สายไฟแรงสูงเทียบกับสายไฟแรงต่ำ: ความแตกต่างทางโครงสร้างและ 3 ข้อผิดพลาดสำคัญที่ควรหลีกเลี่ยงในการเลือกใช้

ในงานวิศวกรรมไฟฟ้าและการติดตั้งอุปกรณ์อุตสาหกรรม การเลือกใช้ “สายเคเบิลแรงดันสูง” หรือ “สายเคเบิลแรงดันต่ำ” ผิดประเภท อาจนำไปสู่ความเสียหายของอุปกรณ์ ไฟฟ้าดับ การหยุดชะงักของการผลิต หรือแม้กระทั่งอุบัติเหตุร้ายแรงในกรณีฉุกเฉิน อย่างไรก็ตาม หลายคนมีความเข้าใจเพียงผิวเผินเกี่ยวกับความแตกต่างทางโครงสร้างระหว่างสายเคเบิลทั้งสองประเภท และมักเลือกใช้ตามประสบการณ์หรือโดยคำนึงถึง “การประหยัดต้นทุน” ทำให้เกิดความผิดพลาดซ้ำแล้วซ้ำเล่า การเลือกใช้สายเคเบิลผิดประเภทไม่เพียงแต่จะทำให้เกิดการทำงานผิดปกติของอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัยอีกด้วย วันนี้เราจะมาพูดคุยถึงความแตกต่างหลักๆ ระหว่างสายเคเบิลทั้งสองประเภท และ “ข้อผิดพลาด” สำคัญ 3 ประการที่คุณต้องหลีกเลี่ยงในการเลือกใช้

1. การวิเคราะห์โครงสร้าง: สายเคเบิลแรงดันสูงเทียบกับสายเคเบิลแรงดันต่ำ

หลายคนคิดว่า “สายไฟแรงสูงก็แค่สายไฟแรงต่ำที่หนากว่า” แต่ในความเป็นจริงแล้ว โครงสร้างของสายไฟทั้งสองประเภทมีความแตกต่างกันอย่างพื้นฐาน และแต่ละชั้นได้รับการออกแบบให้เหมาะสมกับระดับแรงดันไฟฟ้าอย่างแม่นยำ เพื่อให้เข้าใจความแตกต่างนี้ เริ่มจากคำจำกัดความของ “แรงสูง” และ “แรงต่ำ” ก่อน:

สายเคเบิลแรงดันต่ำ: แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ≤ 1 kV (โดยทั่วไป 0.6/1 kV) ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการจ่ายไฟในอาคารและอุปกรณ์ขนาดเล็ก

สายเคเบิลแรงดันสูง: แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ≥ 1 kV (โดยทั่วไปคือ 6 kV, 10 kV, 35 kV, 110 kV) ใช้สำหรับการส่งกระแสไฟฟ้า สถานีไฟฟ้าย่อย และอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่

(1) ตัวนำ: ไม่ใช่ “หนากว่า” แต่ “ความบริสุทธิ์สำคัญกว่า”

ตัวนำสายเคเบิลแรงดันต่ำมักทำจากลวดทองแดงเส้นเล็กหลายเส้น (เช่น 19 เส้นในสายไฟ BV) ส่วนใหญ่เพื่อตอบสนองความต้องการ "ความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้า"
ตัวนำสายเคเบิลแรงดันสูง แม้จะทำจากทองแดงหรืออะลูมิเนียม แต่ก็มีความบริสุทธิ์สูงกว่า (≥99.95%) และใช้กระบวนการ "การตีเกลียวกลมแบบกะทัดรัด" (ลดช่องว่าง) เพื่อลดความต้านทานพื้นผิวของตัวนำและลด "ปรากฏการณ์สกินเอฟเฟกต์" ภายใต้แรงดันสูง (กระแสไฟฟ้าจะกระจุกตัวอยู่บนพื้นผิวของตัวนำ ทำให้เกิดความร้อน)

(2) ชั้นฉนวน: แกนหลักของ “การป้องกันหลายชั้น” ของสายเคเบิลแรงดันสูง

ชั้นฉนวนของสายเคเบิลแรงดันต่ำค่อนข้างบาง (เช่น ความหนาของฉนวนสายเคเบิล 0.6/1 kV ประมาณ 3.4 มม.) ส่วนใหญ่ทำจาก PVC หรือXLPEโดยส่วนใหญ่ทำหน้าที่ "แยกตัวนำออกจากภายนอก"
ชั้นฉนวนของสายเคเบิลแรงดันสูงนั้นหนากว่ามาก (สายเคเบิล 6 kV หนาประมาณ 10 มม., 110 kV หนาถึง 20 มม.) และต้องผ่านการทดสอบที่เข้มงวด เช่น "แรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อความถี่ไฟฟ้า" และ "แรงดันไฟฟ้าที่ทนต่อแรงกระตุ้นจากฟ้าผ่า" ที่สำคัญกว่านั้น สายเคเบิลแรงดันสูงยังมีการเพิ่มเทปกันน้ำและชั้นกึ่งตัวนำไว้ในชั้นฉนวนด้วย

