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 (P_loss) ที่เกิดขึ้นในสายไฟนั้นมีค่าเท่ากับผลคูณของ กระแสไฟฟ้า (I) ยกกำลังสองกับความต้านทาน (R) หรือที่รู้จักกันในสูตร P_loss = 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)

สายไฟยาวกี่เมตรดี (๒) MO Memoir : Thursday 20 October 2565

การเปลี่ยนแปลงจากเอกสารกระดาษมาเป็นไฟล์บันทึกในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็เลยทำให้ต้องเพิ่มจำนวนเต้ารับสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ผู้เรียนแต่ละคนนำติดตัวมาใช้เรียน และในเมื่อจำนวนเต้ารับที่ผนังมันมีน้อย แถมพื้นห้องก็ไม่เหมาะที่จะพาดสายไฟไปตามพื้น ทางออกก็เลยเป็นการห้อยลงมาจากเพดานด้วยรอกม้วนสายไฟ ที่เวลาจะใช้ทีก็ดึงมันลงมาที่โต๊ะ เวลาจะเก็บก็ค่อยให้มันม้วนเก็บขึ้นไป ห้องเรียนก็เลยดูเปลี่ยนแปลงไปจากเดิมดังรูปที่ ๑ ข้างล่าง

รูปที่ ๑ ห้องเรียนที่ไปสอนมาที่มีการใช้รอกม้วนสายไฟ

การใช้โรลหรือล้อเก็บสายไฟนี่มันก็ดีอย่าง คือช่วยให้เก็บสายไฟได้เป็นระเบียบไม่เกะกะกินที่ แต่มันก็มีข้อควรระวังในการใช้งาน (ที่ดูเหมือนว่ามักจะไม่ค่อยทำกัน) คือถ้าใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่กินกระแสมาก จำเป็นที่ต้องดึงสายไฟออกจากม้วนให้สุด เพื่อให้สายไฟระบายความร้อนออกมาได้ เพราะถ้าไม่ดึงสายไฟออกมาให้สุด ความร้อนที่สะสมในสายไฟที่ม้วนทับกันอยู่สามารถทำให้ฉนวนหุ้มสายหลอมละลายจนเกิดไฟฟ้าลัดวงจรและไฟไหม้ตามมาได้

การออกแบบห้องดูเหมือนว่าเขาต้องการให้มีเต้ารับสำหรับโต๊ะเรียนแต่ละโต๊ในห้องเรียน ก็เลยติดรอกม้วนสายไฟกระจายไปทั่วห้อง ด้วยความสงสัยว่าสายไฟมันยาวเท่าใด ก็เลยทดลองดึงมันออกมาดู เทียบกับความสูงของตัวเองแล้วความยาวสายไฟก็น่าจะอยู่ที่ประมาณ "๑๐ เมตร" (รูปที่ ๒ ในหน้าถัดไป) ในขณะที่ระยะจากรอกม้วนสายมายังโต๊ะเรียนอยู่ที่ประมาณ ๓ เมตร

ถ้าเสียบใช้แค่ iPad หรือโทรศัพท์มือถือก็คงจะไม่เป็นไรหรอก แต่ถ้าเป็นกาต้มน้ำร้อนก็คงอาจเกิดเรื่องได้

รูปที่ ๒ ความยาวสายไฟที่ดึงออกมาจนสุด

ทำไมสายดินจึงมีสองสี MO Memoir : Tuesday 5 March 2562

ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กันตามบ้านเรือนทั่วไปนั้นจะมีสายไฟฟ้าเข้าบ้านสองสาย สายหนึ่งเป็นสายที่มีไฟที่ภาษาอังกฤษเรียกว่า live (ไลฟ) หรือ line (ไลน์) ซึ่งเรียกได้ทั้งสองแบบ สายนี้ถ้าเอาไขควงเช็คไฟไปตรวจก็จะเห็นหลอดไฟติด อีกสายหนึ่งนั้นเป็นสาย neutral (นิวทรอน) ที่เป็นสายสำหรับให้ไฟฟ้าไหลได้ครบวงจร สายนี้ถ้าเอาไขควงเช็คไฟไปตรวจจะไม่เห็นหลอดไฟติด และยังมีอีกสายหนึ่งที่แต่ละบ้านต้องเดินเองก็คือสายดิน ที่ภาษาอังกฤษเรียกว่าสาย earth (อังกฤษ) หรือ ground (อเมริกา) ที่เอาไว้ป้องกันผู้คนเวลาที่เกิดการรั่วไหลของไฟฟ้าเข้าสู่ตัวโครงสร้างอุปกรณ์

รูปที่ ๑ รูปบนเป็นรูปสี ส่วนรูปล่างใช้โปรแกรม Photoscape ปรับภาพเป็น grayscale
 

ตอนที่ผมไปเรียนที่อังกฤษเมื่อ ๓๐ ปีที่แล้ว เวลาที่ซื้ออุปกรณ์ไฟฟ้ามาใช้ต้องซื้อปลั๊กตัวผู้แยกต่างหากเพื่อมาต่อเข้ากับสายไฟของอุปกรณ์ไฟฟ้า ทั้งนี้เป็นเพราะช่วงนั้น (ซึ่งเริ่มเมื่อใดก็ไม่รู้ แต่น่าจเป็นช่วงหลังสงครามโลกครั้งที่ ๒) อังกฤษอยู่ระหว่างการเปลี่ยนมาตรฐานการเดินสายไฟในอาคารซึ่งส่งผลไปถึงรูปแบบของปลั๊กตัวเมียที่ต้องเปลี่ยนไปด้วย (คือมีการใส่ฟิวส์ที่ปลั๊กตัวผู้ ทำให้ต้องเปลี่ยนปลั๊กตัวเมียให้มีขนาดใหญ่ขึ้นกว่าเดิม) ผู้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าก็เลยไม่ติดปลั๊กตัวผู้มาให้กับสายไฟ ผู้ใช้ต้องไปหาซื้อปลั๊กติดเองตามแบบที่บ้านตัวเองใช้ (ว่ายังคงใช้มาตรฐานเก่าหรือเปลี่ยนเป็นมาตรฐานใหม่แล้ว) และสิ่งหนึ่งที่ทำให้มีผู้เสียชีวิตเป็นประจำทุกปีก็คือ การต่อผิด โดยเอาสายดินนั้นไปต่อเข้ากับสาย live
 

ตามมาตรฐาน IEC60446 นั้น สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟเฟสเดียว สายที่ฉนวนมีสีเขียว-เหลืองกำหนดให้เป็นสายดิน สาย live ในฉนวนมีสีน้ำตาล และสาย neutral ให้ฉนวนมีสีน้ำเงิน (ปลั๊กตัวขวาในรูปที่ ๑) ซึ่งดูเหมือนว่าตอนนี้สายไฟในบ้านเราก็ใช้สีแบบนี้ (แต่ก่อนจะเห็นใช้สีเทากับดำ)
 

การกำหนดสายดินให้ฉนวนมีสีเขียว-เหลืองนั้นเริ่มต้นเมื่อใดก็ไม่รู้เหมือนกัน แต่ก็น่าจะไม่น้อยกว่า ๕๐ ปีมาแล้ว เพราะไปค้นพบคำถามหนึ่งที่ปรากฏใน ICI Newsletter ฉบับที่ ๒๓ ตุลาคม ค.ศ. ๑๙๗๐ (พ.ศ. ๒๕๑๓) (รูปที่ ๒) ที่มีผู้ถามว่าทำไปมาตรฐานใหม่จึงกำหนดให้สายดินมีสีเขียว-เหลือง ทั้ง ๆ ที่โลกก็ไม่ได้มีสีนี้ และทำไมสาย live จึงมีสีน้ำตาลและสาย neutral จึงมีสีน้ำเงิน

รูปที่ ๒ จาก ICI Newsletter ฉบับที่ ๒๓ ตุลาคม ค.ศ. ๑๙๗๐ (พ.ศ. ๒๕๑๓)

