เครนแขวนใต้หลังคา 2 ตันดึงกระแส 7.5 A แต่ก็ยังทำให้โรงงานต้องหยุดเดิน เพราะรางวิ่งคือคานหลังคา เส้นทางกราวด์วิ่งผ่านสี และ RCD ของอาคารมีกระแสรั่วอยู่ที่ 21 mA แล้ว นี่คือสิ่งที่ผิดพลาดจริง ๆ เรียงตามลำดับที่มันเกิดขึ้น
เครนแขวนขนาด 2 ตันดึงกระแสประมาณ 7.5 A ซึ่งน้อยกว่าเครื่องปรับอากาศในโรงงานด้วยซ้ำ แต่ก็ยังทำให้สายการผลิตหยุดเดิน และสาเหตุแทบไม่เคยอยู่ที่ตัวเครนเลย เครนแขวนห้อยลงมาจากอาคาร รับไฟจากอาคาร และต่อกราวด์ผ่านอาคาร ดังนั้นทุกความผิดพลาดทางไฟฟ้าของมันจึงกลายเป็นความผิดพลาดของอาคาร
ผมใช้เวลาสองวันในเดือนกันยายนกับเครื่องแบบแขวนใต้หลังคาขนาด 1 ตันในโรงงานบรรจุภัณฑ์ ข้อร้องเรียนคือ "เครนทำให้ไฟดับ" ตัวเครนไม่มีปัญหา RCD Type A ขนาด 30 mA ในตู้ไฟส่องสว่างมีกระแสรั่วประจำอยู่ที่ 21 mA แล้วจากหลังคาที่เต็มไปด้วย LED driver และวงจรเรียงกระแสเบรกของเครนก็ดันให้เกินขีดจำกัดสองครั้งต่อกะ
นั่นคือประเภทของปัญหาที่บทความนี้พูดถึง ไม่ใช่ความเพี้ยนของฮาร์มอนิกบนบัสบาร์ของโรงถลุงเหล็ก 6 MW แต่เป็นเรื่องเล็ก ๆ ที่ถูกโทษว่าเป็นความผิดของเครน แล้วผู้ผลิตเครนต้องจ่ายภายใต้การรับประกัน
ตัวเลขด้านล่างมาจากสามแหล่ง คือข้อกำหนดในมาตรฐานที่เผยแพร่ ข้อมูลผลิตภัณฑ์ที่เผยแพร่พร้อมระบุแหล่งที่มา และการคำนวณที่เราทำเอง ตัวเลขที่คำนวณได้จะระบุว่าเป็นตัวเลขเพื่อการวางแผน ไม่มีใครเคยเผยแพร่การสำรวจความผิดพลาดทางไฟฟ้าบนเครนแขวนใต้หลังคา 5 ตัน ดังนั้นผมจะไม่แต่งขึ้นมาเอง
เพราะตำแหน่งของขอบเขตทางไฟฟ้า IEC 60204-32:2023 ครอบคลุมอุปกรณ์ไฟฟ้าของเครื่องยก และเริ่มต้นที่สวิตช์จ่ายไฟของเครน อ่านขอบเขตแล้วจะเห็นว่าระบุชัดเจนรวมถึง "แหล่งจ่ายไฟและฟีดเดอร์ควบคุมที่อยู่นอกเครื่องยก เช่น สายแบบอ่อนหรือรางตัวนำหรือแท่งตัวนำ" บนเครนโครงตั้ง ข้อกำหนดนี้หมายถึงสายหย่อนสั้น ๆ บนเครนแขวนมันอาจหมายถึงสายพ่วง 40 เมตรที่วิ่งตลอดความยาวของหลังคา
ดังนั้นมาตรฐานจึงจัดให้ฟีดเดอร์อยู่ในขอบเขตไฟฟ้าของเครื่อง แต่สัญญาซื้อขายมักไม่เป็นเช่นนั้น ผู้ผลิตเครนส่งมอบถึงสวิตช์แยกของตัวเอง ผู้รับเหมาอาคารเดินสายไปถึงบริเวณใกล้หลังคา ระหว่างกลางคือช่องว่างที่การต่อกราวด์ถูกทำแบบชั่วคราวและการประสานงานของ RCD ถูกลืม
| รายการ | ปกติเป็นของผู้ผลิตเครน | ปกติเป็นของอาคารหรือผู้ติดตั้ง | ใครเป็นผู้ทดสอบ |
|---|---|---|---|
| รอก รถเข็น ตู้ไฟ และระบบควบคุม | ใช่ | ไม่ใช่ | ผู้ผลิต ที่โรงงาน |
| สวิตช์จ่ายไฟเครน แบบล็อกได้ | ใช่ ติดตั้งบนเครนหรือรางวิ่ง | บางครั้ง | ผู้ติดตั้ง หน้างาน |
| สายพ่วงหรือรางตัวนำตลอดรางวิ่ง | เป็นตัวเลือก มักเป็นรายการแยก | บางครั้ง | ผู้ติดตั้ง หน้างาน |
| สายไฟจากตู้ที่ผนังถึงจุดจ่ายไฟบนรางวิ่ง | ไม่ใช่ | ใช่ | ผู้ติดตั้ง |
| คานรางวิ่ง ซึ่งก็คือโครงสร้างหลังคา | ไม่ใช่ | ใช่ | วิศวกรโครงสร้าง |
| การต่อเชื่อมจากโครงสร้างเครนถึงกราวด์อาคาร | เฉพาะจัมเปอร์ต่อเชื่อม | ระบบกราวด์ | ผู้ติดตั้ง พร้อมเอกสาร |
| RCD และ MCB ที่ตู้จ่ายไฟ | ไม่ใช่ | ใช่ | ผู้ติดตั้ง |
| ตัวป้องกันไฟกระชากที่จุดจ่ายไฟเครน | เป็นตัวเลือก | ใช่ | ผู้ติดตั้ง |
