ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ปีที่ 19 ฉบับที่ 2 มีนาคม - เมษายน 2555 E-mail : eemag@eit.or.th, eit@eit.or.th
ส า ร บั ญ
31
มาตรฐานและความปลอดภัย
10
16
37
20
ขยายความมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย บทที่ 4 (ตอนที่ 2) : นายลือชัย ทองนิล หลักปฏิบัติด้านการตรวจสอบและการทดสอบ การติดตั้งระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย (ตอนที่ 2) : นายมงคล วิสุทธิใจ การติดตั้งระบบไฟฟ้าในสระว่ายน�้ำและอ่างน�้ำพุ (ตอนที่ 3) การต่อลงดินและการต่อลงดินของบริภัณฑ์ : รศ.ธนบูรณ์ ศศิภานุเดช
ร า ส า ้ ฟ ไฟ 47
ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์กำ� ลัง
27 31 37
ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์
43
47 52
52
อัตตวิพากษ์ผลการรับฟังความคิดเห็นสาธารณะ แผนแม่บทกิจการกระจายเสียงและ กิจการโทรทัศน์ พ.ศ..... (ตอนที่ 2) : นายสุเมธ อักษรกิตติ์ การใช้หลายสายอากาศในระบบสื่อสารไร้สาย : นายกฤษฎา มามาตร โพลาไรซ์กับการเพิ่มประสิทธิภาพอาร์เรย์สายอากาศ (Performance Enhancement from Diversely Polarized Antennas) : ดร.ศุภวัฒน์ สุภัควงศ์
พลังงาน
57
63
63
แรงดันตก : ผศ.ถาวร อมตกิตติ์ การประเมินคุณภาพไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าที่มี DG เชื่อมต่อ : ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู การฟื้นฟูระบบไฟฟ้าก�ำลังและอุปกรณ์ไฟฟ้าภายหลังน�้ำท่วม (ตอนที่ 1) Flood Repair of Electrical Equipment : นายวิทยา ธีระสาสน์
การศึกษาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในประเทศไทย (ตอนที่ 2) เครื่องมือวัดศักยภาพพลังงานลมและการวิเคราะห์ : นายศุภกร แสงศรีธร เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากขยะ (ตอนที่ 1) Waste to Electricity Technology (Part 1) : นายธงชัย มีนวล
เทคโนโลยีและนวัตกรรม
70
ปกิณกะ
73 77 79
82
86
ห้องปฏิบัติการทดสอบรีเลย์ป้องกันด้วยเทคโนโลยีแบบจ�ำลองเวลาจริง RTDS : นายณรงค์ ตันติฉายากร
Backdraft : น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล ศัพท์วิศวกรรมน่ารู้ : นายเตชทัต บูรณะอัศวกุล Innovation News นวัตกรรมไฟส่องทางจากพลังงานหมุนเวียน : น.ส.กัญญารัตน์ เอี่ยมวันทอง รายงานผลการด�ำเนินงาน การจัดกิจกรรม คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. ปี พ.ศ. 2554 ข่าวประชาสัมพันธ์
ความคิดเห็นและบทความต่าง ๆ ในนิตยสารไฟฟ้าสารเป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผูเ้ ขียน ไม่มสี ว่ นผูกพันกับวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
