเลือดใหญ่ที่หล่อเลี้ยงภาคการผลิต การทำความเข้าใจโครงสร้างพื้นฐานจึงเป็นเรื่องสำคัญ วันนี้ Fuhrer Wire ผู้ผลิตและจัดจำหน่ายสายไฟฟ้าคุณภาพสูง จะมาแนะนำความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับ ระบบไฟฟ้าโรงงาน เพื่อให้ผู้ประกอบการและวิศวกรเข้าใจองค์ประกอบที่จำเป็น เพราะการวางแผนระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมที่ได้มาตรฐาน ไม่เพียงช่วยลดความเสี่ยงด้านอัคคีภัยและการหยุดชะงักของการผลิต แต่ยังช่วยบริหารจัดการพลังงานได้อย่างคุ้มค่า บทความนี้จะพาไปสำรวจทุกรายละเอียด ตั้งแต่ด่านหน้าอย่างหม้อแปลงไฟฟ้าไปจนถึงระบบสายไฟ เพื่อความปลอดภัยสูงสุดในโรงงาน

ระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมคืออะไร และมีความสำคัญอย่างไร

เมื่อพูดถึงระบบไฟฟ้าโรงงานหลายคนอาจเข้าใจว่าเป็นเพียงการขยายขนาดจากไฟบ้านทั่วไป แต่ในความเป็นจริง ระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมมีความซับซ้อนและข้อกำหนดที่เข้มงวดกว่ามาก เนื่องจากต้องรองรับเครื่องจักรขนาดใหญ่ที่ทำงานตลอด 24 ชั่วโมง และมีการใช้ปริมาณไฟฟ้า (Load) ที่สูงกว่าที่พักอาศัยหลายเท่าตัว

ความสำคัญของระบบไฟฟ้าโรงงานที่ดีคือ “เสถียรภาพ” และ “ความปลอดภัย” หากการออกแบบ ไฟฟ้าโรงงาน ไม่ได้มาตรฐาน หรือเลือกใช้อุปกรณ์ผิดประเภท อาจนำมาซึ่งปัญหาไฟตก ไฟกระชาก หรือร้ายแรงที่สุดคือไฟฟ้าลัดวงจรซึ่งเป็นสาเหตุหลักของเพลิงไหม้ ดังนั้น การลงทุนในโครงสร้างระบบไฟฟ้าโรงงานที่มีคุณภาพ จึงเป็นรากฐานสำคัญที่ทำให้กระบวนการผลิตดำเนินไปได้อย่างต่อเนื่องและปลอดภัย

องค์ประกอบหลักของระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม มีอะไรบ้าง

เพื่อให้เห็นภาพรวมที่ชัดเจน ต้องเข้าใจก่อนว่าโครงสร้างของระบบไฟฟ้าโรงงานประกอบไปด้วยส่วนย่อยที่ทำงานสัมพันธ์กัน ดังนี้

1. ระบบไฟฟ้าแรงดันสูงและหม้อแปลงไฟฟ้า

ด่านแรกของระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม คือการรับพลังงานไฟฟ้าจากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคหรือการไฟฟ้านครหลวง ซึ่งโดยทั่วไปจะถูกส่งมาในรูปแบบแรงดันไฟฟ้าสูง (High Voltage) เพื่อช่วยลดการสูญเสียพลังงานในระบบสายส่ง หน้าที่สำคัญของโรงงานจึงอยู่ที่การติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer) เพื่อแปลงแรงดันไฟฟ้าสูงดังกล่าวให้ลดลงมาอยู่ในระดับแรงดันต่ำ (Low Voltage) เช่น 400/230 โวลต์ ซึ่งเหมาะสมต่อการใช้งานของอุปกรณ์และเครื่องจักรในระบบไฟฟ้าโรงงานทั่วไป

ทั้งนี้ การเลือกขนาดหม้อแปลงไฟฟ้าจำเป็นต้องคำนึงถึงภาระโหลดในปัจจุบันควบคู่กับการเผื่อรองรับการขยายตัวในอนาคต เพื่อป้องกันไม่ให้หม้อแปลงทำงานเกินพิกัด อันอาจก่อให้เกิดความร้อนสะสม ส่งผลต่อประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของระบบไฟฟ้าโดยรวม

2. ตู้สวิตช์ MDB (Main Distribution Board)

หัวใจสำคัญของระบบไฟฟ้าโรงงานคือ ตู้สวิตช์ MDB (Main Distribution Board) ซึ่งทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางในการรับพลังงานไฟฟ้าจากหม้อแปลง และกระจายไฟฟ้าไปยังส่วนต่าง ๆ ภายในโรงงานอย่างเป็นระบบ ภายในตู้ MDB จะประกอบด้วยเมนเซอร์กิตเบรกเกอร์ (Main Circuit Breaker) รวมถึงอุปกรณ์วัดค่าทางไฟฟ้าต่าง ๆ (Metering) เพื่อใช้ในการตรวจสอบสถานะการทำงานของระบบไฟฟ้าโรงงานแบบเรียลไทม์

