ในการคำนวณกระแสลัดวงจร ให้หารแรงดันไฟฟ้าของระบบด้วยค่าอิมพีแดนซ์รวมจากแหล่งจ่ายไปยังจุดที่เกิดฟอลต์
กระแสลัดวงจร (Isc) = แรงดันไฟฟ้า (V) ÷ อิมพีแดนซ์รวม (Ztotal)สำหรับการเลือก MCB ค่ากระแสลัดวงจรที่คำนวณได้ ณ จุดติดตั้งต้องต่ำกว่าค่าพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Breaking Capacity) ของ MCB เช่น 6 kA, 10 kA หรือค่าอื่นๆ ที่ระบุไว้บนอุปกรณ์ โดยพิกัดกระแส (Amp rating) ของเบรกเกอร์จะทำหน้าที่ป้องกันการใช้กระแสเกิน ส่วนพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (kA) จะทำหน้าที่ป้องกันความเสียหายจากการตัดกระแสฟอลต์.
ในการติดตั้งจริง สิ่งสำคัญไม่ได้มีเพียงแค่สูตรเท่านั้น คุณต้องทราบระดับกระแสฟอลต์ของหม้อแปลงหรือแหล่งจ่าย, อิมพีแดนซ์ของสายไฟ, ความยาวสายไฟ, ระบบสายดิน, ตำแหน่งที่เกิดฟอลต์ และต้องทราบว่าคุณกำลังคำนวณกระแสฟอลต์สูงสุดหรือต่ำสุด.
คู่มือนี้จัดทำขึ้นสำหรับการเลือกใช้ MCB และตู้แผงสวิตช์ไฟฟ้าแรงดันต่ำ เหมาะสำหรับการตรวจสอบทางวิศวกรรมเบื้องต้น การทบทวนโดยผู้ประกอบตู้ไฟ และการให้ความรู้แก่ผู้จัดซื้อ สำหรับเครือข่ายสาธารณูปโภค, โรงพยาบาล, ศูนย์ข้อมูล, ระบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, การศึกษาเรื่องอาร์กแฟลช (Arc-flash) หรือโรงงานอุตสาหกรรมที่มีแหล่งจ่ายหลายแหล่ง ควรใช้บริการวิศวกรไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติเหมาะสมและใช้ซอฟต์แวร์คำนวณที่ได้รับการยอมรับ.
คำตอบโดยย่อ: สูตรคำนวณกระแสลัดวงจร
สูตรพื้นฐานของกระแสไฟฟ้าลัดวงจรคือ:
กระแสไฟฟ้าลัดวงจร (Isc) = แรงดันไฟฟ้า (V) ÷ อิมพีแดนซ์ (Z)ที่ไหน:
- (Isc) = กระแสไฟฟ้าลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้ มีหน่วยเป็นแอมแปร์
- (V) = แรงดันไฟฟ้าของระบบ ณ จุดที่เกิดฟอลต์
- (Z) = อิมพีแดนซ์รวมของแหล่งจ่ายและวงจรจนถึงจุดที่เกิดฟอลต์ มีหน่วยเป็นโอห์ม
สำหรับการเกิดฟอลต์แบบสามเฟสโดยใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย (Line-to-line voltage):
กระแสไฟฟ้าลัดวงจรสามเฟส: Isc(3φ) = VLL ÷ (√3 × Zphase)สำหรับการเกิดฟอลต์แบบเฟสเดียวกับนิวทรัล (Line-to-neutral fault):
กระแสลัดวงจรเฟสเดียว: Isc(1φ) = VLN ÷ Zloopหากคุณใช้ค่าแรงดันไฟฟ้า RMS และค่าอิมพีแดนซ์ RMS ผลลัพธ์ที่คำนวณได้จะเป็นกระแสลัดวงจร RMS แบบสมมาตรอยู่แล้ว ห้ามนำไปคูณด้วย 0.707 อีก.
สรุปการคำนวณกระแสลัดวงจร
| สถานการณ์ | สูตรหรือวิธีการ | สิ่งที่ตรวจสอบ |
|---|---|---|
| วิธีอิมพีแดนซ์พื้นฐาน | (Isc = V ÷ Z) | การประเมินอย่างรวดเร็วเมื่อทราบค่าอิมพีแดนซ์รวม |
| กระแสลัดวงจรสามเฟส | (Isc(3φ) = VLL ÷ (√3 × Zphase)) | กระแสลัดวงจรสามเฟสสูงสุดที่คาดว่าจะเกิดขึ้น |
| กระแสลัดวงจรเฟสเดียว | (Isc(1φ) = VLN ÷ Zloop) | กระแสลัดวงจรระหว่างสายไลน์กับนิวทรัล หรือสายไลน์กับสายดิน |
| กระแสลัดวงจรที่ขั้วหม้อแปลง | (Isc = IFL × 100 ÷ Z%) | กระแสลัดวงจรที่จุดใกล้ขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง |
| กระแสลัดวงจรที่ปลายสาย | กระแสลัดวงจรจากแหล่งจ่ายรวมกับค่าอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิล | การตรวจสอบกระแสลัดวงจรต่ำสุดและเวลาในการตัดวงจร |
| พิกัดการทนกระแสลัดวงจร (kA) ของเบรกเกอร์ | การเปรียบเทียบค่า PSCC กับค่า Icn, Icu, Ics หรือพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร | ความสามารถของอุปกรณ์ในการตัดกระแสลัดวงจรได้อย่างปลอดภัย |
กระแสลัดวงจรเทียบกับพิกัดการตัดกระแสลัดวงจรของ MCB
MCB มีค่าพิกัดสองประเภทที่มักเกิดความสับสน:
| การจัดอันดับ | ความหมาย | ตัวอย่าง |
|---|---|---|
| พิกัดกระแสแอมป์ | พิกัดกระแสต่อเนื่องสำหรับการป้องกันการใช้กระแสเกิน (Overload) | 6 A, 10 A, 16 A, 20 A, 32 A |
| ทำลายคืน | ค่ากระแสลัดวงจรสูงสุดที่ MCB สามารถตัดวงจรได้อย่างปลอดภัยตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์ | 3 kA, 4.5 kA, 6 kA, 10 kA |
หากค่ากระแสลัดวงจรที่คำนวณได้ ณ ตำแหน่งติดตั้ง MCB คือ 7 kA การใช้ MCB ขนาด 6 kA จะไม่เหมาะสม คุณจำเป็นต้องใช้ MCB หรืออุปกรณ์ป้องกันที่มีค่าพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Breaking Capacity) ที่รองรับกระแสฟอลต์ที่เกิดขึ้นจริงได้ และเป็นไปตามกฎระเบียบหรือมาตรฐานท้องถิ่นที่เกี่ยวข้อง.
