เนื้อหาวันที่ : 2007-08-21 14:23:51 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 12407 views

ตามไปดู... การทดสอบมาตรฐานการป้องกัน (IP) สำหรับมอเตอร์

ปัจจัยที่สำคัญในการเลือกใช้มอเตอร์อย่างหนึ่งคือ ความเหมาะสมกับสภาวะแวดล้อมที่จะนำไปใช้งาน ระดับการป้องกันก็ต้องเลือกให้เหมาะสม ทั้งการป้องกันอันตรายจากน้ำ หรือวัตถุจากภายนอก ทั้งฝุ่น และป้องกันการสัมผัสจากส่วนที่เคลื่อนที่ หรือที่เราคุ้นเคยกันดีคือ IP

มอเตอร์สำหรับงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ในประเทศไทย ส่วนใหญ่จะเป็นการนำเข้าจากต่างประเทศ ตามมาตรฐาน IEC (International Electrical Commission) ซึ่งมีมาตรฐานที่ค่อนข้างเหมือนกับ มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส ตาม มอก. ที่ 867-2532 ทำให้ผู้ใช้งาน หรือวิศวกรประเทศไทยเราเองมีความคุ้นเคยกับมาตรฐาน IEC มากกว่ามาตรฐานอื่น ๆ

 .

ปัจจัยที่สำคัญในการเลือกใช้มอเตอร์อย่างหนึ่งคือ ความเหมาะสมกับสภาวะแวดล้อมที่จะนำไปใช้งาน ระดับการป้องกันก็ต้องเลือกให้เหมาะสม ทั้งการป้องกันอันตรายจากน้ำ หรือวัตถุจากภายนอก ทั้งฝุ่น และป้องกันการสัมผัสจากส่วนที่เคลื่อนที่ หรือที่เราคุ้นเคยกันดีคือ IP

 .

มาตรฐานการป้องกันสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า

มาตรฐาน IEC นั้นมีมากมายหลายหมวดหมู่ ในที่นี้จะขอกล่าวถึงเฉพาะมาตรฐาน IEC 60034-5 Rotating Electrical Machines Part 5 Degree of Protection (IP code) Classification ตามมาตรฐาน IEC 34-5 ระดับการป้องกันสำหรับเครื่องจักรกลไฟฟ้ามีการออกแบบโดยมีรหัสแสดงที่อุปกรณ์ประกอบด้วยตัวอักษรสองตัวและตัวเลขสองตัว แต่ในบางกรณี อาจจะมีตัวอักษรเพิ่มเข้ามา IP (International Protection) เป็นตัวอักษรแสดงว่ามีระดับการป้องกันการสัมผัสจากคนหรือส่วนเคลื่อนที่และป้องกันการเข้าถึงของวัตถุและน้ำจากภายนอก

 .

     0 ถึง 6              ตัวเลขหลักแรกบอกระดับการป้องกันจากการสัมผัสของคนหรือส่วนเคลื่อนที่และป้องกันการเข้าถึงของวัตถุภายนอก 

     0 ถึง 8              ตัวเลขหลักที่สองบอกระดับการป้องกันการเข้าถึงของน้ำ (ไม่รวมการป้องกันน้ำมัน

     W, S และ M   ตัวอักษรเพิ่มเติมบอกว่ามีระดับการป้องกันชนิดพิเศษ

 .

มอเตอร์ IEC ที่มีการซื้อขายจะมีระดับการป้องกันดังนี้ :

 .

ส่วนใหญ่วิศวกรไฟฟ้าบ้านเราจะทราบถึงข้อกำหนด และเข้าใจมาตรฐาน IP ค่อนข้างดี แต่น้อยคนนักที่จะเคยเห็นการทดสอบ IP ว่าเขาทำกันอย่างไร เพราะการทดสอบแบบนี้จะกระทำเพียงครั้งเดียวในแต่ละรุ่นหรือแต่ละแบบเท่านั้น และถือเป็นการทดสอบแบบพิเศษ (Type Test) และจะทำระหว่างการออกแบบรุ่นใหม่ ก่อนที่จะได้รับมาตรฐานต่อไปนี้ ลองไปดูการทดสอบการป้องกันน้ำและฝุ่น ของมอเตอร์ "Siemens"  High Voltage H-Compact  ตามมาตรฐาน IP 66 ว่าเขาทำกันอย่างไร

 .

