ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับระบบไฟฟ้า

 1. มาตรฐานการออกแบบและติดตั้งระบบไฟฟ้า

           มารตรฐานการออกแบบและติดตั้งระบบไฟฟ้า มีความสำคัญยิ่ง ทั้งนี้ เพื่อความปลอดภัย คงทนถาวร และเพื่อยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ  ที่ใช้อยู่ในระบบให้ยาวนานยิ่งขึ้น การติดตั้งระบบไฟฟ้า มีมาตรฐานกำหนดที่แน่นอน และมีหลายหน่วยงาน เช่น กรมพัฒนาและส่งเสริมพลังงาน สมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) การไฟฟ้านครหลวง การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค และหน่วยงานจากต่างประเทศที่ประเทศไทยนำมายึดถือ เช่น National Electric Code (NEC) American National Standard Institute (ANSI) International Electrotechnical Commission  (IEC) เป็นต้น และหน่วยงานที่รับรองมาตรฐานผลิตภัณฑ์ อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ คือ สำนักผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม กระทรวงอุตสาหกรรม ที่รู้จัก กันในชื่อ มอก. นั่นเอง

 2. ศัพท์เฉพาะ หรือคำจำกัดความ ด้านระบบไฟฟ้า ที่ควรรู้
          2.1    ระบบไฟฟ้าแรงสูง คือ ระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้า เกิน 1,000 โวลท์ 
            2.2    ระบบไฟฟ้าแรงต่ำ คือ ระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 1,000 โวลท์ 
            2.3    โวลท์ (Volt.) คือ หน่วยวัดแรงดันไฟฟ้า
            2.4    แอมแปร์ ( Amp.) คือ หน่วยวัดกระแสไฟฟ้า
            2.5    วัตต์ (Watt.) คือ หน่วยของกำลังไฟฟ้าที่ใช้จริง 
            2.6    หน่วย (Unit) คือ หน่วยของกำลังไฟฟ้าที่ใช้ ต่อชั่วโมง มีอุปกรณ์ที่ใช้วัด คือ กิโลวัตต์ฮอร์มิเตอร์ (Kwh. )

 3. ระบบ 1 เฟส หรือ 3 เฟส คือ ระบบไฟฟ้าที่นำมาใช้ โดยแยกออกดังนี้

            3.1    ระบบ 1 เฟส จะมี 2 สายในระบบ ประกอบด้วย สาย LINE (มีไฟ) 1 เส้น และสาย Neutral (ไม่มีไฟ) 1 เส้น มีแรงดันไฟฟ้า 220 – 230 โวลท์ มีความถี่ 50 เฮิร์ซ (Hz)
            3.2    ระบบ 3 เฟส จะมี 4 สายในระบบ ประกอบด้วย สาย LINE (มีไฟ) 3 เส้น และสายนิวตรอน (ไม่มีไฟ) 1 เส้น มีแรงดันไฟฟ้า  ระหว่าง สาย LINE กับ LINE 380 – 400 โวลท์ และแรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย LINE                      กับ Neutral 220 – 230 โวลท์ และมีความถี่ 50 เฮิร์ซ (Hz) เช่นเดียวกัน
            3.3    สายดิน หรือ GROUND มีทั้ง 2 ระบบ ติดตั้งเข้าไปในระบบเพื่อความปลอดภัยของระบบ สายดินจะต้องต่อเข้าไปกับพื้นโลกตามที่มาตรฐานกำหนด

