บทความนี้จะมาทำความเข้าใจถึงบทบาทหน้าที่ของตู้ขนาดใหญ่ชนิดหนึ่ง ที่เกี่ยวข้องกับการติดตั้งระบบไฟฟ้า ซึ่งไม่ว่าจะเป็นอาคารขนาดกลาง อาคารขนาดใหญ่ ไปจนถึงโรงงานอุตสาหกรรม ที่จะต้องใช้ไฟฟ้าจำนวนมาก ทำไมจะต้องมีการติดตั้ง ตู้ MDB 

ตู้ MDB คืออะไร 

ตู้ MDB ย่อมาจาก Main Distribution Board คือ ตู้สวิทซ์ประธาน หรือ สวิตซ์บอร์ด และในบางประเทศก็เรียก Main Switchboard ซึ่งเป็นตู้ควบคุมระบบไฟฟ้าหลัก และตัดวงจรไฟฟ้าในอาคารในอุปกรณ์เพียงตู้เดียว โดยจะมีลักษณะเป็นกล่องหรือตู้ขนาดใหญ่ และมีอุปกรณ์อื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบไฟฟ้าติดตั้งอยู่ภายในตู้

หน้าที่หลักของ ตู้ MDB 

1. แจกจ่ายกำลังไฟฟ้า (Power Distribution) 

หน้าที่แรกของตู้ MDB คือ แผงจ่ายไฟขนาดใหญ่ ทำหน้าที่รับไฟจากหม้อแปลงจำหน่ายของการไฟฟ้าเข้ามาในอาคาร โดยผ่านสวิทซ์ขนาดใหญ่ หรือที่เรียกว่า สวิตซ์เกียร์ (Switchgear) ที่โดยปกติจะเป็นไฟฟ้าแรงดันต่ำ มีขนาดแรงดันไฟฟ้า 400-416VAC / 50Hz  3 เฟส 4 สาย ซี่งแตกต่างจากอาคารหรือบ้านเรือนทั่วไป ที่ใช้ไฟฟ้า 1 เฟส แรงไฟฟ้า 230/240VAC / 50Hz โดยเซอร์กิตเบรกเกอร์ หรือ สวิตซ์แยกวงจร (Switch Disconnector) เป็นอุปกรณ์สำหรับตัด – ต่อไฟฟ้าเข้ามายังในอาคาร จากนั้นแจกจ่ายกระแสไฟฟ้าจากตู้ MDB ไปยังแผงสวิตซ์ (DB) แผงย่อยตามจุดต่าง ๆ ของโรงงาน

 อุปกรณ์หลัก ๆ ได้แก่ 

• Switch Disconnetor ซึ่งเป็นสวิทซ์ไฟฟ้าแรงดันต่ำ ทำหน้าที่ในการตัด-ต่อระบบไฟฟ้า ซึ่งควรเลือกที่มี IEC 60947-3:2008 รองรับมาตรฐาน ยืนยันคุณภาพถึงความปลอดภัย สำหรับช่วยป้องกันการลุกไหม้ในวงจรไฟฟ้า 
• Circuit Breakers หรือ เซอร์กิตเบรกเกอร์ อีกอุปกรณ์ที่ใช้ตัด-ต่อ ระบบการจ่ายไฟฟ้าของไซต์ และยังมีหน้าที่ในการป้องกันระบบไฟฟ้าได้อีกด้วย 
• Cables / Cabling Systems สายไฟฟ้าแรงต่ำที่ใช้เดินสายตั้งแต่หม้อแปลงไปยังแผงไฟต่าง ๆ ทั่วบริเวณโรงงาน ที่ใช้กันทั่วไปจะเป็นสายทองแดง มีฉนวน PVC (อุณหภูมิ 70 C ํ) และ XLPE (อุณหภูมิ 90 C ํ) สามารถเลือกวิธีการเดินสายไฟได้หลายแบบ เช่น เดินสายอากาศ  เดินสายใต้ดิน  เดินรางเคเบิล เดินเคเบิลแบบบันได เป็นต้น 
• Busbar คือ อุปกรณ์ที่เป็นจุดรวมของวงจร ส่วนมากพบได้ในตู้ MDB และ DB ซึ่งการใช้บัสบาร์เชื่อมต่อจะทำให้ดูเรียบร้อยและสวยงามกว่าการใช้สายไฟ 

