เครื่องตัดไฟฟ้ารั่ว (เบรกเกอร์กันไฟดูด)
Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB)

เครื่องตัดไฟฟ้ารั่ว หรือ เบรกเกอร์กันไฟฟ้าดูด หรือ ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker) หรือเรียกสั้นๆว่า ELB เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ตัดไฟฟ้าเมื่อมีกระแสไฟรั่วในปริมาณที่ตรวจจับได้ถึงระดับเกิน 15 mA หรือ 30 mA ตามขนาดที่ออกแบบไว้ ซึ่งมีให้เลือกใช้ 2 ขนาด อุปกรณ์นี้มีประโยชน์มากและควรติดตั้งใช้งานกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีความเสี่ยงอาจจะเกิดไฟฟ้ารั่วเนื่องจากฉนวนไฟฟ้าเก่า เสื่อมคุณภาพ ชำรุดจากการถูกหนูกัด หรือปลวกกัด หรือมีเรื่องของน้ำเข้ามาเกี่ยวข้องกับไฟฟ้าและวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เช่น เครื่องทำน้ำอุ่น เครื่องทำน้ำร้อน เครื่องชักผ้า เครื่องอบผ้า เตาไมโครเวฟ กระทะไฟฟ้า ตู้เย็น ตู้แช่ เครื่องทำน้ำแข็ง เป็นต้น

หลักการทำงานของเครื่องตัดไฟฟ้ารั่ว  การทำงานของ ELCB คือ การเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าระหว่างสายไฟ 2 เส้น คือไปและกลับหรือสาย Line กับสาย Neutral ซึ่งในภาวะปกติจะมีค่าเท่ากัน แต่ถ้ามีกระแสไฟรั่วออกจากอุปกรณ์ไฟฟ้า ค่ากระแสไฟไหลเข้าและไหลกลับจะไม่เท่ากัน ดังนั้นเครื่อง ELCB จะตรวจได้ทันทีและจะทำการตัดวงจรไฟฟ้าออก ซึ่งเบรกเกอร์ตัดไฟฟ้ารั่วจะมีค่าความไวในการตรวจจับกระแสไฟฟ้ารั่ว (Sensitive Current) ในการตัดไฟ มีให้เลือกใช้ 2 ขนาดคือ 15 mA หรือ 30 mA และตัดไฟได้ในเวลา 0.01 - 0.04 วินาที และในการใช้งานนั้น อุปกรณ์ ELCB จะมีปุ่ม TEST เพื่อทดสอบว่าเครื่องยังทำงานได้ตามปกติหรือไม่เมิ่อมีการจ่ายไฟเข้ามา โดยมีหลักการในการทำงานเปรียบเสมือนการจำลองกรณีที่มีกระแสไฟฟ้าไหลเข้าและไหลกลับไม่เท่ากัน คล้ายกับกรณีที่มีไฟฟ้ารั่ว ซึ่งเมื่อกดปุ่ม TEST แล้ว Circuit Breaker จะตัดไฟทันที


รูปที่ 1 แสดงเครื่องตัดไฟฟ้ารั่ว ELCB ขนาดกระแสสูงสุดที่ทนได้ 30 A และมี Sensitivity ในการตัดไฟรั่วที่ 15 mA
 

การประดิษฐ์ชุดต่อ ELCB สำหรับใช้กับเครื่องซักผ้า เครื่องอบผ้าและอื่นๆ (แบบที่ 1)

โดยที่ปลั๊กไฟของเครื่องซักผ้า เครื่องอบผ้า เป็นแบบ 3 ขา คือมีขาที่ต่อ Line ต่อ Neutral และต่อ Ground แต่อุปกรณ์ ELCB มีสายเข้า 2 สายและสายออก 2 สาย คือ Line และ Neutral ดังนั้นเพื่อให้การป้องกันอันตรายจากกรณีที่มีไฟฟ้ารั่วเป็นไปอย่างได้ผลดี จึงได้ประดิษฐ์ชุดต่อ ELCB กับ Socket Outlet เพิ่มขึ้นตาม รูปที่ 2 ซึ่งแสดงให้เห็นถึงการต่อสายไฟเข้า ELCB คือสาย Line (สีน้ำตาล) และสาย Neutral (สีน้ำเงิน) ส่วนสายไฟออกนั้น ก็จะต่อสาย Line เข้าที่ขั้ว L และสาย Neutral เข้าที่ขั้ว N ของ Socket Outlet สำหรับสาย Ground (G) หรือสายดิน สีเขียวสลับเหลือง ที่มาจากปลั๊ก 3 ขา ก็จะต่อเข้าที่ขั้ว G ของ Socket Outlet 

ในการใช้งานก็เสียบปลั๊ก 3 ขา จากชุด ELCB นี้เข้ากับ Wall Outlet ที่ผนังซึ่งเป็นแบบ 3 รู คือมี Line, Neutral และ Ground ต่อไว้แล้วเป็นระบบไฟฟ้าที่มีสายดิน สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องการเพิ่มการป้องกันไฟรั่ว ไฟดูด ก็นำปลั๊กแบบ 3 ขามาเสียบเข้าที่ Socket Outlet ได้ โดยสายไฟฟ้าที่ต่อไว้ในชุด ELCB จะทนกระแสได้ประมาณ 15 A หรือประมาณ 3,000 วัตต์

ชุด ELCB ที่ต่อ Socket Outlet ไว้ด้วยนี้ อาจเรียกว่าเป็น Portable ELCB Set ซึ่งจะนำไปใช้ในที่ต่างๆได้ เช่น ใช้จ่ายไฟให้กับเครื่องตัดหญ้าไฟฟ้า เครื่องฉีดน้ำแรงดันสูง เครื่องปั๊มน้ำ หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่เปียกน้ำ เป็นการเพิ่มความปลอดภัยจากไฟฟ้ารั่ว ไฟฟ้าดูดได้เป็นอย่างดี

