สายเคเบิลแรงดันสูงเทียบกับสายแรงดันต่ำ: ความแตกต่างด้านโครงสร้างและ “ข้อผิดพลาด” สำคัญ 3 ประการที่ควรหลีกเลี่ยงในการเลือก

ในงานวิศวกรรมไฟฟ้าและการติดตั้งอุปกรณ์อุตสาหกรรม การเลือก "สายไฟฟ้าแรงสูง" หรือ "สายไฟฟ้าแรงต่ำ" ที่ไม่ถูกต้อง อาจทำให้เกิดความเสียหายกับอุปกรณ์ ไฟฟ้าดับ การผลิตหยุดชะงัก หรือแม้แต่อุบัติเหตุด้านความปลอดภัยในกรณีที่รุนแรง อย่างไรก็ตาม หลายคนเข้าใจความแตกต่างทางโครงสร้างระหว่างสองสายนี้เพียงผิวเผิน และมักเลือกโดยพิจารณาจากประสบการณ์หรือคำนึงถึง "การประหยัดต้นทุน" ซึ่งนำไปสู่ความผิดพลาดซ้ำแล้วซ้ำเล่า การเลือกสายไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสมอาจไม่เพียงแต่ทำให้อุปกรณ์ทำงานผิดปกติเท่านั้น แต่ยังอาจก่อให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยได้อีกด้วย วันนี้ เราจะมาพูดถึงความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสายทั้งสอง และ "หลุมพราง" สำคัญ 3 ประการที่คุณต้องหลีกเลี่ยงระหว่างการเลือกใช้

1. การวิเคราะห์โครงสร้าง: สายเคเบิลแรงดันสูงเทียบกับสายเคเบิลแรงดันต่ำ

หลายคนคิดว่า "สายไฟฟ้าแรงสูงก็แค่สายไฟฟ้าแรงต่ำที่หนากว่า" แต่จริงๆ แล้ว โครงสร้างสายไฟฟ้าแรงสูงมีความแตกต่างกันโดยพื้นฐาน และแต่ละชั้นของสายไฟฟ้าแรงสูงก็ถูกออกแบบให้เหมาะสมกับระดับแรงดันไฟฟ้าอย่างแม่นยำ เพื่อทำความเข้าใจความแตกต่าง เริ่มต้นด้วยคำจำกัดความของ "แรงดันไฟฟ้าสูง" และ "แรงดันไฟฟ้าต่ำ":

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

สายเคเบิลแรงดันสูง: แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ≥ 1 kV (โดยทั่วไปคือ 6 kV, 10 kV, 35 kV, 110 kV) ใช้สำหรับส่งไฟฟ้า สถานีย่อย และอุปกรณ์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่

(1) วาทยกร: ไม่ใช่ “หนากว่า” แต่ “ความบริสุทธิ์สำคัญ”

ตัวนำสายเคเบิลแรงดันต่ำโดยทั่วไปทำจากลวดทองแดงเส้นเล็กหลายเส้น (เช่น 19 เส้นในสาย BV) ส่วนใหญ่เพื่อตอบสนองข้อกำหนดเรื่อง "ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้า"
ตัวนำสายเคเบิลแรงดันสูง แม้จะทำจากทองแดงหรืออลูมิเนียมก็ตาม จะมีความบริสุทธิ์สูงกว่า (≥99.95%) และนำกระบวนการ “การตีเกลียวแบบกลมกะทัดรัด” (ลดช่องว่าง) มาใช้เพื่อลดความต้านทานพื้นผิวตัวนำและลด “เอฟเฟกต์ผิว” ภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูง (กระแสไฟฟ้าจะรวมตัวอยู่บนพื้นผิวตัวนำ ทำให้เกิดความร้อน)

(2) ชั้นฉนวน: แกนหลักของ “การป้องกันหลายชั้น” ของสายเคเบิลแรงดันสูง

ชั้นฉนวนสายเคเบิลแรงดันต่ำค่อนข้างบาง (เช่น ความหนาของฉนวนสายเคเบิล 0.6/1 kV ~3.4 มม.) ส่วนใหญ่เป็น PVC หรือเอ็กซ์แอลพีอีโดยหลักแล้วจะทำหน้าที่ “แยกตัวนำไฟฟ้าจากภายนอก”
ชั้นฉนวนของสายเคเบิลแรงดันสูงมีความหนากว่ามาก (สายเคเบิล 6 กิโลโวลต์ ~10 มม., 110 กิโลโวลต์ สูงสุด 20 มม.) และต้องผ่านการทดสอบที่เข้มงวด เช่น "การทนต่อแรงดันไฟฟ้าความถี่ไฟฟ้า" และ "การทนต่อแรงดันไฟฟ้าจากฟ้าผ่า" ที่สำคัญกว่านั้น สายเคเบิลแรงดันสูงยังเพิ่มเทปกันน้ำและชั้นกึ่งตัวนำภายในฉนวน:

