ไฟฟ้าสาร ปีที่ 18 ฉบับที่ 5 พ.ย.-ธ.ค.54

นพดา ธรอจฉรยกล ผประพนธนพดา ธรอจฉรยกล ผประพนธ

ภมพล ภมพลง ทงประเทศอดลยเดช ศนยรวมใจ ไทยทงผองทรงเปนทง นกพฒนา นกปกครองทวแหลมทอง ซองศรทธา จอมราชน

วนทหา ธนวา มาบรรจบแปดสบส พรรษาครบ เฉลมขวญวอนเทพไท คมภยองค ธ ทรงธรรม

ตราบนรนดร ขอพระองค ทรงพระเจรญ

ดวยเกลาดวยกระหมอมขอเดชะขาพระพทธเจา คณะกรรมการสาขาวศวกรรมไฟฟาวศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ

ไฟฟาสาร



ส า ร บ ญ

ปท 18 ฉบบท 5 พฤศจกายน - ธนวาคม 2554E-mail : [email protected], [email protected]

ความคดเหนและบทความตาง ๆ ในนตยสารไฟฟาสารเปนความคดเหนสวนตวของผเขยน ไมมสวนผกพนกบวศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ

สมภาษณพเศษ10 พชย นรพทะพนธ รมว.พลงงาน ผลกดนไทยเปนศนยกลางพลงงานของอาเซยนมาตรฐานและความปลอดภย13 ขยายความมาตรฐานการตดตงทางไฟฟาสาหรบประเทศไทย บทท 3 (ตอนท 2) : นายลอชย ทองนล18 การตดตงระบบไฟฟาในสระวายนาและอางนาพ (ตอนท 1) : รศ.ธนบรณ ศศภานเดช24 อปกรณตรวจจบควนชนดจดแบบใชสารกมมนตรงส เปนอนตรายหรอไม : นายมงคล วสทธใจ28 การปฏบตงานของชางไฟฟาทปลอดภย : ผศ.ถาวร อมตกตตไฟฟากาลงและอเลกทรอนกสกาลง33 มาตรฐานการทดสอบอารกภายใน (ตอนท 3) : น.ส.นพดา ธรอจฉรยกล38 กรณศกษา การประเมนสมรรถนะระบบปองกนฟาผาสาหรบสายจาหนาย : ดร.นาตยา คลายเรอง และ น.ส.เทพกญญา ขตแสง44 กรณศกษาเชงเปรยบเทยบการใชงานลกถวยฉนวนไฟฟาแบบแทงชนด Line post type และ Pin post type : นายกตตกร มณสวางไฟฟาสอสารและคอมพวเตอร50 เทคโนโลยการสอสารไรสายผานแสง : นายธนากร ฆองเดช55 เทคโนโลยโครงขายเชอมตอปลายทางสาหรบการเขาถงอนเทอรเนต : นายวนย สงขแกว60 การวดประสทธผลการใชพลงงานในดาตาเซนเตอร : นายปราการ กาญจนวตพลงงาน63 การพฒนาและใชงานระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบรวมแสง (Concentrating Photovoltaic : CPV) (ตอนท 2) : นายศภกร แสงศรธรเทคโนโลยและนวตกรรม66 การออกแบบสรางอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท : ดร.สารวย สงขสะอาด80 โครงขายไฟฟาอจฉรยะ : แผนทนาทางของ กฟภ. (ตอนท 1) : นายธงชย มนวล85 ผลกระทบของรถยนตพลงงานไฟฟาตอระบบโครงขายไฟฟา : ดร.ประดษฐ เฟองฟปกณกะ91 Friends With Benefits : น.ส.นพดา ธรอจฉรยกล93 ศพทวศวกรรมนาร : อาจารยเตชทต บรณะอศวกล95 ขาวประชาสมพนธ

10

18

55

60

85



สวสดครบทานผอาน นตยสารไฟฟาสารฉบบนเปนฉบบประจาเดอน พ.ย.-ธ.ค. 2554 ซงเปนฉบบสดทายของป พ.ศ. 2554 แลวนะครบ ปนมเรองทนายนดเปนอยางยง เพราะเปนปทพระบาทสมเดจพระปรมนทรมหาภมพลอดลยเดช มพระชนมพรรษา 84 พรรษา หรอมพระชนมพรรษาครบ 7 รอบ ซงผมคดวาเปนขาวดทสดของพสกนกรชาวไทยทกคน

สวนเรองทนาเปนหวงคอเรองสถานการณนาทวม ซงอาจถอไดวาเปนครงทรนแรงมากครงหนงในชวงหลายสบปทผานมา มผคน บรษท หางราน และหนวยงานทไดรบผลกระทบเปนจานวนมาก มมลคาความเสยหายนบแสนลานบาท ในสวนของระบบสาธารณปโภคพนฐานกไดรบความเสยหายเปนจานวนมากเชนกน ทงถนนหนทางและระบบไฟฟาตาง ๆ จากเหตการณ

ครงนผมหวงวาพวกเราไดมการเรยนรและแกไขในสงทผดพลาดในการวางแผนออกแบบ แลวนามาพจารณาหาทางปองกนความเสยหายจากภยธรรมชาตตาง ๆ ทอาจเกดขนไดในอนาคต หากเกดนาทวมขนอกในอนาคตคงจะลดความเสยหายและลดจานวนผเสยชวตจากภยนาทวมลงได โดยเฉพาะปญหาไฟดดในชวงนาทวม ซงคงจะมวธหรอมาตรการทเหมาะสมตอไป อนงหากนาลดลงแลวสาหรบพวกเราทเปนวศวกรไฟฟา ผมหวงวาจะไดมโอกาสใหคาแนะนาทถกตองในการตรวจสอบระบบ ซอมแซมอปกรณหรอระบบทชารดเสยหายกอนจะจายไฟจรงกลบเขาสระบบ เพอปองกนอนตรายและการชารดเสยหายเพมเตมตอไป

สาหรบนตยสารฉบบน กองบรรณาธการไดสมภาษณ คณพชย นรพทะพนธ รฐมนตรวาการกระทรวงพลงงาน สมภาษณพเศษทานในดานนโยบายการสงเสรมพลงงานทดแทน รวมถงความรวมมอดานพลงงานในภมภาคอาเซยน ซงมเนอหานาสนใจเปนอยางยง และนอกจากนกยงมบทความวชาการหลายบทความทนาสนใจเหมอนฉบบทผาน ๆ มา สาหรบฉบบนบทความทนาสนใจ เชน การตดตงระบบไฟฟาในสระวายนาและอางนาพ (ตอนท 1), การปฏบตงานของชางไฟฟาทปลอดภย, อปกรณตรวจจบควนชนดจดแบบใชสารกมมนตรงส เปนอนตรายหรอไม, กรณศกษา การประเมนสมรรถนะระบบปองกนฟาผาสาหรบสายจาหนาย, กรณศกษาเชงเปรยบเทยบการใชงานลกถวยฉนวนไฟฟาแบบแทงชนด Line post type และ Pin post type, เทคโนโลยการสอสารไรสายผานแสง, เทคโนโลยโครงขายเชอมตอปลายทางสาหรบการเขาถงอนเทอรเนต, การออกแบบสรางอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท, ผลกระทบของรถยนตพลงงานไฟฟาตอระบบโครงขายไฟฟา และผลกระทบของรถยนตพลงงานไฟฟาตอระบบโครงขายไฟฟา ซงนอกจากบทความทกลาวขางตนนแลวยงมบทความอนทนาสนใจอกหลายบทความใหทกทานไดตดตามกนเชนเคยครบ

ในโอกาสนผมขออนญาตแกไขความผดพลาดบางประการในการตพมพนตยสารไฟฟาสาร ฉบบเดอนกรกฎาคม-สงหาคม 2554 ในบทความ “เครองทดสอบสายดนฝมอคนไทย” หนา 32-33 มการระบขอมลผดพลาด ชอสงประดษฐทถกตอง คอ “เครองตรวจสอบขวเตารบชนดมสายดน” และรางวลทไดรบจากสานกงานคณะกรรมการวจยแหงชาต ชอรางวล คอ “รางวลสภาวจยแหงชาต: รางวลผลงานประดษฐคดคน ประจาป 2554: รางวลประกาศเกยรตคณ สาขาวศวกรรมศาสตรและอตสาหกรรมวจย” นอกจากนมผอานทานหนงไดแจงทางกองบรรณาธการวา ในนตยสารฉบบเดอนกนยายน-ตลาคม 2554 ในบทความ “TRANSFORMER” หนาท 87 นนทางผเขยนใชภาพทไมเหมาะสมเปนการลบหลศาสนา ในการนกองบรรณาธการขอชแจงวา ภาพทใชเปนภาพโปสเตอรของภาพยนตรเรอง Transformers จากลงก http://www.tattoodonkey.com/transformers-3-movie-poster-bay39s-dark/soundonsight.org*wp-content*uploads*2011*05*transformers31.jpg ซงผเขยนไมไดมเจตนาแอบแฝงอนใดในทางลบหลศาสนาใด ๆ ทงสน ซงบทความนเปนบทความทมวตถประสงคเพอนาเสนอขอมลวชาการแทรกในสาระบนเทง ซงเปนคอลมนประจาของนตยสาร เพอจะใหผอานไดรสกผอนคลายจากเนอหาบทความในหมวดอน ๆ ทมเนอหาวชาการอยางเขมขนครบ

อนงหากทานผอานทานใดมขอแนะนาหรอตชมใด ๆ แกกองบรรณาธการ ทานสามารถมสวนรวมกบเราไดโดยสงเขามาทางไปรษณย หรอท Email: [email protected] และหากทานสนใจจะอานบทความในรปแบบ E-Magazine ซงเปนรปแบบ 4 ส ทกหนา ทานสามารถตดตามไดท http://www.eit.or.th/smf/index.php?board=13.0 หวงวาจะชวยเอออานวยใหทานผอานสามารถตดตามบทความไดสะดวกมากยงขน สดทายนผมขอขอบคณผสนบสนนนตยสาร “ไฟฟาสาร” ทกทานทใหความอปการะดวยดเสมอมาและขอใหกจการของทานมความเจรญรงเรองขนไปเรอย ๆ ครบ

สวสดครบ ดร.ประดษฐ เฟองฟ

บ ท บ ร ร ณ า ธ ก า ร




เจาของ : สาขาวศวกรรมไฟฟา สมาคมวศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ487 รามคาแหง 39 (ซอยวดเทพลลา) ถนนรามคาแหง แขวงวงทองหลาง เขตวงทองหลาง กรงเทพฯ 10310โทรศพท 0 2319 2410-13 โทรสาร 0 2319 2710-11 http://www.eit.or.th e-mail : [email protected]

คณะกรรมการทปรกษาฯพณฯ พลอากาศเอก กาธน สนธวานนท

ศ.ดร.บญรอด บณฑสนตศ.อรณ ชยเสร

รศ.ดร.ณรงค อยถนอมรศ.ดร.ไกรวฒ เกยรตโกมลรศ.ดร.ตอตระกล ยมนาคดร.การญ จนทรางศนายเรองศกด วชรพงศพล.ท.ราเมศร ดารามาศนายอานวย กาญจโนภาศ

คณะกรรมการอานวยการ วสท. นายสวฒน เชาวปรชา นายก นายไกร ตงสงา อปนายกคนท 1

จนทรเจนจบ, อาจารยสพฒน เพงมาก, นายประสทธ เหมวราพรชย, นายไชยวธ ชวะสทโธ, นายปราการ กาญจนวต, นายพงษศกด หาญบญญานนท, รศ.ศล บรรจงจตร, รศ.ธนบรณ ศศภานเดช, นายเกยรต อชรพงศ, นายพชญะ จนทรานวฒน, นายเชดศกด วทราภรณ, ดร.ธงชย มนวล, นายโสภณ สกขโกศล, นายทวป อศวแสงทอง, นายชาญณรงค สอนดษฐ, นายธนะศกด ไชยเวช

ประธานกรรมการนายลอชย ทองนล

รองประธานกรรมการนายสกจ เกยรตบญศรนายบญมาก สมทธลลา

กรรมการ ผศ.ถาวร อมตกตต กรรมการ ดร.เจน ศรวฒนะธรรมา กรรมการ นายสมศกด วฒนศรมงคล กรรมการ นายพงศศกด ธรรมบวร กรรมการ นายกตตพงษ วระโพธประสทธ กรรมการ นายสธ ปนไพสฐ กรรมการ ดร.ประดษฐ เฟองฟ กรรมการ นายกตตศกด วรรณแกว กรรมการ นายสจ คอประเสรฐศกด กรรมการ นายภาณวฒน วงศาโรจน กรรมการ นายเตชทต บรณะอศวกล กรรมการและเลขานการ น.ส.นพดา ธรอจฉรยกล กรรมการและผชวยเลขานการ

คณะทางานกองบรรณาธการนตยสารไฟฟาสาร

คณะทปรกษานายลอชย ทองนล, นายปราการ กาญจนวต, ผศ.ดร.วชระ จงบร, นายยงยทธ รตนโอภาส, นายสนธยา อศวชาญชยสกล, นายศภกจ บญศร

บรรณาธการดร.ประดษฐ เฟองฟ

กองบรรณาธการผศ.ถาวร อมตกตต, นายมงคล วสทธใจ, นายชาญณรงค สอนดษฐ, นายววฒน อมรนมตร, นายสเมธ อกษรกตต, ดร.ธงชย มนวล, ผศ.ดร.ปฐมทศน จระเดชะ, ดร.อศวน ราชกรม, นายบญถน เอมยานยาว, นายเตชทต บรณะอศวกล, นายกตตศกด วรรณแกว, อาจารยธวชชย ชยาวนช, นายมนส อรณวฒนาพร. นายประดษฐพงษ สขสรถาวรกล, นายจรญ อทยวนชวฒนา, น.ส.เทพกญญา ขตแสง, น.ส.นพดา ธรอจฉรยกล

ฝายโฆษณานายประกต สทธชย

จดทาโดยบรษท ไดเรคชน แพลน จากด539/2 อาคารมหานครยบซม ชน 22 A

ถนนศรอยธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทว กรงเทพฯ 10400โทร. 0 2247 2330, 0 2247 2339, 0 2642 5243, 0 2642 5241

(ฝายโฆษณา ตอ 112-113) โทรสาร 0 2247 2363www.DIRECTIONPLAN.org E-mail : [email protected]

รศ.ดร.หรรษา วฒนานกจ อปนายกคนท 2 ศ.ดร.ตอกล กาญจนาลย อปนายกคนท 3 นายธเนศ วระศร เลขาธการ นายทศพร ศรเอยม เหรญญก นายพชญะ จนทรานวฒน นายทะเบยน นายธรธร ธาราไชย ประชาสมพนธ รศ.ดร.วนชย เทพรกษ โฆษก รศ.ดร.วชย กจวทวรเวทย สาราณยกร นายชชวาลย คณคาช ประธานกรรมการสทธและจรรยาบรรณ รศ.ดร.อมร พมานมาศ ประธานกรรมการโครงการ ผศ.ดร.วรรณสร พนธอไร ประธานสมาชกสมพนธ ดร.ชวลต ทสยากร ปฏคม รศ.ดร.พชย ปมาณกบตร ประธานกรรมการตางประเทศ นายชลต วชรสนธ ประธานกรรมการสวสดการ รศ.ดร.ทวป ชยสมภพ กรรมการกลาง 1 นายนนนาท ไชยธรภญโญ กรรมการกลาง 2 นายประสทธ เหมวราพรชย ประธานวศวกรอาวโส นางอญชล ชวนชย ประธานวศวกรหญง ดร.ประวณ ชมปรดา ประธานยววศวกร รศ.ดร.สชชวร สวรรณสวสด ประธานสาขาวศวกรรมโยธา นายลอชย ทองนล ประธานสาขาวศวกรรมไฟฟา นายจกรพนธ ภวงคะรตน ประธานสาขาวศวกรรมเครองกล รศ.ดารงค ทวแสงสกลไทย ประธานสาขาวศวกรรมอตสาหการ รศ.ดร.ขวญชย ลเผาพนธ ประธานสาขาวศวกรรมเหมองแร โลหการ และปโตรเลยม นายเยยม จนทรประสทธ ประธานสาขาวศวกรรมเคม ผศ.ยทธนา มหจฉรยวงศ ประธานสาขาวศวกรรมสงแวดลอม ผศ.ดร.กอเกยรต บญชกศล ประธานสาขาวศวกรรมยานยนต นายกมโชค ใบแยม ประธานสาขาวศวกรรมคอมพวเตอร รศ.ดร.เสรมเกยรต จอมจนทรยอง ประธานสาขาภาคเหนอ 1 รศ.วชย ฤกษภรทต ประธานสาขาภาคเหนอ 2 รศ.ดร.สมนก ธระกลพศทธ ประธานสาขาภาคตะวนออกเฉยงเหนอ 1 ผศ.ดร.สงวน วงษชวลตกล ประธานสาขาภาคตะวนออกเฉยงเหนอ 2 รศ.ดร.จรญ บญกาญจน ประธานสาขาภาคใต

รายนามคณะกรรมการสาขาวศวกรรมไฟฟา วสท. 2554-2556

ทปรกษานายอาทร สนสวสด, ดร.ประศาสน จนทราทพย, นายเกษม กหลาบแกว, ผศ.ประสทธ พทยพฒน, นายโสภณ ศลาพนธ, นายภเธยร พงษพทยาภา, นายอทศ


10

สมภาษณพเศษ

Interview

พชย นรพทะพนธพชย นรพทะพนธรมว.พลงงานรมว.พลงงานผลกดนไทยเปนศนยกลางผลกดนไทยเปนศนยกลางพลงงานของอาเซยนพลงงานของอาเซยน

เมอ นายพชย นรพทะพนธ มาดารงตาแหนงรฐมนตรว าการ กระทรวงพลงงาน ถอเปนชวงเวลา ท ท า ท า ย เพ ร า ะ เ ร อ ง พล ง ง า น กาลงเปนทสนใจของผคนในวงกวางวา ผกมบงเหยนดานพลงงานของประเทศ จะนาพาพลงงานของประเทศไปในทศทางใด เปนสงทประชาชนอยากรและตองการคาตอบ นตยสารไฟฟาสาร มคาตอบจากรฐมนตรวาการกระทรวงพล ง งาน บทสมภาษณ พ เศษ น คงชวยใหเราเขาใจทศทางพลงงานของประเทศนบจากนไปไดดยงขน

ลอยตว LPG ดนราคาใกลเคยง เพอนบาน

น า ย พ ช ย น ร พ ท ะ พ น ธ รฐมนตรว าการกระทรวงพลงงาน เปดเผยถงนโยบายดานพลงงานของรฐบาลวา นอกจากดาเนนการตามนโยบายเดมทไดดาเนนการมาแลว ยงมนโยบายระยะสน ซงอนดบแรก คอการช วยเหลอประชาชนด วยการชะลอการเกบเงนเข ากองทนนามนเชอเพลง ขนตอนตอไปคอ

การวางแผนระยะกลางและระยะยาว โดยเฉพาะการเกบเงนเขากองทน นามนเชอเพลง ซงหนาทหลกของกองทนนามนฯ ไมควรไปสนบสนนเชอเพลงประเภทอน ๆ แตกองทนนามนฯ ควรมหนาทหลกในการรกษาเสถยรภาพของราคา เมอราคาแพงกเขาไปสนบสนน หากราคาถกกเกบเงนเขากองทนนามนฯ เพราะถาไปสนบสนนตลอดประเทศกเตบโตไมได เมอถงวนทประเทศไทยตองเขาเปนประชาคมเศรษฐกจอาเซยนจะพบปญหาวา ประเทศเพอนบานมาซอกาซจากประเทศไทยทงหมด เพราะราคาในประเทศไทย 18 บาทตอกโลกรม ขณะทประเทศรอบนอกประเทศไทยราคาแพงกวา เชน เวยดนาม ราคา 46 บาท กมพชา ราคา 44 บาท ลาว ราคา 46 บาท พมา ราคา 35 บาท ฯลฯ แมแตมาเลเซยทเปนประเทศสงออกกาซ ราคายงอยท 20 กวาบาท ประเทศอน ๆ จะหนมาซอกาซจากประเทศไทยไปใชซงปจจบนกซอไปใชอยแลว แมจะพยายามกดกนแตในความเปนจรงไมสามารถกดกนได ยงเมอถงป พ.ศ. 2558 ตองเปดใหคาขายกนอยางเสร ดงนนจงตองกาหนดวากอนถงป พ.ศ. 2558 ตองปลอยใหลอยตว เพอใหราคาใกลเคยงกบประเทศอน ปองกนการถายเทหรอลกลอบนากาซไปใช

สาหรบการแกปญหากาซ LPG เนองจากชวงทผานมาประเทศไทยประสบปญหานาทวมในหลายพนท กระทรวงพลงงานจงไมอยากเพมภาระใหแกประชาชนในชวงน จงใหคงราคา LPG ในภาคครวเรอนตอไปกอน ในภาวะทเหมาะสมจงคอยกลบมาหารอเรองนกนอกครง แตสาหรบกาซ LPG ในภาคขนสงจะเรมลอยตว เพราะกาซ LPG มความสาคญตอระบบเศรษฐกจ สามารถนาไปแยก กลน เพอนาไปใชในกระบวนการปโตรเคมคอลไดมากและมมลคาสงกวา รฐบาลจงอยากสงเสรมใหใช NGV สาหรบรถยนตมากกวา เพราะสามารถขดไดเองภายในประเทศ ขณะท LPG ตองนาเขามาในราคาสง แตขายราคาตา ทาใหขาดทนมาก เรองนตองหาทางแกไขในระยะยาวเพอใหราคากาซใกลเคยงกบประเทศเพอนบาน


11พฤศจกายน - ธนวาคม 2554

พลงงานทดแทนยงคงเปนนโยบายหลกนอกจากการสงเสรมใหใชกาซ NGV ในภาคขนสงแลว รฐมนตร

วาการกระทรวงพลงงาน กลาววา รฐบาลมนโยบายสงเสรมการใชแกสโซฮอล เพราะประเทศไทยเปนประเทศเกษตรกรรม มทงออย มนสาปะหลง เปนตน ทนามาทาแกสโซฮอลได ขณะนกระทรวงพลงงานกาลงพจารณาเรองการยกเลกเบนซน 91 วา เวลาทเหมาะสมควรเปนเมอไหร เพราะหากยกเลกไดปรมาณการใชเอทานอลจะเพมขน ซงนอกจากไดชวยเหลอเกษตรกรแลวยงไดชวย สภาพแวดลอมดวย

ตอมาคอเรองการสงเสรมไบโอดเซล ตองยอมรบความจรงวาประเทศไทยไมได ปลกปาลมนามนมากนก การทานามนไบโอดเซลจงมไว เพอชวย ชาวสวนปาลม เวลาทปาลมราคาตก เพอเปนการพยงราคา ทงนหากผสม ไบโอดเซลมากไปในชวงทปาลมขาดตลาดประชาชนอาจไดรบความเดอดรอน เพราะนามนทใชสาหรบการบรโภคขาดแคลน ดงนนรฐบาลจงตองใหมการจานาขาว ทตนละ 15,000 บาท เพราะตระหนกแลววาในอนาคตพชพลงงานจะมราคาสง คนจะหนไปปลกพชพลงงานกนหมด ชาวนาจะไมปลกขาวแตจะหนไปปลกพชพลงงานแทน ซงนอกจากการเพมรายไดใหเกษตรกรแลวยงตองมองถง ความมนคงดานพลงงานและอาหารดวย เรองพลงงานทดแทนรฐบาลใหการสงเสรมอยางเตมท โดยตงเปาหมายการใชพลงงานทดแทนใหได 25% ภายใน 10 ป ซงเปนเปาหมายใหญมากหากสามารถทาได

สรางความเขาใจลดการตอตานสรางโรงไฟฟาใหมจากความตองการใชไฟฟาทมากขนตามการเจรญเตบโตทางเศรษฐกจ

กระทรวงพลงงานมความจาเปนตองจดหาพลงงานไฟฟาใหเพยงพอตอความตองการ จงจาเปนตองกอสรางโรงไฟฟาแหงใหม แตทผานมายงมความไมเขาใจเพราะ การกอสรางโรงไฟฟาแตละครงจะเกดการตอตานจากประชาชน ซงเรองนรฐมนตรวาการกระทรวงพลงงาน กลาววา อยากใหประชาชนเขาใจและตองใหความรแกประชาชนวา เพราะเหตใดจงตองสรางโรงไฟฟาใหม ซงโรงไฟฟารนใหมในปจจบนมความเปนมตรกบสงแวดลอม เวลานประเทศไทยพงโรงไฟฟากาซมากถง 75% ซงเชอเพลงอนทถกกวากาซและสามารถนามาใชไดกคอ ถานหน แตประชาชน ยงยดตดกบภาพเดม ๆ ของโรงไฟฟาแมเมาะทมมลพษ แตโรงไฟฟาถานหนยคใหม ใชเทคโนโลยถานหนสะอาดทเรยกวา Clean Coal Power Plant ซงในตางประเทศมการใชกนมาก อาท เยอรมน ญปน ททาโรงไฟฟาถานหนสะอาดอยใจกลางเมอง จงอยากใหประชาชนเปดใจยอมรบเพราะถาไมมไฟฟาใชจะลาบาก

ส าห รบ โร ง ไฟฟ าน ว เค ลยร

รฐมนตรวาการกระทรวงพลงงาน บอกวา อาจเปนเรองยากทจะบอกวาสรางหรอไมสราง เพราะในอนาคตหากประเทศเตบโตสงอาจไมสามารถเลยงการสรางโรงไฟฟานวเคลยรได แตถาบอกวา ไมสรางแลววนหนงกลบมาสรางจะถกตอตานจากประชาชน สดทายจงอยท การยอมรบและการ ตด สนใจของประชาชนวาจะสรางหรอไม อยางไรกตาม โรงไฟฟานวเคลยรในปจจบนมความปลอดภยสง แมหลายคนจะจาภาพโรงไฟฟานวเคลยรฟกชมะทเกดปญหาในประเทศญป นจากเหตการณ สนามจงเกดความหวาดกลว แตโรงไฟฟานวเคลยรทเกดปญหาเปนโรงไฟฟารนเกา อาย 40-50 ปแลว ขณะทโรงไฟฟานวเคลยรยคใหมโดยเฉพาะเจเนอเรชนท 4 ถอเปนโรงไฟฟาทมความปลอดภยสง จงอยากใหประชาชนไดรบร ข อมลท ถกตอง และใหการยอมรบในระยะยาว แตสดทายกขนอย กบประชาชนเปน ผตดสนใจวาจะสรางหรอไมสราง

“ เ ร อ งพล งงานทดแทนร ฐ บ าล ใ ห ก า ร ส ง เ ส ร ม อยางเตมทโดยตงเปาหมายการ ใช พล งงานทดแทน ใหได 25% ภายใน 10 ป ซง เป นเป าหมายใหญมาก หากสามารถทาได”


12

“แลนดบรดจ” ดนไทยเปนศนย กลางพลงงานของภมภาค

เมอเรว ๆ นมการประชมรฐมนตรอาเซยนทประเทศบรไน สงหนงทมการพดถงคอ ประชาคมเศรษฐกจอาเซยน (ASEAN Economic Community : AEC) ซงจะมการเชอมโยง อาเซยนเขาดวยกน ไมวาจะเปนเรองรถไฟ การตดตอสอสาร แตเรองหลก ๆ คอเรองของพลงงาน โดยเลงเหนความสาคญของการสรางความมนคงทางพลงงานเพอรองรบการขยายตว ทางเศรษฐกจของประเทศตาง ๆ โดยมความรวมมอดานพลงงานทสาคญคอ โครงขายระบบสายสงไฟฟาอาเซยน หรอ ASEAN Power Grid และโครงการเชอมโยงทอสงกาซธรรมชาตอาเซยน หรอ ASEAN Gas Pipeline หาก 2 โครงการ น เ กด ขนจ รงประเทศไทยจะเปนศนยกลางและทาใหระบบเศรษฐกจของประเทศเตบโตสงมาก

“ทผานมาผมเคยขายความคด เร องโครงการสะพานเศรษฐกจ หรอ ‘แลนดบรดจ’ (Land Bridge) มาโดยตลอด เราจะเปนศนยกลางดานพลงงานของภมภาคนอยางแทจรง เพราะทกประเทศตองใชพลงงานในการขนสง หากมแลนดบรดจ กา รขนส ง จ ากฝ ง ต ะ ว นตก ไป ตะวนออกจะสามารถลดเวลาลงได 3-4 วน ซงชวยลดเวลาไปไดมาก อก ท ง น า มน ทจะขนส ง ไปย ง จน เกาหล ไต ห วน ล วนต องผ านประเทศไทยแทบทงหมด หากเรานาทตงทางภมศาสตรมาเปนจดแขง

สงนจะทาใหไทยเปนศนยกลางการขนสงพลงงานของอาเซยน ซงนเปนโอกาสของประเทศไทย ถาเราทาเรองนสาเรจจะเกดประโยชนกบทงประเทศ อยางไรกตาม แลนดบรดจกเหมอนกบโรงไฟฟานวเคลยรทตองใหประชาชนตดสนใจวาจะดาเนนการหรอไม”

เรงปลกฝงจตสานกการอนรกษพลงงาน

กระทรวงพลงงานไดออกกฎหมายเพอใหอาคารราชการทจะปลกสรางในอนาคตตองเปนอาคารประหยดพลงงาน โดยจะเรมบงคบใช Building Code กบสถานทราชการทจะปลกสรางใหม หลงจากทใชกบสถานทราชการแลวตอไปจะนามาใชกบภาคเอกชน เพอปลกฝงจตสานกและการมสวนรวม ขณะเดยวกนกตองดในสวน Supply Chain วามความพรอมแคไหน ผประกอบการ หรอผททาธรกจเกยวกบการกอสรางตองทราบวาตอไปนทศทางของประเทศจะกาวไปสการประหยดพลงงาน จงตองวางแผนการผลตเสยตงแตตอนนเพอใหสอดรบกบแนวทางดงกลาว หากประเทศไทยสามารถประหยดการใชพลงงานไดเทาไหร กจะเหลอเงนใชในประเทศมากเทานน

“อยากใหประชาชนชวยกนประหยดพลงงานเพราะเรายงตองนาเขาพลงงานจานวนมาก เราตองใชใหเกดประโยชนและประหยด ใชใหเกดประสทธภาพ เพราะอนาคตพลงงานยงหายากขนเรอย ๆ ถาเราไมรกษาหรอสรางไวใหลกหลาน ความสะดวกสบายทเราไดรบในวนนลกหลานอาจจะไมไดรบในวนขางหนา” รฐมนตรวาการกระทรวงพลงงานกลาวทงทาย



นายลอชย ทองนลอเมล : [email protected]

ขยายความมาตรฐานการตดตงทางไฟฟาสาหรบประเทศไทย บทท 3 (ตอนท 2)

มาตรฐานและความปลอดภย

Standard& Safety

บทความนเปนการอธบายมาตรฐานการตดตงทางไฟฟา ซงอกแนวทางหนง ทผ เขยนหวงวาจะสามารถใหความร ความเขาใจในมาตรฐานฯ ไดมาก แตอยางไรกตามทงหมดเปนความเหนของผเขยนในฐานะทเปนอนกรรมการและเลขานการในการจดทามาตรฐานฯ เพยงผเดยว ไมไดเปนความเหนรวมกน ของคณะอนกรรมการจดทามาตรฐานฯ การนาไปใชอางองจะตองทาดวย ความระมดระวง แตกหวงวาจะใหความเหนทเปนประโยชนไดมาก และเพอความประหยดพนท ผเขยนจงไมไดยกเนอความของมาตรฐานฯ มาลงไวในบทความทงหมด แตจะยกมาเฉพาะบางสวนทตองการอธบายเพมเตมเทานน และคาอธบายจะใชเปนอกษรตวเอยงบนพนสเทา

บทท 3 ตวนาประธาน สายปอน วงจรยอย (ตอจากตอนทแลว)ขอ 3.3 การปองกนกระแสเกนสาหรบวงจรยอยและสายปอน

วงจรยอยและสายปอนตองมการปองกนกระแสเกน และเครองปองกนกระแสเกนตองมรายละเอยดดงตอไปน

ขอ 3.3.1 เครองปองกนกระแสเกนอาจเปนฟวส หรอเซอรกตเบรกเกอรกได

ขอ 3.3.2 ฟวส เซอรกตเบรกเกอร หรอการผสมกนทงสองอยางน จะนามาตอขนานกนไมได

ยกเวน เปนผลตภณฑมาตรฐานทประกอบสาเรจมาจากโรงงานผผลต และเปนแบบทไดรบความเหนชอบวาเปนหนวย (Unit) เดยวกน

ขอ 3.3.3 ในกรณทตดตงเครองปองกนกระแสเกนเพมเตมสาหรบ ดวงโคมหรอเครองใชไฟฟาอน ๆ เครองปองกนกระแสเกนเพมเตมเหลาน จะใชแทนเครองปองกนกระแสเกนของวงจรยอยไมไดและไมจาเปนตอง เขาถงไดทนท

สายไฟฟาของทงวงจรยอยและสายป อนต องมการป องกน ไมใหกระแสไฟฟาไหลเกนกาหนด การปองกนอาจใชเซอรกตเบรกเกอรหรอฟวสกได ตามทกาหนดในขอ 3.3.1 ซงมขอดและเสยตางกน

ฟ วส ม ข อด ท ม ร าคาถ กกวาเซอรกตเบรกเกอรและมพกด ต ดกระแส ลดวงจรส ง ส าหร บ เซอรกตเบรกเกอรทมพกดตดกระแส ล ด ว ง จ ร ส ง จ ะม ร าค าแพงมาก แต ฟ วส ก ม ข อด อยกว าท ต อ งเปลยนตวใหมเมอขาดจงไมสะดวก ในการใชงานในประเทศไทยเราจงนยมใชเซอรกตเบรกเกอรมากกวาฟวส

เครองปองกนกระแสเกนจะตองเลอกขนาดหรอพกดใหเหมาะสมกบสายไฟฟา แตเนองจากเซอรกต ทงเบรกเกอร และฟวส แต ละร น แต ละขนาด มล กษณะเฉพาะ (Characteristic) ไมเหมอนกน จงทางานปลดวงจรไม พร อมกน ดงนนในการใชงานจงไมสามารถนาฟวสหรอเซอรกตเบรกเกอรมาตอขนานกนได หรอการผสมกนของทงสองอยางกไมสามารถทาได นอกจากจะเปนรนทมการทดสอบและรบรองจากผผลตแลววาสามารถตอขนานกนได จะสามารถใชได


14

ขอ 3.3.4 เครองปองกนกระแสเกนตองสามารถปองกนตวนาทกสายเสนไฟและไมตองตดตงในตวนาทมการตอลงดน

ยกเวน อนญาตใหตดตงเครองปองกนกระแสเกนในตวนาทมการตอ ลงดนได ถาเครองปองกนกระแสเกน นนสามารถตดวงจรทกเสนรวมทง ตวนาทมการตอลงดนไดพรอมกน

กรณท ม ก ารต ด ต ง เคร อ งปองกนกระแสเกนในสายนวทรล เมอเครองปองกนกระแสเกน เชน ฟวส ในสายนวทรลขาดโดยในสายเสนไฟยงไมขาด กรณนไฟจะดบ เครองใชไฟฟาไมสามารถใชงานได แตในสายเสนไฟยงมไฟฟาอย ซงผปฏบตงานหรอ ผใชงานอาจคดวาวงจรไฟฟาทงหมดไมมไฟ จงขาดความระมดระวงและเปนอนตราย ซงถาเปนเซอรกตเบรกเกอรชนดหลายขวทกขวจะปลดวงจรพรอมกนจงสามารถใชไดตามขอยกเวน

ข อควรระว ง ในกรณท ใ ช เซอรกตเบรกเกอรชนด 1 ขว คอ ในการตอสายอาจเกดผดพลาดไดโดยการตอเซอรกตเบรกเกอรในสายนวทรล เมอปลดเซอรกตเบรกเกอรแลวในวงจรไฟฟายงมไฟอย ซงเปนอนตรายตอผปฏบตงานเชนกน

3.3.8 เครองปองกนกระแสเกนตองตดตงในทซงสามารถปฏบตงานไดสะดวก มทวางและแสงสวางอยางพอเพยง บรเวณหนาแผงตองมทวางเพอปฏบตงานไมนอยกวาทกาหนดในบทท 1

ท ว า ง เพ อปฏบ ต ง านและ แสงสวางมจดประสงคเพอใหสามารถใชงาน ตรวจสอบ และบารงรกษาไดโดยสะดวกและปลอดภย

3.3.9 ตองตดตงเครองปองกนกระแสเกนทกจดตอแยกขอยกเวนท 1 กรณเครองปองกนกระแสเกนของสายปอนสามารถปองกน

สายทตอแยกไดไมตองตดตงเครองปองกนกระแสเกนทกจดตอแยกขอยกเวนท 2 สายทตอแยกจากสายปอนเปนไปตามทกขอดงน 2.1) ความยาวของสายทตอแยกไมเกน 7.5 เมตร 2.2) ขนาดกระแสของสายทตอแยกไมนอยกวา 1 ใน 3 ของขนาด

กระแสสายปอน 2.3) จดปลายของสายตอแยกตองมเครองปองกนกระแสเกน 1 ตว 2.4) สายทตอแยกตองตดตงในทอสาย

เนองจากสายไฟฟาตองมการปองกนกระแสเกนเพอปองกนการชารด ในขอ 3.3.9 กาหนดใหการตอแยกสายตองมการตดตงเครองปองกนกระแสเกน และตาแหนงตดตงจะตองใหอยใกลจดตอแยกใหมากทสดเทาทจะทาได แตจะมขอยกเวนไวดงน

ในขอยกเวนท 1 หมายความวาถาสายไฟฟาทตอแยกมขนาดกระแสไมตากวาขนาดเครองปองกนกระแสเกนตนทาง ซงจะสามารถนากระแสไดโดยไมชารดจากกระแสเกน จะสามารถใชเครองปองกนกระแสเกนทตนทางปองกนสายไฟฟาทตอแยกนนได

โดยปกตเครองปองกนกระแสเกนจะตองตดตงใหใกลกบจดตอแยกสายใหมากทสด แตในขอยกเวนท 2 ขอ 2.1 ถง 2.4 ยอมใหตดทตาแหนง หางออกจากจดตอแยกสายได ไมเกน 7.5 เมตร โดยตองเปนไปตามทกาหนดในขอยกเวนท 2 ทกขอ

ขอ 3.4 ตวนาประธาน (Service Conductor) ตวนาประธานตองมขนาดเพยงพอทจะรบโหลดทงหมดได และตวนา

ประธานทจายไฟฟาใหกบอาคารหลงหนง ๆ หรอผใชไฟฟารายหนงตองมชดเดยว

ตวนาประธานหรอทเรยกอกอยางวาสายเมนเขาอาคาร คอสายไฟฟา หรอตวนาอนทไมใชสายไฟฟา ทตออยระหวางเครองวดหนวยไฟฟาของ การไฟฟาฯ กบเมนสวตช (บรภณฑประธาน) กาหนดใหมชดเดยวดวยเหตผลเรองความปลอดภยในการใชงานเนองจากความสบสนหรอเขาใจผด

กรณตดตงเครองวดหนวยไฟฟาแรงสง ตวนาประธานแรงตาคอชวงทตอจากหมอแปลงไฟฟาไปทเมนสวตช สาหรบหมอแปลงขนาดใหญสายไฟฟาเสนเดยวอาจไมสามารถรบกระแสไฟฟาไดจาเปนตองใชสายเฟสละหลายเสนเรยกวาเดนสายควบ กรณนยงถอวาเปนตวนาประธานชดเดยว

ผใชไฟฟาแตละรายหรออาคารแตละหลงตองมสายประธานชดเดยว



ขนาดตวนานวทรล ตองมขนาดกระแสเพยงพอทจะรบกระแสไมสมดลสงสดทเกดขนตามทคานวณไดในขอ 3.2.4.1 ถง 3.2.4.3 และตองมขนาดไมเลกกวาขนาดสายตอหลกดนของระบบไฟฟาตามขอ 4.19 และไมเลกกวา รอยละ 12.5 ของตวนาประธานขนาดใหญทสด แตไมจาเปนตองใหญกวาสายเฟสนอกจากเผอสาหรบปญหาฮารมอนก

ยกเวน ยอมใหมตวนาประธานมากกวา 1 ชดได โดยมขอกาหนดดงตอไปน

1) สาหรบเครองสบนาดบเพลง ซงตองการแยกระบบประธาน

2) สาหรบระบบไฟฟาฉกเฉนและระบบไฟฟาสารอง3) ผใชไฟฟาทมอาคารมากกวา 1 หลง อยในบรเวณ

เดยวกนและจาเปนตองใชตวนาประธานแยกกนภายใตเงอนไขดงน

3.1) อาคารทกหลงตองมบรภณฑประธาน โดยขนาดของเครองปองกนกระแสเกนของบรภณฑประธานรวมกนตองไมเกนขนาดพกดเครองปองกนกระแสเกนของเครองวดหนวยไฟฟา

3.2) ตวนาประธานจากเครองวดถงจดแยกเขาแตละอาคารตองมขนาดกระแสไมนอยกวาขนาดของเครองปองกนกระแสเกนของอาคารทกหลงรวมกน

3.3) จดตอแยกตวนาประธานไปยงอาคารหลงอนตองอยในบรเวณของผใชไฟฟา

4) เปนอาคารทรบไฟจากหมอแปลงไฟฟามากกวา 1 ลก5) เมอตองการตวนาประธานทระดบแรงดนตางกน6) เปนอาคารชด อาคารสง หรออาคารขนาดใหญเปน

พเศษ ทจาเปนตองใชตวนาประธานมากกวา 1 ชด โดยจะตองไดรบความเหนชอบจากการไฟฟาฯ กอน

ตวนาประธานมากกวา 1 ชดตามขอยกเวนท 3

เปนอาคารทใชหมอแปลงมากกวา

1 ลก ตามขอยกเวนท 4

ข อ 3.5 บรภณฑ ประธาน (Service Equipment)

อาคารหรอสงปลกสรางตองตดตงบรภณฑประธาน เพอปลดวงจรทกสายเส นไฟออกจากตวนาประธาน บร ภณฑ ประธานประกอบด วย เคร อ งปลดวงจร (Disconnecting means) และเครองปองกนกระแสเกน (Overcurrent protective device) ซงอาจประกอบเปน ชดเดยวกนหรอเปนตวเดยวกนกได

บรภณฑประธานหรอเมนสวตช ทาหนาทปลดวงจรไฟฟาของทงอาคารและทาหนาทปองกนกระแสเกนของวงจรไฟฟาในอาคารดวย แบงเปนระบบแรงตาและระบบแรงสง

สวนประกอบของบรภณฑประธาน

ตอน ก. สาหรบระบบแรงตาขอ 3.5.1 เครองปลดวงจรของบรภณฑประธาน รายละเอยดและขอกาหนดการตดตงมดงนขอ 3.5.1.1 เครองปลดวงจรชนดหนงเฟสทมขนาด

ตงแต 50 แอมแปรขนไป และชนดสามเฟส ทกขนาด ตองเป นชนดสวตช สาหรบตดโหลด (load-break) ขนาดทตากวาทกาหนดขางตนไมบงคบใหเปนชนดสวตชสาหรบตดโหลด

คตเอาตหรอสวตช ใบมดทวไปไมสามารถดบอารกจากกระแสโหลดได จงไมใชสวตชสาหรบตดโหลด เมอปลดวงจรขณะทกระแสโหลดมากอาจเกดอารกทเปนอนตรายตอผปฏบตงานได มาตรฐานจงหามใชอปกรณ ดงกลาวเปนเครองปลดวงจร อนญาตใหเฉพาะโหลด ขนาดเลกคอในวงจร 1 เฟส ขนาดไมเกน 50 แอมแปร


16

ขอ 3.5.1.2 เครองปลดวงจรตองสามารถปลดวงจรทกสายเสนไฟ (สายเฟส) ไดพรอมกน และตองมเครองหมายแสดงใหเหนวาอยในตาแหนงปลดหรอสบ หรอตาแหนงทปลดหรอสบนนสามารถเหนไดอยางชดเจน กรณทสายตวนาประธานมไดมการตอลงดนตามบทท 4 เครองปลดวงจรตองสามารถปลดสายเสนไฟและสายนวทรลทกเสนพรอมกน

ขอ 3.5.1.3 เครองปลดวงจรตองมพกดไมนอยกวาพกดของเครองปองกนกระแสเกนขนาดมากทสดทใสไดหรอปรบตงได

ในบางวงจรอาจมการเปลยนขนาดฟวสใหมพกดสงขนแตยงไมเกนขนาดกระแสของสายไฟฟา ถาเครองปลดวงจรใชตามพกดของฟวสจะทาใหเลกเกนไปเมอมการเพมขนาดฟวส เพอปองกน ขอผดพลาดนจงกาหนดใหเครองปลดวงจรมขนาดไมตากวาขนาดของฐานฟวส

ขอ 3.5.1.4 เครองปลดวงจรตองสามารถปลดวงจรไดสะดวกและไมมโอกาสสมผสกบสวนทมไฟฟา

ขอ 3.5.1.5 อนญาตใหตดตงเครองปลดวงจรไดทงภายในหรอภายนอกอาคาร แตตองเปนชนดทเหมาะสมกบสภาพการตดตงและควรตดตงใหอยใกลกบแหลงจายไฟมากทสดและเขาถงไดโดยสะดวก

ขอ 3.5.1.6 หามใหตอบรภณฑไฟฟาทางดานไฟเขาของเครองปลดวงจร

ยกเวน เปนการตอเพอเขาเครองวด คาปาซเตอร สญญาณตาง ๆ อปกรณปองกนเสรจ วงจรระบบไฟฉกเฉน ระบบเตอนและปองกนอคคภย ระบบปองกนกระแสรวลงดน หรอเพอใชในวงจรควบคมของบรภณฑประธานทตองมไฟเมอเครองปลดวงจรอยในตาแหนงปลด

บรภณฑไฟฟาดงกลาวขางตนจาเปนตองทางานไดเมอเครองปลดวงจรอยในตาแหนงปลด มาตรฐานจงอนญาตใหตอทางดานไฟเขาของเครองปลดวงจรได แตระบบดงกลาว เชน ระบบฉกเฉน คาปาซเตอร ระบบไฟฉกเฉน ระบบเตอนภย และปองกนอคคภย และระบบปองกนกระแสรวลงดน ตองมเครองปลดวงจรและเครองปองกนกระแสเกนเปนของตวเองแยกตางหาก

ขอ 3.5.1.7 ในอาคารทมผใชพนทหลายราย ผใชแตละรายตองสามารถเขาถงเครองปลดวงจรของตนเองไดโดยสะดวก

อาคารทมอยอาศยรวมกนหลายราย เชน อาคารชด อพารตเมนต แฟลต และอาคารสานกงาน อาจมการตดตงบรภณฑประธานรวมไวทเดยวกน ขอกาหนดทสาคญของมาตรฐานคอ ตาแหนงทตดตงจะตองเปนสถานททผอยอาศยทกรายสามารถปลดวงจรของตวเองไดสะดวก

ขอ 3.5.2 เครองปองกนกระแสเกนของบรภณฑประธานแตละสายเสนไฟทตอออกจากเครองปลดวงจรของบรภณฑประธานตองม

เครองปองกนกระแสเกน 1) การไฟฟานครหลวง กาหนดพกดสงสดของเครองปองกนกระแสเกนไว

ตามตารางท 3-42) การไฟฟาสวนภมภาค กาหนดพกดสงสดของเครองปองกนกระแสเกน

ไวตามตารางท 3-5ขอ 3.5.2.1 ไมอนญาตใหตดตงเครองปองกนกระแสเกนในสายทมการตอ

ลงดน ยกเวน เครองปองกนกระแสเกนทเปนเซอรกตเบรกเกอรซงตดวงจรทกสาย

ของวงจรออกพรอมกนเมอกระแสไหลเกน ขอ 3.5.2.2 อปกรณปองกนกระแสเกนตองปองกนวงจรและอปกรณทงหมด

อนญาตใหตดตงทางดานไฟเขาของเครองปองกนกระแสเกน เฉพาะวงจรของระบบฉกเฉนตาง ๆ เชน เครองแจงเหตเพลงไหม ระบบสญญาณปองกนอนตราย เครองสบนาดบเพลง นาฬกา เครองปองกนอนตรายจากฟาผา คาปาซเตอร เครองวดฯ และวงจรควบคม

ขอ 3.5.2.3 เครองปองกนกระแสเกนตองสามารถตดกระแสลดวงจร คามากทสดทอาจเกดขนทจดตอไฟดานไฟออกของเครองปองกนกระแสเกนได โดยคณสมบตยงคงเดม ทงนคาพกดกระแสลดวงจรไมตากวา 10 กโลแอมแปร

ยกเวน ในบางพนททการไฟฟาฯ กาหนดเปนกรณพเศษ



ประวตผเขยนนายลอชย ทองนล • ผอานวยการไฟฟาเขตมนบร การไฟฟานครหลวง• ประธานสาขาวศวกรรมไฟฟา วสท.