เทปกันน้ำ: ป้องกันน้ำซึมเข้า (ความชื้นภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูงอาจทำให้เกิด "การเกิดลายน้ำ" ซึ่งนำไปสู่การชำรุดของฉนวน)

ชั้นกึ่งตัวนำ: ช่วยให้การกระจายสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ (ป้องกันการกระจุกตัวของสนามไฟฟ้าเฉพาะจุด ซึ่งอาจทำให้เกิดการคายประจุ)

ข้อมูล: ชั้นฉนวนคิดเป็น 40%-50% ของต้นทุนสายเคเบิลแรงดันสูง (เพียง 15%-20% สำหรับแรงดันต่ำ) ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้สายเคเบิลแรงดันสูงมีราคาแพงกว่า

(3) การป้องกันและปลอกโลหะ: “เกราะป้องกันการรบกวน” สำหรับสายเคเบิลแรงดันสูง

โดยทั่วไปแล้ว สายเคเบิลแรงดันต่ำจะไม่มีชั้นป้องกัน (ยกเว้นสายสัญญาณ) โดยมีปลอกหุ้มด้านนอกส่วนใหญ่ทำจาก PVC หรือโพลีเอทิลีน
สายเคเบิลแรงดันสูง (โดยเฉพาะ ≥6 kV) ต้องมีฉนวนโลหะหุ้ม (เช่นเทปทองแดงสายถักทองแดง) และปลอกโลหะ (เช่น ปลอกตะกั่ว ปลอกอะลูมิเนียมลูกฟูก):

การป้องกันด้วยโลหะ: จำกัดสนามไฟฟ้าแรงสูงให้อยู่ภายในชั้นฉนวน ลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และเป็นเส้นทางสำหรับกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

ปลอกโลหะ: ช่วยเพิ่มความแข็งแรงเชิงกล (ความต้านทานต่อแรงดึงและแรงกด) และทำหน้าที่เป็น "เกราะป้องกันการลงดิน" ช่วยลดความเข้มของสนามฉนวนลงอีกด้วย

(4) ปลอกหุ้มด้านนอก: ทนทานยิ่งขึ้นสำหรับสายเคเบิลแรงดันสูง

ปลอกหุ้มสายเคเบิลแรงดันต่ำมีหน้าที่หลักในการป้องกันการสึกหรอและการกัดกร่อน
นอกจากนี้ ฉนวนหุ้มสายเคเบิลแรงดันสูงต้องทนต่อ น้ำมัน ความเย็น โอโซน ฯลฯ (เช่น PVC + สารเติมแต่งที่ทนต่อสภาพอากาศ) สำหรับการใช้งานพิเศษ (เช่น สายเคเบิลใต้น้ำ) อาจต้องมีการเสริมเกราะด้วยลวดเหล็ก (เพื่อทนต่อแรงดันน้ำและแรงดึง)

2. 3 ข้อผิดพลาดสำคัญที่ควรหลีกเลี่ยงเมื่อเลือกใช้สายเคเบิล

หลังจากทำความเข้าใจความแตกต่างทางโครงสร้างแล้ว คุณต้องหลีกเลี่ยง “กับดักที่ซ่อนอยู่” เหล่านี้ในระหว่างการเลือกด้วย มิเช่นนั้น ต้นทุนอาจเพิ่มขึ้น หรืออาจเกิดอุบัติเหตุด้านความปลอดภัยได้

(1) การแสวงหา “เกรดที่สูงกว่า” หรือ “ราคาที่ถูกกว่า” อย่างไร้เหตุผล

ความเข้าใจผิด: บางคนคิดว่า “การใช้สายไฟแรงสูงแทนสายไฟแรงต่ำปลอดภัยกว่า” หรือใช้สายไฟแรงต่ำเพื่อประหยัดค่าใช้จ่าย

ความเสี่ยง: สายเคเบิลแรงดันสูงมีราคาแพงกว่ามาก การเลือกใช้สายเคเบิลแรงดันสูงโดยไม่จำเป็นจะทำให้งบประมาณเพิ่มขึ้น การใช้สายเคเบิลแรงดันต่ำในสถานการณ์ที่มีแรงดันสูงอาจทำให้ฉนวนเสียหายได้ทันที ส่งผลให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร ไฟไหม้ หรือเป็นอันตรายต่อบุคลากร

