แรงดันไฟฟ้าคืออะไร ทำไมถึงสำคัญต่อระบบไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้า

Key Takeaway

• แรงดันไฟฟ้าคือแรงดันที่ดันไฟให้ไหลในวงจรไฟฟ้า
• แรงดันไฟฟ้ามี 3 ประเภทหลัก คือไฟฟ้าแรงสูง ไฟฟ้า 3 เฟส และไฟฟ้า 1 เฟส
• วิธีสังเกตแรงดันไฟฟ้าก่อนใช้ คือตรวจดูฉลากอุปกรณ์ เช็กแรงดันไฟจากแหล่งจ่ายไฟ และใช้เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้าเพื่อความแม่นยำ

แรงดันไฟฟ้าเป็นหนึ่งในพื้นฐานสำคัญของระบบไฟฟ้าที่เราพบเจอได้ในชีวิตประจำวัน ไม่ว่าจะเป็นการชาร์จโทรศัพท์มือถือ เปิดไฟบ้าน หรือใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ

ในบทความนี้เราจะพาไปรู้จักว่าแรงดันไฟฟ้าคืออะไร มีกี่ประเภท หน่วยวัดเป็นอย่างไร และมีบทบาทในการทำงานของอุปกรณ์ต่างๆ อย่างไรในชีวิตประจำวัน รวมถึงแนะนำวิธีดูแลความปลอดภัยเมื่อต้องใช้งานไฟฟ้า เพื่อให้ทุกคนสามารถใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างมั่นใจ ปลอดภัย และถูกวิธี

แรงดันไฟฟ้าคืออะไร? พื้นฐานสำคัญของระบบไฟฟ้า

แรงดันไฟฟ้าคือความต่างศักย์ของพลังงานระหว่างสองจุดในวงจรไฟฟ้า เปรียบได้กับแรงดันน้ำในท่อที่ผลักให้น้ำไหล แรงดันไฟฟ้าทำให้กระแสไฟสามารถไหลผ่านสายไฟไปยังอุปกรณ์ต่างๆ ได้ หากสงสัยว่า แรงดันไฟฟ้ามีหน่วยเป็นอะไร คำตอบก็คือ “โวลต์” และใช้สัญลักษณ์ V ในการเขียนแทน การทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับระดับแรงดันที่ได้รับ หากอุปกรณ์ได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสม เช่น สูงหรือต่ำเกินไป อาจทำให้อุปกรณ์ทำงานผิดปกติ หรือเสียหายได้ง่าย

นอกจากนี้ยังมีอีกหนึ่งปัจจัยสำคัญที่เกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพของการใช้พลังงานไฟฟ้า นั่นคือค่า Power Factor หรือค่าตัวประกอบกำลัง ซึ่งบอกถึงความสามารถในการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ที่ใกล้เคียง 1 แสดงว่าอุปกรณ์ใช้ไฟฟ้าได้เต็มประสิทธิภาพ แต่หากค่าต่ำ จะหมายถึงมีพลังงานสูญเสียในระบบมากขึ้น ทำให้เกิดความสิ้นเปลืองและเพิ่มภาระต่อระบบไฟฟ้าโดยรวม

แรงดันไฟฟ้ามีทั้งหมดกี่ประเภท

แรงดันไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบพื้นฐานที่พบได้ในระบบไฟฟ้า ทั้งในบ้าน โรงงาน หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งแรงดันแต่ละระดับจะมีความเหมาะสมในการใช้งานที่ต่างกันออกไป เพื่อความเข้าใจที่ชัดเจน แรงดันไฟฟ้าสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภทหลัก ดังนี้

