ในหน้านี้
ในคำศัพท์การควบคุมมอเตอร์แบบอเมริกาเหนือ, MCP ย่อมาจาก Motor Circuit Protector. MCP โดยทั่วไปคือเซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดทริปทันทีที่ใช้เพื่อให้การป้องกันการลัดวงจรและการลัดวงจรลงดินสำหรับวงจรย่อยของมอเตอร์ โดยปกติจะถูกนำไปใช้เป็นส่วนหนึ่งของชุดควบคุมมอเตอร์แบบผสมที่ผ่านการรับรอง ร่วมกับคอนแทคเตอร์และรีเลย์ป้องกันโหลดเกินแยกต่างหาก.
กฎข้อมูลจำเพาะที่สำคัญที่สุดนั้นเรียบง่าย: MCP ไม่ได้เป็น MPCB โดยอัตโนมัติ และ MCP ชนิดแม่เหล็กเพียงอย่างเดียวไม่สามารถให้การป้องกันมอเตอร์ขณะทำงานเกินพิกัดได้ด้วยตัวเอง.
MCP หมายถึงอะไรในตู้ควบคุมไฟฟ้า?
ตัวย่อ MCP ถูกใช้ในแบบแปลนศูนย์ควบคุมมอเตอร์, รายการวัสดุ, ตารางรายการเบรกเกอร์ และแคตตาล็อกของผู้ผลิต ในบริบทนี้ มันระบุถึง อุปกรณ์ป้องกันวงจรมอเตอร์, ซึ่งมักเรียกอย่างเป็นทางการว่า เซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดตัดการทำงานทันที.
หน้าที่ของมันคือการตัดวงจรสาขามอเตอร์อย่างรวดเร็วเมื่อกระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นถึงระดับการลัดวงจรหรือระดับความผิดปกติที่สูง โดยได้รับการประสานการทำงานร่วมกับอุปกรณ์อื่นที่ทำหน้าที่ในส่วนที่ MCP ไม่ได้ระบุไว้.
วงจรสาขามอเตอร์ทั่วไปมีลำดับการทำงานดังนี้:
แหล่งจ่ายไฟฟ้า
|
MCP: การตัดตอน + การป้องกันการลัดวงจร/กระแสรั่วไหลลงดิน
|
คอนแทคเตอร์: การสวิตช์ระยะไกลตามปกติ
|
โอเวอร์โหลดรีเลย์: การป้องกันโหลดเกินอย่างต่อเนื่องและการป้องกันมอเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับเฟส
|
มอเตอร์
การรวมอุปกรณ์ที่อนุญาตให้ใช้งานได้จริง รวมถึงการตั้งค่า, พิกัดการตัดกระแส, พิกัดกระแสลัดวงจร, การเลือกขนาดตัวนำ และกฎการติดตั้ง ขึ้นอยู่กับรหัสมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง รายการผลิตภัณฑ์ และการทดสอบการใช้งานร่วมกันของผู้ผลิต.
MCP ให้การป้องกันอะไรบ้าง?
| การทำงาน | MCP แบบแม่เหล็กเท่านั้น | รีเลย์โหลดเกินแยกต่างหาก | คอนแทคเตอร์ |
|---|---|---|---|
| การป้องกันการลัดวงจรของวงจรย่อย | ใช่ ภายในขอบเขตการใช้งานและพิกัดที่ได้รับอนุมัติ | ไม่ | ไม่ |
| การป้องกันความผิดพร่องลงดินสำหรับวงจรย่อยของมอเตอร์ | เป็นส่วนหนึ่งของฟังก์ชันกระแสเกินแบบฉับพลัน ขึ้นอยู่กับระบบที่ได้รับอนุมัติ | ไม่ | ไม่ |
| การป้องกันโหลดเกินของมอเตอร์แบบต่อเนื่อง | ไม่ | ใช่แล้ว | ไม่ |
| การสลับการทำงานเพื่อเริ่ม/หยุดการทำงานปกติ | ไม่ใช่หน้าที่หลัก | ไม่ | ใช่แล้ว |
| รีโมทคอนโทรล | โดยปกติจะผ่านสตาร์ทเตอร์ ไม่ใช่ MCP | ตัดวงจรควบคุมของคอนแทคเตอร์ | ใช่แล้ว |
| การแยกส่วน/การตัดวงจร | อาจทำหน้าที่ตัดวงจรในตัวควบคุมที่ได้รับการรับรอง | ไม่ | คอนแทคเตอร์โดยปกติแล้วไม่ใช่ตัวแยกวงจร (isolator) |
UL Solutions ระบุว่าตัวควบคุมมอเตอร์แบบผสมชนิด Type D คือเซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดตัดวงจรทันทีที่ใช้ร่วมกับตัวควบคุมมอเตอร์และรีเลย์โหลดเกิน นอกจากนี้ UL ยังแยกความแตกต่างระหว่างเซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดตัดวงจรทันทีที่ได้รับการรับรอง กับเซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดตัดวงจรตามเวลาผกผันที่อยู่ในรายการ และตัวควบคุมมอเตอร์แบบผสมชนิดป้องกันตัวเอง.