 4. Power Factor 
         คือ อัตราส่วน ระหว่างกำลังไฟฟ้าที่ใช้จริง (วัตต์) กับ กำลังไฟฟ้าปรากฏ หรือกำลังไฟฟ้าเสมือน (VA) ซึ่ง ค่าที่ดีที่สุด คือ มีอัตราส่วนที่  เท่ากัน จะมีค่าเป็นหนึ่ง แต่ในทางความเป็นจริงไม่สามารถทำได้ ซึ่งค่า Power Factor เปลี่ยนแปลงไปตามการใช้ Load ซึ่ง Load  ทางไฟฟ้ามีอยู่ 3 ลักษณะ  คือ
            1. Load ประเภท Resistive หรือ ความต้าน จะมีค่า Power Factor เป็นหนึ่ง อันได้แก่ หลอดไฟฟ้าแบบไส้ เตารีดไฟฟ้า หม้อหุงข้าว เครื่องทำน้ำอุ่น เป็นต้น ถ้าหน่วยงานหรือองค์กร มี Load ประเภทนี้เป็นจำนวน                     มาก ก็ไม่จำเป็นที่จะต้องปรับปรุงค่า Power Factor
            2. Load ประเภท Inductive หรือ ความเหนี่ยวนำ จะมีค่า Power Factor ไม่เป็นหนึ่ง อันได้แก่ เครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้ขดลวด เช่น มอเตอร์  บาลาสก์ของหลอดฟลูออเรสเซนต์ หลอดแกสดิสชาร์จ เครื่องปรับอากาศ                   เป็นต้น จะเห็นได้ว่าหน่วยงานหรือองค์กรส่วนใหญ่ จะหลีกเลี่ยง Load ประเภทนี้ไม่ได้ และมีเป็นจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้ค่า Power Factor ไม่เป็นหนึ่ง และ Load ประเภทนี้จะทำให้ค่า Power Factor ล้าหลัง                       (Lagging) จำเป็นที่จะต้องปรับปรุงค่า Power Factor โดยการนำ Load ประเภทให้ค่า Power Factor นำหน้า (Leading) มาต่อเข้าในวงจรไฟฟ้าของระบบ เช่น การต่อชุด  Capacitor Bank เข้าไปในชุดควบคุม                   ไฟฟ้า
           3. Load ประเภท Capacitive หรือ Load ที่มีตัวเก็บประจุ (Capacitor) เป็นองค์ประกอบ Load ประเภทนี้จะมีใช้น้อยมาก จะมีค่า Power  Factor ไม่เป็นหนึ่ง Load ประเภทนี้จะทำให้ค่า Power Factor นำหน้า                            (Leading) คือกระแสจะนำหน้าแรงดัน จึงนิยมนำ Load ประเภทนี้มาปรับปรุง ค่า Power Factor ของระบบที่มีค่า Power Factor ล้าหลัง เพื่อให้ค่า Power Factor มีค่าใกล้เคียงหนึ่ง

             ข้อดี ของการปรับปรุง ค่า Power Factor  

          - กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรไฟฟ้าลดลง

          - หม้อแปลง และสายเมนไฟฟ้า สามารถรับ Load เพิ่มได้มากขึ้น
          - ลดกำลังงานสูญเสียในสายไฟฟ้าลง
          - ลดแรงดันไฟฟ้าตก
          - เพิ่มประสิทธิภาพระบบไฟฟ้าทั้งระบบ

 5. ระบบการส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า

           หน่วยงานที่รับผิดชอบด้านการผลิตและจำหน่ายไฟฟ้าในปัจจุบัน คือ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย การไฟฟ้านครหลวง การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค โดยการไฟฟ้าฝ่ายผลิต เป็นผู้ผลิตไฟฟ้าให้การไฟฟ้านครหลวง และการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคไปจำหน่าย การไฟฟ้านครหลวง จะจำหน่ายไฟฟ้าให้กรุงเทพฯและปริมณฑล ส่วนการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคจะจำหน่ายไฟฟ้าให้กับต่างจังหวัดของทุกภาคในประเทศ ระบบไฟฟ้าในภาคใต้การไฟฟ้าฝ่ายผลิตจะผลิตไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้า แล้วแปลงแรงดันไฟฟ้าให้สูงถึง 230 กิโลโวลท์ (KV.) แล้วส่งไปตามเมืองต่างๆ เข้าที่สถานีไฟฟ้าย่อยของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค สถานีไฟฟ้าย่อยจะปรับลดแรงดันไฟฟ้าเหลือ 33 กิโลโวลท์ แล้วจ่ายเข้าในตัวเมือง และผู้ใช้ไฟฟ้าต้องติดตั้งหม้อแปลง เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าให้เป็นแรงต่ำ เพื่อนำมาใช้งานต่อไป

     กำลังไฟฟ้า

     กำลังไฟฟ้ามีด้วยกัน 3 อย่างคือ 

     -  กำลังไฟฟ้าจริง มีหน่วยเป็น วัตต์ (Watt)

