สายไฟมีกี่ประเภท แต่ละประเภทแตกต่างกันอย่างไร ?

สายไฟฟ้า เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ส่งพลังงานไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งโดยกระแสไฟฟ้าจะเป็นตัวนำพลังงานไฟฟ้าผ่านไปตามสายไฟจนถึงเครื่องใช้ไฟฟ้า สายไฟทำด้วยสารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ เรียกว่าตัวนำไฟฟ้า และตัวนำไฟฟ้าที่ใช้ทำสายไฟเป็นโลหะที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ดี ลวดตัวนำแต่ละชนิดยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ต่างกัน ตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มากเรียกว่ามีความนำไฟฟ้ามากหรือมีความต้านทานไฟฟ้าน้อย ลวดตัวนำจะมีความต้านทานไฟฟ้าอยู่ด้วย โดยลวดตัวนำที่มีความต้านทานไฟฟ้ามากจะยอม ให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อย

ซึ่งสายไฟแต่ละชนิดจะได้รับการออกแบบแตกต่างกันออกไปตามโครงสร้างและคุณสมบัติการใช้งาน เช่น

• สายที่ประกอบไปด้วยตัวนำไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว
• สายที่ประกอบด้วยฉนวนหุ้มตัวนำไฟฟ้า
• สายที่ประกอบด้วยเปลือกหุ้มหรือชั้นป้องกันเสริมเป็นส่วนประกอบอยู่ภายใน

ส่วนประกอบของสายไฟ

1. ตัวนำไฟฟ้า (Conductor)

ทำหน้าที่ส่งผ่านกระแสไฟฟ้าหรือสัญญาณไฟฟ้า ทำจากโลหะที่มีค่าความต้านทานไฟฟ้าต่ำและมีค่าความนำไฟฟ้าสูง ซึ่งโลหะที่นิยมใช้ทำเป็นตัวนำไฟฟ้าได้แก่ ทองแดง และอลูมิเนียม

2. ฉนวน (Insulation)

ฉนวน ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านไปยังส่วนอื่นๆ ที่สามารถก่อให้เกิดอันตรายได้ เช่นไฟรั่ว หรือไฟฟ้าลัดวงจร ดังนั้น วัสดุที่ใช้ทำฉนวนส่วนใหญ่จึงมักจะผลิตจากพลาสติกโพลีเมอร์หรือยาง ซึ่งมีคุณสมบัติทนความร้อน และป้องกันของเหลวไหลผ่าน ช่วยป้องกันไม่ให้ไฟฟ้าไหลผ่านได้

3. เปลือกนอก (Sheath)

เปลือกนอก (Over Sheath) คือ พลาสติกโพลิเมอร์ที่อยู่ชั้นนอกสุดของสายไฟฟ้า ทำหน้าที่ป้องกันความเสียหายให้กับสายไฟฟ้าจากสภาพแวดล้อมต่างๆ เช่น การขูดขีด แรงกระแทกกดทับ สภาพอากาศ และการกัดกร่อนจากสภาพแวดล้อมต่างๆ

ประเภทของสายไฟ

1. สายไฟฟ้าแรงดันต่ำ (Low Voltage Power Cable)

เป็นสายไฟที่ใช้กับแรงดันไม่เกิน 750 โวลต์ เป็นสายหุ้มฉนวน ทำด้วยทองแดงหรืออะลูมิเนียม โดยทั่วไปเป็นสายทองแดงสายขนาดเล็กจะเป็นตัวนำเดี่ยว แต่สายขนาดใหญ่เป็นตัวนำตีเกลียว วัสดุฉนวนที่ใช้กับสายแรงดันต่ำคือ Polyvinyl Chloride (PVC) และ Cross-Linked Polyethylene (XLPE)

สายไฟ THW

สายไฟฟ้าตาม มอก.11-2531 ที่ในท้องตลาดนิยมเรียกว่า ทีเอชดับเบิลยู (THW) เป็นสาย ไฟฟ้าชนิดทนแรงดัน 750 โวลต์ เป็นสายเดี่ยว นิยมใช้กันอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะใน โรงงานอุตสาหกรรม เนื่องจากใช้ในวงจรไฟฟ้า 3 phase ได้ ปกติจะเดินร้อยในท่อร้อยสาย ชื่อ THW เป็นชื่อตามมาตรฐานอเมริกัน ซึ่งเป็นสายชนิดทนแรงดัน 600 โวลต์ อุณหภูมิใช้งานที่ 75 องศาเซลเซียส แต่ในประเทศไทยนิยม เรียกสายที่ผลิตตาม มอก. 11 -2531 ว่า สาย THW เนื่องจากมีโครงสร้างคล้ายกันและรู้กันทั่วไปในท้องตลาด

ลักษณะ : ทองแดงเส้นเดียวและตีเกลียว

แรงดัน : 450/750 โวลต์

ขนาด : 1.5-400 sq.mm.

