คู่มือระบบไฟฟ้าสำหรับเจ้าของโรงงานและผู้บริหาร

สร้างโรงงานใหม่?
คำนวณตู้เมนไฟฟ้าโรงงาน
ตั้งแต่หม้อแปลงถึงตู้ MDB

วางขนาดหม้อแปลง ตู้เมน ห้องไฟฟ้า และแนวสายให้สัมพันธ์กับเครื่องจักรและแบบอาคารตั้งแต่ต้น ลดปัญหาแก้แบบ งบเพิ่ม และระบบไม่พร้อมใช้งานจริง

เริ่มจากข้อมูลจริงรายการเครื่องจักร กำลังไฟ และรูปแบบการใช้งาน

ออกแบบเป็นระบบเดียวกันหม้อแปลง MDB สายเมน ห้องไฟฟ้า และอาคาร

เป้าหมายของโครงการปลอดภัย ใช้งานได้จริง และรองรับการขยายในอนาคต

ระบบไฟฟ้าเปรียบเสมือนเส้นเลือดใหญ่ของโรงงาน การ คำนวณตู้เมนไฟฟ้าโรงงาน จึงไม่ควรเริ่มเมื่ออาคารใกล้เสร็จ แต่ควรทำคู่กับการ ออกแบบโรงงาน ตั้งแต่ระยะแรก เพราะขนาดหม้อแปลง ตำแหน่งลานหม้อแปลง ห้อง MDB แนวเดินสาย และโหลดเครื่องจักรเชื่อมโยงกันโดยตรง บทความนี้สรุปภาพรวมที่เจ้าของธุรกิจควรรู้ก่อนออกแบบและ ติดตั้งตู้เมนไฟฟ้า

ทำความเข้าใจระบบไฟฟ้า จากหม้อแปลงสู่ตู้ MDB

ไฟฟ้าจากระบบจำหน่ายจะถูกนำเข้าสู่พื้นที่โครงการ ผ่านอุปกรณ์รับไฟและป้องกัน จากนั้นหม้อแปลงจะลดระดับแรงดันลงเป็นแรงดันใช้งาน ก่อนส่งเข้าตู้ MDB เพื่อควบคุม ป้องกัน และกระจายไฟไปยังตู้ย่อย เครื่องจักร และระบบประกอบอาคาร

ตู้เมนไฟฟ้าโรงงานต้องใช้ขนาดเท่าไหร่ — ภาพที่ 2 — ขนาดตู้ MDB ต้องคำนวณจากโหลดจริงของเครื่องจักรและระบบภายในโรงงาน

ระบบจำหน่ายรับไฟจาก PEA หรือ MEA ตามข้อกำหนดของพื้นที่

หม้อแปลงลดแรงดันสู่ระดับที่เหมาะกับระบบภายในโรงงาน

ตู้ MDBรับไฟ ควบคุม ป้องกัน และกระจายวงจรหลัก

โหลดใช้งานเครื่องจักร HVAC แสงสว่าง ปั๊ม และตู้ย่อย

ระบบแรงดันสูง

ระดับแรงดันและรูปแบบการรับไฟต้องยืนยันกับการไฟฟ้าที่รับผิดชอบพื้นที่ รวมถึงเงื่อนไขมิเตอร์ อุปกรณ์ป้องกัน และจุดเชื่อมต่อ

หม้อแปลงไฟฟ้า

เลือกชนิดและพิกัดจากโหลดสูงสุด สภาพติดตั้ง ความต่อเนื่องทางธุรกิจ การสูญเสีย และแผนขยายกำลังผลิต

MDB

ตู้เมนไฟฟ้า

กำหนดพิกัดเมนเบรกเกอร์ บัสบาร์ ความสามารถทนกระแสลัดวงจร ระบบวัดค่า และวงจรจ่ายออกให้เหมาะกับโหลดจริง

4 ขั้นตอนคำนวณตู้เมนไฟฟ้าและเลือกขนาดหม้อแปลง

การเลือกอุปกรณ์จากพื้นที่อาคารเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ วิศวกรต้องใช้ข้อมูลโหลดจริง ลักษณะการเดินเครื่อง และเงื่อนไขการขยาย เพื่อจัดทำ Load Schedule และ Single Line Diagram ที่ตรวจสอบได้