     - กำลังไฟฟ้าแฝง มีหน่วยเป็น วาร์ (VAR)

     -  กำลังไฟฟ้าปรากฏ มีหน่วยเป็น โวลท์แอมป์ (VA)

 6. หม้อแปลงไฟฟ้า

          หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้า สำหรับแปลงแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้นหรือต่ำลง เพื่อให้เหมาะสมกับงานที่จะใช้ งานบางอย่างต้องการใช้แรงดันสูง เช่น  การส่งพลังงานไฟฟ้าจากโรงไฟฟ้ามายังสถานีย่อย ต้องใช้หม้อแปลงแรงไฟฟ้าแรงสูง แต่การใช้ในบ้านเรือน หรือ โรงงานต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าแรงต่ำ  ซึ่งหม้อแปลงมีหลายชนิดหลายขนาด เลือกใช้ตามความเหมาะสมของงาน

 7. ตู้ควบคุมระบบไฟฟ้า

      -  MDB (Main distribution board) เป็นตู้ควบคุมระบบไฟฟ้าหลัก มี Main Circuit Breaker เพื่อตัดต่อวงจรไฟฟ้าทั้งหมดของอาคาร
      -  SDB (Sub distribution board) เป็นตู้ควบคุมย่อย จ่ายกระแสไฟฟ้าไปตามตู้ PB หรือ Load Center หลายๆ ตู้ ขึ้นอยู่กับขนาดของอาคาร
      -  PB (Panel board) หรือ Load Center เป็นแผง Circuit breaker ที่ควบคุมการจ่ายกระแสไฟฟ้าให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ มีหลายขนาดขึ้นอยู่กับจำนวนของ Load

 8. การต่อลงดิน

          การต่อลงดิน คือการใช้ตัวนำทางไฟฟ้าต่อเข้ากับวงจรไฟฟ้าหรือบริภัณฑ์ไฟฟ้าและต่อเข้ากับพื้นโลกอย่างมั่นคง ถาวร การต่อลงดินมีวัตถุประสงค์ เพื่อลดอันตรายที่อาจจะเกิดกับบุคคลและลดความเสียหายที่อาจจะเกิดกับเครื่องใช้ไฟฟ้าและระบบไฟฟ้า

หน้าที่หลักของสายดิน มีอยู่ 2 ประการ คือ
         1. เมื่อเกิดแรงดันเกิน จะจำกัดแรงดันไฟฟ้าของวงจร ไม่ให้สูงจนอาจทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้า เสียหาย และลดแรงดันไฟฟ้าที่อาจเกิดขึ้นที่เครื่อง  อุปกรณ์ไฟฟ้า หรือ ส่วนประกอบ เนื่องจากการรั่ว หรือการเหนี่ยวนำ                    เพื่อลดอันตรายจากบุคคลที่ไปสัมผัส
         2. เมื่อเกิดกระแสไฟฟ้ารั่วลงดิน จะช่วยลดความเสียหายของเครื่องอุปกรณ์ไฟฟ้า หรือระบบไฟฟ้า การต่อลงดินที่ถูกต้องจะช่วยให้เครื่องมือหรือ  อุปกรณ์ป้องกันทำงานได้ตามที่ออกแบบไว้

        ชนิดของการต่อลงดิน มีอยู่ด้วยกัน 3 แบบ คือ

          1. การต่อลงดินของระบบไฟฟ้า ( System Grounding)

          2. การต่อลงดินของเครื่องอุปกรณไฟฟ้า ( Equipment Grounding ) 

          3. การต่อลงดินของระบบป้องกันฟ้าผ่า ( Lightning Grounding )

 9. ระบบป้องกันฟ้าผ่า

            เป็นระบบที่ต้องมีในระบบไฟฟ้า โดยมาตรฐานการติดตั้งเป็นตัวบังคับ ประเทศไทยใช้มาตรฐานของ IEC เป็นหลัก ระบบป้องกันฟ้าผ่าจะประกอบด้วย  ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคาร และระบบป้องกันฟ้าผ่าภายในอาคาร ระบบป้องกันฟ้าผ่ามีวัตถุประสงค์เพื่อป้องกันความเสียหายต่างๆที่จะเกิดขึ้นกับระบบไฟฟ้าและบริภัณฑ์ต่างๆ อันเนื่องมาจากฟ้าผ่า