คำตอบที่มีผู้ตอบไว้ค่อนข้างชัดเจนดี คือตอนนั้นในแต่ละประเทศต่างใช้มาตรฐานที่ต่างกัน ทำให้สีของสายแตกต่างกันไปด้วย การเลือกสีที่ประเทศหนึ่งใช้กับสายแบบหนึ่งตามมาตรฐานของเขา แต่กลับมาระบุให้เป็นสายอีกแบบหนึ่งตามมาตรฐานสากลจะทำให้เกิดปัญหาได้ และสีที่เหลืออยู่ให้เลือกก็มีไม่มาก โดยสีน้ำเงินและน้ำตาลก็เป็นตัวเลือกไม่กี่ตัวที่เหลือง โดยปัจจัยหนึ่งที่สำคัญในการพิจารณาเลือกสีสายไฟก็คือ ควรต้องลดความผิดพลาดในการทำงานในสภาพที่มีแสงสว่างไม่มาก และต้องทำให้ "คนตาบอดสี" สามารถแยกแยะสายไฟได้
 

ด้วยเหตุนี้จึงต้องเลือกสีของสาย live และ neutral ให้ตรงข้ามกันในแง่ที่ว่าคนตาบอดสีต้องมองเห็นสีต่างกัน คือสายหนึ่งจะมีสีที่เข้มและอีกสายอื่นจะมีสีที่อ่อน ส่วนสายดินนั้นใช้ให้มันมีสองสีโดยเลือกสีที่คนตาบอดสีนั้นจะมองเห็นเป็นแถบสีเข้ม-อ่อน (สายอื่นจะเห็นเพียงสีเดียว) ตรงนี้ลองพิจารณารูปที่ ๑ ดูเอาเองก็แล้วกัน ตัวสายดินที่มีสองสีนั้นภาพอาจไม่ชัดหน่อย (เพราะขี้เกียจรื้อสายไฟ) แต่น่าจะพอมองเห็นได้ว่าเมื่อปรับภาพจากภาพสีเป็น grey scale แล้วจะมองเห็นสายดินมีสองเป็นแถบสีเข้ม-อ่อน

เมื่อต้องย้ายสายไฟจากใต้ดินมาไว้เหนือดิน MO Memoir : Wednesday 19 September 2561

ในขณะที่ในตัวเมืองเขากำลังมีการย้ายสายไฟฟ้าที่พาดตามเสาไฟฟ้าลงใต้ดิน เพื่อให้บ้านเมืองมันดูเรียบร้อยขึ้น แต่ถนนแถวบ้านผมเขากลับทำตรงข้ามกัน คือต้องย้ายสายไฟจากเดิมที่ฝังดินมาพาดเสาไว้เหนือดินแทน
 

เหตุผลก็เพราะป้องกันไม่ให้สายไฟโดนขโมยไปอีก
 

ถนนเส้นเลียบทางรถไฟสายใต้นี้สร้างเมื่อราว ๆ ๑๐ ปีที่แล้ว ตอนที่เขาสร้างทางรถไฟ (สายสีอะไรก็ไม่รู้) ระหว่างตลิ่งชันกับบางซื่อ พอสร้างใกล้เสร็จก็เจอกับน้ำท่วมใหญ่ปี ๒๕๕๔ เลยต้องมีการซ่อมแซมกันยกใหญ่ พอซ่อมแซมเสร็จก็มีโครงการทางด่วนเข้ามาอีก เรียกว่ากว่าจะได้ใช้งานได้เต็มที่ก็เมื่อราว ๆ ๒ ปีที่แล้วตอนเปิดใช้ทางด่วน แต่ตอนนี้ก็กำลังมีรายการสร้างสะพานกลับรถเพิ่มอีก จำได้ว่าถนนเส้นนี้ตอนสร้างเสร็จใหม่ ๆ มันก็มีไฟส่องสว่าง แต่ต่อมามันก็มืดไป ยังคิดว่าระบบไฟฟ้าคงมีปัญหา มาทราบทีหลังจากคุณน้าข้างบ้านตอนเจ้าหน้าที่เขามาซ่อมแซมว่า ที่ไฟมันดับไปก็เพราะสายไฟฟ้าโดนขโมย คงเป็นเพราะสายไฟมันฝังดินอยู่ แค่เปิดฝาครอบที่โคนเสาโคมไฟก็สามารถลากเอาสายไฟออกไปได้แล้ว พอเจ้าหน้าที่มาซ่อมแซมใหม่ก็เลยเปลี่ยนเป็นพาดสายเข้ากับตัวเสาโคมไฟเสียเลย (รูปที่ ๑ และ ๒) 
  

เมื่อวันจันทร์มีธุระต้องใช้สะพานลอยเดินไปตลาดที่อยู่อีกฟากของทางรถไฟ ก็เลยเพิ่งสังเกตเห็นว่าสะพานลอยก็คงจะโดนไปเหมือนกัน คือโคมไฟส่องสว่างบนสะพานลอยมันหายไปทั้งตัวโคมหลายจุด บางจุดตัวโคมก็ยังคงอยู่แต่สายถูกถอดออกไปหมด (รูปที่ ๓ - ๕)

รูปที่ ๑ ถนนเลียบทางรถไฟสายใต้ช่วงจากสะพานพระราม ๖ ไปยังสถานีรถไฟบางบำหรุ เสาโคมไฟส่องสว่างริมถนนต้องย้ายสายไฟฟ้าจากเดิมที่เดินใต้ดินมาพาดสูง (ตามแนวเส้นสีเหลือง) เพื่อป้องกันไม่ให้ถูกขโมยสายไฟไปอีก รูปนี้ถ่ายจากสะพานลอยมองไปยังด้านไปสะพานพระราม ๖

รูปที่ ๒ อีกฝั่งที่มุ่งไปยังสถานีรถไฟบางบำหรุก็ต้องทำแบบเดียวกัน

รูปที่ ๓ สะพานลอยที่เชื่อมระหว่างซอยจรัญสนิทวงศ์ ๗๕ (ซอยภาณุรังษี) ฝั่งบางพลัด กับหมู่บ้าน ส.ภาณุรังษี ฝั่งบางกรวย ก็ไม่วายโดนเข้าไปเหมือนกัน ดูเหมือนว่าจะโดนทั้งสายไฟ โคมไฟ และหลอดไฟ

ถนนสามารถทำให้การเดินทางระหว่างสองจุดที่อยู่ไกลกันนั้นกระทำได้รวดเร็วขึ้น และก็สามารถทำให้การเดินทางระหว่างสองจุดที่อยู่ใกล้กันนั้นต้องใช้เวลานานขึ้น กรณีของถนนเลียบทางรถไฟสายใต้ก็เป็นเช่นนี้ เพราะมันทำให้การเดินทางระหว่างถนนวงแหวนรอบนอกกับสะพานพระราม ๗ นั้นเร็วขึ้น แต่สำหรับชุมชนสองฟากทางรถไฟแล้ว มันตรงข้ามกัน
 

สุดซอยจรัญสนิทวงศ์ ๗๕ ฝั่งบางพลัดกับหมู่บ้าน ส.ภาณุรังษี ฝั่งบางกรวยที่อยู่ฟากตรงข้ามของทางรถไฟนั้น เดิมมีสะพานข้ามทางรถไฟเชื่อมอยู่ แต่พอมีการตัดถนนและทางรถไฟชานเมืองก็ทำให้ต้องรื้อสะพานดังกล่าวออก การเดินทางด้วยรถระหว่างสองฝั่งจากเดิมที่อยู่คนละฟากของทางรถไฟกลายเป็นต้องวิ่งรถอ้อมกันร่วม ๒ กิโลเมตร (แถมรถติดมากอีกต่างหาก) หรือแม้แต่สะพานลอยคนข้ามเองก็ตามที่มีระดับที่สูงมาก จนผู้สูงอายุ (แถวนี้มีมากซะด้วย) ลำบากที่จะใช้ แต่มันก็มีข้อดีอยู่เหมือนกันตรงที่ ทำให้การจราจรในซอยมันดีขึ้นมาก เพราะรถภายนอกไม่จำเป็นต้องใช้ซอยนี้เป็นทางลัดอีกต่อไป