สำหรับพิกัดกระแสแอมป์ทั่วไปของ MCB โปรดดูที่ VIOX คู่มือขนาดมาตรฐานของ MCB. สำหรับพฤติกรรมของเส้นกราฟการทริป (Trip curve) โปรดดูที่ VIOX คู่มือเส้นกราฟการทริป (Trip curve).
Icn, Icu และ Ics: คุณกำลังเปรียบเทียบค่าพิกัดกระแสลัดวงจร (kA) ตัวไหนอยู่?
เครื่องหมายที่ใช้สำหรับค่าความสามารถในการตัดกระแสลัดวงจรขึ้นอยู่กับมาตรฐานของเบรกเกอร์และตลาดที่ใช้งาน.
| เครื่องหมาย | บริบททั่วไป | ความหมาย |
|---|---|---|
| Icn | มาตรฐาน IEC 60898-1 สำหรับ MCB ที่ใช้ในที่อยู่อาศัยและงานติดตั้งที่คล้ายคลึงกัน | ค่าพิกัดกระแสลัดวงจรที่ใช้สำหรับ MCB มาตรฐานทั่วไปหลายรุ่น |
| Icu | มาตรฐาน IEC 60947-2 สำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์ในงานอุตสาหกรรม | พิกัดกระแสลัดวงจรสูงสุด (Ultimate short-circuit breaking capacity) |
| Ics | มาตรฐาน IEC 60947-2 สำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์ในงานอุตสาหกรรม | ค่าความสามารถในการตัดกระแสลัดวงจรขณะใช้งาน (Service short-circuit breaking capacity) ซึ่งมักแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ของค่า Icu |
| ค่า AIC / พิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Interrupting rating) | บริบทของอเมริกาเหนือ | พิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Ampere interrupting capacity) ตามข้อกำหนดของ UL/NEC ที่เกี่ยวข้อง |
เมื่อคำถามคือ “การคำนวณพิกัด kA ของเซอร์กิตเบรกเกอร์” คำตอบในทางปฏิบัติคือ: ให้คำนวณหากระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น (Prospective short-circuit current) ณ จุดติดตั้ง จากนั้นจึงเลือกอุปกรณ์ป้องกันที่มีพิกัดการตัดกระแสลัดวงจรไม่ต่ำกว่าค่าดังกล่าวตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง.
มุมมองจากผู้ผลิต: เหตุใดพิกัด kA จึงไม่ใช่แค่ฉลาก
ในมุมมองของผู้ผลิตและผู้ประกอบตู้สวิตช์บอร์ด เครื่องหมาย kA บน MCB คือผลลัพธ์จากระบบการตัดกระแสไฟฟ้าทั้งหมด ไม่ใช่เพียงแค่การพิมพ์ตัวเลขลงไป วัสดุหน้าสัมผัส แรงกดหน้าสัมผัส รูปทรงของแผ่นนำอาร์ค การออกแบบห้องดับอาร์ค ความเร็วของกลไกการทำงาน การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่ขั้วต่อ และวัสดุของตัวถัง ล้วนมีผลต่อความสามารถของอุปกรณ์ในการตัดกระแสลัดวงจรจริงโดยไม่เกิดความเสียหายที่ยอมรับไม่ได้.
สำหรับผู้ซื้อ บทเรียนในทางปฏิบัติคือ: อย่าเปรียบเทียบ MCB สองรุ่นโดยดูเพียงแค่พิกัดกระแส (Amp rating) และราคาเท่านั้น เมื่อกระแสลัดวงจรที่อาจเกิดขึ้นมีค่าใกล้เคียง 6 kA, 10 kA หรือสูงกว่า ให้ขอเอกสารข้อมูลผลิตภัณฑ์ (Datasheet) มาตรฐานผลิตภัณฑ์ เครื่องหมายแสดงค่าความสามารถในการตัดกระแส และเอกสารการทดสอบสำหรับรุ่นที่นำเสนอโดยเฉพาะ สิ่งนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับตู้ OEM ตู้จ่ายไฟสำหรับส่งออก และการติดตั้งใกล้หม้อแปลงไฟฟ้า ซึ่งกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นอาจสูงกว่าที่คาดการณ์ไว้มาก.
ข้อมูลที่จำเป็นก่อนการคำนวณ
ก่อนทำการคำนวณกระแสลัดวงจร ให้รวบรวมข้อมูลดังต่อไปนี้.
| ข้อมูล | ทำไมมันจึงสำคัญ |
|---|---|
| แรงดันไฟฟ้าที่จ่าย | กำหนดแรงดันไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนกระแสลัดวงจร |
| ค่า kVA และค่าอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลงไฟฟ้า | ค่าอิมพีแดนซ์หลักของแหล่งจ่ายในระบบแรงดันต่ำ |
| ค่ากระแสลัดวงจรที่สามารถจ่ายได้จากการไฟฟ้า | จุดเริ่มต้นที่ดีที่สุดเมื่อได้รับข้อมูลจากการไฟฟ้า |
| ความยาวสายเคเบิล | สายไฟที่ยาวขึ้นจะเพิ่มค่าอิมพีแดนซ์และลดค่ากระแสลัดวงจร |
| ขนาดและวัสดุของสายไฟ | ทองแดงและอลูมิเนียมมีความต้านทานเชิงซ้อนที่แตกต่างกัน |
| ตำแหน่งที่เกิดฟอลต์ | กระแสฟอลต์จะมีค่าสูงสุดใกล้แหล่งจ่ายและมีค่าต่ำลงที่ปลายสาย |
| ระบบสายดิน | ส่งผลต่อเส้นทางเดินของกระแสฟอลต์ลงดิน |
| พิกัดของอุปกรณ์ป้องกัน | ต้องสอดคล้องกับค่ากระแสฟอลต์ที่คำนวณได้ |
| บริบทของมาตรฐาน/ข้อกำหนด | มาตรฐาน IEC, NEC หรือกฎระเบียบท้องถิ่นอาจกำหนดให้ใช้วิธีการเฉพาะเจาะจง |
หากเป็นการติดตั้งในโรงงานอุตสาหกรรม ทางการแพทย์ ศูนย์ข้อมูล อาคารพาณิชย์ขนาดใหญ่ หรือระบบที่มีแหล่งจ่ายไฟหลายแหล่ง ให้ใช้ซอฟต์แวร์วิเคราะห์ระบบไฟฟ้าหรือปรึกษาวิศวกรไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติเหมาะสม แทนการใช้การคำนวณด้วยมือแบบง่าย.