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วก่อนหน้านี้ว่า IP 66 หมายความว่า มอเตอร์สามารถป้องกันการสัมผัสที่ทำให้เป็นอันตรายต่อคนได้สมบูรณ์ ป้องกันการเข้าถึงจากฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์ และสามารถป้องกันน้ำฉีดจากปลายกระบอกที่มีความแรงมากได้ ดังนั้นมอเตอร์ IP 66 จึงสามารถนำไปใช้ทั้งภายใน และภายนอกได้

.
การทดสอบการป้องกันฝุ่นทุกทิศทาง

ตัวเลขหลักที่หนึ่งของ IP 6X หมายถึงมอเตอร์สามารถป้องกันการสัมผัสที่ทำให้เป็นอันตรายต่อคนได้สมบูรณ์ ป้องกันการเข้าถึงจากฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์ การทดสอบการป้องกัน ตามมาตรฐาน IEC จะแบ่งออกเป็น ทดสอบฝุ่น และของแข็ง

.

การทดสอบการป้องกันฝุ่นต้องใช้เครื่องมือการทดสอบที่มีโครงสร้างพื้นฐาน เป็นไปตามรูปแสดงที่ 1 ซึ่งประกอบด้วย ถังเก็บผงฝุ่น (หมายเลข 6) ที่จะปล่อยผงฝุ่นให้ลงมาใกล้มอเตอร์ที่จะทำการทดสอบมากที่สุด ผงฝุ่นจะต้องถูกดักด้วยลวดตะแกรงมีขนาดไม่ใหญ่กว่า 75 µm เพื่อกรองผงฝุ่นให้มีขนาด 50 µm ขนาดของถังเก็บผงฝุ่น จะต้องมีขนาดเพียงพอที่จะทดสอบอุปกรณ์ไม่น้อยกว่า 2 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ของขนาดช่องทดสอบอุปกรณ์

.

สำหรับการทดสอบ IP 5X หรือ 6X ภายในตัวมอเตอร์ และกล่องต่อสายจะต้องทดสอบภายใต้แรงดันอากาศต่ำกว่าอากาศภายนอก 2 kPa (20 mbar) อันเป็นผลเนื่องมาจากพัดลมระบายความร้อน หรืออีกนัยหนึ่งสามารถทดสอบมอเตอร์ในขณะมอเตอร์หมุนจริงที่พิกัดความเร็วรอบก็ได้

.

ปริมาณลมและฝุ่นที่ใช้ในการทดสอบ จะต้องมีปริมาณหมุนเวียนติดต่อรวมกันอย่างน้อย 80 เท่าของปริมาณลมที่ใช้ในการระบายความร้อนด้านนอกตัวมอเตอร์ โดยระยะเวลาการทดสอบไม่น้อยกว่า 8 ชั่วโมง

.

อุปกรณ์อื่น ๆ ที่ไม่สามารถทำรวมไปกับมอเตอร์ได้ สามารถอนุโลมให้ทำการทดสอบแยกได้ เช่น กล่องต่อสาย ห้องสลิปริง ข้อต่อต่าง ๆ เป็นต้น ในกรณีนี้จะต้องทดสอบด้วยปริมาณลมและเวลาอย่างน้อยต้องเท่ากับขนาดของการทดสอบมอเตอร์

 .

 

 .

สำหรับตัวเลขหลักที่หนึ่งของ IP 6X ยังต้องทำการทดสอบความสามารถ ในการป้องกันการสัมผัสเข้าถึง ที่จะทำให้เป็นอันตรายต่อคนได้อย่างสมบูรณ์ เรียกว่า Wire Test ถ้ามอเตอร์สามารถหมุนได้ ให้ทดสอบในขณะที่มอเตอร์หมุนที่พิกัดความเร็วรอบ โดยใช้ลวดเหล็กแข็งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มม. กดด้วยแรงดัน 1 นิวตัน (0.9 นิวตัน ถึง 1.1 นิวตัน) โดยปลายของลวดจะต้องมีปลายแหลม กดถูกต้องตามมุมที่ทำการทดสอบตามมาตรฐาน IP การทดสอบจะผ่านได้เมื่อ ลวดเหล็กไม่สามารถสอดใส่เข้าไปภายในมอเตอร์ได้

.

