ระบบไฟฟ้า 1 เฟส กับ ระบบ ไฟฟ้า 3 เฟส มีกี่ โวลต์ ต่างกันแค่ไหน?
เคยสงสัยกันหรือไม่ว่า ระบบ ไฟฟ้า 1 เฟส และ 3 เฟส แตกต่างกันอย่างไร แล้วต้องใช้แบบไหน เพื่อให้อาคารและบ้านเรือนที่คุณกำลังอาศัยหรือใช้ทำกิจการอยู่ มีกระแสไฟฟ้า ที่คงที่เพียงพอ ไม่ประสบปัญหาที่พบเจออยู่บ่อยครั้ง อย่างเช่น ไฟตก ไฟดับ หม้อแปลงระเบิด ซึ่งกระทบชีวิตประจำวันของเราเป็นอย่างมากเมื่อไม่มีไฟฟ้าใช้งาน ซึ่งในปัจจุบันโรงงานอุตสาหกรรม และ คลังสินค้า มีข้อกำหนดการออกแบบไฟฟ้าที่แตกต่างกันเมื่อเทียบกับครัวเรือนทั่วไป ระบบไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรมได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น จะใช้ระบบไฟฟ้า 3 เฟส เพราะภายในอาคาร หรือโรงงานจะมีการเดินสายไฟรอบตัวอาคาร ที่มากกว่า ระบบไฟฟ้า 1 เฟส ที่ใช้กับในบ้านเรือนทั่วไป แล้วแต่ละเฟสมีกระแสไฟฟ้ากี่โวลต์ มีระบบการทำงานอย่างไร บทความนี้มีคำตอบ
| เลือกอ่านตามหัวข้อ |
ระบบไฟฟ้า 1 เฟส (Single-Phase)
การใช้งานระบบ ไฟฟ้า 1 เฟส
ไฟฟ้า 1 เฟส เป็นระบบระบบไฟฟ้าที่เราใช้กันทั่วไปในครัวเรือน ที่อยู่อาศัย โดยหลอดไฟและเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านส่วนใหญ่จะใช้ไฟฟ้ากระแสสลับ 1 เฟส แบบ 2 สายและ ไฟฟ้า1 เฟส มีแรงดันอยู่ที่ 220 โวลต์ ทำให้มีค่าใช้จ่ายและในการติดตั้งและค่าอุปกรณ์ไม่สูงมาก
แรงดันไฟฟ้า
ในประเทศส่วนใหญ่ ระบบไฟฟ้าเฟสเดียวมีแรงดันไฟฟ้า 120 โวลต์ หรือ 230 โวลต์ และมีความถี่ที่ 50Hz ขึ้นอยู่กับภูมิภาค กระบวนการทำงานของ ระบบไฟฟ้า 1 เฟส กำลังไฟฟ้าจะถูกส่งโดยใช้ สายทั้ง 2 เส้น จะเป็น “สายไฟ 1 เส้น” และ “สายนิวทรอล 1 เส้น” สายไฟ จะทำหน้าที่นำ กระแสไฟฟ้าสลับ AC (หรือที่ย่อมาจาก Alternating current) จากแหล่งพลังงาน ในขณะที่ สายนิวทรอล จะทำหน้าที่เป็นเส้นทางกลับของกระแสไฟฟ้า ทำให้เกิดพลังที่ส่งไปยังจุดหมาย
ข้อจำกัดในการใช้งานระบบ ไฟฟ้า 1 เฟส
ข้อจำกัดอย่างหนึ่งของระบบ ไฟฟ้า 1 เฟส คือไม่เหมาะสำหรับ สถานที่ ที่ใช้กระแสไฟในปริมาณที่มาก อย่างเช่น อุตสาหกรรมที่มีการใช้งานเครื่องจักรหรือมอเตอร์ที่ใช้ต้องกำลังไฟที่สูง ในงานดังกล่าว โดยทั่วไปจะใช้เป็น ระบบ ไฟฟ้า 3 เฟส ซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าที่มากกว่า
การเดินสายไฟระบบ ไฟฟ้า 1 เฟส
การเดินสายไฟ แบบ 1 เฟส จะประกอบด้วย สายไฟทั้งหมด 2 เส้น แบ่งเป็น สายไฟ 1 เส้น และ สายนิวทรอล 1 เส้น
- สายหนึ่งจะเป็นสายที่กระแสไฟฟ้าไหลอยู่ เรียกอีกอย่างว่า “สายไฟ” (Current line) ลำเลียงไปยังจุดหมายเพื่อให้เกิดพลังงานที่ใช้ประโยชน์ได้
- ส่วนอีกสายจะเป็นสายที่เดินไว้ แต่ไม่มีกระแสไฟ เรียกอีกอย่างว่า “สายนิวทรอล” (Neutral line) ดังที่เห็นปลั๊กไฟได้ทั่วไปตามบ้านและครัวเรือนต่างๆที่มีสองช่องก็เพื่อให้กระแสไฟฟ้าครบวงจร
- ส่วนปลั๊กที่มีสามช่อง จะเป็นส่วนของ”สายดิน” (Ground ) เพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลลงดินเวลาเกิดไฟรั่ว
ระบบ ไฟฟ้า 3 เฟส (Three-Phase)
การใช้งานระบบ ไฟฟ้า 3 เฟส
ระบบนี้เหมาะใช้อุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่และอาคารพาณิชย์ ที่ต้องใช้ไฟฟ้าจ่ายพลังงานให้ กับเครื่องจักรโรงงาน อุปกรณ์อุตสาหกรรมในการก่อสร้าง ที่มีความต้องการใช้กำลังไฟมาก สามารถรองรับกระแสไฟได้สูงกว่าและจ่ายไฟได้เสถียรกว่าเมื่อเทียบกับระบบ 1 เฟส จึงนิยมนำระบบไฟฟ้า 3 เฟสมาใช้ในโรงงานและคลังสินค้ามากกว่าการใช้งานในครัวเรือน เป็นระบบไฟฟ้าที่คุ้มค่าสำหรับ โรงงาน และ คลังสินค้า แต่ส่วนการติดตั้งของระบบนี้ก็จะมีราคาสูงกว่าเนื่องจากมีทั้งค่าติดตั้งและค่าประกันไฟฟ้า ที่ต้องจ่าย
แรงดันไฟฟ้า
ในประเทศส่วนใหญ่ ระบบไฟฟ้าสามเฟสมีแรงดันไฟฟ้า 208 โวลต์ หรือ 480 โวลต์ และมีความถี่ที่ 50Hz ขึ้นอยู่กับภูมิภาค กระบวนการทำงานของ ระบบไฟฟ้า 3 เฟส เป็นรูปแบบหนึ่งของการจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่ใช้กันทั่วไปในเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่ โดยจะใช้สายไฟทั้งหมด 4 เส้น ประกอบไปด้วย “สายไฟ 3 เส้น” และ “สายนิวทรอล 1 เส้น” สายไฟจะทำหน้าที่นำ ส่งคลื่นไฟฟ้ากระแสสลับ AC (หรือที่ย่อมาจาก Alternating current) แบบที่หักล้างกัน 120 องศาเป็นหนึ่งวงจร จากแหล่งพลังงาน ในขณะที่ สายนิวทรอล จะทำหน้าที่เป็นเส้นทางกลับของกระแสไฟฟ้า แล้วกระจายไฟไปตามจุดต่างๆในอาคาร
ข้อจำกัดในการใช้งานระบบ ไฟฟ้า 3 เฟส
หลักการทำงานของระบบไฟฟ้า 3 เฟส นั้นจะไม่สามารถนำมาใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าแต่ละชิ้นได้โดยตรง เหมือนระบบ 1 เฟส แต่เป็นการนำไฟฟ้า 3 เฟสมาแบ่งแยกให้เป็นระบบไฟฟ้า 1 เฟส 3 ชุด แล้วกระจายไปตามจุดต่างๆ ที่มีการใช้ไฟฟ้า เป็นการเฉลี่ยการใช้ไฟฟ้า และอาจจะยุ่งยากในขั้นตอนการติดตั้งกว่าระบบ 1 เฟส เพราะ จำเป็นที่จะต้องมีช่างไฟฟ้าหรือวิศวกรไฟฟ้าผู้ที่มีความชำนาญในเรื่อง (Load Balancing) เพื่อควบคุมไฟฟ้าเฟสต่างๆ ได้อย่างเหมาะสม ถึงจะใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพอยู่ตลอดเวลาอย่างสม่ำเสมอ
การเดินสายไฟระบบ ไฟฟ้า 3 เฟส
การเดินสายไฟ แบบ 3 เฟส จะประกอบด้วย สายไฟ 4 เส้น สายไฟ 3เส้น และ สายนิวทรอล 1 เส้น
- ทั้ง 3 สายจะเป็นสายที่กระแสไฟฟ้าไหลอยู่ เรียกอีกอย่างว่า “สายไฟ” (Current line) ลำเลียงไปยังจุดหมายเพื่อให้เกิดพลังงานที่ใช้ประโยชน์ได้
- ส่วนอีก 1 สายจะเป็นสายที่เดินไว้ แต่ไม่มีกระแสไฟ เรียกอีกอย่างว่า “สายนิวทรอล” (Neutral line) ก็เพื่อให้กระแสไฟฟ้าครบวงจร
- และอีกเส้นที่จำเป็นต้องมีอยู่แล้วเมื่อติดตั้งระบบไฟฟ้า จะเป็นส่วนของ”สายดิน” (Ground ) เพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลลงดินเวลาเกิดไฟรั่ว การระบายไฟฟ้าเกิน (Overcurrent) และ ช่วยลดการระบายไฟฟ้า (Ground Fault) ที่อาจเกิดขึ้นในกรณีเครื่องมือหรืออุปกรณ์มีความเสียหายหรือขัดข้อง
จะสรุปได้ว่า ระบบ 1 เฟสเหมาะสำหรับที่อยู่อาศัยและการใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดเล็ก ในขณะที่ระบบ 3 เฟส เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมที่มีขนาดใหญ่กว่า และการใช้งานเชิงพาณิชย์ที่ต้องการความจุไฟฟ้าที่สูงขึ้น ทั้ง2แบบมีทั้งข้อดีและข้อเสียที่แตกต่างกันไป ควรเลือกติดตั้งระบบไฟฟ้าให้ถูกต้องตามกำลังไฟที่ผู้อาศัยสามารถประเมินได้จากความเหมาะสมของการใช้งานในพื้นที่นั้นๆ เพื่อความปลอดภัยต่อชีวิตและทรัพย์สินของคุณเอง
