ประเภทของสายไฟอุตสาหกรรมที่นิยมใช้ในโรงงานอะไรบ้าง?
การเลือกสายไฟสำหรับอุตสาหกรรมให้เหมาะสม เริ่มต้นจากการเลือกประเภทให้ถูกต้องตามการใช้งาน เพื่อรับมือกับความเครียดในการใช้งาน (Stress) และสภาพแวดล้อม (Environment) นั้น ๆ โดยมีประเภทของสายไฟภายในโรงงานหลัก ๆ ดังนี้
1. สายไฟฟ้ากำลัง (Power Cables)
สายไฟกำลัง ใช้ส่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าหลักที่เป็นกระแสสูง ไปยังเครื่องจักร มอเตอร์ และอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงและแรงต่ำต่าง ๆ
มีคุณสมบัติเด่น ดังนี้
- มีขนาดหน้าตัดตัวนำ (Conductor) ที่เหมาะสม
- ทนต่อแรงดันและกระแสไฟฟ้าสูงได้อย่างต่อเนื่อง
- มีฉนวนที่ทนทานต่อความร้อนและการใช้งานหนัก
โดยมีสายไฟประเภทสายไฟกำลังที่ได้รับนิยมในอุตสาหกรรม เช่น สาย CV (Cross-linked Polyethylene – XLPE) เป็นที่นิยมอย่างยิ่งในงานอุตสาหกรรม เพราะฉนวน XLPE มีคุณสมบัติทนความร้อนสูง ทำให้รับกระแสได้มากกว่า และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า
2. สายควบคุม (Control Cables)
สายควบคุม ใช้เพื่อส่งสัญญาณควบคุมและสั่งการ (On/Off) ระหว่างตู้ควบคุม (Control Panel) กับเครื่องจักร หรือระหว่างเซนเซอร์ต่าง ๆ ในระบบอัตโนมัติ (Automation)
โดยมีคุณสมบัติเด่น ดังนี้
- มีจำนวนแกนย่อยหลายแกน (Multi-core)
- เน้นความยืดหยุ่น (Flexible)
- บางประเภทอาจมีชีลด์หุ้มเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนจากสายไฟฟ้ากำลังที่อยู่ใกล้เคียง
โดยมีสายไฟประเภทสายควบคุมที่ได้รับนิยมในอุตสาหกรรม เช่น สาย CVV หรือ CVV-S (มีชีลด์) ใช้ในงานควบคุมทั่วไป และสายสัญญาณเฉพาะทางอื่น ๆ ที่เน้นความแม่นยำในการส่งข้อมูล
3. สายทนไฟ/ทนความร้อน (Fire Resistant & Heat Resistant Cables)
สายไฟประเภทนี้สามารถแบ่งออกได้ 2 กลุ่มหลักด้วยกัน ตามลักษณะการใช้งาน ได้แก่
สายไฟทนความร้อนสูง (Heat Resistant)
ใช้ในพื้นที่ที่อุณหภูมิแวดล้อมสูงเกินกว่าสายไฟฟ้ากำลังทั่วไปจะทนได้ เช่น ใกล้เตา หรือห้องเครื่องจักรที่ร้อนจัด โดยมักจะมีฉนวนพิเศษ เช่น ซิลิโคน หรือ Teflon
สายไฟทนไฟ (Fire Resistant)
สายทนไฟต้องมีความสามารถในการคงสภาพการทำงานได้ในขณะที่เกิดเพลิงไหม้ ในระยะเวลาหนึ่งตามมาตรฐานกำหนด เพื่อใช้กับระบบความปลอดภัย เช่น
- ระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ (Fire Alarm)
- ไฟฉุกเฉิน (Emergency Light)
- ระบบระบายอากาศขณะเกิดเพลิงไหม้
5 ปัจจัยหลักในการเลือกสายไฟโรงงานอุตสาหกรรม