มีสองสิ่งที่ทำให้เครนแขวนแย่กว่าเครนสะพานแบบวิ่งบนรางตรงจุดนี้ คือไม่มีคานรางวิ่งของเครน ดังนั้นรางวิ่งจึงเป็นคานหลังคาของอาคาร และปีกคานด้านล่างเป็นชิ้นส่วนโครงสร้างที่ไม่มีใครอยากเจาะ เชื่อม หรือยึดแคลมป์ และเครื่องมักติดตั้งสูง 8 ถึง 12 เมตร ซึ่งทำให้สวิตช์แยกเอื้อมไม่ถึง สิ่งนี้ทำลายกฎเรื่องสวิตช์แยกที่ล็อกได้ในนโยบายไฟฟ้าของโรงงานส่วนใหญ่แบบเงียบ ๆ และเป็นเรื่องที่ผู้ตรวจประเมินเจอได้ในสิบนาทีแรก
หากคุณกำลังจะซื้อ ให้ถามว่าสวิตช์จ่ายไฟตั้งอยู่ที่ไหนจริง ๆ หากคำตอบคือ "ที่หลังคา" แสดงว่าต้องมีคนรับผิดชอบสายไฟจากผนังถึงหลังคา และต้องเขียนไว้ให้ชัด เอกสารข้อมูลเครนแขวนของเราระบุตำแหน่งสวิตช์แยกไว้ด้วยเหตุผลนี้เอง
น้อยกว่าที่คนส่วนใหญ่คิด ตารางรอกโซ่ที่เผยแพร่สำหรับเครื่องแบบแขวนตะขอระบุ 0.75 kW ที่ 500 kg, 1.5 kW ที่ 1 ตัน, 3 kW ที่ 2 และ 3 ตัน และ 3 kW สำหรับแบบสองเส้นที่ 5 ตัน บวกมอเตอร์เคลื่อนที่แบบเกียร์และหม้อแปลงควบคุม ก็ได้เครื่องทั้งเครื่องแล้ว
| ขนาดรับน้ำหนัก | มอเตอร์รอก | มอเตอร์เคลื่อนที่ | หม้อแปลงควบคุม | โหลดต่อร่วม | กระแสขณะทำงานที่ 400 V | กระแสสตาร์ทแบบต่อตรง |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0.5 t | 0.75 kW | 0.2 kW | 100 VA | 0.95 kW | 2.4 A | 14 A |
| 1 t | 1.5 kW | 0.2 kW | 150 VA | 1.7 kW | 4.1 A | 25 A |
| 2 t | 3 kW | 0.2 kW | 200 VA | 3.2 kW | 7.5 A | 45 A |
| 3 t | 3 kW | 0.4 kW | 250 VA | 3.4 kW | 7.9 A | 47 A |
| 5 t | 3 kW | 0.4 kW | 300 VA | 3.4 kW | 7.9 A | 47 A |
ได้ข้อสรุปสองข้อจากตารางนั้น ข้อแรก ทั้งช่วงอยู่ในระดับต่ำกว่า 16 A ต่อเฟส ซึ่งเป็นเส้นแบ่งระหว่าง IEC 61000-3-2 กับ IEC 61000-3-12 พอดี เครนแขวนตัวเดียวไม่ใช่แหล่งฮาร์มอนิกที่คุ้มค่าจะสร้างแบบจำลอง มันเป็นแหล่งกระแสสตาร์ทและแหล่งกระแสรั่ว
ข้อที่สอง กระแสสตาร์ทอยู่ที่ 6 ถึง 8 เท่าของกระแสทำงาน แม้แต่บนเครื่องเล็กที่สุด เครน 1 ตันที่กินกระแสคงที่ 4 A จะดึง 25 A ประมาณหนึ่งวินาทีทุกครั้งที่ยก หากเครนนั้นใช้ MCB 16 A ร่วมกับอย่างอื่น MCB จะตัด และทุกคนก็โทษเครน
บางครั้ง และคำว่า "บางครั้ง" นั่นแหละคือที่อยู่ของปัญหา OSHA 29 CFR 1926.406(a)(4) กำหนดให้ชิ้นส่วนโลหะที่เปิดเผยทั้งหมดของเครน รอก และอุปกรณ์เสริม ถูกเชื่อมต่อกันทางโลหะเป็นตัวนำไฟฟ้าที่ต่อเนื่อง จากนั้นระบุว่าโครงรถเข็นและโครงสะพาน "ให้ถือว่าต่อกราวด์ทางไฟฟ้าผ่านล้อสะพานและล้อรถเข็นและรางของแต่ละส่วน เว้นแต่สภาพเช่นสีหรือวัสดุฉนวนอื่นจะป้องกันการสัมผัสโลหะต่อโลหะที่เชื่อถือได้ ในกรณีนี้ต้องจัดให้มีตัวนำต่อเชื่อมแยกต่างหาก"
อ่านข้อกำหนดนั้นโดยนึกถึงเครนแขวน ล้อวิ่งบนปีกคานด้านล่างของคานหลังคา ปีกคานนั้นออกจากโรงงานพร้อมสะเก็ดเหล็ก (mill scale) และมาถึงหน้างานพร้อมสีอีพ็อกซี่สองชั้น โดยทั่วไปหนา 120 ถึง 200 ไมโครเมตร ล้อจึงกดลงบนสี ไม่ใช่บนเหล็ก
| เส้นทางกราวด์ | สภาพ | ความต้านทานการต่อเชื่อม | สรุป |
|---|---|---|---|
| ล้อเหล็กบนปีกคานโลหะเปล่า | ขัดสะเก็ดเหล็กออกแล้ว แห้ง | 0.02 ถึง 0.08 โอห์ม | ใช้ได้วันนี้ แต่พังหลังผ่านฝุ่นไปหนึ่งฤดู |
| ล้อบนปีกคานที่ทาสี | อีพ็อกซี่สองชั้น 160 ไมโครเมตร | 0.6 ถึง 4.2 โอห์ม | ไม่ถือเป็นตัวนำต่อเชื่อมตาม OSHA 1926.406(a)(4) |
| ล้อบนปีกคานที่ทาสีและมีจาระบี | โรงงานอาหาร ล้างทำความสะอาดทุกสัปดาห์ | 8 ถึง 30 โอห์ม | ลูปความผิดพร่องจะไม่ตัดเบรกเกอร์ทันเวลา |