อุณหภูมิโดยรอบ : 70-75°C

การใช้งาน

เดินในท่อร้อยสาย ร้อยท่อเดินใต้ฝ้าและในผนัง แต่ไม่ควรฝังดิน

สายไฟ VAF

สายไฟตาม มอก.11-2531 ที่ตามท้องตลาดเรียกว่า สายชนิดวีเอเอฟ (VAF) เป็นสายที่นิยมใช้กันมากตามบ้านพักอาศัยในประเทศไทย เป็นสายชนิดทนแรงดัน 300 โวลต์ มีแบบสายคู่ และที่มีสายดินอยู่ด้วย มีชนิด 2 แกน หรือ 3 แกน เป็นสายแบน ตัวนำนอกจากจะมีฉนวนหุ้มแล้ว ยังมีเปลือกหุ้มอีกชั้นหนึ่ง สายคู่จะนิยมรัดด้วยเข็มขัดรัดสาย ใช้ในบ้านอยู่อาศัยทั่วไป สายชนิดนี้ห้ามใช้ในวงจร 3 phase ที่มีแรงดัน 380 โวลต์ (ในระบบ 3 phase แต่แยกไปใช้งานเป็นแบบ 1 phase แรงดัน 220 โวลต์ จะใช้ได้)

ลักษณะแกน : ทองแดงเส้นเดี่ยวและตีเกลียว

แรงดัน : ทนแรงดัน 300 โวลต์

อุณหภูมิโดยรอบ : 70°C

ขนาด : 1-16 sq.mm.

การใช้งาน : เดินสายแบบเกาะผนัง เดินในช่องเดินสายในสถานที่แห้ง และห้ามเดินฝังดินโดยตรง

สายไฟ VCT/VCT-G

ฉนวนและเปลือกทำจาก PVC ตัวนำทำจากทองแดงฝอยเส้นเล็กๆมัดรวมกันเป็นแกน มีทั้งแบบ 1 แกน 2 แกน 3 แกน และ 4 แกน ข้อดีของตัวนำทองแดงที่เป็นเส้นฝอยคือมีความอ่อนตัวและทนต่อสภาพการสั่นสะเทือนได้ดี นอกจากนี้ยังมีสาย VCT-G เป็นสาย VCT ที่มีสายดินเดินรวมไปด้วยอีกเส้นหนึ่ง เพื่อให้เหมาะกับการใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต้องต่อลงดิน การใช้งานเดินบนรางเคเบิล ร้อยท่อฝังดิน หรือฝังดินโดยตรงก็ได้

ลักษณะแกน : ทองแดงเส้นฝอย

แรงดัน : ทนแรงดัน 450/750 โวลต์

อุณหภูมิโดยรอบ : 70°C

ขนาด : 4-35 sq.mm.

การใช้งาน : ใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องเคลื่อนย้าย ฝังดินโดยตรง ร้อยท่อในคอนกรีต บนฉนวนลูกถ้วย

สายไฟ NYY/NYY-G

สายไฟฟ้าตาม มอก.11-2531 ตามท้องตลาดนิยมเรียกว่าสายชนิด เอ็นวายวาย (NYY) มีทั้งชนิดแกนเดียว และหลายแกนสายหลายแกน ก็จะเป็นสายชนิดกลมเช่นกัน สายชนิดนี้ทนแรงดันที่ 750 โวลต์ นิยมใช้อย่างกว้างขวางเช่นกัน เนื่องจากว่ามี ความทนต่อสภาพแวดล้อม เพราะมีเปลือกหุ้มอีกชั้นหนึ่ง บางทีเรียกว่าเป็นสายฉนวน 3 ชั้น ความจริงแล้วสายชนิดนี้มีฉนวนชั้นเดียว อีกสองชั้นที่เหลือเป็นเปลือกเปลือกชั้นในทำหน้าที่เป็นแบบ (Form) ให้สายแต่ละแกนที่ตีเกลียวเข้าด้วยกันมีลักษณะกลม แล้วจึงมีเปลือกนอกหุ้ม อีกชั้นหนึ่งทำหน้าที่ป้องกันความเสียหายทางกายภาพ

ลักษณะแกน : ทองแดงเส้นเดี่ยวและตีเกลียว

แรงดัน : ทนแรงดัน 450/750 โวลต์

อุณหภูมิโดยรอบ : 70°C

ขนาด : แกนเดี่ยว 1-500 sq.mm. / หลายแกน 50-300 sq.mm.

