วงจรไฟฟ้าเฟสเดียวที่ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ไม่ได้กินไฟมากนั้น
ประกอบด้วยสายไฟอย่างน้อยสองเส้นคือเส้น
line
(เส้นที่มีไฟที่ตรวจได้ด้วยการใช้ไขควงเช็คไฟ
จะเห็นหลอดไฟสว่าง)
และเส้น
neutral
(เส้นที่ไม่มีไฟ
ที่เมื่อใช้ไขควงเช็คไฟตรวจ
หลอดไฟจะไม่ติด)
และในบางอุปกรณ์นั้นจะมีสายไฟเส้นที่สามคือสายดิน
สวิตช์ตัดไฟส่วนใหญ่ที่ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดเล็กทั่วไปนั้น
มักจะเป็นสวิตช์ที่ตัดไฟเพียงเส้นเดียว
และเพื่อให้ปลอดภัยด้วยแล้ว
สายที่ถูกตัดไฟนั้นต้องเป็นเส้น
line
(รูปที่
๑)
เพราะถ้าไปตัดเส้น
neutral
เมื่อใด
กระแสไฟฟ้าจะสามารถไหลเข้าตัวอุปกรณ์ได้ถ้าหากมีเส้นทางอื่นให้ไฟฟ้าไหลออก
(เช่นไหลผ่านทางตัวคนหรือโครงสร้างนำไฟฟ้าที่สัมผัสกับตัวอุปกรณ์)
ทำให้เกิดอันตรายขึ้นได้
รูปที่
๑ สำหรับสวิตช์ตัดไฟที่ตัดไฟเพียงเส้นเดียวนั้น
สวิตช์นั้นควรตัดไฟที่สาย
line
(รูปซ้าย)
เพราะถ้าไปตัดไฟที่สาย
neutral
(ดังรูปขวา)
ถ้าหากมีเส้นทางอื่นให้ไฟฟ้าไหลได้
อุปกรณ์ไฟฟ้าก็จะมีไฟฟ้าไหลผ่านได้แม้ว่าจะไม่ได้เปิดสวิตช์
แต่สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าบ้านเราที่ยังมีการใช้ปลั๊กตัวผู้ชนิดสองขาแบนกันอยู่นั้น
แถมเกือบทั้งหมดยังเป็นชนิดที่ขาทั้งสองข้างมีขนาดเท่ากัน
มันก็เลยทำให้สามารถสลับเสียบซ้าย-ขวาได้
ทำให้สายไฟที่ปลั๊กไฟนั้นตัดวงจรอาจเป็นสาย
line
หรือ
neutral
ก็ได้
(ขึ้นอยู่กับการเสียบปลั๊ก)
ด้วยเหตุนี้เวลาที่ไม่ใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า
(หรือเมื่อต้องซ่อม)
เขาจึงบอกให้ต้องถอดปล๊กก่อน
(อันที่จริงมันก็มีปลั๊กตัวผู้สองขาแบนชนิดที่ขาสองข้างกว้างไม่เท่ากัน
ซึ่งต้องใช้กับปลั๊กตัวเมียที่มีร่องกว้างไม่เท่ากันด้วย
ทำให้ไม่สามารถสลับขาเสียบปลั๊กได้)
เหตุที่เกิดตั้งแต่เมื่อวันจันทร์ที่ผ่านมาก็คือเกิดปัญหาฟิวส์ของระบบควบคุมอุณหภูมิ
furnace
ขาด
อันเป็นผลจากการมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสูงเกินไป
และในขณะเดียวกันก็พบว่าเกิดปัญหาอุณหภูมิของ
reactor
เพิ่มขึ้นสูงผิดปรกติ
ซึ่งเมื่อเปิด furnce
(เป็น
tube
furnace วางในแนวตั้ง)
ออกตรวจก็พบว่าขดลวดความร้อนที่อยู่ในร่อง
(ที่ขอบมีการสึกหรอ)
ที่ผนังของ
furnace
นั้นสัมผัสกับกับ
reactor
(ความร้อนสูงจนตัวขดลวดหลอมติดกับ
reactor
ที่ทำจาก
stainless
steel ตรงจุดสัมผัส)
และเมื่อได้ทำการแก้ปัญหาการสัมผัสกันระหว่างขดลวดความร้อนกับตัว
reactor
ก็ได้ทำการทดสอบระบบด้วยการเปิดฝา
furnace
ทิ้งไว้
เปิดไฟเข้าระบบ แต่ตั้งค่า
voltage
ขาออกจาก
variac