ตู้ MDB ต้องสั่งประกอบตามโหลด พร้อมคำนวณ Main Breaker และ Busbar — ภาพที่ 3 — ตู้ MDB ต้องออกแบบและสั่งประกอบจากข้อมูลโหลด พร้อมคำนวณ Main Breaker และ Busbar

รวบรวมโหลดไฟฟ้าทั้งหมด

จัดทำรายการกำลังไฟของเครื่องจักร มอเตอร์ ปั๊ม ระบบปรับอากาศ ระบบระบายอากาศ ห้องเย็น แสงสว่าง เต้ารับ ระบบดับเพลิง และอุปกรณ์สำนักงาน พร้อมระบุแรงดัน เฟส วิธีสตาร์ต และช่วงเวลาทำงาน

เริ่มจากสำรวจโหลดเครื่องจักร HVAC แสงสว่าง และปลั๊กไฟ

ประเมิน Maximum Demand

ไม่ใช่ทุกโหลดจะทำงานพร้อมกันเต็มพิกัด วิศวกรจึงพิจารณา Demand Factor, Diversity Factor, Duty Cycle และลำดับการเดินเครื่อง เพื่อหาความต้องการใช้ไฟสูงสุดที่เหมาะสม โดยไม่เลือกอุปกรณ์ใหญ่เกินจำเป็นหรือเล็กจนกระทบการผลิต

คำนวณ Maximum Demand เพื่อเลือกขนาดระบบให้เหมาะสม

เลือกพิกัดหม้อแปลงและกำลังสำรอง

นำค่าความต้องการสูงสุดที่คำนวณได้มาพิจารณาร่วมกับ Power Factor, Harmonics, Inrush Current, อุณหภูมิ สภาพติดตั้ง และแผนเพิ่มเครื่องจักร การเผื่อกำลังควรอิงแผนธุรกิจและผลคำนวณ ไม่ควรกำหนดเปอร์เซ็นต์ตายตัวโดยไม่มีข้อมูลรองรับ

เลือกหม้อแปลงไฟฟ้าให้เหมาะกับโหลดของโรงงาน

เผื่อโหลดอนาคตสำหรับการเพิ่มเครื่องจักรหรือขยายกำลังผลิต — ภาพที่ 7 — การเผื่อโหลดอนาคตต้องสัมพันธ์กับแผนเพิ่มเครื่องจักรและการขยายกำลังผลิต

กำหนด Main Breaker, Busbar และสายเมน

เมื่อทราบระบบและพิกัดหม้อแปลง วิศวกรจะคำนวณกระแสใช้งาน กระแสลัดวงจร แรงดันตก พิกัดเบรกเกอร์ ขนาดบัสบาร์ สายเมน ระบบป้องกัน และการประสานการตัดวงจร ก่อนจัดทำแบบเพื่อผลิตและ ติดตั้งตู้เมนไฟฟ้า

ตัวอย่างเพื่อให้เห็นภาพ: หากผลวิเคราะห์โหลดสูงสุดใกล้ 800 kVA วิศวกรอาจพิจารณาพิกัดหม้อแปลงมาตรฐานที่สูงกว่า เช่น 1,000 kVA แต่การตัดสินใจจริงต้องตรวจโหลดอนาคต วิธีเดินเครื่อง Power Factor กระแสลัดวงจร และข้อกำหนดของการไฟฟ้าร่วมกัน

ทำไมต้องออกแบบหม้อแปลงและ MDB คู่กับแบบโรงงาน?

หากล็อกแบบสถาปัตยกรรมและโครงสร้างก่อนทราบขนาดระบบไฟฟ้า อาจพบภายหลังว่าพื้นที่ห้องไฟฟ้าไม่พอ ช่องนำตู้เข้าเล็กเกินไป แนวสายชนงานระบบอื่น หรือฐานหม้อแปลงไม่สัมพันธ์กับน้ำหนักและข้อกำหนดติดตั้ง

ห้อง MDB ต้องมีพื้นที่เพียงพอสำหรับติดตั้ง ตรวจสอบ และบำรุงรักษา — ภาพที่ 8 — ห้อง MDB ต้องเตรียมพื้นที่ติดตั้ง ทางขนย้าย และระยะทำงานให้เพียงพอตั้งแต่ในแบบ