ความแตกต่างนั้นช่วยป้องกันข้อผิดพลาดในการออกแบบที่พบบ่อย คือการเลือกใช้ MCP ราวกับว่าค่ากระแสที่ระบุไว้เป็นค่าตั้งค่าโหลดเกินของมอเตอร์ที่ปรับได้.
หลักการทำงานของ MCP
MCP แบบดั้งเดิมจะใช้กลไกทริปแม่เหล็กแบบปรับตั้งได้ ส่วนรุ่นที่เป็นอิเล็กทรอนิกส์อาจใช้เซนเซอร์กระแสและชุดทริปอิเล็กทรอนิกส์ แต่จุดประสงค์ในการป้องกันยังคงเป็นการตัดกระแสไฟฟ้าเมื่อเกิดความผิดปกติที่มีกระแสสูง มากกว่าการป้องกันโหลดเกินขณะทำงานปกติ.
ระหว่างการสตาร์ทมอเตอร์ตามปกติ กระแสไฟฟ้าอาจสูงกว่ากระแสเต็มโหลดของมอเตอร์หลายเท่า การตั้งค่า MCP ต้องสามารถทนต่อกระแสช่วงสตาร์ทที่เกิดขึ้นจริงได้ ในขณะที่ยังคงตอบสนองต่อสภาวะลัดวงจร ทั้งนี้รีเลย์โหลดเกินจะแยกทำหน้าที่ตรวจสอบกระแสที่มีขนาดต่ำกว่าเมื่อเวลาผ่านไป และจะสั่งทริปสตาร์ทเตอร์เมื่อเกิดโหลดเกินต่อเนื่องจนเป็นอันตรายต่อมอเตอร์.
การแบ่งหน้าที่เช่นนี้ทำให้เกิดระบบป้องกันที่ประสานการทำงานกัน:
- การ MCP ตอบสนองต่อกระแสไฟฟ้าผิดปกติที่มีค่าสูง.
- การ โอเวอร์โหลดรีเลย์ รีเลย์โหลดเกิน (Overload relay) ตอบสนองต่อโหลดเกินที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องตามคุณลักษณะการทริปของอุปกรณ์.
- การ contactor คอนแทคเตอร์ (Contactor) ทำหน้าที่ตัดและต่อกระแสไฟฟ้าขณะทำงานปกติของมอเตอร์ตามคำสั่งของระบบควบคุม.
ห้ามใช้ค่าตัวคูณการทริปแบบครอบจักรวาลจากบทความทั่วไป คำแนะนำของผู้ผลิตและการรวมอุปกรณ์ที่ผ่านการรับรองจะต้องคำนึงถึงกระแสโหลดเต็มที่ของมอเตอร์ พฤติกรรมขณะโรเตอร์ล็อคหรือกระแสกระชาก ระดับประสิทธิภาพ วิธีการสตาร์ท โครงของเซอร์กิตเบรกเกอร์ แรงดันไฟฟ้าของระบบ และกระแสลัดวงจรที่อาจเกิดขึ้น.