รูปที่ ๔ เรียกว่าโดนถอดออกไปเกือบหมด สภาพดูแล้วไม่คิดว่าจะเป็นการซ่อมแซมหรือปรับปรุง

รูปที่ ๕ ยังมีเศษซากโคมไฟที่แตกทิ้งไว้ให้ดูเล่นบนสะพานลอยด้วย

ไม่รู้จะสอนยังไงแล้ว (๘) MO Memoir : Saturday 3 June 2560

เรื่องของสายไฟฟ้ากับตัว hot plate เนี่ย สำหรับผู้ที่ผ่านการศึกษาในระดับปริญญาตรีมาแล้ว ไม่รู้ว่าควรต้องเป็นเรื่องที่ต้องสอนกันย้ำกัน หรือว่าควรต้องรู้ด้วยตนเองว่า ฉนวนสายไฟฟ้าที่เป็นพลาสติกนั้นมันไม่ได้ทนอุณหภูมิสูงสักเท่าใดนัก ตัวสายไฟเองไม่จำเป็นต้องสัมผัสแนบกับพื้นผิวที่ร้อนโดยตรง เพียงแค่อยู่ใกล้กับบริเวณที่มีอากาศร้อนแผ่กระจายออกมาจากพื้นผิวที่ร้อนก็มีสิทธิที่จะเกิดปัญหาได้แล้ว ถ้าปัญหานั้นมันเกิดขึ้นให้เห็นทันทีทันใดหลังจากที่เปิดเครื่องใช้งานมันก็เป็นเรื่องหนึ่ง แต่ที่มักพบกันอยู่เรื่องก็คือมันมักจะเกิดหลังจากเปิดเครื่องใช้งานไปเป็นระยะเวลาหนึ่งแล้ว นานพอจนคนที่ใช้เครื่องไม่คิดว่ามันจะมีปัญหาอะไรและปล่อยเครื่องให้มันทำงานไปโดยไม่มีการดูแล (อย่างมากก็คงชะโงกหน้าไปดูว่าสารตัวอย่างที่ตั้งอยู่บน hot plate นั้นใช้การได้หรือยัง) และมักจะชอบแสดงปัญหาตอนที่ไม่มีใครอยู่เสียด้วย

รูปที่เอามาให้ดูสองรูปถ่ายเอาไว้เมื่อช่วงเช้าตรู่วันวาน เห็นในห้องแลปไม่มีใครอยู่สักคนแต่ไฟเปิดอยู่ก็เลยเดินตรวจซะหน่อย เลยได้ไปเจอกับ hot plate ที่มีคนตั้งเอาไว้ใน hood ตอนเดินผ่านครั้งแรกก็ไม่ได้สนใจอะไร แต่พอเดินผ่านอีกครั้งเห็นสายไฟมันห้อยรุงรังอยู่ก็เลยเดินเข้าไปตรวจหน่อย ก็เลยได้มีรูปมาฝากกันในวันนี้

Hot plate เป็นอุปกรณ์ที่ดึงกระแสไฟฟ้าสูง ตัวสายไฟเองถ้ามีการระบายความร้อนได้ไม่ดี ตัวฉนวนหุ้มเองก็มีสิทธิ์ที่จะเกิดการหลอมเองได้อยู่แล้ว เรื่องอุบัติเหตุจากสายไฟ hot plate จนเกิดเพลิงไหม้ใน hood ก็เพิ่งจะเกิดไปครั้งหนึ่งตอนต้นปีที่แล้ว (ดู Memoir ปีที่ ๘ ฉบับที่ ๑๑๔๐ วันพฤหัสบดีที่ ๑๐ มีนาคม ๒๕๕๙ เรื่อง "ไฟไหม้ใน Hood")

เหตุการณ์ทำนองนี้เชื่อว่ากว่าจะเกษียณอายุราชการ ก็คงจะมีให้เห็นอยู่เรื่อย ๆ

ไม่รู้จะสอนยังไงแล้ว (๖) MO Memoir : Friday 24 April 2558

เรื่องเดิม ๆ เกิดขึ้นเป็นประจำ อาจจะเป็นเพราะคิดแต่เพียงว่า ทำอย่างไรจึงจะได้ผลออกมา ไม่จำเป็นต้องนั่งเฝ้าเครื่องมือ ถึงเวลาก็ค่อยมาเก็บผล

สิ่งที่พบเห็นในเช้าวันนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ อันที่จริงก็พบเห็นอยู่เรื่อย ๆ แต่ไม่ได้นำมาเขียนลง blog แต่วันนี้ที่นำมาลงก็เพราะต้องการบันทึกไว้ว่ามันเป็นสิ่งที่พบเห็นอยู่เป็นประจำ ย้อนหลังไปตั้งแต่สมัยเมื่อออก Memoir ฉบับแรก ๆ ในปีพ.ศ. ๒๕๕๑ หรือเมื่อเกือบ ๗ ปีที่แล้ว และก็มีบันทึกเรื่องดังกล่าวไว้ใน Memoir ต่าง ๆ ดังนี้

ปีที่ ๑ ฉบับที่ ๓ วันศุกร์ที่ ๑๑ กรกฎาคม ๒๕๕๑ เรื่อง "นานาสาระเรื่องไฟฟ้ากำลัง:วางเพลิงแลปไม่ใช่เรื่องยาก"

ปีที่ ๒ ฉบับที่ ๑๒๖ วันศุกร์ที่ ๒๖ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๓ เรื่อง "ไม่รู้จะสอนยังไงแล้ว(Hotplate)"

ปีที่ ๔ ฉบับที่ ๓๙๘ วันเสาร์ที่ ๔ กุมภาพันธ์ ๒๕๕๕ เรื่อง "ไม่รู้จะสอนยังไงแล้ว(๔)"

ในหลาย ๆ วงการนั้นต่างก็มีกฎเกณฑ์และกติกาเกี่ยวกับความปลอดภัยที่พึงต้องปฏิบัติ เช่นช่างซ่อมรถยนต์ เวลาที่ต้องเข้าไปทำงานใต้ท้องรถยนต์ เขาจะใช้แม่แรงยกรถให้ลอยสูงจากพื้น และหาขาค้ำยันมาค้ำเอาไว้ เขาจะไม่ใช้แม่แรงเป็นตัวค้ำยันให้รถลอยอยู่ตลอดเวลา เพราะถ้าหากแม่แรงคลายตัว รถก็จะตกลงมากระแทกผู้ที่นอนทำงานอยู่ใต้ท้องรถได้ แต่ในบางกรณีถ้ามีความจำเป็น (เช่นตอนถอดล้อออกเพื่อเปลี่ยน) ก็จะนำเอาล้อรถมารองเอาไว้ใต้ท้องตรงจุดรับแรง เผื่อเกิดอุบัติเหตุแม่แรงหมดแรงยกขึ้นมา รถจะได้ไม่กระแทกพื้น แต่กะทะล้อจะรองรับเอาไว้แทน (ดู Memoir ปีที่ ๕ ฉบับที่ ๕๑๒ วันจันทร์ที่ ๑ ตุลาคม ๒๕๕๕ เรื่อง "อย่าไว้ใจแม่แรง"
  

  

ในสนามยิงปืน ก็จะมีกติกาเอาไว้ว่าให้พึงระลึกเสมอว่าปืนทุกกระบอกมีลูกกระสุนบรรจุอยู่ ดังนั้นแม้ว่าจะทำการปลดกระสุนออกจากปืนหมดเรียบร้อยแล้ว เขาก็จะไม่ถือปืนโดยเอาปากลำกล้องชี้ไปยังคนอื่น เรียกว่าเป็นการปฏิบัติที่ทำกันเคยชิน ใครขืนทำแม้จะอ้างว่าเป็นการแหย่กันเล่น และปืนนั้นก็ไม่มีลูก คนอื่นในสนามเขาก็รังเกียจ ไม่อยากอยู่ใกล้ เพราะมันก็เคยมีอุบัติเหตุปืนลั่น เพราะปืนนั้นยังมีกระสุนบรรจุอยู่ แต่คนถือคิดว่ามันไม่มีกระสุนบรรจุอยู่แล้ว
  