ลานหม้อแปลงและฐานราก

ต้องคำนึงถึงชนิดหม้อแปลง น้ำหนัก การเข้าถึงเพื่อขนย้าย ระบายความร้อน การป้องกันอัคคีภัย ระยะปลอดภัย ระบบระบายน้ำ และข้อกำหนดของหน่วยงาน

ขนาดและตำแหน่งห้อง MDB

กำหนดจากขนาดตู้ จำนวนช่องต่อขยาย ระยะทำงานและบำรุงรักษา ทางหนี ระบบระบายอากาศ การป้องกันน้ำ และช่องทางยกตู้เข้าห้อง

แนวเดินสายเมน

ประสานแนวท่อฝังดิน ราง Cable Ladder/Tray ช่อง Shaft และจุดเจาะผ่านโครงสร้าง เพื่อหลบระบบประปา สุขาภิบาล HVAC และแนวสัญจร

ความปลอดภัยและสภาพแวดล้อม

พิจารณาความทนไฟของห้อง การระบายความร้อน ระดับ IP การต่อลงดิน ป้ายเตือน แสงสว่างฉุกเฉิน และการจำกัดผู้เข้าถึงตามความเสี่ยงของพื้นที่

จุดที่มักพลาด: ห้องไฟฟ้าไม่ควรใช้เป็นที่เก็บของ ไม่ควรอยู่ในจุดเสี่ยงน้ำท่วม น้ำรั่ว หรือฝุ่นสะสม และต้องมีระยะทำงานรอบอุปกรณ์ตามแบบที่วิศวกรกำหนดและมาตรฐานที่ใช้กับโครงการจริง

ข้อมูลที่เจ้าของโรงงานควรเตรียมก่อนเริ่มออกแบบ

Machine List และ Nameplateระบุกำลังไฟ แรงดัน เฟส กระแส วิธีสตาร์ต ตำแหน่งติดตั้ง และจำนวนเครื่อง

แผนการเดินเครื่องระบุว่าเครื่องใดทำงานพร้อมกัน เป็นโหลดต่อเนื่อง เป็นช่วง หรือมีมอเตอร์ขนาดใหญ่ที่เริ่มทำงานพร้อมกัน

ระบบประกอบอาคารรวม HVAC ห้องเย็น ปั๊มน้ำ ระบบดับเพลิง ระบบบำบัด พัดลม แสงสว่าง เต้ารับ และระบบ IT

แผนขยายกำลังผลิตระบุเครื่องจักรหรือพื้นที่ที่จะเพิ่มในช่วง 3–5 ปี เพื่อเตรียมพื้นที่และช่องสำรองอย่างเหมาะสม

ความต่อเนื่องที่ธุรกิจต้องการกำหนด Critical Load ระบบสำรอง Generator, UPS หรือระบบ Transfer รวมถึงเวลาหยุดผลิตที่ยอมรับได้

ข้อมูลพื้นที่และเงื่อนไขการไฟฟ้าเตรียมแผนผังที่ดิน ตำแหน่งแนวสายเดิม จุดรับไฟ และข้อมูลเบื้องต้นจาก PEA/MEA ในพื้นที่

ทีมเดียวดูแล ช่วยลดช่องว่างระหว่างแบบกับงานติดตั้ง

การใช้ทีมที่ประสานงานงานสถาปัตยกรรม โครงสร้าง ระบบไฟฟ้า งานขออนุญาต และงานก่อสร้างร่วมกัน ช่วยให้ข้อมูลโหลด ตำแหน่งอุปกรณ์ ช่องเปิด ฐานราก และงบประมาณอ้างอิงจากแบบชุดเดียว ลดความเสี่ยงจากการส่งต่องานหลายฝ่าย

วางระบบไฟฟ้าโรงงานตั้งแต่เริ่มออกแบบโดยทีมเดียว — ภาพที่ 10 — วางระบบไฟฟ้า เครื่องจักร และอาคารร่วมกันตั้งแต่เริ่มออกแบบ

แบบประสานกัน

Load Schedule, Single Line Diagram, Layout ห้องไฟฟ้า แนวสาย ฐานราก และแบบอาคารถูกตรวจสอบร่วมกันก่อนออกก่อสร้าง