การเลือกสายไฟสำหรับอุตสาหกรรม ต้องอาศัยการพิจารณาอย่างรอบด้าน เพราะมีตัวแปรหลายอย่างที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัย เราได้สรุปหลักการเชิงวิศวกรรม 5 ข้อ ที่ทีมงานมืออาชีพใช้ในการออกแบบระบบไฟฟ้าสำหรับโครงการขนาดใหญ่มาไว้ให้แล้ว ดังนี้
1. การคำนวณโหลดไฟฟ้า (Load Calculation) และแรงดันตก (Voltage Drop)
การคำนวณโหลดไฟฟ้าที่แม่นยำคือหัวใจสำคัญที่สุดในการเลือกสายไฟสำหรับอุตสาหกรรม เพราะต้องกำหนดขนาดหน้าตัดของตัวนำ (Conductor Size) ให้เหมาะสมกับปริมาณกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่เครื่องจักรทั้งหมดใช้งาน ทั้งกระแสปกติและกระแสเริ่มต้นของมอเตอร์
หากสายไฟมีขนาดเล็กเกินไปจะทำให้เกิดความร้อนสูงจนสายไฟร้อนเกินพิกัดซึ่งเสี่ยงต่อการเกิดอัคคีภัย และยังทำให้เกิดแรงดันตกซึ่งลดประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของเครื่องจักร
ดังนั้น การคำนวณที่ถูกต้องจึงเป็นรากฐานแรกสุดของระบบไฟฟ้าที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ
2. สภาพแวดล้อมในการติดตั้ง (Environmental Conditions)
สภาพแวดล้อมในโรงงานมีความท้าทายสูง ทั้งอุณหภูมิ ความชื้น และสารเคมี การเลือกวัสดุฉนวนและเปลือกหุ้ม (Sheath) จึงสำคัญไม่แพ้ตัวนำ เช่น
- ความร้อน: หากติดตั้งใกล้เครื่องจักรที่สร้างความร้อนสูง จำเป็นต้องใช้สายไฟทนความร้อนสูง เช่น สายฉนวน XLPE หรือซิลิโคน ซึ่งมีพิกัดอุณหภูมิสูงกว่าสาย PVC ทั่วไป เพื่อป้องกันฉนวนเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควร
- สารเคมี/น้ำมัน: ในโรงงานที่มีการใช้สารหล่อลื่นหรือสารเคมีกัดกร่อน ต้องเลือกสายไฟที่มีเปลือกนอกทนทานต่อสารเหล่านั้นโดยเฉพาะ เพื่อป้องกันเปลือกแตกและตัวนำเสียหาย
หากละเลยการพิจารณาปัจจัยข้อนี้ อาจนำไปสู่ความเสียหายของสายไฟก่อนอายุการใช้งานจริง และยังต้องเสียค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนสายยกชุดอีกด้วย
3. ลักษณะการเดินสายไฟในโรงงานและค่าลดทอนกระแส (Derating Factor)
วิธีการเดินสายไฟในโรงงานส่งผลกระทบอย่างมากต่อความสามารถในการระบายความร้อนของสายไฟ ซึ่งนำไปสู่การปรับลดค่ากระแสที่สายไฟรับได้ หรือ ค่าลดทอนกระแส (Derating Factor)เพราะเมื่อสายไฟหลายเส้นถูกร้อยในท่อเดียวกัน หรือวางรวมกลุ่มกันหนาแน่น ความร้อนจะสะสมสูงขึ้น ทำให้การรับกระแสของแต่ละสายลดลงตามตารางมาตรฐาน
ดังนั้น จึงต้องมีการคำนวณค่า Derating อย่างเคร่งครัด เพื่อให้มั่นใจว่าสายไฟที่เลือกมาจะไม่ทำงานเกินพิกัดในสภาพการติดตั้งจริง หากมีการติดตั้งที่ไม่ได้มาตรฐาน อาจส่งผลให้สายไฟเสียหายก่อนอายุการใช้งาน แม้ว่าจะเลือกขนาดสายไฟมาถูกต้องตั้งแต่แรกแล้วก็ตาม