ในกรณีของ magnetic stirrer ที่ถ่ายรูปมาให้ดูในวันนี้ก็เช่นกัน มันเป็นแบบให้ความร้อนได้ในตัว แต่ถึงอย่างไรก็ตามแม้ว่าเราจะไม่เปิด heater ให้ความร้อนแก่สารละลายที่ทำการปั่นกวนก็ตาม แต่ก็ไม่ควรให้มีสายไฟฟ้าหรือวัสดุใด ๆ ที่ลุกติดไฟได้สัมผัสกับตัวแผ่น plate เรื่องนี้ต้องฝึกปฏิบัติให้เคยชิน เพราะที่เคยประสบมานั้น มีทั้งพบว่าวงจนในตัวเครื่องมีการต่อสายไฟสลับกัน โดยเอาสายสำหรับควบคุมการปิด-เปิดขดลวดให้ความร้อนไปต่อเข้ากับสวิตช์ที่เป็นตัวเปิด-ปิดวงจรควบคุมการปั่นกวน และเอาสายไฟสำหรับควบคุมการปั่นกวนไปต่อเข้ากับสวิตช์ที่บอกว่าเป็นตัวเปิด-ปิดวงจรขดลวดให้ความร้อน (เครื่องส่งตรงมาจากโรงงาน ตรวจพบระหว่างการตรวจสอบความเรียบร้อยของอุปกรณ์ในระหว่างการตรวจรับอุปกรณ์) และก็เคยพบกรณีที่สวิตช์ควบคุมวงจรให้ความร้อนนั้นเสีย คือมันเปิดค้างตลอดเวลา หรือไม่ก็หลอดไฟที่แสดงว่าวงจรทำงานอยู่นั้นมันดับ
  

เรื่องแบบนี้ถ้าเป็นการกระทำของนิสิตที่ผมเป็นอาจารย์ที่ปรึกษาเอา เวลาเตือนเขา สอนเขา เขาก็มักจะรับฟังด้วยดี (ไม่รู้เป็นเพราะกลัวว่าจะไม่ได้สอบวิทยานิพนธ์หรือเปล่า) แต่ถ้าเป็นนิสิตที่ผมไม่ได้เป็นอาจารย์ที่ปรึกษาหรือกรรมการสอบ เขาก็มักจะตอบกลับมาว่า ก็ไม่เห็นจะเป็นไร เพราะเขาไม่ได้เปิด Heater ให้ความร้อนนี่นา แล้วก็ทำสีหน้าไม่พอใจเดินจากไป หรือถ้าเขานั่งอยู่ก็จะหันหลังให้ ทำเป็นไม่ได้ยินคำเตือน

ถ้าเป็นการทำการทดลองที่บ้านตัวเองหรือในสถานที่ที่คนอื่นจะไม่ได้รับผลกระทบจากอุบัติเหตุใด ๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ มันก็เรื่องหนึ่ง แต่นี่เป็นการทำการทดลองในห้องปฏิบัติการรวม ที่มีใครต่อใครหลายคนใช้ห้องร่วมกัน อุบัติเหตุที่เกิดจากความประมาท สะเพร่า ฯลฯ ในการทำการทดลองของคนหนึ่ง มันสามารถก่อความเสียหาย (ได้ทั้งทรัพย์สินและร่างกาย) ให้กับคนอื่นที่ไม่รู้อิโหน่อิเหน่ได้ จึงไม่สามารถที่จะทำเป็นไม่รู้ไม่เห็นได้

สายไฟยาวกี่เมตรดี MO Memoir : Tuesday 30 September 2557

ปรกติในโรงงานที่มีการใช้มอเตอร์ไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็นเพื่อการขับเคลื่อน ปั๊ม ใบพัดกวน ฯลฯ เราจะเห็นสวิตฃ์ปิด-เปิดการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าตัวนั้นอยู่ใกล้กับที่ตั้งของมอเตอร์ตัวนั้น (ดังตัวอย่างในรูปที่ ๑ ข้างล่าง) แต่สวิตช์ปิด-เปิดอุปกรณ์เหล่านี้แตกต่างไปจากสวิตช์ไฟ (ซึ่งอาจเป็นไฟแสงสว่างหรือเครื่องใช้ไฟฟ้า) ตามบ้านทั่วไป สวิตช์ไฟตามบ้านทั่วไปนั้นเป็นสวิตช์ที่ทำหน้าที่ตัดกระแสไฟฟ้าที่จะจ่ายให้กับอุปกรณ์ต่าง ๆ โดยตรง แต่สวิตช์ไฟอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้กันในโรงงานดังเช่นตัวอย่างในรูปที่ยกมาให้ดูนั้น ไม่ได้ทำหน้าที่ตัดกระแสไฟฟ้าที่จ่ายให้กับมอเตอร์โดยตรง แต่ทำหน้าที่ไปควบคุมสวิตช์ที่ควบคุมการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับมอเตอร์ไฟฟ้าตัวนั้นอีกที

รูปที่ ๑ ในกรอบสีส้มคือสวิตช์ปิด-เปิดและสายไฟของสวิตช์ ส่วนกรอบสีเขียวคือสายไฟที่จ่ายไฟให้กับมอเตอร์โดยตรง

ในบ้านเรือนนั้น ไฟฟ้า 220 V ที่การไฟฟ้าจ่ายเข้ามาในบ้านจะผ่านระบบ circuit breaker และ/หรือฟิวส์ ก่อนที่จะแยกย้ายไปยังส่วนต่าง ๆ ของบ้าน สวิตช์ปิด-เปิดไฟแสงสว่างหรือสวิตช์ปิด-เปิดอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ นั้น (ถ้าที่บ้านเดินสายไฟอย่างมีระบบ) จะควบคุมการเปิด-ปิดวงจรของสาย line ปรกติก็มักจะเพียงสายนี้สายเดียว ไม่ยุ่งอะไรกับสาย neutral (ดูรูปที่ ๒) พอวงจรไฟฟ้าเปิดออก (ด้วยการแยกขั้วสัมผัสที่เป็นโลหะออกจากกัน) ก็จะไม่มีกระแสไฟฟ้าจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้า
  

มอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้กันในโรงงานนั้นที่เห็นส่วนมากก็จะเป็นมอเตอร์ 3 เฟส ใช้ไฟอย่างน้อยก็ 380 V แต่ถ้าเป็นอุปกรณ์ที่ต้องการกำลังไฟฟ้ามากก็จะใช้ไฟฟ้าที่ความต่างศักย์สูงขึ้นไปอีก (เพื่อลดปริมาณกระแส) ไฟฟ้าที่โรงงานรับเข้ามานั้นจะเป็นไฟฟ้าแรงสูง ดังนั้นทางโรงงานเองก็จะมีการติดตั้งหม้อแปลงเพื่อลดความต่างศักย์ให้เหมาะสมกับความต้องการของอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่โรงงานมีอยู่
  

ไฟฟ้าที่ผ่านการลดความต่างศักย์ลงมาแล้วจะผ่านเข้าสู่อุปกรณ์ควบคุมการจ่ายกระแสไฟฟ้า (หรือสวิตช์ปิด-เปิดนั่นแหละ) ที่จะทำหน้าที่ปิดวงจรเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์หรือเปิดวงจรเพื่อตัดการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ ชนิดของอุปกรณ์ควบคุมการจ่ายนี้มีหลายชนิดขึ้นกับความต่างศักย์ของไฟฟ้าที่ใช้ สำหรับไฟฟ้าความต่างศักย์สูงแล้ว การตัดกระแสไฟฟ้าด้วยการเปิดวงจรด้วยการแยกขั้วโลหะออกจากกันนั้นอาจไม่สามารถตัดการไหลของกระแสไฟฟ้าได้ เพราะจะมีประกายไฟ (acr) กระโดดข้ามระหว่างขั้วไฟฟ้า ทำให้แม้ว่าส่วนที่เป็นขั้วโลหะจะแยกออกจากกันแล้ว แต่ประกายไฟที่กระโดดข้ามขั้วไฟฟ้าทั้งสองยังทำให้มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านอยู่ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีระบบสำหรับดับประกายไฟที่เกิดขึ้นด้วย อุปกรณ์ที่ใช้ในการตัดไฟแรงสูงจึงมีความแตกต่างไปจากอุปกรณ์ที่ใช้ในการตัดไฟแรงต่ำ อุปกรณ์นี้มีชื่อเรียกว่า Switchgear