| จัมเปอร์ต่อเชื่อม 4 mm² แยกต่างหาก | ย้ำหางทั้งสองข้าง เป็นโลหะเปล่าใต้หางปลา | 0.03 ถึง 0.06 โอห์ม | คำตอบมาตรฐาน และเป็นรายการที่ถูกที่สุดในรายการแก้ไขใด ๆ |
| จัมเปอร์ที่ยึดลงบนสี | สลักผ่านชั้นสี ไม่มีสตาร์วอชเชอร์ | 2 ถึง 15 โอห์ม | ดูเหมือนต่อเชื่อมแล้ว แต่ไม่ใช่ พบบ่อยหน้างาน |
ค่าความต้านทานข้างต้นมาจากการวัดหน้างานของเราเองบนงานติดตั้งแบบแขวนใต้หลังคาสิบเอ็ดแห่งระหว่างปี 2025 ถึง 2026 ไม่ใช่การสำรวจที่เผยแพร่ และกลุ่มตัวอย่างก็เล็ก ให้ถือเป็นอันดับของขนาด ไม่ใช่ค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้
ทำไมความต้านทานจึงสำคัญ: IEC 60204-32 ภาคผนวก A.1.3 ให้เส้นทางการยอมรับทางเลือกโดยลดแรงดันสัมผัสให้ต่ำกว่า 50 V ด้วยเส้นทางปีกคาน 4.2 โอห์มและกระแสผิดพร่อง 25 A แรงดันสัมผัสบนโครงเครนจะสูงกว่านั้นมาก ซึ่งหมายความว่าการป้องกันขึ้นอยู่กับการที่ RCD ตัดทั้งหมด ไม่ใช่ขึ้นกับการต่อเชื่อม ความปลอดภัยสองชั้น แต่ชั้นหนึ่งถูกทาสีทับ
การทวนสอบไม่ใช่เรื่องแปลกใหม่ IEC 60204-32 ข้อ 18.2.2 คือการทดสอบความต่อเนื่องของวงจรต่อเชื่อมป้องกัน และ 18.2.3 คือการตรวจสอบอิมพีแดนซ์ลูปความผิดพร่อง ทั้งสองอย่างต้องใช้เครื่องทดสอบและเวลาประมาณยี่สิบนาที ทั้งสองอย่างไม่ปรากฏในชุดเอกสารส่งมอบเครนส่วนใหญ่ที่ผมเคยเห็น
เพราะ RCD ถูกเลือกสำหรับอาคารที่ไม่มีอิเล็กทรอนิกส์ และเครนก็คืออิเล็กทรอนิกส์ ขีดจำกัดที่เกี่ยวข้องนั้นเล็กมาก: อุปกรณ์กระแสเหลือแบบ Type A ทน DC เรียบได้เพียงประมาณ 6 mA ทางด้านโหลดก่อนที่คอยล์ตรวจจับจะอิ่มตัว และเป็นเช่นนี้ไม่ว่าอุปกรณ์จะพิกัด 30 mA หรือ 300 mA
บันทึกวิชาการของ Construction Plant-hire Association แห่งสหราชอาณาจักรเรื่องนี้ ซึ่งเผยแพร่ในเดือนเมษายน 2025 พูดตรง ๆ เกี่ยวกับวิธีเลี่ยงที่ผู้คนลองใช้ หน้างานเพิ่มความไวของ Type A ไปที่ 300 mA หรือถึง 1 A เพื่อหยุดการตัด ซึ่ง "เพิ่มความเสี่ยงต่อการถูกไฟดูดถึงชีวิตหากเกิดความผิดพร่องทางไฟฟ้า ซึ่งควรจะทำให้ RCD ตัดที่ 30 mA" บันทึกยังชี้ว่า RCD บนระบบจ่ายไฟเครนกระแสสูงมักเป็นแบบรีเลย์และไวต่อกระแสความถี่สูงถึง 2 kHz ซึ่งเป็นย่านที่อินเวอร์เตอร์ของรอกสวิตช์อยู่โดยประมาณ
| ชนิด RCD | ตรวจจับได้ | มองไม่เห็น | เหมาะกับที่ใด |
|---|---|---|---|
| AC | กระแสสลับรูปไซน์เท่านั้น | DC แบบพัลส์ DC เรียบ และทุกอย่างที่สูงกว่าความถี่เมนส์ | ไม่ควรใช้ใกล้เครนเลย |
| A | AC และ DC แบบพัลส์ รองรับ DC เรียบได้ประมาณ 6 mA | DC เรียบที่เกิน 6 mA และกระแสรั่วความถี่สูง | ไฟส่องสว่าง เต้ารับ โหลดแบบความต้านทาน |
| F | เหมือน Type A และกระแสเหลือผสมความถี่ตั้งแต่ 10 Hz | DC เรียบ | อินเวอร์เตอร์เฟสเดียว เครื่องใช้บางกลุ่ม |
| B | AC ถึง 1,000 Hz, DC แบบพัลส์, DC เรียบ ค่าที่กำหนดถึง 100 kHz | ไม่มีอะไรที่สำคัญในกรณีนี้ | ไดรฟ์สามเฟสทุกตัว และเครนส่วนใหญ่ |
ข้อกำหนด Type B สำหรับไดรฟ์สามเฟสไม่ใช่เรื่องของความชอบ คำแนะนำทางวิชาการของ Doepke ระบุว่าไดรฟ์ปรับความเร็วได้แบบสามเฟสต้องใช้กับอุปกรณ์กระแสเหลือ Type B เท่านั้น เพราะภายใต้สภาวะผิดพร่องบางอย่างอินเวอร์เตอร์จะสร้างกระแสเหลือ DC เรียบในระบบจ่ายไฟ AC และอุปกรณ์มาตรฐานจะไม่ตัดเลย เอกสารไวท์เปเปอร์ของ ABB ในเรื่องนี้ระบุแถบการตรวจจับของ Type B ไว้ถึง 100 kHz และให้เครดิต IEC 62423 ซึ่งออกในปี 2007 กับข้อกำหนดเพิ่มเติมเหล่านั้น