วิธีการที่ถูกต้อง: เลือกตามระดับแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟฟ้าที่ต้องการใช้งานจริง เช่น ไฟฟ้าในครัวเรือน (220V/380V) ใช้สายไฟแรงดันต่ำ มอเตอร์แรงดันสูงในอุตสาหกรรม (10 kV) ต้องใช้สายไฟแรงดันสูงที่เหมาะสม — ห้าม "ลดระดับ" หรือ "เพิ่มระดับ" โดยไม่รู้ถึงข้อกำหนดที่ถูกต้อง

(2) การเพิกเฉยต่อ “ความเสียหายที่ซ่อนเร้น” จากสิ่งแวดล้อม

ความเข้าใจผิด: พิจารณาเฉพาะแรงดันไฟฟ้า แต่ละเลยสภาพแวดล้อม เช่น การใช้สายเคเบิลธรรมดาในสภาพชื้น อุณหภูมิสูง หรือสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทางเคมี

ความเสี่ยง: สายเคเบิลแรงดันสูงในสภาพแวดล้อมชื้นที่มีฉนวนหุ้มหรือปลอกหุ้มชำรุด อาจเกิดการเสื่อมสภาพของฉนวนเนื่องจากความชื้น ในขณะที่สายเคเบิลแรงดันต่ำในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง (เช่น ห้องหม้อไอน้ำ) อาจอ่อนตัวและชำรุดได้

แนวทางที่ถูกต้อง: ชี้แจงเงื่อนไขการติดตั้งให้ชัดเจน — สายเคเบิลหุ้มเกราะสำหรับติดตั้งใต้ดิน สายเคเบิลหุ้มเกราะกันน้ำสำหรับใช้งานใต้น้ำ วัสดุที่ทนความร้อนสูง (XLPE ≥90℃) สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง และปลอกหุ้มกันการกัดกร่อนในโรงงานเคมี

(3) การละเลยการจับคู่ “ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าและวิธีการวาง”

ความเข้าใจผิด: มุ่งเน้นเฉพาะระดับแรงดันไฟฟ้า ละเลยความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าของสายเคเบิล (กระแสไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาต) หรือบีบอัด/ดัดงอมากเกินไปในระหว่างการติดตั้ง

ความเสี่ยง: ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าไม่เพียงพอทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและเร่งการเสื่อมสภาพของฉนวน การดัดสายเคเบิลแรงดันสูงด้วยรัศมีที่ไม่เหมาะสม (เช่น การดึงอย่างแรง การดัดงอมากเกินไป) อาจทำให้ฉนวนและชั้นป้องกันเสียหาย ก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการเกิดไฟฟ้าลัดวงจร

แนวทางที่ถูกต้อง: เลือกคุณสมบัติของสายเคเบิลโดยพิจารณาจากกระแสไฟฟ้าจริงที่คำนวณได้ (คำนึงถึงกระแสเริ่มต้นและอุณหภูมิแวดล้อม); ปฏิบัติตามข้อกำหนดรัศมีโค้งงออย่างเคร่งครัดระหว่างการติดตั้ง (รัศมีโค้งงอของสายเคเบิลแรงดันสูงโดยทั่วไปต้องมากกว่าหรือเท่ากับ 15 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของตัวนำ) หลีกเลี่ยงการถูกบีบอัดและการถูกแสงแดดโดยตรง

3. จำ 3 “กฎทอง” เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการคัดเลือก

(1) ตรวจสอบโครงสร้างเทียบกับแรงดันไฟฟ้า:
ฉนวนและชั้นป้องกันของสายเคเบิลแรงดันสูงมีความสำคัญมาก ส่วนสายเคเบิลแรงดันต่ำไม่จำเป็นต้องออกแบบให้เกินความจำเป็น

(2) จับคู่เกรดให้เหมาะสม:
แรงดันไฟฟ้า กำลังไฟฟ้า และสภาพแวดล้อมต้องสอดคล้องกัน อย่าอัปเกรดหรือดาวน์เกรดโดยไม่พิจารณาให้รอบคอบ

(3) ตรวจสอบรายละเอียดเทียบกับมาตรฐาน:
ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้า รัศมีโค้งงอ และระดับการป้องกันต้องเป็นไปตามมาตรฐานแห่งชาติ — อย่าอาศัยเพียงประสบการณ์เท่านั้น