ในการกาหนดพกดตดกระแสลดวงจร จะตองคานวณกระแสลดวงจร ณ จดทตดตงกอน แลวกาหนดพกดตดกระแสลดวงจรของเครองปองกนกระแสเกน ไมตากวาคาทคานวณได แตตองไมตากวา 10 กโลแอมแปร แตยกเวนในบางพนท เชน พนทวงจรตาขายของการไฟฟานครหลวง คากระแสลดวงจรจะมคาสงมาก การไฟฟานครหลวงจงกาหนดพกดตดกระแสลดวงจรไวไมตากวา 50 กโลแอมแปร

ขอ 3.5.2.4 การปองกนกระแสเกนตองเปนไป ตามทกาหนดในขอ 3.3 สาหรบขอทนามาใชไดดวย

ขอ 3.5.2.5 อนญาตใหใชเครองปองกนกระแสเกน ทมคณสมบตตามขอ 3.5.1 ทาหนาทเปนเครองปลดวงจรได

ขอ 3.5.2.6 กรณระบบทนวทรลของระบบวาย (Wye) ตอลงดนโดยตรง บรภณฑประธานแรงตาทมขนาดตงแต 1,000 แอมแปรขนไป ตองตดตงเครองปองกนกระแสรวลงดนของบรภณฑ

ระบบปองกนกระแสรวลงดนตองมการทดสอบ การทางานเมอตดตงครงแรก ณ ทตดตงโดยทดสอบ ตามคาแนะนาทใหมากบบรภณฑ ผลการทดสอบน ตองบนทกเปนลายลกษณอกษร เพอแจงใหเจาหนาทผมอานาจตรวจสอบทราบ

ขอยกเว นท 1 ข อบงคบตามข อนไม ใช กบ เครองปลดวงจรประธานของกระบวนการทางอตสาหกรรมแบบตอเนอง ซงหากมการหยดทางานอยางกะทนหนจะทาใหเกดความเสยหายมาก

ขอยกเว นท 2 ข อบงคบตามขอน ไม ใช กบ เครองสบนาดบเพลง

ในขอ 3.5.2.6 กาหนดใหบรภณฑประธานขนาดตงแต 1,000 แอมแปร ขนไปตดตงเครองปองกนกระแสรวลงดน จดประสงคเพอใชปองกนทรพยสนกรณทเกดกระแสรวลงดน เนองจากกระแสรวลงดนมคาไมมากนก อาจมคาประมาณตงแตหลายสบแอมแปรจนถงหลายรอยแอมแปร แตมความรอนสงจนเปนอนตราย และเครองปองกนกระแสเกนขนาดใหญอาจไมสามารถตรวจจบไดเพราะเหมอนกบเปนกระแสโหลด จงจาเปนตองตดตงอปกรณทสามารถตรวจจบกระแสรวลงดนไดโดยเฉพาะ สาหรบเซอรกตเบรกเกอรหรอเครองปองกนกระแสเกนขนาดอนหรอทไมไดใชเปนบรภณฑประธาน สามารถเลอกตดตงไดตามความจาเปน ลกษณะการตดตงเลอกไดตาม ความเหมาะสม ตวอยางการตดตงเปนไปตามทแสดงในรปตอไปน

Ground return sensing method

Zero sequence sensing method

Residual sensing method


18

รศ.ธนบรณ ศศภานเดช อเมล : [email protected]

การตดตงระบบไฟฟาการตดตงระบบไฟฟาในสระวายนาและอางนาพ ในสระวายนาและอางนาพ (ตอนท 1)(ตอนท 1)


Standard& Safety

การตดตงระบบไฟฟาสระวายนาและอางนาพน ผเขยนไดใชมาตรฐานการตดตงทางไฟฟาสาหรบประเทศไทย พ.ศ. 2545 และ National Electrical Handbook 2011 มาอางอง เพอใหผอานไดรวธการตดตงระบบไฟฟาสระวายนาและอางนาพไดอยางถกตองและมความปลอดภย โดยมรายละเอยดและขอกาหนดดงตอไปน

2. เปลอกหมโคมในสระ (Forming Shell) หมายถง โครงสรางโลหะออกแบบสาหรบรองรบชดโคมไฟฝงกนนาแบบเปยก ดงรปท 2

รปท 1 โคมไฟกนนาแบบแหง แสงไฟผานชองหนาตาง

รปท 2 เปลอกหมโคมในสระ รปท 3 อางนาพประดบและสระสะทอนแสงชนดตดตงถาวร

1. โคมไฟฝงกนนาแบบแหง (Dry-Niche Lighting Fixture) หมายถง โคมไฟฟาทใชสาหรบตดตงฝงทผนงสระหรออางนาพโดยตดตงไวในชองแลวผนกกนนาเขา ดงรปท 1

3 . อ า ง น า พประด บและ สระสะท อนแสงชนดตดตงถาวร หมายถง สระและอางนาพทสรางขนเพอความสวยงามมไดใชสาหรบวายนา การกอสรางอาจกอสรางในดนหรอ บนพ นดนหร อภายในอาคารในลกษณะทไม สามารถถอดเกบได และมวงจรไฟฟาจายไฟ ดงรปท 3



4. สระวายนาชนดตดตงถาวร หมายถง สระทกอสรางในดน บนพนดนหรอในอาคารในลกษณะทไมสามารถถอดออกเกบได ทงทมและไมมวงจรไฟฟา ดงรปท 4

5. โคมไฟฝงกนนาแบบเปยก (Wet-Niche Lighting Fixture) หมายถง โคมไฟฟาสาหรบตดตงในเปลอกหมโลหะ ตดตงในโครงสรางของสระ หรออางนาพ โดยโคมไฟลอมรอบดวยนา ดงรปท 5 6. หม อแปลงไฟฟ า และ

เครองปองกนกระแสรวลงดน6 . 1 ห ม อ แ ป ล ง ไ ฟ ฟ า

หมอแปลงไฟฟาทใชสาหรบโคมไฟฟาใตนา รวมไปถงเครองหอหมหมอแปลง หมอแปลงตองเปนหมอแปลงนรภย ชนดแยกขดลวด ดงรปท 8 แสดงหมอแปลงไฟฟาชนดแยกขดลวด ตดตงอยในกลองชนดทนฝน (Rain-proof)

สวนรปท 6 และรปท 7 แสดงเปลอกหมโคมในสระซงเปนสวนประกอบยดจบหลอดของโคมไฟฝงกนนาแบบเปยก

รปท 4 สระวายนาชนดตดตงถาวร รปท 7 โคมไฟฝงกนนาแบบเปยก ประกอบดวยเปลอกหมโคมในสระ สายคอรดตอเขากบหลอดไฟและ

สวนประกอบเลนส

รปท 8 การตดตงหมอแปลงแรงดนตาชนดแยกขดลวด ในกลองชนดทนฝน

รปท 5 โคมไฟฝงกนนาแบบเปยก

รปท 6 แสดงเปลอกหมโคมในสระซงเปนสวนประกอบยดจบหลอดของโคมไฟฝงกนนาแบบเปยก


20

6.2 เครองปองกนกระแสรวลงดน ตองเปนชนดหนวยประกอบสาเรจเป นแบบตดตอนอตโนมต แบบเต ารบ หรอแบบอนทได รบ การรบรอง ดงรปท 9 และรปท 10

6.3 การเดนสาย สายไฟฟาทตอออกทางดานโหลดของเครองปองกนกระแสรวลงดน หรอจากหมอแปลง ซงใชสาหรบโคมไฟฟาใตนา หามเดนรวมอยภายในทอ กลอง หรอในเครองหอหมเดยวกบสายอน ๆ

ยกเวน ในแผงวงจรยอย หรอเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดนแบบเตารบ ยอมใหอยในเครองหอหมเดยวกนได ดงรปท 11

รปท 9 ตดตงเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน เพอปองกนกระแสไฟรว

สระวายนา

รปท 12 เตารบตองตดตงหางจากขอบสระดานในไมนอยกวา 3.00 เมตร

รปท 13 ระยะหางเตารบกบขอบสระในสถานทอยอาศย

รปท 10 เครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน แบบเตารบและแบบตดตอน

อตโนมต

รปท 11 อนญาตใหตดตงเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดนในแผงยอย

7. เตารบ โคมไฟฟา และจดตอไฟฟาแสงสวาง7.1 เตารบ เตารบตองตดตงหางจากขอบสระดานในไมนอยกวา 3.00

เมตร ดงรปท 12

ยกเวน เตารบทจายใหเครองสบนาทตดตงถาวร ซงใชกบสระนา หรอนาพ ตามขอท 9 ยอมใหมระยะหางระหวาง 1.83 เมตร ถง 3.00 เมตร ได แตตองเปนเตารบชนดเตารบเดยวลอกไดและเปนชนดมสายดน และตองมการปองกนดวยเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน ดงรปท 13

7.2 ถาเปนสระวายนาชนดตดตงถาวรในสถานทอยอาศย ตองตดตงเตารบอยางนอย 1 จด ทระยะหางจากขอบสระดานในไมนอยกวา 1.83 เมตร และไมเกน 6.0 เมตร ดงรปท 13ไฟฟาส

าร


รปท 15 สระวายนาภายนอกอาคาร ระยะหางและการอนญาตใหตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวาง และพดลมเพดาน

รปท 16 สระวายนาภายในอาคาร ระยะหางและการอนญาตใหตดตงโคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวาง และพดลมเพดาน

รปท 14 เตารบหางจากขอบสระดานในภายในระยะ 6.0 เมตร ตองตดตงเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน

7.3 เตารบตาง ๆ ทตดตงหางจากขอบสระดานในภายในระยะ 6.0 เมตร ตองตดตงเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน ดงรปท 14

8. โคมไฟฟา และจดตอไฟฟาแสงสวาง และพดลมเพดาน8.1 สระว ายนาภายนอกอาคาร ระยะห างของการตดต ง

โคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวาง และพดลมเพดาน หามตดตงเหนอ สระนา หรออยเหนอพนทซงหางจากขอบสระดานในตามแนวระดบไมนอยกวา 1.50 เมตร เวนแตจะไมมสวนใดของโคมไฟฟา หรอพดลมเพดานอยสงจากระดบนาในสระไมนอยกวา 3.70 เมตร และปฏบตตามรปท 15

A อนญาตใหตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวาง และพดลมเพดาน แตตองอยสงจากระดบนาในสระไมนอยกวา 3.70 เมตร B หามตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวาง และพดลมเพดาน ระยะบรเวณน (นอยกวา 3.70 เมตร) C อนญาตใหตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวางทตดตงอยเดม ในระยะนอยกวา 1.5 เมตร จากขอบสระในแนวระดบและตองอยสงจากระดบนาในสระไมนอยกวา 1.5 เมตร แตตองยดตดกบโครงสรางอยางมนคง และตองมเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน D อนญาตใหตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวาง ในระยะ 1.5 เมตร ถง 3.0 เมตร และอยสงจากระดบนาในสระนอยกวา 1.5 เมตร ตองมเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน E อนญาตใหตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวาง แตตองยดตดกบโครงสรางอยางมนคง

A อนญาตใหตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวาง และพดลมเพดาน แตตองอยสงจากระดบนาในสระไมนอยกวา 3.70 เมตร B อนญาตใหตดตง โคมไฟฟาชนดปดมดชด และพดลมเพดาน แตตองอยสงจากระดบนาในสระ ไมนอยกวา 2.30 เมตร และตองมเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน C หามตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟาแสงสวาง และพดลมเพดาน ในระยะบรเวณน (นอยกวา 3.70 เมตร) หรอโคมไฟฟาชนดปดมดชด (นอยกวา 2.30 เมตร) D อนญาตใหตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟา แสงสวาง ทตดตงอยเดมในระยะนอยกวา 1.5 เมตร จากขอบสระในแนวระดบและตองอยสงจากระดบนาในสระไมนอยกวา 1.5 เมตร แตตองยดตดกบโครงสรางอยางมนคง และตองมเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน E อนญาตใหตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟา แสงสวาง ในระยะ 1.5 เมตร ถง 3.0 เมตร และอยสงจากระดบนาในสระนอยกวา 1.5 เมตร ตองมเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน F อนญาตใหตดตง โคมไฟฟา จดตอไฟฟา แสงสวาง แตตองยดตดกบโครงสรางอยางมนคง

8.2 สระวายนาภายในอาคารตองปฏบตตามขอตาง ๆ เหลานทกขอดงน และรปท 16 และรปท 17

1. โคมไฟฟาเปนชนดปดมดชด2. วงจรยอยทจายไฟใหโคมไฟฟา

หรอพดลมเพดานน ตดตงเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน สวนลางของโคมไฟฟาหรอพดลมเพดานอยสงจากระดบนาสงสดไมนอยกวา 2.30 เมตร


22

รปท 17 สระวายนาภายในอาคาร ใชโคมไฟฟาปดมดชด ใชเครองปองกนกระแสเกนและรวลงดน และโคมแขวน

อยสงจากระดบนาสงสดไมตากวา 2.3 เมตร

รปท 18 เครองสบปลดวงจรไฟฟา (สาหรบมอเตอรเครองสบนา) ตองตดตงหางจากขอบสระดานใน วดตามแนวระดบ

ไมนอยกวา 1.50 เมตร

8.3 เครองสบปลดวงจรไฟฟา ตองตดตงหางจากขอบสระดานในวดตามแนวระดบไมนอยกวา 1.50 เมตร ดงรปท 18 นอกจากกนดวยรว ผนง หรอโครงสรางทถาวร

9. บรภณฑชนดตอดวยสายพรอมเตาเสยบ นอกจากโคมไฟฟาใตนาสาหรบสระชนดตดตงถาวรบรภณฑชนดยดตดแนน หรอตดตงประจาทซงมพกดไมเกน 20 A ใหตอดวยสายออนยาวไมเกน 0.90 เมตร และมสายดนของบรภณฑขนาดตวนาทองแดงไมเลกกวา 1.5 ตร. มม. และใชเตารบแบบมสายดน

10. ระยะหางจากสายบนอากาศ หามเดนสายเปดเหนอสระและสวนประกอบของสระดงน

10.1 สระและบรเวณทหางจากขอบสระดานใน ออกไปไมเกน 3.00 เมตร ตามแนวระดบ

10.2 ทกระโดดนา10.3 อฒจนทร สงเกตการณ หอ หรอพนยก

ขอยกเวนท 1 สงปลกสรางตามขอท 10.1, 10.2 และ 10.3 อนญาตใหอยใตแนวสายจายไฟหรอตวนาประธานลงเครองวดหนวยไฟฟาของการไฟฟาฯ ได หากมระยะหางตามตารางท 1 และรปท 19

ขอยกเวนท 2 สายสอสาร และสายสะพานขององคการทองถน อนญาตใหเดนเหนอสระวายนาอฒจนทร สงเกตการณ หอ หรอพนยก แตทงนตองเหนอไมนอยกวา 3.0 เมตร

ตารางท 1 ระยะหางระหวางสายไฟฟาอากาศกบสวนตาง ๆ ของสระวายนา

ระยะหาง

ตวนาประธานจายไฟหรอตวนา

ประธานลงเครองวดฯ ชนดเดนไปกบสายสะพาน แรงดนตอดนไมเกน

750 โวลต

ตวนาประธานจายไฟหรอตวนาประธาน

ลงเครองวดฯ ชนดอน ๆแรงดนตอดน

0 – 15 เคว

ระยะหางน ตองไมนอยกวา 3.00 เมตร

15 – 50 เคว(ก) ระยะหางวดทกทศทางถงระดบนา ของผวนา ฐานของกระดาน กระโดดนา

(ข) ระยะหางวดทกทศทางถงกระดาน กระโดดนา หรอหอกระโดดนา(ค) ระยะหางวดตามแนวนอนจาก ขอบสระดานใน

5.50 เมตร

4.30 เมตร

7.60 เมตร

4.90 เมตร

8.20 เมตร

5.50 เมตร



ประวตผเขยนรศ.ธนบรณ ศศภานเดช • มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลธญบร • วฒวศวกร แขนงไฟฟากาลง (วฟก.457)• กรรมการสาขาวศวกรรมไฟฟา วสท. 2554-2556

รปท 19 ระยะหางระหวางสายไฟฟาบนอากาศกบสวนตาง ๆ ของสระวายนา

11. เครองทานารอนสาหรบสระ เครองทานารอนสาหรบสระตองแบงตวทาความรอนออกเปนสวน ๆ แตละสวนมขนาดไมเกน 48 แอมแปร และใสเครองปองกน การลดวงจร ขนาดไมเกน 60 แอมแปร เครองปองกนกระแสเกน หรอขนาดกระแสของสายไฟฟาตองตากวารอยละ 125 ของโหลดตามทระบบนแผนปายประจาเครอง

12. ตาแหนงการเดนสายใตดน หามเดนสายใตดนใตสระ หรอใตสวนทยนไปในสระในระยะ 1.50 เมตร วดตามแนวนอนจากขอบสระดานใน ดงรปท 20

รปท 20 หามเดนสายใตดนใตสระ หรอใตสวนทยนไปในสระในระยะ 1.50 เมตร

ขอยกเวนท 1 การเดนสายใตดนสาหรบตอเขากบดวงโคมใตนายอมใหอยในระยะนอยกวา 1.50 เมตรได

ขอยกเวนท 2 เมอมสถานทจากดไมสามารถ หลกเลยงใหพนระยะ 1.50 เมตร จากขอบสระดานในได สายดงกลาวจะตองเดนในทอโลหะหนา ทอโลหะหนา ปานกลาง ทอโลหะทใชตองเปนชนดทนการผกรอน ถาใชทอโลหะตองฝงลกไมนอยกวา 0.15 เมตร ทออโลหะตองฝงลกไมนอยกวา 0.45 เมตร ดงรปท 21

รปท 21 ยกเวนกรณระยะไมพนระยะ 1.5 เมตร ใหรอยสายในทอโลหะฝงลกไมนอยกวา 0.15 เมตร ทออโลหะฝง

ลกไมนอยกวา 0.45 เมตร

(โปรดตดตามตอฉบบหนา)


24

สวนแบบทสองเปนอปกรณตรวจจบควนแบบทใชสารแตกประจ (Ionization type) ไดแก สารกมมนตรงส Am241 บรรจอยภายใน กลองดกควน เพอใชสาหรบกระบวนการตรวจจบอนภาคควนทเลก จนมองเหนเปนหมอกควนจาง ๆ หรออาจมองไมเหนเลยได

รปท 1 กลองดกควนอปกรณตรวจจบควนแบบสวตชลาแสง

โดยทวไปแลวอปกรณตรวจจบควนแบบทใชสวตชลาแสง จะใหผลการตรวจจบควนจากไฟประเภทใหควนมาก (Smouldering fires) ไดดกวา อปกรณตรวจจบควนแบบ Ionization แตในทางกลบกนอปกรณตรวจจบควนแบบ Ionization จะใหผลการตรวจจบควนจากไฟประเภททใหควนนอย (Flaming fires) ไดดกวา และดวยการทอปกรณตรวจจบควนแบบ Ionization สามารถตรวจจบอนภาคควนทเลกมากไดด การทางานผดพลาดจงเกดขนไดงายเชนกน

AMERICIUMส วนประกอบสา คญของอปกรณ ตรวจจบควนแบบทใช

สารกมมนตรงส คอธาต Americium-241 (Am-241) ในปรมาณทนอยกวา 35 kBq (kilo Becquerels) ทใหความแรงของรงสตากวา 1 μ Curie

นายมงคล วสทธใจ

อปกรณตรวจจบควนชนดจดแบบใชสารกมมนตรงส เปนอนตรายหรอไม


Standard& Safety

• อปกรณตรวจจบควนชนดจดแบบทใชสารกมมนตรงส โดยทวไปจะมสารทแผรงสกมมนตภาพ Americium-241 เปนสวนประกอบการทางานอยภายใน• Americium-241 เปนผลผลตจากการสลายตวของ Plutonium-241 ในเตาปฏกรณนวเคลยร

ในบรรดาอปกรณตรวจจบ และ เรมสญญาณอตโนมตท ใช กบระบบสญญาณเตอนอคคภย อปกรณตรวจจบควนนบเปนอปกรณทสาคญ เพราะเปนอปกรณทใช เพอชวยปองกนชวตและทรพยสน สามารถตรวจจบอคคภยไดตงแตในระยะทเพงเรมกอตวเปนควน กอนทจะกลายเปนควนทบทเปนอนตราย และเกดเปลวไฟทใหความรอนสงตามมา กระทงกลายเปนกองเพลงใหญทดบไดยาก

ปจจบนอปกรณตรวจจบควนชนดจดทผลตจาหนายมอยดวยกนสองแบบ ไดแก อปกรณตรวจจบควนแบบทใช สวตชลาแสง ทางานโดยใชหลกการทควนเขาไปขวางลาแสงในกลองดกควนกระทงแสงทกระทบเข ากบอนภาคควนแลวหกเหไปตกกระทบท Photoelectric cell ในปรมาณททาใหเกดการตรวจจบและ เรมสญญาณขนได



ธาต Am-241 ถกคนพบเปนครงแรกในโครงการ “แมนฮตตน” ของประเทศสหรฐอเมรกาในป ค.ศ. 1945 โดยครงแรกทพบธาตนเกดจากการกระหนายง (Bombarding) ธาตพลโตเนยมดวยนวตรอนในเตาปฏกรณทมหาวทยาลยของมลรฐชคาโก

Americium คอธาตทเปนโลหะเงน จงหมองลงไดเองชา ๆ ในอากาศ สามารถละลายไดในกรด จดอยในตารางธาตในอนดบ atomic number 95 โดย Am-241 เป นธาตแรกทถกคดแยกได หลงการ Bombarding มครงอายขย 432 ป แตธาตในกลมนทมความเสถยรทสดคอธาต Am-243 ซงจะมครงอายขยถง 7500 ป

ในป ค.ศ. 1962 AmO2 (Americium dioxide) ไดถกออกนามาจาหนายโดย US Atomic Energy Commission ดวยราคากรมละเพยง 1,500 ดอลลาร ซงไมนาเชอวาราคาแทบจะไมเปลยนแปลงมาจนถงปจจบน และดวยปรมาณเพยงหนงกรมของ Americium dioxide กสามารถนามาใชผลตอปกรณตรวจจบควนแบบ Ionization ไดอยางนอยถง 5000 ชด

Americium เมอรวมกบ Beryllium จะเปนแหลงอนภาค Neutron ทนามาใชในการทดสอบเครองจกรโดยไมทาใหเกดความเสยหายใด ๆ กบเครองจกร และสามารถนามาใชเปนมาตรวดความหนาในอตสาหกรรมแกว ได เปนตน อยางไรกตาม Americium ทนามาใชเปนสวนใหญปละหลายกโลกรม คอการนามาใชเปนแหลงแตกประจ (Ionization source) ในอปกรณ ตรวจจบควน

การทางานของอปกรณตรวจจบควนแบบ Ionizationโดยธรรมชาตแลว ธาต Americium-241 จะเปลงอนภาคอลฟา และแผ

รงสแกมมาทมพลงงานตา (ขนาด 60 keV ใหคาพลงงาน 0.0011 mSv/yr ในรศม 1 เมตร) เมอใชงานอปกรณตรวจจบควน อนภาคอลฟาทอยในรปของ Oxide จะถกกกอยภายในกลองดกควนโลหะ ทาใหอากาศในกลองทประกอบไปดวยกาซออกซเจนและกาซไนโตรเจนนนแตกตวเปนประจ แยกเปนอนภาคประจบวกและอนภาคประจลบ ในขณะทรงสแกมมาซงไมมอนตรายจะถกแผเลดลอดออกไปภายนอกกลองดกควนได

รปท 2 อปกรณตรวจจบควนชนดจดแบบ Ionization

เมอจ ายแรงดนไฟฟาใหกบ ข วไฟฟ า ทอย สองข างของกล องดกควน จะมกระแสไฟไหลผานประจไฟฟาในกลองดกควนนนได กระทงมควนเขามาในกลองดกควน อนภาคควนจะเขาเกาะห มอนภาค อลฟาในกลองจนมผลใหประจไฟฟาของอากาศในกลองดกควนลดลง ทาใหกระแสไฟฟาทไหลผานประจในกลองดกควนลดลงไปดวย และมผลใหวงจรตรวจจบในอปกรณตรวจจบควนนนทางานเรมสญญาณขน

การทอากาศดดกลนอนภาค อลฟาดวยปฏกรยาการแตกประจของอากาศโดยรอบนเอง ทาใหอนภาค อลฟาหรอรงสทแผจาก Am-241 ทอย ภายในกลองโลหะดกควนในอปกรณตรวจจบควนไมเหลอปรมาณทจะแผออกมาภายนอกกลองดกควนอกเลย จงอาจกลาวไดวา อปกรณตรวจจบควนชนดนไมมอนตรายตอสขภาพของสงมชวตใด ๆ ในรศม การทางานของอปกรณเพราะอนภาคดงกลาว แตในดานความปลอดภยจากอคคภย อปกรณตรวจจบควนชนดนสามารถทางานตรวจจบควนไดอยางรวดเรวตงแตในขนตอนทควนยงเปนไอปะท ทตาเปลามองเหนไดยาก จงนบเปนอปกรณตรวจจบชนดท ชวยรกษาชวตผ คนจากเพลงไหมอาคารไดอยางรวดเรว

ในทางวทยาศาสตร หาก บ ง เอญธาต Am-241 ท ใ ช ใน อปกรณตรวจจบควนถกกลนลงคอ รางกายเราจะไมยอยหรอซมซบเอารงสเขาไปในปรมาณทเปนอนตรายตอกระเพาะอาหาร เพราะ Dioxide ในรงสอลฟาจะไมละลายและจะถกขบถายออกมาเอง อยางไรกตามธาต Am-241 จะเปนอนตรายหากทาให


26

ละลายกอนกลนลงคอ เพราะอนภาคอลฟาจากการแผรงสจะกอปฏกรยากบอากาศโดยรอบพรอมกบการสลายตวของธาตรวมทงการแผรงสแกมมา ซงโดยรวมแลวจะมผลโดยตรงกบกระดกทซบเอารงสทงหมดไว

กาเนดของธาต Americiumธาต Plutonium-241 ขนาด 12% ใน 1% ของปรมาณธาต Plutonium ทใชเปนเชอเพลงในเตาปฏกรณ

จะมครงอายขยเพยง 14 ป สลายตวมาเปน Am-241 เมอแผรงสอนภาคเบตาออกมา มครงอายขยท 432 ป และ Am-241 เมอแผรงสอนภาคอลฟาออกมากจะสลายตวเปน Neptunium-237

ธาต Plutonium-241 เกดขนไดในเตาปฏกรณทวไปในขนตอนสดทายหลงจาก Neutron ถกผนวกเขากบ Uranium-238 ดงเชนทใชในการผลตไฟฟา เปนตน ดงขนตอนตอไปน

U-238 + Neutron => U-239U-239 เมอสลายโดยการแผรงสเบตา => Np-239Np-239 เมอสลายโดยการแผรงสเบตา => Pu-239Pu-239 + Neutron => Pu-240Pu-240 + Neutron => Pu-241

ส ง ท น า ส น ใ จ ค อ ใ นก ร ะ บ ว น ก า ร น า เ ช อ เ พ ล ง นวเคลยรกลบมาใชซา หากเกด Am-241 มากเกนไปจากการแยก Plutonium จากเชอเพลงทใช กจะไมสามารถนามาใชเปนเชอเพลง ผสม Oxide (Mixed Oxide, MOX) ไดในทนท เพราะยงเปนสารรงสทรนแรงเกนกวาทจะใชกบเครองจกร MOX ปกตได เชน โรงงานเชอเพลงปฏกรณนวเคลยรท Sellafield ในประเทศองกฤษ สามารถรองรบ Plutonium ทม Am-241 เพยง 3% (อายประมาณ 6 ป) ซงหากมากกวานจะตองใชเกราะปองกนพเศษ

ขอกาหนดสาหรบการผลตจาหนาย อปกรณตรวจจบควนแบบใชสารกมมนตรงส

ขอกาหนดสาหรบอปกรณตรวจจบควนแบบทใชสารกมมนตรงส เพอใหเกดความเชอมนในอปกรณ และอาจทาใหเชอวามผลตอสขภาพ

• จะตองมคาวา “Warning – radioactive material” แปลวา “คาเตอน อปกรณนมสารกมมนตรงส”

• จะตองมเครองหมายรปใบพด 3 แฉก ภาพหวกะโหลก และภาพคนวง รวมอยในกรอบสามเหลยมดานเทาทมพนสแดง อนเปนสญลกษณของ สารแผรงสแบบใหม

• จะตองแสดงชอสารรงส และปรมาณทมใชอยภายในอปกรณนน

การกาจดอปกรณเมอเลกใชงาน ควรกาจดทงเพยงครงละ 1 ชด โดยสามารถทงรวมกบขยะมพษของเทศบาล ซงสามารถนาไปกาจดรวมในลกษณะฝงกลบได



ชอสาร (Common name) Americium 241 สญลกษณทางเคม Am-241 หรอ 241Am

หมายเลขอะตอม 95 หมายเลขมวล 241 (146 neutrons)

รปของสารเคม Americium dioxide รปลกษณะ Americium dioxide จบตวรวมกน

ในภาชนะกระเบองทรงกระบอก

ครงอายทางกายภาพ 432.2 ป ความรนแรงเฉพาะ (GBq/g) 127

รงสหลกทแผออก

Beta

Gamma ( ) /

X-Rays

Alpha ( )

Neutron (n)

EMax (keV)

-

13.9 (42.7%)

59.5 (35.9%)

5,443 (12.8%)

5,486 (85.2%)

-

Eeff (keV)

-

-

-

-

Dose Rate(μSv/hGBq ทระยะ 1 เมตร)

-

85a

n/a

-

โลปองกนทตองใช

-

ตะกว HVL หนา 0.01 ซ.ม.

-

-

ประวตผเขยนนายมงคล วสทธใจ

• ประธานกรรมการ รางมาตรฐานระบบแจงเหตเพลงไหม วสท.• ประธานกรรมการรางประมวลหลกปฏบตวชาชพดานการตรวจสอบและการทดสอบระบบ สญญาณเตอนอคคภย สภาวศวกร• ประธานผเชยวชาญตรวจสอบความปลอดภยดานอคคภย อาคารผโดยสารสนามบนสวรรณภม

น

ตารางขอมลความปลอดภย สาหรบสารกมมนตรงส Americium-241

สวนท 1 ขอมลแสดงตนของสารกมมนตรงส

สวนท 2 ลกษณะการแผรงส

ทซงมการแผรงสเบตา จะมการแผรงส Brems strahlung ออกมาดวย ซงอาจตองใชโลปองกนหมายเหต ตารางขางตนแสดงการแผรงสเฉพาะทมากเกนกวา 10%

เอกสารอางอง Smoke Detectors and Americium Nuclear Issues Briefing Paper 35 (May 2002, Uranium Information Centre Ltd. Australia)ไฟฟาส

าร

28

การปฏบตงานของชางไฟฟาทปลอดภย


Standard& Safety

การปฏบตงานไฟฟาทสาคญคอ การปองกนผปฏบตงานทงของการไฟฟาฯ และเอกชนระหวางตดตง, ปฏบตการ หรอบารงรกษาแหลงจ ายไฟฟาและสายสงสอสารรวมทงอปกรณประกอบ อนตรายหลกในการปฏบตงานดงกลาวคอ แรงดนสงจากการจายไฟฟาของสถานไฟฟาไปยงตาแหนงตาง ๆ

ไฟฟาแรงดนสงเปนอนตรายไดมากซงทาใหเกดบาดเจบหรอเสยชวตได ไมเพยงแตชางไฟฟาจะพบกบอนตรายจากไฟฟาแรงดนสงเทานน ใครกตามททางานใกลสายสงไฟฟากอาจจะพบกบอนตรายจากการสมผสวงจรทมไฟฟาโดยบงเอญ เชน ผทางานบนหลงคา, นงราน, รถกระเชา และรถบรรทกแบบยกได เปนตน แมวาจะมขอกาหนดระยะหางในการตดตงสายสง แตสภาพพนทกอสรางกทาใหเกดอนตรายได เชน สถานทกอสรางแหงหนงมการถมดน สงขนมาก และมรถบรรทกแบบยกไดมาถงสถานทกอสรางเพอเทกอนหนลง แตระดบทยกสงกว าระดบเดมมาก จงแตะกบสายสงไฟฟาทพาดในอากาศ ทาใหเกดลดวงจร ซงกรณนสายสงไฟฟาเดมตดตงไวอยางเหมาะสม แตผปฏบตการ รถยกไมไดสงเกตระดบความสงของสายสง ดงนนตวอยางนจงแสดงวาใครกตามททางานใกลสายสงไฟฟาจะตองสนใจระยะหางทกครง

การตดตงแหลงจายไฟฟาอนตรายจากไฟฟาแรงดนสงเรมจากจดผลตไฟฟาซงโดยทวไป

จะเปนสถานจายไฟฟา สถานจายไฟฟาจงถกหมหรอมรวกนเพอไมใหผปฏบตงานทไมมคณสมบตเขาถง ชนสวนทางกลทตดตงภายในสถานจะม การปองกนหรอแยกเพอความปลอดภยและมการตอลงดนใหกบชนสวนโลหะทไมรบกระแสทงหมด หากปลดวงจรของสายไฟฟาหรอบสหรออปกรณเพอบารงรกษา จะตองตอลงดนอยางถาวรดวยสวตชตอลงดนหรอตวตอประสานลงดนแบบโยกยายไดตามรปท 1

รปท 1 บสบารตอลงดนในสถานไฟฟาเพอปองกนชนสวนโลหะทไมรบกระแส

ชนสวนทมไฟฟาทไมทราบแรงดนไฟฟาแนชดในสถานจายไฟฟา ควรมระยะหาง 2.5 เมตร หากอปกรณในสถานไฟฟายอยอยบนแทนคอนกรตทยนได ใหคดระยะหางจากผวบนของแทนคอนกรต มฉะนน จะตองวดจากพนผวของสถานไฟฟายอย

1. หมอแปลงกระแสและแรงดนสถานจายไฟฟาจะผลตไฟฟาขน และหมอแปลงเพมหรอลด

แรงดนไฟฟาจะถายโอนพลงงานไฟฟากระแสสลบจากวงจรหนงไปยงอกวงจรหนงหรอหลายวงจร ทงนตวอยางการตดตงหมอแปลงกระแส (ซท) และหมอแปลงแรงดน (พท) แสดงในรปท 2

ผศ.ถาวร อมตกตตคณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยศรปทม



รปท 2 ตวอยางการตดตงหมอแปลงกระแสและหมอแปลงแรงดน

โดยปกตแลวซทใชในการวดและรเลยปองกน สวนพทใชเปลยนแรงดนไฟฟาใหเปนแรงดนไฟฟาทเหมาะกบมเตอรตามรปท 3 ซงหมอแปลงชนดนจะมแรงดนไฟฟาดานไฟออกเปนสดสวนกบแรงดนไฟฟาดานเขาโดยมมเฟสไมตางกนหากมการตอทเหมาะสม

รปท 3 หมอแปลงแรงดนใชเปลยนแรงดนไฟฟาทจายใหตาลง

โดยปกตแลววงจรดานไฟออกของซทจะปองกนดวยทอโลหะ ซงดานไฟออกทงซทและพทจะมการตอลงดนเพอปองกนอนตรายจากแรงดนสงและอารกทเกดจากวงจรดานไฟออกเปดวงจรหรอชารด นอกจากนนหมอแปลงกาลงของสถานจายไฟฟาจะมอปกรณปองกนลดวงจรทปลดวงจรไดโดยอตโนมต

2. สายไฟฟา

สายไฟฟาในสถานจายไฟฟาจะตองเหมาะกบตาแหนง, การใช และแรงดนไฟฟา รวมทงมขนาดรบกระแสไฟฟาไดอยางเพยงพอ

3. ตวระงบเสรจตวระงบเสร จใช ป องกนแรงดนเกนเนองจาก

เสรจสวตชงใหกบอปกรณในระบบไฟฟาตามรปท 4 ตวระงบเสรจในสถานจายไฟฟาจะใชในการปองกนอปกรณ ทสาคญและควรตดตงใกล กบอปกรณทจะป องกน เชน หมอแปลงกาลง ตวระงบเสรจสามารถคายแกสรอนและทาใหเกดอารกไฟฟาไดจงควรอยหางจากชนสวนทมไฟฟาหรอไหมได

รปท 4 การสงไฟฟาจากแหลงกาเนดทสถานไฟฟาไปยงผใช

สายสงสอสาร สายสงสอสารอาจไดรบผลกระทบจากแรงดนไฟฟา

เหนยวนาของสายสงไฟฟา ดงนนในการกาหนดระยะหางระหวางสายสงไฟฟากบสายสงสอสารจงตองพจารณาถงแรงดนไฟฟาเหนยวนาดวย กรณทโครงสรางเดยวกน มสายสงสอสารหลายชดทอาจจะสมผสกบไฟฟา, เหนยวนา หรอฟาผาไดนน จะตองประสานเขากบลวดรบแรงของระบบสอสารและตอลงดน ลกถวยยดโยงทตอกบสายยดโยงจะตองอยเหนอระดบดนไมนอยกวา 20 เซนตเมตร เพอไมใหแรงดนไฟฟาถายโอนลงมาหาสายยดโยงได

สายสงสอสารทตวนาเทยบกบดนเกน 300V หรอแรงดนไฟฟาทถกเหนยวนาเกน 50V จะตองม ฉนวนปองกน หากเปนไปไดควรตดตงตวระงบเสรจไวดวย

สายสงไฟฟาพาดในอากาศสายไฟฟาซงเปนสายนวทรลของวงจรดานไฟเขา

และดานไฟออกจะตองตอลงดน กรณทตวระงบเสรจตอง ตอเชอมกบการตอลงดนกจะตองตอลงดนอยางถกตอง สวนตวระงบเสรจทไมตองตอลงดนจะตองตอคลอม บชชงไลนของตวคมคาแรงดนไฟฟา ชนสวนทไมรบกระแส


30

ทตองตอลงดน เชน สายยดโยง, ชนสวนโลหะ, เสาโคมไฟ, ทอและทางเดนสาย, เปลอกเคเบล, ดามโยกสวตชโลหะ เปนตน กจะตองตอลงดน

การจดวางสายสงไฟฟาเขากบโครงสรางรบ จะตองแยกสายสงไมใหเกดความสบสนระหวางสายสงไฟฟากบสายสงสอสาร ซงการแยกสายสงตามรปท 5 ดงน

