การทดสอบกระแสเกิน

การทดสอบกระแสเกินของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเลดำเนินการเพื่อรับประกันว่า ในกรณีเกิดข้อผิดพลาดจากกระแสเกิน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะสามารถตัดกระแสไฟฟ้าได้ทันที ซึ่งช่วยป้องกันความเสียหายของอุปกรณ์และอุบัติเหตุ กระบวนการทดสอบนี้รวมถึงการปรับเทียบอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน เพื่อรับประกันว่าเวลาทำงาน กระแสทำงาน และฟังก์ชันการรีเซ็ตของอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบ การทดสอบกระแสเกินไม่เพียงแต่รับประกันการทำงานที่ปลอดภัยของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แต่ยังรับประกันความเสถียรของระบบไฟฟ้าบนเรือด้วย

I. ภาพรวมของการทดสอบกระแสเกิน

วัตถุประสงค์ของการทดสอบกระแสเกินคือการจำลองสภาพกระแสเกินที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการดำเนินงานจริง และเพื่อประเมินความสามารถในการตอบสนองของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและอุปกรณ์ป้องกันในกรณีเกิดข้อผิดพลาด การทดสอบกระแสเกินครอบคลุมด้านหลักดังต่อไปนี้:

• (1) ตรวจสอบการตั้งค่าและเวลาทำงานของอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน
• (2) ตรวจสอบฟังก์ชันการรีเซ็ตของอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจะกลับสู่สภาพปกติหลังจากเกิดเหตุการณ์กระแสเกิน
• (3) ต้องมั่นใจว่าอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินจะไม่ทำงานผิดพลาด เพื่อหลีกเลี่ยงการตีความผิดต่อความผันผวนของกระแสที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานปกติ

II. หลักการทดสอบกระแสเกิน

เพื่อดำเนินการทดสอบกระแสเกิน จำเป็นต้องจัดตั้งระบบทดสอบหลายชุดเพื่อจำลองสภาพกระแสเกินและตรวจสอบประสิทธิภาพของอุปกรณ์ป้องกัน ระบบทดสอบหลักประกอบด้วย:

• (1) เครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้า:ใช้เพื่อจำลองสภาพกระแสเกินต่าง ๆ
• (2) เครื่องทดสอบสวิตช์:ใช้เพื่อทดสอบการตอบสนองของอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน โดยเน้นการบันทึกเวลาตั้งแต่ที่อุปกรณ์ป้องกันถูกกระตุ้นจนกระทั่งเริ่มทำงาน
• (3) เครื่องวัดกระแสไฟฟ้า:ใช้เพื่อวัดกระแสไฟฟ้า ติดตามสถานะแบบเรียลไทม์ และบันทึกข้อมูล
• (4) อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน:ใช้เพื่อป้องกันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจากความเสียหายที่เกิดจากกระแสไฟฟ้าเกิน เช่น รีเลย์หรือเบรกเกอร์

รูป 6-1: แผนภาพแสดงหลักการของอุปกรณ์ทดสอบกระแสเกิน

ในความเป็นจริง เมื่อทำการทดสอบอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน อุปกรณ์ป้องกันดังกล่าวควรถูกตัดการเชื่อมต่อทั้งจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าและโหลด โดยใช้เบรกเกอร์อากาศแบบติดตั้งบนกรอบสำหรับเรือเป็นตัวอย่าง อุปกรณ์นี้มีสามตำแหน่งการทำงานหลัก ได้แก่ ตำแหน่งเชื่อมต่อ (ตำแหน่งทำงาน), ตำแหน่งทดสอบ และตำแหน่งเปิด

(1) จุดเชื่อมต่อ (ตำแหน่งการทำงาน)

ตำแหน่ง "make" หมายถึงตำแหน่งของเบรกเกอร์เมื่อทำงานในสภาพปกติ ในตำแหน่งนี้ สัมผัสหลักของเบรกเกอร์ปิดสนิท ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเบรกเกอร์เข้าสู่วงจรโหลด ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานได้ตามปกติ

ในตำแหน่งปิด สวิตช์ตัดวงจรจะสัมผัสกับวงจรหลักของระบบไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านและจ่ายไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า ในตำแหน่งปิด สวิตช์ตัดวงจรจะตรวจสอบสถานะการทำงานของวงจรอย่างต่อเนื่อง หากเกิดข้อผิดพลาด เช่น การโอเวอร์โหลดหรือการลัดวงจร สวิตช์ตัดวงจรจะเปิดวงจรโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า นี่คือสถานะการทำงานมาตรฐานภายในระบบไฟฟ้า ซึ่งในช่วงนี้ อุปกรณ์โหลดทั้งหมดสามารถทำงานต่อไปได้ ทำให้ระบบทำงานได้อย่างเสถียร