2. ป้องกันระบบไฟฟ้า (Electrical Protection)

เนื่องจากโรงงานอุตสาหกรรม มีการใช้ปริมาณไฟฟ้าจำนวนมาก อีกทั้งยังมีระบบไฟฟ้าที่ซับซ้อนกว่าไฟฟ้าบ้านทั่วไป ทำให้เสี่ยงต่อการเกิดปัญหาหรือระบบไฟฟ้าทำงานผิดปกติได้บ่อยกว่า จึงต้องมีระบบป้องกันเพื่อลดความเสี่ยงที่อาจทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเลกทรอนิกส์ต่าง ๆ และอันตรายจากระบบไฟฟ้ากับผู้ที่กำลังปฏิบัติหน้าที่ภายในไซต์งาน ซึ่งความผิดปกติของระบบไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นได้นั้น ได้แก่ ไฟฟ้าลัดวงจร (short circuit) กระแสไฟฟ้าเกิน (overload) ไฟตก ( under voltage) กระแสไฟฟ้ารั่ว หรือ ไฟดูด (Eaert leakage) และยังช่วยป้องกันฟ้าผ่า (surge protection)  

อุบัติภัยจากระบบไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่มักจะทำให้เกิดความเสียหายมากที่สุด คือ ไฟฟ้าลัดวงจร และ ไฟฟ้าเกิน ดังนั้นอุปกรณ์ป้องกันจะมี  ฟิวส์ (fuses) และ เซอร์กิตเบรกเกอร์ (circuit breaker) ที่ถูกออกแบบเพื่อป้องกันการเกิดไฟฟ้าลัดวงจร และกระแสไฟฟ้าเกิน ที่มักจะก่อให้เกิดประกายไฟจนนำไปสู่เพลิงไหม้ หากเกิดมีกระแสไฟฟ้าเกินกำหนด หรือเข้าข่ายจะทำให้ไฟฟ้าลัดวงจร อุปกรณ์ทั้งสองตัวนี้จะทำหน้าที่ตัดกระแสไฟฟ้าทันที 

โดยฟิวส์ จะทำงานไวกว่าเบรกเกอร์ แต่ก็จะใช้งานได้เพียงครั้งเดียว และต้องทำการเปลี่ยนตัวใหม่ ในขณะที่เบรกเกอร์จะยังคงใช้งานต่อได้ แม้จะผ่านการทริปไปแล้วในครั้งแรก แต่ประสิทะิภาพก็จะลดหลั่นลงไปเรื่อย ๆ และมีอายุการใช้งานจำกัด ดังนั้นจะต้องคอยหมั่นเช็คเพื่อทำการเปลี่ยนหากครบกำหนด เพื่อให้เบรกเกอร์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนกรณีไฟตก ไฟดับ ไฟกระชาก ไฟเกิน หรือมีกระแสไฟรั่ว (อาจทำให้ไฟดูด) และการป้องกันฟ้าผ่า จะเป็นในส่วนของ Surge Protection เพื่อไม่ให้ส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในโรงงาน ทำให้ระบบเครื่องจักรยังคงดำเนินต่อไปได้ ไม่ต้องหยุดชะงักจนสร้างความเสียหายในด้านการผลิตของโรงงาน 

3. แสดงสถานะการทำงาน (Monitoring) 

แสดงค่าพารามิเตอร์และปริมาณพลังงานไฟฟ้า ทั้งในส่วนของแรงดัน ความถี่ กระแสไฟ กำลังงานไฟฟ้ารีแอคทีฟ และ กำลังงานไฟฟ้าจริง เป็นต้น เพื่อใช้ในการวัดคุณภาพ โดยแบ่งเป็น 2 กลุ่มใหญ่ คือ Analog Power  Meter  และ Digital Power Meter 