- ดานบนของเสา ใหตดตงสายสงไฟฟาไลนและนวทรล

- บนเสาถดลงมา ใหตดตงสายสงสอสาร เชน เคเบลทวและโทรศพท

รปท 5 สายสงไฟฟาบนเสาจะตองแยกจากอปกรณและสายสงสอสาร

1. ชวงเสาของสายสงไฟฟา

การพจารณาหลกของระยะห างทปลอดภยสาหรบสายลอฟา, เคเบล และสายไฟฟามสองสวนคอ ระยะหยอน (sag) และแรงดงของสายไฟฟา ระยะหยอน เกดจากองคประกอบตาง ๆ เชน ลม, อณหภมของ สายไฟฟา และชวงเสา เปนตน ซงปกตแลวจะคานวณคาระยะหยอนทกลางชวงเสา

ขนตอนแรกของการหาระยะหางของสายสงคอ การคานวณเกณฑชวงเสา (Ruling span) โดยอยบน ความยาวแตละชวงเสา (S1, S2, S3, ...) คอ

การหาระยะหยอนของชวงเสาทยาวกวาหรอสนกวาเกณฑชวงเสาใหใชสตรดงน

อณหภมของสายไฟฟาขนกบปรมาณกระแสไฟฟาทไหลผานสายไฟฟาและสภาพแวดลอม เชน อณหภมบรรยากาศ, การทาความเยนจากลม และการแผรงส ความรอนจากดวงอาทตย โดยปกตแลวระยะหยอนสงสดสาหรบสายไฟฟาเมอเยนจดจะเกดขนท 0oC และ สงสดมากกวา 50oC แรงดงตาสดเกดขนทระยะหยอนสงสด สวนกรณทแรงดงเพมขนจะทาใหระยะหยอนลดลง ลกษณะของสายไฟฟาทมผลตอระยะหยอนและแรงดงคอ พนทหนาตด, เสนผานศนยกลาง, นาหนก และพกดการทนแรงดง

ระยะหยอนตาสดของสายมไฟคอ 5.6 เมตร สวนระยะหยอนตาสดของสายนวทรลคอ 4.7 เมตร และสายสงแบบดเพลกคอท 4.9 เมตร ระยะหยอนของ สายสงสอสารตองไมนอยกวา 4.7 เมตร จากถนนหรอพนททมรถบรรทกผานตามรปท 6

รปท 6 ระยะหยอนของสายสง

2. ความปลอดภยสาหรบผปฏบตงานไฟฟาในการป อ งก น ผ ป ฏบ ต ง านน น จะต อ งม

อปกรณปองกนและแนวทางการทางานทชดเจน เชน วธฉกเฉนเพอใหผปฏบตงานกบสายสงไฟฟาคนเคยกบ การปฐมพยาบาล, เทคนคการชวยเหลอ และวธดบเพลง นอกจากนนจะตองมการสงเกตขณะทางานกบสายสงไฟฟาและทารายงานเมอพบสายสงหรออปกรณบกพรอง เชน ระยะหางนอยไป, ลกถวยแตกชารด เปนตน ผปฏบตงานกบสายสงจะตองพจารณาและตระหนกถงความปลอดภยของตวเองและผอน เชน เมอขนกระเชาจะตองระวงไมใหสงของหลนใสผอน



ผปฏบตงานสามารถนาวตถทนาไฟฟาไดมาอยใกลชนสวนทมไฟฟาไดตามระยะทกาหนด อยางไรกตามแมวาเราจะคดวาสายสงถกทาใหไมมไฟฟาไปแลว กยงตองพจารณาวาอปกรณและสายสงยงมไฟฟาอยจนกวาจะแนใจวาไมมกระแสไฟฟาหรอแรงดนไฟฟา

ผปฏบตงานกบสายสงไฟฟาจะตองใชอปกรณปองกนตวทเหมาะสมกบสภาพการทางาน ในกรณททางานสงกวาพนดน 3 เมตร จะตองใชชดปนกนตกดวย นอกจากนนกรณทตองทางานใตดนในชองคนลง (Manhole) จะตองทดสอบวาไมมแกสตดไฟหรอไหมได และหามสบบหรภายในชองคนลง เนองจากแกสใตดนอาจระเบดไดและการสบบหรทาใหออกซเจนนอยลง

3. ความปลอดภยในการเขาใกลผปฏบตงานสายสงสอสารจะตองไมเขาใกลสายสงไฟฟาอยางนอย

60 เซนตเมตร ทงนระยะหางระหวางสายสงไฟฟากบสายสงสอสารจะตอง ไมนอยกวา 1 เมตร คนทางานอน เชน คนทางานบนหลงคา, คนทาส ททางานใกลกบสายสงไฟฟาจะตองมระยะหางจากสายสงไฟฟาอยางนอย 3 เมตร

ระยะเขาใกลเมอทางานบนเสาหรอบนรถกระเชา จะตองพจารณาถงสวนประกอบทางไฟฟาและการเคลอนทไดโดยบงเอญตามรปท 7 กรณท แรงดนไฟฟาสงถง 750V นนการเคลอนทไดโดยบงเอญคอสวนประกอบทางไฟฟาบวกอก 30 เซนตเมตร สวนแรงดนไฟฟาระหวาง 751V - 72.5kV ใหบวกอก 60 เซนตเมตร โดยสวมเสอผาปองกนตามพกดแรงดนไฟฟาของวงจร ในกรณทางานกบสายสงแรงดนไฟฟาระหวาง 51-300V จะตองสวมเสอผาปองกนตามพกดแรงดนไฟฟาไลนเทยบกบไลนหรอไลนเทยบกบดนของวงจร

รปท 7 ผปฏบตงานกบสายสงจะตองมระยะหางและยอมใหเคลอนทไดโดยบงเอญอยางถกตอง

4. ระยะหางสาหรบโครงสรางรบการตดตงสายสงไฟฟาไมเพยงแตมข อกาหนดระยะหางเทานน

ยงจะตองพจารณาถงระยะจากโครงสรางรบไปยงสงตาง ๆ อกดวย เชน เสาไฟถนนทตอลงดนจะตองมระยะจากดานลางของโคมไฟฟาถงผวถนนทมรถบรรทกผานอยางนอย 4.5 เมตร

ความปลอดภยในสายส งไฟฟาสาหรบชางไฟฟา

ผ ทางานกบสายส งสอสารและสายสงไฟฟาถอวามโอกาสไดรบอนตรายจากแรงดนไฟฟากาลงสง ขนแรกใหคดวาสายสงทอยใกลบานและอาคารมไฟฟาอยเสมอ ซงกรณทสายสงไฟฟาขาดตกลงมาและเกด สปารกหรอไฟไหมขนกจะทราบไดงายวาสายสงยงคงมไฟฟาอยตามรปท 8

รปท 8 สายสงทยงมไฟฟาเกดขาดตกลงมา โดยมสปารกและไฟไหม

แตยงมสายสงไฟฟาทมไฟฟาทขาดตกลงมา แตไมเกดสปารกหรอ ไฟไหมตามรปท 9 เนองจากอาจตกลงบนฉนวนหรอมบางสงปดสายสงอย จงตองถอวาไมปลอดภยทจะสมผสเชนกน

รปท 9 สายสงไฟฟาทตกลงมาและ ไมมอารกแตยงมไฟฟาอย


32

กลาวไดวาพนดนรอบสายสงทขาดตกลงมาอาจมไฟฟา ดงนนจงควรอยหางจากสายสงดงกลาวและระวงวตถโลหะในบรเวณนน เชน ปายไฟถนน หรอทกนทางหรอรวทอาจจะมไฟฟาได หากสายสงขาดตกลงบนรถกใหรออยในรถ เนองจากขณะออกจากรถอาจสมผสกบตวถงรถได

หามตงบนไดใกลสายสงไฟฟาโดยเฉพาะหากไมทราบระยะหางทปลอดภย ซงกรณทต องทางานกบบนไดหรอเกบบนไดจะตองหางจากสายสงไฟฟาอยางนอย 3 เมตร ในกรณทต องทางานสงกวาบนได ให มองหาสายสงไฟฟาเพอจะได อย ห างจากสายสงอยางปลอดภย นอกจากนนเครนและนงรานจะตองหางจากสายสงไฟฟาเพอไมใหสมผสไดโดยบงเอญตามรปท 10

รปท 10 เครนอาจสมผสแรงดนสงไดโดยบงเอญ หากไมใชระยะหาง

ตามกาหนด

ในการกอสรางใหอปกรณตาง ๆ หางจากสายสงไฟฟาอยางนอย 3 เมตร และหางจากเสาของสายสงอยางนอย 7.5 เมตร นอกจากนนหามปนหรอ ตดตนไมทอยใกลสายสงไฟฟา หรอพยายามเอาสงทตดอยกบสายสงไฟฟาออกไปโดยไมมการปองกน

หากตองการขดพนทใด ๆ ควรพจารณาวามไฟฟาหรอโทรศพท อยใตดนหรอไม และไมควรตงสมมตฐานเองวาเคเบลไฟฟาเดนใตดนจากเสาไปยงอาคารเปนเสนตรงเสมอไป

นอกเหนอจากผทางานกบระบบสอสารจะตองระวงอนตรายจากสายสงไฟฟาแลว เคเบลไฟเบอรออปตกกอาจเปนอนตรายได เนองจากเคเบลดงกลาว อาจแตกหรอขาดไดจากอบตเหต ซงคนสวนใหญถอวาไมมกระแสไฟฟา ททาใหเกดบาดเจบได แตแทจรงแลวสายสงไฟเบอรออปตกจะนาแสงททาใหตาบอดไดหากมองเขาไปทปลายเคเบล อกทงตวนาของเคเบลทแตกหกสามารถ แทงทะลเสอผาหรอผวหนงไดงาย

ขอแนะนาขนตนใหกบชางไฟฟาหรอผ ปฏบตงานกบสายสงไฟฟา อาจจะมอนตรายเมอทางานใกลระบบแรงดนสงมดงน

- วงจรแรงดนสงสาหรบไฟฟากระแสสลบทมากกวา 1000V และไฟฟากระแสตรงทมากกวา 1500V

- แหลงเกดอารกพลงงานสงและสวตชเกยรมอยทวไปในสถานไฟฟา จงควรประเมนรวมทงคานวณแนวโนมอารกแฟลชและใชอปกรณปองกนตวทเหมาะสม

- บนไดโลหะ, อปกรณการเกษตร, เสากระโดงเรอ, เครองจกรงานกอสราง, เสาอากาศ และอน ๆ อาจสมผสสายสงพาดในอากาศได

- ตนไมจะมไฟฟาเมอกงไมแตะกบสายสงแรงดนสง- อยาเผาพมไมหรอเศษไมใตสายสงไฟฟาเพราะความรอนและเปลวไฟ

จะทาใหฉนวนหรอสายหรออปกรณรบสายสงเสยหายได

ณการเกษตร, เสากระโดงเรอ, เครองจกรงานๆ อาจสมผสสายสงพาดในอากาศไดงไมแตะกบสายสงแรงดนสงษไมใตสายสงไฟฟาเพราะความรอนและเปลวไฟกรณรบสายยยสสสงงเเเสสสยยยหหหาาายไไดไฟฟาสาร


น.ส.นพดา ธรอจฉรยกล

มาตรฐานการทดสอบอารกภายในมาตรฐานการทดสอบอารกภายใน(ตอนท 3)(ตอนท 3)

บทความนกลาวถงวธการทดสอบอารกภายในสาหรบสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะในระบบไฟฟากระแสสลบ ซงมพกดแรงดนสงกวา 1 กโลโวลตจนถง 52 กโลโวลต ตามมาตรฐาน IEC 62271-200 เรอง “AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV”, ภาคผนวก ก. (Annex A : Internal fault – Method for testing the metal - enclosed switchgear and controlgear under conditions of arcing due to an internal fault) พรอมมภาพจากแหลงขอมลอน ๆ เพมเตมจากทระบในมาตรฐาน เพอใชประกอบการอธบายตามเนอหาของมาตรฐานใหเขาใจไดชดเจนยงขน

บทความนมทงหมด 3 ตอน ซงในตอนท 1 กลาวถง บทนา และลกษณะการเขาถงอปกรณ ตอนท 2 ไดเสนอรายละเอยดในการเตรยมการทดสอบ สวนในตอนท 3 น กลาวถง กระแสไฟฟาและแรงดนไฟฟาทดสอบ ขนตอนการทดสอบ เกณฑการยอมรบ รายงานผลการทดสอบ และตวอยางการระบระดบชนการทนอารกภายใน

4. กระแสไฟฟาและแรงดนไฟฟาทดสอบ (Current and voltage applied)

4.1 ทวไปตองทดสอบสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะ

ดวยไฟฟาสามเฟส (สาหรบระบบสามเฟส) โดยในระหวางการทดสอบจะจายกระแสลดวงจรตามพกดกระแสททนไดในเวลาสน (Rated short-time withstand current) ซงอาจมคาตากวานไดถาผผลตกาหนด

แรงดน กระแส และระยะเวลาทใชในการทดสอบ เปนคาทใชไดทวไปสาหรบคาแรงดน กระแส และระยะเวลาทตากวาหมายเหต ระดบกระแสทตากวาอาจสงผลตอการทางานของอปกรณระบายความดนและลกษณะการเผาไหม จงควรคานงถงการแปลงคาของผลทดสอบ สาหรบระดบกระแสลดวงจรทตากวาทคาทดสอบดวย

4.2 แรงดนแรงดนทจายในวงจรทดสอบตองเทากบแรงดนพกดของสวตชเกยรและ

คอนโทรลเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะ แตถาหองทดสอบไมสามารถจายแรงดนดงกลาวไดอาจเลอกจายแรงดนทตาลงได สาหรบระยะเวลาทดสอบตาง ๆ

ไฟฟากาลงและอเลกทรอนกสกาลง

Power Engineering& Power Electronics

โดยตองเปนไปตามเงอนไขดงน- ค ากระแสรากกาลงสอง

เฉลยทแทจรง (True rms current) ทคานวณจากเครองบนทกแบบดจทลตองสอดคลองกบคากระแสทกาหนดในหวขอ 4.3

- อาร กท เกดขนในเฟสใดเฟสหนงตองไมดบลงกอนกาหนด

4.3 กระแส4.3.1 องคประกอบไฟฟากระแสสลบ

กระแสลดวงจรของสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะ ตองระบตามกระแสอารกโดยมความคลาดเคลอนทยอมรบไดภายในชวง +5/-0% ถาแรงดนไฟฟาทจายนนเทากบแรงดนพกด คาความคลาดเคลอนนจะใชกบกระแสคาดหวง

ค ากระแสควรคงท ซ งถ าห อ งทดสอบ ไม ส ามา รถร กษาคากระแสนได อาจขยายการทดสอบอ อก ไ ป จนก ร ะ ท ง ผ ล ร ว ม ข อ งองคประกอบไฟฟากระแสสลบเทากบคาทดสอบทระบโดยมความคลาดเคลอนภายในชวง +10/-0% ในกรณนอยางนอยคากระแสในชวงสามครงคลนแรกตองเทากบคาทดสอบทระบ และคากระแสทจดสนสดการทดสอบตองไมนอยกวา 50% ของคาทดสอบทระบดวย


34

4.3.2 กระแสคายอดการปดวงจรทนททนใดจะทาใหเกดกระแสคายอดทคาดหวงซงม

ความคลาดเคลอนอยภายในชวง +5/-0% ไหลในเฟสดานนอกเปน 2.5 เทา สาหรบความถ 50 เฮรตซ หรอ 2.6 เทา สาหรบความถ 60 เฮรตซ ซงคารากกาลงสองเฉลยขององคประกอบไฟฟากระแสสลบไดกาหนดไวในหวขอ 4.3.1 และจะเกดวงรอบใหญในเฟสดานนอกอน ๆ ดวย ถาแรงดนนอยกวาแรงดนพกด กระแสลดวงจรคายอดของสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะททดสอบตองไมลดลงไปตากวา 90% ของพกดคายอดหมายเหต สาหรบวงจรสายปอนทมคาคงตวเวลาของไฟฟากระแสตรงสงกวาน จะใชคา 2.7 เทาของคารากกาลงสองเฉลยขององคประกอบไฟฟากระแสสลบเปนคาพกดสาหรบระบบความถ 50 และ 60 เฮรตซ

ในกรณสองเฟส การเรมเกดอารกตองใชการปดวงจรทนททนใด เพอใหเกดองคประกอบไฟฟากระแสตรงทสงทสด

4.4 ความถทความถพกด 50 หรอ 60 เฮรตซ คาความถเมอเรมการทดสอบตอง

อยระหวาง 48 ถง 62 เฮรตซ สวนทคาความถพกดอน ๆ นน ความถตองไมเปลยนแปลงเกนกวา 10% ของคาพกด

ถามอปกรณปองกนซงทางานเรวโดยขนกบความถ การทดสอบตองทาทความถพกดของอปกรณดงกลาว +10%

4.5 ระยะเวลาทดสอบผผลตตองกาหนดระยะเวลาทดสอบ ซงมาตรฐานนแนะนาระยะเวลา

ทดสอบคอ 1, 0.5 และ 0.1 วนาทหมายเหต โดยทวไปจะไมสามารถคานวณระยะเวลาอารกสาหรบคากระแสอนทตางจากคาทใชทดสอบได ความดนสงสดระหวางการทดสอบจะไมลดลงเนองจากระยะเวลาอารกทสนลงและไมมกฎเกณฑทแนนอนวาระยะเวลาอารกทสามารถทนไดจะนานขนถากระแสทดสอบตาลง

5. ขนตอนการทดสอบ (Test procedure)

5.1 วงจรแหลงจายวงจรแหลงจายตองเปนแบบสามเฟส (ถาทาได) ยกเวนเมอทดสอบ

สวตชเกยรและคอนโทรลเกยรแบบเฟสแยก (Segregated phases) ถาไมมผลกระทบรวมระหวางชองเฟสแยกนน ๆ จดนวทรลของวงจรแหลงจายอาจแยกตางหากหรอตอลงดนผานอมพแดนซ โดยทกระแสลงดนสงสดไมเกน 100 แอมแปร ซงในลกษณะเชนนการเตรยมการทดสอบจะครอบคลมสาหรบจดนวทรลทกรปแบบหมายเหต 1 อารกภายในทจดนวทรลซงตอลงดนโดยตรงมความรนแรงไมมากนก

เ ม อ ทดสอบส ว ต ช เ ก ย ร และคอนโทรลเกยร แบบเฟสแยก วงจรแหลงจายตองเปนแบบหนงเฟส โดยขวดานหนงตอลงดน กระแสทดสอบตองเทากบคากระแสสามเฟสตามทกาหนดในหวขอ 4.3.1

การตอวงจรแหลงจ ายตองไมทาใหสภาพการทดสอบเปลยนไป

การจายไฟตองเปนดงน- สาหรบชองสายเคเบล :

จายไฟจากบสบารผานเมนสวตช- ส าห รบช อ ง บ สบาร :

การตอแหลงจายตองไมทาใหเกดชองเปดในชองททดสอบ โดยอาจจายไฟผานแผนกน ถาแผนกนนนใชแยกระหวางชองบสบารกบสวนททางาน หรอผานเมนสวตชทอยทปลายดานหนงของสวตชเกยรและคอนโทรลเกยร ถาชองบสบารอยตรงกลางของสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรหมายเหต 2 ในกรณทชองบสบารเปนแบบไมสมมาตร ควรคานงถงการเรมเกดอาร กภาย ในท ม พ ล ง ง านอาร กและการเผาไหมรนแรงทสด

- สาหรบชองเมนสวตช : จายไฟจากบสบารโดยทสวตชอยในตาแหนงปด

- สาหรบชองทมเมนสวตชหลาย ๆ ตวอยภายใน : จายไฟผานบชชง โดยทสวตชทกตวอยในตาแหนงปด ยกเวนสวตชตอลงดน (ถาม) ตองอยในตาแหนงเปด

5.2 การเรมเกดอารกการเรมเกดอารกทาโดยใช

ลวดโลหะเสนผานศนยกลางประมาณ 0.5 มลลเมตร พนระหวางสายเฟสทกเฟส หรอในกรณทเปนแบบเฟสแยก จะพนระหวางสายเฟสกบสายดน



จดเรมเกดอารกจะตองอยทจดทเขาถงไดทไกลทสดจากแหลงจาย ภายในชองททดสอบ

สาหรบส วนตวนาม ไฟทมฉนวนเปนของแขง อารกตองเรมเกดขนระหวางสายเฟสสองเฟสทอยตดกนดวยกระแส 87% ของกระแสพกด หรอถาเปนแบบเฟสแยก ตองเรมเกดทระหวางสายเฟสกบสายดนทตาแหนงตอไปน

- ชองวางหรอพนผวทตอกนระหวางฉนวนกบสวนจบยดฉนวน หรอ

- เ จ าะร ท ข อต อฉนวนทหนางานในขณะทไมไดใชงาน (ฉนวนของแขงตองไมถกเจาะเปนร และถาทาไดวงจรแหลงจายตองเปนสามเฟสเพอใหเกดฟอลตแบบสามเฟส)

ชองสายเคเบลทมขวตอเปนแบบเสยบหรอเปนฉนวนของแขงททาขนหนางาน

สาหรบช องสายเคเบลทมขวตอเปนแบบเสยบ ทมหรอไมมชนกาบง หรอเปนฉนวนของแขงททาขนหนางาน ตองเสยบสายเฟสทงสองเฟสทจะทดสอบโดยไมมฉนวน สวนเฟสทสามตองเขากบขวตอแบบเสยบใหสามารถใชงานไดตามปกตหมายเหต จากประสบการณพบวา ฟอลตทเกดขนโดยทวไปจะไมพฒนาเปนฟอลตสามเฟส ดงนนจงไมไดใหความสาคญกบวธการตอสายเฟสทสามมากนก

สาหรบการเกดฟอลตหนงเฟสในทกกรณ กระแสทดสอบตองเปนกระแสฟอลต ระหว าง เฟส - เฟส ทจายมาจากวงจรแหลงจายแบบสามเฟสซงเปนไปตามหวขอ 4.3 นนคอคากระแสทแทจรงทไมไดพฒนาเปน

ฟอลตสามเฟส จะลดลงเหลอประมาณ 87% ของพกดกระแสอารกภายในทสามารถทนได

ในระบบทตอลงดน (สายนวทรลไมตอลอย) หรอระบบทมการปองกนฟอลตลงดน ซงโดยทวไปคากระแสลดวงจรหนงเฟสลงดนจะนอยกวากระแสลดวงจรสองเฟสจะถกกาจดอยางรวดเรว สาหรบสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทใชงานในสถานทจากดเฉพาะนนจะยอมใหทดสอบดวยกระแสลดวงจรหนงเฟสลงดนแทนกระแสลดวงจรสองเฟสได ซงใหเรมเกดอารกแบบหนงเฟสลงดนในขณะทจายไฟใหกบเฟสอน เพอปลอยใหกลายเปนอารกสามเฟส โดยจายกระแสทดสอบแบบหนงเฟสตามพกดกระแสอารกภายในทสามารถทนได

6. เกณฑการยอมรบ (Acceptance criteria)

สวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทจะผานการทดสอบ (ตามลกษณะการเขาถงอปกรณ) ตองเปนไปตามเกณฑตอไปน

เกณฑ 1ประตปดแนนและฝาครอบตองไมเปดออก แตยอมใหมการเปลยนรปได

โดยตองไมมสวนใดสวนหนงในทก ๆ ดานโปงออกมาจนถงอนดเคเตอรหรอผนงทดสอบ ซงภายหลงการทดสอบนนระดบการปองกน (IP Protection) ของสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรไมจาเปนตองเหมอนเดมกได

ขอกาหนดเพมเตมทยอมรบ สาหรบการตดตงใกลผนงมากกวาทกาหนด (ขอ 3.2 ค.) มอกสองขอคอ

- ระยะทเกดการเปลยนรปอยางถาวรตองนอยกวาระยะหางจากผนง- ทอดดอากาศตองไมจอโดยตรงทผนง

ตวอยางการพนลวดโลหะในการทดสอบ

อารกภายในระหวางเฟสทขวสายของ RMU

การพนลวดโลหะในการทดสอบอารกแบบสามเฟสทขวสายในตมเตอรแรงดนปานกลาง


36

สวตชเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะแบบมทอดดอากาศ (Exhaust duct)

เกณฑ 2- ภายในเวลาททดสอบ เครองหอหมตองไมแยกออกเปนชนเลกชนนอย- ยอมใหมชนสวนเลก ๆ ทมมวลแตละชนไมเกน 60 กรมกระเดน

ออกมาได

เกณฑ 3อารกทเกดขนตองไมทาใหเกดรอยโหวในชวงความสงถง 2 เมตรของ

ดานทสามารถเขาถงได

รอยโหวทฝาครอบ RMU ซงทาจากเหลกอะลซงคหลงการทดสอบอารกภายในแบบหนงเฟสขนาดกระแส 13.8 kA

เกณฑ 4อนดเคเตอรตองไมตดไฟลกไหมเนองจากผลของกาซรอนถาอนดเคเตอรเกดการลกไหมระหวางการทดสอบ ซงสามารถพสจน

ไดวาเกดขนเนองจากสะเกดไฟมากกวาเกดจากกาซรอน โดยใหหองทดสอบพจารณาพยานหลกฐานจากภาพถายดวยกลองความเรวสง กลองวดโอ หรอวธการอนทเหมาะสม กอาจยอมใหผานตามเกณฑในขอนได

อนดเคเตอรตดตงในแนวดง อนดเคเตอรตดตงในแนวนอน

กลองความเรวสงจบภาพสะเกดไฟ ททาใหเกดการตดไฟลกไหมของ

อนดเคเตอร

เกณฑ 5เครองห อห มต องยงคงต อ

ลงดน โดยทวไปใหตรวจสอบดวยสายตา ในกรณทไมแนใจใหทดสอบความตอเนองของการตอลงดน

จดตอลงดนทประตเครองหอหม หลงผานการทดสอบอารกภายในแบบสามเฟสขนาดกระแส 24 kA

7. รายงานผลการทดสอบ (Test report)

ในรายงานผลการทดสอบตองระบขอมลดงตอไปน- พ ก ด แ ล ะ บ ร ร ย า ย ล ก ษณะการทดสอบดวยแบบรางซงแสดงขนาดของตวอยางทดสอบ รายละเอยดทเกยวของกบความแขงแรงทางกล การจดวางตาแหนงของช องเป ดระบายความดนและวธการในการยดสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรใหตดกบพน และ/หรอผนง สาหรบสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทตดตงบนเสาตองระบคณลกษณะของเสาและวธการยดบนเสาดวย



- การตอวงจรทดสอบ- ต าแหน ง และว ธ ก า ร เ ร ม เก ดอารกภายใน- แ บ บ ร า ง แ ส ด ง ก า ร เ ต ร ย มการทดสอบ (หองจาลอง และตวอยางทดสอบ รวมถงรางราวทตดต งอนดเคเตอร) ตามลกษณะการเขาถงอปกรณ (แบบ ก, ข หรอ ค) ดานหนา ดานขาง ดานหลง และสภาพการตดตง- แรงดนไฟฟาและความถทใช- ส าห รบกระแสทคาดหว งห รอกระแสทดสอบ ตองระบรายละเอยดตาง ๆ ดงน

ก) คารากกาลงสองเฉลยขององคประกอบไฟฟากระแสสลบในชวงสามครงคลนแรก

ข) คายอดสงสดค) คาเฉลยขององคประกอบ

ไฟฟากระแสสลบในชวงเวลาทแทจรงของการทดสอบ

ง) ระยะเวลาทดสอบ- ออสซโลแกรมทแสดงคากระแสและแรงดน- การประเมนผลการทดสอบ รวมถงบนทกขอสงเกตตาง ๆ ตามขอ 6- รปถายของตวอยางทดสอบ ทงกอนและหลงการทดสอบ- ขอสงเกตอน ๆ ทเกยวของ

8. ก า ร ร ะ บ ร ะ ด บ ช น ก า ร ท นอ า ร ก ภ า ย ใ น (Designation of IAC classif ication)

สวตช เกยร และคอนโทรลเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะทผานการทดสอบเพอระบระดบชนการทนอารกภายในจะระบระดบชนเปนดงน- ทวไป : ตวยอของระดบชนการทนอารกภายใน (IAC : Internal Arc Classifications)- ลกษณะการเขาถงอปกรณ : แบบ ก ข หรอ ค ตามขอ 2- คาทใชทดสอบ : กระแสทดสอบ (กโลแอมแปร; kA) และระยะเวลาทดสอบ (วนาท; s)

ระดบชนการทนอารกภายในตองระบรวมไวในแผนปาย (Nameplate) ดวย

ตวอยางท 8.1 สวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะซงจะตดตงใชงานในบรเวณสาธารณะ รบการทดสอบดวยกระแสฟอลต 12.5 kA (rms) นาน 0.5 วนาท โดยวางอนดเคเตอรไวทงดานหนา ดานขางและดานหลง การระบระดบชนการทนอารกภายในเปนดงน

ระดบชนการทนอารกภายใน BFLR อารกภายใน 12.5 kA 0.5 s

ตวอยางท 8.2 สวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะ รบการทดสอบดวยกระแสฟอลต 16kA (rms) นาน 1 วนาท ซงจะมสภาพการตดตงใชงานดงน

ดานหนา : สามารถเขาถงไดในทสาธารณะ ดานหลง : จากดเฉพาะเจาหนาท ดานขาง : ไมสามารถเขาถงได

การระบระดบชนการทนอารกภายในเปนดงน ระดบชนการทนอารกภายใน BF-AR อารกภายใน 16 kA 1 s

จากรายละเอยดการทดสอบอารกภายในทกาหนดตามมาตรฐาน IEC 62271-200 Annex A ทใหไวขางตน ทาใหผผลตสวตชเกยรและคอนโทรลเกยรทมเครองหอหมเปนโลหะ ตองศกษาและออกแบบผลตภณฑใหผานเกณฑการทดสอบดงกลาวเพอความปลอดภยของผใชงาน อยางไรกด เมอตองปฏบตงานในขณะทบรภณฑมการจายไฟอย กควรตองใชความระมดระวงและสวมอปกรณปองกนทเหมาะสมดวยทกครง

ทานสามารถอานบทความทเกยวของเพมเตมไดในนตยสารไฟฟาสาร -• ฉบบกรกฎาคม-สงหาคม 2552 เรอง อารกทางไฟฟา โดย

น.ส.นพดา ธรอจฉรยกล และเรอง การปองกนอนตรายจากการเกดอารกแฟลช ตอนท 1 : ความรทวไปเกยวกบอารกแฟลช โดย ดร.ประดษฐ เฟองฟ

• ฉบบกนยายน-ตลาคม 2552 เรอง การปองกนอนตรายจากการเกดอารกแฟลช ตอนท 2 : การแกปญหาอนตรายจากอารกแฟลช โดย ดร.ประดษฐ เฟองฟ

• ฉบบกนยายน-ตลาคม 2554 เรอง อนตรายจากอารกแฟลชและอารกระเบด โดย ผศ.ถาวร อมตกตต

เอกสารอางอง• IEC 62271-200. 2003. IEC Standard for High-voltage switchgear and

controlgear - Part 200: A.C. metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV. English Version Edition 1.0, 85 pages.

• ACAE Test Report, 20 October 2004, No.GPS-A2/033614 Bergamo, Italy.• CESI Test Report, 12 December 2002, No.04.156. Milan , Italy.• IPH Test Report, 3 August 1994, No.296.958.4.119. Berlin, Germany.• IPH Test Report, 8 March 2001, No.1374.0131.1.087. Berlin, Germany.


38

ดร.นาตยา คลายเรองน.ส.เทพกญญา ขตแสง

กรณศกษา การประเมนสมรรถนะระบบปองกนฟาผากรณศกษา การประเมนสมรรถนะระบบปองกนฟาผาสาหรบสายจาหนายสาหรบสายจาหนาย

ฉบบทแลวผเขยนไดกลาวถงวธการประเมนสมรรถนะระบบปองกนฟาผาสาหรบสายจาหนายไว แตยงไมไดแสดงตวอยาง เพอใหผ อ านเกดความเขาใจมากขนและสามารถนาไปประยกตใชได ดงนนในฉบบนจะกลาวถงตวอยางการประเมนสมรรถนะระบบปองกนฟาผาสาหรบระบบ 115 และ 22 kV ซงมขนตอนโดยสรปดงแสดงในรปท 1 และขอมลค ณล ก ษณะขอ ง ร ะบบส า ห ร บกรณศกษาแสดงไว ในตารางท 1 และรปท 2

การประเมนสมรรถนะระบบปองกนฟาผาจะแบงเปน 2 สวนหลก คอ

สวนท 1 การคานวณหากระแสฟาผาวกฤตททาใหเกดวาบไฟในกรณตาง ๆ ซงสามารถคานวณไดจากขอมลระบบจาหนายทงหมด อาท รปแบบการจดวางสาย ชนดและขนาดสาย ลกถวย เสาไฟฟา การตอลงดน เปนตน

สวนท 2 การคานวณคาดชนเพอประเมนสมรรถนะระบบปองกนฟาผา ซงใชคากระแสฟาผาวกฤตจากสวนท 1 รวมกบจานวนครงทฟาผาลงสายซงคานวณจากขอมลสถตการเกดฟาผา สาหรบคานวณความนาจะเปนทฉนวนจะเกดวาบไฟ และนาไปสการคานวณอตราการเกดวาบไฟเนองจากฟาผาตอไป

รปท 1 ขนตอนการประเมนสมรรถนะระบบปองกนฟาผา

คานวณกระแสฟาผาวกฤตกรณฟาผาลงสายดนปองกน :• กระแสฟาผาวกฤตททาใหเกดแรงดนเกนครอมฉนวนมคามากกวาคา CFO ของฉนวนลกถวย (IC) ซงมผลใหเกดวาบไฟยอนกลบบนผวฉนวน คานวณดวยโปรแกรมสาเรจรปหรอทฤษฎคลนจร

กรณฟาผาลงสายเฟสโดยตรง :• กระแสฟาผาวกฤตทสายดนปองกนสามารถปองกนสายเฟสไดพอด (IS) คานวณดวยวธทรงกลมกลง

• กระแสฟาผาวกฤตททาใหเกดแรงดนเกนครอมฉนวนมคามากกวาคา CFO ของฉนวนลกถวย (IP) ซงมผลใหเกดวาบไฟบนผวฉนวน คานวณดวยโปรแกรมสาเรจรปหรอทฤษฎคลนจร

คานวณความหนาแนนของฟาผาลงดน(1)

คานวณอตราการเกดวาบไฟรวมเนองจากฟาผา(6)



คานวณจานวนครงทฟาผาลงสาย

ทโลง : (2.1)

มสงปลกสราง : (2.2)

คานวณความนาจะเปนของการเกดฟาผาทกระแสฟาผาวกฤตไดแก P(i0 > IC), P(i0 < IS), P(i0 > IP) โดยคานวณจาก

(3)

คานวณอตราการเกดวาบไฟกรณฟาผาลงสายดนปองกน : อตราการเกดวาบไฟยอนกลบ (4)

กรณฟาผาลงสายเฟสโดยตรง : อตราการเกดวาบไฟเนองจากมมปองกนลมเหลว (5)



กรณศกษาระบบ 115 kVพจารณาระบบ 1 15 kV

ซงอยในบรเวณทโลง โดยคานวณตามขนตอนในรปท 1

ขนตอน 1 การคานวณกระแสฟาผาวกฤต

การเกดวาบไฟทผ วฉนวนลกถวยเนองจากฟาผาจะพจารณาเปน 2 กรณ คอ กรณฟาผาลงสายดนปองกน และกรณฟาผาลงสายเฟสโดยตรง

1.1 กรณฟ าผ าลงสายดนปองกน

ถากระแสฟาผาทผาลงสายดนปองกนทาใหแรงดนครอมฉนวนมคาสงกวาคา CFO ของฉนวนลกถวย จะทาใหเกดวาบไฟยอนกลบ คากระแสฟ าผ า ว กฤตท ท า ให เก ดวาบไฟยอนกลบ (IC) สามารถคานวณไดจากการจาลองและวเคราะหระบบดวยโปรแกรมสาเรจรป โดยใชขอมลในตารางท 1 และรปท 2

ในทนไดจาลองระบบจาหนายดวยโปรแกรม ATPDraw โดยการใชเครองมอในโปรแกรมทาหนาทแทนอปกรณในระบบ เชน ลกถวย แทนดวยสวตชทควบคมดวยคาแรงดน, เสาและตวนาขางเสา แทนดวยคาเสรจอมพแดนซ, กระแสฟาผา แทนดวยคลนกระแสทมลกษณะเปน Slope ramp เปนตน ซงผทสนใจสามารถศกษาเพมเตมไดจากงานวจยอน ๆ ทเกยวของ

ผลการคานวณดวยโปรแกรมสาเรจรป ทาใหไดคากระแสฟาผาวกฤต IC มคา 80.34 kA

ตารางท 1 คณลกษณะตาง ๆ ของกรณศกษา

(ก) ระบบ 115 kV (ข) ระบบ 22 kVรปท 2 เสาและรปแบบการจดวางสายสาหรบกรณศกษา

คณลกษณะ

กรณศกษา ระบบ 115 kV ระบบ 22 kVชนดสายไฟ อะลมเนยมตเกลยวเปลอย หมฉนวนบางสวน

พนทหนาตดสายไฟ 400 185

(ตารางมลลเมตร)

ชนดสายดนปองกน ลวดเหลกตเกลยว ลวดเหลกตเกลยว

พนทหนาตดสายดนปองกน 35 35(ตารางมลลเมตร)

ชนดลกถวย ลกถวยแขวน ลกถวยกานตรง

CFO ลกถวย (kV) 695* 175

ความยาวคอน (เมตร) 4.2 2.25

ชนดเสาไฟ คอนกรต คอนกรต

ความสงเสาไฟ (เมตร) 22 12

เสรจอมพแดนซเสาไฟ 161 [5] 305 [5]

(โอหม)

เสรจอมพแดนซตวนา 381 [5] -

ขางเสาไฟ (โอหม)

ความตานทานดน (โอหม) 5 5

* ใชลกถวยทมคา CFO เทากบ 125 kV จานวน 7 ลก


40

1.2 กรณฟาผาลงสายเฟสโดยตรงเมอสายดนปองกนไมสามารถปองกนสายเฟสไดและทาใหเกดฟาผา

ลงสายเฟสเรยกวามมปองกนลมเหลว ซงมกเกดขนเมอกระแสฟาผามคานอยกระแสฟาผาวกฤตททาใหเกดมมปองกนลมเหลว ม 2 คา ไดแก

- กระแสฟาผาวกฤตทสายดนปองกนสามารถปองกนสายเฟสไดพอด (IS) และ- กระแสฟาผาวกฤตททาใหเกดแรงดนเกนทมคามากกวาคา CFO ของฉนวนลกถวย (IP)

ก. การคานวณกระแสฟาผาวกฤต ISจากรปแบบการจดวางสายในรปท 2 (ก) สามารถคานวณระยะฟาผา

ดวยวธทรงกลมกลงทแสดงไวในรปท 3 โดยกาหนดใหทรงกลมกลงมรศม S ซงเปนทรงกลมทมผวทรงกลมสมผสทงสายดนปองกนและสายเฟส

จากรปท 2 (ก) และรปท 3 คานวณระยะตาง ๆ ไดดงน

S – C = 22 เมตรS – D = 18.3 เมตรA – B = 2.1 เมตรD – C = 3.7 เมตร

และทาใหคานวณไดระยะฟาผา

39.74 เมตร และสามารถคานวณคากระแสฟาผาวกฤตตามความสมพนธ S = AIB ซงมผนาเสนอไวดงแสดงในตารางท 2 โดยจากสตรของ IEEE พบวา ในกรณศกษาระบบ 115 kV น กระแสฟาผาวกฤต IS มคา 8.35 kA

รปท 3 การคานวณระยะฟาผา กรณศกษาระบบ 115 kV

ตารางท 2 คากระแสฟาผาวกฤตทสายดนปองกน สามารถปองกนสายเฟสไดพอด

ผนาเสนอ สมการ กรณศกษา

ระบบ 115 kV ระบบ 22 kV Whitehead S = 6.7I0.8 9.26 14.50

Brown-Whitehead S = 7.1I0.75 9.94 16.04

IEEE Std 1410-2004 S = 10I0.65 8.35 14.52

Wagner S = 14.2I0.424 11.33 26.42



ข. การคานวณกระแสฟาผาวกฤต IPกระแสฟาผาวกฤต IP สามารถ

คานวณไดดวยโปรแกรมสาเรจรป ซงผ เขยนใชโปรแกรม ATPDraw เชนเดยวกบการคานวณกระแสฟาผาวกฤตในกรณฟาผาลงสายดนปองกน และไดผลลพธวากระแสฟาผาวกฤต IP มคา 2.75 kA

ขนตอน 2 การคานวณจานวนครงทฟาผาลงสาย

ขอมลจานวนวนทเกดฝนฟาคะนองตอป (Td) รวบรวมจากกรมอตนยมวทยา ตงแตป พ.ศ. 2545-2549 จาก 88 สถานทวประเทศ พบวา ในประเทศไทยมจานวนวนทเกดฝนฟาคะนองตอปเฉลยเทากบ 56.6 วนตอป

จากสมการ (1) สามารถคานวณความหนาแนนของฟาผาลงดน Ng ได

Ng = 6.21 ครง /ตารางกโลเมตร/ป

เนองจากระบบอย ในบรเวณทโลงจงคานวณจานวนครงทฟาผาลงสาย N ตามสมการ (2.1) ไดคา

N =111.1 ครง/100 กโลเมตร/ป

ขนตอน 3 การคานวณความนาจะเปนของการเกดฟาผาทกระแสฟาผาขนาดตาง ๆ

การคานวณความนาจะเปนนต องใชค ายอดกระแสฟาผาเฉลย ซงคานวณไดจากคายอดกระแสฟาผาทเกดขนในแตละครง และแตละพนท

ในทนจะใชสมการความนาจะเปนของการเกดฟาผาทกระแสฟาผาขนาดตาง ๆ จากมาตรฐาน IEEE [1] ตามความสมพนธในสมการ (3)

กรณฟาผาลงสายดนปองกนจะเกดวาบไฟยอนกลบ เมอกระแสฟาผามคามากกวากระแสฟาผาวกฤต IC ดงนนจงตองคานวณความนาจะเปนทจะเกดเหตการณดงกลาว (P(iO > IC)) โดยคานวณไดจาก

กรณฟาผาลงสายเฟสจะเกดมมปองกนลมเหลวได เมอกระแสฟาผามคานอยกวากระแสฟาผาวกฤต IS หรอกระแสฟาผามคามากกวากระแสฟาผาวกฤต IP

ความนาจะเปนทกระแสฟาผามคานอยกวากระแสฟาผาวกฤต IS (P(iO < IS)) คานวณไดจาก

ในทานองเดยวกนความนาจะเปนทกระแสฟาผามคามากกวากระแสฟาผาวกฤต IP (P(iO > IP)) คานวณไดจาก

ขนตอน 4 การคานวณอตราการเกดวาบไฟอตราการเกดวาบไฟยอนกลบ (BFR) สามารถคานวณไดจากสมการ

(4) นนคอ

อตราการเกดวาบไฟเนองจากมมปองกนลมเหลว (SFFR) สามารถคานวณไดจากสมการ (5) คอ


42

ขนตอน 5 การคานวณอตราการเกดวาบไฟรวม

อตราการ เ กดวาบไฟรวมเนองจากฟาผา (TFR) สามารถคานวณไดจากสมการ (6) นนคอ

กรณศกษาระบบ 22 kVพจารณาระบบ 22 kV ซงดานซาย

ของระบบมแนวตนไมสง 10 เมตร หางออกไป 5 เมตร และดานขวามถนนขนานอย ดงน

ขนตอน 1 การคานวณกระแสฟาผาวกฤต1.1 กรณฟาผาลงสายดนปองกน

จากการจาลองและวเคราะหระบบดวยโปรแกรมสาเรจรป โดยใชข อมลในตารางท 1 และรปท 2 ทาใหไดคากระแสฟาผาวกฤต IC มคา 16.7 kA1.2 กรณฟาผาลงสายเฟสโดยตรง

ดวยวธทรงกลมกลงจะคานวณไดระยะฟาผา 56.91 เมตร และจากสตรของ IEEE สามารถคานวณคากระแสฟาผาวกฤต IS ไดเทากบ 14.52 kA ดงแสดงในตารางท 2

แ ล ะ เ ม อ ค า น วณ โ ด ย ใ ช โปรแกรม ATPDraw จะไดกระแสฟาผาวกฤต IP มคา 730 A

ขนตอน 2 การคานวณจานวนครงทฟาผาลงสาย

จากกรณศกษาระบบ 115 kV ความหนาแนนของฟาผาลงสายดน Ng มคา

Ng = 6.21 ครง /ตารางกโลเมตร/ป

และคานวณจานวนครงทฟาผาลงสาย NN = 77.2 ครง/100 กโลเมตร/ปเนองจากระบบไมไดอยในบรเวณทโลงจงคานวณจานวนครงทฟาผา

ลงสาย NS ตามสมการ (2.2) ซงตองคานงถงสงปลกสรางทขนานกบสายจาหนายดวย

คา Shielding factor (Sf) ขนอยกบระยะระหวางสายจาหนายกบสงปลกสรางทขนานกน และความสงของสงปลกสราง

จาก [1] จะได Sfleft มคาประมาณ 0.5 และ Sfright มคาเทากบ 0 และจากสมการ (2.2) จะได

NS = 38.6 ครง/100 กโลเมตร/ป

ขนตอน 3 การคานวณความนาจะเปนของการเกดฟาผาทกระแสฟาผาขนาดตาง ๆ

ความนาจะเปนทกระแสฟาผามคามากกวากระแสฟาผาวกฤต IC

ความนาจะเปนทกระแสฟาผามคานอยกวากระแสฟาผาวกฤต IS

ความนาจะเปนทกระแสฟาผามคามากกวากระแสฟาผาวกฤต IP

ขนตอน 4 การคานวณอตราการเกดวาบไฟอตราการเกดวาบไฟยอนกลบ

อตราการเกดวาบไฟเนองจากมมปองกนลมเหลว

ขนตอน 5 การคานวณอตราการเกดวาบไฟรวมอตราการเกดวาบไฟรวมเนองจากฟาผา

ผลการคานวณจากกรณศกษาทงสองไดสรปไวในตารางท 3



ประวตผเขยนดร.นาตยา คลายเรอง

• วศ.ด. (วศวกรรมไฟฟา) มหาวทยาลยเกษตรศาสตร • อาจารยประจา สาขาวชาวศวกรรมไฟฟา คณะวศวกรรมศาสตรศรราชา

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตศรราชา• อดต อนกรรมการมาตรฐานการปองกนฟาผา : ระบบไฟฟาและอเลกทรอนกส

ในสงปลกสราง วสท.• อดต อนกรรมการ มาตรฐานการปองกนฟาผา วสท.

