// บทที่ 17.3 · ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่บ้าน · Portable Charger (Mode 2)

ชาร์จช้าด้วยไฟบ้าน (Mode 2): สายชาร์จพกพา เต้ารับ 16 A กระแสที่ปลอดภัย และความร้อนที่ปลั๊ก

สายชาร์จที่มากับรถ (บางคนเรียกสายชาร์จฉุกเฉิน) เสียบเต้ารับบ้านได้ทันที ไม่ต้องติดตั้งอะไร เหมาะกับคนขับวันละไม่มาก แต่เต้ารับบ้านออกแบบมาสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่เปิด-ปิดเป็นพัก ๆ ไม่ใช่โหลด 10–16 A ต่อเนื่อง 8–15 ชั่วโมง หน้านี้อธิบายฟิสิกส์ของความร้อน และวิธีเลือกกระแสให้ปลอดภัย

เขียนโดย อาจารย์มดอัปเดต 13 ต.ค. 2569

ตรวจวงจรของคุณ กล่องควบคุมทำอะไร ทำไมปลั๊กไหม้ เต้ารับที่เหมาะ กฎ 10 ข้อ

สรุปใน 30 วินาที

กำลัง ≈ 230 × I: 8 A = 1.8 kW · 10 A = 2.3 kW · 13 A = 3.0 kW · 16 A = 3.7 kW
โหลดต่อเนื่องไม่ควรเกิน 80 % ของพิกัดเต้ารับ → เต้ารับ 16 A ใช้ ≤ 12.8 A (แนะนำ 10 A)
ความร้อนที่หน้าสัมผัส = I²R: ลด 16 → 10 A ความร้อนเหลือ 39 %
วงจรเฉพาะ สาย ≥ 2.5 mm² มีสายดิน ห้ามสายพ่วง ห้ามปลั๊กแปลง

ข้างในกล่องควบคุมของสายชาร์จพกพา (ICCB) พื้นฐาน

กล่องกลางสายเรียกว่า IC-CPD หรือ ICCB (In-Cable Control and Protection Device ตาม IEC 62752) มันคือวอลล์บ็อกซ์ขนาดเล็กที่พกได้ ทำงานเหมือน Mode 3 ทุกอย่าง ยกเว้นต้นทางเป็นเต้ารับ

RCD ในตัว ตัดเมื่อกระแสรั่ว AC 30 mA และส่วนใหญ่ตรวจ DC 6 mA ด้วย
ตรวจสายดิน และบางรุ่นตรวจว่าขั้วสาย L-N สลับ
ส่งสัญญาณ Control Pilot บอกรถว่าดึงได้กี่แอมป์ (ปุ่มเลือก 8/10/13/16 A คือการเปลี่ยน duty cycle — W2)
รีเลย์ ต่อไฟเข้ารถเมื่อทุกอย่างพร้อม
เซนเซอร์อุณหภูมิในปลั๊ก (รุ่นดี) ลดกระแสหรือหยุดเมื่อปลั๊กร้อน — คุณสมบัติที่ควรเลือก

ตั้งกระแสเท่าไร: กฎ 80 % ของโหลดต่อเนื่อง พื้นฐาน

M1 Mode 2 charging power กำลังของสายชาร์จพกพา

P = V\,I \qquad 230 \times \{8,10,13,16\} = \{1.84,\ 2.30,\ 2.99,\ 3.68\}\ \text{kW}

M2 Continuous-load rule โหลดต่อเนื่องไม่เกิน 80 % ของพิกัด

I_{EV} \le 0.8\,I_{socket} \quad\Longleftrightarrow\quad 1.25\,I_{EV} \le I_{socket},\ I_{breaker},\ I_{cable}

โหลดที่ทำงานต่อเนื่องตั้งแต่ 3 ชั่วโมงขึ้นไปถือเป็น โหลดต่อเนื่อง อุปกรณ์ทุกตัวในเส้นทางต้องรับ 125 % ของกระแส เพราะพิกัดของเต้ารับและเบรกเกอร์ทดสอบในสภาพที่อุณหภูมิไม่สะสมนานขนาดนั้น

ตัวอย่าง M-1

เต้ารับ 16 A ตั้งได้สูงสุดเท่าไร

M2: $I_{EV} \le 0.8 \times 16 = 12.8\ \text{A}$ → ปุ่ม 16 A ไม่ผ่าน ใช้ 10 หรือ 13 A ได้
ถ้าวงจรเดินสาย 2.5 mm² (รับได้ 18 A เมื่อร้อยท่อ) และเบรกเกอร์ 16 A: $1.25 \times 10 = 12.5 \le 16 \le 18$ ✓
ที่ 13 A: $1.25 \times 13 = 16.3$ A — ชนพิกัดพอดี ใช้ได้ถ้าเต้ารับและปลั๊กสภาพดีมาก จึงแนะนำ 10 A สำหรับการใช้ทุกคืน