การออกแบบและติดตั้งตู้ MDB จำเป็นต้องเป็นไปตามมาตรฐานทางวิศวกรรมไฟฟ้า มีโครงสร้างที่แข็งแรง ปลอดภัย และรองรับการใช้งานในระยะยาว อีกทั้งควรมีระบบระบายอากาศที่เหมาะสม เพื่อป้องกันความร้อนสะสม ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบไฟฟ้าโดยรวม

3. สายไฟฟ้าและรางเดินสายไฟ

องค์ประกอบที่เปรียบเสมือนเส้นเลือดที่ส่งพลังงานไปทั่วร่างกายคือ “สายไฟฟ้า” สำหรับระบบไฟฟ้าโรงงาน การเลือกใช้สายไฟเป็นเรื่องที่ต้องพิถีพิถันเป็นพิเศษ ต้องเลือกชนิดของฉนวนและตัวนำให้เหมาะกับสภาพแวดล้อม ไม่ว่าจะเป็นความร้อน ความชื้น หรือสารเคมี

• สายเมน: มักใช้สายทองแดงขนาดใหญ่ที่มีฉนวนทนทานสูง
• สายวงจรย่อย: ต้องได้มาตรฐาน มอก. เพื่อความปลอดภัย สายไฟฟ้าที่มีคุณภาพสูงจากผู้ผลิตที่เชื่อถือได้ จะช่วยลดค่าความต้านทาน ทำให้กระแสไฟไหลผ่านได้ดีและประหยัดพลังงานในระยะยาว ซึ่งเป็นหัวใจหลักของ ระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม ที่มีประสิทธิภาพ

4. ตู้ควบคุมย่อยและระบบป้องกัน (DB & Consumer Unit)

จากตู้เมน MDB ระบบไฟฟ้าโรงงานจะถูกกระจายไปยังตู้ย่อย (Distribution Board – DB) ตามโซนการผลิตหรืออาคารต่างๆ เพื่อให้ง่ายต่อการควบคุมและซ่อมบำรุง หากเกิดปัญหาไฟฟ้าลัดวงจรที่จุดใดจุดหนึ่ง เบรกเกอร์ย่อยจะทำการตัดวงจรเฉพาะจุดนั้น ทำให้ ไฟฟ้าโรงงาน ส่วนอื่นยังสามารถทำงานต่อได้ ลดความเสียหายในวงกว้าง

5. ระบบสายดิน (Grounding System)

ระบบสายดินถือเป็นองค์ประกอบสำคัญด้านความปลอดภัยของระบบไฟฟ้าโรงงาน ซึ่งไม่สามารถมองข้ามได้ ทั้งกฎหมายและมาตรฐานทางวิศวกรรมได้กำหนดให้โรงงานต้องมีระบบสายดินที่มีค่าความต้านทานดินอยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม เพื่อป้องกันอันตรายจากกระแสไฟฟ้ารั่ว อันอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อชีวิตของพนักงาน รวมถึงสร้างความเสียหายต่อเครื่องจักรและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน

การติดตั้งระบบสายดินที่ได้มาตรฐานไม่เพียงช่วยเพิ่มความปลอดภัยในการปฏิบัติงานเท่านั้น แต่ยังช่วยเสริมเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า ลดปัญหาไฟกระชาก และช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ภายในโรงงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ประเภทของโหลดไฟฟ้าในโรงงาน

การออกแบบระบบไฟฟ้าโรงงาน ต้องคำนึงถึงประเภทการใช้งาน หรือ “โหลด” ซึ่งแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก

• ระบบไฟฟ้ากำลัง (Power Load): ใช้พลังงานมากที่สุดใน ระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม จ่ายไฟให้กับมอเตอร์ ปั๊มลม สายพานลำเลียง และเครื่องจักรหนัก
• ระบบไฟฟ้าแสงสว่าง (Lighting Load): แสงสว่างในไลน์ผลิต คลังสินค้า และไฟฉุกเฉิน ซึ่งต้องมีความสว่างเพียงพอตามกฎหมายแรงงาน
• ระบบไฟฟ้าควบคุม (Control Load): ใช้สำหรับอุปกรณ์ PLC, Sensor และระบบ Automation ต่างๆ แม้จะกินไฟน้อย แต่ต้องการ ระบบไฟฟ้าโรงงาน ที่มีความเสถียรสูงมาก

การออกแบบและติดตั้งระบบไฟฟ้าโรงงานให้ได้มาตรฐานความปลอดภัย

การออกแบบและติดตั้งระบบไฟฟ้าโรงงานเป็นกระบวนการทางวิศวกรรมที่ต้องอาศัยการคำนวณภาระโหลด (Load Schedule) อย่างถูกต้อง โดยวิศวกรไฟฟ้า เพื่อให้สอดคล้องกับมาตรฐานของวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย (วสท.) และข้อกำหนดของกรมโรงงานอุตสาหกรรม อันเป็นพื้นฐานสำคัญของความปลอดภัยและเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า