น.ส.เทพกญญา ขตแสง• นกวจย โครงการวจยและพฒนาความชานาญดานไฟฟากาลง ภาควชา

วศวกรรมไฟฟา มหาวทยาลยเกษตรศาสตร• อดต อนกรรมการ มาตรฐานการปองกนฟาผา วสท. • อนกรรมการ มาตรฐานการตดตงทางไฟฟาสาหรบประเทศไทย วสท.

เอกสารอางอง[1] IEEE Std 1410-2004, IEEE Guide for Improving the Lightning

Performance of Electric Power Overhead Distribution Lines, 2004.[2] J.A. Martinez and F. Castro-Aranda, “Lightning Flashover Rate of

an Overhead Transmission Line Protected by Surge Arresters”, IEEE Power Engineering Society General Meeting, June 2007.

[3] N. Klairuang, S. Somkane and A. Sokesuwan, “Lightning Performance Assessment to Improve Lightning Protection System of 115 kV Overhead Lines”, Kasetsart Journal, Vol.45, No.1, pp.165-171, Jan-Feb 2001.

[4] R. Hileman, “Insulation Coordination for PowerSystem”, Marcel Dekker Inc., New York, USA, pp. 497-556, 1999.

[5] Hintamai S., Hokierti J., “Surge impedance of concrete pole due to effect of the electrical properties of concrete”, IEEE Region 10 Conference (TENCON), Nov. 21-24, 2004, Vol.3, pp.397-400.

บทสรปความถกต องแม นย าของ

คาดชนทคานวณได ขนอยกบขอมลสถตการเกดฟาผ า รายละเอยดขอมลสวนตาง ๆ ของระบบ รวมถงสภาพแวดล อมและทต งของสายจาหนาย

แมผลการคานวณอาจไมตรงกบสถตการเกดไฟดบ หรอการเกดวาบไฟเนองจากฟาผาทเกดขนจรง แตสามารถนาคาดชนทคานวณไดของแตละพนทมาเปรยบเทยบหรอดแนวโนม เพอใชเปนขอมลสวนหนงในการวางแผนออกแบบปรบปรงระบบปองกนฟาผาได

วธการนสามารถใชคานวณอตราการเกดวาบไฟของแต ละทาง เ ลอกในการป รบป รงระบบปองกนฟาผาสาหรบสายจาหนาย เพอเปรยบเทยบสมรรถนะของแตละทางเลอก สาหรบเปนแนวทางในการเลอกวธการปรบปรงระบบปองกนฟาผาตอไปได

ตารางท 3 สรปผลการคานวณ กรณศกษาระบบ 115 และ 22 kV

คาทคานวณ กรณศกษา

ระบบ 115 kV ระบบ 22 kVจานวนครงทฟาผาลงสาย (ครง/100 กโลเมตร/ป) 111.1 38.6

กระแสฟาผาวกฤตททาใหเกดวาบไฟยอนกลบ IC (kA) 80.34 16.7

ความนาจะเปนทกระแสฟาผามคามากกวากระแสฟาผาวกฤต IC P(iO > IC) 0.0775 0.8332

อตราการเกดวาบไฟยอนกลบ BFR (ครง/100 กโลเมตร/ป) 5.17 19.30กระแสฟาผาวกฤตทสายดนปองกนสามารถปองกนสายเฟสไดพอด IS (kA) 8.35 * 14.52 *

ความนาจะเปนทกระแสฟาผามคานอยกวากระแสฟาผาวกฤต IS P(iO < IS) 0.0320 0.1222

กระแสฟาผาวกฤตททาใหเกดแรงดนเกนทมคามากกวาคา CFO ของฉนวนลกถวย IP (kA) 2.75 0.73

ความนาจะเปนทกระแสฟาผามคามากกวากระแสฟาผาวกฤต IP P(iO > IP) 0.9982 0.9999

อตราการเกดวาบไฟเนองจากมมปองกนลมเหลว SFFR (ครง/100 กโลเมตร/ป) 3.55 4.72อตราการเกดวาบไฟรวม เนองจากฟาผา (ครง/100 กโลเมตร/ป) 8.72 24.02*คานวณจากสตรของ IEEE


44

นายกตตกร มณสวาง กองวจย การไฟฟาสวนภมภาค

กรณศกษาเชงเปรยบเทยบการใชงานลกถวยฉนวนไฟฟาแบบแทง

ชนด Line post type และ Pin post typeบทนา

ลกถวยฉนวนไฟฟาแบบแทงทใชงานในระบบจาหนายไฟฟาของประเทศไทย ประกอบไปดวยชนด Line post type และ Pin post type ซงหากพจารณาการนาลกถวยฉนวนไฟฟาทงสองชนดไปใชงานในพนทมลภาวะตามขอแนะนาในมาตรฐาน IEC/TS 60815-2008 ซงกาหนดใหใช Leakage distance (mm/kV) เปนเกณฑอางองเพอกาหนดระดบความรนแรงของมลภาวะใหสมพนธกบ Leakage distance ของลกถวยฉนวนไฟฟาแลว มความเปนไปไดทลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Line post type จะมประสทธภาพการใชงานในพนทมลภาวะไดดกวา เนองจากมมตขนาดในสวนของ Leakage distance ทมากกวาลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type แตจากขอมลการใชงานในระบบจาหนายตามสภาพแวดลอมจรงกลบพบวา ลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Line post type มสถตการชารดในลกษณะวาบไฟตามผวทมากกวา บทความนจะไดกลาวถงการเปรยบเทยบรายละเอยดทางเทคนคทเปนตวแปรสาคญตอประสทธภาพการใชงานของลกถวยฉนวนไฟฟาทงสองชนดน

การชารดของลกถวยฉนวนไฟฟาจากการสารวจและเกบขอมลลกษณะการชารดของลกถวยฉนวนไฟฟา

ชนด Line post type และ Pin post type จานวน 4 พนท ซงประกอบดวย พนทจงหวดสงขลาบรเวณใกลโรงงานแปรรปอาหารสตว พนทอาเภอหาดใหญบรเวณเขตชมชนหนาแนนและมการจราจรคบคงตลอดทงวน พนทจงหวดสมทรสาครบรเวณทมโรงงานอตสาหกรรมแบบกระจายตว และพนทอาเภอปราณบรบรเวณใกลชายฝงทะเล เพอศกษาลกษณะพฤตกรรมและรปแบบการชารด พบวาลกถวยฉนวนไฟฟาทชารดเปนชนด Line post type โดยเปนการชารดในลกษณะทใกลเคยงกน กลาวคอ บรเวณผวทปลายปกดานบนของลกถวยฉนวนไฟฟาในแตละชนมคราบสกปรกสขาวขนในลกษณะของการเกด Dry band ดงแสดงในรปท 2 ซงเปนผลมาจากมสงสกปรกสะสมอยทผวของลกถวยฉนวนไฟฟา เมอมความชนหรอฝนตกปรอย ๆ จะทาใหมกระแสรว (Leakage current) ไหลทผวสงมากขน แตเนองจากสงสกปรกทสะสมมลกษณะทไมสมาเสมอตลอดทงผวของลกถวยฉนวนไฟฟา จงทาใหกระแสรวทไหลในแตละเสนทางมปรมาณไมเทากน

Pin post typeรปท 1 ตวอยางลกถวยฉนวนไฟฟา

แบบแทง

รปท 2 แสดงลกษณะการเกด Dry band บรเวณผวทปลายปกดานบนของลกถวยฉนวนไฟฟา

ชนด Line post type



Line post type



หากพนทผวบรเวณใดมกระแสรวไหลผานจนสามารถสรางความรอนและทาใหพนทผวบรเวณนนแหงกอนกจะเกดเปน Dry band ในขณะทพนทผวของลกถวยฉนวนไฟฟาสวนอนยงคงนากระแสรวไดอย เปนผลทาใหแรงดนไฟฟาสวนใหญตกครอมบรเวณ Dry band และเกดความเครยดทางสนามไฟฟาทสง จนนาไปสการอารคขามระหวาง Dry band และทาใหเกดการวาบไฟตามผวของลกถวยฉนวนไฟฟาดงแสดงในรปท 3

ในกรณทลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Line post type มสงสกปรกสะสมอยมาก การอารคขามระหวางปลายปกจะเกดขนไดงายในขณะทฝนเรมตก เนองจากหยดนาจะมสงสกปรกเจอปนอยมาก ประกอบกบรปรางของลกถวยฉนวนไฟฟาชนดนมระยะห างระหว างป กทใกล กน เมอหยดนาไหลไปอยบรเวณปลายปกจะยงมผลทาใหระยะหางระหวางปกลดลงจนเกดการอารคไดงาย ในกรณทการอารคหรอการวาบไฟตามผวมความรนแรงมากจะทาใหปกเกดการแตกบนชารดเสยหายดงแสดงในรปท 5 ซงการวาบไฟตามผวในลกษณะดงกลาวนจะเกดขนและอยในเสนทางเดยวกบ Dry arcing distance โดยในขณะทเกดการอารคนนกจะมกระแสลดวงจรไหลผานฐานและกานโลหะของลกถวยฉนวนไฟฟาลงกราวด เปนผลใหฐานและกานโลหะเกดการสกกรอนอยางรนแรงในลกษณะทเนอโลหะแหวงหายไปดงแสดงในรปท 6

จากการเกบขอมลเชงสถตผลการใชงานทง 4 พนทแสดงใหเหนขอเทจจรงทตรงกน กลาวคอ ไมพบการชารดของลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type ในลกษณะของการอารคขาม Dry band หรออารคขามระหวางปก ดงนนเพอใหเหนภาพทชดเจนขนจงตองพจารณารายละเอยดทางเทคนค เพอประเมนปจจยทมผลตอประสทธภาพการใชงานของลกถวยฉนวนไฟฟาทงสองชนดน

นอกจากนนผลของกระแสรวทไหลผานจะทาใหสวนทเปนฐานและกานโลหะของลกถวยฉนวนไฟฟาสญเสยอเลกตรอนจนชนเคลอบสงกะสหายไป จงทาใหฐานและกานโลหะเกดการสกกรอนและเปนสนม สงทเกดขนนเปนผลมาจากปฏกรยา Oxidation (สญเสยอเลกตรอน) และ Reduction (รบอเลกตรอน) โดยมองคประกอบของกระแส DC ทอยในกระแสรวและสงสกปรกบนผวลกถวยฉนวนไฟฟาในสภาวะเปยกชนทาหนาทเปนสารละลาย Electrolyte และเปนตวชวยกระตนปฏกรยาดงกลาวดงแสดงในรปท 4

รปท 3 ลกษณะการวาบไฟตามผวเนองจาก Dry band

รปท 4 วงจรสมมลการสกกรอนทฐานและกานโลหะของลกถวยฉนวนไฟฟาทมผวสกปรกและอยในสภาวะเปยกชน


46

รายละเอยดทางเทคนคล กถ วยฉนวนไฟฟ าแบบ

Porcelain ชนด Line post type และชนด Pin post type ทผลตและใชงานภายในประเทศมรายละเอยดทางดานมตขนาดและการทนตอแรงดนไฟฟาวาบไฟตามผวทสาคญดงน

รายละเอยดทางเทคนคในตารางท 1 ชใหเหนวา ลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Line post type มมตขนาดในสวนของ Dry arcing distance ทนอยกวาชนด Pin post type แตม Leakage distance ทมากกวา ซงเมอพจารณาการนาไปใชงานในพนททมมลภาวะตามขอแนะนาในมาตรฐาน IEC/TS 60815-2008 ในระบบแรงดนไฟฟา 22 kV และ 33 kV แลว ลกถวยฉนวนไฟฟาควรม Leakage distance ไมตากวาคาในตารางท 2 ดงนนจงสามารถจาแนกชนดของลกถวยฉนวนไฟฟาทสามารถตดตงใชงานทระดบมลภาวะตาง ๆ ในแตละระดบแรงดนไฟฟาไดดงแสดงในรปท 7

รปท 6 การสกกรอนอยางรนแรงบรเวณฐานและกานโลหะจาก

กระแสลดวงจรทไหลในขณะเกดการวาบไฟตามผว

รปท 5 การชารดจากการวาบไฟตามผวทรนแรงในเสนทางเดยวกบ

Dry arcing distance

ตารางท 1 รายละเอยดทางเทคนคของลกถวยฉนวนไฟฟา

ตารางท 2 คา Leakage distance ทระดบมลภาวะตาง ๆ ตาม IEC/TS 60815-2008

หมายเหต ใชคาแรงดนไฟฟาสงสด (L-G) ของแตละระบบแรงดนไฟฟาสาหรบคานวณหา Leakage distance ในแตละระดบมลภาวะ

รายละเอยด

Line post type Pin post type

57-2 57-3 56/57-2 56/57-3

Leakage distance (mm) 559 737 534 699

Dry arcing distance (mm) 241 311 267 356

Low frequency dry flashover (kV) 110 125 110 120

Low frequency wet flashover (kV) 85 100 80 85

Critical impulse flashover, Positive (kV) 180 210 180 210

Critical impulse flashover, Negative (kV) 205 260 205 230

IEC/TS 60815

Leakage distance Leakage distance

ระดบมลภาวะ (mm/kV)

สาหรบ 22 kVLL สาหรบ 33 kV

LL

(Max. 24 kVLL) (Max. 36 kV

LL)

Very Light 22.0 304.83 mm 457.27 mm

Light 27.8 385.19 mm 577.82 mm

Medium 34.7 480.80 mm 721.24 mm

Heavy 43.3 599.96 mm 899.99 mm

Very Heavy 53.7 744.06 mm 1,116.15 mm



รปท 9 แสดงการวดระยะ s และ p

ตารางท 3 แสดงระยะ c ทวดไดจรงเปรยบเทยบกบ IEC

ลกถวยฉนวนไฟฟา

ระยะ c ท IEC ระยะ c ทวดไดจรง ผานตามเกณฑ

แนะนา (mm) (mm) IEC

57-2 ไมนอยกวา 25 19.7 û

57-3 ไมนอยกวา 25 18.5 û

56/57-2 ไมนอยกวา 25 53.7 ü

56/57-3 ไมนอยกวา 25 90.2 ü

มาตรฐาน IEC/TS 60815-2008 มขอแนะนาเกยวกบรปรางของลกถวยฉนวนไฟฟาและมตขนาดของระยะตาง ๆ ซงมผลตอการอารคขามระหวางปกของลกถวยฉนวนไฟฟาดงน

- ระยะหาง c ซงวดในแนวตงฉากระหวางปกของลกถวยฉนวนไฟฟาจะชวยไมใหหยดนาเชอมตอกนระหวางปกในกรณทฝนตก โดยมาตรฐานแนะนาวาระยะ c สาหรบลกถวยฉนวนไฟฟาทมความยาวเกนกวา 550 mm ควรมคาไมตากวา 30 mm แตในกรณทลกถวยฉนวนไฟฟามความยาวไมเกน 550 mm สามารถยอมใหระยะ c มคาลดลงเหลอประมาณ 25 mm ได (มาตรฐาน IEC/TS 60815-1986 เดมกาหนดไว 20 mm) หากระยะ c มคาตากวาขอแนะนาดงกลาวจะตองพจารณามตดาน Leakage distance เพมเตม

- อตราส วนของระยะหางระหวางปก s กบความกวางปก p เป นค าท ก าหนดความสามารถในการทาความสะอาดตวเองตามธรรมชาตของลกถวยฉนวนไฟฟา ซงโดยทวไป s/p ควรมคามากกวา 0.75 (มาตรฐาน IEC/TS 60815-1986 เดมกาหนดไว 0.8 mm) แตในกรณทปกดานลางไมมครบ (Rip) อตราสวนอาจมคาลดลงเหลอ 0.65 ได

รปท 7 เปรยบเทยบการใชงานลกถวยฉนวนไฟฟาชนดตาง ๆตามระดบแรงดนไฟฟาทระดบมลภาวะตาง ๆ

รปท 8 แสดงการวดระยะหาง c ในแนวตงฉากระหวางปกทมรศมหรอเสนผาศนยกลางทเทากน


48

ตารางท 4 แสดง s/p ทวดไดจรงเปรยบเทยบกบ IEC

ตารางท 5 แสดง l/d ทวดไดจรงเปรยบเทยบกบ IEC

รปท 10 แสดงการวดระยะ l และ d


อตราสวน s/p ท อตราสวน s/p ผานตามเกณฑ

IEC แนะนา (mm) ทวดไดจรง (mm) IEC

57-2 ไมนอยกวา 0.65 0.89 ü

57-3 ไมนอยกวา 0.65 0.77 ü

56/57-2 ไมนอยกวา 0.75 2.83 ü

56/57-3 ไมนอยกวา 0.75 2.40 ü


อตราสวน l/d ท อตราสวน l/d ผานตามเกณฑ

IEC แนะนา (mm) ทวดไดจรง (mm) IEC

57-2 ไมเกน 5.0 5.00 ü

57-3 ไมเกน 5.0 5.86 û

56/57-2 ไมเกน 5.0 3.35 ü

56/57-3 ไมเกน 5.0 3.24 ü

- อตราสวนของระยะ l กบระยะ d เปนคาทกาหนดเพอปองกนไมใหเกดการอารคภายในชองวางอากาศ ซงโดยทวไป l/d ควรมคาสงสดไมเกน 5.0

จากขอมลในตารางท 3 ชใหเหนวา ลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Line post type มระยะ c ทตากวาขอแนะนาในมาตรฐาน IEC จงมโอกาสทหยดนาจะเชอมตอถงกนระหวางปกในกรณทฝนตกหนก และหากมสงสกปรกสะสมอยทผวมากกจะยงทาใหนาฝนทไหลผานระหวางปกมสงสกปรกเจอปนและเปนตวเรงใหเกดการอารคระหวางปกได ซงเงอนไขดงกลาวสอดคลองกบการชารดของลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Line post type ทง 4 พนทททาการสารวจ และเนองจากลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type มลกษณะปกเปนแบบ สน-ยาว สลบกนหรอทเรยกวา “Alternated shed” จงชวยใหม

ระยะหางระหวางปก c ทสงมากกวาชนด Line post type รวมทงมคาสงกวามาตรฐาน IEC มาก จงไมพบการชารดในลกษณะของการอารคขามระหวางปก และหากพจารณาขอมลในตารางท 4 จะพบวาลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type มอตราสวน s/p ผานเกณฑตามขอแนะนาของ IEC และมคาทสงกวาชนด Line post type ถงประมาณ 3 เทา จงทาใหลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type มประสทธภาพในการทาความสะอาดผวตวเองตามธรรมชาตทดกวาชนด Line post type นอกจากนนลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type ยงมประสทธภาพในการลดโอกาสทจะเกดการลดวงจรภายในชองวางอากาศทอย ระหวางปกไดดกวา เนองจากมอตราสวน l/d ตากวาชนด Line post type และมคาตากวาคาท IEC แนะนาประมาณ 1.5 เทาตามขอมลในตารางท 5

ขอสรปพ นท ท เ ก ดป ญหาลกถ วย

ฉนวนไฟฟาชนด Line post type ชารด พบวามแนวระบบจาหนายอยประชดตดกบอาคารพาณชย บานอยอาศย และอย ใกล กบถนนสายหลกซงมการจราจรคบคงตลอดทงวน ทาใหบรเวณดงกลาวมฝ นผงและเขมาจากควนรถยนต ซงประกอบไปดวยสารทสามารถนาไฟฟาได จาพวกผงคาร บอน สารประกอบตะกว ไอนามนและยางเหนยว เมอสะสมอยบนผวลกถวยฉนวนไฟฟาจะกลายเปนตวแปรสาคญททาใหเกดปญหา Dry band ได นอกจากนนพนททอยใกลกบโรงงานอตสาหกรรมและชายฝงทะเลกจดอย ในพนททพบป ญหา



ประวตผเขยนนายกตตกร มณสวาง

สาเรจการศกษาระดบปรญญาตรจากมหาวทยาลยขอนแกน และปรญญาโทจากมหาวทยาลยเกษตรศาสตร ปจจบนทางานในตาแหนงหวหนาแผนกวจยอปกรณไฟฟา กองวจย ฝายวจยและพฒนาระบบไฟฟา การไฟฟาสวนภมภาค สานกงานใหญ

น

แใแ

รปท 11 การฉดนาลางลกถวยฉนวนไฟฟาดวยแรงดนนาสง

โดยวธไมดบไฟ

รปท 12 ลกษณะของหยดนาทไมเชอมตอกนบนผวของลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type

เอกสารอางอง[1] IEC/TS 60815-2008 “Selection and dimensioning of high-voltage insulators

intended for use in polluted conditions”, 2008.[2] CIGRE WG C4.303 “Outdoor insulation in polluted conditions: Guidelines

for selection and dimensioning”, CIGRE brochure N0 361-2008[3] กองวจย ฝายวจยและพฒนาระบบไฟฟา “รายงานการชารดของลกถวยฉนวนไฟฟา”,

2553-2554

ลกถวยฉนวนไฟฟาชารดจากปญหา Dry band ไดเชนกน ซงปญหาดงกลาวสวนหนงเกดจากการเลอกชนดของลกถ วยฉนวนไฟฟ าไม สอดคลองกบระดบมลภาวะในพนทตดตงใชงาน รวมทงขาดการบารงรกษาทเหมาะสม

ล กถ วยฉนวนไฟฟ าแบบ Porcelain ทใชงานในระบบไฟฟาจาเป นต องมการบารงรกษาดวยการฉดนาลางทแรงดนนาสงประมาณ 500-700 PSI (34.47-48.26 Bar) ซงสามารถดาเนนการไดงายสาหรบระบบจาหนายทอยในพนทเปดโลง แตสาหรบเขตชมชนหนาแนนทมระบบจาหนายอยประชดตดกบอาคารพาณชย อาคารโรงงานอตสาหกรรม และทอยอาศย การฉดนาลางดวยแรงดนนาสงอาจทาความเสยหายให กบทรพย สนได ประกอบกบระบบจาหน ายในเขตชมชนหรอเ ขตอ ตสาหกรรมม ก เป น พน ทเศรษฐกจ จงดบไฟเพอลางลกถวยฉนวนไฟฟาไดยาก การแกไขปญหาดงกล าวจงต องพจารณาเลอกใช ลกถวยฉนวนไฟฟาทมสมรรถนะการใชงานดทสด ทงในดานการลดโอกาสท หยดน าจะ เ ชอมต อ กนระหวางปก คณสมบตการทาความ

สะอาดผวตวเองตามธรรมชาต และการลดโอกาสทจะเกดการอารคภายในชองวางอากาศ ซงจากการเปรยบเทยบรายละเอยดทางเทคนคระหวางลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Line post type และ Pin post type พบวาลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type มสมรรถนะการใชงานในพนทมลภาวะทดกวาชนด Line post type ถงแมวาจะม Leakage distance ทนอยกวากตาม ซงสอดคลองกบผลการใชงานทผานมา เนองจากไมพบการชารดของลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type ในลกษณะของการอารคขามระหวางปกเนองจากปญหา Dry band ดงนนพนทเขตชมชนหนาแนนหรอเขตอตสาหกรรมทมป ญหามลภาวะและไมสามารถฉดนาลางลกถวยฉนวนไฟฟาได การเลอกใชลกถวยฉนวนไฟฟาชนด Pin post type จงมความเหมาะสมมากกวา


50

นายธนากร ฆองเดชอเมล : [email protected]

เทคโนโลยการสอสารไรสายผานแสงเทคโนโลยการสอสารไรสายผานแสง1. บทนา

ในสมยโบราณมการใชแสงในการสอความหมายระหวางผ สงกบผรบ เชน การกอกองไฟเพอใหผสงเกตอน ๆ เหนเปนการบอกขาว และการใชแสงทมาจากพลเพอสงสญญาณ การทดลองทางวทยาศาสตรในเรองของการใหแสงเปนตวกลางในการส งผ านข อมลมปรากฏในประวตศาสตรเมอป ค.ศ. 1880 โดย Alexander Graham Bell กบผชวยไดทดลองใชอปกรณทเรยกวา Photophoneในการสงเสยงพด โดยใชความเขมแสงสามารถส อสารได ในระยะห างประมาณ 100 เมตร ตามรปท 1 อยางไรกตาม ขอจากดเรองระยะทางเปนสวนหนงททาให Photophone ไมไดรบการพฒนาตอ ประกอบกบมการพฒนาระบบเครอขายโทรศพทแบบมสายทมระยะสอสารทไปไดไกลกวา

รปท 1 Photophone ของ Alexander Graham Bell [1]*

รปท 2 การใชแสงรบ-สงขอมลสอปกรณอเลกทรอนกส [2]

Spotlight communication Power line

ไฟฟาสอสารและคอมพวเตอร

CommunicationEngineering& Computer

*หมายเหต ตวเลขในวงเลบคอลาดบแหลงทมาของรปประกอบบทความซงอยทายบทความ

ปจจบนความตองการรบ-สงขอมลทอตราเรวสงมมากขน การใชงานเพอรองรบตอขอมลรปและเสยงทใหความชดสงนนมมากขน การหาชองทางเลอกใหมโดยเฉพาะการสอสารแบบไรสายทความเรวจงเปนสงทตองการมาก แสงเปนทางเลอกใหมทนาสนใจ เนองจากม Bandwidth ทสามารถรบ-สงขอมลดวยอตราทสงกวาคลนวทย งานวจยทจะนาแสงไปใชประโยชนในการสอสารไรสายจงไดรบความสนใจมากขน บทความนนาเสนอหลกการและองคประกอบของการสอสารไรสายดวยแสง, ขอไดเปรยบเมอเทยบกบการสอสารโดยใชคลนวทย รวมถงการประยกตใชงานทนาสนใจจากงานวจยทผานมา

2. หลกการรบ-สงขอมลผานแสงปกตแลวแสงทมาจากหลอดไฟตามทพกอาศยหรอหองทางานนน

มการกะพรบ 100 ครงตอวนาท ซงตามนษยไมสามารถสงเกตการเปลยนความเขมแสงได จงมความคดทวาหากใหการเปลยนแปลงความเขมแสงนนเปนการตดดบของบตขอมล (รปแบบขอมลแบบดจทลคอ “1” แทนดวย “ON” กบ“0” แทนดวย “OFF”) และใชอปกรณอเลกทรอนกสทมความสามารถในการตรวจจบความเปลยนแปลงของระดบความเขมแสงทเปลงมาจากแหลงกาเนดเพอแปลงกลบเปนบตขอมล กสามารถสงผานขอมลจากทหนงไปสอกทหนงได การสงขอมลผานแสงมสงทเกยวของหลก ๆ ไดแก อปกรณในการรบ-สง (Transmitter and Receiver), ลกษณะชองสญญาณ (Channel Characteristics)และวธการสงขอมล (Modulation techniques) ตวอยางการใชงานแสงในการสอสารเปนไปตามรปท 2



สวนภาครบนนโดยปกตแลวใช Photo detector ในการเปลยนความเขมแสงทรบมาเปนกระแสทคาตาง ๆ และสงผานไปยงสวนทแปลงกระแสทไดเปนแรงดน (Tran-impedance module) เพอตความออกมาเปนบตขอมลอกครง การตดตง Photodiode จะตองเปนตาแหนงและทศทางทรบความเขมแสงไดอยางเพยงพอ ความสมพนธขององคประกอบในการสอสารทางแสง เปนไปตามรปท 3

2.2 ชองสญญาณเสนทางสอสารระหวางภาคสงไปยงภาครบทดจะตองไมมการบดบง

กดขวางทางเดนของแสง ขอทตองคานงสาหรบการสอสารภายในอาคาร ไดแก ความเขมพลงงาน, การเกด Multi path และความปลอดภยตอดวงตามนษย สวนการสอสารทางแสงภายนอกอาคารมกใชแสงเลเซอรซงม Beamwidth แคบ จงไมคอยเกด Multi path แตจะตองคานงถงสภาวะแวดลอมภายนอกอาคารอน ๆ ทในอาคารไมม ซงเปนอปสรรคในการรบ-สงขอมล เชน บรรยากาศ, หมอกควน และพายฝน

ในการรบ-สงขอมลระยะไกลภายนอกอาคารโดยใชแสงเลเซอรนนมขอทตองคานงคอ ปรมาณการลดทอนของสญญาณตอระยะทางทสภาวะบรรยากาศตาง ๆ กน จากรปท 4 พบวาในสภาวะอากาศทปด เชน หมอกหนามากหรอมหมะ ทศนวสยไมด (ตากวา 100 เมตร) เกดการลดทอนของสญญาณสงถง 300 dB/km ดงแสดงในรปท 4

2.3 เทคนคการ Modulationเทคนคในการรบ-สงขอมลผานแสงจากงานวจยทผานมามหลายวธดงน• On Off Keying (OOK) เปนความคดพนฐานทงายทสดทแทน

บต “0” และบต “1” ดวยความสวางทตางกนโดยสามารถแยกออกไดดวย Photodiode

• Pulse Position Modulation (PPM) ใชวธเปลยนตาแหนง Pulse ในการสอขอมลทชองเวลาตาง ๆ กนในแตละสญลกษณ

• Pulse Width Modulation (PWM) ใชวธปรบเปลยนความกวางของ Pulse ทขนาดตาง ๆ กนในแตสญลกษณ

• Digital Pulse Interval Modulation โดยการสงความกวาง Pulse คงท แตระยะหางของแตละ Pulse แตกตางกน เชน ขอมล 0000 หาง 1 μs ขอมล 0011 หาง 4 μs เปนตน

รปท 3 ความสมพนธของตวสง (LED) Beamwidth และตวรบ (Photo

Detector)

รปท 4 แสดงผลของสภาวะอากาศทมกบคาการลดทอนสญญาณ (แกนตง) และคาการมองเหน (แกนนอน) [3]

2.1 อปกรณในการสอสารภาครบและภาคสง

อปกรณทสาคญในภาคส งคอตวกาเนดแสง การเลอกใชขนกบการใชงาน กลาวคอในการใชงานการสอสารไรสายภายในอาคารนนใช LED เปนตวการเปลยนความเขมแสงสวนภายนอกอาคารใชเลเซอรไดโอด (LD) ทง LED และ LD ทจะนามาใชกบการสอสารความเรวสงจะตองมคณสมบตทเหมาะสม เชน มคาตวเกบประจนอย มอตราความสวางและกาลงทด เปนตน

แสงทใชในการสอสารขอมลแบบไรสายนมดวยกน 3 แบบ ซงจาแนกตามลกษณะการใชงานดงน

• แสง Infrared เปนยานของแสงทใชวจยในชวงตน เปนแสงทมนษยไมสามารถสงเกตเหนไดดวยตาเปลา เรามกคนเคยกบเครองควบคมอปกรณเครองใชไฟฟาในบาน (Remote control) มการรบกวนจากสภาวะแวดลอมนอย

• เลเซอร เปนลาแสงทเปนเสนทางตรงและ Beam-width แคบ เหมาะกบการรบ-สงสญญาณทไกล ๆ อาท ระหวางตกกบตก

• แสงสทตามนษยมองเหน สามารถตดตงไดในหองทางานหรอบรเวณภายในอาคาร เพอใหความสวางสามารถนามาพฒนาให แสงเพอสองสวางมาใชในการรบ-สงขอมลพรอมกนไดอกดวย


52

เคลอนยายไดงาย• ตนทนในการตดตงระบบ

ประหยดกวาเนองจากไมตองเดนสายและลดตนทนดานการตดตง

• จานวนผใชงานมไดจานวนมาก เหมาะสาหรบการกระจาย (Broadcasting) สญญาณรปและเสยงแบบดจทล

4. ตวอยางการใชการสอสาร ไรสายผานแสงในงานวจย และการทดลองใชงาน

มงานวจยมากมายเกยวกบการสอสารไร สารด วยแสงอย างแพรหลายทงในญปน อเมรกา และยโรป ตวอยางของงานวจยทมโอกาสผลตในเชงพาณชยทนาสนใจมดงน

• การใชเพอเชอมตอขอมลของเครอง Handheld หรอ Laptop ภายในอาคาร ธรรมชาตของแสงทมในอาคารมความเหมาะทจะแพรกระจายขอมลมลตมเดย (Multimedia broadcasting) พรอมกบแสงเพอการสองสวาง และเชอมตอขอมลระหวางเครองใชภายในสานกงานดวยกนตามรปท 2

• การใชในการสอสารระหวางรถยนตดวยกน มจดประสงคเพอใหขอมลเรองความเรวหรอจานวนรถบนทางแยก โดยมการสงขอมลระหวางรถยนตทอยใกลกน ผานทางไฟหนาหรอไฟทาย เชน หากรถคนทอยดานหนามการเบรกฉกเฉน ขอมลจะถกสงมาใหรถคนหลง ทาใหสามารถเบรกได อย าง อตโนมต จะชวยลดความเสยหายจากอบตเหตได ตามรปท 6

การเลอกใช เทคนคในการมอดดเลตขนกบลกษณะการใช งาน หากตองการใหแสงทเปลงออกมาเปนแสงเพอกจกรรมในหองทางานดวยควรมชวงเวลา On มากกวา Off จงไมควรใชแบบ PPM เปนตน

3. ประสทธภาพและขอไดเปรยบในการสอสารผานแสงสาหรบอตราการรบ-สงขอมลจากงานวจยทผานมาพบวา เมออยใน

เสนสายตาของแสง (Line of sight) ในระยะ 5 เมตร สามารถรบ-สงขอมลไดดวยความเรวประมาณ 100 Mbps และคาดวานาจะพฒนาไดถง 1 Gbps เมอ Front End ของภาครบ (Photo detector และ Tran-impedance) มประสทธภาพดขน ระยะทางในการสงสามารถเพมขนไดดวยการใชความเขมของพลงงานแสงทมากขน การปรบปรงดานระยะทางยงสามารถทาไดโดยกลไกทางกลศาสตร เชน ตวสงทสามารถเลอกสงในทศทางทตวรบตงอยได หรอการใชเลนสเพอชวยในเรองความเขมของแสงทตกกระทบ Photo detector

ขอไดเปรยบของการสอสายไรสายผานแสงเมอเปรยบเทยบกบการสอสารดวยตวกลางอน ๆ สามารถสรปไดดงน

3.1 ความไดเปรยบของการสอสารไรสายผานแสงเมอเทยบกบความถวทย

• ความสะดวกจากการทไมตองขอใบอนญาต (อยางนอยในขณะน) เนองจากยงไมมรายงานการรบกวนเหมอนในกรณการใชคลนวทย จงยงไมมขอบงคบในเรองการใชงาน

• ความปลอดภยของขอมลในบางสถานการณมสงกวาการใชคลนวทย กลาวคอการใชแสงทาใหสามารถควบคมการกระจายไดงายกวาเมอเทยบกบความถวทย ซงยากทจะคาดเดาระยะการแพรออกไดจรง ๆ

• ความปลอดภยตอมนษย แสงสามารถใชไดในบรเวณทไมตองการใหเกดความถวทยรบกวน เชน ในโรงพยาบาล บรเวณหอบงคบการบนหรอหองโดยสารบนเครองบน หรอในสถานททมเชอเพลง เชน ปมนามน เปนตน

3.2 ความไดเปรยบของการสอสารไรสายผานแสงเมอเทยบกบระบบสาย Fiber optic

• เปนการสอสารแบบไรสาย สามารถตดตง บารงรกษาและ

รปท 5 รปคลนแทนลกษณะการผสมขอมลแบบตาง ๆ



• การใชรบ-สงขอมลใตนา การสอสารใตนา เชน ระหวางคนดานาดวยกน หรอระหวางคนดานากบคนบนเรอ มความจาเปน แตไมสามารถใชวทยได เพราะการแพรคลนวทยใตนาไมมประสทธรป การสอสารดวยแสงจงเหมาะสมทสดทจะใชในนา ดงเชนในรปท 8

สาหรบความสมพนธระหวางระยะทาง, อตราการรบ-สงขอมล และการประยกตใชทนาสนใจแสดงไวในรปท 9

• การใชในการเชอมตอขอมล Ethernet ระหวางอาคาร ปจจบนและอนาคต โครงขายหลกของ Network เปนสาย Fiber Optic 2.5 - 10 Gbps ทเชอมจากจดหลกไปยงสถานแมขายในเมองหรอแหลงชมชน ดงนนการกระจายขอมลจากสถานแมข ายไปยงบานเรอนหรอสถานททตองการเชอมโยงขอมลนนมระบบ ADSL ทมความเรวประมาณ 6 – 10 Mbps การสอสารผานแสง (ใชแสงเลเซอร)ทมความเรวถง 100 Mbps จงเปนทางเลอกทจะใชเชอมตอขอมลระหวางแหลงชมชนดวยกน เชน ตกสตก หรอเปนระบบสารองของการรบ-สงขอมลตามรปท 7

• ใช ในทางทหาร ระบบการบนจากเครองอากาศยานไรมนษย (Unmanned Aerial Vehicles) ในระดบการบนทไมสงมาก สามารถใชแสงเพอสงคาพกดทางการบนและขอมลตาง ๆ มายงฐานได โดยสามารถควบคมทศทางการสงไดงายกวาในกรณคลนวทย จงลดความเสยงตอการถกโจรกรรมขอมล

รปท 6 ตวอยางการประยกตใชการสอสารไรสายดวยแสงบนถนน [4]

รปท 8 การใชแสงตดตอกนในนา [5]

รปท 9 ความสมพนธระหวางอตราเรวการสงขอมลและระยะทางในการประยกตใชในลกษณะตาง ๆ [6]รปท 7 แสดงการกระจายการรบ-สงขอมลระหวางตก [5]


54

นายธนากร ฆองเดช• สาเรจการศกษาสาขาวศวกรรมศาสตรบณฑต และวศวกรรมศาสตรมหาบณฑต

สาขาวศวกรรมไฟฟา จากมหาวทยาลยเกษตรศาสตร• ปจจบนรบราชการ ตาแหนงผชวยศาสตราจารยประจาภาควชาวศวกรรมไฟฟา

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร โดยมหนาทรบผดชอบในการสอนและการวจยดาน คลนและสนามแมเหลกไฟฟา และวศวกรรมสายอากาศ

5. ความปลอดภยตอสายตามนษยแสงทมองเหนไดนนมอยในชวตประจาวนของมนษยอยแลว หากมนษยรสกไมปลอดภยกสามารถเลอกทจะ

ไมมองหรอมองผานอปกรณปองกนสายตาได ตางกบคลนวทยทมนษยไมสามารถรบรไดโดยตรงเมออยในททความเขมสง เชน การยนใกลสายอากาศ หรอการใชโทรศพทมอถอ

มาตรฐานกาลงงานทปลอดภยตอจอตา (Retina) ของแสงในยานความยาวคลนมากกวา 1400 nm (อยในชวง Infrared มนษยมองไมเหน) คอไมเกน 560 mW/cm2 นาน 1 วนาท และไมเกน 100 mW/cm2

นาน 100 วนาท

บทสรป การสอสารดวยแสงแบบไรสายนจะมบทบาทในอนาคตมากเนองจากมความตองการใช Bandwidth เพมขน

มการวจยพฒนาอปกรณดานแสงอยางกวางขวาง มราคาถกลงมาก มความปลอดภยตอสขภาพมนษย มความเหมาะสมกบการสอสารบางสถานการณ ผเขยนหวงเปนอยางยงวาผอานจะไดรบความร ความเขาใจ และมทศนคตทดกบการสอสารไรสายผานแสง ซงคาดวาจะมในอนาคตอนใกลน

ทมาของรปประกอบบทความ

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Photophone (กนยายน พ.ศ. 2554)[2] https://www.semiconportal.com (กนยายน พ.ศ. 2554)[3] บทความ Comparison of laser beam propagation at 785 nm and 1550 nm in fog and haze for optical

wireless communications โดย Isaac Kim และคณะ ,Proc. of SPIE - Vol. 4214 Optical Wireless Communications III, ed. Eric J. Korevaar, February 2001, pp. 26-37.