(ที่คุมความต่างศักย์ของกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับขดลวดความร้อน)
ให้เป็นศูนย์
ซึ่งในสภาพเช่นนี้ไม่ควรจะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด
แต่สิ่งที่พบก็คือกลับมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวดจนทำให้ขดลวดร้อนแดง
นั่นแสดงว่ายังมีจุดรั่วไหลอยู่ที่ใดที่หนึ่งสักแห่ง
และเป็นจุดที่กระแสไฟฟ้านั้นต้องเดินทางผ่านขดลวดความร้อนด้วย
การตรวจสอบกระทำด้วยการใช้มัลติมิเตอร์วัดความต้านทานระหว่างขั้วต่อสายไฟและผนังของ
furnace
ที่เป็นโลหะ
ซึ่งถ้าหากกระแสไฟฟ้าไม่มีการรั่วไหลผ่านในเส้นทางนี้
ค่าความต้านทานที่วัดได้ควรมีค่าเป็นอนันต์
แต่กลับพบว่าสามารถวัดค่าความต้านทานได้
นั่นแสดงว่ามีจุดรั่วไหลที่ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดรั่วไหลผ่านทางผนัง
furnace
ลงไปยังโครงที่ทำการติดตั้ง
(โชคดีที่โครงมีการต่อสายดินเอาไว้)
จึงได้ทำการรื้อ
furnace
เพื่อตรวจสอบขั้วต่อสายไฟจากภายนอกเข้าไปยังขดลวดความร้อนภายใน
และในที่สุดก็ได้พบกับต้นตอของปัญหา
คือแหวนเซรามิกที่เป็นฉนวนไฟฟ้าตัวในแตกหักและร่วงหล่น
ทำให้ตัวนอตที่เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายภายนอกไปยังขดลวดความร้อนที่อยู่ภายในสัมผัสกับผนัง
furnace
รูปที่
๒
ตรงรูร้อยนอตที่เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายภายนอกไปยังขดลวดความร้อนที่อยู่ภายใน
จะมีแหวนซรามิกสองชิ้นประกบเข้าด้วยกันที่ทำหน้าที่เป็นฉนวนไฟฟ้าแยกกั้นระหว่างตัวนอตกับผนังโลหะด้านนอกของตัว
furnace
รูปที่
๓ แหวนเซรามิกที่เป็นฉนวนไฟฟ้าด้านที่ต่อเข้ากับขดลวดความร้อน
(ด้านใน
furnace)
รูปที่
๔ แหวนเซรามิกที่เป็นฉนวนไฟฟ้าด้านที่ต่อเข้ากับระบบจ่ายไฟ
(ด้านนอก
furnace)
รูปที่
๕ ผังวงจรระบบไฟฟ้าของ
furnace
ที่มีปัญหา
เหตุการณ์นี้
สำหรับผู้ที่ไม่ได้อยู่ในเหตุการณ์แล้วคงคิดว่ามันเป็นเรื่องง่าย
ๆ แต่สำหรับในสภาพการณ์จริงกับระบบการทดลองจริง
เราหมดเวลาไปเกือบ ๔
วันในการระบุต้นตอของปัญหาและจัดการแก้ไข
แต่สิ่งสำคัญที่เชื่อว่าสมาชิกของกลุ่มแต่ละคนที่เข้ามาร่วมแก้ปัญหาได้เรียนรู้ก็คือ
การตั้งสมมุติฐานและการตรวจสอบสมมุติฐาน
เพราะการเรียนรู้การแก้ปัญหาที่ดีที่สุดนั้นคือการได้ลงมือทำกับเหตุการณ์จริง
เหตุการณ์เรื่องขดลวดความร้อนสัมผัสกับ
reactor
เคยมีบันทึกไว้ก่อนหน้านี้ใน
Memoir
ปีที่
๗ ฉบับที่ ๙๗๗ วันพฤหัสบดีที่
๒๓ เมษายน ๒๕๕๘ เรื่อง
"ระวังอย่าให้ขดลวดความร้อนสัมผัสกับ reactor (การทำวิทยานิพนธ์ภาคปฏิบัติ ตอนที่ ๗๐)"
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น