การเตรียมคู่มือปฏิบัติเมื่อไฟฟ้าดับโดยไม่มีการแจ้งล่วงหน้า ตอนที่ ๑ ทำความเข้าใจระบบไฟฟ้าสำรองของโรงงาน MO Memoir : Saturday 20 June 2558

บ้านที่มีเครื่องซักผ้าฝาหน้าเคยเจอไหมครับ ถ้าระหว่างที่กำลังซักผ้าอยู่ เช่นตอนที่เครื่องกำลังหมุนไปมาโดยมีผ้าอยู่ข้างในแล้วน้ำอยู่เต็มเครื่อง แล้วอยู่ดี ๆ ไฟฟ้าก็ดับกระทันหัน ทำให้เครื่องซักผ้าหยุดการทำงาน คำถามก็คือเหตุการณ์ใดต่อไปนี้จะเกิดขึ้น

(ก) สวิตช์เปิด-ปิดเครื่องจะ reset ตัวเองไปอยู่ที่ตำแหน่งปิด ดังนั้นถ้าไฟฟ้ากลับมาเมื่อใด เครื่องก็จะยังคงปิดอยู่ (คือไม่มีไฟฟ้าจ่ายเข้าเครื่อง) เครื่องปรับอากาศบางรุ่นจะเป็นเช่นนี้ หรือ

(ข) สวิตช์เปิด-ปิดเครื่องยังคงค้างอยู่ที่ตำแหน่งเปิด ดังนั้นถ้าไฟฟ้ากลับมาเมื่อใด เครื่องก็จะเปิดการทำงานเองโดยอัตโนมัติ แบบเดียวกับพัดลม ตู้เย็น หรือโคมไฟที่กดปุ่มเปิดทิ้งไว้ ถ้าไฟฟ้าดับ พัดลม ตู้เย็น หรือโคมไฟนั้นก็หยุดการทำงาน พอไฟฟ้ากลับมาใหม่ มันก็เริ่มการทำงานใหม่ของมันเอง

และพอไฟฟ้ากลับคืนมาแล้ว ถ้าเป็นกรณี (ก) คุณก็คงต้องไปเปิดการทำงานของเครื่องใหม่ด้วยตนเอง แต่ถ้าเป็นกรณี (ข) คือถ้าเครื่องซักผ้ากลับมาอยู่ในสถานะเปิดเครื่องพร้อมเริ่มการทำงานใหม่ คำถามถัดมาก็คือ

(ค) เครื่องจะเริ่มการทำงานใหม่ด้วยตนเองได้เลย หรือเราต้องไปสั่งด้วยตนเองให้มันเริ่มการทำงาน หรือ

(ง) ขั้นตอนการซักสามารถที่จะดำเนินการต่อไปจากขั้นตอนเดิมก่อนไฟฟ้าดับ หรือว่าต้องเริ่มใหม่หมด

และถ้าไฟฟ้าดับยาวแบบไม่มีกำหนดไม่รู้ว่าจะมาเมื่อใด ในกรณีเช่นนี้ คุณจะทำอย่างไรก็ผ้าที่ค้างอยู่ในเครื่อง เช่น

(จ) หาทางนำเอาผ้าออกมา ทั้ง ๆ ที่มีน้ำค้างอยู่ในเครื่อง โดยต้องหาทางระบายน้ำที่ค้างอยู่ให้ได้ก่อน

(ฉ) ปล่อยทิ้งไว้อย่างนั้น พอไฟฟ้ากลับคืนมาใหม่ก็ค่อยว่ากัน 
 

และถ้าไฟฟ้ากลับมาแล้ว ก็อย่าลืมไปตอบคำถามข้อ (ค) และ (ง) ข้างบนด้วย

    

รูปที่ ๑ การลำเลียงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองเข้าติดตั้งในอาคารของโรงงานแห่งหนึ่งที่ได้ไปเยี่ยมชมเมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมา
  

ปลายเดือนที่แล้วผมได้มีโอกาสไปเยี่ยมโรงงานแห่งหนึ่งที่อยู่ระหว่างการทดสอบเครื่องจักร มีโอกาสได้พูดคุยกับผู้ที่ทำงานที่นั่นหลายท่าน และมีอยู่ประเด็นหนึ่งที่ผมเห็นว่ามีความเข้าใจไม่ตรงกันอยู่ (ไม่ว่าจะเป็นในหมู่วิศวกรด้วยกันหรือผู้ที่ไม่ใช่วิศวกร) นั่นคือจะเกิดอะไรขึ้นกับเครื่องจักรต่าง ๆ เมื่อเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับโดยไม่ทราบล่วงหน้า และจะเกิดอะไรขึ้นตามมากับเครื่องจักรนั้นเมื่อไฟฟ้ากลับคืนมาเหมือนเดิม
  