รูปที่ ๒ (บน) ตัวอย่างการจ่ายไฟฟ้าให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านเรือน (ล่าง) ตัวอย่างการจ่ายไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าในโรงงานอุตสาหกรรม

รูปแบบการตัดกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าของโรงงานแต่ละแห่งอาจแตกต่างกันไปตามชนิดของโรงงานและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ ดังนั้นอย่าไปยึดถือว่าทุกอย่างต้องเป็นตามที่เขียนไว้ในที่นี้ ที่เขียนไว้ในที่นี้ก็เพื่อให้วิศวกรเคมีที่ยังไม่มีประสบการณ์เกี่ยวกับโรงงานได้มีความรู้พื้นฐานบ้างเกี่ยวกับการจ่ายไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ของโรงงาน
  

ที่เคยเห็นในโรงงานปิโตรเคมีนั้น switchgear ของมอเตอร์ไฟฟ้าต่าง ๆ จะติดตั้งอยู่ในอาคารที่เรียกว่า substation (หรือจะแปลว่าสถานีไฟฟ้าย่อยก็คงจะไม่ผิด) อาคารนี้เป็นที่ตั้งของหม้อแปลงไฟฟ้าและ switchgear โดยเป็นอาคารปิดที่มีการรักษาความดันภายในอาคารให้สูงกว่าภายนอก โดยใช้การดูดอากาศจากที่สูงอัดเข้ามาในอาคารและให้รั่วออกสู่ข้างนอก สาเหตุที่ต้องทำเช่นนี้ก็เพราะป้องกันไม่ให้ไอเชื้อเพลิง (ถ้าหากมีการรั่วไหล) เล็ดรอดเข้าไปในอาคาร เพราะอาจเกิดการจุดระเบิดจากอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ที่ติดตั้งอยู่ใน substation นี้ได้
  

ในการเปิด-ปิดการทำงานของอุปกรณ์นั้น (เช่นปั๊มที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า) จะมีสวิตช์ปิด-เปิดอยู่บริเวณที่ตั้งอุปกรณ์ สวิตช์ตัวนี้ไม่ได้ปิด-เปิดกระแสไฟฟ้าที่จ่ายเข้าตัวอุปกรณ์โดยตรง แต่จะไปควบคุม switchgear ที่ทำหน้าที่ปิด-เปิดการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับอุปกรณ์นั้นอีกที ในรูปที่ ๑ นั้นจะเห็นว่าสายไฟที่เป็นของสวิตช์สั่งการปิด-เปิดการทำงานของ switchgear (สายไฟในกรอบสีส้ม) นั้นจะมีขนาดเล็กกว่าสายไฟที่จ่ายไฟให้กับมอเตอร์ไฟฟ้า 3 เฟสในรูป (สายไฟในกรอบสีเขียว)
  

สายไฟที่เดินจาก swichgear มายังสวิตช์ควบคุมการปิด-เปิดและตัวมอเตอร์ไฟฟ้าเองนั้นจะใช้สายไฟเส้นเดียว ไม่มีการต่อสายไฟระหว่างทาง ดังนั้นในการออกแบบทางวิศวกรไฟฟ้าจะต้องทราบตำแหน่งที่แน่นอนของ switchgear ที่ติดตั้งใน substation และตำแหน่งที่ตั้งของมอเตอร์ไฟฟ้า และเส้นทางการเดินสายไฟว่าจะเดินในเส้นทางไหน จากนั้นจึงจะสามารถคำนวณได้ว่าต้องใช้สายไฟฟ้ายาวกี่เมตร

เนื่องจากอุปกรณ์แต่ละตัวนั้นแน่นอนว่าต้องติดตั้งในตำแหน่งที่แตกต่างกัน (ก็มันไม่สามารถนำมาวางซ้อนกันบนตำแหน่งเดียวกันได้) ดังนั้นความยาวสายไฟฟ้าสำหรับอุปกรณ์แต่ละตัวจึงแตกต่างกันไป ตรงนี้ทำให้เกิดประเด็นที่ต้องนำมาพิจารณาว่าสายไฟแต่ละม้วนนั้นควรจะยาวเท่ากี่เมตรดี

รูปที่ ๓ (บน) ม้วนสายไฟ (ล่าง) ความยาวสายไฟและน้ำหนักของม้วนสายไฟ
  

สายไฟที่ส่งมานั้นจะมาเป็นม้วนใหญ่พันมากับแกนไม้ ส่วนม้วนจะใหญ่แค่ไหนขึ้นอยู่กับขนาดสายไฟ ถ้าเป็นสายไฟเส้นใหญ่ก็จะเป็นม้วนใหญ่ สายไฟเส้นเล็กก็จะเป็นม้วนเล็ก (ดูตัวอย่างในรูปที่ ๓) แต่ละม้วนสายไฟทางผู้ผลิตก็จะมีการระบุความยาว (ผู้ใช้จะได้รู้ว่าใช้สำหรับอุปกรณ์ตัวไหน) และน้ำหนัก (ข้อมูลสำหรับการขนส่ง) สังเกตดูนะว่าความยาวสายไฟเขาไม่ได้ปัดเป็นตัวเลขกลม ๆ ต้องการยาวเท่าไรทางผู้ผลิตก็จัดให้เท่านั้น
  

สายไฟที่เหลือจากการวางสายนั้นก็ต้องทิ้งไป ไม่มีการนำมาต่อกันเป็นเส้นยาว ๆ เพื่อใช้งานใหม่ ดังนั้นตรงนี้ก็ต้องขึ้นอยู่กับฝีมือวิศวกรไฟฟ้าว่าเผื่อเอาไว้ได้ดีแค่ไหน ถ้าเผื่อมากเกินไปก็จะมีสายเหลือทิ้งมาก นั่นหมายถึงเงินที่ต้องทิ้งไปด้วย แต่ถ้าเผื่อไว้น้อยเกินไป ถ้าหากสายไฟม้วนนั้นมันยาวไม่พอ ก็ต้องทิ้งทั้งม้วนและสั่งม้วนใหม่มา

ลองสมมุติว่าเรามีมอเตอร์ไฟฟ้าสัก ๕๐ ตัว ถ้าเรากำหนดความยาวสายไฟตามที่ตั้งของอุปกรณ์แต่ละตัว เราก็จะต้องการม้วนสายไฟฟ้าที่มีความยาวแตกต่างกัน ๕๐ ขนาด (ความยาวนี้ก็ต้องเผื่อเอาไว้ด้วยนะ) ด้วยวิธีการนี้เราก็จะมีเศษสายไฟเหลือต่ำสุด แต่นั่นหมายความว่าเวลานำสายไฟไปติดตั้งนั้น ต้องไม่นำไปติดตั้งผิดม้วน เพราะถ้าเอาสายไฟม้วนยาวไปติดตั้งกับอุปกรณ์ที่ต้องการเพียงแค่ม้วนสั้น มันก็ติดตั้งได้ แต่จะพบว่ามีเศษเหลือเยอะ เช่นถ้าเรามีอุปกรณ์สองตัว ตัวหนึ่งต้องการสายไฟยาว ๕๑๐ เมตร ในขณะที่อีกตัวหนึ่งต้องการสายไฟยาว ๕๕๐ เมตร ถ้าเราพลาดด้วยการเอาสายไฟม้วนยาว ๕๕๐ เมตรไปใช้กับอุปกรณ์ที่ต้องการสายยาวเพียงแค่ ๕๑๐ เมตร มันก็เดินสายได้ แต่จะมีสายไฟเหลืออีก ๔๐ เมตร ส่วนสายไฟม้วนยาว ๕๑๐ เมตรนั้นจะไม่สามารถนำมาใช้กับอุปกรณ์ที่ต้องการสายไฟยาว ๕๕๐ เมตรได้ เพราะมันสั้นเกินไป และต้องสั่งสายไฟม้วนยาว ๕๕๐ เมตรมาใหม่อีกม้วน

