มอเตอร์สำหรับงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ในประเทศไทย ส่วนใหญ่จะเป็นการนำเข้าจากต่างประเทศ ตามมาตรฐาน IEC (International Electrical Commission) ซึ่งมีมาตรฐานที่ค่อนข้างเหมือนกับ มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส ตาม มอก. ที่ 867-2532 ทำให้ผู้ใช้งาน หรือวิศวกรประเทศไทยเราเองมีความคุ้นเคยกับมาตรฐาน IEC มากกว่ามาตรฐานอื่น ๆ

ปัจจัยที่สำคัญในการเลือกใช้มอเตอร์อย่างหนึ่งคือ ความเหมาะสมกับสภาวะแวดล้อมที่จะนำไปใช้งาน ระดับการป้องกันก็ต้องเลือกให้เหมาะสม ทั้งการป้องกันอันตรายจากน้ำ หรือวัตถุจากภายนอก ทั้งฝุ่น และป้องกันการสัมผัสจากส่วนที่เคลื่อนที่ หรือที่เราคุ้นเคยกันดีคือ IP

มาตรฐานการป้องกันสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า

มาตรฐาน IEC นั้นมีมากมายหลายหมวดหมู่ ในที่นี้จะขอกล่าวถึงเฉพาะมาตรฐาน IEC 60034-5 Rotating Electrical Machines Part 5 Degree of Protection (IP code) Classification ตามมาตรฐาน IEC 34-5 ระดับการป้องกันสำหรับเครื่องจักรกลไฟฟ้ามีการออกแบบโดยมีรหัสแสดงที่อุปกรณ์ประกอบด้วยตัวอักษรสองตัวและตัวเลขสองตัว แต่ในบางกรณี อาจจะมีตัวอักษรเพิ่มเข้ามา IP (International Protection) เป็นตัวอักษรแสดงว่ามีระดับการป้องกันการสัมผัสจากคนหรือส่วนเคลื่อนที่และป้องกันการเข้าถึงของวัตถุและน้ำจากภายนอก

     0 ถึง 6              ตัวเลขหลักแรกบอกระดับการป้องกันจากการสัมผัสของคนหรือส่วนเคลื่อนที่และป้องกันการเข้าถึงของวัตถุภายนอก 

     0 ถึง 8              ตัวเลขหลักที่สองบอกระดับการป้องกันการเข้าถึงของน้ำ (ไม่รวมการป้องกันน้ำมัน) 

     W, S และ M   ตัวอักษรเพิ่มเติมบอกว่ามีระดับการป้องกันชนิดพิเศษ

มอเตอร์ IEC ที่มีการซื้อขายจะมีระดับการป้องกันดังนี้ :

ส่วนใหญ่วิศวกรไฟฟ้าบ้านเราจะทราบถึงข้อกำหนด และเข้าใจมาตรฐาน IP ค่อนข้างดี แต่น้อยคนนักที่จะเคยเห็นการทดสอบ IP ว่าเขาทำกันอย่างไร เพราะการทดสอบแบบนี้จะกระทำเพียงครั้งเดียวในแต่ละรุ่นหรือแต่ละแบบเท่านั้น และถือเป็นการทดสอบแบบพิเศษ (Type Test) และจะทำระหว่างการออกแบบรุ่นใหม่ ก่อนที่จะได้รับมาตรฐานต่อไปนี้ ลองไปดูการทดสอบการป้องกันน้ำและฝุ่น ของมอเตอร์ "Siemens"  High Voltage H-Compact  ตามมาตรฐาน IP 66 ว่าเขาทำกันอย่างไร

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วก่อนหน้านี้ว่า IP 66 หมายความว่า มอเตอร์สามารถป้องกันการสัมผัสที่ทำให้เป็นอันตรายต่อคนได้สมบูรณ์ ป้องกันการเข้าถึงจากฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์ และสามารถป้องกันน้ำฉีดจากปลายกระบอกที่มีความแรงมากได้ ดังนั้นมอเตอร์ IP 66 จึงสามารถนำไปใช้ทั้งภายใน และภายนอกได้