 10. อุปกรณ์ตัดตอน หรืออุปกรณ์ปลดวงจร

            อุปกรณ์ตัดตอน หรือ อุปกรณ์ปลดวงจร มีหน้าที่ ตัดตอนวงจรไฟฟ้าออกยามไม่ต้องการให้มีกระไฟฟ้าไหลในระบบ เช่น การซ่อมแซม และเพื่อป้องกันอันตรายต่อระบบ อันเนื่องมาจากการใช้กระแสไฟฟ้าเกินพิกัด หรือ เกิดการลัดวงจร อุปกรณ์ตัดตอนที่ใช้กันส่วนใหญ่ในปัจจุบัน คือ ฟิวส์และเซอร์กิตเบรกเกอร์ (CB) แต่การใช้งานและการออกแบบติดตั้งต้องใช้ขนาดและรูปแบบที่เหมาะสมกับงาน มิฉะนั้นอุปกรณ์ดังกล่าวจะไม่ทำงานตามที่ได้ออกแบบไว้ เช่น การเลือกขนาด CB สูงเกินไป เมื่อเกิดปัญหาหรือกระแสไหลเกินพิกัดของสายจะทำให้อุปกรณ์จะไม่ตัดวงจรและเกิดความเสียหายเกิดขึ้นตามมา เช่น สายไหม้ หรืออันตรายต่อหม้อแปลงไฟฟ้า เป็นต้น

 

ชนิดของสายไฟ

             สายไฟจะแบ่งออกเป็น 2 ประเภทใหญ่ๆคือ สายสำหรับไฟแรงดันต่ำและสำหรับไฟแรงดันสูง ในที่นี้จะกล่าวถึงสายไฟที่ใช้ตามอาคารบ้านเรือนซึ่งจัดเป็นสายไฟแรงดันต่ำ สำหรับประเทศไทย สายไฟแรงดันต่ำจะต้องเป็นไปตามมาตรฐาน มอก.11-2531 หรือ TIS-11-2531 ตามมาตรฐานแล้วสายไฟแรงดันต่ำจะมีหลายขนาด (พื้นที่หน้าตัด) ตั้งแต่ขนาดเล็กจนถึงขนาดใหญ่ ซึ่งจะทนแรงดันไฟฟ้าได้ตั้งแต่ 300 โวลต์ ถึง 750 โวลต์ สายไฟตามมาตรฐาน มอก.11-2531 จะแบ่งเป็นประเภทตามขนาด ความทนแรงดันไฟและการใช้งาน ได้ดังนี้ 

             1 สายไอวี (IV) สาย ชนิดนี้เป็นสายเดียวหรือแกนเดี่ยวชนิดทนแรงดันไฟ 300 โวลต์ใช้เป็นสายเดินเข้าอาคารสำหรับที่พักอาศัยที่ใช้ระบบ 1 เฟสและห้ามใช้กับระบบ3เฟสที่มีแรงดัน 380 โวลต์ การใช้งาน ถ้าเดินสายลอยต้องยึดด้วยวัสดุฉนวน หรือ เดินในช่องเดินสายสายในสถานที่แห้ง แต่ห้ามร้อยท่อฝังดินหรือฝังดินโดยตรง

             2 สายวีเอเอฟ (VAF) เป็น สายชนิดทนแรงดัน 300 โวลต์มีทั้งชนิดเป็นสายเดี่ยวสายคู่และที่มีสายดินอยู่ด้วย ถ้าเป็นสายเดี่ยวจะเป็นสายกลมและถ้าเป็นชนิด 2 แกนหรือ 3 แกนจะเป็นสายแบน ตัวนำนอกจากจะมีฉนวนหุ้มแล้วยังมีเปลือกหุ้มอีกชั้นหนึ่งสายคู่จะนิยมเดิน ตามฝาผนังด้วยเข็มขัดรัดสาย (Clip) หรือเดินในช่องเดินสาย แต่ห้ามเดินฝังดินโดยตรง การจะเดินสายประเภทนี้ใต้ดินจะต้องเดินในท่อฝังดินที่มีการป้องกันน้ำซึม เข้าท่อ ใช้ในบ้านอยู่อาศัยทั่วไปสายชนิดนี้ห้ามใช้ในวงจร 3 เฟสที่มีแรงดัน 380 โวลต์เช่นกัน (ในระบบ3เฟสแต่แยกไปใช้งานเป็นแบบ1 เฟสแรงดัน 220 โวลต์จะใช้ได้)