[4] http://www.eetimes.com หวขอ Visible light illuminates a new approach for wireless communications (กนยายน พ.ศ.2554)

[5] http://www.naka-lab.jp/product/uvlc_compare_e.html (กนยายน พ.ศ. 2554)[6] http://techon.nikkeibp.co.jp/article/HONSHI/20100525/182849/ (กนยายน พ.ศ. 2554)

ประวตผเขยน



มาตรฐานของ Dial-up Modems (V-series Standards)

Modem เป นคาย อมาจาก modulator/demodulator โดยแยกการทางานออกเปน 2 สวน คอ

(ก) modulator ทาหนาทเปลยนสญญาณขอมลดจทลจากอปกรณปลายทาง (เชน คอมพวเตอร) ใหเปนสญญาณอะนาลอคทเหมาะกบชองสอของโครงขายโทรศพทพนฐาน และ

(ข) การ demodu la to r ทาหนาทเปลยนสญญาณอะนาลอคท ร บ ม า จ า ก ส า ย โ ท ร ศ พ ท ใ ห กลบไปเป นสญญาณขอมลดจทล

นายวนย สงขแกวอเมล : [email protected]

เทคโนโลยโครงขายเชอมตอปลายทางสาหรบการเขาถงอนเทอรเนต(Last-mile network technology for the Internet access)บทนา

Last-mile network เปนโครงขายทใชตอเชอมอปกรณปลายทางตาง ๆ (เชน เครองคอมพวเตอร) ของผใชงานระบบอนเทอรเนต (Internet Users) เขามายงโครงขายในสวนทเปน Access network ของผใหบรการอนเทอรเนตตาง ๆ ซงผใหบรการทเราคนเคยกนด เชน CAT, TOT, AIS, DTAC, TRUE, 3BB เปนตน ดงนน Last-mile network จงถอไดวาเปนโครงขายหนงทขาดไมไดและผใหบรการแตละคายตองใหความสาคญเปนอยางมาก โครงขายดงกลาวมทงแบบทใชเทคโนโลยโครงขายแบบมสาย (Wired Network) และเทคโนโลยโครงขายแบบไรสาย (Wireless Network) ตวอยางของการเชอมตอแบบมสาย เชน Dial-up modems, Digital subscriber line modems (DSL), Passive optical network (PON), Power line และ communication (PLC) เปนตน สวนตวอยางเทคโนโลยโครงขายแบบไรสาย (Wireless Network) เชน WiFi, WiMax, Zigbee, และ GPRS/EDGE/HSPA เปนตน บทความนนาเสนอววฒนาการของการเขาถงโครงขายอนเทอรเนต ซงเปนการมองยอนเทคโนโลยในอดตพรอมไปกบการมองไปขางหนากบเทคโนโลยในอนาคต โดยมการใหขอมลทางเทคนคอยางสงเขป

1. Dial-up modemsในตอนเรมตนของการเขาถงโครงขายอนเทอรเนต ระบบสอสารพนฐาน

ทผ ใชปลายทางจะเขาถงไดอยางทวถง มเพยงโครงขายโทรศพทพนฐาน (Public Switched Telephone Network: PSTN) เทานน ดงนน PSTN จงเปนตวกลางหลกในการเชอมตอเขากบโครงขายอนเทอรเนต การเชอมตอทาโดยผานอปกรณทเรยกวา Dial-up modems ดงแสดงในรปท 1 (a) โครงขายแบบนจากดสเปคตรมของสญญาณทผานเขาออกในยานความถเสยงพด (Voice frequency) กลาวคอรองรบความถตงแต 300 ถง 3300 Hz. นนคอม Bandwidth เทากบ 3000 Hz. อยางไรกตามแถบความถทใชในการสงขอมล (data) ผานสายสญญาณโทรศพทพนฐานในตอนตนจะมเพยง 2400 Hz. โดยครอบคลมยานความถตง 600 ถง 3000 Hz. ดงแสดงในรปท 1 (b)



รปท 1 (a) โครงขายแบบ Dial-up modems

รปท 1 (b) Telephone line bandwidth

ทมา : Behrouz A. Forozan (2007)ไฟฟาสาร

56

กอนจะสงใหกบเครองคอมพวเตอรของผ ใชอนเทอรเนต ลกษณะและความสามารถในการรบ-สงขอมลของ modem ถกกาหนดดวยมาตรฐาน ITU-T ทเรยกวา V-series standards ดงตวอยางตอไปน

V.32 เปนมาตรฐานทใช การเขารหส (encoding) รวมกบ การมอดเลชน (modulation) ซงเรยกวา Trellis coded modulation ในสวนของการเขารหสจะมการเพมเตมบต (redundant bits) เพอใชในการตรวจสอบความผดพลาด (Error detection) ในจานวนโดยเฉลยแลว 1 บตทก ๆ ขอมล 4 บต หรอใน 5 บตทสงจะมขอมลจรง 4 บตและบตเพอการตรวจสอบ 1 บต ในสวนของการมอดเลชน ใชแบบ 32-QAM ซง 1 สญลกษณบรรจบตได 5 บต และม baud rate เทากบ 2400 ดงนนอตราการสงขอมลจรงเทากบ (4/5)*5*2400 = 9600 bps Signal constellation ของ 32-QAM ทใชและ bandwidth แสดงไวในรปท 2

V.32bis เปนมาตรฐานแรกของ ITU-T สามารถรองรบการรบ-สงขอมลได 14,400 bps. โดยใชการมอดเลชนแบบ 128-QAM (7 bits/baud with 1 bit for error control) มคา baud rate เทากบ 2400 (2400 x 6= 14,400 bps.) มาตรฐานนเปนมาตรฐานทเรยกไดวาเปนกาวทสาคญของการเขาถงโครงขายอนเทอรเนตอยางแทจรง signal constellation ของV.32 bis แสดงไวในรปท 3

V.34 รองรบการรบ-สงขอมลไดมากขนท bit rate 28,800 bps. เมอใชมอดเลชนแบบ 960-point constellation และ bit rate ไดเทากบ 33,600 bps. เมอใชมอดเลชนแบบ 1664-point constellation โดยมาตรฐาน V.34 ไดขยาย baud rate จาก 2400 baud เปน 3429 baud เพอใหได bit rate ทสงขน แตอยางไรกตามการใชสายอะนาลอคไดเขาใกลคาลมตทางทฤษฎของแชนนอน (Shanon’s Limit) เรยบรอยแลว ทฤษฎคาลมตดงกลาวแสดงความสมพนธของ bit rate, bandwidth และ Signal to noise Ratio โดย

Max Bit Rate = Bandwidth x log2(1+Signal Power/Noise Power)

สายโทรศพทมค าสญญาณท ต อ งก า รต อ สญญาณรบกวนประมาณ 30 dB (1000 เทา) และดวยแบนวดธตามขางตน จะทาใหอตราก า ร ส ง ต า ม ท ฤ ษ ฎ เ ท า ก บ 3429 x log2(1+1000) ≈ 35 kbps.

V.90 เป นมาตรฐานท ให อตราการรบ-สงเปนแบบไมสมมาตร กลาวคอความเรวในการรบ-สงจาก central office ไปยงผใช หรอ (downloading rate) เปน 56 kbps สวนความเรวจากผใช (uploading rate) ยงคงใชแบบ V.34 ท 33,600 bps ความเรวทเพมขนของ downloading อาศยเทคโนโลยแบบ Digital PCM ซงมอตราสงท 64 kbps แตอยางไรกตามมบางสวนตองใชเพอการทาsignaling จงเหลอความเรวจรงเพยง56,000 bps มาตรฐานนใชไดกบระบบโทรศพทแบบ Digital PCM เทานน

V.92 เปนมาตรฐานทเหนอกวา V.90 คอ 48,000 bps. Uploading และ 56,000 bps. Downloading คณสมบตพเศษขอหนงของ V.92 คอสามารถสวตชไปรบสายระหวางการออนไลนได หากผใชม Call Waiting

รปท 4 ความเรวของ Uploading and downloading ใน 56K modemsทมา : Behrouz A. Forozan (2007)

รปท 3 V.32 bis signal constellations and bandwidthทมา : Behrouz A. Forozan (2007)

รปท 2 V.32 signal constellations and bandwidthทมา : Behrouz A. Forozan (2007)



การใชงาน dial-up modem กาลงจะหมดอยางสมบรณ เพราะความเรวทนอยประกอบกบการเสยเวลาในการเรมเชอมตอ ซงไมสอดคลองกบการใชงานในปจจบนทไมมลกษณะเปน Always On จงไมสะดวกในการใชงาน อยางไรกตาม dial-up modem ไดเปดโลกการเขาสอนเทอรเนตใหกบผใชทวไป ซงเปนแรงกระตนใหมการพฒนาเทคโนโลยทางการสอสารขอมลทสาคญเปนอยางมาก2. Digital subscriber line modems (DSL)

เ ม อ ร ะบบช มสาย โทร ศพท พนฐาน (PSTN) ไดถกพฒนาจากชมสายแบบเดมทเป นแบบอะนาลอคมาเป น ชมสายแบบดจทล จงทาใหการใหบรการสง

,,, ขอมลจากชมสายไปยงผใชปลายทางโดยผานทางสายโทรศพทสามารถทาการสงสญญาณดจทลไดโดยตรง โดยไมตองเปลยนเปนสญญาณอะนาลอคทเราเรยกวา Digital subscriber line (DSL)modems เปนเทคโนโลยทถกพฒนาขนเพอรองรบการรบ-สงขอมลดจทลทมความเรวสงมากขน มดวยกนหลายแบบ เชน ADSL, VDSL, HDSL และ SDSL ซงถกอางองดวย xDSL โดยท x สามารถแทนดวย A, V, H หรอ S การเชอมตอเขาสอนเทอรเนตแสดงไวในรปท 5

- ADSL เป นเ ทค โน โ ลย แ ร ก ขอ งชมสายโทรศพท แบบดจทลในกลม Asymmetric DSL กลาวคอมความเรวของ Downs t r eam (from theinternet to the resident) มากกวาความเรวของ Upstream (from the resident to the internet) ADSL ใชเทคนคการมอดเลชน แบบ Discrete Multitone Tecnique(DMT) ซงเปนการรวมกนของเทคนคการมอดเลต Quadrature Amplitude Modulation (QAM) และการรวมสญญาณแบบ Frequency-Division Multiplexing (FDM) โดยมคา Bandwidth ประมาณ 1.104 MHz.

ชองสญญาณยอยใน FDM มการแบงดงตอไปน Upstream data and control : Channel 6 ถง 35 (25 channels)

โดยใชชองสญญาณยอยสาหรบการควบคม (control) จานวน 1 ชอง เหลอสาหรบข อมลรวม 24 ช อง อตราข อมลประสทธผลเท ากบ 24 x 4000 x 15 หรอ 1.44 Mbps. อยางไรกตามความเรวมกจะมคานอยกวา

500 kbps. เนองจากผลของสญญาณรบกวนทมขนาดใหญ

Downstream data and control : Channel 31 ถง 255 (255 channels) โดยใชชองสญญาณยอยสาหรบการควบคม (control) จานวน 1 ชอง เหลอสาหรบขอมล 244 ชอง อตราขอมลประสทธผลเทากบ 244 x 4000 x 15 หรอ 13.5 Mbps. ในทานองเดยวกนเมอมผลของสญญาณรบกวนความเรวจงมกมคานอยกวา 8 Mbps.

- ADSL Lite หรอ Universal ADSL หรอ splitterless ADSL ใชการมอดเลชนแบบ 256DMT with 8 bits modulation (แทนการใช 15 bits) สามารถใหความเรวสงสดของ downstream ทอตรา 1.5 Mbps. และ upstream ทอตรา 512 kbps.

- HDSL : High-bit-rate D S L ถ ก อ อ ก แ บ บ ม า เ พ อ ใ ช กบคสายแบบ T-1 (1.544 Mbps.) แต ระยะทางถกจ ากดไว ไม เกน 3200 ft. หรอประมาณ 1 km. และ HDSL อกแบบห น ง ท ใช การเขารหสสาย (line coding) แบบ 2B1Q ทาให ได ความเ รวถง 2 Mbps. และระยะกเพมขนเปน 12,000 ft. (3.386 km.) โดยประมาณ

- SDSL : Symmetric DSL เปน HDSL แบบหนงทใชคสายในการตดตอเพยง 1 คสาย ซงมอตราการรบ-สงขอมลไดไมเกน 768 kbps. ในแตละทศทาง (up and down stream)

- VDSL : Very high-bit-rate DSL คลายคลงกบ ADSL โดยสามารถใชสาย coaxial, fiber optic หรอสาย twist-pair สาหรบระยะสน ๆ ใชเทคนคการมอดเลชนแบบ DMT

รปท 5 โครงขายแบบ Digital subscriber line modems

รปท 6 Discrete multitone technique and Bandwidth division in ADSL

ทมา : Behrouz A. Forozan (2007)


58

4. PLCPower Line Communication (PLC) คอการสงขอมลผานโครงขายสาย

ไฟฟาทมอยเดม โดยการมอดเลตสญญาณคลนพาห (Carrier) ดวยสญญาณขอมล โดยทวไปแลวความถของสญญาณคลนพาหจะสงกวาความถของไฟ AC แลวทาการ coupling เขาไปในสายไฟฟา การสอสารประเภทนมทงแบบ High Voltage บน Transmission Line, แบบ Medium Voltage บน Distribution และแบบ Low Voltage ในสวนสายไฟฟาทไปถงบานผใชไฟฟา โดยปกต PLC ทใชงานสวนใหญจะถกใชงานแบบใดแบบหนง แตกมบางกรณทมการใชงานขามแบบหรอขามระดบของแรงดน

อตราการสงขอมลและระยะทางมหลากหลาย ขนกบความถทใชงานดงน Low Frequency (100-200 kHz) สามารถสงขอมลทความเรว

100-300 Kbps ไดระยะทางไกลถงหลายกโลเมตร แตเมอใชทความเรวทสงขน จะไดระยะทางทสนลง

Medium/Low Frequency (kHz) มการใชกนอยางแพรหลายกบงานทอตราการสงขอมลตา เชน Automatic Meter Reading, Load Control และDemand-Response Applications เทคโนโลย PLC ในยานความถนเปนหนงในหลาย ๆ เทคโนโลยสาคญทจะมการใชในระบบ Advanced Metering Infrastructure (AMI) ลกษณะการใชงาน PLC อาจทาโดยการสงคาสงแบบ

3. PONPassive Optical Network หรอ PON เปนเทคโนโลยทชวยใหสามารถลดตนทนในการลงทนเมอเทยบ

กบเทคโนโลยแบบ Point-to-Point โดยสญญาณขอมลจะถก Broadcast ไปบนเสนใยแกวนาแสงซงจะถก Split ไปยงหลายเสนทางผาน 32-port Splitter หรอ 64-port Splitter ดงแสดงในรปท 7

รปท 7 Passive optical network

อตราการสงข อมล (upstream) อย ระหวาง 25 ถง 55 Mbps. และอตราการรบขอมล (downstream) ท 3.2 Mbps ระยะทาง 3000 ถง 10,000 ft.

เทคโนโลย PON เรมมาจากมาตรฐาน BPON ทใชเทคโนโลย ATM ม Downstream ท 622 Mb/s, และ Upstream ท 155 Mb/s สามารถครอบคลมระยะทางประมาณ 20 กโลเมตร หลงจากนนกมการพฒนา Gigabit PON หรอ GPON โดย ITU-T ทสามารถ split ไดถง 128 เสนทาง รองรบทงบรการแบบ Symmetric 2.5 Gbps และ Asymmetric 2.5 Gbps downstream และ 1.2 Gbps upstream ซงเปนแบบทมใชกนอยางแพรหลายในอเมรกา สวนในฝงยโรปกมการเรมใช GPON เชนกน เชน หนวยงาน BT มการใหบรการ Ethernetผาน GPON โดยประกอบดวย 135 Kb/s (symmetrical) สาหรบ Voice และ 10 Mb/s downstream, 2 Mb/s upstream สาหรบ Data

Technology Downstream Rate Upstream Rate Distance (ft.) Twisted Pairs Line CodeADSL 1.5-6.1 Mbps. 16-640 kbps. 12,000 1 DMT

ADSL Lite 1.5 Mbps. 500 kbps. 18,000 1 DMTHDSL 1.5-2.0 Mbps. 1.5-2.0 Mbps. 12,000 2 2B1QSDSL 768 kbps. 768 kbps. 12,000 1 2B1QVDSL 25-55 Mbps. 3.2 Mbps. 3000-10,000 1 DMT

สามารถสรปขอมลทางเทคนคของ DSL ไดดงน



Broadcast จาก Master Station ออกไปยงอปกรณปลายทางทงหมดทตอเชอมอย ทาใหสามารถควบคมอปกรณปลายทางหลายตวไดพรอมกน หรอเลอกทจะควบคมอปกรณบางตวโดยการใช Addressing

High Frequency (>MHz) การใชงาน PLC ในยานความถสงน กบ Home Networking และ Broadband over Power line (BPL) ในกรณ Home Networking อปกรณและเครองใชไฟฟาภายในบานสามารถตดตอสอสารผานสายไฟภายในบาน โดยใชมาตรฐานทพฒนาขนจากหลาย ๆ องคกร เชน Home Plug Power line Alliance และ Universal Power line Association สวนในกรณ BPL เปนการใชเพอใหบรการ Broadband Internet โดยผใชงานม BPL Modem ซงสามารถเสยบปลกไฟเพอใชงานไดทนท BPL มการใชยานความถตงแต 1.6 ถง 80 MHz รองรบความเรวตงแต 256 Kbps ถง 2.7 Mbps

Ultra-High Frequency (>100 MHz) เปนการพฒนาลาสดทใชสญญาณในยานความถ Microwave สงสญญาณใน Mode ทเรยกวา Transverse Mode โดยเปนการสงสญญาณในลกษณะของ Radio Frequency ใชกลไกของ Wave Propagation ไปในสายไฟซงทาตวเปน Waveguide ทาใหสามารถสงสญญาณไดทความเรวสง มการทดลองใชคลนในยานความถ 2.4 GHz และ 5.3 GHz สามารถสงขอมลไดถง 1 Gbps. ในแตละทศทาง จงถอเปนเทคโนโลยทนาตดตามในอนาคต

บทสงทายในการเปรยบเทยบเทคโนโลยของ Last-mile network แบบมสาย

(Wireline network) อตราการรบ-สงขอมลเปนตวบงชทสามารถเปรยบเทยบไดงาย แตอยางไรกตามมเรองอน ๆ ทตองพจารณาเพมเตมดวย เชน การลงทน และคาใชบรการ เทคโนโลยสวนมากจาเปนตองมการพาดสาย

ประวตผเขยนนายวนย สงขแกว

การศกษา : วศวกรรมอเลกทรอนกสและโทรคมนาคม มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร

การ ท า ง าน : กอง บ า ร ง ร กษา อปกรณ ส อ ส ารแ ล ะ โ ท ร คมน า คม ฝ า ย ส อ ส า ร แ ล ะ โ ท ร คมน า คม การไฟฟาสวนภมภาค

นน

ม

แก

รปท 8 Power line communication

จากชมสายของผใหบรการไปจนถงบานพกทอย อาศยของผใชบรการ ยกเวนเทคโนโลยแบบ PLC ทไมตองอาศยการพาดสายใหมเนองจากใชการสอสารผานสายไฟฟาเดมททกบานมอยแลว จงถอไดวาเปนขอไดเปรยบประการหนงของเทคโนโลยน แตเรองของประสทธภาพหรอความเรวในการรบ-สงขอมลอาจจะดอยกวาเทคโนโลยแบบมสายประเภทอน ๆ

โดยปกตแลวการใชเทคโนโลยทมอตราการรบ-สงสงจะมคาใชจาย การลงทนกตองสงตามไปดวย เชน ในกรณเทคโนโลยการสอสารผานเคเบลใยแกวนาแสง (PON) ซงสามารถรองรบแบนด ว ด ธ ท ม ข น าด ใหญ ม าก ในอนาคตอนใกลความตองการอตราสงสงจะเกดขน PON จงเปนเทคโนโลยทหลกเลยงไมได บทความนครอบคลมเฉพาะการเขาถงโครงขายแบบใชสาย การเขาถงแบบไรสายจะนาเสนอในโอกาสตอไป

เอกสารอางอง[1] Behrouz A. Forozan,

Using telephone and cable networks for data transmission, pp. 248-255, Data communications and networking 4th edition, Mcgraw-hill international edition.

[2] การไฟฟ าส วนภมภาค , “รายงานฉบบท 3 : งานจางทปรกษาจด ทาแผนท น าทาง (Roadmap) และศกษาความเหมาะสมโครงการ PEA Smart Grids และ AMI”, 2554, หนา 4-7 ถง 4-10

[3] http:/ / repaircomtips.blogspot.com/2010/08/modem.html, คอมพวเตอรและขาวสารไอทนาร


60

นายปราการ กาญจนวตกรรมการรางมาตรฐานดาตาเซนเตอร วสท.อเมล : [email protected]

การวดประสทธผลการใชพลงงานในดาตาเซนเตอร

ป จ จบนผ ประกอบการทกประเภททกขนาดในทกภาคสวนตางตองจดใหม Data center ไวเปนเครองมอส าคญชนดหนง ในการประกอบกจการ อยากขอทาความเขาใจวา Data center ไมใชเปนเพยงศนยสาหรบเกบรกษาขอมล แต Data center หรอ “ดาตาเซนเตอร” หมายถงศนย (ทงกายภาพและเสมอนจรง) ของการจดเกบ , บรหารจดการและแจกจาย ซงขอมลและสารสนเทศอยางเปนระบบ ตามความตองการของแตละองคกร ดาตาเซนเตอรเปนไดทกขนาดตงแตตคอมพวเตอรหรอ server ตเดยวสาหรบผประกอบการขนาดเลกจนถงขนาดใหญทมบรภณฑชนดและขนาดตาง ๆ จานวนมากรวมถงโครงขายโทรคมนาคม ประกอบบรณาการเปนศนยฯ ขนาดใหญทอาจใชพนทหลายพนตารางเมตรสาหรบผประกอบการขนาดใหญ หรอดาตาเซนเตอรทเปดใหบรการทวไป หรอดาตาเซนเตอรของผใหบรการอนเทอรเนต (Internet Service provider: ISP)

ทามกลางกระแสของความหวงใยตอการอนรกษพลงงานและสภาวะโลกรอน การออกแบบและจดตงดาตาเซนเตอรจาเปนตองพจารณา



เรองประสทธผลการใชพลงงาน อยาลมวาดาตาเซนเตอรตองเปดทาการตลอด 24 ชวโมงทกวนไมมชวงเวลาหยด การใชพลงงานเกนจาเปนไปแมเพยงเลกนอย เมอรวมในระยะยาวยอมมผลตอสงแวดลอมมาก เพอใหเปนมาตรฐานในการประเมนประสทธผลการใชพลงงานกลมสมาชกของ the Green Grid http://www.thegreengrid.org/ (สมาคมทจดตงโดยกลมอตสาหกรรมนานาชาต ผบรโภค ผกากบควบคมดาน IT รวมทงผใหบรการสาธารณปโภค ผออกแบบดาตาเซนเตอร จดประสงคหลกคอ การทาใหดาตาเซนเตอรและธรกจ IT มการปรบปรงการใชทรพยากรอยางมประสทธผล) ไดกาหนดแนวทางการประเมนประสทธผลการใชพลงงานเปนหนวย PUE: Power Usage Effectivenessหมายถง จานวนกาลง (Power) ทใสเขาไปในดาตาเซนเตอรหารดวยกาลงทใชโดยเครองคอมพวเตอรและบรภณฑ IT ตาง ๆ ในดาตาเซนเตอร ดงนนอตราสวน PUE ทยงนอยเขาใกล 1 จะแสดงวาการใชพลงงานมประสทธผลยงดขน และ PUE ในอดมคตคอ 1 นอกจากน Green Grid ยงไดนยามคาวา DCIE: Data Center Infrastructure Efficiency ซงกคอสวนกลบของ PUE แตจะระบคาเปนรอยละ คา DCIE ทมากขนแสดงวาประสทธผลการใชพลงงานดขน จนถง 100% จะเปน DCIE ในอดมคต

PUE สามารถคานวณจากอตราสวนของกาลง (kW) หรอจากอตราสวนของพลงงาน (kWh) กได แตเนองจาก kW คอพลงงานในชวงเวลาเพยงสน ๆ ในขณะ kWh เปนพลงงานทสะสมรวมกนในชวงเวลายาวระยะหนง เชน ชวโมง, วน. เดอน หรอยาวกวานน ดงนนการคานวณคา PUE ดวยพลงงานหรอ kWh จงถกตองกวา อกทงคาใชไฟฟาทคดตามมเตอรกคดตามพลงงาน (kWh) the Green Grid ยงไดแนะนาใหคดคา PUE จาก kWh ของทงปและคดคา PUE ของแตละเดอนเพอจะได PUE สงสดและตาสดในรอบปมาใชในการพจารณาปรบปรงการใชพลงงาน (พดงาย ๆ คอใหทาทกเดอนและเมอครบปกใหคานวณรวมเปน PUE ของทงป)

PUE ควรเปนเทาใด : จากการสารวจของ Uptime Institute http://uptimeinstitute.com/ ดาตาเซนเตอรโดยทวไปจะม PUE เฉลยท 2.5 หมายความวาพลงงานทก ๆ 2.5 kWh ทปอนใหแกดาตาเซนเตอร อปกรณและบรภณฑดาน IT จะใชเพยง 1 kWh ทเหลอจะหมดไปกบระบบ



การคานวณจากตวอยางในรปท 1

PUE ของ Zone 0 = 600 / 475 = 1.26

pPUEcontainer = 500 / 475 = 1.05

จะสงเกตเหนวา ดวย IT load

เดยวกนแตคดคนละแบบคา PUE ออกมาตางกนมาก

จากรปท 2

PUE = 2700 / (1500 + 500) = 1.35pPUE1 = (200 + 1500) / 1500 = 1.13

pPUE2 = (500 + 200) / 500 = 1.40

จะเหนวา Zone 1 และ Zone 2 ใชพลงงานทาความเยนเทากนแตพลงงาน IT ไมเทากน การใส IT load ใหมากขนไดประสทธผลการใชพลงงานดขน แตยอมตองอยทเงอนไขวาความเยนจะรบกบ Load IT ไดเพยงพอ

จากรปท 3 ให N คอ พลงงาน non-IT load, I คอ IT loadPUE = (N0 + N1 + N2 + I1 + I2) / (I1 + I2) = {N0 / (I1 + I2)} + {(N1 + I1) / (I1 + I2)} + {(N2 + I2) / (I1 + I2)}…….. (1)pPUE1 = (N1 + I1) / I1 ; pPUE2 = (N2 + I2) / I2

(Zone 0 ไมมบรภณฑ IT จงไมคานวณ pPUE0)

อตราสวนของ IT load ในแตละยานคอR1 = I1 / (I1 + I2) ; R2 = I2 / ( I1 + I2) และ R1 + R2 = 100%R1* pPUE1 = (N1 + I1) / (I1 + I2) ; R2* pPUE2 = (N2 + I2) / (I1 + I2)โดยการแทนคา (N1 + I1) / (I1 + I2) และ (N2 + I2) / (I1 + I2) ลงในสมการ (1) ขางบน จะไดPUE = [N0 / (I1 + I2)] + R1* pPUE1 + R2* pPUE2 ………… (2)

ปรบอากาศ แสงสวางและอน ๆ รวมถงความสญเสยในระบบไฟฟาด วย Uptime ยงไดประมาณการวา PUE ของดาตาเซนเตอร สวนใหญควรจะไดถง 1.6 หรอดกวาหากมการใชบรภณฑทมประสทธผลทางด านพลงงานสงสดเทาทมในเวลานบวกกบการปรบพฤตกรรมการทางานของดาตาเซนเตอร

Partial PUE : จากคาจากดความขางตน PUE คอประสทธผลการใชพลงงานของตวดาตาเซนเตอรทงหมด แตในดาตาเซนเตอรแตละแหงอาจประกอบดวยพนทหลายสวนหรอ Zone หรอ “ยาน” ซงในบางแหงแตละยานอาจไมอย ตดตอกน แตอาจอยตางชนในอาคารเดยวกนหรอตางอาคารกได คา PUE ของแตละยานจะเปนไปตามคณภาพและอายของบรภณฑทใชรวมถงการบารงรกษาทอาจแตกตางกนดวย ดงนน the Green Grid จงมการคานวณ PUE ของแตละสวนหรอแตละยานในดาตาเซนเตอร เรยกวา Partial PUE ใชคายอวา pPUE ความหมายกคอ อตราสวนของพลงงานทปอนเขาสยานตอพลงงานทใชโดยเครองคอมพวเตอรและบรภณฑ IT ทงหมดในยานนน

รปท 1 ตวอยางท 1 ของ pPUE

รปท 3 ขอนาสงเกตในการคานวณ PUE ไฟฟาส

าร

62

ประวตผเขยนนายปราการ กาญจนวต จบการศกษา วศบ. จฬาลงกรณมหาวทยาลย ป 2515 เรมทางานทกองทดสอบและพฒนา ทศท. 16 ปกอนออกมาทาธรกจคาขายอปกรณโทรคมนาคมอก 12 ป ปจจบนเปนทปรกษาบรษท เมเชอรโทรนกซ จากด www.measuretronix.com และเปนกรรมการสาขาวศวกรรมไฟฟา วสท.

สมการ (2) ขางบน ใชในการจดการพลงงานในสวนหรอยานตาง ๆ ในดาตาเซนเตอร โดยพจารณาจาก Rn* pPUEn เชน

• ควรรบจดการกบ R*pPUE ทสงมาก ๆ กอน• ในยานมสดสวน R สง ๆ การรบดาเนนการจะไดผลคมคาเรว

ลองดตวอยางท 3 ตามรปท 4 (คลายกบตวอยางท 2 แต IT load ใน Zone 1 สงขน 10 เทา)

• PUE = 20,000 / (15,000 + 500) = 1.29• pPUE1 = (2,000 + 15,000 ) / 15,000 = 1.13• pPUE2 = (200 + 500) / 500 = 1.40• R1 = 15,000 / (15,000 + 500) = 0.97• R2 = 500 / (15,000 + 500) = 0.03

การนาพลงงานกลบมาใชใหม (Energy Reuse) ในกรณสามารถนาพลงงานสวนเกนจากดาตาเซนเตอรกลบมาใชใหมในดาตาเซนเตอรเดมในลกษณะ energy reuse นบเปนเรองดมประโยชน แตไมสามารถนามาใชรวมในการคด PUE ได เพราะมนเปนคนละเรอง หากมการขอประกาศนยบตรรบรองกคงไมมหนวยงานใดรบรองใหได การคดประสทธผลของ energy reuse อยในหวขอ Energy Reuse Effectiveness: ERE ซงจะไดคนหามาเลาในนตยสารไฟฟาตอไปหากมผสนใจ จงขอยาอกครงวา PUE = Total energy / IT energy อยาเอาอยางอนมาปะปน

สรปเรอง PUE• Partial PUE สามารถใชอธบายการมสวนรวมดานพลงงานของแตละองคประกอบในดาตาเซนเตอร• Partial PUE จะครอบคลมเฉพาะองคประกอบในยานทพจารณาเทานน• ขอบเขตของยานการคด pPUE อาจเปนไดทงทางกายภาพหรอเสมอน แตตองมการกาหนดใหชดเจน• PUE เปนการวดผลทมประโยชนตรวจสอบและบรหารจดการดานพลงงานในดาตาเซนเตอร• ในการวเคราะหการใชพลงงานเฉพาะสวนในดาตาเซนเตอรใหใชวธคด Partial PUE• หามนาตวเลข energy reuse มาเกยวของกบการคด PUE หรอ pPUE

รปท 4 ตวอยางท 3



นายศภกร แสงศรธรกองพฒนาระบบไฟฟา ฝายวจยและพฒนาระบบไฟฟา การไฟฟาสวนภมภาค

อเมล : [email protected]

การพฒนาและใชงานระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตย(Concentrating Photovoltaic : CPV) (ตอนท 2)1. บทนา

จ ากบทคว ามฉบ บท แ ล วได กล าวถง ลกษณะโดยรวมของการผลตไฟฟาดวยระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบรวมแสง (CPV) สาหรบในบทความนจะกลาวถงรายละเอยดดานเทคนคของระบบดงกลาว เพอใหผ ทสนใจมความเขาใจลกษณะการทางานของระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบรวมแสงมากยงขน

จากทกลาวไปแลวในเบองตน CPV เปนเทคโนโลยทใชการรวมแสงซงตองอาศยเลนสชวยในการรวมแสง โดยจะรวมแสงปรมาณมากมาทเซลลแสงอาทตยขนาดเลก ๆ จากผลของ PV effect เซลลแสงอาทตยจะผลตไฟฟาตามปรมาณแสงทตกลงบนตวมน ดงนนหากเราใหปรมาณแสงจานวน 10 เทาตกลงบนเซลลแสงอาทตย มนกจะสามารถผลตกระแสไฟฟาไดปรมาณ 10 เทาเชนเดยวกน แตอณหภมทสงขนจะมผลตอประสทธภาพของเซลลแสงอาทตย จงจาเปนตองมระบบระบายความรอนทด รวมทงต องมระบบตดตามดวงอาทตยเพอใหการทางานของเซลลแสงอาทตยมประสทธภาพสงสด

พลงงาน

Energy

ตลอดทงวน ซงจากทกลาวมาแลวจะสงผลใหระบบดงกลาวมราคาสงกวาระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบปกต

2. เทคโนโลยระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบ รวมแสง

เทคโนโลยระบบผลตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทตยแบบรวมแสงสามารถแบงตามปรมาณการรวมแสงทเรยกวา suns ไดดงน

2.1 Low Concentration PV (LCPV) เปนระบบทมอตราสวนการรวมแสง (Concentration ratio: CR) นอยกวา 10X เซลลแสงอาทตยสาหรบระบบนจะสามารถใชเซลลแสงอาทตยแบบปกตได เนองจากความรอนทเกดจากกระบวนการผลตไฟฟามคาตา และไมจาเปนตองใชระบบระบายความรอน อตราสวนการรวมของระบบนมคาตา ดวย acceptant angle (θ) สง ความหมายของ acceptant angle คอ มมของแสงตกกระทบตวรวมแสงแลวยงทาใหเซลลแสงอาทตยไดรบลาแสงทงหมดนน ลกษณะ acceptant angle สามารถแสดงไดดงรปท 1 และระบบนไมจาเปนจะตองมระบบตดตามดวงอาทตย

รปท 1 มม acceptant


64

2.2 Medium Concentration PV เปนระบบทมการรวมแสง CR มากกวา 10X แตนอย 100X ระบบนสามารถใชเซลลแสงอาทตยแบบปกตได หรอใชเซลลแสงอาทตยทมประสทธภาพสง III-V multijunction ซงจาเปนทจะตองมระบบตดตามดวงอาทตยและระบบระบายความรอน

2.3 High Concentration PV เปนระบบทประกอบดวยชดสะทอนแสง 2 ชด หรอ Fresnel lens ซงเปนเลนสชนดหนงทออกแบบใหมรรบแสงกวางและความยาวโฟกสสน โดยการลดวสดทใชทาเลนสลงเมอเปรยบเทยบกบเลนสปกต ซงจะเหนไดจากความหนาของ Fresnel lens จะลดลงจากเลนสปกต ปกตแลว Fresnel lens ทาจากแกวหรอพลาสตก ขนาดของเลนสมหลายขนาดตงแตขนาดเลกไปจนถงขนาดใหญ ลกษณะของ Fresnel lens แสดงไดดงรปท 2

รปท 2 : 1 ภาพตดของ Fresnel lens และ 2 ภาพตดของเลนสปกต

คา CR ของ CPV แบบนจะมคามากกวา 100X เซลลแสงอาทตยทใชกบระบบนจาเปนทจะตองมระบบระบายความรอน (Heat Sink) แสดงตวอยางไดดงรปท 3 ระบบระบายความรอนนจะชวยลดอณหภมของอปกรณทตอเชอมอยใหลดลง และเปนการเพมประสทธภาพของอปกรณนน

รปท 3 ระบบระบายความรอน

เซลลแสงอาทตยแบบหลายรอยตอ (Multijunction Solar Cell) หรอ Tandem Cell จะไดรบความนยมในการนามาใช กบระบบรวมแสงมากกวาเซลลแสงอาทตยแบบรอยตอเดยว เนองจากมประสทธภาพสงกวาและมคาสมประสทธทางความรอนตา นนหมายความว าค าสญเสยท เ ก ด ข นต า เ ม อ อณหภ ม ส ง ข น เซลลแสงอาทตยแบบหลายรอยตอจะใหผลตอบสนองตอคลนความยาวแสงทแตกตางกน ในทางปฏบตแลวการผลต Tandem cell จะใชเซลลแสงอาทตยแบบฟลมบาง แตการผลตกเปนไปดวยความยาก เนองจากความหนาของเซลลจะเพมขน รวมทงการไหลของกระแสระหวางเซลลจะไหลไดยากขน วธการแกไขดงกลาวจะอาศยการแยกเซลลแสงอาทตยออกจากกน แลวเชอมตอแตละรอยตอดวยสายไฟฟาภายนอกเซลล วธการนจะนยมใชกนอยางกวางขวางในเซลลแสงอาทตยแบบอะมอฟส นอกจากนวสดทนามาใชทาเซลลแสงอาทตยแบบนจะตองมความเหมาะสมกน เพอทาใหการไหลของกระแสระหวางรอยตอมความเหมาะสม ซงวสดทนามาใชจะเปนสารกงตวนาแบบ III-V รปท 4 เปนโครงสรางของเซลลแสงอาทตยแบบหลายรอยตอทมชนทสาคญ 6 ชน ประกอบดวย รอยตอ pn, ชน back surface field, ชน window, ชองรอยตอ, ชนทเคลอบปองกนการสะทอน และหนาสมผสโลหะ


65พฤศจกายน - ธนวาคม 2554พพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพพฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤฤศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศศจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจจกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกกาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาายยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยยนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนน -------- ธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธธนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนนววววววววววววววววววววววววววววาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาาคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคคมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมมม 22222222222222222222222222555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555555554444444444444444444444444444444444444444444444

รปท 4 โครงสรางของเซลลแสงอาทตยแบบหลายรอยตอ

จากมาตรฐานการทดสอบทคาความเขมแสง 850 w/m2 และอณหภมทดสอบท 25 องศาเซลเซยส พบวาเซลลแสงอาทตยแบบรวมแสงมคาประสทธภาพสงถง 41%

3. ระบบตดตามดวงอาทตยขอดอยทสาคญของระบบเซลลแสงอาทตยแบบรวมแสง คอ การรวมแสงตองอยในมม acceptant ซงการท

จะทาเชนนไดตองมระบบตดตามดวงอาทตยทด เพอทาใหมม α < θ ดงนนระบบตดตามดวงอาทตยแบบ 2 แกนจงถกนามาใชในระบบเซลลแสงอาทตยแบบรวมแสง ซงจะเปนผลใหประสทธภาพของระบบเซลลแสงอาทตยแบบรวมแสงมคาสงขน รปท 5 จะแสดงลกษณะระบบเซลลแสงอาทตยทมระบบตดตามดวงอาทตย

รปท 5 ระบบตดตามดวงอาทตยแบบ 2 แกน

เอกสารอางอง1. Antonio L. Luque, Viacheslav M. Andreev “Concentrator Photovoltaics”, 20072. J. Luther and A.W. Bett “Progress in High-Concentration Photovoltaic”, 20043. Andrea Antonini “Photovoltaic Concentrators – Fundamentals, Applications, Market & Prospective”4. Solfocus “A Primer on CPV Technology”


66

การออกแบบสรางอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท

(Design and Construction of High-Voltage Construction Kit)

บทคดยออปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท เปน

อปกรณทใชสรางแรงดน 3 ชนด ไดงาย ๆ คอ แรงดนกระแสสลบ แรงดนกระแสตรง และแรงดนอมพลส โดยใชอปกรณทประกอบดวย หมอแปลงทดสอบ ตวเกบประจ ไดโอด ความตานทาน สปารกแกป ไกสวตช โวลเตจดไวเดอร ซงแตละชนจะมความยาวเทากน และมพกดแรงดน 100 kV เทากน บทความนรายงานการออกแบบและสราง องคประกอบตาง ๆ ดงกลาว กาหนดเงอนไขการออกแบบ การฉนวนภายในและภายนอก อธบายคณลกษณะและการกาหนดคาขององคประกอบแตละชนด แสดงการตอวงจรโดยใชหวตอและบารตอ เพอสรางแรงดนสงทง 3 ชนด ใหมคณลกษณะตามทมาตรฐานกาหนด ประเมน ผลงานโดยใชเกณฑมาตรฐานสากล กลาวถงการใชประโยชนของอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสง เพอการศกษาภาคปฏบตการทดลองดานวศวกรรมไฟฟาแรงสง การวจย และงานทดสอบในอตสาหกรรม ใหรายละเอยดการประกอบสราง เพอใหสถาบนการศกษาและหนวยงาน อนทสนใจสามารถประกอบสรางและพฒนาตอเองได

1. บทนาดงทไดชใหเหนอยางชดเจนวา การศกษาดาน

วศวกรรมไฟฟาแรงสงยงเปนวชาทสาคญและจาเปนสาหรบประเทศไทยทงในปจจบนและอนาคต แตการศกษาวศวกรรมไฟฟาแรงสงใหไดผลดและมประสทธภาพนน จาเปนตองมการศกษาภาคปฏบตการทดลองเปนสวน

ประกอบและสวนเสรมทสาคญ การศกษาภาคปฏบตการทดลองตองมหองปฏบตการฯ ตามทไดเสนอเปนบทความไวในนตยสารไฟฟาสาร [1] ซงในกรณเพอการศกษานน หองปฏบตการไฟฟาแรงสงจะเปนระดบพนฐาน ทควรมอปกรณหลก คอ อปกรณชดประกอบสรางแรงสงแบบคท และเสรมดวยหมอแปลงเทสลาสาหรบการศกษาปรากฏการณดสชารจบนผวลกถวยฉนวน

เ พอให การแนะนาเ รองห องปฏบตการไฟฟ า แรงสงสาหรบสถาบนการศกษามความสมบรณ มคณคา เพอผทมหนาทรบผดชอบหรอสนใจตองการพฒนาหอง ปฏบตการไฟฟาแรงสง ไดเรยนรถงวธการพฒนาออกแบบสรางอปกรณตาง ๆ สาหรบหองปฏบตการฯ จงอธบายถงเทคนคการออกแบบสรางอปกรณตาง ๆ โดยเรมตนเรองการพฒนาออกแบบสรางหมอแปลงเทสลาแบบใหม ซงเปนอปกรณหลกอยางหนงสาหรบหองปฏบตการทดลองระดบพนฐาน เสนอเปนอนดบแรก เพราะเปนอปกรณทสรางไดงาย มองคประกอบนอยชน ดงบทความทเสนอ [2] ในฉบบนผเขยนขอเสนอเรอง การออกแบบสรางอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท ซงเปนอปกรณสาหรบหองปฏบตการฯ ระดบพนฐานทมความสาคญและคณประโยชนมากยง สาหรบการศกษาภาคปฏบตการทดลองวศวกรรมไฟฟาแรงสง และเปนอปกรณทใชงานงาย สะดวก ผทสนใจสามารถประกอบสรางขนเองได

การศกษาภาคปฏบตการทดลองวศวกรรมไฟฟาแรงสงในหองปฏบตการในชวงเรมตน (กอนป 2527)

ดร.สารวย สงขสะอาดเมธวจยอาวโส สกว.

