Knowledge

คู่มือการตั้งค่าโอเวอร์โหลดรีเลย์ (Overload Relay) เพื่อปกป้องมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างถูกวิธี

11
มี.ค.

โอเวอร์โหลดรีเลย์ (Overload Relay) คืออุปกรณ์ป้องกันมอเตอร์จากการทำงานเกินกำลัง (Overload) โดยจะตัดวงจรเมื่อกระแสเกินค่าที่ตั้งไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง ป้องกันขดลวดไหม้ ฉนวนเสื่อม และความเสียหายรุนแรงต่อระบบขับเคลื่อน

อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์จะทำงานได้ถูกต้องหรือไม่ ขึ้นอยู่กับการ ตั้งค่ากระแส (Current Setting) ให้สอดคล้องกับมอเตอร์และวิธีการสตาร์ท หากตั้งต่ำเกินไปจะทริปบ่อย (Nuisance Tripping) หากตั้งสูงเกินไปอาจไม่ตัดทันจนมอเตอร์ไหม้

บทความนี้สรุปแนวทาง ตั้งค่าโอเวอร์โหลดรีเลย์ ทั้งแบบ Direct Online (DOL) และ Star-Delta พร้อมสูตรคำนวณ ตัวอย่าง และข้อควรระวังที่สำคัญ

1) เริ่มจากข้อมูลบน Motor Nameplate

ก่อนปรับตั้งค่าใด ๆ ต้องอ่านข้อมูลจากแผ่นป้ายมอเตอร์ (Nameplate) โดยเฉพาะ:

  • Rated Current / Full Load Amp (FLA หรือ In): กระแสพิกัดที่มอเตอร์ใช้เมื่อทำงานเต็มกำลัง (หน่วย A)

  • Service Factor (S.F.): ค่าตัวคูณที่อนุญาตให้ใช้งานเกินพิกัดได้ชั่วคราว เช่น 1.0 หรือ 1.15

  • แรงดัน (Voltage) และรูปแบบการต่อ (Δ / Y) เพื่อยืนยันเงื่อนไขการใช้งาน

หลักคิด: การตั้งค่าโอเวอร์โหลดต้องอ้างอิง FLA ตามแรงดันและการต่อที่ใช้งานจริง

2) สูตรการตั้งค่าตามประเภทการสตาร์ท

กรณีที่ 1: สตาร์ทแบบ Direct Online (DOL)

การสตาร์ทแบบ DOL ต่อมอเตอร์เข้ากับสายเมนโดยตรง โอเวอร์โหลดรีเลย์จะอยู่อนุกรมกับสายเมน ทำให้กระแสที่ไหลผ่านรีเลย์เท่ากับกระแสจริงของมอเตอร์

สูตรตั้งค่า (ทั่วไป):
ตั้งค่า = FLA (In)

ตัวอย่าง:
มอเตอร์ FLA = 10 A → ตั้งโอเวอร์โหลดที่ 10 A

หมายเหตุสำคัญ
โอเวอร์โหลดแบบ Thermal ถูกออกแบบให้เผื่อกระแสสตาร์ทและพีคช่วงสั้น ๆ อยู่แล้ว การตั้งที่ 100% ของ FLA จึงเหมาะสมที่สุด
หากมอเตอร์มี S.F. ≥ 1.15 ตามแนวทางของ National Electrical Code (NEC) อนุญาตให้ตั้งได้สูงสุดถึง 125% ของ FLA แต่ในทางปฏิบัติ แนะนำเริ่มที่ 100–115% เพื่อความปลอดภัย

กรณีที่ 2: สตาร์ทแบบ Star-Delta (Y-Δ)

Star-Delta ใช้กับมอเตอร์ขนาดกลางถึงใหญ่ เพื่อลดกระแสสตาร์ท ตำแหน่งโอเวอร์โหลดมักอยู่ที่คอนแทคเตอร์ Main หรือ Delta ทำให้กระแสที่ผ่านรีเลย์ ไม่เท่ากับกระแสไลน์เต็มของมอเตอร์

หลักการ:
กระแสในขดลวดขณะต่อแบบ Delta มีความสัมพันธ์กับกระแสไลน์โดยตัวคูณประมาณ 0.58

สูตรตั้งค่า:
ตั้งค่า = FLA × 0.58
(หรือ FLA ÷ √3)

ตัวอย่าง:
มอเตอร์ FLA (ที่ต่อ Delta) = 100 A
ค่าที่ตั้ง = 100 × 0.58 = 58 A

ห้ามตั้งที่ 100 A เด็ดขาด เพราะโอเวอร์โหลดจะไม่ตัดทัน มอเตอร์อาจไหม้ก่อน

3) ขั้นตอนการปรับตั้งค่าหน้างาน

  1. ยืนยันค่า FLA และคำนวณตามวิธีสตาร์ท

  2. ตัดแหล่งจ่ายไฟ (Lockout/Tagout) เพื่อความปลอดภัย

  3. เปิดฝาครอบหน้าปัดโอเวอร์โหลด (ถ้ามี)

