การตั้งค่า Overload Relay สำหรับป้องกันมอเตอร์

Overload Relay เป็นอุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบควบคุมอุตสาหกรรม โดยทำหน้าที่ตรวจจับกระแสเกิน (Overcurrent) ที่เกิดจากภาระโหลดเกินพิกัด (Overload) หรือเฟสขาด (Single Phasing) วิศวกรและช่างเทคนิคจำเป็นต้องตั้งค่า Overload Relay ให้ถูกต้องตามพิกัดมอเตอร์ เพื่อป้องกันความเสียหายและยืดอายุการใช้งานของมอเตอร์

ในบทความนี้ เราจะอธิบายขั้นตอนการตั้งค่า Overload Relay สำหรับมอเตอร์ 3 เฟส โดยอ้างอิงมาตรฐาน IEC 60947-4-1 และอุปกรณ์จากแบรนด์หลักที่ใช้ในงานของ O.T. PRO CONTROL

1. หลักการคำนวณกระแส FLC (Full Load Current)

ก่อนตั้งค่า Overload Relay ต้องทราบกระแส FLC ของมอเตอร์ ซึ่งสามารถหาได้จากแผ่นป้ายพิกัดมอเตอร์ (Nameplate) หรือจากการคำนวณตามสูตรมาตรฐาน IEC สำหรับมอเตอร์ 3 เฟส:

• สูตร: I_FLC = P / (√3 × V × PF × η)
• โดยที่ P = กำลังมอเตอร์ (kW), V = แรงดันไฟฟ้า (V), PF = Power Factor, η = Efficiency
• ตัวอย่าง: มอเตอร์ 7.5 kW, 400V, PF=0.85, η=0.9 → I_FLC ≈ 14.2 A
• หมายเหตุ: สำหรับมอเตอร์มาตรฐาน IEC สามารถใช้ค่าประมาณ 2 A/kW ที่ 400V 3 เฟส

2. การเลือก Overload Relay และการตั้งค่ากระแส

โดยทั่วไป Overload Relay จะตั้งค่ากระแสที่ 1.05 ถึง 1.15 เท่าของ FLC เพื่อให้สามารถรับกระแสขณะสตาร์ทได้โดยไม่ตัดวงจรทันที แต่ยังคงป้องกันเมื่อเกิด Overload จริง

• ABB รุ่น Tmax XT หรือ AF Contactors + Overload: ใช้รีเลย์รุ่น T16 ถึง T900 ตั้งค่าได้ละเอียดโดยใช้ปุ่มหมุน (Adjustable Dial) เช่น T16 สำหรับกระแส 0.1-16 A
• Schneider Electric รุ่น TeSys LR2 หรือ LR9: ตั้งค่าโดยสเกลปรับกระแส เช่น LR2 D13 สำหรับ 0.1-10 A หรือ LR9 F5371 สำหรับ 17-70 A
• Mitsubishi รุ่น TH-N หรือ TH-P: ใช้ร่วมกับคอนแทคเตอร์รุ่น S-T ตั้งค่าได้จากสเกลหน้าปัด เช่น TH-N12 สำหรับ 0.1-12 A
• ข้อแนะนำ: เลือก Overload Relay ที่มีช่วงการปรับกระแสครอบคลุมค่า FLC ที่คำนวณได้ โดยควรตั้งไว้ที่ 1.1 × FLC สำหรับการใช้งานทั่วไป

3. การตั้งค่า Class (Trip Class) ของ Overload Relay

Overload Relay มี Class การตัดวงจรที่แตกต่างกันตามเวลาตอบสนองต่อกระแสเกิน ซึ่งต้องเลือกให้เหมาะสมกับลักษณะการสตาร์ทมอเตอร์:

• Class 10A: ตัดภายใน 10 วินาทีที่ 7.2 × I_FLC — เหมาะสำหรับมอเตอร์ที่สตาร์ทเร็ว ปั๊มน้ำทั่วไป
• Class 20: ตัดภายใน 20 วินาที — เหมาะสำหรับมอเตอร์ที่มี Inertia สูง เช่น พัดลม เครน
• Class 30: ตัดภายใน 30 วินาที — สำหรับมอเตอร์ที่สตาร์ทหนักมาก เช่น เครื่องบด
• ABB: รุ่น T16-T900 มี Class 10A เป็นมาตรฐาน สามารถสั่ง Class 20/30 เพิ่มได้
• Schneider: รุ่น TeSys LR2 มี Class 10A ส่วน LR9 มีให้เลือกทั้ง Class 10A/20/30
• Mitsubishi: รุ่น TH-N มี Class 10A สำหรับงานทั่วไป

4. การทดสอบและการตรวจสอบหลังการติดตั้ง

หลังจากตั้งค่า Overload Relay เสร็จ ควรทำการทดสอบการทำงานเพื่อยืนยันความถูกต้อง:

• ทดสอบด้วยปุ่ม TEST: ใช้ฟังก์ชันทดสอบบนรีเลย์เพื่อจำลองการตัดวงจร
• วัดกระแสจริง: ใช้ Clamp Meter วัดกระแสขณะมอเตอร์ทำงานที่โหลดปกติ ควรต่ำกว่าค่าตั้ง
• ตรวจสอบการ Reset: หลังตัดวงจร ต้องกด Reset หรือรอให้เย็นก่อนจึงจะเริ่มใหม่ได้
• ข้อควรระวัง: ห้ามตั้งค่า Overload Relay สูงเกินกว่าพิกัดมอเตอร์ เพราะจะทำให้ไม่สามารถป้องกัน Overload ได้

บทสรุป

การตั้งค่า Overload Relay อย่างถูกต้องตามหลักวิศวกรรมเป็นปัจจัยสำคัญในการป้องกันมอเตอร์และระบบไฟฟ้า วิศวกรควรคำนวณ FLC อย่างแม่นยำ เลือก Class ที่เหมาะสม และตั้งค่ากระแสที่ 1.05-1.15 เท่าของ FLC สำหรับการใช้งานปั๊มน้ำทั่วไป O.T. PRO CONTROL แนะนำให้ใช้ ABB T16 หรือ Schneider TeSys LR2 เป็นอุปกรณ์หลัก เนื่องจากมีความน่าเชื่อถือและปรับตั้งได้ง่ายตามมาตรฐาน IEC