เพื่อให้เห็นความสำคัญของปัญหาดังกล่าว ผมจึงได้ยกภาพเหตุการณ์สมมุติ (ที่บางท่านอาจจะเคยเจอกับตนเองมาแล้วก็ได้) ที่คิดว่าทุกคน (ไม่ว่าจะใครก็ตามที่รู้จักเครื่องซักผ้าฝาหน้า) สามารถมองเห็นภาพได้ เพื่อจะได้เห็นความสำคัญของการเตรียมคู่มือปฏิบัติเมื่อเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับ ในขณะที่โรงงานกำลังทำงานอยู่ในขั้นตอนต่าง ๆ อย่างเช่นกรณีเครื่องซักผ้าฝาหน้าที่ยกมานี้ ถ้าเราเปลี่ยนเป็นเกิดไฟฟ้าดับขณะที่กำลังปั่นแห้ง ซึ่งเป็นจังหวะที่ไม่มีน้ำในเครื่อง มุมมองของคำตอบมันก็แตกต่างไปได้ ที่เขียนมาข้างบนเป็นเพียงตัวอย่างคำถามที่ผมยกขึ้นมา
  

มุมมองที่ผมให้ความเห็นต่อเขาคือมุมมองโดยสมมุติว่าผมเป็นบุคลากรฝ่ายผลิต คือทำหน้าที่ใช้งานเครื่องจักร อุปกรณ์และสาธารณูปโภคต่าง ๆ ทำการเปลี่ยนวัตถุดิบให้เป็นผลิตภัณฑ์ ในโรงงานที่ผมไปเยี่ยมชมนี้ บุคลากรที่เกี่ยวข้องกับการผลิตประกอบด้วยวิศวกรสาขาต่าง ๆ ที่ทำหน้าที่ดูแลระบบสาธารณูปโภค และนักวิทยาศาสตร์ที่ทำหน้าที่ควบคุมอุปกรณ์การผลิตเพื่อเปลี่ยนวัตถุดิบให้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ แต่ก่อนอื่นเรามาทำความรู้จักแหล่งที่มาของไฟฟ้าของโรงงานนี้ก่อน

ระบบจ่ายไฟฟ้าภายในโรงงานนั้นรับกระแสไฟฟ้ามาจาก ๒ ส่วนด้วยกันคือ

ส่วนที่ ๑ คือกระแสไฟฟ้าที่รับจากการไฟฟ้า นี่คือกระแสไฟฟ้าหลักที่โรงงานใช้

ส่วนที่ ๒ คือกระแสไฟฟ้าที่รับจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง การใช้กระแสไฟฟ้าส่วนนี้จะเกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าส่วนที่ ๑ (จากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค) ขาดหายไป

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองนั้นปรกติจะไม่เดินเครื่อง จะเริ่มเดินเครื่องก็ต่อเมื่อไฟฟ้าส่วนที่ ๑ ขาดหายไป ดังนั้นจะมีช่วงเวลาสั้น ๆ อยู่ช่วงเวลาหนึ่งที่ระบบไฟฟ้าจะมีปัญหา คือช่วงระหว่างไฟฟ้าส่วนที่ ๑ ขาดหายกับไฟฟ้าจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจ่ายชดเชยได้เต็มกำลัง (เครื่องจักรก็จำเป็นต้องใช้เวลาเร่งเครื่องบ้างจากหยุดนิ่งจนกว่าจะได้รอบการหมุนได้ที่)
  

ประเด็นหนึ่งที่ผมพบและคิดว่าเป็นปัญหาคือ ความเข้าใจเรื่องการทำงานของระบบไฟฟ้าสำรองของโรงงานที่เข้าไปเยี่ยมชม เพราะพบว่าบุคลากรของโรงงานเองมีความเข้าใจที่ไม่ตรงกันอยู่ ระหว่างสิ่งที่ออกแบบไว้และทำการติดตั้ง และสิ่งที่ผู้ใช้งานเข้าใจ คือพบว่าผู้ปฏิบัติงานส่วนหนึ่งยังมีความเข้าใจว่าตัวโรงงานนั้นมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองที่จ่ายไฟฟ้าให้ได้ทั้งโรงงาน (ในความเป็นจริงเป็นเช่นนั้น) ดังนั้นแม้ว่าไฟฟ้าจะดับ (คือไม่มีไฟฟ้าส่วนที่ ๑ จากการไฟฟ้า) จ่ายเข้ามา โรงงานก็จะยังสามารถดำเนินเครื่องต่อไปได้ "เหมือนกับว่าไม่มีอะไรเกิดขึ้น" ซึ่งในความจริงนั้นมันไม่ใช่ 
   