1. ไฟฟ้าแรงสูง

ไฟฟ้าแรงสูงคือระบบไฟฟ้าที่ใช้แรงดันไฟฟ้าในระดับสูง เช่น 500KV, 230KV, 115KV หรือ 69KV เพื่อส่งไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้าไปยังพื้นที่ต่างๆ ทั่วประเทศที่อยู่ไกลจากสถานีผลิต ข้อดีของการใช้แรงดันสูงคือช่วยลดการสูญเสียพลังงานระหว่างทาง ทำให้ส่งไฟได้ไกลและมีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่เพราะแรงดันสูงมาก จึงต้องใช้เสาไฟ สายไฟ และอุปกรณ์พิเศษที่ออกแบบมาเพื่อความปลอดภัยโดยเฉพาะ ทั้งต่อระบบไฟฟ้าและคนที่อยู่ใกล้เคียง

ไฟฟ้าแรงสูงสามารถแบ่งออกได้เป็นหลายระดับ ตามข้อมูลจากการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ซึ่งกำหนดระดับแรงดันไฟฟ้าไว้เพื่อให้เหมาะสมกับการส่งและจ่ายพลังงานในแต่ละช่วงการใช้งาน ดังนี้

• 500 กิโลโวลต์ (500KV)
• 230 กิโลโวลต์ (230KV)
• 115 กิโลโวลต์ (115KV)
• 69 กิโลโวลต์ (69KV)

2. ไฟฟ้า 3 เฟสหรือไฟฟ้าโรงงาน

ระบบไฟฟ้า 3 เฟสประกอบด้วยสายไฟทั้งหมด 4 เส้น ได้แก่ สายไฟที่มีกระแสไฟฟ้า (หรือเรียกว่าสายไลน์) 3 เส้น และสายที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า (หรือสายนิวตรอน) อีก 1 เส้น โดยแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายไลน์กับสายไลน์จะอยู่ที่ประมาณ 380-400 โวลต์ ส่วนแรงดันระหว่างสายไลน์กับสายนิวตรอนจะอยู่ที่ประมาณ 220-230 โวลต์ มีความถี่กระแสไฟฟ้าที่ 50Hz และสายนิวตรอนเป็นสายที่ไม่มีไฟฟ้าในภาวะปกติ ใช้เป็นเส้นทางคืนของกระแสไฟ

ระบบไฟฟ้า 3 เฟสนี้เหมาะสำหรับงานที่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าปริมาณมาก เช่น เครื่องจักรในโรงงานอุตสาหกรรม เนื่องจากสามารถรองรับการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องการแรงดันสูง และสามารถใช้งานต่อเนื่องพร้อมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

3. ไฟฟ้า 1 เฟสหรือไฟฟ้าตามบ้านเรือน

ระบบไฟฟ้า 1 เฟสคือระบบไฟที่ใช้กันทั่วไปในบ้าน โดยให้แรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ประมาณ 220-230 โวลต์ มีความถี่ 50Hz โดยมีสายไฟ 2 เส้น คือ สายเฟส (หรือสายไฟ) และสายนิวตรอน ซึ่งในการใช้งานต้องต่อสายทั้งสองเส้นให้ครบ จึงจะสามารถจ่ายไฟให้อุปกรณ์ทำงานได้ตามปกติ

ระบบไฟฟ้า 1 เฟสสามารถติดตั้งได้ง่าย ค่าใช้จ่ายไม่สูง จึงเป็นระบบที่นิยมใช้ในบ้านพักอาศัยทั่วไป เหมาะกับเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป เช่น หลอดไฟ พัดลม โทรทัศน์ ตู้เย็น หรือไมโครเวฟ เป็นต้น

หน่วยวัดที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้ามีอะไรบ้าง?

