ในระบบไฟฟ้าที่ซับซ้อน สายไฟทำหน้าที่เหมือนเส้นเลือด ซึ่งส่งพลังงานไปทั่วทั้งโครงสร้างพื้นฐาน เช่นเดียวกับที่หลอดเลือดที่แตกร้าวสามารถนำไปสู่ผลที่ตามมาที่เป็นหายนะ ลวดที่มีความเครียดมากเกินไปก็ส่งผลให้เกิดความล้มเหลวที่เป็นอันตรายได้ฉันใด ตัวชี้วัดที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของความจุของสายไฟคือพิกัดแรงดันไฟฟ้า ซึ่งมักแสดงเป็น "0.6/1kV" แต่การกำหนดนี้มีความหมายว่าอย่างไร และจะทำให้ระบบไฟฟ้าทำงานอย่างปลอดภัยได้อย่างไร

เครื่องหมาย "0.6/1kV" บนสายไฟแสดงถึงความจุแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด ซึ่งเป็นพารามิเตอร์พื้นฐานในวิศวกรรมไฟฟ้า ข้อมูลจำเพาะนี้กำหนดช่วงการทำงานที่ปลอดภัยซึ่งสายไฟสามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่เสี่ยงต่อการพังของฉนวนหรืออันตรายอื่น ๆ

ค่าแรก "0.6kV" หมายถึงแรงดันเฟส- แรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่สายไฟสามารถรับได้อย่างปลอดภัยระหว่างตัวนำกับพื้นภายใต้สภาวะการทำงานปกติ ค่าที่สอง "1kV" หมายถึงแรงดันไฟฟ้าของสายซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตระหว่างตัวนำสองตัวในระบบ พิกัดเหล่านี้จะต้องเกินแรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุดที่คาดไว้ในระบบเสมอ เพื่อป้องกันความล้มเหลวของฉนวน

ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส แรงดันไฟฟ้าระหว่างตัวนำ (แรงดันไฟฟ้าในสาย) จะสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าระหว่างตัวนำและกราวด์โดยธรรมชาติ (แรงดันไฟฟ้าเฟส) ตัวอย่างเช่น ในระบบ 480V มาตรฐาน แรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสถึงกราวด์คือ 277V ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟสถึงเฟสสูงถึง 480V ดังนั้นสายไฟจึงต้องได้รับการจัดอันดับให้ทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าทั้งสองประเภทเพื่อรักษาเสถียรภาพและความปลอดภัยของระบบ

การเลือกสายไฟที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพออาจทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพก่อนเวลาอันควร ไฟฟ้าลัดวงจร หรือแม้แต่ไฟไหม้ได้ วิศวกรและช่างไฟฟ้าต้องพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้อย่างรอบคอบเมื่อระบุสายไฟ:

• แรงดันไฟฟ้าในการทำงานสูงสุดของระบบจะต้องต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของสายไฟ
• คุณสมบัติของวัสดุฉนวน—วัสดุที่แตกต่างกันมีความแข็งแรงของฉนวนและความทนทานต่ออุณหภูมิที่แตกต่างกัน
• สภาพแวดล้อม เช่น อุณหภูมิ ความชื้น และการสัมผัสกับสารเคมีหรือแสงแดด

การเลือกสายไฟที่เหมาะสมไม่ได้เป็นเพียงเกี่ยวกับพิกัดแรงดันไฟฟ้าเท่านั้น โครงสร้างลวด ความหนาของฉนวน และองค์ประกอบของวัสดุ ล้วนมีบทบาทสำคัญในประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ยาวนาน มาตรฐานสากล เช่น IEC 60502 และ NEC Article 310 ให้แนวทางโดยละเอียดสำหรับข้อกำหนดเฉพาะของสายไฟตามข้อกำหนดในการใช้งาน

เมื่อสายไฟทำงานเกินความจุที่กำหนด อาจเกิดข้อผิดพลาดได้หลายรูปแบบ:

• ฉนวนพังทลายจนเกิดไฟฟ้าลัดวงจร
• กระแสรั่วไหลที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการสูญเสียพลังงาน
• การระบายความร้อนจากการไหลของกระแสมากเกินไป
• เร่งอายุของวัสดุฉนวน

เงื่อนไขเหล่านี้ไม่เพียงแต่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของระบบเท่านั้น แต่ยังสามารถสร้างอันตรายด้านความปลอดภัยที่ร้ายแรงได้อีกด้วย ความเข้าใจที่ถูกต้องและการประยุกต์ใช้พิกัดแรงดันไฟฟ้าจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้า