             3 สายทีเอชดับเบิลยู (THW) เป็น สายไฟฟ้า ชนิดทนแรงดัน 750โวลต์เป็นสายเดี่ยวนิยมใช้กันอย่างกว้างขวางโดยเฉพาะในโรงงานอุตสาหกรรม เนื่องจากใช้ในวงจรไฟฟ้า 3 เฟสปกติ แกนของสายประเภทนี้มีตัวนำทองแดงจะมีหลายสายร้อยเป็นสายใหญ่หนึ่งแกน การใช้งานคือใช้เดินลอยด้วยตัวยึดทำจากวัสดุฉนวน เดินในช่องเดินสาย หรือเดินในท่อฝังดินที่มีการป้องกันน้ำซึมเข้าสู่ท่อ แต่ห้ามฝังดินโดยตรง


             4 สายเอ็นวายวาย (NYY) มี ทั้งชนิดแกน เดียวและหลายแกนสายหลายแกนก็จะเป็นสายกลมเช่นกันสายชนิดนี้ทนแรงดัน 750 โวลต์นิยมใช้อย่างกว้างขวางเช่นกัน เนื่องจากถูกออกแบบให้มีความคงทนต่อสภาพแวดล้อมเพราะมีเปลือกหุ้มอีกชั้นหนึ่งบางๆ สำหรับสายเอ็นวายวายชนิดสายเดี่ยว สายชนิดนี้จะมีฉนวนหุ้มแกนหนึ่งชั้นและมีเปลือกเพียงชั้นเดียวทำหน้าที่ ป้องกันความเสียหายทางกาย สำหรับสายเอ็นวายวายที่มีหลายแกนขึ้นไปอาจจะถูกเรียกว่าสายฉนวน 3 ชั้น ความจริงแล้วสายชนิดนี้มีฉนวนชั้นเดียวอีกสองชั้นที่เหลือเป็นเปลือกชั้นใน ทำหน้าที่เป็นแบบ (Form) ให้สายแต่ละแกนร้อยเกลียวเข้าด้วยกันจนมีลักษณะกลม และมีเปลือกนอกหุ้มแล้วอีกชั้นหนึ่งทำหน้าที่ป้องกันความเสียหายทางกายภาพ สายเอ็นวายวายหลายแกนจะมีชนิด 2 แกนและ 4 แกน ซึ่งแล้วแต่ความต้องการใช้งาน สายชนิดนี้จะมีเปลือกสองชั้นดังกล่าวแล้วข้างต้น สายเอ็นวายวายชนิด 4 แกนมีสายนิวทรัลรวมอยู่ด้วยเรียกว่าเป็นสายเอ็นวายวาย-เอ็น (NYY-N) คือมีสายไฟอยู่3เส้นและมีสายนิวทรัลอีกหนึ่งเส้นมีขนาดพื้นที่หน้าตัดประมาณครึ่งหนึ่งของสายเส้นไฟ จึงเหมาะที่จะใช้ในวงจร 3 เฟส 4สาย อีกประเภทหนึ่งคือสายชนิดเอ็นวายวาย-กราวด์ (NYY-G) คือเป็นสายชนิด 2แกน 3แกน และ4แกนที่มีสายดิน (Groud) รวมอยู่ด้วยอีกหนึ่งเส้นจึงเหมาะที่จะใช้ต่อเข้าอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องต่อลงดิน สายเอ็นวายๆทุกชนิดสามารถเดินใต้ดินได้โดยตรงเพราะมีเปลือกชั้นนอกทำให้ทนต่อสภาพแวดล้อม