TIPS : ชุด DIY Residual Current Circuit Breaker with Overload Protection (RCBO)

RCBO คืออุปกรณ์ป้องกันตัดไฟรั่ว ป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าดูดเมื่อมีกระแสไฟรั่วเกิดขึ้นก็จะตัดวงจรไฟฟ้าทันทีและอุปกรณ์นี้ยังสามารถตัดวงจรไฟฟ้าเมื่อมีการใช้ไฟเกินพิกัดหรือเมื่อมีไฟฟ้าช็อต คือทำหน้าที่เสมือนเป็น ELCB บวกด้วย Safety Crcuit Breaker ในตัวเดียวกัน  รูปที่ 5 และ 6 แสดงชุด DIY ที่ใช้ RCBO สามารถใช้กับโหลดได้ถึง 15 A หรือ ประมาณ 3,500 วัตต์ เป็นระบบที่ต่อสายดินเอาไว้สำหรับปลั๊ก 3 ขา ในกรณีที่เครื่องใช้ไฟฟ้ามีปลั๊ก 2 ขา เมื่อใช้งานก็สามารถต่อสายจากเปลือกนอกหรือตัวถัง (Casing) ของเครื่องใช้ไฟฟ้าไปยังขั้ว Ground ของ RCBO Set ที่ทำเตรียมไว้ได้เพื่อเพิ่มความปลอดภัยจากไฟฟ้ารั่ว ไฟฟ้าดูด

จากการทดสอบโดยต่อวงจรไฟฟ้าจากขั้ว L ผ่านตัวต้านทานขนาดประมาณ 10 k Ohms และผ่านมิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้า AC โดยให้สายอีกข้างหนึ่งต่อเข้าไปที่ Ground พบว่า RCBO นี้จะตัดวงจรไฟฟ้าที่กระแสรั่ว 23 mA (อุปกรณ์ระบุค่า 30 mA)

ชุด DIY Portable ELCB แบบง่ายๆ (แบบที่ 2)

เพื่อความสะดวกในการใช้งานยิ่งขึ้นจึงได้ประดิษฐ์ชุด DIY Portable ELCB แบบง่ายๆที่มีค่าใช้จ่ายน้อย ตามที่แสดงไว้ในรูปที่ 8, 9 และ 10 ซึ่งมีอุปกรณ์คือ 1) ELCB ขนาด 30 A มี Sensitive Current 15 mA   2) กล่องพลาสติก กล่องต่อสายไฟ  3) Outlet  4) ขั้วต่อสายดิน  5) Pilot Lamp 230 V และ 6) ปลั๊ก 3 ขาแบบหัวหล่อสำเร็จพร้อมสายไฟยาว 1.5 เมตร (ใช้สายที่เป็นอะไหล่ของเครื่องซักผ้า)

หมายเหตุ : สำหรับ Socket Outlet ที่ใช้นั้น มีทั้งแบบเสียบ 2 สาย หรือ 3 สาย (มีขั้ว Ground) ถ้าใช้แบบ 3 สายจะได้มาตรฐานดีกว่า
 

ตัวอย่างการใช้งาน ELCB

1)  เครื่องทำน้ำอุ่น  เครื่องทำน้ำอุ่นที่ใช้กันโดยทั่วไปนั้นจะมีอุปกรณ์ ELCB ติดตั้งมาในตัวเครื่องด้วยและมีไฟแสดงสถานะการทำงานโดยมีปุ่มที่กดหรือบิดเพื่อเปิด ปิด ไฟได้ และแม้ว่าตัวเครื่องจะเป็นพลาสติกและสายฝักบัวจะหุ้มด้วยพลาสติกเป็นฉนวนก็ตาม ผู้ใช้ควรตรวจเช็คการทำงานของ ELCB เป็นประจำ ตัวเครื่องควรมีการต่อสายดินเอาไว้ด้วย

2)  การใช้เครื่องตัดไฟฟ้ารั่วสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าในบริเวณครัว  อุปกรณ์ไฟฟ้าในครัว เช่น ตู้เย็น เตาไมโครเวฟ เตาอบ เครื่องทำน้ำแข็งขนาดเล็ก ควรใช้ไฟฟ้าจากวงจรที่มีการติดตั้งเครื่องตัดไฟฟ้ารั่วเอาไว้ด้วย เป็นการติดตั้งเฉพาะกลุ่ม ตามรูปที่ 13
 

รูปที่ 13  การใช้เครื่องตัดไฟฟ้ารั่วในบริเวณครัว สำหรับวงจรที่มีตู้เย็น เตาไมโครเวฟ และเครื่องทำน้ำแข็ง
 

รูปที่ 15  การใช้เครื่องตัดไฟฟ้ารั่วสำหรับตู้เย็นที่ตั้งบนพื้นหินอ่อนหรือกระเบื้อง
 

การตรวจเช็ค Socket Outlet และการต่อสาย Line, Neutral และสาย Ground

เครื่องมือที่ช่วยในการตรวจเช็คการติดตั้ง Socket Outlet ว่าต่อสายถูกต้องและสาย Ground ใช้งานได้ดีหรือไม่นั้น ในปัจจุบันนิยมใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า Socket Tester ตามรูปที่ 16 ซึ่งแสดงการทดสอบ Socket แบบต่อพ่วงที่มีสายดิน และการต่อสาย Line และสาย Neutral ถูกต้อง