วิธีที่ 1: การคำนวณค่าอิมพีแดนซ์พื้นฐาน
แนวคิดที่เป็นสากลที่สุดคือการรวมค่าอิมพีแดนซ์ทั้งหมดระหว่างแหล่งจ่ายไฟและจุดที่เกิดฟอลต์.
Ztotal = Zsource + Ztransformer + Zcable + Zconnectionsจากนั้นคำนวณดังนี้:
กระแสลัดวงจร (Isc) = แรงดันไฟฟ้า (V) ÷ อิมพีแดนซ์รวม (Ztotal)ตัวอย่าง
สมมติระบบสามเฟสแบบง่าย:
- แรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟส: 400 V
- ค่าอิมพีแดนซ์สมมูลของเฟสถึงจุดที่เกิดฟอลต์: 0.02 โอห์ม
การใช้สูตรสำหรับระบบสามเฟส:
Isc(3φ) = 400 ÷ (√3 × 0.02)Isc(3φ) ≈ 11,547 A = 11.5 kAกระแสลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้มีค่าประมาณ 11.5 kA. เบรกเกอร์ MCB ขนาด 6 kA จะไม่เหมาะสมสำหรับจุดดังกล่าว และ MCB ขนาด 10 kA อาจไม่เพียงพอหากกระแสที่คำนวณได้เกิน 10 kA การเลือกอุปกรณ์ขั้นสุดท้ายจะต้องพิจารณาตามระบบ มาตรฐาน และการออกแบบการประสานงานทางไฟฟ้าที่ถูกต้องแม่นยำ.
วิธีที่ 2: กระแสลัดวงจรจากหม้อแปลงไฟฟ้า
เมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นแหล่งจ่ายหลัก สามารถประมาณค่าได้อย่างรวดเร็วจากค่า kVA และค่าเปอร์เซ็นต์อิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง.
สำหรับหม้อแปลงสามเฟส:
กระแสโหลดเต็มพิกัดของหม้อแปลง: IFL = (kVA × 1000) ÷ (√3 × VLL)จากนั้น:
กระแสลัดวงจรของหม้อแปลง: Isc = IFL × (100 ÷ Z%)ตัวอย่าง
สมมติให้:
- พิกัดหม้อแปลง: 500 kVA
- แรงดันไฟฟ้าด้านทุติยภูมิ: 400 V
- อิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง: 5%
กระแสโหลดเต็มพิกัด:
IFL = (500 × 1000) ÷ (√3 × 400) ≈ 722 Aกระแสลัดวงจรที่คาดการณ์ ณ ขั้วหม้อแปลง:
Isc = 722 × (100 ÷ 5) ≈ 14,440 A = 14.4 kAณ ขั้วหม้อแปลง กระแสลัดวงจรจะมีค่าประมาณ 14.4 kA ก่อนที่จะรวมค่าอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิล เมื่อถึงปลายสายเคเบิลที่ยาว กระแสลัดวงจรจะมีค่าต่ำลงเนื่องจากอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลทำให้ค่าอิมพีแดนซ์รวมของลูปเพิ่มขึ้น.
ข้อมูลอ้างอิงด่วนสำหรับกระแสลัดวงจรของหม้อแปลง
ตารางด้านล่างนี้เป็นเพียงข้อมูลอ้างอิงแบบย่อเท่านั้น โดยสมมติว่าเป็นหม้อแปลงสามเฟส 400V และไม่ได้รวมค่าอิมพีแดนซ์จากระบบไฟฟ้าต้นทาง อิมพีแดนซ์ของสายเคเบิล กระแสจากมอเตอร์ หรือค่าความคลาดเคลื่อน.
| หม้อแปลงไฟฟ้า | อิมพีแดนซ์ | กระแสไฟฟ้าเต็มพิกัด (Full-load current) | กระแสลัดวงจรที่จุดต่อสาย (Estimated terminal fault current) |
|---|---|---|---|
| 100 kVA | 4% | 144 A | 3.6 kA |
| 250 kVA | 4% | 361 A | 9.0 kA |
| 500 kVA | 5% | 722 A | 14.4 kA |
| 1000 kVA | 6% | 1443 A | 24.1 kA |
นี่คือเหตุผลว่าทำไมเซอร์กิตเบรกเกอร์ (MCB) ขนาด 6 kA อาจยอมรับได้ในวงจรย่อยบางจุด แต่ไม่เหมาะสมหากติดตั้งใกล้กับหม้อแปลงขนาดใหญ่หรือตู้เมนจ่ายไฟ.
วิธีที่ 3: การคำนวณกระแสลัดวงจรของสายเคเบิล
อิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลสามารถลดกระแสลัดวงจรลงได้อย่างมีนัยสำคัญ โดยเฉพาะในวงจรย่อยที่มีระยะทางไกล ซึ่งส่งผลต่อทั้งค่าพิกัดการตัดกระแสลัดวงจรของเบรกเกอร์และการทำงานของชุดทริปแม่เหล็ก.
สำหรับการประมาณค่าความต้านทานแบบกระแสตรง (DC) อย่างง่าย:
ความต้านทานของสายเคเบิล: R = ρ × (L ÷ A)ที่ไหน:
- (R) = ความต้านทานของตัวนำ
- (ρ) = ค่าความต้านทานจำเพาะของตัวนำ
- (L) = ความยาวของตัวนำ
- (A) = พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ
สำหรับการคำนวณกระแสลัดวงจรในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ ค่ารีแอคแตนซ์ของสายเคเบิลและความต้านทานที่ปรับตามอุณหภูมิอาจมีความสำคัญด้วยเช่นกัน การคำนวณทางวิศวกรรมระดับมืออาชีพจะใช้ตารางค่าอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลแทนการใช้เพียงค่าความต้านทานอย่างง่าย.