4. ระบบไฟฟ้าสำรอง (Backup Power)  

รูปแบบและระดับของระบบไฟฟ้าสำรองค่อนข้างหลากหลาย ตั้งแต่ การสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (generator) ที่เป็นแบบแมนนวล และแบบที่เปลี่ยนแหล่งจ่ายไฟแบบอัตโนมัติ UPS (Uninterrupted Power Supply) เพื่อรองรับวงจรไฟฟ้าที่จำเป็น เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเริ่มสตาร์ทและพร้อมที่จะจ่าย ก็จะสั่งงาน ATS (Automatic Transfer Switch) เพื่อให้ใช้ไฟระบบสำรองจาก generator แทน UPS คือพูดให้เข้าใจง่ายอีกหน่อย เมื่อไฟตกหรือไฟดับ ก็เป็นหน้าที่ของส่วนนี้ที่เปลี่ยนแหล่งระบบจ่ายกระแสปกติ มาเป็นระบบไฟฟ้าสำรองทำหน้าที่จ่ายกระแสไฟแทน และกลับไปใช้งานจากแหล่งจ่ายหลักอีกครั้ง เมื่อระบบไฟฟ้ากลับมาทำงานปกติ 

มาตรฐานการติดตั้งตู้ MDB 

เนื่องจากตู้ MDB คือ ตู้ควบคุมระบบไฟฟ้าทั้งหมดในโรงงาน จึงต้องมีพื้นที่รั้วรอบขอบชิด หรือตั้งอยู่ในห้องควบคุมโดยเฉพาะ โดยตามกฏหมายไม่ได้กล่าวเอาไว้เป็นข้อกำหนดระยะห่างของตู้ไฟ MDBว่าต้องห่างมากน้อยเท่าไร แต่เพื่อความปลอดภัยควรติดตั้งระยะห่างที่บริเวณโดยรอบตู้สามารถเปิดฝา และสามารถเข้าเช็คบำรุงรักษาได้สะดวก ซึ่งส่วนใหญ่จะห่างกันประมาณ 80 – 120 ซม. และไม่ควรมีอุปกรณ์ใด ๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องวางไว้รอบ ๆ ตู้ ยกเว้น อุปกรณ์ – อะไหล่ของตู้ และ ถังดับเพลิง ซึ่งส่วนใหญ่จะนิยมติดตั้งตู้แบบตั้งพื้นมากกว่าติดผนัง เนื่องจากเป็นตู้ขนาดใหญ่ แต่กรณีที่เป็นตู้ควบคุมแบบติดผนัง ควรติดตั้งในพื้นที่ ๆ สามารถเข้า – ออก ได้สะดวก ห้ามมีสิ่งกีดขวาง เชื้อเพลิงไวไฟ และของเหลววางไว้ใกล้ตู้เด็ดขาด  

สรุป

จากหน้าที่ของอุปกรณ์หลักทั้งหมด จึงสามารถสรุปได้ว่า ตู้ MDB คือตู้คอลโทรลระบบไฟฟ้าทั้งหมดของโรงงาน ช่วยให้มีกระแสไฟฟ้าใช้ และป้องกันอันตรายจากระบบไฟฟ้าในขณะเดียวกัน ดังนั้นไม่ว่าจะเป็นโรงงานอุตสาหกรรม หรืออาคารที่ต้องใช้ปริมาณไฟฟ้าจำนวนมาก จำเป็นจะต้องมีการติดตั้งตู้ไฟ MDB และไม่ควรมองข้ามความปลอดภัยจากการใช้งาน ด้วยการเลือกใช้วัสดุที่มีมาตรฐานรองรับ และเลือกซื้อจากแหล่งจำหน่ายตู้ไฟ MDBที่น่าเชื่อถือและวางใจได้ เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยตลอดการใช้งานนั่นเอง