ระบบไฟฟ้าโรงงานที่มีประสิทธิภาพควรมีการเผื่อกำลังไฟฟ้า (Margin) สำหรับการขยายตัวในอนาคต และเลือกใช้อุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน โดยเฉพาะสายไฟฟ้า ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวนำพลังงานหลักของระบบ การใช้สายไฟที่ไม่ได้มาตรฐานอาจก่อให้เกิดความร้อนสะสม ฉนวนเสื่อมสภาพ และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดอัคคีภัยในโรงงานอุตสาหกรรม

การบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าโรงงาน (Maintenance)

เพื่อให้ระบบไฟฟ้าโรงงานทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพและมีอายุการใช้งานยาวนาน การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน (Preventive Maintenance – PM) เป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้

• การตรวจสอบประจำปี: กฎหมายกำหนดให้ตรวจสอบ ระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม อย่างน้อยปีละ 1 ครั้ง โดยวิศวกรระดับสามัญขึ้นไป
• Thermo Scan: การสแกนหาจุดร้อนตามขั้วต่อสายไฟในตู้ MDB และตู้ DB เพื่อแก้ไขก่อนเกิดการไหม้ลาม
• การทำความสะอาด: ฝุ่นละอองเป็นศัตรูตัวร้ายของอุปกรณ์ ไฟฟ้าโรงงาน เพราะอาจทำให้เกิดการลัดวงจรได้

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับระบบไฟฟ้าโรงงาน

องค์ประกอบของระบบไฟฟ้าโรงงานส่วนใดสำคัญที่สุด

แม้องค์ประกอบของระบบไฟฟ้าโรงงานทุกส่วนจะมีความสำคัญและทำงานเชื่อมโยงกันอย่างเป็นระบบ แต่หม้อแปลงไฟฟ้าและตู้สวิตช์ MDB ถือเป็นหัวใจหลักของระบบ เนื่องจากทำหน้าที่รับ แปลง และกระจายพลังงานไฟฟ้าไปยังทุกกระบวนการผลิต หากอุปกรณ์ทั้งสองส่วนนี้เกิดความขัดข้อง ย่อมส่งผลให้ระบบไฟฟ้าและกระบวนการผลิตของโรงงานต้องหยุดชะงักลงโดยทันที

ทำไมต้องเลือกใช้สายไฟฟ้าเกรดอุตสาหกรรมโดยเฉพาะ

เพราะสภาพแวดล้อมภายในโรงงานอุตสาหกรรมมักมีปัจจัยเสี่ยง เช่น ความร้อน ฝุ่นละออง และสารเคมี ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า สายไฟฟ้าทั่วไปจึงอาจไม่สามารถทนต่อสภาวะการใช้งานดังกล่าวได้อย่างเพียงพอ สายไฟฟ้าที่ออกแบบมาเฉพาะสำหรับระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมมีการเลือกใช้วัสดุฉนวนที่มีความทนทานสูง สามารถรองรับสภาวะแวดล้อมที่รุนแรง ลดความเสี่ยงจากไฟฟ้ารั่วและไฟฟ้าลัดวงจร และช่วยเพิ่มความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้าในระยะยาว

การตรวจสอบระบบไฟฟ้าโรงงาน ต้องทำบ่อยแค่ไหน

ตามกฎหมายและข้อกำหนดของกรมโรงงานอุตสาหกรรม โรงงานต้องดำเนินการตรวจสอบและรับรองความปลอดภัยของระบบไฟฟ้าอย่างน้อยปีละ 1 ครั้ง โดยการตรวจสอบดังกล่าวต้องดำเนินการโดยวิศวกรผู้มีคุณสมบัติตามกฎหมาย พร้อมจัดทำเอกสารรับรองอย่างถูกต้อง เพื่อยืนยันความปลอดภัยและความพร้อมของระบบไฟฟ้าในการใช้งาน

สรุปบทความ

การมีระบบไฟฟ้าโรงงานที่มีเสถียรภาพและความปลอดภัย เกิดจากการให้ความสำคัญในทุกขั้นตอน ตั้งแต่การออกแบบโครงสร้าง การคำนวณภาระโหลด ไปจนถึงการเลือกใช้วัสดุและอุปกรณ์ที่ได้มาตรฐานสากล โดยเฉพาะสายไฟฟ้า ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกลางสำคัญในการส่งผ่านพลังงานไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์และกระบวนการผลิตทั้งหมด สำหรับผู้ประกอบการที่กำลังมองหาสายไฟฟ้าคุณภาพสูงเพื่อใช้งานในระบบไฟฟ้าโรงงานอุตสาหกรรม หรือมีความประสงค์ปรับปรุงระบบไฟฟ้าเดิมให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น Fuhrer Wire พร้อมให้บริการด้วยผลิตภัณฑ์สายไฟขายส่งตรงจากโรงงาน รวมถึงสายไฟฝังดินที่ได้รับการรับรองมาตรฐานระดับสากล และได้รับความไว้วางใจจากทั้งหน่วยงานภาครัฐและภาคเอกชน เพื่อสนับสนุนการดำเนินธุรกิจให้เติบโตอย่างมั่นคงและปลอดภัยในระยะยาว