สำหรับวงจรย่อยขนาดเล็ก ค่าความต้านทานมักเป็นปัจจัยหลัก ซึ่งการประมาณการโดยใช้ค่าความต้านทานแบบง่ายสามารถนำมาใช้ตรวจสอบเบื้องต้นได้ แต่สำหรับสายเคเบิลขนาดใหญ่ สายป้อนระยะไกล การเดินสายขนาน หรือการศึกษาทางวิศวกรรมที่เข้มงวดขึ้น ควรพิจารณาค่าอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลเป็นปริมาณเวกเตอร์:
อิมพีแดนซ์ของสายเคเบิล: Z = √(R² + X²)โดยที่ (R) คือความต้านทาน และ (X) คือรีแอคแตนซ์ ในการคำนวณทางวิศวกรรมระดับมืออาชีพ ค่าอิมพีแดนซ์จากแหล่งจ่าย อิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง อิมพีแดนซ์ของสายเคเบิล กระแสที่มอเตอร์จ่ายกลับ และอิมพีแดนซ์ของระบบสายดิน มักจะถูกจัดการในรูปแบบของจำนวนเชิงซ้อนแทนการบวกแบบสเกลาร์ทั่วไป.
เหตุใดการคำนวณสายเคเบิลจึงมีความสำคัญ
มีข้อควรพิจารณาที่แตกต่างกันสองประการ:
- กระแสลัดวงจรสูงสุด ใกล้แหล่งจ่าย: ใช้ตรวจสอบพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Breaking Capacity) ของเบรกเกอร์ MCB.
- กระแสฟอลต์ต่ำสุด ที่ปลายสาย: ใช้ตรวจสอบว่าเบรกเกอร์สามารถทริปได้เร็วเพียงพอหรือไม่.
นี่คือจุดที่การคำนวณแบบง่ายบนออนไลน์ส่วนใหญ่มักจะผิดพลาด กระแสฟอลต์ที่สูงใกล้แหล่งจ่ายอาจเกินพิกัดการตัดกระแสของเบรกเกอร์ ในขณะที่กระแสฟอลต์ที่ต่ำบริเวณปลายสายอาจไม่สามารถทำให้กลไกแม่เหล็กของเบรกเกอร์ทริปได้อย่างรวดเร็ว.
สำหรับบริบทเรื่องการเลือกขนาดสายไฟและการตกของแรงดันไฟฟ้า โปรดดูที่ คู่มือการเลือกขนาดสายไฟตามมาตรฐาน IEC ของ VIOX.
ตัวอย่างการคำนวณกระแสลัดวงจรของสายเคเบิล
สมมติวงจรย่อยเฟสเดียวแบบง่ายที่มีความต้านทานเป็นปัจจัยหลัก:
- แรงดันไฟฟ้าระหว่างสายไลน์กับนิวทรัล: 230 โวลต์
- ค่าอิมพีแดนซ์รวมของแหล่งจ่ายและหม้อแปลง: 0.035 โอห์ม
- ค่าอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลจนถึงปลายโหลด: 0.45 โอห์ม
ค่าอิมพีแดนซ์ของลูปโดยประมาณ:
Zloop = 0.035 Ω + 0.45 Ω = 0.485 Ωกระแสลัดวงจรโดยประมาณที่ปลายสายเคเบิล:
Isc = 230 ÷ 0.485 ≈ 474 Aค่านี้อาจต่ำกว่ากระแสลัดวงจรที่แผงจ่ายไฟมาก กระแสลัดวงจรที่ปลายแผงสามารถนำไปใช้ตรวจสอบพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Breaking Capacity) ในขณะที่กระแสลัดวงจรที่ปลายสายมีความสำคัญต่อการตรวจสอบเวลาในการตัดวงจร (Trip-time).
ตัวอย่างนี้ใช้การบวกแบบสเกลาร์เพื่อให้เข้าใจวิธีการได้ง่าย สำหรับตัวนำขนาดใหญ่หรือเอกสารโครงการที่เป็นทางการ ควรใช้ตารางค่าอิมพีแดนซ์หรือซอฟต์แวร์ที่แยกค่าความต้านทาน (Resistance) และค่ารีแอกแตนซ์ (Reactance) ออกจากกัน.
การคำนวณกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น (Prospective Short Circuit Current)
กระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น หรือ PSCC คือกระแสลัดวงจรที่อาจไหลผ่านก่อนที่อุปกรณ์ป้องกันจะทำงาน คำว่า “คาดว่าจะเกิดขึ้น” (Prospective) หมายถึงค่าที่คำนวณจากแรงดันไฟฟ้าและอิมพีแดนซ์ของระบบ ไม่ใช่ค่าที่วัดได้จากการทำให้เกิดการลัดวงจรจริง.
PSCC ใช้สำหรับตรวจสอบ:
- พิกัดการตัดกระแสลัดวงจรของ MCB
- พิกัดการตัดกระแสของฟิวส์
- ค่า SCCR ของตู้ควบคุมไฟฟ้า
- การศึกษาพลังงานจากการอาร์กแฟลช (Arc-flash)
- การประสานการทำงานของอุปกรณ์ป้องกัน
- ความสามารถในการทนกระแสลัดวงจรของสายเคเบิล
- เวลาในการตัดกระแสลัดวงจร
ห้ามวัดค่า PSCC โดยการลัดวงจรตัวนำโดยตรง ให้ใช้วิธีการคำนวณ ข้อมูลจากการไฟฟ้า ซอฟต์แวร์ออกแบบ หรือเครื่องมือวัดที่เหมาะสมซึ่งออกแบบมาเพื่อวัดค่า Fault-loop หรือกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น.