MCP กับ MPCB: อุปกรณ์ทั้งสองอย่างนี้ไม่เหมือนกัน
ในแคตตาล็อกบางครั้งมีการใช้คำศัพท์เหล่านี้อย่างหลวมๆ แต่ไม่ควรเข้าใจว่าเป็นคำที่มีความหมายเหมือนกันโดยอัตโนมัติ.
| การเปรียบเทียบ | MCP: Motor Circuit Protector | MPCB: Motor Protection Circuit Breaker |
|---|---|---|
| คำศัพท์ทางการตลาดทั่วไป | คำศัพท์ด้านการควบคุมมอเตอร์ที่ใช้ในอเมริกาเหนือเป็นหลัก | ใช้กันอย่างแพร่หลายในตลาดที่อ้างอิงตามมาตรฐาน IEC และแคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ระดับโลก |
| ชุดอุปกรณ์ป้องกันทั่วไป | การป้องกันการลัดวงจรแบบทันทีทันใด; การป้องกันโหลดเกินมีมาให้แยกต่างหาก | โดยทั่วไปจะรวมการป้องกันโหลดเกินแบบความร้อน/อิเล็กทรอนิกส์ที่ปรับตั้งได้ และการป้องกันการลัดวงจรแบบแม่เหล็กเข้าด้วยกัน |
| รีเลย์โหลดเกินแยกต่างหาก | โดยปกติจะจำเป็นสำหรับชุดรวม MCP แบบแม่เหล็กเท่านั้น | อาจไม่จำเป็นเมื่อ MPCB มีฟังก์ชันการป้องกันโหลดเกินที่ระบุไว้ |
| บทบาททั่วไปในระบบ | ส่วนประกอบในตัวควบคุมมอเตอร์แบบรวมที่ผ่านการรับรอง/อนุมัติ | สตาร์ทเตอร์มอเตอร์แบบควบคุมด้วยมือหรืออุปกรณ์สวิตช์ป้องกันมอเตอร์ ขึ้นอยู่กับการรับรองและอุปกรณ์เสริม |
| ชื่อเรียกเพียงอย่างเดียวสามารถพิสูจน์ฟังก์ชันการทำงานได้หรือไม่? | ไม่ | ไม่; ให้ตรวจสอบมาตรฐาน หมวดหมู่ และเอกสารข้อมูลที่ถูกต้อง |
ภายใต้ IEC 60947-4-1, คำศัพท์ที่เกี่ยวข้องประกอบด้วยคอนแทคเตอร์ มอเตอร์สตาร์ทเตอร์ และอุปกรณ์ตัดตอนเพื่อป้องกันมอเตอร์ ในทางปฏิบัติของอเมริกาเหนือ วงจรสาขามอเตอร์เดียวกันอาจถูกอธิบายโดยใช้ประเภทตัวควบคุมแบบผสมผสานตามมาตรฐาน UL และหมวดหมู่ของเซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดตัดกระแสทันทีแทน.
ควรอ่านมาตรฐานที่ประกาศใช้และหมวดหมู่ผลิตภัณฑ์เสมอ แทนที่จะแปล MCP เป็น MPCB โดยตรง.
สำหรับแนวคิดอุปกรณ์แบบรวม ให้ดูคู่มือ VIOX เรื่อง เซอร์กิตเบรกเกอร์ป้องกันมอเตอร์.
MCP เทียบกับ MCCB, โอเวอร์โหลดรีเลย์ และคอนแทคเตอร์
MCP เทียบกับ MCCB
เซอร์กิตเบรกเกอร์แบบมวลอัด (MCCB) สำหรับใช้งานทั่วไป มักใช้คุณลักษณะการทริปแบบความร้อน-แม่เหล็กแปรผกผันตามเวลา หรือแบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งสามารถป้องกันโหลดเกินและไฟฟ้าลัดวงจรได้ภายในพิกัดการใช้งาน ส่วน MCP แบบแม่เหล็กเท่านั้นจะถูกกำหนดค่าสำหรับการป้องกันความผิดปกติของวงจรย่อยของมอเตอร์แบบทันที และได้รับการประเมินว่าเป็นส่วนหนึ่งของการรวมชุดควบคุมมอเตอร์.