เทปกันน้ำ: ป้องกันการรั่วซึมของน้ำ (ความชื้นภายใต้แรงดันไฟฟ้าสูงอาจทำให้เกิด "น้ำท่วมต้นไม้" ซึ่งนำไปสู่การเสื่อมสภาพของฉนวน)

ชั้นกึ่งตัวนำ: ช่วยให้การกระจายสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอ (ป้องกันความเข้มข้นของสนามไฟฟ้าในพื้นที่ ซึ่งอาจทำให้เกิดการคายประจุได้)

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

(3) การป้องกันและปลอกโลหะ: “เกราะป้องกันการรบกวน” สำหรับสายเคเบิลแรงดันสูง

สายเคเบิลแรงดันต่ำโดยทั่วไปไม่มีชั้นป้องกัน (ยกเว้นสายสัญญาณ) โดยที่ปลอกหุ้มภายนอกส่วนใหญ่จะเป็น PVC หรือโพลีเอทิลีน
สายเคเบิลแรงดันสูง (โดยเฉพาะ ≥6 kV) ต้องมีฉนวนป้องกันเป็นโลหะ (เช่นเทปทองแดง, ทองแดงถัก) และปลอกโลหะ (เช่น ปลอกตะกั่ว ปลอกอะลูมิเนียมลูกฟูก)

การป้องกันด้วยโลหะ: จำกัดสนามแรงดันไฟฟ้าสูงภายในชั้นฉนวน ลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) และจัดเตรียมเส้นทางสำหรับกระแสไฟฟ้าขัดข้อง

ปลอกโลหะ: เพิ่มความแข็งแรงทางกล (ทนทานต่อแรงดึงและการกดทับ) และทำหน้าที่เป็น "เกราะป้องกันสายดิน" ช่วยลดความเข้มของสนามฉนวนลงไปอีก

(4) แจ็คเก็ตด้านนอก: ทนทานยิ่งขึ้นสำหรับสายเคเบิลแรงดันสูง

ปลอกหุ้มสายไฟแรงดันต่ำส่วนใหญ่ทำหน้าที่ป้องกันการสึกหรอและการกัดกร่อน
นอกจากนี้ ปลอกหุ้มสายเคเบิลแรงดันสูงยังต้องทนทานต่อน้ำมัน ความเย็น โอโซน ฯลฯ (เช่น พีวีซี + สารเติมแต่งที่ทนทานต่อสภาพอากาศ) การใช้งานพิเศษ (เช่น สายเคเบิลใต้น้ำ) อาจต้องใช้ลวดเหล็กหุ้ม (ทนทานต่อแรงดันน้ำและแรงดึง) ด้วย

2. 3 “ข้อผิดพลาด” สำคัญที่ควรหลีกเลี่ยงเมื่อเลือกสายเคเบิล

หลังจากเข้าใจความแตกต่างทางโครงสร้างแล้ว คุณต้องหลีกเลี่ยง “กับดักที่ซ่อนอยู่” เหล่านี้ในระหว่างการเลือก มิฉะนั้น ต้นทุนอาจเพิ่มขึ้น หรืออาจเกิดเหตุการณ์ที่ไม่ปลอดภัยได้

(1) แสวงหา “เกรดที่สูงกว่า” หรือ “ราคาถูกกว่า” อย่างไม่ลืมหูลืมตา

ความเข้าใจผิด: บางคนคิดว่า "การใช้สายไฟแรงดันสูงแทนสายไฟแรงดันต่ำจะปลอดภัยกว่า" หรือบางคนใช้สายไฟแรงดันต่ำเพื่อประหยัดเงิน

ความเสี่ยง: สายไฟแรงสูงมีราคาแพงกว่ามาก การเลือกสายไฟแรงสูงโดยไม่จำเป็นจะทำให้งบประมาณบานปลาย การใช้สายไฟแรงต่ำในสถานการณ์ไฟฟ้าแรงสูงอาจทำให้ฉนวนเสียหายได้ทันที ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร ไฟไหม้ หรือเป็นอันตรายต่อบุคลากร