วิธีการคำนวณพิกัดกระแสลัดวงจร (kA) สำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์
พิกัดกระแสลัดวงจร (kA) ของเบรกเกอร์ต้องมีค่ามากกว่าหรือเท่ากับกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น ณ จุดที่ติดตั้งเบรกเกอร์ โดยต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องและข้อกำหนดของกฎหมายท้องถิ่น.
| ค่ากระแสลัดวงจรที่คาดการณ์ไว้ (PSCC) ณ ตำแหน่งติดตั้ง MCB | แนวคิดเรื่องพิกัดการตัดกระแสลัดวงจรต่ำสุด (Minimum Breaking Capacity) |
|---|---|
| 3.2 kA | อาจพิจารณาใช้อุปกรณ์ขนาด 4.5 kA หรือ 6 kA หากมีความเหมาะสมในด้านอื่น |
| 5.8 kA | อุปกรณ์ขนาด 6 kA มีค่าใกล้เคียงกัน โปรดตรวจสอบมาตรฐาน ค่าความคลาดเคลื่อน และค่าเผื่อในการออกแบบ |
| 7.5 kA | ใช้อุปกรณ์ที่มีพิกัดสูงกว่า 7.5 kA โดยทั่วไปคือ 10 kA หรือสูงกว่า |
| 12 kA | 10 kA ไม่เพียงพอ โปรดเลือกอุปกรณ์ป้องกันที่มีพิกัดสูงกว่า |
ห้ามใช้ค่าเผื่อความปลอดภัยแบบสุ่ม เช่น 25% แทนการปฏิบัติตามประมวลกฎหมาย มาตรฐาน และการตรวจสอบทางวิศวกรรม พิกัดของอุปกรณ์ที่จำเป็นขึ้นอยู่กับการติดตั้ง กฎระเบียบที่เกี่ยวข้อง ข้อมูลจากผู้ผลิต การประสานงาน และการเปลี่ยนแปลงของระบบในอนาคต.
กระแสลัดวงจรสูงสุดเทียบกับต่ำสุด
การศึกษาเรื่องกระแสลัดวงจรที่มีประสิทธิภาพโดยปกติจะพิจารณาทั้งกระแสลัดวงจรสูงสุดและต่ำสุด.
| ประเภทของการคำนวณ | ตำแหน่งที่มักจะเกิดขึ้น | ทำไมถึงสำคัญ |
|---|---|---|
| กระแสลัดวงจรสูงสุด | ใกล้หม้อแปลงไฟฟ้า, จุดรับบริการไฟฟ้า, ตู้เมนสวิตช์บอร์ด | ตรวจสอบพิกัดการตัดกระแสลัดวงจรของเบรกเกอร์, ค่า SCCR ของตู้สวิตช์บอร์ด, ความสามารถในการทนกระแสของบัสบาร์ และพลังงานจากอาร์ค |
| กระแสฟอลต์ต่ำสุด | ปลายสายเคเบิลยาว, ลูปที่มีค่าอิมพีแดนซ์สูง, วงจรย่อยที่อยู่ไกล | ตรวจสอบว่าการทริปด้วยแม่เหล็กของ MCB หรือเวลาในการตัดวงจรของอุปกรณ์ป้องกันนั้นรวดเร็วเพียงพอหรือไม่ |
สำหรับการเลือกใช้ MCB ความแตกต่างนี้มีความสำคัญมาก กระแสลัดวงจรสูงที่อยู่ใกล้แหล่งจ่ายอาจเกินพิกัดของอุปกรณ์ขนาด 6 kA ในขณะที่กระแสลัดวงจรต่ำที่ปลายสายเคเบิลยาวอาจไม่เพียงพอที่จะทำให้กลไกทริปด้วยแม่เหล็กของ MCB ชนิด Type C หรือ Type D ทำงานได้.
กระแส RMS แบบสมมาตร, กระแสสูงสุด (Peak Current) และความสามารถในการปิดวงจร (Making Capacity)
การคำนวณแบบลดทอนส่วนใหญ่จะได้ผลลัพธ์เป็น กระแสลัดวงจร RMS แบบสมมาตร. ซึ่งเป็นค่าที่นิยมนำไปเปรียบเทียบกับพิกัดการตัดกระแสลัดวงจรของเบรกเกอร์.
ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับจริง รอบการเกิดฟอลต์ครั้งแรกอาจมีส่วนประกอบของกระแสตรง (DC offset) ซึ่งทำให้เกิด กระแสไฟฟ้าสูงสุดแบบไม่สมมาตร (asymmetrical peak current) ที่สูงขึ้น. สิ่งนี้ส่งผลต่อความเค้นทางกลและทางไฟฟ้าพลศาสตร์ที่กระทำต่อหน้าสัมผัส บัสบาร์ และกลไกของเบรกเกอร์.
สำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์ในงานอุตสาหกรรมตามมาตรฐาน IEC 60947-2 คุณอาจพบค่า Icm, ซึ่งคือพิกัดความสามารถในการทำกระแสลัดวงจร (rated short-circuit making capacity) สำหรับการเลือกใช้ MCB ทั่วไป ผู้ซื้อมักจะให้ความสำคัญกับค่าพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (kA) ที่ระบุไว้เป็นอันดับแรก แต่วิศวกรควรตระหนักว่าความสามารถในการทนต่อกระแสสูงสุดและกระแสขณะทำวงจรมีความสำคัญมากขึ้นในตู้สวิตช์บอร์ดและชุดประกอบขนาดใหญ่.
เวลาในการทริปของ MCB เทียบกับกระแสลัดวงจร
การคำนวณกระแสลัดวงจรยังส่งผลต่อเวลาในการทริปของเบรกเกอร์ด้วย.
MCB ประกอบด้วย:
- ช่วงการตัดวงจรด้วยความร้อนสำหรับสภาวะโหลดเกิน
- ช่วงการตัดวงจรด้วยแม่เหล็กสำหรับสภาวะไฟฟ้าลัดวงจร
ตัวอย่างเช่น เส้นกราฟประเภท B, C และ D มีเกณฑ์การตัดวงจรด้วยแม่เหล็กที่แตกต่างกัน เบรกเกอร์ประเภท C อาจต้องใช้กระแสลัดวงจรที่สูงกว่าในการตัดวงจรทันทีเมื่อเทียบกับเบรกเกอร์ประเภท B หากสายไฟมีความยาวมากและกระแสลัดวงจรที่ปลายสายต่ำเกินไป เบรกเกอร์อาจไม่ตัดวงจรภายในเวลาที่กำหนด.