อ่านบทความที่น่าสนใจ : 6 ข้อควรรู้เกี่ยวกับการเดินระบบสายไฟในอาคาร โรงงานอุตสาหกรรม
4. ยึดมาตรฐานสายไฟอุตสาหกรรมและข้อกำหนดเฉพาะ
มาตรฐานสายไฟอุตสาหกรรม เช่น มอก. (TIS), IEC, หรือ NEC คือหลักประกันความน่าเชื่อถือและความปลอดภัยสูงสุด หากเลือกสายไฟที่ไม่ได้มาตรฐานคือการเพิ่มความเสี่ยงโดยไม่รู้ตัว จึงควรเลือกสายไฟตามข้อกำหนดทางกฎหมายและเทคนิคอย่างเคร่งครัด ไม่ว่าจะเป็น
- มาตรฐานผลิตภัณฑ์ (มอก.): ต้องมั่นใจว่าสายไฟที่เลือกมีเครื่องหมาย มอก. (มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม) กำกับอย่างชัดเจน ซึ่งเป็นการรับรองคุณภาพวัสดุและความปลอดภัยตามที่หน่วยงานรัฐกำหนด
- มาตรฐานการติดตั้ง (วสท.): การติดตั้งการเดินสายไฟในโรงงานต้องสอดคล้องกับ มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย ที่จัดทำโดย วสท. (วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย) ซึ่งเป็นมาตรฐานที่วิศวกรทุกคนใช้เป็นหลักปฏิบัติ
นอกเหนือจากการเลือกสายที่ได้รับรองมาตรฐานคุณภาพแล้ว ต้องพิจารณาข้อกำหนดด้านความปลอดภัยเฉพาะทางอื่น ๆ อีกด้วย เช่น LSZH (Low Smoke Zero Halogen) สำหรับพื้นที่ปิดที่มีผู้คนหนาแน่น เพื่อลดการปล่อยควันพิษและก๊าซกรดเมื่อเกิดเพลิงไหม้ หรือ Fire Resistant (ทนไฟ) สำหรับวงจรที่ต้องทำงานต่อเนื่องขณะเกิดเพลิงไหม้ เช่น ระบบดับเพลิงหรือระบบหนีไฟฉุกเฉิน เป็นต้น
5. มีการวางแผนเพื่อรองรับอนาคต (Future Scalability)
การออกแบบระบบไฟฟ้าในโรงงานคือการลงทุนระยะยาว จึงต้องเลือกสายไฟสำหรับอุตสาหกรรมด้วยมุมมองที่ไกลกว่าความต้องการในปัจจุบัน เพื่อรองรับการเติบโตและการเปลี่ยนแปลงในอนาคต เช่น
- ใช้หลักคิดเชิงธุรกิจด้วยการเผื่อกำลังการผลิตสำรอง (Capacity Reserve) ไว้อย่างน้อย 15-25% ของโหลดปัจจุบัน เพื่อรองรับการขยายไลน์ผลิต การเพิ่มเครื่องจักร หรือการอัปเกรดเทคโนโลยีในอนาคต
- ลดต้นทุนรวม (TCO): แม้การเลือกสายไฟขนาดใหญ่ขึ้นเล็กน้อยจะมีต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่า แต่จะช่วยลดค่าใช้จ่ายในการรื้อถอนและติดตั้งสายเมนหลักใหม่ทั้งหมดในอีก 3-5 ปีข้างหน้าเมื่อโรงงานขยายตัว ซึ่งเป็นการประหยัดในระยะยาว
- รองรับนวัตกรรม: การเผื่อขนาดสายไฟเอื้อไปสู่การนำเทคโนโลยีใหม่ ๆ มาใช้ เช่น การติดตั้งระบบ Solar Cell เพิ่มเติม หรือการขยายสถานีชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าในพื้นที่จอดรถ เป็นต้น
อ่านบทความที่น่าสนใจ : เดินระบบไฟฟ้าธุรกิจอย่างไรให้รองรับทั้ง EV Charger และ Solar Cell
เริ่มต้นระบบไฟฟ้าให้ปลอดภัยกับณัฐภูมิ วิศวกรรม รับออกแบบ ติดตั้งระบบไฟฟ้า ให้เหมาะสมกับธุรกิจของคุณ