ตัวเลขหลักที่หนึ่งของ IP 6X หมายถึงมอเตอร์สามารถป้องกันการสัมผัสที่ทำให้เป็นอันตรายต่อคนได้สมบูรณ์ ป้องกันการเข้าถึงจากฝุ่นได้อย่างสมบูรณ์ การทดสอบการป้องกัน ตามมาตรฐาน IEC จะแบ่งออกเป็น ทดสอบฝุ่น และของแข็ง

การทดสอบการป้องกันฝุ่นต้องใช้เครื่องมือการทดสอบที่มีโครงสร้างพื้นฐาน เป็นไปตามรูปแสดงที่ 1 ซึ่งประกอบด้วย ถังเก็บผงฝุ่น (หมายเลข 6) ที่จะปล่อยผงฝุ่นให้ลงมาใกล้มอเตอร์ที่จะทำการทดสอบมากที่สุด ผงฝุ่นจะต้องถูกดักด้วยลวดตะแกรงมีขนาดไม่ใหญ่กว่า 75 µm เพื่อกรองผงฝุ่นให้มีขนาด 50 µm ขนาดของถังเก็บผงฝุ่น จะต้องมีขนาดเพียงพอที่จะทดสอบอุปกรณ์ไม่น้อยกว่า 2 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ของขนาดช่องทดสอบอุปกรณ์

สำหรับการทดสอบ IP 5X หรือ 6X ภายในตัวมอเตอร์ และกล่องต่อสายจะต้องทดสอบภายใต้แรงดันอากาศต่ำกว่าอากาศภายนอก 2 kPa (20 mbar) อันเป็นผลเนื่องมาจากพัดลมระบายความร้อน หรืออีกนัยหนึ่งสามารถทดสอบมอเตอร์ในขณะมอเตอร์หมุนจริงที่พิกัดความเร็วรอบก็ได้

ปริมาณลมและฝุ่นที่ใช้ในการทดสอบ จะต้องมีปริมาณหมุนเวียนติดต่อรวมกันอย่างน้อย 80 เท่าของปริมาณลมที่ใช้ในการระบายความร้อนด้านนอกตัวมอเตอร์ โดยระยะเวลาการทดสอบไม่น้อยกว่า 8 ชั่วโมง

อุปกรณ์อื่น ๆ ที่ไม่สามารถทำรวมไปกับมอเตอร์ได้ สามารถอนุโลมให้ทำการทดสอบแยกได้ เช่น กล่องต่อสาย ห้องสลิปริง ข้อต่อต่าง ๆ เป็นต้น ในกรณีนี้จะต้องทดสอบด้วยปริมาณลมและเวลาอย่างน้อยต้องเท่ากับขนาดของการทดสอบมอเตอร์

สำหรับตัวเลขหลักที่หนึ่งของ IP 6X ยังต้องทำการทดสอบความสามารถ ในการป้องกันการสัมผัสเข้าถึง ที่จะทำให้เป็นอันตรายต่อคนได้อย่างสมบูรณ์ เรียกว่า Wire Test ถ้ามอเตอร์สามารถหมุนได้ ให้ทดสอบในขณะที่มอเตอร์หมุนที่พิกัดความเร็วรอบ โดยใช้ลวดเหล็กแข็งมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1 มม. กดด้วยแรงดัน 1 นิวตัน (0.9 นิวตัน ถึง 1.1 นิวตัน) โดยปลายของลวดจะต้องมีปลายแหลม กดถูกต้องตามมุมที่ทำการทดสอบตามมาตรฐาน IP การทดสอบจะผ่านได้เมื่อ ลวดเหล็กไม่สามารถสอดใส่เข้าไปภายในมอเตอร์ได้