(2) สถานที่ทดสอบ

ตำแหน่งการทดสอบหมายถึงตำแหน่งของเบรกเกอร์ระหว่างการทดสอบการทำงานหรือการจำลองความผิดพลาด ในตำแหน่งนี้ สัมผัสวงจรหลักของเบรกเกอร์อยู่ในสถานะเปิด แต่วงจรควบคุมยังคงเชื่อมต่อกัน ในสภาพนี้ เบรกเกอร์ไม่สามารถจ่ายไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์โหลดได้ แต่สามารถดำเนินการทดสอบและตรวจสอบการทำงานต่าง ๆ ได้

ที่สถานที่ทดสอบ สามารถทดสอบเบรกเกอร์วงจรได้โดยใช้อุปกรณ์ทดสอบภายนอก (เช่น เครื่องทดสอบสวิตช์หลัก เครื่องจำลอง เป็นต้น) เพื่อตรวจสอบว่าเบรกเกอร์วงจรทำงานตามพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้ ด้วยการจำลองข้อผิดพลาดในระบบไฟฟ้า เช่น การโอเวอร์โหลดและวงจรลัดวงจร จึงสามารถรับรองได้ว่าเบรกเกอร์สามารถตัดกระแสไฟฟ้าได้อย่างทันท่วงทีในสถานการณ์ดังกล่าว เพื่อป้องกันไม่ให้ข้อผิดพลาดแพร่กระจาย การทดสอบที่สถานที่ทดสอบจะตรวจสอบว่าลักษณะการป้องกันของเบรกเกอร์ทำงานอย่างถูกต้องหรือไม่ รวมถึงการป้องกันแบบหน่วงเวลา การป้องกันแบบทันที และการป้องกันการโอเวอร์โหลด

(3) ตำแหน่งที่ไม่ได้เชื่อมต่อ

“ตำแหน่งเปิด” หมายถึงตำแหน่งที่วงจรถูกแยกออกจากแหล่งจ่ายไฟฟ้า เมื่อสัมผัสวงจรหลักของเบรกเกอร์เปิดอย่างสมบูรณ์ ในตำแหน่งนี้ กระแสไฟฟ้าไม่สามารถไหลผ่านเบรกเกอร์เข้าสู่อุปกรณ์ไฟฟ้าได้ และวงจรทั้งหมดถูกตัดการเชื่อมต่ออย่างสมบูรณ์

ตำแหน่ง ‘ปิด’ ใช้เพื่อตัดการจ่ายไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าถูกแยกออกจากระบบไฟฟ้าหลักอย่างเต็มที่ ซึ่งช่วยรับประกันว่าอุปกรณ์จะอยู่ในสภาพไม่มีไฟฟ้าในระหว่างการซ่อมแซม การบำรุงรักษา หรือการแก้ไขข้อผิดพลาด และช่วยรักษาความปลอดภัยของบุคลากร ในกรณีเกิดข้อผิดพลาดที่รุนแรงหรือสถานการณ์ฉุกเฉินอื่น ๆ สามารถเปลี่ยนสวิตช์ตัดวงจรไปยังตำแหน่ง ‘ปิด’ ได้อย่างรวดเร็ว เพื่อตัดการจ่ายไฟฟ้าและป้องกันไม่ให้ข้อผิดพลาดแพร่กระจาย เมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้าจำเป็นต้องซ่อมแซมหรือเปลี่ยนใหม่ ต้องเปลี่ยนสวิตช์ตัดวงจรไปยังตำแหน่ง ‘ปิด’ เพื่อรับรองว่าอุปกรณ์ถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการถูกไฟฟ้าช็อก

III. ขั้นตอนการทดสอบกระแสเกิน

(1) ขั้นตอนการเตรียมการ

1. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทดสอบและเครื่องมือวัดได้รับการเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง และตรวจสอบว่าอุปกรณ์ทั้งหมดทำงานได้อย่างถูกต้อง
2. ปรับเทียบเครื่องสร้างกระแสไฟฟ้า และตั้งค่าช่วงการทดสอบสำหรับกระแสเกิน

(2) การตั้งค่าพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ป้องกัน

1. ตั้งค่ากระแสทริปของอุปกรณ์ป้องกันให้สอดคล้องกับกระแสเรตติ้งของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน
2. ตั้งค่าความล่าช้าในการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน เพื่อให้อุปกรณ์ป้องกันดังกล่าวตอบสนองภายในเวลาที่กำหนดระหว่างการทดสอบ