แนวทางที่ถูกต้อง: เลือกตามระดับแรงดันไฟฟ้าจริงและความต้องการพลังงาน เช่น ไฟฟ้าภายในบ้าน (220V/380V) จะใช้สายเคเบิลแรงดันต่ำ มอเตอร์แรงดันสูงในอุตสาหกรรม (10 kV) จะต้องตรงกับสายเคเบิลแรงดันสูง ห้าม "ลดระดับ" หรือ "อัปเกรด" อย่างมั่วๆ

(2) การละเลย “ความเสียหายที่ซ่อนเร้น” จากสิ่งแวดล้อม

ความเข้าใจผิด: พิจารณาเฉพาะแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น ไม่ต้องคำนึงถึงสภาพแวดล้อม เช่น การใช้สายไฟธรรมดาในสภาวะที่มีความชื้น อุณหภูมิสูง หรือสภาวะที่มีฤทธิ์กัดกร่อนทางเคมี

ความเสี่ยง: สายไฟแรงสูงในสภาพแวดล้อมที่มีความชื้นซึ่งมีเกราะหรือปลอกหุ้มที่เสียหายอาจทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพเนื่องจากความชื้น ส่วนสายไฟแรงดันต่ำในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง (เช่น ห้องหม้อไอน้ำ) อาจอ่อนตัวลงและล้มเหลวได้

แนวทางที่ถูกต้อง: ชี้แจงเงื่อนไขการติดตั้ง — สายเคเบิลหุ้มเกราะสำหรับการติดตั้งแบบฝัง สายเคเบิลหุ้มเกราะกันน้ำสำหรับใต้น้ำ วัสดุที่มีระดับความทนทานต่ออุณหภูมิสูง (XLPE ≥90℃) สำหรับสภาพแวดล้อมที่ร้อน ปลอกหุ้มที่ทนต่อการกัดกร่อนในโรงงานเคมี

(3) การละเลยการจับคู่ของ “ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้าและวิธีการวาง”

ความเข้าใจผิด: เน้นเฉพาะระดับแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น ไม่คำนึงถึงความจุกระแสไฟของสายเคเบิล (กระแสไฟสูงสุดที่อนุญาต) หรือบีบอัด/งอมากเกินไปในระหว่างการวาง

ความเสี่ยง: ความจุกระแสไฟฟ้าที่ไม่เพียงพอทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพเร็วขึ้น รัศมีการดัดที่ไม่เหมาะสมของสายเคเบิลแรงดันสูง (เช่น การดึงแรง การดัดมากเกินไป) อาจทำให้ฉนวนและฉนวนเสียหายได้ ทำให้เกิดความเสี่ยงที่จะเสียหาย

แนวทางที่ถูกต้อง: เลือกคุณลักษณะของสายเคเบิลโดยอิงจากกระแสไฟฟ้าจริงที่คำนวณได้ (พิจารณากระแสไฟฟ้าเริ่มต้น อุณหภูมิแวดล้อม); ปฏิบัติตามข้อกำหนดรัศมีการดัดอย่างเคร่งครัดในระหว่างการติดตั้ง (รัศมีการดัดสายเคเบิลแรงดันสูงโดยทั่วไป ≥15 × เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของตัวนำ) หลีกเลี่ยงการบีบอัดและการสัมผัสแสงแดด

3. จำ “กฎทอง” 3 ข้อเพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดในการเลือก

(1) ตรวจสอบโครงสร้างกับแรงดันไฟฟ้า:
ชั้นฉนวนและชั้นป้องกันสายเคเบิลแรงดันสูงเป็นแกนหลัก ส่วนสายเคเบิลแรงดันต่ำไม่จำเป็นต้องออกแบบมากเกินไป

(2) จับคู่เกรดอย่างเหมาะสม:
แรงดันไฟฟ้า พลังงาน และสภาพแวดล้อมจะต้องสอดคล้องกัน ห้ามอัปเกรดหรือดาวน์เกรดโดยไม่ไตร่ตรอง

(3) ตรวจสอบรายละเอียดตามมาตรฐาน:
ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้า รัศมีการโค้งงอ และระดับการป้องกันจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานแห่งชาติ ไม่ควรพึ่งพาประสบการณ์เพียงอย่างเดียว