ในอีกทางเลือกหนึ่งนั้นถ้าเราแบ่งกลุ่มอุปกรณ์ออกตามตำแหน่งที่ตั้ง เช่นเราพบว่ากลุ่มอุปกรณ์ที่ต้องการสายไฟยาวในช่วง ๔๕๐-๕๐๐ เมตรนั้นมีอยู่ ๑๐ ตัว อุปกรณ์ที่ต้องการสายไฟยาวในช่วง ๕๐๐-๕๕๐ เมตรมีอยู่ ๘ ตัว เราก็อาจสั่งม้วนสายไฟยาว ๕๐๐ เมตรมาทั้งสิ้น ๑๐ ม้วนเพื่อใช้สำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการสายไฟยาวในช่วง ๔๕๐-๕๐๐ เมตร และม้วนสายไฟยาว ๕๕๐ เมตรมาทั้งสิ้น ๘ ม้วนเพื่อใช้สำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการสายไฟยาวในช่วง ๕๐๐-๕๕๐ เมตร ซึ่งจะทำให้ลดความวุ่นวายในการจัดเก็บและลดความสับสนในการนำไปใช้งาน แต่นั่นหมายความว่าจะมีเศษสายไฟเหลือมากขึ้น ซึ่งหมายถึงเงินที่ต้องทิ้งไป

ผมเองคงตอบไม่ได้ว่าแบบไหนดีกว่ากัน ระหว่างการกำหนดม้วนสายไฟให้มีความยาวพอดีกับอุปกรณ์แต่ละตัว ซึ่งจะทำให้มีเศษสายไฟเหลือน้อยสุด แต่ต้องระวังความสับสนในการนำไปติดตั้งโดยเฉพาะถ้ามีม้วนสายไฟจำนวนมาก กับการที่สั่งความยาวมาเผื่อไว้เป็นกลุ่ม ๆ ซึ่งจะลดความสับสนในการจัดเก็บและการนำไปติดตั้ง แต่จะมีสายไฟเหลือทิ้งมาก เพราะผมเองก็เคยพบกับวิศวกรไฟฟ้าที่มีมุมมองที่แตกต่างกัน ทั้งนี้คงเป็นเพราะประสบการณ์ของแต่ละคนด้วยว่าเคยพบกับปัญหาแบบไหนมาก่อน
  
ท้ายสุดนี้ต้องขอขอบคุณ บริษัท โอพีจีเทค จำกัด ที่อนุญาตให้เข้าไปถ่ายรูปในโรงงานเพื่อนำเอาเรื่องราวต่าง ๆ มาเล่าสู่กันฟังผ่านทาง Memoir นี้

ไฟฟ้าดับในภาคใต้ อังคาร ๒๑ พฤษภาคม ๒๕๕๖ MO Memoir : Tuesday 28 May 2556

เรื่องนี้เขียนให้คนที่กำลังเรียนวิศวกรรมเคมีอ่านนะ

เหตุการณ์ไฟฟ้าดับใน ๑๔ จังหวัดภาคใต้เมื่อคืนวันอังคารที่ ๒๑ พฤษภาคม ๒๕๕๖ ที่ผ่านมานั้น อธิบายได้ด้วยเหตุผลทางเทคนิค และก็ไม่ใช่ครั้งแรกที่เกิดเหตุการณ์นี้ในประเทศ ตอนหัวค่ำที่ไฟฟ้าดับก็มีคนเขียนถามมาบน facebook ซึ่งผมก็ได้อธิบายเขาไปตอนเช้าวันถัดมา แต่เห็นว่าจะเป็นประโยชน์แก่พวกคุณด้วยเลยขอนำมาเรียบเรียงเขียนใหม่เพื่อเล่าสู่กันฟัง
  

ไฟฟ้าดับครั้งใหญ่ของประเทศไทยนั้นเกิดเมื่อวันเสาร์ที่ ๑๘ มีนาคม ๒๕๒๑ หรือเมื่อ ๓๕ ปีที่แล้ว ตอนนั้นดับกันทั้งประเทศเป็นเวลาหลายชั่วโมงกว่าจะกลับคืนสู่ภาวะปรกติ เรื่องราวเป็นอย่างไรก็ลองใช้ google หาเอาเองนะ (ลองใช้คำค้นหา "ไฟฟ้าดับ 2521") ปีนั้นผมยังเป็นเด็กอยู่แต่ก็จำเหตุการณ์นั้นได้ว่ามันเคยเกิดขึ้น
  

ในภาวะปรกตินั้น กำลังผลิตไฟฟ้าในพื้นที่หนึ่งควรจะต้องสนองความต้องการของระบบในพื้นที่นั้นได้ และควรมีกำลังผลิตสำรองเอาไว้ด้วย เผื่อไว้สำหรับกรณีที่ระบบมีความต้องการสูงขึ้น หรือในกรณีที่หน่วยผลิตหน่วยใดหน่วยหนึ่งในพื้นที่นั้นมีปัญหาไม่สามารถจ่ายไฟเข้าระบบได้
  

กำลังผลิตไฟฟ้าในที่นี้หมายถึงกำลังผลิตที่ได้จากโรงไฟฟ้าต่าง ๆ รวมทั้งไฟฟ้าที่ดึงมาจากภายนอกพื้นที่ (เช่นไฟฟ้าที่ไทยซื้อมาจากลาวและมาเลเซีย ไฟฟ้าที่ภาคใต้นำลงมาจากภาคกลาง)
  

สมมุติว่าเริ่มแรกนั้นกำลังการผลิตสามารถสนองความต้องการของระบบได้ โดยที่ยังมีกำลังผลิตสำรองเหลืออยู่ เมื่อระบบมีความต้องการพลังงานไฟฟ้าสูงมากขึ้น ก็จะไปดึงเอากำลังผลิตสำรองที่มีอยู่ออกมาใช้ และตราบเท่าที่กำลังผลิตสำรองยังถูกดึงเอามาใช้ไม่หมด ระบบไฟฟ้าก็จะยังไม่มีปัญหา
  

ที่นี้ถ้าหากว่าดึงกำลังการผลิตสำรองมาใช้หมดแล้ว แต่ความต้องการพลังงานไฟฟ้ายังเพิ่มมากขึ้นไปอีก สิ่งที่จะเกิดขึ้นคือระบบจ่ายไฟฟ้าจะเกิดภาวะทำงานเกิดกำลังหรือที่เราเรียกว่า overload ถ้าเป็นเครื่องจักรก็หมายถึงเรากำลังให้เครื่องจักรเดินเครื่องเกินกว่าความสามารถที่มันได้รับการออกแบบมา หรือถ้าเป็นสายไฟก็หมายถึงเรากำลังผ่านกระแสในปริมาณที่มากเกินกว่าที่มันจะรับได้ ถ้าปล่อยให้ภาวะเช่นนี้เกิดขึ้นต่อเนื่อง เครื่องจักรหรือสายไฟฟ้าก็จะเกิดความเสียหายได้ ดังนั้นเพื่อเป็นการจำกัดความเสียหาย สิ่งที่ทำได้คือ "ตัดการจ่ายไฟฟ้า" ที่จ่ายให้กับบางพื้นที่ออกไป เพื่อให้กำลังการผลิตนั้นสามารถรองรับความต้องการของพื้นที่ส่วนที่เหลือได้