             5 สายวีซีที (VCT) เป็น สายกลมมีทั้ง1แกน 2 แกน 3 แกนและ 4 แกน สามารถทนแรงดัน 750 โวลต์มีฉนวนและเปลือกเช่นกันกับสายเอ็นวายวาย มีข้อพิเศษกว่าก็คือตัวนำจะประกอบด้วยทองแดงฝอยเส้นเล็กๆร้อยรวมกันเป็น หนึ่งแกน ทำให้มีข้อดีคืออ่อนตัวและทนต่อสภาพการสั่นสะเทือนได้ดี เหมาะที่จะใช้เป็นสายเดินเข้าเครื่องจักรที่มีการสั่นสะเทือนขณะใช้งาน  สายชนิดนี้ใช้งานได้ทั่วไปเหมือนสายชนิดเอ็นวายวาย นอกจากนี้ยังมีสายวีซีทีเป็นชนิดวีซีที-กราวด์ (VCT-G) ซึ่งมี2 แกน 3 แกน 4 แกน และมีสายดินเดินรวมไปด้วยอีกเส้นหนึ่งเพื่อให้เหมาะสำหรับใช้กับเครื่องอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องต่อลงดิน สายวีซีทีสามารถเดินแบบฝังดินโดยตรงได้


การส่งพลังงานไฟฟ้า 
             โรงไฟฟ้าส่งพลังงานไฟฟ้ามายังบ้านเรือนได้โดยใช้สายไฟ นำพลังงานไฟฟ้ามาตามสายไฟแรงสูง จากนั้นจึงผ่านหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อลดแรงเคลื่อนไฟฟ้าให้ต่ำลง แล้วใช้สายไฟต่อแยกเอาพลังงานไฟฟ้าเข้ามาใช้ในบ้าน ทั้งนี้ต้องต่อผ่านมาตรวัดพลังงานไฟฟ้าก่อน สายไฟที่ต่อแยกเอาพลังงานไฟฟ้าเข้ามาใช้ในบ้านต้องนำไปต่อเข้ากับอุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านเป็นวงจรไฟฟ้าเพื่อให้เครื่องใช้ไฟฟ้าเหล่านั้นทำงานได้ 

          
             สายไฟเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ส่งพลังงานไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง โดยกระแสไฟฟ้าจะเป็นตัวนำพลังงานไฟฟ้าผ่านไปตามสายไฟจนถึงเครื่องใช้ไฟฟ้า สายไฟทำด้วยสารที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ เรียกว่าตัวนำไฟฟ้า และตัวนำไฟฟ้าที่ใช้ทำสายไฟเป็นโลหะที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ดี ลวดตัวนำแต่ละชนิดยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ต่างกัน ตัวนำไฟฟ้าที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มากเรียกว่ามีความนำไฟฟ้ามากหรือมี ความต้านทานไฟฟ้าน้อย ลวดตัวนำจะมีความต้านทานไฟฟ้าอยู่ด้วย โดยลวดตัวนำที่มีความต้านทานไฟฟ้ามากจะยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อย 

ความสัมพันธ์ระหว่างความนำไฟฟ้า กับความต้านทานไฟฟ้า 
            ความนำไฟฟ้า หมายถึง สมบัติในการยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านในลวดตัวนำแต่ละชนิด 
            ความต้านทานไฟฟ้า หมายถึง สมบัติการต้านการไหลของกระแสไฟฟ้า หน่วยของความต้านทานคือ โอห์ม (Ohm) 
            ลวดตัวนำที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้มาก  เรียกว่า มีความนำไฟฟ้ามากหรือมีความต้านทานไฟฟ้าน้อย 
            ลวดตัวนำที่ยอมให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้น้อย เรียกว่า มีความนำไฟฟ้าน้อย หรือมีความต้านทานไฟฟ้ามาก ดังนั้นความนำไฟฟ้าและความต้านทานไฟฟ้าจึงเป็นสัดส่วนผกผันซึ่งกันและกัน 


 กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความนำไฟฟ้ากับความต้านทานไฟฟ้าของลวดตัวนำเป็นดังนี้ 

                    
 กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างความนำไฟฟ้ากับความต้านทานไฟฟ้าของลวดตัวนำ 