Schneider เสริมรายละเอียดเชิงปฏิบัติสองข้อที่อธิบายการตัดโดยไม่จำเป็นส่วนใหญ่ อุปกรณ์ Type B มีเวลาหน่วงการตัดในตัว เพื่อไม่ให้กระแสกระชากของฟิลเตอร์ EMC ตอนเปิดเครื่องทำให้ตัด และใช้อุปกรณ์กรองความถี่ต่ำ เพื่อให้กระแสรั่วจากการสวิตช์ถาวรของคอนเวอร์เตอร์ที่ 25 kHz ไม่สะสมจนกลายเป็นการตัดผิดพลาด ในกรณีที่ต้องใช้ 300 mA เพื่อการเลือกตัด อุปกรณ์ต้องเป็นชนิด selective ที่รับประกันเวลาการไม่ทริกเกอร์ 50 ms
ทั้งหมดนั้นไม่ช่วยอะไรหากเครนใช้ตู้ไฟร่วมกับระบบแสงสว่าง ซึ่งนำเราไปสู่ตัวการรั่วไหลเอง
มาจากสี่ที่ ไม่มีที่ใดมากนัก แต่ทั้งหมดบวกกัน ตัวเลขด้านล่างเป็นตัวเลขเพื่อการวางแผนสำหรับเครื่องแขวนใต้หลังคา 1 ตันทั่วไป ไม่ใช่ผลการวัดในห้องปฏิบัติการ
| องค์ประกอบ | กระแสรั่วทั่วไป | รูปคลื่น | หมายเหตุ |
|---|---|---|---|
| ขดลวดมอเตอร์รอกและความจุสายไฟ | 0.5 ถึง 1.5 mA | AC เชิงความจุ | เพิ่มขึ้นตามความยาวสายและความชื้น |
| วงจรเรียงกระแสเบรก ครึ่งคลื่น คอยล์ 96 V DC | 1 ถึง 3 mA | DC แบบพัลส์ | อุปกรณ์ Type AC มองไม่เห็นเลย |
| หม้อแปลงควบคุม 250 VA | 0.3 ถึง 0.8 mA | AC เชิงความจุ | ความจุระหว่างขดลวด แย่ลงเมื่อร้อน |
| สายพ่วง 40 ม. ห้าคอร์ | 0.4 ถึง 1.2 mA | AC เชิงความจุ | แปรผันตามความยาว รางวิ่งยาวจึงแย่กว่า |
| อินเวอร์เตอร์พร้อมฟิลเตอร์ EMC ในตัว (ถ้ามี) | 3.5 ถึง 10 mA | ความถี่สูงบวก DC เรียบ | เป็นค่าหลักทุกครั้งที่มีอยู่ |
| รวม รอกควบคุมด้วยคอนแทกเตอร์ | 2.2 ถึง 6.5 mA | ผสม | อยู่ที่ขีดจำกัด 6 mA พอดีในวันที่แย่ |
| รวม รอกควบคุมด้วยอินเวอร์เตอร์ | 8 ถึง 20 mA | ผสม | เกินขีดจำกัดก่อนที่อาคารจะเพิ่มอะไรเข้าไปด้วยซ้ำ |
ดังนั้นเครนจึงไม่ค่อยผิดโดยลำพัง มันคือ 3 mA สุดท้ายบนตู้ที่แบกอยู่ 21 mA แล้ว โรงงานบรรจุภัณฑ์ที่ผมกล่าวถึงมี LED driver 34 ตัวบนหลังคา แต่ละตัวมีกระแสรั่วลงดินเล็กน้อย และมีอุปกรณ์ Type A ที่นั่งอยู่ใต้ขีดจำกัดอย่างเงียบ ๆ มาสองปี เครนมาถึง ขีดจำกัดถูกข้าม และการเคลมประกันก็ถูกเขียนใส่เครน
หากต้องการยุติข้อถกเถียงภายในหนึ่งชั่วโมง ให้ใช้แคลมป์วัดกระแสรั่วประจำบนตู้ตอนที่ปิดทุกอย่าง แล้วจ่ายไฟให้เครนและอ่านอีกครั้ง ตัวเลขยุติการถกเถียงเหล่านี้ได้เร็วกว่าความคิดเห็น
ไม่ใช่ในความหมายที่มาตรฐานกำหนด ขีดจำกัดการปล่อยฮาร์มอนิกเขียนไว้เป็นช่วงกระแส และเครนแขวนอยู่ในช่วงล่างสุด
| กระแสขาเข้าต่อเฟส | เอกสารที่ใช้บังคับ | สิ่งที่ถูกจำกัด | เป็นความรับผิดชอบของใคร |
|---|---|---|---|
| ไม่เกิน 16 A | IEC 61000-3-2 | กระแสฮาร์มอนิกที่อุปกรณ์ฉีดเข้าไป | ผู้ผลิตอุปกรณ์ |
| เกิน 16 A ถึง 75 A | IEC 61000-3-12:2011 พร้อม A1:2021 | กระแสฮาร์มอนิกที่ 230/400 V, 50 Hz | ผู้ผลิตอุปกรณ์ |
| เกิน 75 A | การประเมินระดับการติดตั้ง IEC/TR 61000-3-6 | ความเพี้ยนรวมของการติดตั้ง | ผู้ออกแบบระบบ |
| ที่จุดเชื่อมต่อร่วม | IEEE 519-2022 | ความเพี้ยนของแรงดันและกระแส ถึงอันดับที่ 50 | ร่วมกันระหว่างผู้ใช้ไฟและการไฟฟ้า |
IEC 61000-3-12 ระบุขอบเขตของตัวเองอย่างชัดเจน ครอบคลุมอุปกรณ์ที่ดึงกระแสเกิน 16 A ถึง 75 A ต่อเฟสบนระบบ 230/400 V และหมายเหตุของมาตรฐานเองระบุว่าอุปกรณ์ที่เกิน 75 A "ควรได้รับการพิจารณาในข้อกำหนดกระแสฮาร์มอนิกสำหรับการติดตั้ง" ต่ำกว่า 16 A นั้น IEC 61000-3-2 ทำหน้าที่นี้ และขีดจำกัดเป็นรายเครื่อง นั่นคือที่ที่เครนแขวนอยู่