เทคโนโลยและนวตกรรม

Technology& Innovation



ใชอปกรณทสงซอจากตางประเทศทมราคาแพงมาก การจดภาคปฏบตการทดลองจงถกจากดดวยงบประมาณ เปนการยากทจะจดซอดวยงบประมาณแผนดนใหเพยงพอ ผเขยนจงไดพยายามคดคนพฒนาออกแบบสรางอปกรณตาง ๆ สาหรบภาคปฏบตการทดลองขนใชเอง โดยไดรบความสนบสนนในดานเงนทนจากมหาวทยาลยในโครงการสงประดษฐ โครงการทนรชดาภเษก โครงการการเรยนการสอนเพอเสรมประสบการณ หนวยปฏบตการฯ จงไดมโอกาสประดษฐคดคนและพฒนาออกแบบสรางอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท เพอการเรยนการสอน การวจย และการพฒนาไดเรมตนดวยการออกแบบสรางอปกรณคทแตละชน 100 kV แลวนามาประกอบวงจรสรางแรงดนสงระดบพนฐานไดทง 3 ชนด คอ แรงดนสงกระแสสลบ (AC) 50 Hz และแรงดนสงกระแสตรง (DC) 100 kV แรงดนสงอมพลส (Impulse) 200 kV ดงภาพถายในรปท 1.1 [1]

รปท 1-1 ชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคททประดษฐขน

อปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคทน เปนผลงานทคดประดษฐขน โดยอาศยประสบการณทไดเคยเหนเคยใชในหองปฏบตการไฟฟาแรงสงของสถาบนการศกษาและสถาบนวจยในตางประเทศ เปนแรงจงใจใหเกดความคดทจะออกแบบสรางขนใชเอง อปกรณชดดงกลาวมใชมประโยชนแตเฉพาะใชสาหรบการศกษาภาคปฏบตการทดลองในดานวศวกรรมไฟฟาแรงสงในสถาบนการศกษาเทานน หากแตยงใชประโยชนในการทาวจย การทดสอบ และการใชงานในโรงงานอตสาหกรรมได อกดวย

2. การสรางแรงดนสงสาหรบหองปฏบตการดงทไดกลาวแลว ไฟฟาแรงสงสาหรบการศกษา

ภาคปฏบตการทดลองขนพนฐานในหองปฏบตการฯ แบงออกเปน 3 ชนด คอ แรงดนสงกระแสสลบความถตา (AC) แรงดนสงกระแสตรง (DC) และแรงดนสงอมพลส การทดลองเพอเสรมใหเกดความเขาใจลกซงในภาคทฤษฎ [3] ทไดศกษามาเกยวกบการสรางและการวดแรงดนสง การทดลองเพอศกษาปรากฏการณอนเป นผลจาก แรงดนสง ททาใหเกดความเครยดสนามไฟฟาในฉนวน อาจเปนกาซ ของเหลว หรอของแขง สามารถทาไดโดยใชแรงดนขนาด 100 กโลโวลต กเพยงพอทจะทาใหเกดปรากฏการณได เชนเดยวกบทใชแรงดนสงหลาย ๆ รอยกโลโวลต แรงดนสงทง 3 ชนดดงกลาว สามารถสรางขนไดโดยใชชดประกอบสรางแรงดนสง 100 กโลโวลต ดงวงจรในรปท 2-1 [4]

รปท 2-1 วงจรสรางแรงสง AC DC และอมพลส

VR = หมอแปลงปรบและควบคมแรงดนTT = หมอแปลงทดสอบแรงสงRL = ความตานทานจากดกระแสCF = ตวเกบประจกรองกระแสC1 - C2, R1 - R2 = โวลเตจดไวเดอรแบบ C,

แบบ RD = ไดโอดแรงสงCS = ตวเกบประจอมพลสSG = สปารกแกปของวงจรอมพลสRS RP = ความตานทานปรบหนาคลนและ

หางคลนCb = ความจไฟฟาของโหลดRd = ความตานทานหนวงอมพลส

โวลเตจดไวเดอรZ1 - Z2 = อมพแดนซภาคแรงสง - ภาค

แรงตาอมพลสโวลเตจดไวเดอร อาจเปน R หรอ C

Tr = ไกสวตช


68

เทคนคการออกแบบสรางองคประกอบวงจรสรางแรงดนสง ไดอาศยเทคโนโลยดานวศวกรรมไฟฟาแรงสงเปนปจจยพนฐานทสาคญ ผลของการออกแบบใชไดหรอไม ตองทาการทดสอบคณสมบต ลกษณะการทางาน วเคราะหผล ใชเกณฑตดสนทกาหนดไวในมาตรฐานสากล IEC [5] ของแตละเรอง

3.1 เงอนไขการออกแบบการฉนวนเงอนไขการออกแบบองคประกอบสรางแรงดนสง

เหลาน ทตองพจารณาแตกตางกนออกไปตามประเภทขององคประกอบนน ๆ อยางไรกตามกมเงอนไขบางประการทเหมอนกนหรอรวมกน เชน การฉนวนซงแยกออกเปน การฉนวนภายนอกและการฉนวนภายใน

3.1.1 การฉนวนภายนอกโดยเหตทอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสง

เหลานจะตองตงอย ในสภาวะของบรรยากาศภายใน หองหรอนอกหอง ซงมอากาศเปนฉนวนสาคญ สวนฉนวนแขงภายนอกนนเปนเพยงตวยดหรอรองรบนาหนกหรอแรงกลเทานน ฉะนน มตภายนอก ความสง ความยาว ความกวางของการฉนวนจะกาหนดดวยความเครยดสนามไฟฟาวกฤตของอากาศ ซงจะสมพนธกบพนผวของฉนวนแขง ลกษณะโครงสรางของพนผวฉนวนมผลสาคญยงตอความคงทนตอแรงดนไฟฟา กลาวคอจะตองมผวเรยบสมาเสมอ ไมสะสมฝนละออง หรอสงสกปรกไดงาย ไมดดซมความชน ทนความรอนไดพอสมควร ไมทาปฏกรยาทางเคมกบฉนวนเหลวหรอกาซอน มความแขงแรงทางกลเพยงพอ สามารถกลงตดตอประกอบเขารปตกแตงไดงาย

ฉนวนแขงทมคณสมบตการฉนวนดงกลาวขางตน เปนผลตภณฑวสดทผลตไดภายในประเทศราคาประหยด หาซอไดงาย ปจจบนฉนวนทเหมาะไดแกทอฉนวนพวซ จากขอมลของผผลตทอพวซ [6] ทอพวซไมดดความชน ทนความดนไดสง ซงขนอยกบความหนา อณหภมใชงานปกต 60 °C และไมทาปฏกรยากบนามนหมอแปลง ในดานไฟฟาพวซกมความตานทานจาเพาะสง 1013 − 1016 Ω-cm มความคงทนตอแรงดนไฟฟาไดถง 40 kV/mm [4] และจากผลของการทดลองในหองปฏบตการใชทอ พวซมระยะฉนวน 50 เซนตเมตร วางตงบนพนพบวา ทอ พวซมความคงทนตอแรงดนไฟฟาตามผวทสภาวะของหอง (757 mmHg, 32 °C และความชน 75%) ประมาณ 4

kV/cm สาหรบแรงดนกระแสสลบ 50 Hz และสาหรบ แรงดนอมพลส 1.2/50 μs ขวลบไดประมาณ 7.9 kV/cm และขวบวกประมาณ 6.6 kV/cm จากขอมลคาวาบไฟตามผวฉนวนพวซ เมอคานงถงแฟกเตอรแหงความปลอดภย จงเลอกความยาวตามผวฉนวนพวซกาหนดดวยเกรเดยน เปน 2 kV/cm สาหรบแรงดน AC และ 4 kV/cm สาหรบแรงดนอมพลส

ฉะนนกรณแรงดนกระแสสลบ 100 kV จะใชความยาวฉนวน 50 เซนตเมตร ซงจะทนตอแรงดนอมพลสไดถง 200 kV

จากประสบการณทไดเคยออกแบบใชทอฉนวนพวซ เปนเสาฉนวนรองรบ หรอเปนถงฉนวนบรรจอปกรณไฟฟาแรงสงประสบผลสาเรจมาแลวหลายชน คอ

– ป 2524 ใชทอพวซเปนเสาฉนวนโครงสรางของ Multi Chopping Gap สาหรบแรงดนอมพลส 400 kV [7]

– ป 2525 ใชทอพวซเปนแกนฉนวนพนขดลวดแรงสงของหมอแปลงเทสลา 350 kV 100 kHz [8]

– ป 2527 ใชทอพวซบรรจประกอบไดโอดแรงสงแบบแชนามนหมอแปลง 100 kV 30 mA [9]

– ป 2528 ใชทอพวซอดกาซ SF6 ความดน 2.5 บาร สรางตวเกบประจมาตรฐาน 100 pF 200 kV−AC [10] และพฒนาใชตวเกบประจมาตรฐานนสราง โวลเตจดไวเดอรวดแรงดนอมพลสไดถง 400 kV [11]

– ป 2531 ใชทอพวซเปนถงฉนวนหมอแปลงทดสอบชนดจมนามนแบบขนบนได 200 kV 10 kVA [12]

3.1.2 การฉนวนภายในการฉนวนภายในอาจเปนอากาศ กาซไนโตรเจน

หรอกาซซลเฟอรเฮกซาฟลออไรด (SF6) นามนหมอแปลง ถาเปนอากาศหรอกาซอดความดนมขอด คอ นาหนกเบา แตการระบายความรอนไมดเทากบการฉนวนดวยนามนหมอแปลง การออกแบบตองคานงถงรปลกษณะของสนามไฟฟา โดยไมใหเกดความเครยดสนามไฟฟาสงกวาความเครยดสนามไฟฟาวกฤต EC ของฉนวนภายใน กรณแรงดน AC หรอแรงดน DC คา EC ของฉนวน คอ [3]

- อากาศหรอไนโตรเจนทความดนบรรยากาศประมาณ 30 kVpeak /cm

- กาซ SF6 ประมาณ 88 kV/cm.bar- นามนหมอแปลง 100 – 250 kV/cmหลกการออกแบบการฉนวน พยายามใหเกดกาลง

ไฟฟาสญเสยไดอเลกตรก (Dielectric loss) นอยทสด

3. การออกแบบสรางชดประกอบสรางแรงดนสง



เพอปองกนมใหเกดความรอนอนเกดจากพลงงานสญเสย จนทาให อณหภมเ พมขนสงเกนขดจากด ลกษณะ ของอเลกโทรดพยายามหลกเลยงลกษณะปลายแหลม หรอขอบคม เพราะจะทาใหเกดความเครยดสนามไฟฟาสงเกนคาความเครยดสนามไฟฟาวกฤตของฉนวนได และนาไปสการเกดโคโรนา ดสชารจบางสวน หรอเบรกดาวน ซงจะทาใหอปกรณนนเสยหาย

การคานวณความเครยดสนามไฟฟาสามารถทาได ถาทราบลกษณะรปรางทรงเรขาคณตของอเลกโทรด ซงอาจจะเปนลกษณะทรงกลมซอนศนยกลางรวม ทรงกระบอกซอนแกนรวม ทรงกลมกบทรงกลม ทรงกระบอกวางขนานกน หรอทรงกลมหรอทรงกระบอกกบระนาบ หรอฉนวนตางชนดวางซอนกนทงในสนามไฟฟาสมาเสมอ และไมสมาเสมอ รายละเอยดของการคานวณอานไดในหนงสอ [3]

3.2 คาทกาหนดชดสรางและวดแรงดนสงกระแสสลบอปกรณทใชสรางและวดแรงดนสงกระแสสลบ 50

Hz ประกอบดวยหมอแปลงทดสอบเฟสเดยวขนาด 100 kV 5 kVA พรอมหมอแปลงปรบและควบคมแรงดนทปอนดวยแรงดน 220 V ใชเปนตวจายแรงดนสงกระแสสลบสาหรบการทดลองตาง ๆ เกยวกบแรงดนสง AC และ แรงดนสงทสรางขนสามารถวดไดดวยอปกรณวดแรงดนสง คอ โวลเตจดไวเดอรแบบตวเกบประจ ซงประกอบดวย ตวเกบประจภาคแรงสง C1 และตวเกบประจภาคแรงตา C2 ดงวงจรในรปท 2-1 ในกรอบเสนประทเขยนวา AC

3.2.1 หมอแปลงทดสอบหมอแปลงทดสอบจดเปนอปกรณพนฐานสาคญ

ของการสรางแรงดนสงทง 3 ชนดทกลาวแลวขางตน โดยทวไปจะกาหนดดวย

– แรงดนทปอนเขาและจายออก ขนอยกบขนาดแรงดนทดสอบทตองการ ซงขนอยกบระบบแรงดนใชงานของวสดทดสอบ

– กระแสปอนเขาและจายออก และกาลงไฟฟา ซงขนอยกบคาความจไฟฟา C ของวสดทดสอบ หรอโหลด

– แรงดนลดวงจร εSC % และความถ f เปน Hz– กระแสจายออก I2 และกาลงไฟฟา S คานวณ

หาได ถาหากทราบความจไฟฟาของวสดทดสอบ [3] คอ

I = 2πf CUt.S = 2πf CUt

2x 10-9 kVAเมอ Ut คอ แรงดนทดสอบเปน kVrms

C คอ ความจไฟฟารวมเปน pFหมอแปลงทดสอบสาหรบการทดลองในหอง

ปฏบตการไฟฟาแรงสงเพอการศกษาและวจย ทแรงดนกาหนด 100 kV จะใชกาลงไฟฟา 5 kVA กเพยงพอ [12] ในทนจะมแรงดนปอนเขา 220 V ความถ 50 Hz และแรงดนลดวงจรประมาณ 4% ใชกระดาษคราฟทเปนฉนวนระหวางชนขดลวด และนามนหมอแปลงเปนฉนวนแทรกซมและระบายความรอน บรรจในถงฉนวนพวซ ดงในรปท 3-1

a) b)a) b)

รปท 3-1 หมอแปลงทดสอบ 100 kV 5 kVA

สงทควรคานงถงเวลาการใชงาน เพอใหหมอแปลงทดสอบมอายการใชงานทยาวนาน โดยทวไปจะใช แรงดนจายออกดานแรงสงไมเกน 85% ของคาพกด หรอคาทกาหนด และใชกบโหลดตอเนองทคากระแส จายออกดานแรงสงไมเกนคาทกาหนดไมวาจะใชทแรงดนตาเทาใดกตาม

หมอแปลงทดสอบทออกแบบสร างน ตวถงหมอแปลงเปนฉนวน และมขดลวด 3 ชด จงสามารถนาไปใชสรางแรงดนทระดบสง 200 kV ได ดวยการตอกบตวอนแบบขนบนได โดยวางตอซอนกน [12]

3.2.2 โวลเตจดไวเดอรวดแรงดนสงกระแสสลบการวดแรงดนสงกระแสสลบโดยทวไปจะวดดวย

โวลเตจดไวเดอรแบบตวเกบประจ กรณชดประกอบสรางแรงดนสง 100 kV ในวงจรรปท 2-1 ตวเกบประจภาค แรงสง C1 จะมคาประมาณ 100 pF และเพอใหไดอตราสวนแรงดน 1 : 1000 ฉะนน C2 จะมคาประมาณ 0.1 μF


70

ตวเกบประจภาคแรงสง C1 ไดจากการนาเอา ตวเกบประจยอยแบบโพลเอสเตอรฟลมขนาด 0.115 μF 2 kV-DC ตออนกรมกน ยดอยบนแผนพลาสตกโดยการเจาะร และวางใหระยะหางกนพอทจะไมเกดเบรกดาวนระหวางตวเกบประจทอยใกลกน ซงมอากาศเปนฉนวนคนอย สวน C2 นนใชตวเกบประจยอยหลาย ๆ ตวตอขนานกนอยสวนลางของแผงตวเกบประจ แลวตดตงแผงตวเกบประจ C1 และ C2 ลงในทอฉนวนพวซ ซงมฝาอะลมเนยมปดทงสองปลายของทอ ดงรปท 3-2 a) หรอประกอบ C2 แยกตางหาก โดยตดตงในกระบอกทองเหลอง ดงรปท 3-2 b) [2]

a) b)a) b)

รปท 3-2 โวลเตจดไวเดอรแบบตวเกบประจวดแรงดนสงกระแสสลบ 100 kV 50 Hz

3.2.3 ความตานทานจากดกระแสหมอแปลงทดสอบ เพอจากดคากระแสเมอเกดเบรกดาวนทวสด

ทดสอบทตออยทางดานแรงสงของหมอแปลงทดสอบ อาจใชความตานทานนาทมความตานทานจาเพาะสงบรรจในทอพลาสตกออน จะไดความตานทานประมาณ 200-500 kΩ ซงเปนความตานทานททาไดงาย ๆ ใชไดดและราคาถก นยมใชกนมากในหองปฏบตการฯ

3.3 คาทกาหนดชดสรางและวดแรงดนสงกระแสตรงการสรางแรงดนสงกระแสตรงโดยอาศยการกรอง

กระแสสลบจากตวจายแรงดนสง ทไดจากหมอแปลงทดสอบดวยไดโอดแรงสงผานความตานทานใหกบตวเกบประจกรอง CF จะไดแรงดนสงกระแสตรงแบบครงคลน มตวเกบประจกรองชวยใหแฟกเตอรระลอก (Ripple factor) ดขน ซงสามารถวดไดดวยโวลเตจดไวเดอรแบบความตานทาน ประกอบดวยความตานทานภาคแรงสง R1 และความตานทานภาคแรงตา R2 ดงวงจรในรปท 2-1

3.3.1 ไดโอดแรงสงการพฒนาการออกแบบสรางไดโอดแรงสง-ขนาด

100 kV 50 mA ทางหองปฏบตการไฟฟาแรงสง ไดเรมมาตงแตป 2527 [9] การประดษฐคดคนทาไดโอดแรงสงน ในชวงตน ๆ ไดใชไดโอดอเลกทรอนกสยอยมาตออนกรมกน การเลอกไดโอดยอยมาทาไดโอดแรงสงจะตองพจารณาถง แรงดนกลบทาง, กระแสทกาหนด, กระแสเสรจ และการใชไดโอดยอย ๆ มาตออนกรมกนจานวนมาก เพอใหทนแรงดนไดสงนน แรงดนกระจายจะไมสมาเสมอ จงตองใชความตานทานสง หรอตวเกบประจทเหมาะสมตอครอมไดโอดยอยเพอปรบแรงดนกระจายใหดขน

โดยเงอนไขน จงเลอกไดโอดยอยชนดซลคอน (Si) ขนาด 1000 V 1 A มาตออนกรมกนบนแผนกระดาษฉนวน ใชความตานทาน 1 เมกโอหมตอขนานไดโอดยอย ทาหนาทปรบแรงดนกระจายตลอดความยาวไดโอดใหสมาเสมอในชวงแรงดนกลบทาง แลววางซอนตอกน ตดตงในทอพวซ บรรจนามนหมอแปลง ทาหนาทเปนฉนวนแทรกซมและระบายความรอน ดงรป 3-3 a)

ต อมาพบว าม ไดโอดองค ประกอบสาเ รจรป จาหนาย ขนาดแรงดน 100 – 150 kV จงประกอบเปนไดโอดพกด 100 kV โดยใชไดโอดองคประกอบ 150 kV 2 ทอนตออนกรมกน ตดตงในทอพลาสตกใส บรรจนามนหมอแปลง ดงรป 3.3 b) ทาใหทนแรงดนตอนกลบทาง 200 kV ได

a) b) a) b) รปท 3-3 ไดโอดแรงสง 100 kV 30 mA [4]

3.3.2 ตวเกบประจกรองกระแสการสรางแรงดนสงกระแสตรงตามวงจรรปท

2-1 เปนวงจรเรกตฟายเออรแบบครงคลน มตวเกบประจกรองกระแส CF ชวยทาใหคลนแรงดนกระแสตรงเรยบมากขน โดยชวยคายประจใหกบโหลดในชวงทไดโอดไมนากระแส แฟกเตอรระลอกจะลดนอยลง ซงอธบายไดดวยสมการ [3]



– แรงดนระลอก δU = Idc/(2f C)– แฟกเตอรระลอก r = δU/Udc

เมอ Idc และ Udc คอ กระแสและแรงดนกระแสตรงตามลาดบ

f คอ ความถC คอ ความจไฟฟาของตวเกบประจกรองกระแส

ตวเกบประจกรองกระแสของชดประกอบสรางแรงดนสงมคาความจไฟฟาประมาณ 50 nF 100 kV-DC เปนแบบแผนกระดาษฉนวนบาง 55 μm ซอนดวย ไมลารฟลม 75 μm เปนไดอเลกตรกคนระหวางแผนเปลวอะลมเนยม แลวมวนใหแนนเปนพบ ๆ ดงรปท 3-4 ซงทนแรงดนไดถง 17 kV นามาวางซอนกนเพอตอขนานหรออนกรม เพอใหไดความจและทนแรงดนไดตามทตองการ ตามรายงานวจย [13]

รปท 3-4 ตวเกบประจแบบกระดาษไมลารฟลมคนแผนเปลวอะลมเนยม

3.3.3 โวลเตจดไวเดอรวดแรงดนสงกระแสตรงแรงดนสงกระแสตรงทสรางขนดวยชดประกอบ

สรางแรงดนสง 100 kV นจะวดดวยโวลเตจดไวเดอรแบบความตานทาน ซงประกอบดวยความตานทานภาคแรงสง R1 และความตานทานภาคแรงตา R2 มอตราสวนแรงดน

a = (R1 + R2) / R2การออกแบบเลอกขนาดความตานทานจะใช

เงอนไขทวา ความตานทานตองมคาโอหมสงมากพอ เพอจากดกระแสไหลผานความตานทานทแรงดนกาหนดไมควรเกน 1 mA นนคอใชความตานทานอยางนอย 1 MΩ/kV ในทนใชความตานทานยอยทาดวยคารบอนฟลมขนาดตวละ 2 MΩ จานวน 140 ตว นามาตออนกรมกนไดความตานทานรวมประมาณ 280 MΩ เปนความตานทานภาคแรงสง สวนภาคแรงตาใชความตานทานยอยชนดเดยวกนตอขนานกนหลาย ๆ ตว ไดคาความตานทาน 280 kΩ ฉะนนอตราสวนแรงดนเปน 1 : 1000 และกระแสไหลผานความตานทานเพยง 0.36 mA [3]

ความตานทานทงภาคแรงสงและภาคแรงตาจะยดอยบนขาเบกะไลท 4 ขา ทยดหวทายดวยหนาแปลนอะลมเนยม และเจาะรขาเบกะไลทเปนทยดขาความตานทาน ทบดกรตอกนเปนวงรอบ โดยมระยะหางระหวางรอบเพยงพอทจะไมเกดเบรกดาวนระหวางปลายขวความตานทานอยใกลกนทมอากาศเปนฉนวนคน โครงเบกะไลทยดความตานทานจะบรรจไวในทอฉนวนพวซ มอากาศเปนฉนวน ดงในรปท 3-5

รปท 3-5 โวลเตจดไวเดอรแบบความตานทาน 100 kV-DC

3.4 คาทกาหนดชดสรางและวดแรงดนสงอมพลสตามนยามในมาตรฐาน IEC 60-1 [5] ไดกาหนด

แรงดนสงอมพลสไว 2 รปแบบ คอ แรงดนอมพลสรปคลนฟาผา 1.2/50 μs และแรงดนอมพลสรปคลนสวตชง 250/2500 μs

การสรางแรงดนสงอมพลสจะใชชดสรางแรงดนสงกระแสตรงขางตนเปนตวจายแรงดนอดประจใหกบตวเกบประจอมพลส CS แลวดสชารจดวยไกสวตช Tr ท สปารแกปทรงกลม ผานความตานทาน RS RP และ Cb ตามวงจรขนพนฐานในรปท 2-1 แรงดนสงอมพลสทสรางขนสามารถวดไดดวยอมพลสโวลเตจดไวเดอร ซงอาจจะเปนแบบความตานทานหรอแบบตวเกบประจกได นนคอ ประกอบดวยอมพแดนซภาคแรงสง Z1 และอมพแดนซภาค แรงตา Z2 อยางไรกดคาอมพแดนซภาคแรงสง Z1 มคา ตางจากโวลเตจดไวเดอร แบบ R ทใชวดแรงดน DC และแบบ C ทใชวดแรงดน AC อกทงมคณลกษณะเฉพาะสาหรบแรงดนสงอมพลส ดรายละเอยดในหนงสอวศวกรรมไฟฟาแรงสง [3] ขนาดแรงดนอมพลสทสรางนขนอยกบแรงดนอดประจ ซงกาหนดดวยระยะแกปของ สปารกแกป SG รปคลนทสรางขนสามารถตรวจดไดดวยออสซโลสโคป ประกอบเขากบภาคแรงตาของอมพลส โวลเตจดไวเดอร


72

3.4.1 ความตานทานจากดกระแสอดประจ RL

ความต านทานจากดกระแสอดประจ RLทา หนาทหนวงการอดประจกระแสตรงใหกบตวเกบประจอมพลส CS และเปนการปองกนกระแสทรานเซยนตแก ไดโอดดวย ความตานทานดงกลาวอาจประกอบดวย ความตานทานสาเรจแบบเสนลวดทพนอยบนแทงฉนวน โดยเลอกตวทมกาลงไฟฟาหรอวตตสง มคาความตานทานรวมประมาณ 25 kΩ ตดตงในทอฉนวนพวซมอากาศเปนฉนวน

การประกอบสรางความตานทาน RL ในทนจะใชความตานทานสาเรจแบบเสนลวดพน (Wire wound) หมดวยเซรามกส เปนแทงสเหลยมตวละ 5 W ตออนกรมกน โดยยดอยบนโครงเบกะไลท 4 ขา มหนาแปลนอะลมเนยมยดโครงเบกะไลทอกทหนง ดงในรปท 3-6 [4]

รปท 3-6 ความตานทานจากดกระแส RL ประมาณ 25 kΩ

3.4.2 ตวเกบประจอมพลสลกษณะสมบตของตวเกบประจท ใช กบแรงดน

อมพลส จะแตกตางจากตวเกบประจท ใช แรงดนสงกระแสตรง คอ ตวเกบประจอมพลสจะเกดการอดประจ หรอคายประจทเปนไปอยางรวดเรวแบบทรานเซยนต เกดขนในชวงระยะสนและรวดเรว ฉะนนตวเกบประจจะตองมคาความเหนยวนาตา และการตอขวของตวเกบประจทแผนเปลวจะตองดพอ อยางไรกตามขนาดแรงดนทกาหนดจะมคาเทากบแรงดนกระแสตรง ในวงจรรปท 2-1 ตวเกบประจอมพลส CS สามารถใชเปนตวเกบประจเดยวกบ CF ได นนคอมคาความจไฟฟาประมาณ 50 nF 100 kV การเลอกขนาดของ CS ขนอยกบความตองการพลงงานของวงจร หรอเครองกาเนดแรงดนอมพลส ซงสามารถคานวณไดจากสมการ [3]

W = 1/2 CS Uo2

เมอ Uo คอ แรงดนอดประจนนคอขนาดของตวเกบประจ CS ตองมขนาด

โตพอทสามารถสรางรปคลนแรงดนไดตามทมาตรฐานกาหนด ทงนขนอยกบลกษณะสมบตของโหลด โดยทวไปจะมลกษณะเปนตวเกบประจ ในกรณทเปนโหลดเกบประจ Cb คาความจไฟฟาของตวเกบประจอมพลส CS จะตองมขนาดโตพอ คอ CS ≥ 10 Cb [3]

ในกรณชดประกอบสร างแรงดนสงแบบคท ตวเกบประจ CS จะสรางใหมขนาด 20-50 nF ทาดวยกระดาษซอนไมลารฟลมเปนไดอเลกตรกคนระหวางแผนเปลวอะลมเนยม มวนอดเปนพบ ๆ วางซอนกนในโครง เบกะไลท ทาการอบแหง จมนามนหมอแปลง บรรจในทอฉนวนพวซ เชนเดยวกบขอ 3.3.2 รปท 3-4

3.4.3 สปารกแกป SG และไกสวตชสปารกแกป SG โดยทวไปจะเปนแกประหวาง

ทรงกลม ทาหนาทเปนตวกาหนดขนาดแรงดนอดประจ ของ CS ถาตองการเพมหรอลดแรงดนอดประจกทาไดโดยการเพมหรอลดระยะแกป การเลอกขนาดเสนผานศนยกลางของทรงกลมทจะใชเปนสปารกแกป SG ขนอยกบขนาดแรงดนอดประจ ในทนแรงดนอดประจ 100 kV จงเลอกขนาดเสนผานศนยกลางของทรงกลม 10 cm ทาดวยทองแดง [14]

สปารกแกป SG ทมไกสวตช ทรงกลมขางหนง ดานทหนเขาหากนจะเจาะรเพอทาเปนแกปชวย ทาใหเกด สปารกทแกปชวยกอน ดวยไกสวตชสงสญญาณพลสเขาไป แลวจะทาใหเกดสปารกทสปารกแกป SG เปนการกาหนดใหเกดสปารกเมอตองการได และยงเปนการกาหนดใหออสซลโลสโคปทางานไดทนดวย

ในทางปฏบต แรงดนอมพลสทใชทดสอบวสด หรออปกรณไฟฟาแรงสงนน จะตองกาหนดหรอควบคมคาได ทงนเพอใหคาแรงดนทดสอบทปอนออกไปหลาย ๆ ครงนนมคาคงท การควบคมทาไดโดยใชไกสวตชเปนตวเรมตนใหเกดดสชารจสปารกทแกปชวย ซงอยททรงกลมขางหนงของสปารกแกป SG ดวยสญญาณพลส โดยการบงคบระยะไกลดงวงจรรปท 2-1

การสรางพลสไกสวตชในทนจะไดจากเซรามกสไฟฟาเปยโซ (Piezoelectric ceramics) ทมอยในปน จดกาซหงตม (Gas lighter) ในครวตามบาน โดยอาศยหลกการวาเมอแทงเซรามกสไฟฟาเปยโซไดรบแรงอด กจะทาใหเกดศกยไฟฟาเปนลกษณะพลส ดงรปท 3-7 [15] ปอนเขาไปทสปารกแกปชวย แลวเกดสปารกขน กจะทา



ใหสปารกแกป SG เกดสปารก ประจทอดไวใน CS กจะดสชารจผาน RS RP และ Cb ไดรปคลนแรงดนอมพลสตามทตองการ

รปท 3-7 สปารกแกป SG ทมไกสวตชแบบเปยโซเซรามกส

3.4.4 ความตานทานปรบรปคลนอมพลสเมอเกดสปารกขนทสปารกแกป SG แลว ประจ

ทอดไวใน CS กจะดสชารจออกไปยงโหลด Cb หรอวสดทดสอบผานความตานทานอนกรม RS ซงเปนตวกาหนดเวลาหนาคลนของแรงดนอมพลส และผาน RP ตอในลกษณะขนานกบโหลด ทาหนาทปรบหรอกาหนดเวลาหางคลน

การเลอกขนาดความตานทาน RS และ RP ขนอยกบขนาดของ Cb, CS และเวลาหนาคลน T1 กบหางคลน T2 ซงคานวณไดจากความสมพนธ [3]

RS = T1 (Cb + CS) / k2 Cb . CSRP = T2 / k1 (Cb + CS)

รปคลนอมพลสฟาผา 1.2/50 μs k1 = 0.73, k2 = 2.96

รปคลนอมพลสสวตชง 250/2500 μS k1 = 0.87, k2 = 2.41การออกแบบความตานทาน RS และ RP จะตอง

คานงถงความคงทนตอแรงดนไฟฟา และรบพลงงาน ดสชารจทรานเซยนตทเกดขนในเวลาสน ๆ เปนไมโครวนาทได ไมทาใหอณหภมเพมขนสงเกนไป โดยทวไปจงใชความตานทานททาดวยเสนลวดความตานทาน

อณหภมเพมขนของตวความตานทาน จะกาหนดดวยอณหภมใชงานของทอฉนวนพวซ ทใชเปนแกนฉนวนพนลวดความตานทาน คออณหภมเพมขนตองนอยกวา 60 °C ซงอาจคานวณไดจากสมการ

W = mc ∆Tเมอ W คอ พลงงานทปอนผานความตานทาน (kJ)

m คอ มวลสารของเสนลวดทประกอบเปนความตานทาน (kg)

c คอ คาความจความรอนจาเพาะ (kJ / kg. °K)∆T คอ อณหภมเพมขนเปน °Cสงทสาคญยงประการหนงของการทา RS และ RP

กคอจะตองเปนความตานทานไรความเหนยวนาหรอมนอยทสด เพอมใหเกดการแกวงของรปคลนอมพลส โดยเฉพาะอยางยงความตานทาน RS ซงเปนความตานทานปรบหนาคลนปกตจะตองมคามากกวาคาวกฤตคอ

RS ≥ 2√L (Cb + CS) / Cb . CSการพนเสนลวดความตานทานไรความเหนยวนา

ในทนจะใชเสนลวด Ni-Fe-Cr ซงหาซอไดภายในประเทศ โดยเลอกพนทภาคตดขวางและความยาวใหไดคาความตานทานตามทตองการ และอณหภมเพมขนอยในเกณฑทกาหนด พนบนทอฉนวนพวซอยางนอย 2 ชน หรอ 4 ชนพนสวนทางกนดงรปท 3-8 โดยแตละชนมคาความตานทานใกลเคยงกนมากทสด แลวตอกนแบบขนาน เพอใหเกดการหกลางของสนามแมเหลกทเกดขนระหวาง เสนลวด ทพนตดกนคนดวยเสนเอนฉนวน กระบอกความตานทานทพนเสรจแลวดงรปท 3-8 จะตดตงอยในกระบอกฉนวนพวซ ดงรายละเอยดเสนอไวในรายงานโครงงานวศวกรรมไฟฟา [16]

รปท 3-8 การพนความตานทาน RS และ RP

คาความตานทาน RS และ Rp ของชดประกอบสรางแรงดนสง 100 kV ในทนกาหนดดวยรปคลน แรงดนอมพลส 1.2/50 μs โดยใช CS = 55 nF และ Cb = 2.4 nF จะได RS และ RP เทากบ 180Ω และ 1234Ω ตามลาดบ และเพอใหเหนผลของ RS และ RP มผลตอรปคลน คอ T1 และ T2 จงไดทาความตานทานทมคาตากวา และสงกวาคาความตานทานของรปคลนมาตรฐาน คอ

RS = 55 Ω 180Ω และ 617ΩRP = 617Ω 1234Ω และ 3560Ω

ทอพวซ

ไมลาลวด Ni-Crไฟฟาสาร

74

3.4.5 โหลดความจไฟฟา Cb

โหลดความจไฟฟา Cb เปนองคประกอบทม ผลตอการสรางแรงดนสงอมพลส ซงแทนคาความจไฟฟาของวสดทดสอบ เชน เคเบลแรงสง ลกถวยฉนวนไฟฟา หมอแปลงไฟฟา ปลอกฉนวนนาสาย กบดกเสรจ สวตชตดตอน ตวเกบประจ และอน ๆ เพอแทนคาความจไฟฟาของวสดทดสอบเหลาน จงเลอกคาความจไฟฟาของ Cb เทากบ 300 pF 500 pF และ 2400 pF โดยมโครงสรางการประกอบเชนเดยวกบตวเกบประจภาคแรงสงของ โวลเตจดไวเดอรแบบตวเกบประจ นนคอ ตวเกบประจโหลด Cb ประกอบดวยตวเกบประจยอยโพลเอสเตอรฟลมแบบแหง โดยยดอยบนแผนพลาสตกดงแสดงในรปท 3-9 [4]

รปท 3-9 ตวเกบประจโหลด Cb ของวงจรสรางแรงดนอมพลส ทาดวยตวเกบประจยอยโพลเอสเตอรฟลมแหง

3.4.6 โวลเตจดไวเดอรวดแรงดนอมพลสโวลเตจดไวเดอรวดแรงดนอมพลสโดยทวไป

มสองแบบ คอ อาจจะเปนแบบความตานทาน ซงเหมาะสาหรบแรงดนอมพลสรปคลนฟาผา หรออกแบบหนงเปนแบบตวเกบประจมความตานทานหนวง ทใชวดไดทง แรงดนอมพลสฟาผาและแรงดนอมพลสสวตชง ฉะนน ถาจะใหวดแรงดนอมพลสไดทง 2 แบบ กควรเปนแบบตวเกบประจมความตานทานหนวง

โวลเตจดไวเดอร แบบความตานทานท ใช วด แรงดนอมพลส 1.2/50 μs จะใชความตานทานทาดวยเสนลวด Ni-Cr พนบนทอพวซแบบไรความเหนยวนาดงรปท 3.10 คาความตานทานภาคแรงสงจะตองเลอกใหมคาสงพอเหมาะ คอ ประมาณ 5 - 10 kΩ ถานอยเกนไปจะกลายเปนโหลดแกเครองกาเนดแรงดนอมพลส แตถามากเกนไปจะทาใหเวลาตอบสนอง T มคามากเกนไป ซงคา T อาจคานวณไดจาก [3]

T = RCe /6

รปท 3-10 อมพลสโวลเตจดไวเดอร แบบความตานทาน 100 kV

ในกรณโวลเตจดไวเดอรแบบตวเกบประจสาหรบ วดแรงดนอมพลส เมอกาหนดคาแรงดนพกดแลว สงสาคญทจะตองพจารณาเพอใหโวลเตจดไวเดอรมคณสมบตตามทมาตรฐานกาหนด คอ คาความจไฟฟา คาความตานทานหนวง และการฉนวน การเลอกขนาดความจไฟฟาของโวลเตจดไวเดอรมสงทตองคานงถง คอ ความจไฟฟาจะตองไมมากเกนไป เพราะจะกลายเปนโหลดของวงจรสรางแรงดนอมพลส ซงมผลตอรปคลน แรงดนอมพลสทสรางขน แตกไมควรนอยเกนไป เพราะจะทาใหเกดผลกระทบจากความจไฟฟาสเตรย ทาใหเวลาตอบสนอง T ของดไวเดอรมคาสงมากเกนไป คาความจไฟฟาภาคแรงสงของอมพลสโวลเตจดไวเดอรปกตจะมคาประมาณ 300-1000 pF [3]

ในวงจรวดแรงดนอมพลส และในตวเกบประจภาคแรงสงเองจะมคาความเหนยวนา ซงจะทาใหเกดการแกวงของผลตอบสนองแรงดนสงรปขน การแกปญหานทาไดโดยตอความตานทานหนวง Rd ตออนกรมกบโวลเตจดไวเดอร คา Rd อาจประมาณได [3] คอ Rd 4 เมอ L คอ คาความเหนยวนา

Ce คอ คาความจไฟฟาสเตรยโวลเตจดไวเดอรของชดประกอบสรางแรงดนสง

100 kV ไดจากการนาตวเกบประจยอยมาตออนกรมและขนานกน ซงมโครงสรางเหมอนกบตวเกบประจ Cb คอใหตวเกบประจยดอยบนแผนพลาสตก และ Rd จะตอกระจายตลอดความยาวของตวเกบประจภาคแรงสงดงรปท 3-11



รปท 3-11 อมพลสโวลเตจดไวเดอรแบบตวเกบประจ 100 kV มความตานทานหนวงกระจาย

3.4.7 แกปทรงกลมวดแรงดนแกปทรงกลมเปนอปกรณพนฐานทใชวดแรงดนได

ตงแตแรงดนกระแสตรง แรงดนกระแสสลบ (วดคายอด) และแรงดนอมพลส นนคอแกปทรงกลมใชวดคายอดของแรงดนทมความถเปนศนย (DC) จนถงความถเปน MHz การวดแรงดนอาศยการเกดเบรกดาวนในแกปทรงกลม ทมคาเทาเดมหรอใกลเคยง ซงขนอยกบระยะแกป d ขนาดเสนผานศนยกลาง D และความหนาแนนสมพทธของอากาศ δ คอแรงดนเบรกดาวน Ub จะเปนฟงกชนของ d, D และ δ

นนคอ Ub = f (d,D,δ)

ในทนตองการวดแรงดนทสรางขนดวยชดประกอบสรางแรงดนสง 100 กโลโวลต จงเลอกเสนผานศนยกลางของทรงกลมเทากบ 10 เซนตเมตร ซงใชวดคายอดไดถง 123 กโลโวลตทสภาวะมาตรฐาน [14] ทรงกลมทงสองจะยดอยในทรงกระบอกพวซ ทมความยาวเทากบองคประกอบอน ๆ ดานขางกระบอกมชองเปด เพอใหสามารถปรบระยะแกปไดตามความยาวกระบอก ระยะแกป d ปรบไดตงแตศนยจนถง 7.5 เซนตเมตร ดงรปท 3-12 คาแรงดนทสภาวะมาตรฐานสามารถอานไดจากตารางในมาตรฐาน [14]

รปท 3-12 แกปทรงกลมวดแรงดน AC ทตอขนานกบ โวลเตจดไวเดอร 100 kV

3.5 การประกอบตอวงจรวตถประสงคทสาคญประการหนงของการออกแบบ

สรางอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท คอ ใหสามารถประกอบสรางวงจรหรอรอออกสบเปลยนทขององคประกอบได และสามารถทาไดงาย สะดวกรวดเรว องคประกอบตองทนแรงกระทบกระแทกไดด รปรางและนาหนกสะดวกแกการหยบยกเคลอนยาย การตอกนทางไฟฟาตองดพอเมอประกอบเขาดวยกนแลว ลกษณะของโครงสรางตองมนคง

การออกแบบสรางองคประกอบอาศยแนวความคดของอปกรณของตางประเทศมาพฒนาออกแบบใหทาไดงายกวา ราคาประหยด แตมประสทธภาพการใชงานเหมอนกนหรอดกวา การประกอบตอองคประกอบของวงจรกทาไดงายโดยใชหวตอและทอตอ ดงรปท 3-13 [4]

รปท 3-13 การตอองคประกอบดวยหวตอและทอตอของอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท

3.5.1 หวตอเพอใหองคประกอบตาง ๆ ทบรรจอยในทอฉนวน

พวซ ซงมความยาวเทากนทกชนสามารถตอกนทางไฟฟาไดด และทางกลมนคง จงใชหวตอรวมทใชตอไดทงทฐานและทหวบน โดยประดษฐแบบใหมขนเอง มรปลกษณะเปนทรงกระบอกตดทอนทาดวยอะลมเนยมหลอ ดานบนของหวตอจะมรกลมตรงกลาง สาหรบเปนทตง


76

ขององคประกอบในแนวดง ดานขางจะมรกลมทง 4 ดาน ถาหวตอใชทฐาน รกลมดานขางจะใชสาหรบตอทออะลมเนยม เพอใหการตอลงดนถงกน ถาใชเปนหวตอบนกจะมบาเปนชองผาอยระหวางรกลม ใชสาหรบยดหวขององคประกอบ

3.5.2 ทอตอทอตอใชสาหรบตอระหวางหวตอใหถงกนทางไฟฟา

แบงออกเปน 2 แบบ คอ1) ทอตอหวสปรง เปนทออะลมเนยมกลม ทปลาย

ทงสองจะมลวดสปรงมลกษณะโคงครงวงกลม เมอปลายทอสอดเขาไปในหวตอกจะทาใหเกดการสมผสระหวางปลายทอกบหวตอ ทอตอหวสปรงนจะใชสาหรบตอหวตอทฐานตงใหถงกนแลวตอลงดนได

2) ทอตอหวจก เปนทออะลมเนยมกลมเชนกน ทปลายทงสองจะมลกษณะเปนจก และมบาสาหรบตอระหวางหวตอทสวมอยดานบนขององคประกอบ โดยบาของหวจกจะวางลงบนชองผาของหวตอ เมอตอในแนวระดบหรอปกลงในรกลางของหวตอเปนการตอในแนวดง การตอสมผสไฟฟาอาศยแรงกดดวยนาหนก

3.5.3 ขวตอลงดนโดยเหตทฐานตงขององคประกอบ คอหวตอทตอ

ถงกนทางไฟฟาทงหมด เพราะฉะนนการตอลงดนจงทาไดงาย โดยตอหวตอทฐานจดใดจดหนงลงดน

4. การทดสอบอปกรณชดประกอบสราง แรงดนสงแบบคท

อปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท 100 kV น พฒนาออกแบบสรางขนใหสามารถสรางแรงดนได 3 ชนด คอ AC, DC และอมพลส ซงมวตถประสงคหลกเบองตนเพอใชสาหรบภาคปฏบตการทดลองในสถาบน การศกษาการทดสอบผลการออกแบบสรางอปกรณชดแบบคททาไดโดยทดลองสรางแรงดนสงทง 3 ชนด และประเมนผลโดยใชมาตรฐานสากล IEC [5] เปนเกณฑพจารณาตดสนวเคราะหวาไดมาตรฐานหรอไม

4.1 อปกรณชดสรางแรงดนสงกระแสสลบ1) หมอแปลงทดสอบ 100 kV 5 kVA มคณสมบต

ไดตามทมาตรฐานกาหนดทกประการ ไดคาตามทออกแบบไว สามารถสรางแรงดนสงไดตามทกาหนด ทวสดทดสอบมความจไฟฟาถง 1500 pF ทแรงดนกาหนด ไมมดสชารจบางสวนเกดขน รปคลนแรงดนเปนรปคลนไซนทสมบรณ ดงรปท 4-1 ทแรงดนกาหนดคอ 100 kV [12]