ความนำไฟฟ้าของลวดตัวนำขึ้นอยู่กับ 
         1. ชนิดของลวดตัวนำ โลหะเงินนำไฟฟ้าได้ดีกว่าทองแดง อะลูมิเนียม ทังสเตน เหล็ก และนิโครม ตามลำดับ ( ลวดนิโครมเป็นโลหะผสมระหว่างนิเกิลกับโครเมียม ) 
         2. ความยาวของลวดตัวนำ ลวดตัวนำชนิดเดียวกัน ขนาดเท่ากัน ลวดที่มีความยาวมากจะมีความนำไฟฟ้าได้น้อย ความต้านทานไฟฟ้ามากกว่าลวดสั้น
         3. พื้นที่หน้าตัดหรือขนาดของลวดตัวนำ ลวดตัวนำชนิดเดียวกัน ความยาวเท่ากัน ลวดที่มีพื้นที่หน้าตัดมากกว่า ( ขนาดใหญ่กว่า ) จะมีความนำไฟฟ้ามากกว่าลวดที่มีพื้นที่หน้าตัดเล็ก เช่น ลวดเบอร์ 30 มีขนาดเล็ก                กว่าลวดเบอร์ 26 ถ้าความยาวเท่ากัน ลวดเบอร์ 30 จะมีความนำไฟฟ้าน้อยกว่า ( ความต้านทานไฟฟ้ามากกว่า ) ลวดเบอร์ 26
         4. อุณหภูมิต่ำ ลวดตัวนำจะนำไฟฟ้าได้ดีกว่าที่อุณหภูมิสูง 

"ความต้านทานไฟฟ้าของลวดตัวนำขึ้นอยู่กับ ชนิด ความยาว พื้นที่หน้าตัดและอุณหภูมิของลวดตัวนำ"
"ความต้านทานไฟฟ้าจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความยาวและเป็นสัดส่วนผกผันกับพื้นที่หน้าตัดของตัวนำไฟฟ้า"


          ตัวนำยวดยิ่ง (super conductor) หมายถึง สารที่มีความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์ที่อุณหภูมิต่ำมาก ๆ โดยความต้านทานไฟฟ้าของตัวนำไฟฟ้าจะลดลง เมื่ออุณหภูมิลดลง และถ้าลดอุณหภูมิลงถึงระดับหนึ่ง คือ ประมาณ 4 – 15 k หรือ -268.85 o C แล้วตัวนำไฟฟ้า เช่น ปรอท จะหมดความต้านทานไฟฟ้าหรือมีความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์ 
          สายไฟที่ใช้ในบ้านทำด้วยทองแดง ถึง แม้ว่าทองแดงมีความต้านทานไฟฟ้ามากกว่าเงิน แต่ราคาถูกกว่าจึงนิยมใช้ทำสายไฟ บนสายไฟนอกจากจะพิมพ์ชื่อบริษัทผู้ผลิตแล้ว ยังมีตัวอักษร กำกับมาด้วยเช่น 250 V 60 o C P.V.C. 2 X 2.5 SQ.mm. หมายความว่าสายไฟนี้ใช้กับความต่างศักย์สูงสุดได้ไม่เกิน 250 โวลต์ ในที่ซึ่งมีอุณหภูมิสูงสุดได้ไม่เกิน 60 องศาเซลเซียล สายไฟนี้ใช้ พีวีซี หุ้มเป็นฉนวน ภายในเป็นสายไฟ 2 เส้นคู่กัน โดยแต่ละเส้นมีพื้นที่หน้าตัด 2.5 ตารางมิลลิเมตร 
          สายไฟแรงสูงทำด้วยอะลูมิเนียม ทั้งๆที่อะลูมิเนียมมีความต้านทานสูงกว่าทองแดง แต่ราคาถูก น้ำหนักเบากว่าทองแดง และเมื่อใช้กับไฟฟ้าแรงสูง พลังงานไฟฟ้าที่สูญเสียไปในสายไฟ ที่ทำด้วยอะลูมิเนียม จะไม่ต่างจากพลังงานไฟฟ้าที่สูญเสียไปในสายไฟที่ทำด้วยทองแดงมากนัก 

          สายไฟขนาดต่างกันนำไฟฟ้าได้ไม่เท่ากันในการเลือกใช้สายไฟทั้งที่ต่อนอกบ้าน ภายในบ้าน และที่ใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆนั้น ต้องเลือกใช้สายไฟที่มีขนาดพอเหมาะกับปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่าน ดังตารางต่อไปนี้ 

          ปริมาณกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ไหลผ่านสายไฟมาตรฐานขนาดต่าง ๆ ที่อุณหภูมิไม่เกิน 40 ๐ C
          

            การเดินสายไฟภายในอาคาร คือ การเดินสายไฟฝังในผนังอาคาร สายไฟที่เดินในท่อหรือภายในอาคารต้องมีขนาดใหญ่กว่าสายไฟที่เดินในอาคารและนอกอาคารเล็กน้อย เพราะการระบายอากาศไม่ดี ขณะใช้จะมีอุณหภูมิสูงกว่า 

            สายไฟที่ใช้ในบ้านทั้งหมด มีฉนวนไฟฟ้าหุ้มอยู่ เช่น หุ้มด้วย พีวีซีหรือยาง เพื่อไม่ให้สายไฟแตะกัน นอกจากนี้ยังมีสายไฟบางชนิดอาบด้วยสารเคมีที่มีสมบัติเป็นฉนวน สายไฟเหล่านี้มักใช้ในการทำหม้อแปลงไฟฟ้า มอเตอร์ ไดนาโม หรือเป็นส่วนประกอบในเครื่องใช้ไฟฟ้า 
 
          
            สายไฟต่างๆที่ใช้ในวงจรไฟฟ้า 

สายอะลูมิเนียมแกนโลหะผสม เป็นสายไฟฟ้าแรงสูงที่คล้ายกับสายอะลูมิเนียม
แกนเหล็ก แต่รับแรงดึงได้น้อยกว่า
สายไฟฟ้าแรงสูง (High Voltage Cable) ซึ่งส่วนใหญ่หน่วยงานควบคุมไฟฟ้าจะเป็นผู้ใช้ เช่น กฟผ., กฟภ.,กฟน
สายไฟฟ้ายังแยกย่อยออกไปเป็นแต่ละแบบดังนี้
สายไฟฟ้าแบบเปลือย ส่วนมากสายไฟฟ้าประเภทนี้จะใช้ภายนอกอาคาร
สายอลูมิเนียมตีเกลียวเปลือย (AAC Cable) 
สายอลูมิเนียมผสม (AAAC Cable) 
สายอลูมิเนียมแกนเหล็ก (ACSR Cable)
สายอลูมิเนียมตีเกลียวเปลือย (AAC Cable) 
สายอลูมิเนียมผสม (AAAC Cable) 
สายอลูมิเนียมแกนเหล็ก (ACSR Cable)
สายไฟฟ้าแบบหุ้ม สายไฟฟ้าประเภทนี้มีใช้ทั้งภายนอกและภายในอาคารทั่วๆไป 
สาย Partial Insulated Cable (PIC Cable) 
สาย Space Aerial Cable (SAC Cable) 
สาย Preassembly Aerial Cable 
สาย Cross-linked Polyethylene (XLPE Cable)
สายไฟฟ้าแรงต่ำ (Low Voltage Cable) เป็นสายไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านและอาคารทั่วไป
วีเอเอฟ (VAF Cable) 
ทีเอชดับเบิลยู (THW Cable) 
เอ็นวายวาย (NYY Cable) 
วีซีที (VCT Cable)
่นี่คือประเภทของสายไฟฟ้ามาตรฐานทั่วไป ที่เราพบเห็นและใช้อยู่ในปัจจุบัน

ประเภทยี่ห้อสายไฟฟ้า สายไฟฟ้าไทยยาซากิ(Thai Yazaki) สายไฟฟ้าบางกอกเคเบิ้ล (Bangkok Cable) สายไฟฟ้าเฟ้ลปส์ดอด์จ(PhelpsDodge Cable) สายไฟฟ้าฟลูเลอร์ (Fuhrer Cable) สายไฟฟ้าจรุงไทย(CTW Cable)


(ที่มา : รัตนาภรณ์ อิทธิไพสิฐพันธุ์ และคณะ. สมุดเสริมความรู้ ทักษะปฏิบัติ และแบบทดสอบตามจุดประสงค์ วิทยาศาสตร์ ว 306 ชั้นมัธยมศึกษาปี่ที่ 3. 2543. หน้า 6.)