IEEE 519-2022 มีความสำคัญที่ปลายอีกด้านของอาคาร กำหนดคุณภาพกำลังไฟที่จุดเชื่อมต่อร่วม ถึงฮาร์มอนิกอันดับที่ 50 และฉบับปี 2022 ซึ่งเผยแพร่เมื่อ 13 พฤษภาคม 2022 ได้เปลี่ยนสิ่งที่เคยเป็นแนวทางมาตั้งแต่ปี 1981 ให้เป็นมาตรฐานที่บังคับใช้ได้ การปฏิบัติตามเป็นเรื่องร่วมกัน: ผู้ใช้ไฟจำกัดความเพี้ยนของกระแส การไฟฟ้าควบคุมอิมพีแดนซ์ของระบบ
สิ่งที่หมายถึงในทางปฏิบัติคือ คุณไม่ควรซื้อฟิลเตอร์ฮาร์มอนิกสำหรับรอก 3 kW คุณควรซื้อสำหรับกลุ่มเครนอินเวอร์เตอร์หกตัวบนหม้อแปลงที่อ่อนแอ และนั่นเป็นอีกบทความหนึ่ง คือบทความเกี่ยวกับความเพี้ยนฮาร์มอนิกจากไดรฟ์หลายตัว
แทบไม่มีเลย เรื่องนี้ทำให้หลายคนประหลาดใจ นี่คือการคำนวณ ใช้ความสัมพันธ์ที่ผู้ผลิตสายพ่วงเผยแพร่ แรงดันตกสามเฟสเท่ากับรากที่สองของสาม คูณอิมพีแดนซ์สาย คูณความยาวช่วง คูณกระแส สำหรับทองแดง 4 mm² ที่ 0.004375 โอห์มต่อเมตร:
| ช่วง | กระแส | แรงดันตก | เปอร์เซ็นต์ของ 400 V |
|---|---|---|---|
| สายพ่วง 40 ม. 4 mm² เครนกำลังทำงาน | 7.5 A | 0.23 V | 0.06 % |
| สายพ่วง 40 ม. 4 mm² รอกกำลังสตาร์ท | 45 A | 1.37 V | 0.34 % |
| ฟีดเดอร์จากผนังถึงหลังคา 60 ม. 4 mm² เครนหนึ่งตัว | 8 A | 3.6 V | 0.9 % |
| ฟีดเดอร์เดิม เครนสามตัวยกพร้อมกัน | 24 A | 10.9 V | 2.7 % |
| ฟีดเดอร์เดิม เครนห้าตัวยกพร้อมกัน | 40 A | 18.2 V | 4.5 % |
| ฟีดเดอร์เดิมขนาด 10 mm² เครนห้าตัว | 40 A | 7.3 V | 1.8 % |
สายพ่วงไม่ใช่ปัญหา ปัญหาคือสายไฟจากผนังถึงหลังคา และมันคือสายที่ไม่มีใครกำหนดขอบเขตไว้ เครนแขวนใต้หลังคาห้าตัวบนฟีดเดอร์ 4 mm² ที่ใช้ร่วมกันกินไป 4.5 เปอร์เซ็นต์ก่อนที่เครนจะทำอะไรผิดเลย และภาคผนวก G ของ IEC 60364-5-52 แนะนำ 3 เปอร์เซ็นต์สำหรับไฟส่องสว่าง และ 5 เปอร์เซ็นต์สำหรับการใช้งานอื่น เป็นแนวทางออกแบบ คุณอยู่ที่ขอบแล้วแม้กับการติดตั้งที่สะอาด
มีวิธีแก้ราคาถูกที่ไม่ต้องเสียอะไรนอกจากกล่องต่อสาย ผู้จำหน่ายสายพ่วงเผยแพร่ว่าการจ่ายไฟหลายจุดตลอดแนวจะแบ่งความยาวช่วงสูงสุดออกจากกัน ดังนั้นการจ่ายไฟกลางแนวจะลดแรงดันตกได้ราวครึ่งหนึ่ง การจ่ายไฟกลางช่วงหนึ่งจุดบนแนว 60 ม. ทำให้เครนห้าตัวลดจาก 4.5 เปอร์เซ็นต์เหลือประมาณ 2.3 เปอร์เซ็นต์
สามอย่าง และมีเพียงอย่างเดียวที่เป็นการคำนวณทางไฟฟ้า แรงดันตกบวกกัน ดังที่ตารางข้างต้นแสดง กระแสรั่วบน RCD ที่ใช้ร่วมกันก็บวกกัน เพราะเครนทั้งสองอยู่ปลายน้ำของอุปกรณ์ตัวเดียวกัน และอย่างที่สามคือการประสานงาน: เครนสองตัวที่สตาร์ทห่างกันภายในหนึ่งวินาทีจะทำให้ MCB ตัด ซึ่งถ้าแยกกันตัวใดตัวหนึ่งก็จะไม่ตัด
รางวิ่งของเครนแขวนมักใช้ร่วมกัน กลุ่มอาคารกว้าง 12 ม. ที่มีเครนแขวนใต้หลังคาสามตัวบนคานหลังคาคู่เดียวกันเป็นเรื่องปกติในโรงประกอบเบา เครนแต่ละตัวมีสายพ่วงและตู้ไฟของตัวเอง แต่ทั้งหมดลงบนฟีดเดอร์เดียวกัน และบ่อยครั้งก็ RCD ตัวเดียวกัน
หากผังของคุณเป็นแบบนั้น ลำดับการแก้จะต่างจากกรณีเครนตัวเดียว ให้ต่อเชื่อมเครนแต่ละตัวอย่างแยกกัน อย่าต่อเชื่อมแบบเดซี่เชนผ่านรางวิ่ง และให้กลุ่มมี RCD ของตัวเองแทนที่จะใช้ร่วมกับไฟส่องสว่าง ชุดรอกและอุปกรณ์เสริมของเรามีชุดต่อเชื่อมสำหรับเรื่องนี้ เพราะมันเกิดขึ้นในแทบทุกคำสั่งซื้อเครนหลายตัว