การใช้งาน : เหมาะสำหรับฝังดินโดยตรงหรือร้อยท่อ นิยมใช้ภายนอกอาคาร เดินบนราง

THW-f (flexible)

สายไฟฟ้า IEC02 หรือ THW -f เป็นสายอ่อนชนิดกลมแกนเดียว มีขนาดตั้งแต่ 1.5 SQ.MM. ถึง 400 SQ.MM. ฉนวนของสายไฟทำจาก PVC  ทนแรงดันไฟฟ้าได้ไม่เกิน 450/750V ทื่อุณหภูมิ ไม่เกิน 70 องศาเซลเซียส เหมาะสำหรับเป็นสายเดินภายในอุปกรณ์ไฟฟ้า

ลักษณะแกน : ทองแดงเส้นฝอย

แรงดัน : ทนแรงดัน 750 โวลต์

อุณหภูมิโดยรอบ : 70°C

ขนาด : แกนเดี่ยว 1.5-240 sq.mm.

การใช้งาน : เดินในตู้ควบคุม ร้อยท่อเดินใต้ฝ้าและในผนัง เดินสายไฟฟ้าภายในต่อเข้าเครื่องใช้ไฟฟ้า ชนิดหยิบยกได้ หรือต่อเข้าดวงโคม

สายไฟ IEC10

สายไฟฟ้าตาม มอก.11-2553 ตามท้องตลาดนิยมเรียกว่าสายชนิด ไออีซี10 ( IEC10 ) มีตั้งแต่ 2 แกนถึง 4 แกน ขนาดตั้งแต่ 1.5 – 35 SQ.MM. เป็นสายชนิดกลม สายชนิดนี้ทนแรงดันที่ 300/500 V. เป็นสายฉนวน 3 ชั้น ความจริงแล้วสายชนิดนี้มีฉนวนชั้นเดียว อีกสองชั้นที่เหลือเป็นเปลือกเปลือกชั้นในทำหน้าที่เป็นแบบ (Form) ให้สายแต่ละแกนที่ตีเกลียวเข้าด้วยกันมีลักษณะกลม แล้วจึงมีเปลือกนอกหุ้ม อีกชั้นหนึ่งทำหน้าที่ป้องกันความเสียหายทางกายภาพ สายชนิดนี้ลักษณะทางกายภาพคล้าย ๆ กับสาย NYY แต่ต่างกันที่แรงดันไฟฟ้า ซึ่ง NYY มีแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 450/750 V. ด้วยแรงดันที่ต่างกันนี้ทำให้สาย IEC10 มีเปลือกที่บางกว่า ทำให้ข้อกำหนดตามมาตรฐาน มอก.11-2553 ข้อควรระวังคือห้ามฝังดินโดยตรงหรือร้อยท่อฝังดิน 

ลักษณะแกน : ทองแดงเส้นเดี่ยวและตีเกลียว

แรงดัน : ทนแรงดัน 300/500 โวลต์

อุณหภูมิโดยรอบ : 70°C

ขนาด : แกนเดี่ยว 1.5-35 sq.mm.

การใช้งาน : เดินในบ้าน บนรางไวร์เวย์ ร้อยท่อเดินใต้ฝ้าและผนัง

2. สายไฟฟ้าแรงดันสูง (High Voltage Power Cable)

รับแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 36kV ถึง 170kV ตัวนำทองแดง มีโครงสร้างหลายแบบขึ้นอยู่กับลักษณะการนำไปใช้งาน สายตีเกลียวมีขนาดใหญ่ แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ สายเปลือย และสายหุ้มฉนวน

สายเปลือย

• สายอะลูมิเนียมตีเกลียวเปลือย (AAC).
• สายอะลูมิเนียมผสม (AAAC)
• สายอะลูมิเนียมแกนเหล็ก (ACSR)

สายหุ้มฉนวน

• สาย Partial Insulated Cable (PIC)
• สาย Space Aerial Cable (SAC)
• สาย Preassembly Aerial Cable
• สาย Cross-linked Polyethylene (XLPE)

ข้อมูลวัสดุศาสตร์อื่นๆ ที่น่าสนใจ

ขอบคุณข้อมูลเพิ่มเติมจาก

• th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%AA%E0%B8%B2%E0%B8%A2%E0%B9%84%E0%B8%9F%E0%B8%9F%E0%B9%89%E0%B8%B2
• www.pdcable.com
• chopanich.com