อุปกรณ์ทั้งสองชนิดอาจใช้โครงสร้างแบบมวลอัดและอุปกรณ์เสริมร่วมกันได้ แต่ไม่ได้หมายความว่าฟังก์ชันการทริปหรือการใช้งานที่อนุญาตนั้นเหมือนกัน.
MCP เทียบกับ รีเลย์โหลดเกิน
รีเลย์โหลดเกินจะทำหน้าที่ป้องกันมอเตอร์จากกระแสเกินที่เกิดขึ้นต่อเนื่องซึ่งมีระดับต่ำเกินกว่าที่จะถือว่าเป็นการลัดวงจร อุปกรณ์นี้ไม่มีความสามารถในการตัดกระแสลัดวงจร (interrupting capacity) ที่เพียงพอในการเคลียร์ไฟฟ้าลัดวงจรในวงจรย่อยด้วยตัวเอง MCP และรีเลย์โหลดเกินจึงเป็นอุปกรณ์ที่ทำงานร่วมกัน.
สำหรับการเปรียบเทียบการทำงานเชิงลึก โปรดดูที่ โอเวอร์โหลดรีเลย์แบบความร้อน (Thermal Overload Relay) กับ MPCB.
MCP เทียบกับ คอนแทคเตอร์
คอนแทคเตอร์คือสวิตช์ที่ทำงานด้วยไฟฟ้าและรองรับจำนวนรอบการทำงานสูง ทำหน้าที่สตาร์ทและหยุดการทำงานของมอเตอร์ แต่ไม่มีคุณสมบัติในการป้องกันการลัดวงจรของวงจรย่อย ในชุดสตาร์ทมอเตอร์ รีเลย์โหลดเกินมักจะทำหน้าที่ตัดพลังงานออกจากคอยล์ของคอนแทคเตอร์เมื่อตรวจพบสภาวะโหลดเกิน.
บทความนี้ คอนแทคเตอร์เทียบกับสตาร์ทเตอร์มอเตอร์ อธิบายว่าเหตุใดคอนแทคเตอร์เพียงอย่างเดียวจึงไม่ใช่ระบบป้องกันมอเตอร์ที่สมบูรณ์.
สิ่งที่ควรตรวจสอบในเอกสารข้อมูลของ MCP
อย่าระบุสเปก MCP จากตัวย่อหรือกระแสเฟรมเพียงอย่างเดียว ให้ตรวจสอบดังนี้:
- มาตรฐานที่ใช้บังคับและประเภทผลิตภัณฑ์: ยืนยันว่าเป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบตัดวงจรทันทีที่ได้รับการรับรอง (recognized), เบรกเกอร์ที่อยู่ในรายการ (listed), หรืออุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ชนิดอื่น.
- ชุดอุปกรณ์ที่ผ่านการรับรอง: ระบุคอนแทคเตอร์, โอเวอร์โหลดรีเลย์, ตู้คอนโทรล และอุปกรณ์เสริมที่จำเป็นที่ใช้งานร่วมกันได้.
- แรงดันไฟฟ้าและความถี่ของระบบ: ให้ตรงกับการออกแบบวงจรย่อยของมอเตอร์และตู้ควบคุม.
- ช่วงกระแสเต็มโหลดของมอเตอร์: ให้ใช้วิธีการเลือกและข้อมูลมอเตอร์ของผู้ผลิต.
- การปรับตั้งค่ากระแสกระชาก (Instantaneous pickup): ตรวจสอบช่วงค่าและความคลาดเคลื่อน แล้วประสานให้สอดคล้องกับกระแสขณะสตาร์ทของมอเตอร์.
- พิกัดการตัดกระแสลัดวงจรและค่า SCCR แบบผสม: แยกแยะค่าที่ระบุบนตัวเซอร์กิตเบรกเกอร์ออกจากพิกัดกระแสลัดวงจรของชุดอุปกรณ์ที่ผ่านการทดสอบร่วมกัน.
- จำนวนโพลและวิธีการติดตั้ง: ให้สอดคล้องกับวงจรของมอเตอร์และโครงสร้างการประกอบ.