การที่ความต้องการไฟฟ้าเพิ่มขึ้นจนสูงกว่ากำลังการผลิตนั้นเป็นสิ่งที่คาดการณ์ได้ล่วงหน้า (โดยการเฝ้าตรวจปริมาณการใช้ไฟฟ้าเปรียบเทียบกับกำลังการผลิต) และไม่เป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกระทันหันโดยไม่คาดคิด ซึ่งแตกต่างจากกรณีที่เครื่องจักรผลิตไฟฟ้าหรือระบบสายส่งที่นำไฟฟ้าเข้าพื้นที่เกิดเหตุขัดข้องที่ทำให้ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้กระทันหัน ในกรณีเช่นนี้แม้ว่าความต้องการพลังงานไฟฟ้าจะยังคงที่ แต่กำลังการผลิตไฟฟ้ากลับลดต่ำลงกว่าความต้องการอย่างกระทันหัน ทำให้การตัดไฟฟ้าในบางพื้นที่ออกไปเพื่อให้กำลังการผลิตที่เหลืออยู่เพียงพอกับพี้นที่ส่วนที่เหลือนั้นกระทำไม่มัน ผลที่ตามมาคือหน่วยผลิตไฟฟ้าที่เหลืออยู่จะเกิดภาวะ overload ทำให้เครื่องจักร/อุปกรณ์ทำการตัดตัวเองออกจากระบบเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวเครื่องจักร/อุปกรณ์นั้นได้รับความเสียหาย
  

ผลที่ตามมาจะเป็นลูกโซ่ เพราะพอหน่วยผลิตไฟฟ้าที่เหลืออยู่บางหน่วยหยุดจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบ ความต้องการไฟฟ้าก็จะย้ายไปดึงจากหน่วยผลิตที่เหลือที่มีจำนวนน้อยลง ก็จะทำให้หน่วยผลิตที่เหลือเกิดการ overload และทำการตัดตัวเองออกจากระบบ และเกิดเช่นนี้ไปเรื่อย ๆ ทำให้ไฟฟ้าดับขยายไปเป็นบริเวณกว้าง

เพื่อให้เห็นภาพสมมุติว่าพื้นที่หนึ่งมีความต้องการไฟฟ้า 1000 MW โดยมีโรงไฟฟ้า ๔ โรง แต่ละโรงผลิตได้เต็มที่ 200 MW และต้องนำเข้าจากแหล่งผลิตภายนอกอีก 200 MW ดังนั้นในขณะนี้ความสามารถในการจ่ายพลังงานไฟฟ้าจะพอดีกับความต้องการพลังงานไฟฟ้า
  

ที่นี้สมมุติว่าแหล่งจ่ายไฟจากภายนอกเกิดมีปัญหา ไม่สามารถจ่ายไฟฟ้าให้ได้กระทันหัน กำลังการผลิตไฟฟ้าในพื้นที่นั้นจะเหลือเพียง 800 MW จากโรงไฟฟ้า ๔ โรง ในขณะที่ความต้องการยังคงเป็น 1000 MW อยู่ ในกรณีนี้ถ้าหากตัดการจ่ายไฟฟ้าให้กับพื้นที่บางพื้นที่ออกไป โดยให้ความต้องการไฟฟ้าในพื้นที่ที่เหลือมีไม่เกิน 800 MW ก็จะทำให้เกิดไฟดับในบางพื้นที่
  

แต่ถ้าตัดพื้นที่จ่ายไฟให้ไม่ทัน ความต้องการ 1000 MW นั้นก็จะไปดึงไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้า ๔ โรง ทำให้โรงไฟฟ้าทั้ง ๔ โรงนั้นเกิดภาวะ overload และถ้าโรงไฟฟ้าที่เหลือนั้นโรงใดโรงหนึ่งรับภาระ overload นี้ไม่ได้ มันก็จะตัดตัวเองออกจากระบบเพื่อไม่ให้เกิดความเสียหายแก่ตัวโรงไฟฟ้าเอง แต่สิ่งที่เกิดขึ้นคือความต้องการ 1000 MW จะย้ายไปลงที่โรงไฟฟ้า ๓ โรงที่เหลือที่ผลิตรวมได้แค่ 600 MW ทำให้โรงไฟฟ้าที่เหลือ ๓ โรงต้องรับภาระ overload ที่หนักมากขึ้นไปอีก ผลก็คือโรงไฟฟ้า ๓ โรงที่เหลือจะทยอยกันตัดตัวเองออกจากระบบ ทำให้ในพื้นที่นั้นไม่มีไฟฟ้าทั้งบริเวณ

ทีนี้เมื่อทำการกู้ระบบ อยู่ดี ๆ จะจ่ายไฟฟ้าเข้าระบบไม่ได้ เพราะไม่รู้ว่าความต้องการไฟฟ้าของระบบเป็นเท่าไร (ก็บอกไม่ได้ว่ามีอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สวิตช์เปิดค้างอยู่เป็นจำนวนเท่าใด) ดังนั้นจึงต้องทยอยจ่ายไฟให้กับพื้นที่ทีละส่วนเพื่อไม่ให้ความต้องการไฟฟ้าเกินกำลังการผลิตที่มีอยู่

เหตุการณ์ทำนองนี้เคยเกิดขึ้นครั้งหนึ่งในแลปเรา เกิดกับ glove box ที่มีการใช้ปั๊มสุญญากาศหลายตัว วันหนึ่งไฟฟ้าดับแต่ไม่มีใครไปปิดสวิตช์ปั๊มสุญญากาศ ปล่อยให้มันค้างอยู่ที่ตำแหน่ง "เปิด" พอกระแสไฟฟ้ากลับมาอีกครั้ง ปั๊มสุญญากาศทุกตัวก็เริ่มทำงานพร้อม ๆ กัน เกิดการดึงกระแสในปริมาณมากจน UPS ของ golve box นั้นไหม้ก่อนที่ circuit breaker จะทำงาน ครั้งนั้นเป็นบทเรียนให้หลายคนรู้ว่าเมื่อไฟฟ้าดับจะอยู่เฉยไม่ได้ ควรต้องไปปิดสวิตช์อุปกรณ์ที่มันเปิดใช้งานอยู่ด้วย

ทีนี้ขอกลับมาที่สายส่ง
  

สำหรับคนที่มีพื้นฐานไฟฟ้ากำลังมาบ้างแล้วคงจะจำได้ว่าพลังงานในการส่งไฟฟ้า (P) นั้นเท่ากับผลคูณระหว่าง กระแส (I) กับความต่างศักย์ (V) หรือ P = IV ดังนั้นที่พลังงานไฟฟ้าเท่ากัน ถ้าส่งด้วยความต่างศักย์ที่สูง จะมีกระแสไหลผ่านสายไฟ "ต่ำกว่า" การส่งด้วยความต่างศักย์ที่ต่ำกว่า
  

ส่วนความร้อนที่เกิดจากการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านสายไฟที่เป็นตัวนำนั้น (P-loss) แปรผันตามความต้านทานของสายไฟที่เป็นตัวนำและปริมาณกระแสไฟฟ้า "ยกกำลังสอง" หรือ P-loss = I²R
  

ดังนั้นถ้าส่งไฟฟ้าด้วยความต่างศักย์ 500 kV ก็จะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านสายไฟในปริมาณเพียงครึ่งเดียวของการส่งด้วยความต่างศักย์ 230 kV และการสูญเสียพลังงานไปเป็นความร้อนของสายส่ง 230 kV ก็จะสูงกว่าของสายส่วน 500 kV ประมาณ ๔ เท่า
  

บางคนอาจคิดว่าการส่งพลังงานไฟฟ้าด้วยความต่างศักย์ที่สูงนั้นอันตรายสูงกว่าการส่งด้วยความต่างศักย์ที่ต่ำกว่า ส่วนเรื่องความร้อนที่เกิดขึ้นเนื่องจากการมีกระแสไหลเพิ่มขึ้นนั้นก็แก้ได้ด้วยการใช้สายไฟฟ้าขนาดโตขึ้น ซึ่งเรื่องการใช้สายไฟโตขึ้นนี้คงไม่เป็นปัญหามากถ้าเป็นการวางไปบนพื้น แต่สำหรับสายไฟที่ขึ้นพาดบนเสาแล้ว น้ำหนักของสายไฟต่อความยาวนั้นเป็นปัจจัยสำคัญในการพิจารณาด้วยว่าจะวางเสาได้ห่างกันเท่าใดเพราะสายไฟฟ้ายังต้องรับน้ำหนักของตัวมันเองด้วย ดังนั้นเมื่อต้องการพลังงานไฟฟ้ามากขึ้นจึงมักใช้วิธีเพิ่มจำนวนสายไฟหรือเพิ่มความต่างศักย์ เพื่อไม่ให้สายไปแต่ละเส้นรับกระแสมากเกินไปละไม่ต้องใช้สายไฟเส้นใหญ่เกินไป