ทำไมปลั๊กไหม้: ฟิสิกส์ของความร้อนที่หน้าสัมผัส กลาง

ไฟไหม้จากการชาร์จด้วยเต้ารับบ้านเกือบทั้งหมดไม่ได้เริ่มจากสายในผนัง แต่เริ่มที่ จุดสัมผัส ระหว่างขาปลั๊กกับสปริงในเต้ารับ พื้นที่สัมผัสจริงเล็กมาก ถ้ามีสนิม ฝุ่น หรือสปริงล้า ความต้านทานเพิ่มจากไม่กี่ mΩ เป็นหลายสิบ mΩ

M3 Contact heating ความร้อนที่หน้าสัมผัส

P_{c} = I^2 R_c \qquad \frac{P_c(I_2)}{P_c(I_1)} = \left(\frac{I_2}{I_1}\right)^2

M4 Temperature rise อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นในสภาวะคงตัว

\Delta T = P_c\,R_{th} \qquad R_{th}\ \text{ของปลั๊กพลาสติก} \approx 5\text{–}15\ ^\circ\text{C/W}

ปัญหาคือ วงจรป้อนกลับเชิงบวก: หน้าสัมผัสร้อน → โลหะออกซิไดซ์และสปริงอ่อนตัว → $R_c$ เพิ่ม → ร้อนขึ้นอีก จนพลาสติกละลายและเกิดอาร์ก ทั้งหมดนี้เกิดขึ้นโดยกระแสไม่เกินพิกัดเบรกเกอร์ เบรกเกอร์จึงไม่ตัด และ RCD ก็ไม่ตัดเพราะไม่มีไฟรั่ว

ตัวอย่าง M-2

เต้ารับใหม่กับเต้ารับเก่าหลวม

เต้ารับใหม่ $R_c \approx 5\ \text{m}\Omega$ ที่ 10 A: M3 $P_c = 10^2(0.005) = 0.5\ \text{W}$ → M4 $\Delta T \approx 0.5 \times 10 = 5$ °C สบาย
เต้ารับเก่า $R_c \approx 30\ \text{m}\Omega$ ที่ 16 A: $P_c = 16^2(0.030) = 7.7\ \text{W}$ → $\Delta T \approx 77$ °C บวกอุณหภูมิห้อง 35 °C = 112 °C พลาสติก PC/PA เริ่มเสียรูป
เต้ารับเก่าเดิมแต่ลดเป็น 10 A: $P_c = 3.0$ W ( $=(10/16)^2 = 39\,\%$ ) → $\Delta T \approx 30$ °C — ยังอุ่น แต่ควรเปลี่ยนเต้ารับ

แรงดันตกและความร้อนในสาย กลาง

M5 Single-phase voltage drop แรงดันตกในสาย 1 เฟส (ไป-กลับ)

\Delta V = I\,\frac{2\,\rho\,L}{A} \qquad \rho_{Cu,70^\circ\text{C}} \approx 0.0206\ \Omega\,\text{mm}^2/\text{m}

M6 Cable loss การสูญเสียในสาย

P_{loss} = I^2\,\frac{2\,\rho\,L}{A} = I\,\Delta V

ตัวอย่าง M-3

วงจรเต้ารับ 20 m สาย 2.5 mm² ชาร์จ 10 A

$R_{loop} = 2(0.0206)(20)/2.5 = 0.330\ \Omega$
M5: $\Delta V = 10 \times 0.330 = 3.3\ \text{V} = 1.44\,\%$ ของ 230 V ✓ (เกณฑ์ทั่วไป ≤ 3–5 % รวมทั้งระบบ)
M6: $P_{loss} = 10 \times 3.3 = 33\ \text{W}$ กระจายตลอดสาย 40 m ไม่เป็นอันตราย แต่คิดเป็น 1.4 % ของพลังงานที่ซื้อ
เวลาชาร์จ 30 kWh: $30/(2.3 \times 0.86) = 15.2$ ชม. — ขับวันละ 40 km (6 kWh) ใช้แค่ 3 ชม.