นี่คือเหตุผลว่าทำไม “การคำนวณเวลาการตัดวงจรของ MCB” จึงไม่ได้ขึ้นอยู่กับตัวเบรกเกอร์เพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับค่าอิมพีแดนซ์ของสายไฟ, อิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่าย, เส้นกราฟการตัดวงจร, ระบบสายดิน และประเภทของความผิดพร่อง.
การตรวจสอบเส้นกราฟ B, C และ D
การเลือกเส้นกราฟของ MCB มีผลต่อการที่กระแสลัดวงจรที่คำนวณได้จะอยู่ในช่วงการตัดวงจรด้วยแม่เหล็กแบบทันทีหรือไม่.
| เส้นกราฟของ MCB | ช่วงการตัดวงจรด้วยแม่เหล็กโดยทั่วไป | Practical implication (ความหมายในทางปฏิบัติ) |
|---|---|---|
| ประเภท บี | 3 ถึง 5 เท่าของกระแสพิกัด | ตัดวงจรได้ง่ายกว่าที่กระแสลัดวงจรต่ำ มักใช้กับวงจรย่อยที่เป็นโหลดความต้านทานหรือโหลดแสงสว่าง |
| ประเภท C | 5 ถึง 10 เท่าของกระแสพิกัด | รองรับกระแสกระชากในระดับปานกลาง ต้องใช้กระแสลัดวงจรที่สูงขึ้นสำหรับการตัดวงจรแบบทันที |
| ประเภท D | 10 ถึง 20 เท่าของกระแสพิกัด | ใช้สำหรับโหลดที่มีกระแสกระชากสูง ต้องใช้กระแสลัดวงจรที่สูงกว่ามากสำหรับการตัดวงจรแบบทันที |
ตัวอย่างเช่น MCB ชนิด C ขนาด 16A อาจต้องใช้กระแสประมาณ 80A ถึง 160A เพื่อเข้าสู่ช่วงการทำงานของแม่เหล็กแบบทันที หากกระแสลัดวงจรที่ปลายสายต่ำกว่าเกณฑ์ที่กำหนด การตัดวงจรอาจต้องอาศัยช่วงการทำงานของความร้อน ซึ่งอาจช้าเกินไปสำหรับความต้องการในการป้องกันที่กำหนดไว้.
ใช้กราฟการตัดวงจรของผู้ผลิตและกฎการเดินสายไฟที่เกี่ยวข้องเพื่อการตรวจสอบขั้นสุดท้าย.
กระแสลัดวงจร (Short Circuit Current) และค่าพิกัดกระแสลัดวงจร (SCCR)
การคำนวณกระแสลัดวงจรยังช่วยสนับสนุนการตรวจสอบค่า SCCR โดย SCCR คือค่าพิกัดกระแสลัดวงจรของอุปกรณ์หรือชุดตู้ควบคุม ในขณะที่ค่า Breaking Capacity ของเบรกเกอร์คือความสามารถของอุปกรณ์ป้องกันในการตัดกระแสลัดวงจร.
หากกระแสลัดวงจรที่เกิดขึ้นจริงสูงกว่าค่า SCCR ของตู้ควบคุม ตู้นั้นจะไม่เหมาะสมสำหรับจุดติดตั้งดังกล่าว แม้ว่า MCB ย่อยจะมีค่า Breaking Capacity สูงก็ตาม.
สำหรับความปลอดภัยในระดับตู้ควบคุม โปรดดูที่ VIOX คู่มือ SCCR.
ข้อมูลนำเข้าสำหรับเครื่องคำนวณกระแสลัดวงจร
หากคุณสร้างสเปรดชีตหรือเครื่องคำนวณออนไลน์สำหรับหัวข้อนี้ ควรระบุข้อมูลนำเข้าดังต่อไปนี้ แทนที่จะใช้เพียงค่าแรงดันไฟฟ้าและค่าความต้านทานเพียงค่าเดียว.
| ข้อมูลนำเข้าของเครื่องคำนวณ | เหตุผลที่จำเป็นต้องใช้ |
|---|---|
| ประเภทของระบบ | การเลือกสูตรสำหรับระบบไฟฟ้าเฟสเดียวหรือสามเฟส |
| Voltage | แรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกับสาย หรือระหว่างสายกับนิวทรัล |
| ขนาดหม้อแปลงไฟฟ้า (kVA) | กำหนดกระแสไฟฟ้าเต็มพิกัด (Full-load current) |
| ค่าเปอร์เซ็นต์อิมพีแดนซ์ของหม้อแปลงไฟฟ้า | กำหนดค่ากระแสลัดวงจรที่ขั้วต่อหม้อแปลงไฟฟ้า |
| ค่ากระแสลัดวงจรที่สามารถจ่ายได้จากการไฟฟ้า | เพิ่มความแม่นยำในกรณีที่มีแหล่งจ่ายไฟมากกว่าหนึ่งแหล่ง |
| ขนาดและวัสดุของสายไฟ | กำหนดค่าอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิล |
| ความยาวสายเคเบิล | กำหนดค่าแรงดันตกและการลดลงของกระแสลัดวงจร |
| ตำแหน่งที่เกิดฟอลต์ | ตู้เมนไฟฟ้า ตู้ย่อย หรือปลายวงจรย่อย |
| กราฟและพิกัดกระแสของ MCB | จำเป็นสำหรับการตรวจสอบเวลาในการตัดวงจร |
| พิกัดการตัดกระแสลัดวงจรของ MCB | จำเป็นสำหรับการเปรียบเทียบพิกัด kA |
โครงสร้างนี้สอดคล้องกับวิธีการที่วิศวกรใช้คำนวณกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้นจริงได้ดีกว่าเครื่องคำนวณแบบบรรทัดเดียวที่ใช้วิธีนำแรงดันไฟฟ้ามาหารด้วยค่าอิมพีแดนซ์ที่คาดเดาเอาเอง.
ข้อผิดพลาดทั่วไปในการคำนวณกระแสลัดวงจร
ข้อผิดพลาดที่ 1: การใช้สูตรคำนวณกระแสโหลด
กระแสโหลดและกระแสลัดวงจรไม่เหมือนกัน กระแสโหลดขึ้นอยู่กับความต้องการใช้กำลังไฟฟ้า ส่วนกระแสลัดวงจรขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและค่าอิมพีแดนซ์เป็นหลัก.