  4. ใช้ไขควงหมุนปุ่ม Current Setting Dial ให้ตรงค่าที่คำนวณได้

  5. เลือกโหมดรีเซ็ตที่เหมาะสม

โหมด Reset

  • Auto (A): รีเซ็ตอัตโนมัติเมื่อเย็นลง (ไม่แนะนำในงานที่เครื่องอาจกลับมาทำงานเองแล้วเป็นอันตราย)

  • Manual (H/M): ต้องกดรีเซ็ตเองหลังตรวจสอบสาเหตุ (แนะนำเพื่อความปลอดภัย)

4) เลือก Class ให้เหมาะกับลักษณะโหลด (กรณี Electronic Overload)

โอเวอร์โหลดแบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถเลือก Trip Class ได้ เช่น Class 10, 20, 30 ซึ่งหมายถึงระยะเวลาการตัดเมื่อกระแสเกิน

  • Class 10: โหลดเบา สตาร์ทสั้น

  • Class 20: โหลดปานกลาง

  • Class 30: โหลดหนัก สตาร์ทนาน (เช่น Crusher, Mixer หนืด)

เลือก Class ต่ำเกินไป → ทริปง่าย
เลือกสูงเกินไป → ป้องกันช้า

5) ข้อควรระวังที่ทำให้ตั้งค่าผิดพลาด

5.1 อุณหภูมิรอบข้าง (Ambient Temperature)

โอเวอร์โหลดแบบ Thermal ใช้แผ่นไบเมทัล (Bimetal) ซึ่งไวต่อความร้อน หากตู้ติดตั้งในพื้นที่ร้อนจัด รีเลย์อาจตัดเร็วกว่าปกติ อาจปรับชดเชยเพิ่มเล็กน้อย ไม่เกิน 5–10%

5.2 การทริปบ่อย (Nuisance Tripping)

ห้ามแก้ด้วยการหมุนเพิ่มกระแสหนี ให้ตรวจสอบสาเหตุจริง เช่น:

  • จุดต่อสายหลวม

  • ตลับลูกปืนเสื่อม

  • โหลดกลไกติดขัด

  • ไฟตกหรือขาดเฟส (Phase Loss)

5.3 ความไม่สมดุลของเฟส (Unbalanced Phase)

เฟสไม่สมดุลทำให้กระแสบางเฟสสูงผิดปกติ แม้ตั้งค่าโอเวอร์โหลดถูกต้องก็ยังทริป ควรวัดกระแสทั้ง 3 เฟสด้วย Clamp Meter

6) ตัวอย่างสถานการณ์จริง

กรณี A: ปั๊มน้ำ 15 kW แบบ DOL

  • FLA = 28 A

  • S.F. = 1.0
    → ตั้งที่ 28 A

กรณี B: มอเตอร์ 75 kW แบบ Star-Delta

  • FLA (Delta) = 140 A
    → ตั้งที่ 140 × 0.58 = 81 A

กรณี C: Mixer โหลดหนัก สตาร์ทนาน

  • FLA = 60 A

  • Electronic Overload
    → ตั้ง 60–66 A และเลือก Class 20 หรือ 30

7) Checklist ก่อนจบงาน

  • อ่าน Nameplate ถูกต้อง

  • คำนวณตามวิธีสตาร์ท

  • ตั้งค่าไม่เกินขอบเขต S.F.

  • เลือก Reset แบบ Manual

  • ทดสอบการเดินเครื่องและวัดกระแสจริง

สรุป

การ ตั้งค่าโอเวอร์โหลดรีเลย์ อย่างถูกต้อง คือหัวใจของการปกป้องมอเตอร์ไฟฟ้า ไม่ว่าจะเป็น DOL หรือ Star-Delta ต้องเข้าใจ:

  1. ค่า FLA จาก Nameplate

  2. สูตรตั้งค่าตามวิธีสตาร์ท

  3. ผลของ Service Factor

  4. ผลกระทบจากอุณหภูมิและสภาพแวดล้อม

  5. การเลือก Trip Class ให้เหมาะกับโหลด

ตั้งถูกตั้งแต่ต้น = ลดความเสี่ยงมอเตอร์ไหม้ ลด Downtime และยืดอายุระบบไฟฟ้าในระยะยาว

หากไม่แน่ใจการตั้งค่า ควรวัดกระแสหน้างานจริงและปรึกษาวิศวกรไฟฟ้าก่อนปรับเพิ่มค่ากระแสทุกครั้ง