สิ่งสำคัญที่ผมเห็นว่าผู้ปฏิบัติงานของโรงงานดังกล่าวต้องทำความเข้าใจก็คือ ระบบไฟฟ้าสำรองนั้นทำงานอย่างไร เพราะมันส่งผลต่อสิ่งที่ผู้ใช้งานต้องลงมือปฏิบัติเมื่อเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับ (ตรงนี้ผมเห็นว่าผู้ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการผลิตไม่ควรมีข้ออ้างว่าไม่จำเป็นต้องรู้เพราะไม่ใช่วิศวกร หรือไม่ใช่วิศวกรไฟฟ้า) ตรงจุดนี้เราอาจต้องพิจารณารูปแบบการรับไฟฟ้าของอุปกรณ์/เครื่องจักรต่าง ๆ ว่ามีการรับไฟฟ้าในรูปแบบใด ซึ่งในกรณีนี้พอจะแยกได้เป็น ๒ รูปแบบ (ถ้าในความเป็นจริงมีมากกว่านี้ก็ขอให้พิจารณาเพิ่มเติมเข้าไปด้วย) ดังนี้

รูปแบบที่ ๑ อุปกรณ์ไฟฟ้าดึงไฟฟ้าจากแหล่งสำรองไฟ (เช่นดึงจากระบบ UPS - uninterrupted power supply ที่เป็นระบบแบตเตอรีสำรองไฟฟ้า) โดยระบบ UPS นี้รับไฟฟ้าจากระบบจ่ายไฟฟ้าของโรงงานอีกทีหนึ่ง รูปแบบนี้มักจะเป็นรูปแบบที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ (เช่นคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์ควบคุม ฯลฯ) ใช้นั้น อุปกรณ์ไฟฟ้าจะไม่รับรู้ถึงการหายไปของไฟฟ้าจากส่วนที่ ๑ (ส่วนที่รับมาจากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค) เพื่อให้เห็นภาพก็ขอยกตัวอย่างบ้านที่มีถังพักน้ำแล้วสูบน้ำจากถังพักไปใช้ น้ำประปาที่ไหลเข้าถังจะไหลอ่อน ไหลแรง หรือไม่ไหลเลยนั้น ผู้ใช้น้ำในบ้านจะไม่รู้สึก จะรู้สึกก็ต่อเมื่อน้ำในถังพักใกล้หมด หรือคอมพิวเตอร์โน๊ตบุ๊ค ที่ดึงไฟจากแบตเตอรี่ในตัวเครื่องมาใช้งาน
  

รูปแบบที่ ๒ อุปกรณ์ไฟฟ้าดึงไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าของโรงงานโดยตรง รูปแบบนี้มักเป็นกรณีของอุปกรณ์ไฟฟ้าขนาดใหญ่ (เช่นพวกมอเตอร์ต่าง ๆ) หรือเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่ไม่มีความสำคัญมาก (เช่นไฟแสงสว่าง พัดลม ฯลฯ) พฤติกรรมของอุปกรณ์เหล่านี้เมื่อเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับจะขึ้นอยู่กับว่าการออกแบบสวิตช์ปิด-เปิดนั้นเป็นอย่างไร

อุปกรณ์ไฟฟ้าธรรมดา ขนาดเล็ก (เช่นไปแสงสว่าง พัดลม) สวิตช์ปิด-เปิดจะเป็นแบบกดธรรมดา คือเมื่อกดเปิดเครื่องแล้วสวิตช์จะค้างอยู่ในตำแหน่งเปิดเครื่อง ถ้าหากเกิดไฟฟ้าดับ สวิตช์ก็จะยังคงค้างอยู่ในตำแหน่งเปิดเครื่องอยู่ (แม้ว่าตัวอุปกรณ์จะหยุดการทำงานเนื่องจากไม่มีกระแสไฟฟ้า) และเมื่อใดก็ตามที่กระแสไฟฟ้ากลับมาใหม่ (ไม่ว่าจะมาจากการไฟฟ้าหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง) อุปกรณ์ไฟฟ้านั้นก็จะกลับมาทำงานเองอีกครั้ง
  