ควบคุมขอบเขตและงบ

รายการอุปกรณ์และงานประกอบถูกกำหนดในแบบและ BOQ ชัดเจน ลดรายการตกหล่นและงานเพิ่มที่เกิดจากข้อมูลไม่ตรงกัน

ประสานหน่วยงาน

เตรียมข้อมูลสำหรับการขอใช้ไฟ ตรวจแบบ และดำเนินงานตามเงื่อนไขของการไฟฟ้าและหน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับพื้นที่

ทดสอบก่อนส่งมอบ

ตรวจสอบการติดตั้ง ทดสอบฉนวน ระบบสายดิน การทำงานของอุปกรณ์ป้องกัน และลำดับการจ่ายไฟก่อนเริ่มใช้งานจริง

ขั้นตอนทำงานตั้งแต่ Requirement ถึง Commissioning

Testing and Commissioning ระบบไฟฟ้าโรงงานก่อนส่งมอบ — ภาพที่ 11 — ทดสอบอุปกรณ์ป้องกัน ตรวจสอบระบบ และจัดทำผลทดสอบก่อนส่งมอบ

Requirement & Site Surveyรับข้อมูลกำลังการผลิต เครื่องจักร แผนขยาย และสำรวจพื้นที่ จุดรับไฟ และข้อจำกัดหน้างาน

Load Calculation & Master Planจัดทำรายการโหลด ประเมิน Maximum Demand และวางตำแหน่งหม้อแปลง ห้อง MDB และแนวสายหลัก

Detailed Design & Coordinationจัดทำ Single Line Diagram, Panel Schedule, Layout, รายการคำนวณ และประสานแบบทุกระบบ

Approval, Procurement & Constructionประสานหน่วยงาน จัดซื้ออุปกรณ์ ก่อสร้างฐานและห้องไฟฟ้า เดินสาย และติดตั้งตู้ตามแบบอนุมัติ

Testing, Commissioning & Handoverตรวจสอบและทดสอบระบบ จัดทำผลทดสอบ As-built Drawing คู่มือ และส่งมอบก่อนเดินสายการผลิต

สรุป: ตู้ MDB ที่เหมาะสม เริ่มจากการออกแบบทั้งระบบ

การ คำนวณตู้เมนไฟฟ้าโรงงาน ไม่ใช่การเลือกตู้จากกระแสรวมเพียงค่าเดียว แต่ต้องวิเคราะห์โหลด ลักษณะการใช้งาน กระแสลัดวงจร ระบบป้องกัน การขยายในอนาคต และข้อจำกัดของอาคารร่วมกัน การวางระบบตั้งแต่หม้อแปลงถึง MDB พร้อมกับการ ออกแบบโรงงาน จึงช่วยลดงานแก้ไข ควบคุมงบ และเพิ่มความพร้อมก่อนเริ่มผลิตได้อย่างเป็นระบบ

ออกแบบโรงงานและระบบไฟฟ้า ให้ทำงานร่วมกันตั้งแต่วันแรก

PRO EN SERV CO., LTD. ให้บริการสำรวจ ออกแบบ ขออนุญาต ก่อสร้าง และติดตั้งระบบไฟฟ้าโรงงานแบบ Turnkey ตั้งแต่การวิเคราะห์โหลด ลานหม้อแปลง ห้อง MDB ไปจนถึงการทดสอบและส่งมอบ

ปรึกษาทีม PRO EN SERV

FAQ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับหม้อแปลงและตู้ MDB โรงงาน

1. ทำไมต้องเผื่อขนาดหม้อแปลงและตู้ MDB สำหรับอนาคต?

เพื่อรองรับเครื่องจักรหรือกำลังผลิตที่จะเพิ่มขึ้น โดยไม่ต้องรื้อระบบหลักเร็วเกินไป แต่ปริมาณสำรองควรอิงแผนขยายจริง ผลคำนวณโหลด และความคุ้มค่าตลอดอายุโครงการ

2. ห้อง MDB ควรมีขนาดเท่าไหร่?

ไม่มีขนาดเดียวที่ใช้ได้กับทุกโรงงาน ต้องกำหนดจากขนาดและรูปแบบตู้ ระยะทำงานรอบอุปกรณ์ ช่องทางขนย้าย การระบายอากาศ ทางออก และมาตรฐานที่ใช้กับโครงการ โดยวิศวกรต้องระบุระยะไว้ในแบบ

3. ซื้อตู้ MDB สำเร็จรูปมาติดตั้งได้หรือไม่?