เมื่อพูดถึงแรงดันไฟฟ้า เราไม่ได้พูดถึงแค่โวลต์เท่านั้น แต่ยังมีหน่วยวัดอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง ซึ่งล้วนเป็นตัวแปรสำคัญในการทำความเข้าใจระบบไฟฟ้าโดยรวม โดยหน่วยที่เกี่ยวข้องกับแรงดันไฟฟ้ามีดังนี้

• แอมแปร์ (Ampere หรือ A) คือหน่วยวัดกระแสไฟฟ้า ที่วัดว่ามีกระแสไฟฟ้าวิ่งผ่านสายไฟมากแค่ไหน
• วัตต์ (Watt หรือ W) คือหน่วยวัดกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานจริง โดยคำนวณจากแรงดันไฟฟ้าคูณกับกระแสไฟฟ้าในวงจร เช่น ไฟที่เครื่องใช้ไฟฟ้าต้องการใช้
• เฮิรตซ์ (Hertz หรือ Hz) คือหน่วยวัดความถี่ของกระแสไฟฟ้า บอกว่าไฟฟ้าสลับทิศทางกี่ครั้งใน 1 วินาที

วิธีสังเกตแรงดันไฟฟ้า ก่อนใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้า

เพื่อให้การใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้ามีความปลอดภัยและไม่เกิดความเสียหาย ควรตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าก่อนใช้งานเสมอ วิธีสังเกตแรงดันไฟฟ้าก่อนใช้งานมีดังนี้

ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าที่ระบุในฉลากผลิตภัณฑ์

อุปกรณ์ไฟฟ้ามักมีฉลากบอกแรงดัน (Volt) กระแส (Ampere) และกำลังไฟ (Watt) เช่น 220V, 5A, 1,100W การตรวจสอบข้อมูลนี้ช่วยให้มั่นใจว่าอุปกรณ์เหมาะกับแหล่งจ่ายไฟ ป้องกันความเสียหาย เช่น ไฟเกิน ที่อาจทำให้อุปกรณ์ร้อนหรือเสียหายได้ จึงเป็นขั้นตอนสำคัญเพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน

เลือกสายไฟและอุปกรณ์ให้เหมาะสม

เพื่อความปลอดภัยและเพิ่มอายุการใช้งาน ควรเลือกสายไฟและอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ได้รับการรับรองมาตรฐาน เช่น มอก. หรือมาตรฐานสากลอื่นๆ อุปกรณ์ที่ผ่านการรับรองเหล่านี้จะถูกออกแบบให้รองรับแรงดันและกระแสไฟฟ้าได้เหมาะสม พร้อมมีระบบป้องกันความเสียหายจากการใช้งานผิดพลาด ช่วยลดความเสี่ยงอันตรายและยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟ

ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟโดยดูว่าแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายออกมาตรงกับความต้องการของอุปกรณ์หรือไม่ การเช็กข้อมูลนี้ช่วยให้มั่นใจว่าอุปกรณ์จะทำงานได้อย่างปลอดภัยและไม่เสียหายจากแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เหมาะสม

เปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้ากับแหล่งจ่ายไฟ

การเปรียบเทียบแรงดันไฟฟ้ากับแหล่งจ่ายไฟ คือการตรวจสอบว่าแรงดันไฟฟ้าที่ระบุบนอุปกรณ์นั้นตรงกับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟที่เราจะใช้งานหรือไม่ หากแรงดันทั้งสองตรงกัน จะช่วยให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ แต่ถ้าแรงดันไม่ตรง อาจทำให้อุปกรณ์เสียหายหรือเกิดอันตรายได้

ใช้เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า

หากต้องการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าอย่างแม่นยำ สามารถใช้เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า (มัลติมิเตอร์) เพื่อวัดค่าแรงดันจริงในจุดต่างๆ ของระบบไฟฟ้า เครื่องมือนี้ช่วยให้เรารู้ค่าที่แท้จริงและมั่นใจได้ว่าแรงดันไฟฟ้าอยู่ในระดับปลอดภัยก่อนใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้า