แต่ทั้งนี้ควรมีการตรวจสอบด้วยว่า มีอุปกรณ์ไฟฟ้าตัวไหนบ้างหรือไม่ที่ถ้าหากเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับ สวิตช์ของอุปกรณ์ไฟฟ้าตัวนั้นจะยังคงค้างอยู่ในตำแหน่ง "เปิดเครื่อง" แต่เพื่อความปลอดภัย จึงควรที่จะมีการสับสวิตช์ไปยังตำแหน่ง "ปิดเครื่อง" ก่อนที่กระแสไฟฟ้าจะกลับมา ทั้งนี้เพื่อป้องกันการดึงกระแสไฟฟ้าปริมาณจากระบบเมื่อมีการจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบ เช่นอุปกรณ์พวกมอเตอร์ไฟฟ้าที่ดึงกระแสไฟฟ้ามากเมื่อเริ่มหมุน แต่พอหมุนได้แล้วจะดึงกระแสน้อยลง ในกรณีเช่นนี้ระบบไฟฟ้ามักจะสามารถจ่ายไฟฟ้าให้ได้ถ้าหากทยอยเปิดอุปกรณ์ที่มีมอเตอร์ไฟฟ้าทีละตัว แต่ไม่สามารถจ่ายไฟให้ได้ถ้าเปิดมอเตอร์ไฟฟ้าทุกตัวให้เริ่มทำงานพร้อมกัน
  

พวกตู้เย็นหรือเครื่องปรับอากาศบางรุ่นก็เช่นกัน แม้ว่าไฟฟ้าดับแต่สวิตช์ไฟจะยังคงอยู่ที่ตำแหน่งเปิดการใช้งาน อุปกรณ์เหล่านี้ควรจะต้องปิดเครื่อง (หรือถอดปลั๊กตู้เย็น) เมื่อไฟฟ้าดับ เหตุผลก็เพราะในขณะที่กำลังทำงานอยู่นั้นความดันด้านขาออกของคอมเพรสเซอร์จะสูงอยู่ และเมื่อเกิดเหตุการณ์ไฟฟ้าดับ ความดันด้านขาออกของคอมเพรสเซอร์ก็ยังคงสูงอยู่ ถ้าหากคอมเพรสเซอร์เริ่มการทำงานใหม่ในสภาพเช่นนี้ คอมเพรสเซอร์จะมีภาระงานหนักมากในการเริ่มเดินเครื่อง ทำให้อายุการใช้งานของคอมเพรสเซอร์ลดลงได้ อุปกรณ์เช่นนี้จึงมักมีการเตือนทำนองว่าหลังจากปิดเครื่องให้รอสัก ๕ นาทีจึงค่อยเปิดเครื่องใหม่ เหตุผลก็เพราะเพื่อให้ความดันด้านขาออกของคอมเพรสเซอร์ลดต่ำลง คอมเพรสเซอร์จะได้ไม่กินกระแสมากเมื่อเริ่มต้นเดินเครื่องใหม่
  

สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่กินกระแสไฟฟ้ามาก สวิตช์ปิด-เปิดมักจะมีความสามารถในการ reset ตัวเองได้ คือเมื่อเปิดเครื่องแล้วสวิตช์จะค้างอยู่ในตำแหน่งเปิดเครื่อง แต่ถ้าหากเกิดไฟฟ้าดับ สวิตช์จะกลับไปอยู่ที่ตำแหน่ง "ปิด" และค้างอยู่ที่ตำแหน่งดังกล่าว แม้ว่าจะมีกระแสไฟฟ้ากลับมาให้ใช้แล้วก็ตาม (เครื่องจักรจะไม่เดินเครื่องด้วยตนเอง ผู้ปฏิบัติงานต้องไปเริ่มเดินเครื่องใหม่ด้วยตนเอง)
  

แต่การเริ่มต้นเดินเครื่องใหม่หลังจากที่มีกระแสไฟฟ้ากลับมาให้ใช้งานใหม่นี้จะแตกต่างไปจากการเริ่มเดินเครื่องจักรเมื่อเริ่มกระบวนการทำงานตามปรกติ เพราะการเริ่มเดินเครื่องจักรก่อนเริ่มกระบวนการทำงานตามปรกตินั้นเราอาจจะเริ่มจากการที่ยังไม่มีสิ่งใด ๆ อยู่ในตัวอุปกรณ์ (เรียกว่าเริ่มทำงานจากศูนย์) แต่การเริ่มเดินเครื่องหลังเกตุการณ์ไฟฟ้าดับนั้นเราอาจมีวัตถุดิบค้างอยู่ในเครื่องจักรก่อนไฟฟ้าดับ แล้วเราต้องทำอย่างไรกับวัตถุดิบที่ค้างอยู่ในเครื่องจักรนั้นหรือไม่ก่อนที่จะเริ่มเดินเครื่องจักรเครื่องนั้นใหม่

และนี่คือที่มาของคำถามเรื่อง "เครื่องซักผ้าฝาหน้า" ที่ผมยกขึ้นมาเป็นตัวอย่าง

(ยังมีต่อตอนที่ ๒ นะครับ)