- อุปกรณ์เสริมและระบบอินเตอร์ล็อก: ตรวจสอบหน้าสัมผัสช่วย, ชันต์ทริป, อันเดอร์โวลต์เตจรีลีส, มือหมุน และอินเตอร์ล็อกที่ประตูตามความจำเป็น.
ตัวอย่างเช่น Schneider Electric ได้ระบุว่า MCP รุ่น Mag-Gard แบบป้องกันด้วยแม่เหล็กเท่านั้นของบริษัท เป็นอุปกรณ์ป้องกันการลัดวงจรที่สอดคล้องกับข้อกำหนดการใช้งานของ NEC เมื่อติดตั้งเป็นส่วนหนึ่งของชุดควบคุมแบบผสมที่ผ่านการรับรองซึ่งมีการป้องกันโหลดเกินของมอเตอร์ นี่เป็นตัวอย่างของกลุ่มผลิตภัณฑ์ ไม่ใช่กฎการตั้งค่าที่เป็นสากลสำหรับ MCP ทุกรุ่น.
MCP ในชุดควบคุมมอเตอร์แบบผสมตามมาตรฐาน UL
วลี ชุดควบคุมมอเตอร์แบบผสม เป็นหัวใจสำคัญของการประยุกต์ใช้งาน MCP โดยชุดควบคุมที่สมบูรณ์จะรวมฟังก์ชันการทำงานหลายอย่างซึ่งอาจจัดหาโดยอุปกรณ์แยกต่างหากเข้าด้วยกัน:
- การป้องกันการลัดวงจรและการลงดินของวงจรย่อย;
- อุปกรณ์ตัดตอน;
- อุปกรณ์ควบคุมมอเตอร์หรือคอนแทคเตอร์;
- การป้องกันโหลดเกินขณะทำงาน;
- ตู้คอนโทรลและสายไฟภายใน;
- พิกัดกระแสลัดวงจรที่ผ่านการรับรอง.
ค่า SCCR ของชุดประกอบไม่ได้กำหนดขึ้นโดยการเลือก MCP ที่มีพิกัดการตัดกระแสสูงแล้วอนุมานว่าอุปกรณ์สตาร์ทที่เหลือจะได้รับค่าดังกล่าวไปด้วย การรวมกันของอุปกรณ์ที่ผ่านการทดสอบหรือได้รับการรับรอง พิกัดของส่วนประกอบ การป้องกันวงจรป้อน และโครงสร้างของตู้คอนโทรลจะเป็นตัวกำหนดค่า SCCR ที่อนุญาต.
คำนิยามขั้นสุดท้าย
MCP หมายถึงอุปกรณ์ป้องกันวงจรมอเตอร์ (Motor Circuit Protector) ในการประยุกต์ใช้งานระบบควบคุมมอเตอร์ในอเมริกาเหนือ โดยทั่วไปแล้วมันคือเซอร์กิตเบรกเกอร์ชนิดทริปทันทีที่ใช้สำหรับการป้องกันการลัดวงจรในชุดควบคุมมอเตอร์แบบผสม โดยปกติแล้วจะทำงานร่วมกับคอนแทคเตอร์และรีเลย์โหลดเกิน และไม่ควรนำมาใช้ทดแทนการป้องกันการทำงานเกินกำลัง (running-overload protection) โดยสมบูรณ์.
เมื่อข้อมูลจำเพาะระบุว่า “MCP” ให้ยืนยันมาตรฐานที่ควบคุม หมวดหมู่ผลิตภัณฑ์ การผสมผสานสตาร์ทเตอร์ที่ผ่านการรับรอง ข้อมูลมอเตอร์ วิธีการตั้งค่าทริปทันที พิกัดการตัดกระแส และค่า SCCR ของการผสมผสานนั้น หากอุปกรณ์ที่ต้องการต้องสามารถป้องกันโหลดเกินของมอเตอร์แบบปรับตั้งได้ด้วย ให้ตรวจสอบว่าผลิตภัณฑ์ที่ตั้งใจใช้งานนั้นเป็น MPCB หรืออุปกรณ์สวิตช์ป้องกันมอเตอร์แทนหรือไม่.