เครื่องคำนวณ: ตรวจวงจรสายชาร์จพกพาของคุณ

เต้ารับแบบไหนเหมาะกับการชาร์จทุกวัน พื้นฐาน

เต้ารับ	ข้อดี	ข้อควรระวัง
เต้ารับบ้าน 3 ขา (มอก. 166) ติดตั้งใหม่ วงจรเฉพาะ	ใช้หัวปลั๊กที่มากับรถได้ทันที ค่าติดตั้งต่ำ	เลือกยี่ห้อที่ได้มาตรฐาน ใช้ 10 A เปลี่ยนทุกไม่กี่ปีถ้าใช้หนัก
เต้ารับอุตสาหกรรม IEC 60309 (CEE) 16 A สีน้ำเงิน	หน้าสัมผัสใหญ่ ล็อกแน่น ทนโหลดต่อเนื่อง กันน้ำ IP44/IP67	ต้องใช้หัวปลั๊กแบบเดียวกันจากผู้ผลิตสายชาร์จ
เต้ารับในตู้ภายนอก IP44 ขึ้นไป	ชาร์จกลางแจ้งได้	อย่าวางกล่อง ICCB จุ่มน้ำขัง แขวนให้สูง
เต้ารับเก่าในโรงรถที่ใช้ร่วมกับปั๊มน้ำ/เครื่องมือ	—	ไม่เหมาะ: วงจรร่วมเกินพิกัดได้ ตรวจไม่ได้ว่าสายดินดี

กฎ 10 ข้อสำหรับชาร์จด้วยไฟบ้าน

ใช้สายชาร์จที่มากับรถหรือที่ได้มาตรฐาน IEC 62752 เท่านั้น
วงจรเฉพาะจากตู้ไฟ เบรกเกอร์ 16 A สาย 2.5 mm² ขึ้นไป (ระยะไกลใช้ 4 mm²)
มีสายดินต่อถึงหลักดิน และวงจรมี RCD 30 mA
ตั้งกระแส 10 A สำหรับการใช้ประจำ (13 A ได้เมื่อเต้ารับและปลั๊กสภาพดีมาก)
ห้ามสายพ่วง ปลั๊กแปลง ปลั๊กสามทาง และม้วนสายไว้
เสียบให้สุด ปลั๊กไม่โยกคลอน กล่อง ICCB ไม่แขวนถ่วงปลั๊ก
30 นาทีแรกของการใช้งานครั้งแรก คลำปลั๊ก: อุ่นได้ ร้อนจนจับนานไม่ได้ = หยุดใช้
เห็นรอยไหม้ คราบดำ กลิ่นพลาสติก เปลี่ยนเต้ารับทันที
ไม่ชาร์จพร้อมกับเครื่องทำน้ำอุ่นหรือแอร์ที่อยู่วงจรเดียวกัน
ถ้าชาร์จทุกวันและขับเกิน 60–80 km/วัน พิจารณา วอลล์บ็อกซ์

คำถามที่พบบ่อย

สายชาร์จพกพาควรตั้งกี่แอมป์?

สำหรับเต้ารับ 16 A ที่ใช้ชาร์จต่อเนื่องข้ามคืน ควรตั้งไม่เกิน 10–13 A (ไม่เกิน 80 % ของพิกัดเต้ารับ) และวงจรนั้นควรเป็นวงจรเฉพาะ สาย 2.5 mm² ขึ้นไป มีสายดิน ถ้าเต้ารับเก่า หลวม หรือไม่แน่ใจ ให้ตั้ง 8–10 A และคลำดูความร้อนที่ปลั๊กหลังชาร์จ 30 นาทีแรก

ทำไมปลั๊กชาร์จรถไหม้ทั้งที่เบรกเกอร์ไม่ตัด?

เบรกเกอร์ตัดเมื่อกระแสเกิน แต่ปลั๊กไหม้เพราะความร้อนเฉพาะจุดที่หน้าสัมผัสซึ่งมีความต้านทานสูงจากขาหลวม สนิม หรือสปริงล้า ความร้อนเท่ากับ I²R เช่น 16 A กับหน้าสัมผัส 30 mΩ ร้อน 7.7 W ในพื้นที่เล็ก ๆ ต่อเนื่องหลายชั่วโมงจนพลาสติกละลาย เบรกเกอร์มองไม่เห็นความร้อนนี้

ใช้สายพ่วงหรือปลั๊กสามตาชาร์จรถได้ไหม?

ไม่ควรเด็ดขาด สายพ่วงและปลั๊กแปลงเพิ่มจุดสัมผัสที่ร้อนได้ มักใช้สายเล็ก ไม่ได้ออกแบบให้รับกระแสสูงต่อเนื่องหลายชั่วโมง และบางชนิดไม่มีสายดินต่อถึง ทำให้ระบบป้องกันไฟรั่วของสายชาร์จทำงานผิดพลาด คู่มือรถทุกยี่ห้อห้ามไว้