.
การทดสอบฉีดน้ำจากทุกทิศทาง

ตัวเลขหลักที่สองของ IP ตามมาตรฐาน IEC หมายถึงการป้องกันน้ำ หรือของเหลว เข้ามอเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นการป้องกันน้ำสเปรย์, น้ำสาด หรือน้ำฉีดด้วยแรงดัน (ไม่รวมน้ำมัน)

 .

การทดสอบนี้จะใช้น้ำสะอาดในการทดสอบ ระหว่างการทดสอบ สามารถอนุโลมให้มีการกลั่นตัวของหยดน้ำได้บ้าง ถ้าหากเป็นไปได้ให้ทำการทดสอบในขณะที่มอเตอร์หมุนที่พิกัดความเร็วรอบ

 .

การทดสอบจะกระทำโดยการฉีดน้ำด้วยแรงดันจากเครื่องทดสอบในทุกทิศทาง ดังรูปที่ 4 โดยฉีดจากเครื่องทดสอบ และหัวฉีดมาตรฐานที่ผ่านการทดสอบตามแพตเทอร์น ตามมุมองศาที่ทำการทดสอบโดยรอบ

 .

 .

หลังจากนั้นทำการทดสอบโดยการฉีดน้ำด้วยแรงดันหัวฉีด ดังรูปที่ 5 โดยฉีดจากหัวฉีดตามมาตรฐานที่ผ่านการทดสอบ โดยมีเงื่อนไขดังต่อไปนี้

                  -      ขนาดภายในของหัวฉีด มีขนาดประมาณ 12.5 มม.

-      ปริมาณน้ำ 95-105 ลิตร ต่อนาที ที่แรงดันน้ำ ณ ตำแหน่งหัวฉีดประมาณ 100 kPa (1 bar)

-      ระยะเวลาการฉีดน้ำ 1 นาที ต่อ 1 ตารางเมตร ของปริมาณพื้นที่ผิวทั้งหมดของมอเตอร์ โดยมีระยะการทดสอบไม่น้อยกว่า 3 นาที

-      ระยะห่างจากพื้นผิวมอเตอร์ถึงหัวฉีดน้ำประมาณ 3 เมตร  ดังรูปที่ 5

 .

 .

หลังจากทำการทดสอบทั้งสองอย่างแล้ว ให้นำมอเตอร์ไปถอดเพื่อตรวจสอบการป้องกันตามระดับมาตรฐานที่ต้องการทดสอบว่าผ่านหรือไม่ ในกรณีที่ทำการทดสอบขณะมอเตอร์ไม่ได้หมุน มอเตอร์จะต้องทำการหมุนที่พิกัดแรงดัน และที่ความเร็วรอบพิกัดไม่มีโหลดอย่างน้อย 15 นาที ก่อนจะทำการเปิดเพื่อทำการตรวจสอบ ปริมาณน้ำที่ตรวจพบหลังจากเปิดดูในตัวมอเตอร์ อาจจะมีการกลั่นตัวของหยดน้ำได้ แต่ต้องไม่มีปริมาณมากพอที่จะทำให้มอเตอร์มีปัญหาจากการใช้งานได้ ขดลวดหรือชิ้นส่วนที่ต่อโดยตรงกับไฟฟ้าที่ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับเปียกน้ำ จะต้องไม่ตรวจพบปริมาณหยดน้ำ จึงจะสามารถยอมรับได้ ดังรูปที่ 6

 .

ภายในอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น กล่องต่อสาย หรือภายในตลับลูกปืนจะต้องไม่มีทั้งฝุ่น และน้ำ ดังแสดงในรูปที่ 6 ด้านล่าง จากรูปแสดง "Siemens" HV motor H-Compact ได้ผ่านการทดสอบ IP 66 ตามมาตรฐาน IEC 60034-5/1991, IEC 529/1989, DIN 40050/7.80, DIN/VDE 0530 T5/4.88 และมาตรฐาน EN 60034 T5/4.88

 .

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด