อ.โสภณ มหาเจริญ
รายวิชา
งานไฟฟ้าเบื้องต้นสาหรับครูอุตสาหกรรมศิลป์ บทที่ 2 เรื่อง ไฟฟ้าในชีวิตประจาวัน
วัตถุประสงค์ 2.1 เพื่อให้ผ้เู รียนเข้าใจวงจรที่สาคัญของเครื่องใช้ไฟฟ้าประจาบ้าน 2.2 เพื่อให้ผ้เู รียนสามารถ ตรวจซ่อมเครื่องใช้ไฟฟ้าเบื้องต้นได้ วัตถุประสงค์เชิงพฤติกรรม - นักศึกษาใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าอย่างถูกวิธี -นักศึกษาสามารถซ่อม / เปลี่ยนอะไหล่เครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อให้กลับมาใช้ งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ไฟฟ้าในชีวิตประจาวัน • ไฟฟ้าเป็นสิ่งที่จาเป็นและมีอิทธิพลมากในชีวติ ประจาวันของเราตลอดเวลา เราสามารถนาไฟฟ้ามาใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น ด้านแสงสว่าง ด้าน ความร้อน ด้านพลังงาน ด้านเสียง • การใช้ประโยชน์จากไฟฟ้าก็ต้องใช้อย่างระมัดระวัง ต้องเรียนรู้การใช้ท่ถี ูกวิธี ต้องรู้วิธีการป้องกันที่ถูกต้อง ในที่น้ีจะขอกล่าวถึงประเภทของไฟฟ้า และ อุปกรณ์ไฟฟ้าในชีวิตประจาวันที่ควรจะรู้จัก
1. ไฟฟ้ากระแสตรง
1. ไฟฟ้ากระแสตรง (direct current) หมายถึง กระแสไฟฟ้า ที่มีทิศทางไหลไปในทิศทางเดียวเสมอคือไหลจากขั้วบวกไปสู่ขั้ว ลบ (กระแส สมมุติ) กระแสจะไหลจากแหล่งกาเนิดไฟฟ้าผ่าน ตัวนาเข้าไปทางานยังอุปกรณ์ไฟฟ้าแล้วไหล กลับแหล่งกาเนิด โดยไม่มีการไหลกลับขั้วจากลบไปบวก แหล่งจ่ายกาลังไฟฟ้า กระแสตรง คือ แหล่งพลังงานไฟฟ้าที่ไม่มีการเปลี่ยนทิศ ทางการไหลของกระแสในช่วงการจ่าย เช่น แบตเตอรี่และแผง เซลล์แสงอาทิตย์ ฯลฯ
2. ไฟฟ้ากระแสสลับ 2. ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current) หมายถึง ไฟฟ้ากระแส ที่มีทิศทางการเคลื่อนที่สลับกัน โดยกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในขดลวด ตัวนาของเครื่องกาเนิดไฟฟ้า กระแสสลับซึ่งมีอยู่3ชนิดคือ ไฟฟ้า กระแสสลับ เฟสเดียว สองเฟส และสามเฟส ในปัจจุบันนิยมใช้เพียง 2 ชนิดเท่านั้น คือ กระแสไฟฟ้าสลับเฟสเดียวกับสามเฟส
แหล่งจ่ายกาลังไฟฟ้ากระแสสลับ คือ แหล่งพลังงานไฟฟ้าที่มีการ เปลี่ยนทิศทางการไหลของกระแสในช่วงการจ่ายเป็น ระยะๆ กระแสสลับที่แท้จริงมีลักษณะเป็นรูปคลื่นที่ความถี่ 50 Hz หรือ 60 Hz เช่น ไฟฟ้าจากระบบสายส่งการไฟฟ้า
อุปกรณ์ไฟฟ้าในชีวิตประจาวันที่ควรรู้จัก
1.เมนสวิตช์ เมนสวิตช์ (Main Switch) หรือ สวิตช์ประธาน เป็นอุปกรณ์หลักที่ใช้ สาหรับ ตัดต่อวงจรของสายเมน เข้าอาคาร กับสายภายใน ทั้งหมด เป็น อุปกรณ์สับปลด วงจรไฟฟ้าตัวแรก ถัดจากเครื่องวัดหน่วยไฟฟ้า (มิเตอร์) ของการนาไฟฟ้า เข้ามาในบ้าน เมนสวิชต์ประกอบด้วย เครื่องปลดวงจร (Disconnecting Means) และ เครื่องป้องกันกระแสเกิน (Overcurrent Protective Device) หน้าที่ ของเมนสวิตช์ คือ คอยควบคุมการใช้ไฟฟ้า ให้เกิดความปลอดภัย ใน กรณีท่ี เกิดกระแสไฟฟ้าเกิน หรือ เกิดไฟฟ้าลัดวงจร เราสามารถสับ หรือปลดออกได้ทันที เพื่อตัดไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลเข้ามายังอาคาร