ข้อผิดพลาดที่ 2: การลืมคำนึงถึงค่าอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิล
การละเลยค่าความต้านทานของสายไฟอาจทำให้การประเมินกระแสลัดวงจรที่ปลายสายสูงเกินจริง ซึ่งอาจบดบังปัญหาเรื่องเวลาในการตัดวงจรได้.
ข้อผิดพลาดที่ 3: การสับสนระหว่างแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟส (Line-to-Line) และแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสกับนิวทรัล (Line-to-Neutral)
ใช้แรงดันไฟฟ้าให้ถูกต้องตามประเภทของการลัดวงจร สูตรสำหรับระบบสามเฟสและเฟสเดียวนั้นไม่เหมือนกัน.
ข้อผิดพลาดที่ 4: การใช้ค่า 0.707 อย่างไม่ถูกต้อง
หากคุณใช้ค่าแรงดันไฟฟ้า RMS และค่าความต้านทาน ผลลัพธ์ของกระแสลัดวงจรจะเป็นค่า RMS แบบสมมาตรอยู่แล้ว ห้ามนำไปคูณด้วย 0.707 ซ้ำอีก.
ข้อผิดพลาดที่ 5: การเข้าใจผิดว่าพิกัด kA ของ MCB คือค่า SCCR ของตู้ควบคุม
พิกัดการตัดกระแสลัดวงจรของเบรกเกอร์ไม่เหมือนกับค่า SCCR ของตู้ควบคุมหรือชุดประกอบอุปกรณ์.
ข้อผิดพลาดที่ 6: การละเลยกระแสลัดวงจรต่ำสุด
กระแสลัดวงจรสูงสุดใช้สำหรับตรวจสอบค่าพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Breaking Capacity) ส่วนกระแสลัดวงจรต่ำสุดใช้สำหรับตรวจสอบว่าอุปกรณ์ป้องกันสามารถตัดวงจรได้เร็วเพียงพอที่จุดปลายสายหรือไม่.
ข้อผิดพลาดที่ 7: การใช้ตารางค่ากระแสลัดวงจรทั่วไปเป็นค่าในการออกแบบ
ค่าทั่วไปสามารถช่วยในการประเมินเบื้องต้นได้ แต่ไม่สามารถใช้แทนข้อมูลหม้อแปลง ข้อมูลจากการไฟฟ้า ค่าอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิล และการคำนวณเฉพาะของโครงการได้ การเลือกใช้ MCB ขนาด 10 kA เพียงเพราะตารางระบุว่าเป็นอาคารพาณิชย์ขนาดเล็กนั้นไม่ถือว่าเหมาะสมโดยอัตโนมัติ“
รายการตรวจสอบสำหรับการคำนวณอย่างรวดเร็ว
| สเต็ป | ตรวจสอบ |
|---|---|
| 1 | กำหนดตำแหน่งที่เกิดการลัดวงจร: แหล่งจ่าย, ตู้ไฟ, วงจรย่อย หรือปลายสายเคเบิล |
| 2 | ระบุประเภทของการลัดวงจร: สามเฟส, เฟสถึงเฟส, เฟสถึงนิวทรัล หรือเฟสถึงดิน |
| 3 | รวบรวมข้อมูลกระแสลัดวงจรจากแหล่งจ่ายหรือหม้อแปลง |
| 4 | คำนวณค่าอิมพีแดนซ์ของสายเคเบิลเพิ่มเข้าไปจนถึงจุดที่เกิดการลัดวงจร |
| 5 | คำนวณค่ากระแสลัดวงจรสูงสุด (PSCC) เพื่อกำหนดพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Breaking Capacity) |
| 6 | คำนวณค่ากระแสลัดวงจรต่ำสุดเพื่อตรวจสอบเวลาในการตัดวงจรตามความจำเป็น |
| 7 | เปรียบเทียบพิกัดการทนกระแสลัดวงจร (kA rating) ของเบรกเกอร์กับค่า PSCC ที่คำนวณได้ |
| 8 | ตรวจสอบกราฟการทริป (Trip curve) และเวลาในการตัดวงจร (Disconnection time) |
| 9 | จัดทำเอกสารระบุสมมติฐาน ข้อมูลสายไฟฟ้า และวันที่ทำการคำนวณ |
| 10 | ใช้ซอฟต์แวร์ระดับมืออาชีพหรือการตรวจสอบโดยวิศวกรสำหรับระบบที่มีความซับซ้อน |
คำถามที่พบบ่อย
สูตรสำหรับคำนวณกระแสลัดวงจรคืออะไร?
สูตรพื้นฐานคือ (Isc = V ÷ Z) โดยที่ (V) คือแรงดันไฟฟ้าของระบบ และ (Z) คือค่าอิมพีแดนซ์รวมจนถึงจุดที่เกิดฟอลต์ สำหรับการลัดวงจรแบบสามเฟส ให้ใช้สูตร (Isc(3φ) = VLL ÷ (√3 × Zphase)).
คุณจะคำนวณกระแสลัดวงจรสำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์ได้อย่างไร?
คำนวณกระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น (Prospective short-circuit current) ณ ตำแหน่งที่ติดตั้งเบรกเกอร์ โดยใช้ค่าอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่าย หม้อแปลง และสายไฟ จากนั้นเลือกเบรกเกอร์ที่มีพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Breaking capacity) เท่ากับหรือมากกว่ากระแสลัดวงจรนั้นตามมาตรฐานและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง.
กระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น (Prospective short-circuit current) คืออะไร?
กระแสลัดวงจรที่คาดว่าจะเกิดขึ้น คือกระแสที่อาจไหลผ่านในระหว่างที่เกิดความผิดปกติก่อนที่อุปกรณ์ป้องกันจะทำงาน โดยขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่มีอยู่และค่าอิมพีแดนซ์ของระบบ.
ความยาวของสายไฟส่งผลต่อกระแสลัดวงจรอย่างไร?
