|
คอนเนคเตอร์
Connector |
|
ยุทธพงศ์ ทัพผดุง
|
วิศวกรหรือช่างส่วนใหญ่จะมุ่งเน้นการบำรุงรักษาอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่หรือราคาแพงๆเป็นหลัก อุปกรณ์ต่อเชื่อม หรือคอนเนคเตอร์ซึ่งมีราคาถูกเมื่อเทียบกับเครื่องมือและอุปกรณ์อื่นๆของระบบ ถูกละเลยด้านการบำรุงรักษาไป คอนเนคเตอร์ที่ดีควรมีคุณสมบัติอย่างไร คอนเนคเตอร์ที่ดีต้องมีหน้าสัมผัสแท้จริงระหว่างโลหะเป็นจำนวนมากพอ เพื่อที่จะทนต่อการรับกระแสสูงสุด ซึ่งอาจจะเกิดได้ในระบบ และจะต้องไม่ทำให้คอนเนคเตอร์เองเสียสภาพหรือด้อยคุณภาพไปก่อนที่จะหมดอายุการ ใช้งาน ซึ่งนอกจากจะต้องมีพื้นที่หน้าสัมผัสที่พอเพียงแล้วยังจะต้องป้องกัน ไม่ให้ออกไซด์กินลึกเข้าไปในจุดสัมผัส ซึ่งจะไปลดพื้นที่สัมผัสที่แท้จริงได้ในการต่อเชื่อมสายนั้นเราจำเป็นที่จะต้องทำให้ความต้านทานของจุดต่อเชื่อมสาย มีค่าน้อยที่สุด นั่นหมายความว่า จะต้องทำให้พื้นที่หน้าสัมผัส (Electrical Contact Area) สะอาดและเพิ่มขึ้นมากที่สุด ซึ่งมีองค์ประกอบต่อไปนี้ - ความต้านทานผิวหน้าสัมผัสของพื้นผิวที่สะอาดและหยาบจะมีค่าน้อยกว่าหน้าสัมผัสที่มีความสกปรกและละเอียด เนื่องจาก เนินต่างๆของผิวที่หยาบจะช่วยทำให้ออกไซด์แตกออก และเพิ่มพื้นที่หน้าสัมผัสของโลหะกับโลหะ ให้มากขึ้น - การเตรียมพื้นที่ผิวที่สะอาดและหยาบนั้น สามารถทำได้โดยใช้แปรงโลหะขัดทำความสะอาดพื้นผิวโลหะที่เตรียม ไว้ต้องทำการต่อเชื่อมทันที เนื่องจากถ้าปล่อยทิ้งไว้จะทำให้เกิดออกไซด์ขึ้นอีก ชนิดของคอนเนคเตอร์ในปัจจุบัน การแบ่งชนิดคอนเนคเตอร์โดยแบ่งตามลักษณะวิธีการต่อเชื่อมมี 3 ชนิด คือ 1. การต่อเชื่อมแบบปฏิกิริยาเคมีความร้อน (Exothermic Welding) คอนเนคเตอร์แบบนี้เป็นการต่อเชื่อมสายไฟฟ้าโดยอาศัยปฏิกริยาเคมีความร้อนทำให้สารผงเคมีที่จะนำมาต่อเชื่อม และสายไฟหลอมเหลวจนติดกัน ดังรูปที่ 1 ปฏิกิริยาความร้อนนี้เกิดจากการเผาผลาญออกไซด์ของ ทองแดงและอลูมินั่ม ซึ่งทำให้เกิดอุณหภูมิถึงประมาณ 980 oC |
 รูปที่ 1 การต่อเชื่อมแบบปฏิกิริยาเคมีความร้อน |
การใช้งานคอนเนคเตอร์แบบนี้มักจะใช้กับสายทองแดงในระบบสายดิน (Grounding) เช่นการต่อสายกับหลักดิน (Ground rod) และระบบตาข่ายสายดิน (Ground Grid) ซึ่งมีการใช้ในสถานีจ่ายไฟฟ้าย่อย (Substation) และโรงผลิต กระแสไฟฟ้า (Power Plant & Switch Yard) เป็นต้น ข้อเสียของคอนเนคเตอร์แบบนี้ - การตรวจสอบคุณภาพของรอยต่อเชื่อมไม่สามารถทำได้นอกจากการทำลายหรือผ่ารอยต่อเชื่อมออก - การเชื่อมต่อสายไม่สามารถที่จะกระทำในสถานที่เปียกหรือชื้นได้ - เวลาที่ใช้ในการต่อเชื่อมสายต่อจุดใช้เวลานานประมาณ 30 นาทีต่อจุด - พนักงานต่อเชื่อมสายต้องได้รับการอบรมพิเศษหรือเป็นผู้เชี่ยวชาญเฉพาะ - ต้องมีการใช้อุปกรณ์พิเศษเฉพาะสำหรับการต่อเชื่อมสาย 2. การต่อเชื่อมแบบลวดเชื่อมความร้อน(Brazed) 3. การต่อเชื่อมแบบใช้แรงอัด (Pressure Type) |
 รูปที่ 2 คอนเนคเตอร์แบบเกลียวขัน |