2) โวลเตจดไวเดอรแบบตวเกบประจสาหรบวด แรงดนกระแสสลบ สามารถวดไดถงคาทกาหนดคอ 100 kV โดยไมเกดเบรกดาวนหรอดสชารจใด ๆ และมอตราสวนแรงดนคอนขางคงทตงแตคาแรงดนตา ๆ จนถงคาทกาหนด

รปท 4-1 รปคลนแรงดนทไดจากหมอแปลงทดสอบ100 kV 5 kVA เมอมโหลด Cb 1500 pF

4.2 อปกรณชดสรางแรงดนสงกระแสตรงการสร างแรงดนสงกระแสตรง โดยใช วงจร

เรกตฟายเออร มหมอแปลงทดสอบ 100 kV 5 kVA เปนตวจายใหกบวงจรเรกตฟายเออร ซงประกอบดวย ไดโอด 100 kV 30 mA ตออนกรมกน 2 ตว มตวเกบประจกรองกระแส CF 50 nF เปนการเรยงกระแสแบบครงคลน สามารถสรางแรงดนกระแสตรงไดถง 100 kV โดยวดดวยโวลเตจดไวเดอรแบบความตานทานทสรางขน ไดรปคลนแรงดนกระแสตรง ดงแสดงในรปท 4-2

รปท 4-2 วงจรเรกตฟายเออร สรางแรงดน DC 75 kV

สเกล 5 V/div. 5 ms/div



4.3 อปกรณชดสรางแรงดนอมพลสการสรางแรงดนอมพลส ดงวงจรในรปท 2.1 จะ

ไดจากการอดประจตวเกบประจ CS ในวงจรอมพลสดวยแรงดนกระแสตรงทไดจากตวจายแรงดน AC ตามขอ 4.1 และ 4.2 แลวดสชารจใหกบความตานทาน RP และตวเกบประจ Cb ผานความตานทาน RS ดงองคประกอบวงจรในรปท 4.3 ซงเปนสวนหนงของรปท 1.1 (วงจรสวนอมพลส)

รปท 4.3 องคประกอบวงจรสรางแรงดนอมพลสและรปคลน

การสรางรปคลนแรงดนอมพลสนอกจากจะขนอยกบตวเกบประจ CS, Cb แลว ยงขนอยกบความตานทาน (ทปลอดคาความเหนยวนา) RS, RP ดงรายละเอยดในขอ 3.4.4 การทดสอบการสรางแรงดนอมพลสของ องคประกอบวงจรดงรปท 4.3 ซงมตวเกบประจอมพลส CS = 55 nF และ Cb = 2.4 nF ทาการทดลองสราง แรงดนอมพลส โดยใชความตานทาน RS และ RP ตามทคานวณไวในขอ 3.4.4 ดงน

1) สรางรปคลนมาตรฐาน T1/T2 = 1.2/50 μs คา RS = 180Ω, RP = 1234Ω ปรากฏวารปคลนทสรางมรปคลนไดตามทมาตรฐานกาหนด ดงรป 4-3

2) ผลของความตานทาน RS มตอเวลาหนาคลน T1 โดยใชคา RS เทากบ 55Ω 180Ω และ 671Ω พบวาได T1 เทากบ 0.8 μs 1.2 μs และ 3.5 μs ตามลาดบ ดงรป 4-4 a) นนคอ ถา RS นอยลง T1 จะนอยลง และถา RS มากขน T1 กมากขนตาม

3) ความตานทาน RP มผลตอเวลาหางคลน T2 โดยใชคา Rp เทากบ 617Ω 1234Ω และ 3560Ω พบวาได T2 เทากบ 30 μs, 50 μs และ 780 mS ตามลาดบ ดงในรปท 4-4 b) นนคอ ถา RP นอยลง T2 กนอยลง ถา RP มากขน T2 กมากขนตาม

สเกลเวลา 1 μs/div และ 10 μs/div

a) b) a) b)

รปท 4.4 ผลของ RS ตอหนาคลน a) และ RP ตอหางคลน b)

4) ความเหนยวนา L แฝงอยในความตานทาน มผลตอรปคลนโดยเฉพาะใน RS จะทาใหรปคลนอมพลสเกดการแกวง ดงในรป 4-5 โดยเปรยบเทยบกบรปคลนมาตรฐานในรปท 3.4 ทไดจาก RS และ RP ทปลอดคาความเหนยวนา

รปท 4-5 ผลของคาความเหนยวนาทมอยใน RS ทาใหเกดออสซลเลชน

5) คาโหลด Cb เปลยนจะมผลตอหนาคลนมาก แตมผลตอหางคลนเลกนอย คอ ถาความจไฟฟาของโหลด Cb นอยลง หรอมากขนจะทาใหเวลาหนาคลน T1 นอยลงหรอมากขนตามลาดบ เพอพสจนผลดงกลาวจงทาการทดลองทรปคลนมาตรฐาน ซงม RS = 180Ω, RP = 1234Ω ลดคา Cb เปน 1000 pF และเพม Cb เปน 6400 pF ไดผลดงรปท 4-6 a) และ b) ตามลาดบ

รปท 4-6 ผลของ Cb มตอหนาคลน (บน) 1 μs/divและหางคลน 10 μs/div (ลาง)

a)

b)


78

อปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท 100 kV ทพฒนาออกแบบสรางขนมาน สามารถนาไปใชประโยชนทางดานไฟฟาแรงสงไดอยางกวางขวาง ในทนขอยกตวอยางพอใหเหนแนวทางการใชงาน

5.1 การใชงานสาหรบภาคปฏบตการทดลองในสถาบนการศกษาทมการเรยนการสอนดาน

ทฤษฎวศวกรรมไฟฟาแรงสงหรอเทคนคไฟฟาแรงสง การทาภาคปฏบตการทดลองในหองปฏบตการจะชวยเสรมใหเกดความเขาใจไดแจมแจงชดเจนและลกซงในทฤษฎทไดศกษามาแลวในหองเรยน ชดประกอบสราง แรงดนสงนจะเปนอปกรณทเหมาะสาหรบใชศกษาภาคปฏบตการทดลองในหองปฏบตการ เพราะสามารถใชสรางแรงดนสงไดทง AC, DC และอมพลส ซงถอวาเปนตวจายแรงดนสงทจาเปนและสาคญในการทดลองปรากฏการณ ตาง ๆ และสามารถประกอบสรางหรอถอดออกเมอตองการเปลยนแปลงรปวงจรไดงาย มองเหนองคประกอบชวยใหตรวจสอบวงจรทประกอบขนไดสะดวกรวดเรว

ชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท 100 kV ใชสาหรบภาคปฏบตการทดลองในเรองตาง ๆ ทเปนพนฐานของการศกษาวศวกรรมไฟฟาแรงสง โดยทวไปเกยวกบ

1) การสรางและวดแรงดนสงกระแสสลบ (AC)2) การสรางและวดแรงดนสงกระแสตรง (DC)3) การสรางและวดแรงดนสงอมพลส (Impulse)4) ศกษาการเกดดสชารจบางสวน PD 5) ศกษาการเกดดสชารจเบรกดาวนในกาซ6) ศกษาการเกดดสชารจเบรกดาวนในฉนวน

เหลว และฉนวนแขง7) การเกดวาบไฟตามผวบนลกถวยฉนวน8) การวดคาความจไฟฟา, แฟกเตอร tgδ ของ

อปกรณไฟฟา9) เทคนคการวด PD ของอปกรณไฟฟา10) เทคนคการทดสอบ BIL และการหาคาอมพลส

วกฤต Ub50%

5.2 การใชงานสาหรบการวจยดานไฟฟาแรงสงดงทไดกลาวแลวขางตนวาแรงดนสงขนาด 100 kV

สามารถทาการศกษาวจยปรากฏการณตาง ๆ อนเปน ผลจากความเครยดสนามไฟฟาไดอยางกวางขวาง เชน การศกษาความคงทนของการฉนวนกาซ, ฉนวนเหลว,

ฉนวนแขง และฉนวนผสม ตอความเครยดสนามไฟฟา และตอแรงดนเบรกดาวน เรองดสชารจบางสวนของอปกรณไฟฟาแรงสง การออกแบบสรางอปกรณวดแรงดนสง ซงผลของการศกษาวจยจะนาไปสการพฒนาผลตภณฑอตสาหกรรมอปกรณไฟฟาแรงสงได

5.3 การใชงานสาหรบทดสอบเพออตสาหกรรมปจจบนประเทศไทยมโรงงานอตสาหกรรมท

สามารถผลตผลตภณฑอตสาหกรรมวสดและอปกรณไฟฟาแรงสงทใชกบระบบสงจายถง 33 kV ไดหลายชนด เชน ลกถวยฉนวนไฟฟา เคเบล ปลอกฉนวนนาสาย สวตชตดตอน กบดกแรงดนเกน ซงสามารถใชชดประกอบสรางแรงดนสง

นทดสอบความคงทนตอแรงดนไฟฟาตามทมาตรฐานกาหนดได ซงชวยใหโรงงานอตสาหกรรมสามารถจดหาอปกรณทดสอบประจา หรอการวจยเพอการพฒนาคณภาพ เพมประสทธภาพการผลตและลดตนทนการผลตได

6. บทสรปจากเนอหาบทความทนาเสนออาจสรปไดดงน1) อปกรณชดประกอบสรางแรงดนสงแบบคท

100 kV ประกอบดวยองคประกอบตาง ๆ ทมคาแรงดนทกาหนดแตละชน 100 kV คอ หมอแปลงทดสอบ 100 kV 5 kVA ไดโอดแรงสง ตวเกบประจหลายแบบหลายขนาด ความตานทานหลายแบบหลายขนาด สปารกแกป ไกสวตช หวตอและทอตอ

2) ชดประกอบสรางแรงดนสงสามารถประกอบกนตามวงจรสรางแรงดนสงไดทง 3 ชนด คอ

– แรงดนสงกระแสสลบ 100 kV 5 kVA 50 Hz– แรงดนสงกระแสตรง 100 kV 30 mA– แรงดนสงอมพลส 200 kV 550 J3) ชดประกอบสรางแรงดนสงมลกษณะเหมอน

กน ยาวหรอสงเทากน ทาใหสามารถประกอบเขาดวยกน หรอสบเปลยนทกนไดสะดวกและรวดเรว ประกอบแลวรอแยกออกประกอบใหมทาไดงาย จงเหมาะอยางยงทจะใชสาหรบการศกษาภาคปฏบตการทดลองในหองปฏบตการ

4) องคประกอบแตละชนสามารถสรางขนใหมอกกชนกได เพราะการออกแบบสรางอาศยทฤษฎวศวกรรมไฟฟาแรงสงนาการสราง ทคานวณและประมาณการได

5. การใชประโยชนอปกรณชดประกอบสรางแรงดนสง



ผลของการออกแบบสราง ตรวจสอบคณสมบต คณภาพตามเกณฑทมาตรฐานสากลกาหนด

5) นอกจากใชเพอการศกษาทดลองในสถาบน การศกษาแลว ยงสามารถนาไปใชในงานวจย งานทดสอบของสถาบนวจย สถาบนการทดสอบ การไฟฟาตาง ๆ และในโรงงานอตสาหกรรม

6) ชดประกอบสรางพนฐานสามารถนามาตอแบบขนบนได (Cascade connection) เพอใหไดแรงดนสงมากขนได เชน หมอแปลงทดสอบสองตวตอซอนกนเปนขนบนได จะไดแรงดนสงจายออกไดถง 200 kV และทาไดเชนเดยวกนสาหรบแรงดนสงกระแสตรง และแรงดนอมพลส

7) ชดประกอบสร าง น ได แนวความคดจากประสบการณทเคยเหนของตางประเทศ การออกแบบสรางไดจากการพฒนาเทคโนโลยขนมาเองตามลาดบ นบเปนพนฐานสาคญ อนมประโยชนอยางยงตอการเรยนการสอน เปนพนฐานของการออกแบบสรางอปกรณไฟฟาแรงสงทระดบแรงดนสงขน

8) เป นต นแบบให สถาบนการศกษาอนหรอ สถาบนอนนาไปออกแบบสรางขนใชไดเอง โดยทตนทนการออกแบบสรางราคาถกกวาการสงซอจากตางประเทศหลายเทา เพราะใชวสดประกอบสรางสวนใหญทผลตไดในประเทศ

เอกสารอางอง [1] สารวย สงขสะอาด, หองปฏบตการไฟฟาแรงสงสาหรบสถาบนการศกษา วารสารไฟฟาสาร วศวกรรมสถานแหงประเทศไทยฯ ฉบบท 1 มนาคม – เมษายน 2554 หนา 25 - 32 [2] สารวย สงขสะอาด การพฒนาออกแบบสรางหมอแปลงเทสลาแบบใหม วารสารไฟฟาสาร วศวกรรมสถานแหงประเทศไทยฯ ฉบบ กรกฎาคม - สงหาคม 2554, หนา 76 - 84 [3] สารวย สงขสะอาด วศวกรรมไฟฟาแรงสง. คณะวศวกรรมศาสตร, จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2549 [4] สารวย สงขสะอาด, อปกรณชดประกอบสรางแรงดนสง 100 kV วารสารวศวกรรมศาสตร, จฬาลงกรณมหาวทยาลย ฉบบท 2 ธนวาคม 2532 และ พฤษภาคม 2533 หนา 83-92 [5] IEC Standard Publ. No. 60, High Voltage Test Techniques. [6] บรษทอตสาหกรรมทอนาไทย จากด, ทอนาไทย. กรงเทพฯ [7] ปรชา คมครอง, การออกแบบสรางมลตเปลชอปปงแกป 400 kV วทยานพนธปรญญาโท จฬาลงกรณมหาวทยาลย 2524 [8] สารวย สงขสะอาด คมสน เพชรรกษ จานง รฐวเศษ การออกแบบสรางหมอแปลงเทสลาฉนวนดวยกาซอดความดน 350 kV 100 kHz รายงานผลการวจย ทนโครงการพฒนาวชาการดาน

วทยาศาสตร คณะวศวกรรมศาสตร, จฬาลงกรณมหาวทยาลย มกราคม 2532 [9] กาจร วรกาญจนา, “ออกแบบและสรางไดโอดแรงสง 100 kV 50 mA”. โครงงานวศวกรรมไฟฟา ภาควชาวศวกรรมไฟฟา คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2527 [10] พรเทพ ภทรกลทว และ วนชย เอกสมบตชย, ตวเกบประจมาตรฐานอดกาซ SF6 100 pF 200 kV. โครงงานวศวกรรมไฟฟา ภาควชาวศวกรรมไฟฟา คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2527 [11] สารวย สงขสะอาด และ วชย เตยวงศศกด, การศกษาพฒนาออกแบบสรางอมพลสโวลเตจดไวเดอรแบบตวเกบประจ 400 kV. รายงานวจย หนวยงานปฏบตการวจยไฟฟาแรงสง คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2530 [12] สารวย สงขสะอาด และ ปรพนธ พฒนสตยวงศ, การออกแบบและสรางหมอแปลงทดสอบขนบนได 200 kV 10 kVA. รายงานวจยทนรชดาภเษกสมโภช จฬาลงกรณมหาวทยาลย, 2531 [13] สารวย สงขสะอาด, การพฒนาออกแบบสรางตวเกบประจแรงสงสาหรบหองปฏบตการ วศวกรรมสาร เลมท 8 สงหาคม 2537 หนา 68-75. [14] IEC Publ. No. No. 52-1960 High Voltage Measure-ment by means of Sphere gaps [15] สารวย สงขสะอาด ไกสวตชแบบเซรามกสไฟฟา เปยโซ วศวกรรมไฟฟาแรงสงฉบบอาจารยผสอนทวประเทศ ศนย เชยวชาญฯ ไฟฟากาลง คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย พฤษภาคม 2541 [16] องอาจ หาญทวสมพล และ ปรชา เตชทพากร, การออกแบบสรางตวตานทานสาหรบเครองกาเนดแรงดนสง 100 kV รายงานโครงงานวศวกรรมไฟฟา ภาควชาวศวกรรมไฟฟา คณะ

ประวตผเขยนรศ.ดร.สารวย สงขสะอาด ขาราชการบานาญ คณะวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณมหาวทยาลย 2534 นกวจยดเดนแหงชาต สภาวจยแหงชาต2536 วศวกรดเดน สมาคมนสตเกาวศวกรรมศาสตร จฬาลงกรณ มหาวทยาลย

2539 เมธวจยอาวโส สกว. สานกกองทนสนบสนนการวจย

รขคม2แ2


80

นายธงชย มนวลอเมล : [email protected]

โครงขายไฟฟาอจฉรยะ : แผนทนาทางของ กฟภ. (ตอนท 1) Smart Grids : PEA Smart Grids Roadmap (Part 1)

บทความนเปนจดสนสดของคาสญญากบทานผอานเกยวกบแนวคดการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของการไฟฟาสวนภมภาค (กฟภ.) ทง 3 ดาน คอ การผลตและใชพลงงานอยางชาญฉลาดและรคณคา หรอ พลงงานทสมารท (Smart Energy) เพอชวตทสะดวกสบาย หรอ ชวตทสมารท (Smart Life) และสสงคมและโลกทนาอยในอนาคต หรอ สงคมทสมารท (Smart Community)

เนอหาของบทความจะกลาวถงแนวคดเชงยทธศาสตรในการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ. เนอหาของบทความประกอบดวยปจจยขบเคลอน วสยทศน ประเดนยทธศาสตร กลยทธ แผนทนาทางระดบองคกรในการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ. เหมอนเชนเคยทผาน ๆ มา บทความฉบบนจะรายงานใหทานผอานไดรบทราบเกยวกบกจกรรมตาง ๆ ทเกยวกบการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของประเทศไทย

อยางไรกตามเนองจากข อจากดของพนทหนากระดาษจงนาเสนอบทความเปน 2 ตอน ตอนแรกคอบทความนจะกลาวถงบทนา ปจจยขบเคลอน และวสยทศน เนอหาสวนอน ๆ ทเหลอประกอบดวยประเดนยทธศาสตร เปาหมายทางยทธศาสตร



กลมงานกลยทธ และแผนทนาทาง จะนาเสนอในบทความตอนท 2

1. บทนาการไฟฟาสวนภมภาค (กฟภ.) มเหตผลความจาเปนหลายประการใน

การจดทาแผนทนาทางสาหรบการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะ [1] จงไดรวมกบสถาบนการศกษาชนนาของประเทศจดทาแผนทนาทางดงกลาว และมความคบหนาในการดาเนนการตามลาดบ

วตถประสงคในการนาเสนอเนอหาเกยวกบแผนทนาทางการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ. ในบทความน เปนการนาเสนอแผนทนาทางในภาพรวมระดบองคกร (Organizational Level or High Level) เพอใหทานผอานนตยสาร “ไฟฟาสาร” รบทราบตามทผเขยนไดสญญาไวกบทานผอาน นอกจากนนยงตองการสอไปยงผมสวนไดสวนเสยทเกยวของกบการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ. อกดวย

หวงเปนอยางยงทจะไดรบความคดเหนและขอเสนอแนะเพอปรบปรงแผนทนาทางในระดบการทางาน (Functional Level) ทกาลงดาเนนการอยในขณะนใหมความสมบรณมากยง ๆ ขนไป อนจะทาใหการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ. เปนไปอยางราบรน เกดผลสมฤทธอยางมประสทธภาพ และเกดประโยชนสงสดตอผใชไฟฟาและประเทศไทยของเรา

2. ปจจยขบเคลอนวกฤตพลงงานและสงแวดลอมจะทวความรนแรงมากยงขน ขณะท

การพฒนาประเทศจาเปนตองใชพลงงานซงเปนปจจยพนฐานทสาคญ ผใชไฟฟาตองการเขาถงบรการดานพลงงานไฟฟาทมคณภาพและม

ประสทธภาพ ตองการขอมลดานพลงงานเพอการบรหารจดการทเหมาะสม และตองการมสวนรวมในกระบวนการผลต สงจาย และบรการพลงงานไฟฟา

สงคมตองการระบบไฟฟาทปลอดภยและเปนมตรตอสงแวดลอม และพนกงานของ กฟภ . ต องการสภาพการทางานทด ปลอดภย สามารถทางานไดอยางมความสข

ปจจยดงกลาวในขางตนผลกดนให กฟภ. มงมนทจะพฒนาโครงขายไฟฟาของ กฟภ. ใหมความมนคง (Strong), สมารท (Smart) และปลอดภย (Safe) หรอเปนโครงขายไฟฟาอจฉรยะในอนาคตนนเอง



ปจจยขบเคลอน (Driving Force) ในการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ. จานวน 9 ปจจย ดงแสดงในรปท 1 ซงประกอบดวย

1) ความเชอถอไดและคณภาพไฟฟา (Reliability and Power Quality) : กฟภ. จะตองจดใหมบรการพนฐานดานพลงงานไฟฟาทสามารถตอบสนองความตองการไฟฟาอยางเพยงพอ ตอเนอง พลงงานไฟฟามความเชอถอไดและมคณภาพสง

2) การบรหารทรพยสน (Asset Management) : กฟภ. ยงตองดาเนนการเพอใหการจดหา การเกบรกษา การบารงรกษาและการใชงานทรพยสนตาง ๆ ใหมประสทธภาพสงยงขนตอไป เพอปรบปรงองคกรใหมสมรรถนะสง มตนทนคาใชจายในการดาเนนการตาทสด

3) พลงงานทดแทน (Renewable Energy) : กฟภ. จะตองดาเนนการพฒนาระบบไฟฟาเพอรองรบการผลตไฟฟาจากพลงงานทดแทนทเพมขนจานวนมาก เพอใหสามารถใชประโยชนจากพลงงานทดแทนเหลานไดอยางเตมท สามารถพยากรณกาลงผลตไฟฟาไดลวงหนา (Source Forecast) โดยไมเปนปญหาในการควบคมสงการจายไฟและความมนคงของระบบไฟฟา

4) ความพงพอใจของผใชไฟ (Customer Satisfaction) : กฟภ. ตองปรบปรงและพฒนาระบบไฟฟา และการบรการตาง ๆ สาหรบผใชไฟฟาและผมสวนไดสวนเสย เพอใหสามารถตอบสนองผคนและองคกรเหลานนไดอยางมประสทธภาพ ผใชไฟฟาประเภทตาง ๆ ประกอบดวยบานเรอนทอยอาศย กจการรานคา อตสาหกรรม และธรกจทองเทยว ทงในพนทเมอง พนทชนบท พนทเกาะ และพนทภเขาสง ผใชไฟฟาเหลานมความตองการไฟฟาและการบรการจาก กฟภ. ทแตกตางกน ดงนน กฟภ. จงตองคานงถงความตองการทแตกตางเหลานเพอใหบรการไดอยางเพยงพอ ตอเนอง มคณภาพ และสะดวก รวดเรว ทนใจ เพอใหผใชไฟฟาเกดความพงพอใจ

5) การเขาถงงานบรการ (Service Accessibility) : กฟภ. จะตองพฒนาชองทางการตดตอกบผใชไฟฟาและผมสวนไดสวนเสย ทงชองทางปกตและทางระบบอเลกทรอนกส เพอใหเขาถงขอมลและการบรการตาง ๆ ไดอยางสะดวก รวดเรว ทนใจ ทกททกเวลา

6) การปรบความตองการไฟฟา (Demand Response) : กฟภ. จะพฒนากลไกการปรบความตองการไฟฟาใหมความเหมาะสมกบกาลงผลตไฟฟาทมอยอยางจากด และแหลงผลตไฟฟาทขนอยกบสภาพดนฟาอากาศ โดยใชเทคโนโลยการตรวจวด เฝามอง และควบคมสงการ

พรอมผลกดนใหหนวยงานทเกยวของพฒนากลไกราคาคาไฟทเหมาะสมกบภาวะกาลงผลตและการใชไฟฟาในขณะนน สามารถปรบสมดลของระบบไฟฟาใหเหมาะสม เกดการใชพลงงานอยางมประสทธภาพ

7) ประสทธภาพพลงงานไฟฟา (Energy Efficiency) : กฟภ. จะดาเนนการผลต จดหา สงและจาหนายพลงงานไฟฟาอยางมประสทธภาพ เพอประสทธภาพพลงงานไฟฟาสง การผลตและใชไฟฟาเทาทจาเปน ลดพลงงานสญเสย รวมทงสงเสรมใหใชพลงงานไฟฟาเพอเพมผลตภาพ (Productivity) และเพมมลคาใหกบสนคาและผลตภณฑ

8) พลงงานสะอาด (Clean Energy) : กฟภ. จะดาเนนการสนบสนนและส งเสรมให มระบบผลต สงและจาหนายไฟฟาทสะอาดและปลอดภยตอสงคม ไมก อใหเกดมลภาวะ ไมกอใหเกดอนตราย และสรางความเสยหายใหแกชวต ทรพยสน และสงแวดลอม

9) ลดกาซคารบอนไดออกไซด (CO

2 Reduction) : กฟภ. จะ

ดาเนนการสงเสรมและสนบสนนใหลดการปลอยกาซคารบอนไดออกไซด ซงเปนสาเหตของปญหาโลกรอน ท งภาคพล ง ง านไฟฟ าและภาคขนสงเพอรกษาสภาพสงแวดลอมทด โดยผลตไฟฟาจากพลงงานทดแทนทสะอาด ใชไฟฟาเทาทจาเปนอยางมประสทธภาพ และพฒนาระบบไฟฟารองรบและสนบสนนการใชรถยนตไฟฟาของประชาชนและหนวยงานตาง ๆ

ปจจยขบเคลอนโดยทวไปทเปนเหตใหการไฟฟาตาง ๆ ทวโลกมความจาเปนตองพฒนาโครงขาย

รปท 1 ปจจยขบเคลอนการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ.


82

ไฟฟาอจฉรยะ ประกอบดวยปจจยขบเคลอน 3 ดาน คอ ดานสงแวดลอม ดานองคกรสมรรถนะสง และดานระบบไฟฟาทมนคง ดงรปท 2

ดานสงแวดลอม ประกอบดวยการปรบความตองการไฟฟา การใชพลงงานทดแทนเพมมากขน และความตองการลดการปลดปลอยกาซเรอนกระจก

ด านระบบไฟฟ า ท ม นค ง ประกอบดวยการปรบปรงพฒนาร ะบบ ไฟฟ า ท ช า ร ดท ร ด โ ท รม ความตองการพฒนาระบบไฟฟาใหม ความเชอถอไดและคณภาพไฟฟาดขน

ด านองค กรสมรรถนะส ง ประกอบดวยความตองการพฒนาระบบการทางานใหมประสทธภาพสงขน บคลากรในการไฟฟามอายเฉลยสง และความตองการพฒนางานบรการเพอให ผ ใช ไฟฟาเกดความพงพอใจมากยงขน

เม อ เป รยบเ ทยบระหว า งปจจยขบเคลอนในรปท 1 และรปท 2 พบวามปจจยหลายประการทเหมอนกน เมอพจารณาแลวพบวาจดเดนของการนาเสนอในรปแบบของ กฟภ. กคอการใหความสาคญอยางสมดลระหวางระบบพลงงานไฟฟา มนษย สงคมและสงแวดลอม ซงมปฏสมพนธเชอมโยงระหวางกนอยางใกลชด

รปท 2 ปจจยขบเคลอนการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของการไฟฟาตาง ๆ ทวโลก

3. วสยทศน วสยทศนการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ. เปนวสยทศน

รวม (Shared Vision) ทไดจากการประมวลขอมล ขอเทจจรง ความประสงคของ กฟภ. และความคดเหนจากผมสวนไดสวนเสยทงภายในและภายนอก กฟภ.

1) ความประสงคของ กฟภ.กฟภ. มงมนทจะพฒนาระบบไฟฟาใหมความมนคงแขงแรง (Strong)

มความอจฉรยะ (Smart) และมความปลอดภย (Safe) 1.1) ความมนคงแขงแรง (Strong) หมายถง ระบบไฟฟาทมนคง

แขงแรงทงทางกายภาพ ทางไฟฟา และทางสอสารขอมล• ความมนคงทางกายภาพ (Physical Security) มความคงทน

ทนทานตอสภาวะอากาศตาง ๆ เชน ลม ฝน พาย นาทวม มลภาวะ ไอเกลอ เปนตน มอายการใชงานยาวนาน อนเปนผลจากการออกแบบ กอสราง ควบคมสงการบารงรกษาและซอมแซมไดมาตรฐาน สอดคลองกบสภาพพนทภมประเทศตาง ๆ ทงพนทเมอง ชนบท ชายทะเล ภเขา เปนตน และตอบสนองตอความตองการของผใชไฟกลมตาง ๆ ไดแก บานเรอนทอยอาศย ธรกจรานคา โรงแรม อตสาหกรรม เปนตน

• ความมนคงทางไฟฟา (Electrical Stability) มความคงทน ทนทานตอสงผดปกตทมากระทบระบบไฟฟา (Disturbance) ระบบไฟฟามเสถยรภาพ อยในสภาวะสมดล สามารถจายไฟไดตอเนอง ไมเกดเหตไฟดบเปนวงกวาง (Brownout) หรอไฟดบทกพนท (Blackout)

• ความมนคงทางการสอสารขอมล (Cyber Security) มความคงทน ทนทานต อการ โจมต ของ ไวร สคอมพ ว เตอร แฮก เกอร หรอความผดพลาดทเกดจากผ ปฏบตงานระบบไอท หรอระบบสอสาร ระบบไฟฟาสามารถรบ-สงและแลกเปลยนขอมลสาหรบใชในการตรวจสภาวะ (Monitor) ควบคมและสงการระบบไฟฟาไดอยางมประสทธภาพ

1.2) ความอจฉรยะ หรอ สมารท (Smart) เปนคณสมบตของระบบทสะทอนความสามารถในการพงพาตนเองได, การตดสนใจทาหรอไมทาสงตาง ๆ ดวยตนเอง, มขดความสามารถทางานตาง ๆ ไดเอง, รสภาวะในขณะนน, รสภาพความเปนไปทจะเกดขน, เปนประโยชนเปนทพงของตนเอง ผอน และสงแวดลอม, ไมสรางผลเสย ไมกอความเสยหายและมลภาวะใหแกตนเอง ผอน และสงแวดลอม นอกจากนนสามารถสอสาร ประสานงาน เพอทางานรวมกน สามารถจดการปญหาทมความยงยาก สลบซบซอน สามารถขจดหรอลดปญหาอปสรรคตาง ๆ และสามารถสรางสรรคสงทเปนประโยชนตอตนเอง ผอน และสงแวดลอม สามารถสรปคณสมบตของระบบไฟฟาทสมารทดงน

• สามารถทางานไดเองโดยอตโนมต (Automation) ทงสภาวะปกตและสภาวะฉกเฉน

- ในสภาวะปกต ระบบไฟฟาจะปรบตว (Adaptive) ใหอยในภาวะทดทสด (Optimum) มพลงงานสญเสยนอยทสด (Minimum Loss)

- ในสภาวะฉกเฉนเมอเกดเหตไมพงประสงคระบบไฟฟาจะฟนคน



สภาพการจายไฟใหกลบคนสสภาพปกตไดโดยอตโนมต (Self-Healing) อยางรวดเรว

• สามารถตรวจวดสภาวะของระบบ (Sense and Monitor) จงมขอมล ณ เวลาจรง ทสามารถนาไปใชบรหารจดการแหลงผลตไฟฟาขนาดเลกมากทอย กระจายในพนทตาง ๆ (Distributed Generations) สามารถใชจดการการใชไฟฟาอยางมประสทธภาพ (Electrical Energy Efficiency) สามารถลดปรมาณการใชไฟฟาสงสด (Peak Reduction) สามารถสงจ ายไฟจากแหลงเกบพลงงานไฟฟา (Energy Storage)

• สามา รถ ส อส า รข อม ลโตตอบ (Interactive) กบบคคล อปกรณเครองใชไฟฟา และระบบงานตาง ๆ ทงภายในการไฟฟา (เชน ระบบบรหารจดการ ระบบบญชการเงน ระบบบรหารทรพยากรมนษย ระบบจดหนวยพมพบล เปนตน) และภายนอกการไฟฟา (เชน สงขอมล การใช ไฟฟ าให ผ ใช ไฟสามารถบรหารจดการการใชไฟฟา สงขอมลใหกบหนวยงานกากบกจการพลงงาน เปนตน) ทเชอมตอกบระบบไฟฟา

• รองรบขายและซอไฟฟากบคสญญา ซงอาจจะเปนทงผใชไฟและผผลตไฟฟาขนาดเลกมาก (Producer & Consumer or Prosumer)

• รองรบการใชรถยนตไฟฟา (Electric Vehicle, EV) สามารถชารจแบตเตอรรถยนตไฟฟา และสามารถรบไฟจากรถยนตไฟฟา ณ เวลาทเหมาะสม

1.3) ความปลอดภย (Safe) หมายถง ระบบไฟฟาทมคณลกษณะดงน

• ปลอดภยตอสาธารณชน รวมทงผใชไฟฟา• ปลอดภยตอผปฏบตงาน• ปลอดภยตออปกรณไฟฟาทตดตงใชงาน• ปลอดภยตอสภาพแวดลอมระบบไฟฟาทมความปลอดภย เปนผลจากระบบไฟฟาทมความมนคง

แขงแรง (Strong Power System) ใชอปกรณไฟฟาทมคณภาพ ตดตง ใชงานอยางถกตองเหมาะสม มสายหมฉนวน มฉนวนครอบเพอปดจดเปดจดเปลอย มระบบสายใตดน มระบบสายตอลงดนทไดมาตรฐาน มระยะหางความปลอดภย (Safety Clearance) ตามมาตรฐาน เมอเกดความปลอดภยตอชวต ทรพยสน และสงแวดลอม (Save World) แลว กจะทาใหประหยดคาใชจาย (Save Money) สามารถมคณภาพชวตทดขน (Better quality of life)

2) ความคดเหนของผมสวนไดสวนเสยความเหนของผมสวนไดสวนเสยภายใน กฟภ. สวนใหญประกอบดวย

ผบรหารระดบกลาง ผบรหารระดบสง คณะทางานโครงขายไฟฟาอจฉรยะ และพนกงานของ กฟภ. โดยการสมภาษณ สอบถาม และสารวจความคดเหน

ความเหนของผมสวนไดสวนเสยภายนอก กฟภ. ประกอบดวยผใชไฟฟา ผแทนจากหนวยงานกากบดแล เชน สภาพฒนาการเศรษฐกจและสงคมแหงชาต สานกงานคณะกรรมการกากบกจการพลงงาน สานกงานนโยบายและแผนพลงงาน สานกงานคณะกรรมการนโยบายรฐวสาหกจ กรมพฒนาพลงงานทดแทนและอนรกษพลงงาน ทโอท และแคท เทเลคอม เปนตน โดยการสมมนาเชงปฏบตการ (Workshop)

เมอวนท 10 มนาคม 2554 ผ ว าการการไฟฟาสวนภมภาค คณณรงคศกด กามเลศ ไดประกาศพนธสญญาในการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ. เพอใหเกดประโยชนตอผใชไฟฟาและสงคมไทย 3 ดาน คอ (1) การผลตและใชพลงงานอยางชาญฉลาดและรคณคา หรอ พลงงานทสมารท (Smart Energy) (2) เพอชวตทสะดวกสบาย หรอ ชวตทสมารท (Smart Life) และ (3) สสงคมและโลกทนาอยในอนาคต หรอ สงคมทสมารท (Smart Community) โดยมวสยทศนรวมดงน

วสยทศนดงกลาวสะทอนเปาหมายระยะไกลของ กฟภ. ทมงหวงจะสรางสรรคสงตาง ๆ ทมคณคาเปนประโยชนตอผคนทอยอาศยในสงคมไทย และสงแวดลอม เพอรวมสรางสงคมทมความสขอยางยงยน ผคนมคณภาพชวตทด และมสภาพสงแวดลอมทสะอาดปราศจากมลภาวะทจะเปนอนตรายตอการดารงอยของสงมชวต

“โครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ.เพอยกระดบคณภาพชวตและเปนมตรกบสงแวดลอม”

รปท 3 วสยทศนโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ.


84

ประวตผเขยนนายธงชย มนวล• ทางานใหการไฟฟาสวนภมภาค ประมาณ 21 ป ตงแต

พ.ศ. 2533 จนถงปจจบน • งานหลกทรบผดชอบในปจจบนเกยวกบการวเคราะหและ

วางแผนระบบไฟฟา, การพฒนาระบบผลตไฟฟาจากขยะชมชน และการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะ

พ

วแ

ความคบหน าการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของประเทศไทย

คณะทางานฯ ของ กฟภ. และการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย (กฟผ .) เดนทางลงพนทจงหวดแมฮองสอน ในเดอน ก.ย. 2554 เพอสารวจตรวจสอบ ศกษาพนทและสภาพการจายไฟ เพอรวบรวมขอมลสาหรบพจารณาศกษาความเหมาะสมในการพฒนาโครงขายไฟฟาชมชนรวมกนในพนทดงกลาว

21 ก.ย. 2554 : กฟภ. ลงนามในบนทกขอตกลงความรวมมอดานอเลกทรอนกสและสารสนเทศสาหรบการบรหารจดการพลงงานไฟฟา รวมกบศนยเทคโนโลยอเลกทรอนกสและคอมพวเตอร แห งชาต หรอ เนคเทค เพอสรางความรวมมอดานตาง ๆ เชน ดานวจยและพฒนา ดานบคลากร การฝกอบรม และดานโครงการนารองทเกยวของกบโครงขายไฟฟาอจฉรยะ นอกจากนนไดมอบทนสนบสนนงานวจยและพฒนาตนแบบมเตอรอจฉรยะเพอรองรบโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ. โดยกองทนวจยและพฒนาเทคโนโลยของ กฟภ. ใหกบสถาบนการศกษา 4 สถาบน ประกอบดวย มหาวทยาลยเ กษตรศาสตร , จ ฬ าล งกรณ มหาวทยาลย, มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ และสถาบนเทคโนโลยพระจอมเกล าเจาคณทหารลาดกระบง

27 ก .ย . 2554 : คณะอนกรรมาธการพจารณาศกษาโครงขายพลงงานอจฉรยะ ในคณะกรรมาธการการพลงงาน วฒสภา จดสมมนาหวขอ “แนวทางการพฒนาโครงขาย

พลงงานอจฉรยะของชาต” ณ โรงแรมมราเคล แกรนด คอนเวนชน ถนนวภาวดรงสต หลกส กทม. โดยมผแทนจาก กฟภ. และหนวยงานตาง ๆ ทงภาครฐและเอกชนเขารวมงานดงกลาว

28 ก.ย. 2554 : กฟภ. จดนทรรศการเกยวกบโครงขายไฟฟาอจฉรยะ บานอจฉรยะ และจดแสดงรถยนตไฟฟา ณ สานกงานใหญ กฟภ. ถนนงามวงศวาน จตจกร กทม. เนองในวนสถาปนาครบรอบปท 51

28-30 ก.ย. 2554 : กฟภ. รวมกบสถาบนเทคโนโลยแหงเอเชย (AIT) รวมจด International Conference & Utility Exhibition 2011 (ICUE2011) ณ โรงแรมอมาร ออรคด พทยา จงหวดชลบร โดยมการบรรยายพเศษและการนาเสนอบทความทเกยวกบโครงขายไฟฟาอจฉรยะ

5 ต.ค. 2554 : คณะทางานความรวมมอดานระบบมเตอรอจฉรยะ ระหวาง กฟภ. และการไฟฟานครหลวง (กฟน.) จดประชมครงแรกเพอพจารณากรอบการทางานรวมกนในการพฒนาระบบมเตอรอจฉรยะ ณ สานกงานใหญ กฟภ. ถนนงามวงศวาน จตจกร กทม.