สายไฟที่ยาวขึ้นจะเพิ่มค่าอิมพีแดนซ์ ซึ่งจะช่วยลดกระแสลัดวงจรที่ปลายโหลด สิ่งนี้อาจช่วยในเรื่องพิกัดการตัดกระแส แต่ก็อาจก่อให้เกิดปัญหาเรื่องเวลาในการตัดวงจร (Tripping time) หากกระแสลัดวงจรต่ำเกินไป.
การคำนวณกระแสลัดวงจรของสายไฟคืออะไร?
การคำนวณกระแสลัดวงจรของสายไฟเป็นการประเมินว่าค่าอิมพีแดนซ์ของสายไฟส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของกระแสลัดวงจร ณ จุดใดจุดหนึ่งในวงจรอย่างไร โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสายไฟที่มีความยาวมาก เนื่องจากกระแสลัดวงจรที่ปลายสายอาจมีค่าต่ำกว่ากระแสลัดวงจรที่ตู้จ่ายไฟอย่างมาก.
ค่าพิกัดการตัดกระแสลัดวงจร (Breaking capacity) ของ MCB เหมือนกับค่าพิกัดกระแส (Amp rating) หรือไม่
ไม่เหมือนกัน ค่าพิกัดกระแสคือค่ากระแสโหลดที่ใช้งานต่อเนื่อง เช่น 16 A หรือ 32 A ส่วนค่าพิกัดการตัดกระแสลัดวงจรคือค่ากระแสลัดวงจรสูงสุดที่ MCB สามารถตัดวงจรได้อย่างปลอดภัย เช่น 6 kA หรือ 10 kA.
ฉันสามารถวัดกระแสลัดวงจรด้วยมัลติมิเตอร์ได้หรือไม่
ไม่ได้ ห้ามพยายามวัดกระแสลัดวงจรโดยการลัดวงจรโดยตรง ให้ใช้วิธีการคำนวณ ข้อมูลจากหน่วยงานไฟฟ้า เครื่องมือวัดค่าความต้านทานในวงจร (Loop impedance tester) หรือเครื่องมือวิเคราะห์ระบบไฟฟ้าแบบมืออาชีพ.
จะเกิดอะไรขึ้นหากกระแสลัดวงจรเกินค่าพิกัดการตัดกระแสของ MCB
MCB อาจไม่สามารถตัดกระแสลัดวงจรได้อย่างปลอดภัย ซึ่งอาจทำให้เกิดประกายไฟ ไฟไหม้ ตัวอุปกรณ์เสียหาย หรือเกิดการระเบิดได้.
กระแสฟอลต์ (Fault current) กับกระแสลัดวงจร (Short circuit current) แตกต่างกันอย่างไร
กระแสลัดวงจรเป็นประเภทหนึ่งของกระแสฟอลต์ที่เกิดจากการเชื่อมต่อที่มีความต้านทานต่ำโดยไม่ได้ตั้งใจระหว่างตัวนำ หรือระหว่างตัวนำกับสายดิน ส่วนกระแสฟอลต์เป็นคำที่กว้างกว่า ซึ่งอาจรวมถึงกระแสรั่วลงดิน (Earth faults) การลัดวงจรระหว่างเฟส (Line-to-line faults) การลัดวงจรระหว่างเฟสกับนิวทรัล (Line-to-neutral faults) และการลัดวงจรแบบสามเฟส (Three-phase faults).
ฉันสามารถคำนวณเวลาในการตัดวงจรของ MCB จากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรได้หรือไม่?
คุณสามารถประเมินได้ว่ากระแสไฟฟ้าลัดวงจรถึงระดับการตัดวงจรด้วยแม่เหล็กหรือไม่ โดยการเปรียบเทียบกระแสที่คำนวณได้กับกราฟการตัดวงจรของ MCB สำหรับเวลาในการตัดวงจรที่แน่นอนนั้น จะต้องอ้างอิงจากกราฟเวลา-กระแสของผู้ผลิตและตรวจสอบให้สอดคล้องกับกฎการเดินสายไฟที่เกี่ยวข้อง.
มาตรฐานใดที่ใช้สำหรับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร?
IEC 60909 เป็นมาตรฐานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในระบบที่อ้างอิงตามมาตรฐาน IEC ส่วนวิธีการของ IEEE มักใช้ในการศึกษาระบบไฟฟ้าในอเมริกาเหนือ สำหรับมาตรฐานผลิตภัณฑ์ MCB เช่น IEC 60898-1 และ IEC 60947-2 นั้น จะกำหนดการทดสอบและพิกัดของเบรกเกอร์ ไม่ใช่การคำนวณทั้งระบบด้วยตัวมันเอง.
สรุป
การคำนวณกระแสไฟฟ้าลัดวงจรเป็นพื้นฐานสำหรับการเลือกใช้ MCB อย่างปลอดภัย สูตรหลักนั้นเรียบง่าย คือ กระแสไฟฟ้าลัดวงจรเท่ากับแรงดันไฟฟ้าหารด้วยอิมพีแดนซ์รวม งานทางวิศวกรรมคือการหาค่าอิมพีแดนซ์ที่ถูกต้อง การเลือกตำแหน่งจุดเกิดฟอลต์ที่เหมาะสม และการเปรียบเทียบผลลัพธ์กับค่าความสามารถในการตัดกระแสลัดวงจร (kA) ของเบรกเกอร์.
เพื่อการป้องกันที่เชื่อถือได้ ให้คำนวณทั้งกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุดที่คาดว่าจะเกิดขึ้นและกระแสไฟฟ้าลัดวงจรต่ำสุดในจุดที่จำเป็น กระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุดใช้ตรวจสอบว่าเบรกเกอร์สามารถตัดวงจรได้อย่างปลอดภัยหรือไม่ ส่วนกระแสไฟฟ้าลัดวงจรต่ำสุดใช้ตรวจสอบว่าเบรกเกอร์ตัดวงจรได้เร็วเพียงพอที่ปลายสายหรือไม่.
อย่าเลือก MCB โดยพิจารณาจากพิกัดกระแสเพียงอย่างเดียว แต่ต้องพิจารณาพิกัดกระแส พิกัดแรงดัน กราฟการตัดวงจร ความสามารถในการตัดกระแสลัดวงจร อิมพีแดนซ์ของสายไฟ และมาตรฐานการติดตั้งให้เป็นระบบป้องกันเดียวกัน.