คอนเนคเตอร์แบบเกลียวขั้น เป็นที่นิยม เพราะคอนเนคเตอร์ติดตั้งง่ายโดยไม่ต้องใช้เครื่องมือพิเศษ อีกทั้งยังมีราคาถูก แต่คอนเนคเตอร์แบบเกลียวก็มีข้อเสียดังนี้คือ - ความหนาแน่นของรอยต่อขึ้อนอยู่กับน้ำหนักการขันน๊อตหรือสกรูถ้าขันไม่แน่น จะทำให้เกิดความต้านทานสูง ถ้าขันแน่นเกินไปจะทำให้เกิดปรากฏการณ์คลายตัวของสายไฟ - คุณภาพของจุดต่อเชื่อมขึ้นอยู่กับวินัยของพนักงานต่อเชื่อมสาย - รอยต่อไม่สามารถรับแรงดึง (Tension) ได้สูงเหมือนการต่อเชื่อมสายแบบอื่น - น๊อตหรือสกรูจะคลายตัวตามธรรมชาติ ขึ้นอยู่กันสภาวะอุณหภูมิที่ร้อนๆ เย็น - ค่าใช้จ่ายในการซ่อมแซมสูง ทั้งในการเปลี่ยนคอนเนคเตอร์ที่ไหม้และการตรวจสอบจุดต่อเชื่อมสายตามคาบเวลา (Periodic Preventive Maintenance) 3.2 คอนเนคเตอร์แบบบีบ (Compression Type Connector) คอนเนคเตอร์แบบบีบอาศัยหลักการอัดสายไฟฟ้าที่จะนำมาต่อเชื่อมด้วยแรงบีบจากเครื่องมือหรือคีมที่ออกแบบมาเป็น พิเศษโดยเฉพาะอุปกรณ์ต่อเชื่อมแบบนี้ มีข้อดีคือสามารถรับแรงดึงสูงได้ แต่อย่างไรก็ตามก็ยังคงมีขอเสียบางประการ เช่น - การติดตั้งต้องใช้แรงบีบสูงทำให้สายเสียรูปและเกิดแรงดันในสายมาก - ต้องใช้เครื่องมือพิเศษหรือคีมที่ออกแบบมาโดยเฉพาะในการติดตั้ง - หลังจากการติดตั้งคอนเนคเตอร์แบบบีบแล้วจะไม่สามารถถอดประกอบได้เหมือนคอนเนคเตอร์ชนิดอื่นๆ |
 รูปที่ 3 คอนเนคเตอร์แบบบีบ |
3.3 คอนเนคเตอร์แบบลิ่ม (Wedge Type Connector) เทคโนโลยีการต่อเชื่อมสายได้พัฒนาอย่างต่อเนื่องและได้มีการผลิตอุปกรร์ต่อเชื่อมสายหรือคอนเนคเตอร์แบบใหม่ๆ ออกสู่ตลาดโดยการเปลี่ยนแปลงจากการต่อเชื่อม โดยใช้แรงอัดด้วยน๊อตหรือสกรูหรือการบีบโดยใช้คีมมาเป็นการอัด ด้วยโลหะดังรูป ซึ่งมีข้อดีคือ ไม่ทำให้สายไฟเสียรูปเหมือนการต่อเชื่อมแบบอื่น มีเครื่องมือช่วยทุ่นแรงในการติดตั้ง และคุณภาพของรอยต่อเชื่อมจะดีเท่ากันอย่างสม่ำเสมอ แต่ยังมีข้อเสียอยู่บางประการ คือ คอนเนคเตอร์แบบนี้ยังมีราคา ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับคอนเนคเตอร์ชนิดอื่นๆและจะต้องใช้เครื่องมือพิเศษในการติดตั้งเฉพาะ |
 รูปที่ 4 คอนเนคเตอร์แบบลิ่ม |
|
คอนเนคเตอร์กับการสูญเสียพลังงานไฟฟ้า |
 รูปที่ 5 การสูญเสียพลังงานในรูปของความร้อนที่จุดต่อของอุปกรณ์ตัดตอนใน ระบบจำหน่ายไฟฟ้าในประเทศไทย ตรวจสอบโดยกล้องตรวจสอบหาจุดร้อน |
| สรุป จากข้อมูลที่ได้กล่าวมาแล้วนั้น จะเห็นได้ว่าการเลือกใช้คอนเนคเตอร์เพื่อนำมาใช้งานในระบบของคุณนั้นจะต้องมี ข้อพิจารณา อยู่หลายประการ เพื่อให้เหมาะสมกับงานหรือระบบของคุณให้มากที่สุด แต่สิ่งสำคัญที่จะลืมไม่ได้ คือการ ประมาณจุดคุ้มทุน หรือด้านเศรษฐศาสตร์ เพราะจะทำให้สามารถตัดสินใจเลือกใช้คอนเนคเตอร์ประเภทใด บริเวณ ไหน ลักษณะและประเภทของงาน และคุ้มค่ากับการลงทุนหรือไม่ เห็นไหมครับว่า คอนเนคเตอร์เหมือนจะไม่มีความ สำคัญแต่ถ้าพิจารณาให้ดีแล้ว คอนเนคเตอร์เป็นอุปกรณ์ที่มีส่วนสำคัญไม่น้อย และอาจจะส่งผลให้เกิดความสูญเสีย พลังงานไฟฟ้าในระบบของคุณ หรืออาจทำให้ความเชื่อถือของระบบของคุณลดลงเนื่องจาก สายขาดหรือหลุดได้ เอกสารอ้างอิง - เอกสารประกอบการฝึกอบรม บริษัท Tyco Electronic เรื่อง AMP คอนเนคเตอร์แบบลิ่ม WEDGE CONECTOR |