สรุป

แรงดันไฟฟ้าเป็นความต่างศักย์ระหว่างสองจุดในวงจรไฟฟ้า มีหน่วยวัดเป็นโวลต์ (Volt) และมีบทบาทสำคัญในการทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าทำงานได้อย่างถูกต้อง แรงดันไฟฟ้ามีหลายประเภท ตั้งแต่แรงดันต่ำ กลาง จนถึงแรงดันสูง ซึ่งแต่ละประเภทเหมาะกับการใช้งานที่แตกต่างกัน การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าก่อนใช้งาน เช่น ดูฉลากผลิตภัณฑ์ ตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟ หรือใช้เครื่องวัดแรงดันไฟฟ้า จะช่วยป้องกันอุปกรณ์เสียหายจากแรงดันไม่เหมาะสม รวมถึงการเลือกสายไฟและอุปกรณ์ที่ได้มาตรฐานเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพสูงสุด

นอกจากนี้ยังต้องคำนึงถึงค่า FT ซึ่งเป็นค่าผันแปรค่าไฟฟ้าที่มีผลต่อค่าใช้จ่ายในระบบไฟฟ้า หากคุณต้องการติดตั้งโซลาร์เซลล์เพื่อลดค่าไฟและเพิ่มความมั่นคงในการใช้พลังงาน สามารถติดต่อบริการรับติดตั้งโซลาร์เซลล์จาก EWAVE ที่พร้อมให้คำปรึกษาและดูแลอย่างครบวงจร

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้า (FAQ)

เรื่องไฟฟ้าอาจดูซับซ้อนและยากต่อการเข้าใจสำหรับหลายคน โดยเฉพาะเรื่องแรงดันไฟฟ้า เพื่อช่วยให้เข้าใจเรื่องนี้ง่ายขึ้น เราจึงรวบรวมคำถามยอดนิยมที่หลายคนมักสงสัย พร้อมคำตอบที่ชัดเจน เพื่อไขข้อข้องใจและทำให้เรื่องแรงดันไฟฟ้าไม่ใช่เรื่องยากอีกต่อไป

แรงดันไฟฟ้าเกิดขึ้นได้อย่างไร

แรงดันไฟฟ้าเกิดจากความต่างของพลังงานไฟฟ้าระหว่างสองจุดในวงจร ทำให้กระแสไฟไหลผ่านได้

แรงดันไฟฟ้าที่ปกติควรอยู่ที่เท่าไร

แรงดันไฟฟ้าที่ปกติควรอยู่ในช่วงที่สูงกว่า –10% ถึงต่ำกว่า +5% จากค่าแรงดันมาตรฐาน เช่น ถ้าแรงดันมาตรฐานคือ 220V แรงดันที่ปกติจะอยู่ระหว่างประมาณ 198V ถึง 231V

แรงดันไฟฟ้ากับกระแสไฟฟ้าต่างกันอย่างไร

แรงดันไฟฟ้า (Voltage) คือแรงดันที่ดันให้อิเล็กตรอนไหลในวงจร ยิ่งแรงดันมาก กระแสไฟก็จะไหลมากขึ้น ส่วนแรงต้าน (Resistance) คือสิ่งที่ขัดขวางการไหลของไฟ ถ้าแรงต้านมากก็เหมือนทางแคบ ทำให้ไฟไหลน้อย แต่ถ้าแรงต้านน้อยเหมือนทางกว้าง ไฟก็จะไหลได้มากขึ้น

แรงดันไฟฟ้า 200 โวลต์ เปิดแอร์ได้ไหม

ในประเทศไทย ระบบไฟฟ้าที่บ้านส่วนใหญ่จะใช้แรงดันประมาณ 220 โวลต์ ซึ่งเป็นระดับที่ปลอดภัยและเหมาะสมกับเครื่องใช้ไฟฟ้า อย่างเช่นเครื่องปรับอากาศ ที่ต้องการไฟฟ้าในช่วง 220-240 โวลต์ ถ้าแรงดันไฟฟ้ามากเกินไป อาจทำให้เครื่องแอร์เสียเร็วขึ้น และใช้งานได้น้อยลง

แรงดันไฟฟ้าเกินเกิดจากอะไร

แรงดันไฟฟ้าเกินเกิดจากอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ขนาดใหญ่ที่ใช้ไฟมากกว่าปกติ ทำให้แรงดันในระบบเพิ่มสูงขึ้น