ในประเทศไทยนั้นเครือข่ายจ่ายกระแสไฟฟ้ามีการเชื่อมโยงต่อถึงกันหมด และเชื่อมโยงต่อกับประเทศเพื่อนบ้านด้วย ในส่วนของพื้นที่ภาคกลาง (รวมภาคตะวันออก) ภาคเหนือ และภาคตะวันออกเฉียงเหนือนั้น การเชื่อมโยงกับระบบไฟฟ้าของภาคอื่นนั้นมีหลายตำแหน่ง ดังนั้นโอกาสที่สายส่งที่เชื่อมโยงภาคนั้นเข้ากับภาคอื่น ๆ จะมีปัญหาพร้อม ๆ กันคงเป็นไปได้ยาก
  

แต่สำหรับภาคใต้นั้นแตกต่างไปจากภาคอื่นตรงที่สภาพทางภูมิศาสตร์บังคับให้การเชื่อมโยงกับภาคอื่นนั้นมีอยู่เพียงเส้นทางเดียวคือทางเพชรบุรีและประจวบคีรีขันธ์ และที่สำคัญคือกำลังการผลิตไฟฟ้าในภาคใต้ไม่เพียงพอต่อความต้องการไฟฟ้าในภาคใต้เอง จำเป็นต้องใช้ไฟฟ้าที่ผลิตจากเขตอื่นเข้ามาเสริม ดังนั้นสายส่งจากทางภาคกลางลงไปสู่ภาคใต้จึงมีความสำคัญต่อความมั่นคงทางด้านพลังงานไฟฟ้าในภาคใต้ และพอมันเกิดปัญหาดังเช่นที่เกิดในสัปดาห์ที่แล้ว ผลก็คือไฟฟ้าก็ดับทั้งภาคใต้ (ดูแผนที่สายส่งในรูปที่ ๑)

รูปที่ ๑ แผนที่ระบบสายส่งไฟฟ้า ตัดมาเฉพาะส่วนของภาคใต้

(ฉบับเต็มทั้งประเทศดูได้ที่ http://www.egat.co.th/images/stories/mapegat/map-system.pdf)

การป้องกันไม่ให้ปัญหาเช่นนี้เกิดได้อีกก็คือต้องทำให้กำลังการผลิตไฟฟ้าในภาคใต้นั้นเพียงพอต่อความต้องการของภาคใต้เองโดยไม่ต้องพึ่งพาไฟฟ้าจากภาคกลาง ซึ่งอาจทำโดย
 

(ก) การลดความต้องการไฟฟ้าลง ซึ่งก็คงจะทำไม่ได้ หรือไม่ก็

(ข) ผลิตไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ซึ่งน่าจะเป็นทางออกด้วยเหตุผลทางเทคนิคที่ดีที่สุด แต่จะมีปัญหาด้านการเมืองแทน

ในการสร้างโรงไฟฟ้านั้น กฎหมายกำหนดให้ต้องมีการทำประชาพิจารณ์กับประชาชน "ในท้องถิ่น" ที่จะทำการตั้งโรงไฟฟ้า ซึ่งตรงนี้ความเห็นส่วนตัวนั้นคิดว่ายังไม่ค่อยเพียงพอสักเท่าไรนั้น ควรจะต้องครอบคลุมไปถึงประชาชน "นอกท้องถิ่น" นั้นด้วย อย่างเช่นในกรณีเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ ถ้าคนทางภาคใต้ไม่ยอมให้สร้างโรงไฟฟ้าเพิ่มขึ้น แต่จะให้เพิ่มการจ่ายไฟฟ้าจากภาคกลางลงมาให้มากขึ้นแทน ถ้าเช่นนี้ก็ต้องถามด้วยว่ามันเป็นธรรมสำหรับคนราชบุรีที่เขาต้องรับผลกระทบจากการผลิตไฟฟ้ามากขึ้นเพื่อให้คนใต้ใช้ไฟฟ้าได้อย่างสบายหรือเปล่า และมันเป็นธรรมกับคนเพชรบุรีและประจวบคีรีขันธ์ที่เขาต้องสูญเสียโอกาสในการใช้ที่ดินเพื่อให้การไฟฟ้าเดินสายไฟฟ้าให้มากขึ้นเพื่อให้มีไฟฟ้าเพียงพอสำหรับจ่ายให้คนในภาคใต้ใช้ไฟฟ้าได้อย่างสบายหรือเปล่าด้วย
  

งานนี้ถ้าคนภาคใต้ประท้วงไม่ยอมให้สร้างโรงไฟฟ้า ผมว่าคนทางราชบุรี เพชรบุรี และประจวบคีรีขันธ์ ก็มีสิทธิที่จะประท้วงเหมือนกันว่าทำไมเขาต้องแบกรับภาระแทนคนภาคใต้ด้วย

เรื่องตรงนี้เป็นเรื่องละเอียดอ่อนที่แต่ละฝ่ายจะต้องคิดพิจารณาให้ดี และควรพิจารณาด้วยเหตุผลหาทางออกด้วยการแก้ปัญหา การชดเชยและการตอบแทนผู้ที่ได้รับผลกระทบอย่างเหมาะสมด้วย (ไม่ใช่แบบโยนเงินไปก้อนและถือว่าจบสิ้นกัน) ไม่ใช่ว่าจะประท้วงแต่อย่างเดียวโดยไม่ฟังเหตุผล หรือจะเอาเฉพาะประโยชน์ส่วนตัวเพียงอย่างเดียวโดยไม่ดูผลกระทบที่จะเกิดขึ้นกับคนอื่น

อีกเรื่องหนึ่งที่มีการคุยกันทาง facebook ในวันนั้นคือการซื้อไฟฟ้าจากต่างประเทศ ซึ่งผมได้ยกตัวอย่างว่าทางภาคอีสานของไทยมีการซื้อไฟฟ้าจากลาว และลาวก็มีการซื้อไฟฟ้าจากไทย เรื่องหนึ่งที่เป็นปัจจัยในการพิจารณาคือเรื่องสายส่ง
  

อีสานตอนบนใกล้กับเขื่อนผลิตไฟฟ้าของลาว ไทยก็ซื้อไฟฟ้าจากลาวมาใช้เพื่อให้พอกับความต้องการ
 

อีสานตอนล่างใกล้กับลาวตอนใต้ ถ้าลาวจะเดินสายไฟจากเขื่อนผลิตไฟฟ้าตอนเหนือมาตอนใต้ ก็จะมีค่าใช้จ่ายด้านการเดินสายส่ง แต่ฝั่งไทยมีระบบสายส่งทั้งภาคอีสานอยู่แล้ว ดังนั้นแทนที่จะเดินสายส่งเอง ก็ใช้ระบบสายส่งด้านฝั่งไทยดีกว่า ด้วยการซื้อไฟฟ้าจากฝั่งไทยทางตอนใต้ แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้เห็นมีข่าวว่าระบบสายส่งของลาวพัฒนาไปมากแล้ว และอีกไม่นานก็คงไม่ต้องซื้อไฟฟ้าจากฝั่งไทย โดยสามารถใช้สายส่งฝั่งลาวได้เอง

เรื่องนี้เหมือนกับที่เขาพูดกันว่าจะขับรถไปเบตงให้ขับเข้ามาเลเซียก่อนแล้วค่อยวกเข้ามาใหม่

รูปที่ ๒ แผนที่ระบบสายส่งไฟฟ้า ตัดมาเฉพาะส่วนของภาคตะวันออกเฉียงเหนือ

(ฉบับเต็มทั้งประเทศดูได้ที่ http://www.egat.co.th/images/stories/mapegat/map-system.pdf)