หากมีความเข้าใจใน 5 ปัจจัยหลักของการเลือกและติดตั้งสายไฟสำหรับอุตสาหกรรมอย่างถูกต้อง จะช่วยส่งเสริมการตัดสินใจทางวิศวกรรมที่สำคัญต่อการปกป้องทรัพย์สิน และรับประกันความต่อเนื่องในการผลิตของคุณได้เป็นอย่างดี ทั้งยังช่วยลดความเสี่ยงจากอัคคีภัยร้ายแรง ลดต้นทุนแฝงจากการสูญเสียพลังงาน และยืดอายุการใช้งานของระบบไฟฟ้าทั้งหมดได้อีกด้วย
หากคุณกำลังมองหาผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบและติดตั้งระบบไฟฟ้า ณัฐภูมิ วิศวกรรม ให้บริการออกแบบติดตั้งระบบไฟฟ้าแบบครบวงจร ทั้งงานวางระบบไฟฟ้าแรงสูงและแรงต่ำ งานบำรุงรักษาระบบไฟฟ้า หรือแม้กระทั่งงานติดตั้ง วางระบบไฟฟ้าพลังงานสะอาดอย่าง EV Charger และโซล่าเซลล์ ให้คุณมั่นใจได้ว่าระบบไฟฟ้าของโรงงานจะได้รับการออกแบบและติดตั้งอย่างถูกต้องตามมาตรฐาน ปลอดภัย และคุ้มค่ากับการลงทุนในระยะยาว
ปรึกษาหรือสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมที่ ติดต่อเราหรือโทร 098-291-4911 และแอดไลน์ @npeng
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับสายไฟโรงงานอุตสาหกรรม
1. การเลือกสายไฟหลัก (Main Cable) ควรคำนึงถึงอะไรบ้าง?
นอกเหนือจากขนาดหน้าตัดที่ต้องผ่านการคำนวณโหลดและค่า Derating แล้ว ยังมีเรื่องของ ความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้า (Voltage Rating) ที่เป็นอีกสิ่งที่สำคัญมาก เนื่องจากสายเมนหลักที่รับไฟจากหม้อแปลงมักจะเป็นสายไฟฟ้าแรงดันต่ำ แต่ต้องมีพิกัดแรงดันที่เหมาะสมเพื่อรองรับแรงดันสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นในระบบ
2. การใช้งานสายไฟประเภท XLPE (CV) ในโรงงาน ดีกว่าสาย PVC อย่างไร?
สาย XLPE หรือสาย CVเหมาะกับสภาพแวดล้อมในโรงงานอุตสาหกรรมมากกว่า ด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยสำหรับโรงงานที่ทำงานหนัก เนื่องจากฉนวน XLPE มีคุณสมบัติทนความร้อนสูง ถึง 90∘C ในขณะที่ PVC ทนได้ประมาณ 70∘C เท่านั้น สาย CV จึงสามารถรับกระแสไฟฟ้าได้สูงกว่าในขนาดหน้าตัดที่เท่ากัน และมีความทนทานต่อการลัดวงจรและความร้อนสะสมได้ดีกว่ามาก
3. ระบบป้องกันฟ้าผ่าและระบบสายดิน เกี่ยวข้องกับการเลือกสายไฟไหม?
ระบบสายดิน ช่วยปกป้องฉนวนและตัวนำของสายไฟจากการเสียหายจากแรงดันเกินและความร้อนสูงส่วนระบบป้องกันฟ้าผ่า ช่วยให้มั่นใจว่าสายไฟและอุปกรณ์สำคัญสามารถทนต่อกระแสกระชากสูงที่เกิดจากการเหนี่ยวนำของฟ้าผ่าได้ การออกแบบระบบป้องกันเหล่านี้อย่างเหมาะสม จึงเป็นหัวใจสำคัญในการยืดอายุและรับรองความปลอดภัยของสายไฟทั้งหมดในโรงงาน