หากหลังคาเป็นเหล็กและเครนห้อยลงมาจากหลังคา คำตอบคือใช่ ไม่ว่ามีใครวางแผนไว้หรือไม่ เครนแขวนเป็นวัตถุโลหะขนาดใหญ่ที่ต่อเชื่อมกับโครงสร้างหลังคาผ่านล้อของมัน ตั้งอยู่กลางเปลือกอาคาร ในพายุฝนฟ้าคะนองมันเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางนำไฟฟ้า
บันทึกวิชาการของสมาคมผู้ให้เช่าเครื่องจักรกลก่อสร้างแห่งสหราชอาณาจักรเป็นเอกสารที่ปฏิบัติได้จริงที่สุดที่ผมพบเรื่องนี้ กำหนดให้ระบบป้องกันฟ้าผ่าถูกออกแบบ ติดตั้ง ทดสอบ และบำรุงรักษาโดยผู้มีความสามารถตามชุดมาตรฐาน BS EN IEC 62305 และ BS 7430 กำหนดให้เชื่อมต่อที่จุดต่อกราวด์ที่ผู้ผลิตอนุมัติ และห้ามสร้างจุดต่อกราวด์โดยการเจาะหรือเชื่อมชิ้นส่วนโครงสร้างอย่างชัดเจน กำหนดให้ตรวจความต่อเนื่องของกราวด์หลังการติดตั้ง โดยความต้านทานระหว่างส่วนล่างของโครงสร้างกับดินต้องต่ำกว่า 10 โอห์ม หากเกิน 10 โอห์ม ต้องต่อเชื่อมฐานกับระบบกราวด์ที่เหมาะสมด้วยสายแกนเดี่ยวขนาดไม่น้อยกว่า 70 mm² แล้ววัดใหม่
| ข้อกำหนด | แหล่งอ้างอิง | ค่า | ใครเป็นผู้รับรอง |
|---|---|---|---|
| การออกแบบและทดสอบระบบป้องกันฟ้าผ่า | ชุด BS EN IEC 62305, BS 7430 | ผู้มีความสามารถ พร้อมเอกสาร | ผู้ติดตั้ง |
| ความต่อเนื่องของกราวด์หลังการติดตั้ง | บันทึกวิชาการ CPA TCIG เมษายน 2025 | ต่ำกว่า 10 โอห์มถึงดิน | ผู้ติดตั้ง พร้อมค่าวัด |
| หากค่าวัดสูงกว่า 10 โอห์ม | บันทึกเดียวกัน | ต่อเชื่อมกับระบบกราวด์ด้วยสายแกนเดี่ยว 70 mm² แล้ววัดใหม่ | ผู้ติดตั้ง |
| ตำแหน่งจุดต่อกราวด์ | บันทึกเดียวกัน | เฉพาะจุดที่ผู้ผลิตอนุมัติ ห้ามเจาะหรือเชื่อมโครงสร้าง | ปกติไม่มีใครรับรอง |
| การปฏิบัติระหว่างพายุฝนฟ้าคะนอง | บันทึกเดียวกัน | หยุดใช้งานเครน ผู้ควบคุมออกจากพื้นที่ ไม่มีใครแตะต้องภาชนะบรรทุกหรือโครงสร้าง | ผู้ควบคุมหน้างาน |
| ตัวป้องกันไฟกระชากที่จุดจ่ายไฟเครน | IEC 61643-11 อุปกรณ์ type 2 | เป็นตัวเลือก ถูกเมื่อเทียบกับแผงควบคุม | ผู้ติดตั้ง |
เรื่องพายุฝนฟ้าคะนองไม่ใช่ทฤษฎีสำหรับตลาดของเรา ผู้ซื้อในเวียดนาม อินโดนีเซีย ไทย และจีนตอนใต้ใช้งานเครนแขวนใต้หลังคาใต้หลังคาโลหะในเขตความหนาแน่นฟ้าผ่าสูงที่สุดในโลก และแผงควบคุมเครนคือสิ่งที่เสียสละได้ถูกที่สุด ตัวป้องกัน type 2 ที่จุดจ่ายไฟเครนราคาถูกกว่าการเข้าซ่อมหนึ่งครั้ง
ถูกกว่าที่คนส่วนใหญ่คาด ซึ่งเป็นข่าวดี ช่วงราคาด้านล่างมาจากใบเสนอราคาติดตั้งปี 2026 ของเรา ไม่ใช่รายการราคาที่เผยแพร่ และค่าแรงท้องถิ่นจะทำให้ขยับขึ้นหรือลงได้
| รายการ | ช่วงราคา USD | ใครเป็นผู้จ่าย | เมื่อใดจึงเป็นคำตอบที่ถูก |
|---|---|---|---|
| จัมเปอร์ต่อเชื่อม 4 mm² หางย้ำ และแคลมป์ | 60 ถึง 250 | ฝั่งเครน | ทุกกรณี ถูกที่สุดในรายการ |
| RCD Type B, 30 mA, สี่ขั้ว | 250 ถึง 700 | อาคาร | รอกอินเวอร์เตอร์ทุกตัว หรือเครนที่ใช้ตู้ร่วมกัน |
| ฟีดเดอร์เฉพาะและสวิตช์แยกที่ล็อกได้ | 400 ถึง 1,500 | อาคาร | เครนสองตัวขึ้นไป หรือวงจรไฟส่องสว่างที่ใช้ร่วมกัน |
| ไลน์รีแอคเตอร์ 4 เปอร์เซ็นต์ ไดรฟ์รอก 3 kW | 120 ถึง 350 | ฝั่งเครน | เฉพาะเมื่อมีอินเวอร์เตอร์และสายมอเตอร์ยาว |
| ตัวป้องกันไฟกระชาก type 2 ที่จุดจ่ายไฟเครน | 180 ถึง 450 | อาคาร | หลังคาโลหะ พื้นที่ฟ้าผ่าสูง ไม่ต้องเถียงกัน |
| การปรับปรุงความต้านทานดินให้ต่อกับระบบกราวด์ | 300 ถึง 1,200 | อาคาร | เฉพาะเมื่อค่าวัดสูงกว่า 10 โอห์ม |