ตู้ต้องมีพิกัดและอุปกรณ์ตรงกับ Load Schedule, Single Line Diagram, กระแสลัดวงจร และระบบป้องกันของโครงการ ตู้มาตรฐานอาจใช้ได้ในบางกรณี แต่ต้องผ่านการตรวจสอบและรับรองโดยวิศวกรก่อน

4. การขอไฟจาก PEA หรือ MEA ต้องเตรียมอะไร?

โดยทั่วไปต้องมีข้อมูลผู้ขอใช้ไฟ สถานที่ ปริมาณโหลด แบบระบบไฟฟ้า และเอกสารตามประเภทการขอใช้ไฟ รายละเอียดอาจต่างกันตามพื้นที่และขนาดระบบ จึงควรตรวจเงื่อนไขกับสำนักงานที่รับผิดชอบโครงการ

5. หม้อแปลงแบบติดตั้งบนเสากับแบบตั้งพื้นเลือกอย่างไร?

พิจารณาจากพิกัด ชนิดหม้อแปลง พื้นที่ ความปลอดภัย การเข้าถึงเพื่อบำรุงรักษา ความเสี่ยงด้านอัคคีภัย และข้อกำหนดของการไฟฟ้า ไม่ควรเลือกจากพิกัดโดยประมาณเพียงอย่างเดียว

6. แยกผู้ออกแบบอาคารกับผู้รับเหมาระบบไฟฟ้าได้หรือไม่?

ทำได้หากมีขอบเขตความรับผิดชอบ แบบประสาน และผู้ควบคุมการเปลี่ยนแปลงชัดเจน จุดเสี่ยงคือข้อมูลโหลด ช่องเปิด ฐานราก แนวสาย และพื้นที่บำรุงรักษาไม่ตรงกัน จึงต้องมีระบบ Coordination ที่เข้มงวด

7. PRO EN SERV ให้บริการส่วนใดบ้าง?

ให้บริการสำรวจ ออกแบบ ประสานขออนุญาต จัดทำ BOQ ก่อสร้าง และติดตั้งงานระบบสำหรับโรงงานและคลังสินค้า โดยกำหนดขอบเขตตามความต้องการของแต่ละโครงการ

8. Commissioning ระบบไฟฟ้าคืออะไร?

คือการตรวจและทดสอบว่าการติดตั้งตรงตามแบบ อุปกรณ์ป้องกันทำงานเหมาะสม ฉนวนและสายดินอยู่ในเกณฑ์ ระบบจ่ายไฟทำงานตามลำดับ และมีเอกสารผลทดสอบก่อนส่งมอบ

9. สายเมนจากหม้อแปลงถึง MDB ควรเดินใต้ดินหรือบนราง?

ทั้งสองแบบใช้ได้ โดยต้องเทียบระยะทาง สภาพพื้นที่ การระบายความร้อน การป้องกันความเสียหาย ความสะดวกบำรุงรักษา งานโยธา และต้นทุนตลอดอายุใช้งานก่อนเลือก

10. ต้องเตรียมข้อมูลอะไรเพื่อให้ประเมินระบบไฟฟ้าได้เร็ว?

เตรียมประเภทกิจการ แผนผังที่ดิน แบบอาคารเบื้องต้น รายการเครื่องจักรและ Nameplate ตารางเวลาการเดินเครื่อง ระบบประกอบอาคาร แผนขยาย และข้อมูลจุดรับไฟเดิม แล้วส่งให้ทีมออกแบบตรวจสอบ

บทความนี้ให้ข้อมูลเพื่อการวางแผนเบื้องต้น ไม่ใช่รายการคำนวณหรือแบบสำหรับนำไปติดตั้งจริง ระดับแรงดัน พิกัดอุปกรณ์ ระยะปลอดภัย วิธีติดตั้ง และข้อกำหนดการขอใช้ไฟต้องตรวจสอบตามข้อมูลหน้างาน มาตรฐานฉบับที่ใช้กับโครงการ และเงื่อนไขของ PEA/MEA โดยวิศวกรไฟฟ้าที่มีใบอนุญาตประกอบวิชาชีพ