กตตกรรมประกาศขอขอบคณ ดร.ประดษฐ เฟองฟ ทชวยปรบปรงใหบทความนสมบรณมาก

ยงขน และขอขอบคณการไฟฟาสวนภมภาคทสนบสนนขอมลและบคลากรสาหรบการวจยเกยวกบโครงขายไฟฟาอจฉรยะ

เอกสารอางอง[1] ธงชย มนวล, “โครงขายไฟฟาอจฉรยะ : การจดทาแผนทนาทาง”,

ไฟฟาสาร, วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ (วสท), ปท 17 ฉบบท 4 ก.ค.-ส.ค. 2553

[2] คณะทางานฯ การไฟฟาสวนภมภาค, “สถานะการพฒนาโครงขายไฟฟาอจฉรยะของ กฟภ.” (เอกสารใชภายในองคกร), สงหาคม 2554

[3] คณะทางานฯ การไฟฟาสวนภมภาค, “แนวคด Smart Grids : What is smart to our life?” (เอกสารใชภายในองคกร), มนาคม 2554

[4] คณะทางานฯ การไฟฟาสวนภมภาค, “คณลกษณะของระบบไฟฟาในอนาคตของ กฟภ.” (เอกสารใชภายในองคกร), กมภาพนธ 2554



ดร.ประดษฐ เฟองฟกองฝกอบรม ฝายพฒนาบคลากร การไฟฟาสวนภมภาค

ผลกระทบของรถยนตพลงงานไฟฟาผลกระทบของรถยนตพลงงานไฟฟาตอระบบโครงขายไฟฟาตอระบบโครงขายไฟฟา

จากบทความฉบบทแลวทไดตพมพในนตยสารไฟฟาสารฉบบเดอน ก.ย.-ต.ค. 2554 เรอง “รถยนตพลงงานไฟฟา...อนาคตทควรรอ !” ผเขยนไดแนะนาขอมลของรถยนตพลงงานไฟฟาบางรน รวมถงทศทางการขยายต วของตลาดรถยนต พลงงานไฟฟาทงชนด PHEVs และ EVs วา ในชวงอกไมกปขางหนาทศทางของตลาดรถยนตในอนาคตจะไปสการใชรถยนตพลงงานไฟฟาแทนการใชรถยนตแบบทเราใชกนอยในปจจบน ซงหากเปนเชนนนจรง สงทจะเกดขนตามมาในอนาคตคอผลกระทบกบระบบโครงขายไฟฟา ทงระบบแรงตาและแรงดนปานกลางของการไฟฟาฝายจาหนายทงการไฟฟานครหลวงและการไฟฟาส วนภมภาคอย างหลกเลยงไมได สวนจะมผลกระทบดานใดบางนน ในบทความนจะไดแสดงใหทานไดทราบในเบองตนพอเปนแนวทาง เพอเปนขอมลประกอบในการเตรยมการหาแนวทางแกไขปญหากอนทจะมการใชงานรถยนตพลงงานไฟฟาจานวนมากในอนาคตไดอยางเหมาะสม



1 . การชาร จ ไฟของ รถยนตพลงงานไฟฟา

ในช ว งอ ก 5 - 10 ป ขางหนาคงเปนอกยคหนงของรถยนตพลงงานไฟฟาทจะเขามาแทนทรถยนตทใชกนอยใน

ปจจบน เนองจากปจจยและแรงผลกดนหลายอยางตามทกลาวไวในบทความครงทผานมา สงทเราจะพบ คอ บานเกอบทกหลงจะเปลยนเปนรถยนตพลงงานไฟฟา โดยเฉพาะในชมชนเมองทจะเรมมการนามาใชงานกอนเปนลาดบแรก

การชารจไฟฟาสามารถทาไดทงทบานพกอาศย ศนยการคา อาคารสานกงาน หรอแมแตสถานบรการชารจไฟของรถยนตพลงงานไฟฟาโดยตรง แนนอนผลกระทบแรกทจะเกดจากการใชงานรถยนตพลงงานไฟฟาในสดสวนทสงเพมขน นนคอปรมาณการใชไฟฟาจะมสงเพมขนมากกวาเดม หากการวางแผนการจดหาพลงงานไฟฟาไมเหมาะสมเพยงพอกอาจทาใหเกดปญหาไฟดบเปนบรเวณกวางได (Blackout) ดงนนหนวยงานทเกยวของดานการพยากรณโหลดไฟฟาจะตองพจารณาผลกระทบจากรถยนตพลงงานไฟฟาดวย

ประเดนปญหาทสาคญทจะกลาวถงเปนประเดนหลกในบทความน คอ ผลกระทบตอระบบโครงขายไฟฟาทงระบบแรงตาและแรงดนปานกลางของการไฟฟาฝายจาหนาย กอนทจะกลาวถงประเดนนจะขอแนะนากอนวา รถยนตพลงงานไฟฟาทเรมมจาหนายในทองตลาดในบางประเทศมขอมลดานการชารจไฟและขนาดแบตเตอร ดงแสดงในตารางท 1 [1] ซงเราจะพบวาขนาดของแบตเตอรจะมความสมพนธโดยตรงกบระยะทางทรถยนตพลงงานไฟฟาจะสามารถขบเคลอนไปได โดยขนอยกบการออกแบบของผผลตวาจะตองการใหสามารถใชงานไดนานและไกลขนาดเทาใด การชารจไฟ


86

Make, Model, TypeBatterySize

EnergyAvailable

All ElectricRange

Charge Power

GM-Chevy Volt(PHEV) [1,2] 16 kWh 16 kWh 40mi

120V 8A120V 12A240V 16A

Nissan-LEAF(EV) [3] 24 kWh 19.2kWh(80%)

100mi(US LA4 mode) 100V 30A

Tesla Roadester (EV) [4] 53 kWh37.1kWh(Suggested: 5%~75%)

244mi(Expertiment) 240V 70A

Volvo C30 (PHEV) [5] 24 kWh 22.7kWh 93mi (150km)(NEDC cycle) 230V 16A

BMW MINI E (EV) [6] 35 kWh 30kWh156mi (idea)109/96/104micity/hyw/comb

110V 12A240V 32A240V 48A

Type Power Level(kW) Vehicles

Level 1 - 120 VAC 1.2 - 2.0 PHEVs (10-20 miles range)Level 2 (low) - 240 VAC 2.8 - 3.8 PHEVs (20-40 miles range)Level 2 (high) - 240 VAC 6 - 15 Evs (80+ miles range)

Level 3 (DC-DC) 20 - 200 Evs

2. ผลกระทบตอระบบโครงขายไฟฟาผลกระทบของรถยนตพลงงานไฟฟาตอระบบโครงขายไฟฟาจะมมาก

นอยเพยงใดนนขนอยกบปจจยหลก 4 ปจจย ประกอบดวย1. จานวนของรถยนตพลงงานไฟฟา : หากมรถยนตพลงงาน

ไฟฟ าจานวนมากชาร จไฟจากระบบโครงข ายไฟฟ าพร อม ๆ กน

ของแบตเตอร ม 3 ระดบ [2 ] ดงแสดงในตารางท 2 ซงหากใชระดบท 1 จะใช ก าล งไฟฟ าต าทสดแตใชระยะเวลานานทสดซงอาจจะใชเวลามากกวา 8 ชวโมง ตอการชารจ 1 ครง ทงนกขนอยกบพลงงานไฟฟาทคงเหลออยในแบตเตอรเปนสาคญ สวนระดบท 2 จะม 2 แบบยอย คอ แบบกระแสสงหรอกระแสตา ซงการชารจระดบท 2 นจะใชกาลงไฟฟาปานกลาง ระยะเวลาในการชารจไฟจงเรวขน สาหรบระดบท 3 นเปนการชารจไฟดวยไฟฟากระแสตรง ใชกาลงไฟฟาสงทสด ใชระยะเวลาสนในการชารจไฟ เชน อาจใชเวลาเพยงครงชวโมงกสามารถชารจไฟได 80% ของความจของแบตเตอร แตขอเสยของการชารจแบบน คอ ใชกาลงไฟฟาสงมากและตองมเครองชารจไฟเฉพาะ มราคาคอนขางสง ดงนนจงนยมใชในสถานบรการชารจไฟ ซงผใชบรการไมตองการรอคอยเปนระยะเวลานาน โดยขณะทชารจไฟแบตเตอรชนด Lithium-Ion จะมรปรางของแรงดนไฟฟา กระแสไฟฟาและกาลงไฟฟา ดงแสดงในรปท 1 [3]จะพบวาเมอชารจไฟใหแบตเตอร แรงดนไฟฟาของแบตเตอรจะเพมสงขน ขณะทกระแสไฟฟาและกาลงไฟฟาจะมลกษณะคลายกน คอ จะเพมสงขนแลวคงทและเมอใกลประจเตมกจะมขนาดลดลงจนเปนศนย อนงจากขอมลในตารางท 1 และตารางท 2 เราจะพบวาแรงดนไฟฟากระแสสลบนนยงไมสอดคลองกบแรงดนทใชงานในบานเรา ซงผเขยนเขาใจวาไมนาจะมปญหาอะไร หากมการนาเขามาจาหนายในเมองไทยกสามารถปรบระดบแรงดนใหสอดคลองกบระดบแรงดนทมใชงานในบานเราได

ตารางท 1 ขอมลดานการชารจไฟและขนาดแบตเตอรของรถยนตพลงงานไฟฟา

ตารางท 2 ชนดการชารจไฟแบตเตอรของรถยนตพลงงานไฟฟา

รปท 1 การชารจไฟของแบตเตอรชนด Lithium-Ion



จานวนรถยนตพลงงานไฟฟาวามากนอยเพยงใด จากรปท 2 [4] จะพบวาปรมาณโหลดในสายปอนเพมขนตาม Penetration Level ของรถยนตพลงงานไฟฟา ซงจากกรณนกรณ Penetration Level ท 100% จะทาใหโหลดสงสดเพมขนประมาณ 2 เทาของกรณฐานทไมมรถยนตพลงงานไฟฟา จากโหลดทสงขนอาจสงกวาพกดของหมอแปลงหรอสายปอน (Overload) ดงแสดงในรปท 3 [5] จะพบวาท Penetration Level ท 30% กทาใหเกดโหลดเกน (Overload) ในหมอแปลงไฟฟาและสายเมนแลว

เมอวนท 4-6 ต.ค. 2554 ทผานมาผเขยนไดมโอกาสไปรวมสมมนางาน Metering/Billing Europe and Smart House ท Amsterdam ประเทศเนเธอรแลนด ในการสมมนาไดมการนาเสนอหวขอการสมมนาทเกยวกบผลกระทบของรถยนตพลงงานไฟฟาดวย โดยมวทยากรทานหนงของการไฟฟา EDF ของประเทศฝรงเศส กลาววาหากประเทศฝรงเศสมรถยนตไฟฟาเพมขนจานวน 2 ลานคน หากทาการชารจแบบธรรมดา (Normal Charge) หรอการชารจระดบท 1 จะทาใหมโหลดในระบบเพมขนประมาณ 10% ซงจะสงผลใหตองมการลงทนในการจดหาพลงงานมาจายใหกบโหลดทเพมขน อกทงตองมการลงทนปรบปรงระบบเพอรองรบโหลดทเพมขนนเปนจานวนมาก โดยเฉพาะจดทมการเชอมตอของรถยนตพลงงานไฟฟาจานวนมากจะเกดโหลดเกนและแรงดนตกสงมาก จงทาใหตองมการกอสรางระบบใหม หรอเปลยนขนาดสายไฟหรอขนาดหมอแปลงใหมขนาดใหญเพมขนเพอรองรบโหลดทสงขน การทไมมการบรหารจดการทดหรอการบรหารจดการการใชไฟฟาทไมมประสทธภาพ จะทาใหตองเสยคาใชจายในการกอสรางปรบปรงระบบโครงขายไฟฟาเพอรองรบโหลดของรถยนตพลงงานไฟฟาทเพมขน

รปท 2 ผลกระทบของโหลดในสายปอนเมอเพม Penetration Level ของรถยนตพลงงานไฟฟา

(High Penetration Level) จะมผลกระทบตอระบบสงเพราะมโหลดในระบบเพมขน

2. ขนาดของแบตเตอร : หากรถยนต พล ง ง าน ไฟฟ า ใ ช แบตเตอรขนาดใหญกจะใชไฟสงมาก จงสงผลใหระบบไดรบผลกระทบสงมากตามไปดวย หากรถยนตพลงงานไฟฟาใชแบตเตอรขนาดใหญกจะใชไฟสงมาก จงสงผลใหระบบไดรบผลกระทบสงมากตามไปดวย

3 . รปแบบการชาร จ ไฟแบตเตอร : จากตารางท 2 จะเหนไดว าหากชารจไฟแบบ Level 3 หรอ Quick Charge จะใชไฟสงมาก จงสงผลกระทบตอระบบโครงขายไฟฟามากกวาการชารจไฟแบบ Level 1 หรอ 2

4. โหลดของระบบในขณะชารจไฟแบตเตอร : หากเวลาในการชารจไฟของแบตเตอรเปนชวงทมโหลดในระบบสง กจะทาใหเปนภาระของระบบมากขนไปอกจงสงผลกระทบตอระบบมาก หากมการชารจไฟในชวงทโหลดตากอาจจะสงผลกระทบตอระบบไมมากนก

ผลจากปจจยหลกทง 4 ประการดงทไดกลาวไปแลวนน จะทาใหการชาร จไฟของรถยนตพลงงานไฟฟาสงผลกระทบตอระบบโครงขายไฟฟาของการไฟฟาฝายจาหนายไดหลายดานดงน

2.1 ผลกระทบการสงกาลงไฟฟาเกนพกดของอปกรณ (Overload)

ในกรณทมรถยนตพลงงานไฟฟ า จ านวนมากชาร จ ไฟจากระบบโครงขายไฟฟาพรอม ๆ กน ผลกระทบทจะเกดขนตามมาคอโหลดจะเพมสงขน ซ งขนอย กบ


88

นนคอ ปญหากาลงไฟฟาสญเสยในระบบจะมเพมมากขน ทงนเพราะเมอมโหลดสงขนจะทาใหมกระแสไฟฟาไหลในสายเพมมากขน กาลงความสญเสยมสดสวนโดยตรงกบ (กระแสไฟฟา)2 จงสรปไดวาเมอมรถยนตพลงงานไฟฟาเพมขนจะทาใหเกดแรงดนตกและกาลงไฟฟาสญเสยในระบบเพมขน

2.3 ผลกระทบดานคณภาพไฟฟา (Power Quality) เปนททราบกนดวาขมกาลงในการขบเคลอนของรถยนตพลงงาน

ไฟฟามาจากพลงงานไฟฟาทสะสมในแบตเตอรซงเปนไฟฟากระแสตรง การชารจไฟจากระบบโครงขายไฟฟาจงจาเปนตองใชอนเวอรเตอรในการแปลงไฟจากไฟฟากระแสสลบมาเปนไฟฟากระแสตรง ซงการใชงานอนเวอรเตอรหรออปกรณจาพวก Power Converter อน ๆ เชน Variable Frequency Drive (VFD) หรอ Adjustable Speed Drive (ASD) เปนแหลงผลตกระแสฮารมอนกเขาสระบบโครงขายไฟฟา จะกอใหเกดปญหามลภาวะในระบบโครงขายไฟฟาทเราเรยกวาฮารมอนก (Harmonics) ดงแสดงในรปท 5 แสดงใหเหนวาในระบบโครงขายไฟฟานอกจากรถยนตพลงงานไฟฟาแลวยงมอปกรณ

รปท 3 ระดบ Penetration Level ของรถยนตพลงงานไฟฟาตอการเกดโหลดเกนของหมอแปลงไฟฟาและสายเมน

รปท 4 ระดบ Penetration Level ของรถยนตพลงงานไฟฟาตอการเกดปญหาแรงดนตกในสายเมน

2.2 ผลกระทบตอการคมคาแรงดนและกาลงไฟฟาสญเสย (Voltage Regulation and Power Losses)

กรณท ม ร ถยนต พ ล ง ง านไฟฟาจานวนมากชารจไฟพรอม ๆ กน จะทาใหนอกจากอาจเกดปญหาโหลดเกนดงไดกลาวไปขางตนแลว นอกจากนยงทาใหเกดปญหาแรงดนตกเปนอยางมาก ทาใหเกดปญหาการคมคาแรงดนไมเปนไปตามเกณฑม าต รฐ าน คณภาพกา รบ ร ก า ร ซงการไฟฟาฝายจาหนายในเมองไทยกาหนดไววาสาหรบระบบจาหนายแรงสงการคมคาแรงดนจะอยท ±5% และสาหรบระบบแรงดนตาท ±10% จากรปท 4 จะพบวาทระดบ Penetration Level ระหวาง 20-40% จะสงผลให อาจเกดแรงดนตากว าเกณฑมาตรฐานคณภาพบรการได โดยทแตละเฟสกอาจจะมระดบความรนแรงไมเทากนขนอยกบโหลดในแตละเฟสเปนสาคญ ทงนระดบความรนแรงของปญหาจะมมากนอยเพยงใดขนอยกบ จานวนของเครองชารจไฟของรถยนตพลงงานไฟฟา ตาแหนงการตดตงของเครองชารจไฟ รปแบบการชารจ และโหลดอน ๆ ในขณะนน

นอกจากป ญหาแรงดนตกแลว ปญหาทจะเกดขนพรอม ๆ กน



เพาเวอรอเลกทรอนกสอน ๆ เชน VFD และ ASD ทเปนแหลงผลตกระแสฮารมอนกอกดวย ซงจะทาใหระดบความรนแรงของปญหาในระบบไฟฟาเพมสงขนไปอก

เมอเราพจารณาผลกระทบตอคณภาพไฟฟาจากผลของกระแสฮารมอนกนน เราจะพจารณาทคา Total Harmonic Distortion (THD) ซงเกดจากแหลงกาเนดกระแสฮารมอนกจากรถยนตพลงงานไฟฟา VFD หรอ ASD ไหลเขาไปสระบบโครงขายไฟฟาดงแสดงในรปท 6 (ก) แลวทาใหรปคลนแรงดนทจดตาง ๆ ผดเพยนไปจากรปคลนไซนปกต ดงแสดงในรปท 6 (ข) ซงจะสงผลทาใหกระแส Transformer magnetizing and core-loss currents เกดการผดเพยนไปดวยตามรปท 6 (ค) หากจานวนของเครองชารจไฟมจานวนมากกอาจจะทาใหคา THDV สงกวาคามาตรฐานคณภาพบรการ ซงอาจสงผลกระทบตอการทางานของอปกรณเครองใชหรอระบบการผลตของผใชไฟรายอนชารดเสยหายได

รปท 6 รปคลนสญญาณแรงดน/กระแสแตละเฟสทจดตาง ๆ

รปท 5 แหลงกาเนดกระแสฮารมอนกในระบบโครงขายไฟฟา

(ก) รปคลนแรงดนทดานปฐมภมและทตยภมของหมอแปลง และแรงดน Output voltage of rectification unit ของเครองชารจไฟ(ข) รปคลนกระแสทดานปฐมภมและทตยภมของหมอแปลง (ค) รปคลนกระแส Transformer magnetizing and core-loss currents ในภาวะจากชารจ ไฟเตมพกด

แนวทางการแกปญหาจากป ญหาผลกระทบหลก

ทเกดขนดงไดกลาวขางตน จะเหนไดวาหากมรถยนตพลงงานไฟฟามาใชในประเทศของเรามากขนจะเกดผลกระทบตอระบบโครงขายไฟฟา โดยผลกระทบจะมากหรอนอยขนอย กบหลายปจจย ดงนนจงตองมการศกษาถงพฤตกรรมการใชไฟฟาของผบรโภค การสารวจระดบของปญหาฮารมอนกในระบบจาหนายแรงตา การศกษาแนวโนมความตองการใช งานรถยนตพลงงานไฟฟาของผ ใชไฟแตละราย จากนนจงมาหาแนวทางการแกป ญหาโดยผนวกการใชเทคโนโลยของ Smart Grid เขามาชวย ซงแนวทางทเหมาะสมคอการพจารณาลดระดบ Penetration Level โดยไมใหมการชารจไฟพรอม ๆ กนเปนจานวนมาก ซงสามารถทาไดโดยใชกลไกของ Demand Responseและ Smart Grid จงจะชวยลดผลกระทบจากการใชงานของรถยนตพลงงานไฟฟา อยางไรกดหนวยงานตาง ๆ ทเกยวของทงการไฟฟาทง 3 หนวยงาน กระทรวงพลงงาน และสานกงานคณะกรรมการกากบกจการพลงงาน (สกพ.) จะตองรวมมอกนจงลดปญหาทอาจเกดขนไดอยางเหมาะสมตอไป

(ก) (ข)

(ค)


90

ประวตผเขยนดร.ประดษฐ เฟองฟ

• ปจจบนรบผดชอบงานดานการฝกอบรมของการไฟฟาสวนภมภาค • มประสบการณดานการวจยและพฒนาระบบไฟฟามามากกวา 10 ป• กรรมการสาขาวศวกรรมไฟฟา วสท.• บรรณาธการ นตยสารไฟฟาสาร วสท.

ด

เอกสารอางอง

[1] Saifur Rahman, “Analysis of the Impact of PHEVs on the Electric Power Distribution Network”, April 21st, 2010, http://www.ceage.vt.edu/phev?q=node/32&lb=1

[2] Mark Duvall, “Grid Integration of Plug-In Hybrid and Electric Vehicles”, PHEV Executive Summit, January 26th, 2009

[3] Matthew J. Rutherford and Vahid Yousefzadeh, “The Impact of Electric Vehicle Battery Charging on Distribution Transformers”, Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2011 Twenty-Sixth Annual IEEE

[4] Dow, L., Marshall, M., Le Xu, Romero Aguero, J., Willis, H.L., “A Novel Approach for Evaluating the Impact of Electric Vehicles on the Power Distribution System”, Power and Energy Society General Meeting, 2010 IEEE

[5] Peter Richardson, “Impact Assessment of Varying Impact Assessment of Varying Penetrations of Electric Vehicles on Low Voltage Distribution Systems”, Electricity Research Center, 10th September 2010.

[6] M. A. S. Masoum, P. S. Moses, and S. Deilami, “Load Management in Smart Grids Considering Harmonic Distortion and Transformer Derating”, Innovative Smart Grid Technologies (ISGT), 2010

[7] Paul S. Moses, Mohammad A. S. Masoum and Keyue M. Smedley, “Harmonic Losses and Stresses of Nonlinear Three-Phase Distribution Transformers Serving Plug-In Electric Vehicle Charging Stations”, Innovative Smart Grid Technologies (ISGT), 2011 IEEE PES

สรปบทความนไดนาเสนอขอมลการชารจไฟของรถยนตพลงงานไฟฟารน

ตาง ๆ ผลกระทบทคาดวาจะเกดขนจากรถยนตพลงงานไฟฟา ทอาจทาใหเกดปญหาโหลดเกนของหมอแปลงหรอสายปอน ปญหาแรงดนตกและมกาลงสญเสยสงเพมขน และเกดปญหาคณภาพไฟฟาไมเปนไปตามเกณฑคณภาพมาตรฐานการบรการ รวมทงไดแนะนาแนวทางในการแกปญหา โดยเสนอแนะใหมการศกษาวจยในประเดนตาง ๆ ทเกยวของ นอกจากนควรจะมการกาหนดมาตรการทเหมาะสมของคณะกรรมการกากบกจการพลงงานและ

หนวยงานทเกยวของ ในการใชกลไกของ Demand Response และ Smart Grid มาชวยในการบรหารจดการ จงจะชวยใหการใชงานรถยนตพลงงานไฟฟาไมสรางผลกระทบใหกบระบบโครงขายไฟฟาหรอผใชไฟรายอน



น.ส.นพดา ธรอจฉรยกลอเมล : [email protected]

สวสดคะผ อานทกทาน เรองราวทายเลมไฟฟาสารฉบบสงทายปเกาน ผเขยนขอนาเสนอบางสวนของความสมพนธระหวางประเทศไทยกบประเทศเพอนบาน ซงเปนความรวมมอในดานระบบไฟฟาระหวางการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย และ/หรอ บรษทในเครอกบหนวยงานดานพลงงานของประเทศบานใกลเรอนเคยงของเราคะ

ขอขอบคณขอมลจากการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

ปกณกะ

Variety

โครงการระบบสงเชอมโยง HVDC ไทย-มาเลเซย

หากถามถงโครงการความร วมมอด านระบบไฟฟาระหว างประเทศไทยกบประเทศเพอนบานแลวละก โครงการแรก ๆ ทควรจะกลาวถงยอมหนไมพนโครงการระบบสงเชอมโยง HVDC ระหวางประเทศไทยกบประเทศมาเลเซย ซงมระยะเวลาโครงการยาวนานมารวมสบปแลว โดยการไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย (กฟผ .) และการไฟฟามาเลเซย (Tenaga NasionalBerhad : TNB) ไดเรมมการแลกเปลยนพลงงานไฟฟาผานระบบสงเชอมโยงไทย-มาเลเซย ระยะท 1 เปนระบบไฟฟาแรงสงกระแสสลบ (HVAC : High Voltage Alternating Current) ตงแต พ.ศ. 2523 - 2545 ดวยระบบสง 115/132 kV วงจรเดยวระหวางสถานไฟฟาแรงสงสะเดาของไทย กบสถานไฟฟาแรงสง Bukit Ketri ในมาเลเซย มการแลกเปลยนพลงงานไฟฟาขนาด 80 MW ซงเพมจากระยะแรกทมขนาด 30-50 MW

การเชอมโยงนใหประโยชนมากโดยเฉพาะในกรณฉกเฉนทสามารถจายพลงงานไฟฟาชวยเหลอซงกนและกนได แตระบบสง HVAC นทาใหเกด ปญหาความไมมเสถยรภาพของระบบและไมสามารถเชอมโยงกนไดตลอดเวลา ดงนน กฟผ.กบ TNB จงรวมกนลงทนกอสราง โครงการระบบสงเชอมโยงไทย-มาเลเซย ระยะท 2 เปนระบบไฟฟาแรงสงกระแสตรง (HVDC : HighVoltage Direct Current) ใหสามารถเชอมโยงกนไดตลอดเวลา (Fully Synchronized) ดวยระบบไฟฟาแรงสงกระแสตรงแบบ Point to Point ขนาด 300 kV ระหวางสถานไฟฟา Gurun ในมาเลเซย (หางจากพรมแดนประมาณ 85 กโลเมตร) กบสถานไฟฟาแรงสงคลองแงะในไทย (หางจากพรมแดนประมาณ 25 กโลเมตร) เพอแลกเปลยนพลงงานไฟฟาขนาด 300 MW โดยมการรวมลงนามในสญญาการเชอมโยงระบบ SIA 2002 (System Interconnection Agreement)ทกรงกวลาลมเปอร ประเทศมาเลเซย เมอวนท 14 พฤษภาคม 2545 โดยมอายสญญา 25 ป (ทบทวนเงอนไขทก ๆ 5 ป) และเรมการแลกเปลยนซอ/ขายไฟฟาผานระบบ HVDC ตงแตวนท 3 มถนายน 2545 เปนตนมา


92

เกยวกบผเขยนน.ส.นพดา ธรอจฉรยกล• กรรมการสาขาไฟฟา วสท.• อนกรรมการมาตรฐานการตดตง

ทางไฟฟาสาหรบประเทศไทย• กองบรรณาธการนตยสาร


ท

ไ

พลงงานไฟฟาทจายผานระบบ HVDC ม 3 ลกษณะคอ1. Obligated Energy (OE)

การสงผานพลงงานไฟฟาลกษณะนถอเปนหนาท โดยทแตละฝายจะผลดกนสงจายพลงงานไฟฟาขนาด 30 MW สลบกนฝายละ 1 สปดาห เพอใหระบบ HVDC พรอมใชงานไดอยางตอเนอง2. Commercial Energy (CE)

เปนปรมาณพลงงานไฟฟาทมคาสงซอขายกนตามใบสงซอ (คอ มการซอขายพลงงานไฟฟาระหวางกนตงแต 31-300 MW) ซงเมอม CE เกดขน การทาหนาทสง OE ตามขอ 1. กถอวางดไป โดยการซอขายไฟฟาแตละครงตองซอขายเปนระยะเวลาอยางนอย 2 ชวโมง (การเสนอราคาขายจะเปนรายชวโมงและตองเสนอราคาลวงหนา 1 เดอน โดย กฟผ. เสนอราคาเปนสกลเงนบาท สวนราคาท TNB เสนอเปนสกลเงนรงกต)3. Emergency Energy (EE)

การสงจายพลงงานในลกษณะฉกเฉน แบงเปน 2 ระดบ คอ Level 1 เปนเหตสดวสยหรอเหตขดของในระบบสงเชอมโยง HVDC ซงทาใหระบบไมสามารถใชการไดตามปกต และรวมถงการทางานผดพลาดของ ConverterTransformer และ Thyristor Valve ดวย สวน Level 2 คอ เมอระบบไฟฟาของฝายหนงฝายใดเกดปญหา จนสงผลให Automatic Control ของ ระบบ HVDC ทางาน ยงผลใหเปลยนแปลงการสงกาลงไฟฟา เพอชวยเหลอระบบของฝายทเกดปญหา

ในชวงแรกทเรมการแลกเปลยนซอ/ขายไฟฟาผ านระบบ HVDC มปรมาณการ ซอขายไม มากนก จนกระ ท งช ว ง เด อน มนาคม ถ งพฤษภาคม พ.ศ. 2546 ความตองการซอไฟฟาเพมขนอยางมาก แตหลงจากท กฟผ. มการเพมขนาดพลงงานไฟฟาผาน Tie-line ระหวางภาคกลางและภาคใตเปน 420 MW ตงแตวนท27 มนาคม 2546 เป นต นมา การซอไฟฟาจาก TNB ผานระบบHVDC ของแตละวนลดลงจากเดมมาก จนกระทงปจจบนแทบจะไมม CEผานระบบเลย แตโครงการนยงถอวาเป นประโยชน ร วมระหว า งกน โดยเฉพาะอย าง ยงเ มอต องการพลงงานกรณ EE Level 2

ฉบบหนาจะพาทกทานเขาไปเยยมชมโรงไฟฟาในประเทศลาวกนตอคะ

ภาพยนตรเรอง Friends With Benefits หรอชอไทยวา เพอนกน มนสกระจาย เขาฉายในประเทศไทยเมอวนท 22 กนยายน 2554 (ซงเปนเวอรชนทตดบางฉากออกจนได Rate PG-13) นาแสดงโดย Justin Timberlake และ Mila Kunis เลาเรองราวของเพอนรกชายหญงค ห น ง ท ม ค ว ามส ม พนธ เ ก นความเปนเพอน**

BมเเRTเค** ผเขยนไมสนบสนนพฤตกรรม

ตามในภาพยนตรเรองน

แถม - จากชอตอน “Friends With Benefits”

สารบญ : เรองราวทายเลมไฟฟาสารพ.ค.-ม.ย. 52 : What happens in Vegas – ชมแสงสทลาส เวกสก.ค.-ส.ค. 52 : Angels & Demons – ไปแตตว ทวรวาตกนก.ย.-ต.ค. 52 : Red Cliff – ชมเขอนสามผา โรงไฟฟาระดบโลกพ.ย.-ธ.ค. 52 : Dear Galileo – ดววทวทศนบนหอเอน ปซาม.ค.-ก.พ. 53 : The Prestige – ยอนรอยนโคลา เทสลาม.ค.-เม.ย. 53 : รถไฟฟามาหานะเธอ – ขน BTS ชมกรงพ.ค.-ม.ย. 53 : Shanghai Noon – เทยวงานเซยงไฮเอกซโป 2010

ก.ค.-ส.ค. 53 : Shanghai Knights – นงรถไฟฟาแมเหลก 431 km/hr.ก.ย.-ต.ค. 53 : Up in the Air – ดระบบไฟฟาบนอากาศพ.ย.-ธ.ค. 53 : The Terminal – เรรอน นอนสนามบนม.ค.-เม.ย. 54 : Bolt – เผนฟาผาพ.ค.-ม.ย. 54 : Striking Distance – ระยะฟาผาก.ค.-ส.ค. 54 : The Social Network – การสอสารผานแปนพมพก.ย.-ต.ค. 54 : Transformers – หมอแปลงไฟฟาพ.ย.-ธ.ค. 54 : Friend With Benefit – ขามพรมแดนไปมาเลย



1.2 แบบทเปนชนด Metal Clad / Metal Enclosed M.V SWG ม switching สวนเขา–ออกเปน Vacuum Circuit Breaker คอ ในสวนการดบอารคของคอนแทคทงหมดจะเปนสญญากาศ ฉะนนในสวนนกจะไมตองกงวลหากจมอย ในนาในระดบหนง ซงในสวนอน ๆ ทเปนกลไกทางกลของ VCB จะตองไดรบการทาความสะอาด

ใสสารหลอลนเฉพาะแบบ ทงนหากจะมนใจจรง ๆ กเปลยนสวนของ VCB สวนของมเตอรและรเลยนน เพราะจะยากในการทาความสะอาดและไลนาใหแหง จงจาเปนทตองเปลยนใหม สวนเรองของทกจดตอกตองทาความสะอาดอยางด รวมถงการทดสอบอยางละเอยดในทก ๆ สวน เพอความมนใจในดานความปลอดภย ทงนตองพจารณาถงจดตอของสายไฟฟาแรงสงดวย

เรยบเรยงโดย อาจารยเตชทต บรณะอศวกล คณะวทยาศาสตรเทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยราชภฏธนบร

Maintenance : การบารงรกษา ตอนท 1Maintenances after great fIood in 2011 : การบารงรกษาหลงจากมหาอทกภย ในป 2011

ศพทวศวกรรมนาร

EngineeringVocabulary

ขณะทเรมเขยนบทความนเปนวนท 28 ต.ค. 2554 เปนวนแรกทมระดบนาทะเลหนนสงสด สวนตวผมไดเตรยมตวลงบทความเรอง Module ไปแลว แตเพงมาขออนญาตทาน บก. เปลยนสวนของคาศพทใหมใหทนยคสมย

สาหรบการบารงรกษาอปกรณไฟฟาหลงมหาอทกภยนน มหลายสวนหลายอปกรณหลก ๆ ดงน

1. Medium Voltage Switchgear เปนอปกรณไฟฟาททาการลดแรงดนจาก 22kV หรอ 24kV หรอ 33kV ลงเหลอ 400V/230V โดย M.V SWG ตวน การบารงรกษาจะขนอย กบรปแบบของแตละประเภทดงน

1.1 แบบทเปนชนด Cubical M.V SWG จะมสวน switching (Switching or Fuse or Circuit Breaker) อยในกาซ SF6 ฉะนนในสวนนกจะไมตองกงวลหากจมอย ในนาในระดบหนง แตในสวนของมเตอรและรเลยนนจะยากในการทาความสะอาดและไลนาใหแหง จงนาจะเปนสวนทตองเปลยนใหม สวนทางกลไกใหใสสารหลอลนเฉพาะแบบ และสวนเรองของทกจดตอ กตองทาความสะอาดอยางด รวมถงก า ร ท ดส อบ อ ย า ง ล ะ เ อ ย ด ใ นทก ๆ สวน เพอความมนใจในดานความปลอดภย ทงนตองพจารณาถงจดตอของสายไฟฟาแรงสงดวย

1.3 แบบท เป นชนด

Cubical Load Break Switch นนม switching สวนเขาเปน Load Break Switching ทใชกาซ SF6 เปนสวนดบอารค และในสวนออกจะเปน Fuse ฉะนนสวตชเกยรแรงดนสงแบบนจะไมตองกงวลหากจมอยในนาในระดบหนง ซงในสวนอน ๆ ทเปนกลไกทางกลกสามารถทาความสะอาด ใสสารหลอลนเฉพาะแบบไดอยางงาย หากจะเปลยนกจะเปนสวนเดมคอสวนของมเตอรและรเลยนนเอง เพราะจะยากในการทาความสะอาดและไลนาใหแหงจงจาเปนทตองเปลยนใหม สวนเรองของทกจดตอกตองทาความสะอาดอยางด รวมถงการทดสอบอยางละเอยดในทก ๆ สวน เพอความมนใจในดานความปลอดภย ทงนตองพจารณาถงจดตอของสายไฟฟาแรงสงดวย

Busbars Low voltage compartment

Voltage transformer compartment

Sepam

Circuit breakerCurrent

transformers

Cable connection


94

ทงนในการก ชพของต MDB, DB ใด ๆ [ยงมการกน (Form) หรอ IP สง ๆ ยงบารงรกษายากขน] ใหกลบมาใชไดนน ตองพจารณาอยางรอบคอบจากผมประสบการณในการบารงรกษาเฉพาะทางโดยตรง อยาพจารณาเพยงแคราคาทถก ระยะเวลาบารงรกษาสน ๆ เพราะจดเลก ๆ ทคาดไมถงจะเปนจดเสยงจดหนง เชน ทจดตอของบสบาร หากไมทาการเปลยนชดสกรทมการแชนาเสยมาเปนระยะเวลาหนง ทจดบรเวณนนจะเปนสนม แรก ๆ อาจมองไมเหน ผลทเกดขนอาจเกดการสะสมความรอนกระทงสกรเสยสภาพการยดตว ทาใหบสบารไมแนน เกดการสนไหว สกรอาจหลดไดในภายหลง จะเหนไดวาเรองสกรกเปนคาใชจายตวหนง เสยเวลา เสยคาแรงในการเปลยน

2. แผงสวตชไฟฟาแรงดนตา : Low Voltage Main Distribution Board ทส วนใหญ เราจะคดว ามเพยงเซอรกตเบรกเกอร แตจรงแลวตองพจารณาถงเรองของสวนอน ๆ เชน อปกรณเครองวด, magnetic contactor, overload, timer, fuse, C.T&P.T, Capacitor, Controller, Reactor, Relay ตาง ๆ, VSD, Soft Starter รวมถงทกจดตอในสวนของ Line + Neutral + Ground เปนตน ดงนนโดยสวนหนงอปกรณทกลาวมานนจะมผลกบนาเสยทขงมานาน ทาใหเกดเปนสนม ลดความเปนฉนวน ถงจะมการไลนาแบบตาง ๆ ฉายแสงไฟ อบ ผงไฟ กตาม แลวจะทดสอบคาความเปนฉนวน, คา low resistance และคาอน ๆ วาผานหรอไม ? เหมาะสมจะใชตอเพอใหเกดความปลอดภยอยางเชนเดม ?

วกฤตการณนาทวมในป 2554 น มผลกระทบอยางมากกบวศวกรรมไฟฟา ตงแตหลกการออกแบบ และการตดตงไฟฟา

The flooding crisis in 2554 has a huge impact on electrical engineering. The design principles and electrical installation.

M.V Switchgear, metal enclosed switchgear ทสามารถแยกเปนทละ module นนสะดวกและชวยลดคาใชจายในการบารงรกษา

MV Switchgear, metal enclosed switchgear can be split into one module, it is convenient and reduces the cost of maintenance.

ผมหวงวา หลงจากการบารงรกษาระบบไฟฟาทถกนาทวมระบบไฟฟาจะตองมความปลอดภย และทางานไดเสมอนเชนเดม

I hope that after the maintenance of electrical system flooding. Electrical system must be secure. And a virtual community.

Easy Easy Think Part. +++++ Don’t worry to practice and speak English.“Just Quick Repeat many times.”

The below several samples are for your practicing.

ประวตผเขยนอาจารยเตชทต บรณะอศวกลคณะวทยาศาสตรเทคโนโลยอตสาหกรรม มหาวทยาลยราชภฏธนบร

ออคม

เอกสารอางอง

1. Thai Software Dictionary 4.2. Thai-English : NECTEC’s Lexitron Dictionary. 3. Google แปลภาษา4. เอกสารของบรษท อาซฟา จากด

SYMBOL FORM 2a

สกรหลาย ๆ ตว โดยทานจะทราบหรอไม ว าผ บารงรกษาทจ างมานน มาทาอะไรกบต ไฟฟ าทคอยควบคมดแลทงโรงงาน ทงอาคารและชวตของเราบาง

สาหรบในสวนของตสวตชเกยรแรงดนไฟฟาตา หรอ MDB หรอ DB นนยงมอกมากมายหลายสวนทตองพจารณากน สาหรบคาศพทภาคพเศษ Maintenance มเนอหาหลายตวมาก ผมขอใหตดตามตอนตอไปในเรองของการบารงรกษา เหนกนแบบเนอในของตวเบรกเกอร (ACB, MCCB, MCB) และแนวทางในการตดสนใจวาจะบารงรกษาเองหรอซอใหมครบ.

นตยสารไฟฟาสารฉบบนขอนาเสนอคาศพทอกหนงคาททกทานใชกนอยบอย ๆ คอ Maintenance

กอนอนเรามาดหนาทและความหมายกนกอนครบmaintenance[N] การรกษาสภาพ, See also: การผดง, การทะนบารง,

การดแลรกษา, Syn. upkeep, continuation, preservation

FORM 2a: Front View

FORM 2a: Back View



1 ตลาคม 2554 ซ ง วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ขอขอบคณ คณบญมาก สมทธลลา อยางยง ทไดกรณาสละเวลาชวยเหลอกจกรรมของ วสท. ดวยดเสมอมา

ขาวประชาสมพนธ

ปกณกะ

Variety

มอบกระเชาดอกไมแสดงความยนด

รวมแสดงความยนดกบคณบญมาก สมทธลลา

เขาพบเนองในโอกาสเขารบตาแหนง

เขารวมการประชม The 25th FAPECA Annual General Meeting ณ สาธารณรฐเกาหล

กฟภ. แถลงผลงาน 51 ป กฟภ. กาวสโครงขายไฟฟาอจฉรยะ PEA Smart Grid

นายท กษณ ว ช ร ะ ว ทย าก ล และนายรณรงค กตรกษ เปนผแทนสมาคมชางเหมาไฟฟาและเครองกลไทย มอบกระเชาดอกไมแสดงความยนดกบ นายอนสรณ ไกรวตนสสรณ ผชวยรฐมนตรประจากระทรวงแรงงาน เนองในวนครบรอบ

สถาปนา 18 ป กระทรวงแรงงาน เมอวนท 23 กนยายน 2554

นายเชดศกด วท ราภรณ นายกสมาคมชางเหมาไฟฟาและเครองกลไทย เขาพบ นายจกรพร อนจตต ผอานวยการสถาบนกอสรางแหงประเทศไทย เนองในโอกาสเขารบตาแหนงเมอเรว ๆ น

สมาคมชางเหมาไฟฟาและเครองกลไทย เขารวมการประชม The 25th FAPECA Annual General Meeting และ 49th AFEEC Council Meeting ในระหวางวนท 4-6 ตลาคม 2554 ณ สาธารณรฐเกาหล

เ มอวนท 8 กนยายน 2554 นายณรงคศกด กามเลศ ผวาการการไฟฟาสวนภมภาค แถลงขาวในโอกาส กฟภ. ครบรอบปท 51 วนท 28 กนยายน 2554 โดยมคณะผบรหาร กฟภ. รวมในงานแถลงขาว ณ หองประชมคณะกรรมการ ชน 23 อาคาร 4

คณลอชย ทองนล ประธานสาขาวศวกรรมไฟฟา รวมกบทปรกษา และคณะกรรมการสาขาวศวกรรมไฟฟา วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ ขอแสดงความยนดกบคณบญมาก สมทธลลา กรรมการสาขาวศวกรรมไฟฟา ทได รบตาแหนงผ ช วยผ ว าการบารงรกษาระบบสง การไฟฟาฝ ายผลตแหงประเทศไทย นบตงแตวนท

เAA4

ประวตยอ นายบญมาก สมทธลลา1 ตลาคม 2554 ผชวยผวาการ

บารงรกษาระบบสง การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

2553-2554 ผอานวยการฝายบารงรกษาระบบสง การไฟฟาฝายผลตแหงประเทศไทย

2554–ปจจบน รองประธานคณะกรรมการวชาการสาขาวศวกรรมไฟฟา วสท. ประจาป 2554-2556

2551–2553 อนกรรมการมาตรฐานการปองกนฟาผา วสท.

2552-ปจจบน ผแทน กฟผ. ในคณะกรรมการแหงชาตว าดวยมาตรฐานเทคนคทางไฟฟาระหวางประเทศ (กมฟท.) สมอ.

2547–ปจจบน กรรมการบรหารของ IEEE Power & Energy Society, Thailand (IEEE PES Chapter, Thailand)

2544–ปจจบน ผแทนสารอง/ผแทน กฟผ. ในคณะกรรมการพจารณาสนคาทผลตในประเทศ (สผป.) สมอ.


ขอมลผลงโฆษณา (Client Information) วนท..............................................

บรษท / หนวยงาน / องคกร ผลงโฆษณา (Name of Advertiser) :...........................................................................................ทอย (Address) :...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................โทรศพท/Tel :............................................................................โทรสาร/Fax :............................................................................ชอผตดตอ/Contact Person :............................................................อเมล/E-mail :....................................................................

เจาของ : วศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ (วสท.) 487 รามคาแหง 39 (ซอยวดเทพลลา) วงทองหลาง กทม. 10310ผจดทา : บรษท ไดเรคชน แพลน จากด 539/2 อาคารมหานครยบซม ชน 22A ถ.ศรอยธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทว กทม. 10400

ฉบบทตองการลงโฆษณา (Order) ฉบบเดอนมกราคม–กมภาพนธ 55 ฉบบเดอนมนาคม-เมษายน 55 ฉบบเดอนพฤษภาคม–มถนายน 55 ฉบบเดอนกรกฎาคม–สงหาคม 55 ฉบบเดอนกนยายน–ตลาคม 55 ฉบบเดอนพฤศจกายน–ธนวาคม 55

อตราคาโฆษณา (Order) (กรณาทาเครองหมาย ในชอง มความประสงคสงจองโฆษณา “นตยสารไฟฟาสาร”)

ตาแหนง (Position) อตราคาโฆษณา (Rates)

ปกหนาดานใน (Inside Front Cover) 55,000 บาท (Baht) ปกหลง (Back Cover) 60,000 บาท (Baht) ปกหลงดานใน (Inside Back Cover) 50,000 บาท (Baht) ตรงขามสารบญ (Before Editor - lift Page) 48,000 บาท (Baht) ตรงขามบทบรรณาธการ (Opposite Editor Page) 47,000 บาท (Baht) ในเลม 4 ส เตมหนา (4 Color Page) 45,000 บาท (Baht) ในเลม 4 ส 1/2 หนา (4 Color 1/2 Page) 23,000 บาท (Baht) ในเลม 4 ส 1/3 หนาแนวตง (4 Color 1/3 Page) 16,500 บาท (Baht) ในเลม ขาว-ดา เตมหนา (1 Color Page) 23,000 บาท (Baht) ในเลม ขาว-ดา ส 1/2 หนา (1 Color 1/2 Page ) 12,000 บาท (Baht) ในเลม ขาว-ดา ส 1/3 หนา (1 Color 1/3 Page ) 7,700 บาท (Baht) ในเลม ขาว-ดา ส 1/4 หนา (1 Color 1/4 Page ) 7,000 บาท (Baht)

รวมเงนทงสน (Total).......................................................บาท (......................................................................................)

หมายเหต - อตราคาโฆษณานยงไมรวมภาษมลคาเพม - เงอนไขการชาระเงน 15 วน นบจากวนวางบล ทางบรษทฯ จะเรยกเกบเปนรายฉบบ - โปรดตดตอ คณประกต สทธชย ประชาสมพนธ นตยสารไฟฟาสาร ของวศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชปถมภ (วสท.) โทรศพท 0 2642 5241-3 ตอ 113-115 โทรศพทมอถอ 08 9683 4635, โทรสาร 0 2247 2363, E-mail : [email protected]

ใบสงจองโฆษณา (Advertising Contract)นตยสารไฟฟาสาร (Electrical Engineering Magazine)

ผสงจองโฆษณา (Client).........................................................ตาแหนง (Position)..........................................................

วนท (Date)............./......................../.............

ผขายโฆษณา (Advertising Sales)..........................................วนท (Date)............./......................../.............

กรณาสงใบสงจองทางโทรสาร 0 2247 2363




Documents

ไฟฟ้าสาร ปีที่ 18 ฉบับที่ 5 พ.ย.-ธ.ค.54