วันจันทร์ที่ 6 มกราคม พ.ศ. 2568

ทำไมเวลาใช้ปลั๊กพ่วงควรต้องดึงสายให้สุด MO Memoir : Monday 6 January 2568

facebook กับ google เขาก็คู่ซี้กัน เวลาเราค้นหาอะไรด้วย google มันก็จะไปโผล่ใน facebook อย่างรวดเร็ว ดังนั้นถ้าใครยังเชื่อว่าประเทศนี้ไม่มีการดักล้วงข้อมูลต่าง ๆ ของเราก็ควรคิดทบทวนใหม่ได้แล้ว

ช่วงที่ผ่านมาทำการค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับอุปกรณ์ไฟฟ้า มันก็เลยมีเพจที่เกี่ยวกับงานช่างไฟฟ้าไปโผล่ใน facebook เพจหนึ่งที่โผล่มาเขาบอกว่าข้อมูลของเขาได้รับการตรวจสอบความถูกต้องแล้ว ดังนั้นสามารถแชร์ต่อได้ เนื้อหาหนึ่งที่โผล่ขึ้นมาเป็นการตอบคำถามเกี่ยวกับปลั๊กพ่วง มันมีหลายคำถาม แต่คำถามที่ผมเห็นว่าน่าสนใจและหยิบมาเป็นประเด็นสนทนาในวันนี้อยู่ในรูปที่ ๑ ข้างล่าง ลองอ่านดูเองก่อนนะครับ

รูปที่ ๑ คำถาม (Q) และคำตอบ (A) ที่นำมาเป็นประเด็นสนทนาในวันนี้

ในเพจไม่ได้บอกว่าเป็นปลั๊กพวงแบบไหน แต่ดูแล้วน่าจะเป็นแบบล้อม้วนเก็บดังรูปที่ ๒ ซึ่งผู้ขายก็ระบุไว้ชัดเจนว่าถ้าดึงสายออกมาหมดจะสามารถใช้กับกำลังไฟได้สูงสุด 3600 W แต่ถ้าสายไฟยังม้วนขดอยู่ จะสามารถรองรับกำลังไฟได้สูงสุดเพียงแค่ 2200 W มันก็เลยเกิดคำถามว่าเพราะเหตุใด

ถ้าได้อ่านคำตอบในรูปที่ ๑ แล้ว ทีนี้ลองมาพิจารณาข้อเท็จจริงดูบ้าง คำถามนั้นแม้ไม่ได้ระบุความยาวสายไฟ แต่สำหรับคนทั่วไปอ่านแล้วจะเข้าใจว่าปลักพ่วงนั้นจะม้วนเก็บหรือดึงสายไฟออกมาจนหมด ความยาวสายไฟมันก็เท่าเดิมอยู่ดี ไม่ได้เปลี่ยนแปลงอะไร คำถามนั้นถามเรื่องความแตกต่างระหว่างเวลาที่สายไฟยังคงม้วนเก็บอยู่กับเวลาที่สายไฟนั้นถูกดึงออกจากม้วนจนหมด (ความยาวมันก็คงเดิมอยู่ดี) ทำไมจึงทำให้ปลั๊กรับกำลังไฟสูงสุดได้แตกต่างกัน ไม่ได้เกี่ยวกับความยาวสายไฟว่าสั้นหรือยาว

ปัญหามันอยู่ตรงที่ "ความร้อน" ที่เกิดขึ้นในสายไฟ และการระบายความร้อนออก ความร้อน (Ploss) ที่เกิดขึ้นในสายไฟนั้นมีค่าเท่ากับผลคูณของ กระแสไฟฟ้า (I) ยกกำลังสองกับความต้านทาน (R) หรือที่รู้จักกันในสูตร Ploss = I2R ในขณะที่กำลังไฟฟ้ามีค่าเท่ากับผลคูณของกระแสไฟฟ้ากับความต่างศักย์ หรือที่รู้จักกันในสูตร P = IV 

รูปที่ ๒ ปลั๊กพ่วงแบบล้อม้วนเก็บ

ดังนั้นเมื่อโหลดเพิ่มขึ้นสองเท่า กระแสก็จะไหลผ่านสายไฟเพิ่มขึ้น 2 เท่า (เพราะความต่างศักย์คงที่) แต่ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นในสายไฟจะเพิ่มขึ้น "4 เท่า" แต่ตัวปัญหาก็คือความร้อนที่เกิดขึ้นตัวนี้

รูปที่ ๓ ปริมาณกระแสที่สายไฟรองรับได้ขึ้นอยู่กับรูปแบบการติดตั้งและจำนวนสายไฟในท่อร้อยสายไฟ (จากมาตรฐานวสท. การติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย พ.ศ. ๒๕๖๔)

ความร้อนที่เกิดในตัวนำนั้นจะบายออกสู่ภายนอกผ่านทางฉนวนหุ้ม ปริมาณกระแสที่สายไฟจะรับได้ก็ยังขึ้นอยู่กับการระบายความร้อนตรงนี้ด้วย ตัวอย่างเช่นที่นำมาแสดงในรูปที่ ๓ สายไฟขนาดเดียวกัน เดินในท่อร้อยสายไฟเหมือนกัน แต่ถ้าจำนวนสายไฟในท่อนั้นแตกต่างกันก็จะรับไฟฟ้าสูงสุดได้ไม่เท่ากัน เช่นสายขนาดพื้นที่หน้าตัด 2.5 mm2 แกนเดียว เดินในท่อร้อยสายไฟที่มีสายแบบเดียวกันรวมทั้งหมด 2 เส้น จะรับกระแสได้ 21 แอมแปร์ แต่ถ้ามี 3 เส้นเมื่อใด กระแสสูงสุดที่รับได้จะลดลงเหลือ 18 แอมแปร์ (เพราะมีแหล่งผลิตความร้อนในท่อ (ก็คือตัวสายไฟนั่นแหละ) เพิ่มขึ้น) สายไฟที่พันเป็นม้วนทับกันอยู่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสายที่อยู่ข้างในจะไม่สามารถระบายความร้อนออกได้ และถ้าระบายความร้อนออกไม่ทันเกิดความร้อนสะสม ฉนวนหุ้มสายก็จะร้อนจัดเกิดการหลอมเหลวหรือลุกติดไฟได้ดังตัวอย่างที่แสดงในรูปที่ ๔ ข้างล่าง และเมื่อถึงฉนวนหลอมจนถึงจุดที่ทำให้ตัวนำสัมผัสกันเมื่อใด ก็จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจรจนเกิดไฟลุกไหม้ได้

รูปที่ ๔ ตัวอย่างม้วนปลั๊กพ่วงแบบเก่าที่ใช้สายอ่อนแบบที่ใช้กับปลั๊กเครื่องไฟฟ้า พอเสียบเครื่องใช้ไฟฟ้าหลายตัวที่ทำให้ดึงกระแสสูง และไม่มีการดึงสายออกจากม้วนออกมาให้หมด ความร้อนที่สะสมสามารถทำให้สายไฟที่ขดอยู่ในม้วนนั้นไหม้ได้ คือถ้าดึงออกมาให้หมดก็จะไม่มีปัญหาอะไร

ที่ติดใจคือคำตอบในรูปที่ ๑ นั้น เพจนั้นบอกว่าคนตอบนั้นเป็นอาจารย์สอนวิศวไฟฟ้าที่คณะวิศวกรรมศาสตร์ในสถาบันการศึกษาแห่งหนึ่ง (ส่วนจะจริงหรือไม่ก็ไม่รู้เหมือนกัน)