| การสำรวจทางไฟฟ้า แคลมป์วัดกระแสรั่ว และเครื่องทดสอบลูป | 250 ถึง 600 | ร่วมกัน | ทำก่อนเสมอ ช่วยยุติข้อโต้แย้งเรื่องประกัน |
ลำดับสำคัญกว่างบประมาณ ต่อเชื่อมก่อน เพราะมันถูกและเป็นรายการเดียวที่เป็นเรื่องความปลอดภัย ไม่ใช่เรื่องน่ารำคาญ จากนั้นจึงสำรวจ เพราะทุกอย่างหลังจากนั้นขึ้นอยู่กับการวัด แล้วจึง RCD แล้วจึงฟีดเดอร์เฉพาะ รีแอคเตอร์และตัวป้องกันไฟกระชากมาท้ายสุด และเฉพาะเมื่ออาการชี้ไปที่สิ่งเหล่านั้น
ตารางนี้เป็นบันทึกงานบริการของเราเองจากการติดตั้งแบบแขวนใต้หลังคาระหว่างปี 2024 ถึง 2026 ไม่ใช่สถิติที่เผยแพร่ กลุ่มตัวอย่างไม่ใหญ่ และมีอคติเพราะคนจะโทรหาเราเมื่อมีอะไรตัด ให้ดูอันดับ ไม่ใช่ตัวเลขเปอร์เซ็นต์
| อาการ | สัดส่วน | สาเหตุราก ในหนึ่งบรรทัด |
|---|---|---|
| RCD ตัดโดยไม่จำเป็น | 31 % | อุปกรณ์ Type A ใช้ตู้ร่วม มีกระแสรั่วประจำใกล้ขีดจำกัดอยู่แล้ว |
| จัมเปอร์ต่อเชื่อมหลวมหรือหายไป | 19 % | ไม่เคยติดตั้ง หรือยึดลงบนสี |
| รถเข็นสายพ่วงหรือคอลเลกเตอร์เสียหาย | 16 % | รถเข็นไม่ตรงแนว หรือรถโฟล์คลิฟต์ชนห่วงสาย |
| หม้อแปลงควบคุมกระแสกระชากจนตัด | 12 % | หม้อแปลง 250 VA บน MCB 6 A ที่ใช้ร่วมกับอย่างอื่น |
| สวิตช์แยกเอื้อมไม่ถึงหรือล็อกไม่ได้ | 9 % | ติดตั้งที่หลังคา ไม่มีโซ่หรือด้ามต่อ |
| วงจรเรียงกระแสเบรกเสีย | 8 % | ความร้อน หรือไฟกระชากที่ไปโดนสารกึ่งตัวนำที่อ่อนแอที่สุดก่อน |
| ความเสียหายจากไฟกระชากหลังพายุฝนฟ้าคะนอง | 5 % | ไม่มีตัวป้องกันที่จุดจ่ายไฟ หลังคาโลหะ และเครนต่อเชื่อมกับหลังคา |
สามในเจ็ดรายการนั้นมีสาเหตุเดียวกัน: เครนถูกมองว่าเป็นเครื่องเดี่ยว ทั้งที่เป็นส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้าของอาคาร แก้ขอบเขตในสัญญาให้ชัด แล้วรายการส่วนใหญ่จะหายไป
สิบบรรทัด หากใบสอบถามของคุณมีสิ่งเหล่านี้ การถกเถียงตอนทดสอบส่งมอบมักไม่เกิดขึ้น
| บรรทัด | สิ่งที่ต้องเขียน |
|---|---|
| 1 | แรงดันจ่าย จำนวนเฟส ความถี่ และแรงดันที่วัดได้ที่สวิตช์แยกของเครน ไม่ใช่ที่ตู้ขาเข้า |
| 2 | ตำแหน่งสวิตช์จ่ายไฟเครน และต้องมีสวิตช์แยกที่ล็อกได้ซึ่งเอื้อมถึงจากพื้นหรือไม่ |
| 3 | ใครเป็นผู้จัดหาและติดตั้งสายพ่วงหรือรางตัวนำ และความยาวเท่าไร |
| 4 | ใครเป็นผู้จัดหาสายไฟจากตู้ที่ผนังถึงจุดจ่ายไฟบนรางวิ่ง และขนาดเท่าไร |
| 5 | ชนิด RCD ที่ตู้จ่ายไฟ พิกัด และเครนมีอุปกรณ์เฉพาะของตัวเองหรือไม่ |
| 6 | หากมีเครนตัวที่สองใช้รางวิ่งร่วมกัน ฟีดเดอร์ได้รับการคำนวณขนาดสำหรับทั้งสองตัวพร้อมกันหรือไม่ |
| 7 | ควบคุมด้วยคอนแทกเตอร์หรือไดรฟ์อินเวอร์เตอร์ที่รอกและการเคลื่อนที่ และยี่ห้อไดรฟ์หากระบุไว้ |
| 8 | แรงดันควบคุม และมาตรฐานโรงงานกำหนดให้ใช้ PELV หรือไม่ |
| 9 | จัมเปอร์ต่อเชื่อมที่จัดส่งพร้อมเครน ขนาด และจุดต่อกราวด์ที่อนุมัติบนโครงสร้าง |
| 10 | ใครเป็นผู้ลงนามรับรองการทดสอบความต่อเนื่องและลูปความผิดพร่อง และค่าวัดถูกเก็บไว้ที่ใดในชุดส่งมอบ |
บรรทัดที่ 10 คือบรรทัดที่คนข้าม และเป็นบรรทัดที่ประหยัดเงินได้มากที่สุด ชุดส่งมอบที่มีค่าวัดอยู่ด้วยจะยุติการถกเถียงที่ไม่อย่างนั้นจะยืดไปเป็นเดือน และใช้เวลาแค่ยี่สิบนาทีตอนทดสอบส่งมอบ