2.เบรกเกอร์ หรือ สวิชต์อัตโนมัติ หมายถึง อุปกรณ์ท่ีสามารถใช้สับ หรือปลด วงจรไฟฟ้าได้โดยอัตโนมัติ โดยกระแสลัดวงจร นั้น ต้องไม่เกินขนาดพิกัด ในการตัดกระแส ลัดวงจรของเครื่อง (IC)
3. ฟิวส์ เป็นอุปกรณ์ป้องกัน กระแสไฟฟ้าเกินชนิดหนึ่ง โดย จะตัดวงจรไฟฟ้าอัตโนมัติ เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหล เกินค่าที่กาหนด และเมื่อฟิวส์ทางานแล้ว จะต้อง เปลี่ยนฟิวส์ใหม่ ขนาดพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (IC) ของฟิวส์ต้องไม่ต่ากว่าขนาดกระแสลัดวงจรที่ ผ่านฟิวส์
• 4. เครื่องตัดไฟรั่ว หมายถึง สวิชต์อัตโนมัติท่ี สามารถปลดวงจรได้อย่างรวดเร็ว ภายใน ระยะเวลาที่กาหนด เมื่อมีกระแสไฟฟ้ารั่วไหลลง ดินในปริมาณที่มากกว่าค่าที่กาหนดไว้ เครื่องตัด ไฟรั่วมักจะใช้เป็นอุปกรณ์ป้องกันเสริมกับระบบ สายดิน เพื่อป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าดูด กรณี เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้มีไฟรั่วเกิดขึ้น
5. สายดิน คือสายไฟเส้นที่มีไว้เพื่อให้เกิด ความปลอดภัยต่อการใช้ไฟฟ้า ปลายด้าน หนึ่งของสายดิน จะต้องมีการต่อลงดิน ส่วน ปลายอีกด้านหนึ่ง จะต่อเข้ากับวัตถุหรือ เครื่องใช้ไฟฟ้า ที่ต้องการให้มีศักย์ไฟฟ้าเป็น ศูนย์เท่ากับพื้นดิน
6. เต้ารับ หรือปลั๊กตัวเมีย คือ ขั้ว รับสาหรับหัวเสียบ จาก เครื่องใช้ไฟฟ้า ปกติเต้ารับจะติด ตั้งอยู่กับที่ เช่น ติดอยู่กับผนัง อาคาร เป็นต้น
7. เต้าเสียบ หรือปลั๊กตัวผู้ คือ ขั้ว หรือหัวเสียบจากเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อ เสียบเข้ากับเต้ารับ ทาให้สามารถใช้ เครื่องใช้ไฟฟ้านั้นได้
• 8. เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 1 หมาย ถึง เครื่องใช้ไฟฟ้า ทั่วไปที่มีความหนาของฉนวนไฟฟ้าเพียงพอ สาหรับ การใช้งานปกติเท่านั้น โดยมักมีเปลือกนอก ของ เครื่องใช้ไฟฟ้าทาด้วยโลหะ เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทนี้ ผู้ผลิตจาเป็นจะต้องมีการต่อสายดินของอุปกรณ์ไฟฟ้า เข้ากับส่วนที่เป็นโลหะนั้น เพื่อให้สามารถต่อลงดิน มายังตู้เมนสวิชต์ โดยผ่านทางขั้วสายดินของ เต้าเสียบ-เต้ารับ
การแยกประเภทเครื่องใช้ไฟฟ้า ตามการป้องกันอันตรายจากไฟฟ้า : มาตรฐาน IEC 60536
9. เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 2 หมายถึง เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีการหุ้มฉนวน ส่วนที่มีไฟฟ้า ด้วยฉนวนที่มีความหนาเป็น 2 เท่าของความ หนาที่ใช้สาหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วๆ ไป เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทนี้ไม่จาเป็นต้องต่อสายดิน การแยกประเภทเครื่องใช้ไฟฟ้า ตามการป้องกันอันตรายจากไฟฟ้า : มาตรฐาน IEC 60536
10. เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 3 หมายถึง เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้กับแรงดันไฟฟ้า กระแสสลับไม่เกิน 50 โวลต์ เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทนี้ไม่ต้องมีสายดิน การแยกประเภทเครื่องใช้ไฟฟ้า ตามการป้องกันอันตรายจากไฟฟ้า : มาตรฐาน IEC 60536