ตัวเลขหลักที่สองของ IP ตามมาตรฐาน IEC หมายถึงการป้องกันน้ำ หรือของเหลว เข้ามอเตอร์ ไม่ว่าจะเป็นการป้องกันน้ำสเปรย์, น้ำสาด หรือน้ำฉีดด้วยแรงดัน (ไม่รวมน้ำมัน)

การทดสอบนี้จะใช้น้ำสะอาดในการทดสอบ ระหว่างการทดสอบ สามารถอนุโลมให้มีการกลั่นตัวของหยดน้ำได้บ้าง ถ้าหากเป็นไปได้ให้ทำการทดสอบในขณะที่มอเตอร์หมุนที่พิกัดความเร็วรอบ

การทดสอบจะกระทำโดยการฉีดน้ำด้วยแรงดันจากเครื่องทดสอบในทุกทิศทาง ดังรูปที่ 4 โดยฉีดจากเครื่องทดสอบ และหัวฉีดมาตรฐานที่ผ่านการทดสอบตามแพตเทอร์น ตามมุมองศาที่ทำการทดสอบโดยรอบ

หลังจากนั้นทำการทดสอบโดยการฉีดน้ำด้วยแรงดันหัวฉีด ดังรูปที่ 5 โดยฉีดจากหัวฉีดตามมาตรฐานที่ผ่านการทดสอบ โดยมีเงื่อนไขดังต่อไปนี้

                  -      ขนาดภายในของหัวฉีด มีขนาดประมาณ 12.5 มม.

-      ปริมาณน้ำ 95-105 ลิตร ต่อนาที ที่แรงดันน้ำ ณ ตำแหน่งหัวฉีดประมาณ 100 kPa (1 bar)

-      ระยะเวลาการฉีดน้ำ 1 นาที ต่อ 1 ตารางเมตร ของปริมาณพื้นที่ผิวทั้งหมดของมอเตอร์ โดยมีระยะการทดสอบไม่น้อยกว่า 3 นาที

-      ระยะห่างจากพื้นผิวมอเตอร์ถึงหัวฉีดน้ำประมาณ 3 เมตร  ดังรูปที่ 5

หลังจากทำการทดสอบทั้งสองอย่างแล้ว ให้นำมอเตอร์ไปถอดเพื่อตรวจสอบการป้องกันตามระดับมาตรฐานที่ต้องการทดสอบว่าผ่านหรือไม่ ในกรณีที่ทำการทดสอบขณะมอเตอร์ไม่ได้หมุน มอเตอร์จะต้องทำการหมุนที่พิกัดแรงดัน และที่ความเร็วรอบพิกัดไม่มีโหลดอย่างน้อย 15 นาที ก่อนจะทำการเปิดเพื่อทำการตรวจสอบ ปริมาณน้ำที่ตรวจพบหลังจากเปิดดูในตัวมอเตอร์ อาจจะมีการกลั่นตัวของหยดน้ำได้ แต่ต้องไม่มีปริมาณมากพอที่จะทำให้มอเตอร์มีปัญหาจากการใช้งานได้ ขดลวดหรือชิ้นส่วนที่ต่อโดยตรงกับไฟฟ้าที่ไม่ได้ออกแบบมาสำหรับเปียกน้ำ จะต้องไม่ตรวจพบปริมาณหยดน้ำ จึงจะสามารถยอมรับได้ ดังรูปที่ 6

ภายในอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น กล่องต่อสาย หรือภายในตลับลูกปืนจะต้องไม่มีทั้งฝุ่น และน้ำ ดังแสดงในรูปที่ 6 ด้านล่าง จากรูปแสดง "Siemens" HV motor H-Compact ได้ผ่านการทดสอบ IP 66 ตามมาตรฐาน IEC 60034-5/1991, IEC 529/1989, DIN 40050/7.80, DIN/VDE 0530 T5/4.88 และมาตรฐาน EN 60034 T5/4.88