เกือบทุกกรณีเป็นเพราะเครนเพิ่มกระแสรั่ว 2 ถึง 6 mA เข้าไปในวงจรที่ใกล้ขีดจำกัดอยู่แล้ว อุปกรณ์ Type A ทน DC เรียบได้เพียงประมาณ 6 mA ก่อนที่คอยล์จะอิ่มตัว และตัวเลขนี้ไม่เปลี่ยนเมื่อติดตั้งอุปกรณ์ 300 mA หากเครนมีรอกแบบอินเวอร์เตอร์ ฟิลเตอร์ EMC เพียงอย่างเดียวก็อาจกิน 3.5 ถึง 10 mA ติดตั้งอุปกรณ์ Type B บนวงจรเฉพาะ แล้วการตัดจะหยุด หน้าเครนแขวนของเราระบุตัวเลือกไดรฟ์ไว้ เพราะคำตอบเรื่อง RCD ต่างกันไปตามไดรฟ์
นับเฉพาะเมื่อการสัมผัสของโลหะเชื่อถือได้ และสีทำให้การสัมผัสนั้นล้มเหลว OSHA 29 CFR 1926.406(a)(4) ยอมให้ถือว่าโครงถูกต่อกราวด์ผ่านล้อและรางได้ แต่ระบุเพิ่มว่าหากสีหรือวัสดุฉนวนป้องกันการสัมผัสที่เชื่อถือได้ ต้องจัดให้มีตัวนำต่อเชื่อมแยกต่างหาก ปีกคานอีพ็อกซี่สองชั้นโดยทั่วไปวัดได้ 0.6 ถึง 4.2 โอห์มจากล้อถึงคาน ตามค่าวัดหน้างานของเราเอง นั่นไม่ใช่เส้นทางความผิดพร่อง ให้ติดจัมเปอร์ 4 mm² แล้ววัดดู
ไม่ใช่ เครนแขวนในช่วง 0.5 ถึง 5 ตันใช้กระแสต่ำกว่า 16 A ต่อเฟส ซึ่งทำให้อยู่ในข่าย IEC 61000-3-2 ไม่ใช่ IEC 61000-3-12 กระแสฮาร์มอนิกของมันเล็กพอที่จะไม่คุ้มติดฟิลเตอร์ สิ่งที่มันมีคือกระแสสตาร์ท 6 ถึง 8 เท่าของกระแสทำงาน ดังนั้นอาการที่คุณรู้สึกได้คือแรงดันตกและ MCB ตัด ไม่ใช่ความเพี้ยนของรูปคลื่น เปรียบเทียบกับกลุ่มเครนอินเวอร์เตอร์หกตัว ซึ่งเป็นปัญหาคนละเรื่องโดยสิ้นเชิง
ไม่จำเป็นเสมอไป แต่ต้องรู้ว่ามีอะไรอยู่บนตู้ไฟ รอกที่ควบคุมด้วยคอนแทกเตอร์และมีวงจรเรียงกระแสเบรกแบบครึ่งคลื่นจะสร้าง DC แบบพัลส์ ซึ่งอุปกรณ์ Type A ตรวจจับได้ การป้องกันจึงยังทำงาน ปัญหาคือวงจรที่ใช้ร่วมกับอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ หากตู้ไฟมี LED driver อินเวอร์เตอร์โซลาร์ หรือเครื่องชาร์จอยู่แล้ว การใช้อุปกรณ์ Type B ในวงจรเครนเป็นวิธีที่ถูกที่สุดในการหยุดถกเถียง ทั้ง Schneider และ Doepke ต่างเผยแพร่ข้อกำหนด Type B สำหรับไดรฟ์สามเฟส และทั้งสองไม่กำหนดสำหรับรอกที่ใช้คอนแทกเตอร์ธรรมดา
ทำได้ไม่ครบทั้งหมด แต่ทำได้เกือบหมด เมื่อแยกไฟเครนออกแล้ว ให้วัดความต้านทานจากโครงเครนถึงแท่งกราวด์ของอาคารด้วยเครื่องวัดแบบสี่สายหรือเครื่องวัดความต้านทานต่ำที่ดี ไม่ใช่ด้วยมัลติมิเตอร์ในย่านโอห์ม ค่าใดที่เกิน 1 โอห์มหมายความว่าเส้นทางต่อเชื่อมวิ่งผ่านสี จาระบี หรือรอยต่อของโครงสร้าง จากนั้นดูที่จุดต่อกราวด์เอง หากมีคนเจาะและต๊าปชิ้นส่วนโครงสร้างเพื่อยึดหางปลา นั่นไม่ใช่จุดที่ได้รับอนุมัติ และแบบของผู้ผลิตจะระบุว่าควรอยู่ที่ไหน
การต่อเชื่อม แล้วจึงวัด จัมเปอร์ 4 mm² ที่ย้ำหางทั้งสองข้างราคา USD 60 ถึง 250 และขจัดข้อบกพร่องด้านความปลอดภัยที่พบบ่อยที่สุดเพียงข้อเดียวในการติดตั้งแบบแขวนใต้หลังคา ซึ่งก็คือโครงที่ดูเหมือนต่อกราวด์แล้วแต่ไม่ได้ต่อ หลังจากนั้นให้ใช้แคลมป์วัดกระแสรั่วประจำบนตู้จ่ายไฟตอนปิดเครน และวัดอีกครั้งตอนเปิดเครน ตัวเลขสองค่านี้จะบอกว่าคุณต้องซื้อ RCD ซื้อฟีดเดอร์ หรือไม่ต้องซื้ออะไรเลย และมันถูกกว่าการถกเถียง
บทความที่เกี่ยวข้อง:
การใช้พลังงานของเครนแขวน: กิโลวัตต์-ชั่วโมงหายไปไหนบนเครื่อง 0.5 ถึง 5 ตัน
การติดตั้งและทดสอบเดินเครื่องเครนแขวน: ตัวแขวน ราง และการทดสอบรับน้ำหนัก
คุณภาพไฟฟ้าของเครน: เครนรางเดี่ยวทำอะไรกับกริดที่อ่อนแอ
ความเพี้ยนฮาร์มอนิกของเครน: ไดรฟ์ห้าตัวบนบัสบาร์เดียวทำอะไรกับเครนรางคู่
ความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนดของเครนแขวน: โครงสร้างหลังคา ราง และการตรวจประจำปี