ความหมายของฉนวน ฉนวนมูลฐาน (Basic Insulation) : ฉนวนส่วนที่จาเป็นอันดับแรกสาหรับหุ้ม ส่วนที่มีไฟฟ้า เพื่อป้องกันไฟฟ้าดูด ฉนวนเพิ่มเติม (Supplementary Insulation) : ฉนวนที่แยกโดยอิสระ เพิ่มเติมจากฉนวนมูลฐาน เพื่อให้ยังคงสามารถป้องกันไฟฟ้าดูด ในกรณีท่ี ฉนวนมูลฐานชารุด ฉนวนสองชั้น (Double Insulation) : ฉนวนที่ ประกอบด้วยฉนวนมูลฐานและฉนวนเพิ่มเติม ฉนวนเสริม (Reinforced Insulation) : ฉนวนเนื้อเดียวหรือ ฉนวนหลายๆ ชั้น ที่สามารถป้องกันไฟฟ้าดูดได้เทียบเท่าฉนวนสองชั้น
• เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทที่ต้องมีสายดิน เครื่อง ใช้ไฟฟ้ารวมทั้งอุปกรณ์ติดตั้งทางไฟฟ้าที่มีโครงหรือเปลือก หุ้มเป็นโลหะ ซึ่งบุคคลมีโอกาสสัมผัสได้ ต้องมีสายดิน เช่น ตู้เย็น, เตารีด, เครื่องซักผ้า, หม้อหุงข้าว, เครื่องปรับอากาศ, เตาไมโครเวฟ , กระทะไฟฟ้า, กระติกน้าร้อน, เครื่องทาน้าร้อนหรือน้าอุ่น, เครื่อง ปิ้งขนมปัง เป็นต้น เราเรียกครื่องใช้ฯ เหล่านี้ว่าเป็น เครื่องใช้ไฟฟ้า ประเภท 1
เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภทที่ไม่ต้องมีสายดิน - เครื่องใช้ไฟฟ้าประเภท 2 ซึ่งมีสัญลักษณ์ หรือมี เครื่องหมาย (ควรใช้ไขควงลองไฟทดสอบ ถ้ามีสัญลักษณ์ประเภท 2 แต่ยังมีไฟรั่วก็แสดงว่าผู้ผลิตนั้นผลิตไม่ได้มาตรฐาน และจาเป็นต้อง มีสายดิน) ตัวอย่างของเครื่องใช้ฯ ประเภท 2 เช่น วิทยุ, โทรทัศน์, พัด ลม เป็นต้น
• เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้กับแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 50 โวลต์ โดยต่อ จากหม้อแปลงชนิดพิเศษที่ได้ออกแบบไว้เพื่อความปลอดภัย เช่น เครื่องโกนหนวด, โทรศัพท์ เป็นต้น
สรุปประจาบท • ไฟฟ้ากระแสตรง (direct current : DC) คือการเคลื่อนที่ของอิเลคตรอนมีทิศทางการไหลใน ทิศทางเดียวจากขั้วลบไปยังขั้วบวก เช่นแบตเตอรี่รถยนต์ 24 volt ถ่านไฟฉาย 1.5 volt • ไฟฟ้ากระแสสลับ (alternating current: AC) เป็นการเคลื่อนที่ของอิเลคตรอนมีทิศทางไหล กลับไปกลับมาตลอดเวลา โดยการเคลื่อนที่ประจุไฟฟ้าบวกและลบสลับกันในตัวนาสาย เช่น ไฟฟ้าตามบ้าน220 โวลต์ 50 เฮิรตซ์ • การแยกประเภทเครื่องใช้ไฟฟ้า ตามการปัองกันอันตรายจากไฟฟ้า : มาตรฐาน IEC 60536 โดย ใช้วิธีการป้องกันด้วยการต่อสายดิน • อุปกรณ์ในงานไฟฟ้า แบ่งเป็น ชุดเบรกเกอร์ตัดกระแสไฟฟ้าเมื่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้แก่ ฟิวล์ เบรกเกอร์ และอุปกรณ์ควบคุมการไหลของกระแสไฟฟ้าเช่นสวิชต์ และปลั๊กไฟเพื่อในต่อวงจรไฟฟ้า กับเครื่องใช้ไฟฟ้า
แบบฝึกหัด 1. 2. 3. 4. 5.
อุปกรณ์ไฟฟ้าหมายถึงอะไร พร้อมยกตัวอย่างมา 3 ชนิด เครื่องใช้ไฟฟ้าหมายถึงอะไร พร้อมยกตัวอย่างมา 5 ชนิด จงเขียนสัญลักษณ์ของเซลล์ไฟฟ้า ความต้านทาน และสายไฟฟ้า ฟิวส์มีก่ีชนิด แต่ละชนิดสามารถนาไปใช้ทาอะไรบ้าง สะพานไฟทาหน้าที่อะไร