How-to ออกแบบตู้ควบคุมตาม IEC 61439: จาก Rated Diversity Factor ถึง Temperature Rise Verification ที่วิศวกรต้องรู้
ตู้ควบคุมไฟฟ้าแล้วเสร็จสวยงาม ส่งมอบงานได้ตรงกำหนด แต่หกเดือนถัดมาเทอร์มินัลจุดต่อหลวม คอนแทคเตอร์ร้อนผิดปกติ และเซ็นเซอร์แอนะล็อกอ่านค่ากระโดด ปัญหาแบบนี้แทบทั้งหมดไม่ได้เกิดจากอุปกรณ์เสีย แต่เกิดจากการออกแบบและประกอบตู้ที่ไม่ผ่านการตรวจสอบตามมาตรฐาน บทความนี้เป็นคู่มือฉบับวิศวกร สรุปขั้นตอนออกแบบและตรวจรับตู้ควบคุมแรงต่ำให้สอดคล้องกับมาตรฐานสากล IEC 61439 ทีละขั้น IEC 61439 คืออะไร และเปลี่ยนอะไรจาก IEC 60439 มาตรฐาน IEC 61439 แทนที่ IEC 60439 ที่ใช้มากว่าสามทศวรรษ โดยเปลี่ยนปรัชญาการรับรองจาก "การทดสอบตามตัวเลือก (type testing)" มาเป็นการพิสูจน์ด้วยการออกแบบและการตรวจสอบร่วมกัน (design and verification) แบ่งเป็น 2 วิธีคือการทดสอบ (testing) การเปรียบเทียบกับการออกแบบอ้างอิงที่ทดสอบแล้ว (comparison with a tested reference design) และการประเมินด้วยการวัดหรือคำนวณ (assessment by measurement or calculation) ผู้ประกอบตู้จึงเลือกวิธีที่คุ้มค่าที่สุดต่อโครงการได้ โดยไม่ต้องทดสอบทุกการจัดวางใหม่ โครงสร้างมาตรฐานแบ่งเป็น 2 ส่วนหลัก คือ IEC 61439-1 กฎทั่วไป และ IEC 61439-2 สำหรับตู้ควบคุมกำลัง (power switchgear and controlgear assemblies) ซึ่งเป็นส่วนที่โรงงานอุตสาหกรรมไทยพบมากที่สุด นอกจากนี้ยังมีส่วนขยายสำหรับตู้ที่คนที่ไม่ใช่ช่างเข้าถึงได้ (-3) และตู้สำหรับไซต์ก่อสร้าง (-5) อีกด้วย ตู้ Motor Control Center (MCC) ตู้หนึ่งในสายการผลิต การตรวจรับตาม IEC 61439 ช่วยยืนยันว่าอุณหภูมิภายใน ความแข็งแรงเชิงกล และระยะฉนวน อยู่ในเกณฑ์ที่ออกแบบไว้จริง (ภาพ: Wikimedia Commons) ขั้นตอนที่ 1: กำหนดด้วยลบและกระแสใช้งานจริง (Rating and Duty) จุดเริ่มต้นของการออกแบบที่ถูกต้องคือการกำหนดค่ากระแสใช้งานให้สอดคล้องกับโหลดจริง ไม่ใช่เลือกเทอร์มินัลใหญ่สุดแล้วคิดว่าปลอดภัย ค่าที่ต้องระบุให้ครบได้แก่: Rated current (InA): กระแสของแถววงจร (circuit) และของตู้ทั้งตู้ พร้อมข้อมูลว่ากำหนดที่กระแสกระจายหรือกระแสวงจรหลักRated diversity factor (RDF): ตัวคูณที่บอกว่าโหลดทั้งหมดจะพร้อมกันกี่เปอร์เซ็นต์จริง เช่น 0.7 หมายถึงออกแบบให้ทน 70% ของผลรวมกระแสพร้อมกัน ค่านี้ต้องระบุบน nameplate ของตู้Rated peak withstand current (Ipk): ค่ากระแสความเค้นสั้นที่ตู้ต้องทนได้ ปกติกำหนดเป็นสัดส่วนของกระแสลัดวงจร เช่น n = 10 หรือ 20…