(3) การจำลองข้อผิดพลาดจากกระแสเกิน

1. เปิดเครื่องกำเนิดกระแสไฟฟ้าและเพิ่มกระแสไฟฟ้าขาออกอย่างค่อยเป็นค่อยไป จนถึงเมื่อถึงค่าขีดจำกัดกระแสเกินที่กำหนดไว้
2. ตรวจสอบว่าอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินได้ทำงานตามการตั้งค่าหรือไม่
3. บันทึกเวลาตอบสนองและค่าปัจจุบันของอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน เพื่อตรวจสอบว่าอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถตัดวงจรได้ภายในเวลาที่กำหนด

(iv) การบันทึกผลการทดสอบ

บันทึกเวลาตอบสนองของอุปกรณ์ป้องกัน ค่ากระแสไฟฟ้า และฟังก์ชันการคืนสภาพ เมื่อเกิดกระแสเกิน

IV. การฝึกปฏิบัติเกี่ยวกับการทดสอบกระแสเกิน

(1) คำแนะนำเกี่ยวกับเครื่องปรับเทียบสวิตช์หลักทางทะเล

หลักการเฉพาะมีดังนี้:

1. การจำลองสัญญาณความผิดปกติทางไฟฟ้า

• (1) กระแสลัดวงจร: จำลองความผิดปกติแบบลัดวงจรเพื่อตรวจสอบว่าเบรกเกอร์สามารถตัดกระแสได้ภายในเวลาที่สั้นมาก
• (2) กระแสเกินโหลด: จำลองสถานการณ์เกินโหลดเพื่อตรวจสอบว่าเบรกเกอร์ตัดวงจรได้ทันเวลา ซึ่งช่วยป้องกันความเสียหาย
• (3) การสูญเสียเฟสหรือลำดับเฟสผิด: แหล่งจ่ายไฟฟ้าที่จำลองมีการสูญเสียเฟสหรือลำดับเฟสผิด; ตรวจสอบว่าเบรกเกอร์ตัดวงจรทำงานอย่างถูกต้อง
• (4) แรงดันเกิน: ในกรณีที่แรงดันที่จำลองขึ้นสูงผิดปกติ ให้ตรวจสอบการตอบสนองของเบรกเกอร์

2. การทดสอบระยะเวลาของการดำเนินการอัตโนมัติ

เครื่องปรับเทียบสวิตช์หลักทางทะเลสามารถวัดเวลาการทำงานของเบรกเกอร์ได้อย่างแม่นยำ หากเวลาการทำงานเกินช่วงที่กำหนดไว้ นั่นหมายความว่าอุปกรณ์ดังกล่าวจำเป็นต้องได้รับการปรับแต่งหรือบำรุงรักษา

3. การตรวจสอบฟังก์ชันการป้องกัน

• (1) ระบบป้องกันการโอเวอร์โหลด: จำลองสภาพการโอเวอร์โหลดระหว่างการทำงานเป็นเวลานาน
• (2) ระบบป้องกันการลัดวงจร: จำลองสถานการณ์การลัดวงจรเพื่อป้องกันความเสียหายเพิ่มเติม
• (3) ระบบป้องกันแรงดันต่ำ: ตรวจสอบว่าวงจรถูกตัดการเชื่อมต่ออย่างถูกต้องหรือไม่ ในกรณีที่เกิดความล้มเหลวหรือความผิดปกติของแรงดัน

4. การบันทึกข้อมูลและการวิเคราะห์ผล

บันทึกพารามิเตอร์ทางไฟฟ้าแบบเรียลไทม์และสร้างรายงานการทดสอบ จากนั้นดำเนินการวิเคราะห์เปรียบเทียบเพื่อตรวจสอบว่าข้อกำหนดของฟังก์ชันการป้องกันได้รับการปฏิบัติตามหรือไม่

(2) การฝึกปฏิบัติกับเครื่องจำลอง

1. ชาร์จสวิตช์หลักและปิดมันลง ตรวจสอบตัวแสดงสถานะของสวิตช์หลัก
2. ตั้งค่าพารามิเตอร์ระบบในแผงการตั้งค่าพารามิเตอร์ (ดังที่แสดงในรูป 6-2)
3. ตั้งค่าพารามิเตอร์ความล่าช้าในการลัดวงจร: ตั้งค่าค่ากระแสไฟฟ้าทำงาน กดปุ่มทดสอบ สังเกตและบันทึกผลลัพธ์ แล้วรีเซ็ตอุปกรณ์
4. ปิดสวิตช์หลัก ตั้งค่าพารามิเตอร์ของระบบ และดำเนินการทดสอบการตัดวงจรแบบหน่วงเวลาแบบเกินโหลดและแบบทันทีตามลำดับ

(ก)

รูป 6-2: หน้าตั้งค่าพารามิเตอร์สำหรับอุปกรณ์ป้องกันสวิตช์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทางทะเล

เอกสารอ้างอิงสำหรับการฝึกอบรมทางปฏิบัติสำหรับช่างเทคนิคอิเล็กทรอนิกส์และไฟฟ้าทางทะเล (ETO) | ฉบับปี 2026