บ ท บ ร ร ณ า ธิ ก า ร เมื่อวันที่ 15-16 ก.พ. 2555 ที่ผ่านมา ผมได้มีโอกาสไปร่วมงานสัมมนา 2nd Annual Smart Grid: Smart Utility 2012 โดยมี IEEE Thailand Section ร่วมกับหน่วยงานต่าง ๆ ทีเ่ กีย่ วข้องเป็นเจ้าภาพจัดงาน ปรากฏว่ามีผรู้ ว่ มงานเป็นจ�ำนวนมาก นีถ่ อื ได้วา่ เป็นสัญญาณทีด่ ี ที่แสดงให้เห็นว่าในวงการอุตสาหกรรมไฟฟ้าก�ำลังเริ่มตื่นตัวเรื่อง Smart Grid มากยิ่งขึ้นแล้ว ส�ำหรับนิตยสารไฟฟ้าสารของเราได้น�ำบทความที่เกี่ยวข้องมาลงตีพิมพ์ในนิตยสารไฟฟ้าสาร ในหลายฉบับที่ผ่าน ๆ มาอย่างต่อเนื่อง เพื่อเป็นการให้ข้อมูลและเป็นพื้นฐานองค์ความรู้ ในการท�ำความเข้าใจเกี่ยวกับ Smart Grid ให้ดียิ่งขึ้น โดยผลจากการสัมมนานั้นพวกเราคงจะ เริม่ เห็นทิศทางการพัฒนาระบบโครงข่ายไฟฟ้าของแต่ละการไฟฟ้าชัดเจนยิง่ ขึน้ ทัง้ การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย การไฟฟ้า นครหลวง และการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ว่าจะไปทิศทางใด รวมทั้งหน่วยงานหลักในฝั่งนโยบายและผู้ที่กำ� กับและควบคุมกิจการ พลังงานไฟฟ้าว่าจะมีแผนงานใดบ้างที่จะต้องพิจารณาด�ำเนินการ เพื่อรองรับระบบ Smart Grid ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกล้นี้ ในปี 2554 ทีผ่ า่ นมา ประเทศของเราได้ประสบวิกฤตน�ำ้ ท่วมใหญ่ ท�ำให้มผี คู้ นเสียชีวติ จากการถูกไฟดูดในบ้านพักอาศัย เป็นจ�ำนวนมาก ส�ำหรับปีนี้ได้มีการพยากรณ์ว่าปริมาณน�้ ำฝนจะไม่น้อยกว่าปีที่แล้ว อีกทั้งยังเริ่มมีฝนตกมาตั้งแต่ต้นปี ผมจึงขอให้ทุกท่านอย่าได้ประมาท หากท่านใดที่พักอาศัยอยู่ในพื้นที่เสี่ยงอาจถูกน�้ำท่วมขังและระบบไฟฟ้าของบ้านท่าน ยังไม่ได้รบั การปรับปรุงแก้ไข โดยเฉพาะอย่างยิง่ ยังไม่ได้ตดิ ตัง้ RCD ผมขอแนะน�ำให้รบี ด�ำเนินการปรับปรุงแก้ไขโดยด่วน ทัง้ นี้ เพื่อความปลอดภัยของตัวท่านเองและครอบครัวของท่าน ซึ่งท่านสามารถศึกษาหาความรู้ข้อแนะน�ำต่าง ๆ ได้จากบทความ ข้อแนะน�ำเกี่ยวกับไฟฟ้าภายหลังน�ำ้ ลด ซึ่งเป็นบทความที่ได้นำ� เสนอในนิตยสารฉบับเดือน ม.ค.-ก.พ. 2555 ที่ผ่านมาครับ ส�ำหรับนิตยสารฉบับนี้ ทางกองบรรณาธิการได้น�ำเสนอบทความ ขยายความมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับ ประเทศไทย บทที่ 4 (ตอนที่ 2) รวมทั้งบทความอื่น ๆ ด้านมาตรฐานและความปลอดภัย ซึ่งล้วนมีเนื้อหาน่าสนใจน่าติดตาม หลายเรื่อง และนอกจากนี้ก็ยังมีบทความวิชาการหลายบทความที่น่าสนใจเหมือนฉบับที่ผ่าน ๆ มา เช่น การประเมินคุณภาพ ไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าที่มี DG เชื่อมต่อ การฟื้นฟูระบบไฟฟ้าก�ำลังและอุปกรณ์ไฟฟ้าภายหลังน�ำ้ ท่วม การใช้หลายสายอากาศ ในระบบสือ่ สารไร้สาย โพลาไรซ์กบั การเพิม่ ประสิทธิภาพอาร์เรย์สายอากาศ เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากขยะ ห้องปฏิบตั กิ าร ทดสอบรีเลย์ปอ้ งกันด้วยเทคโนโลยีแบบจ�ำลองเวลาจริง RTDS ซึง่ นอกจากบทความทีก่ ล่าวข้างต้นนีแ้ ล้วยังมีบทความอืน่ ทีน่ า่ สนใจ อีกหลายบทความ หลากหลายด้านให้ท่านได้ติดตามกันเช่นเคยครับ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
อนึง่ หากท่านผูอ้ า่ นท่านใดมีขอ้ แนะน�ำหรือติชมใด ๆ แก่กองบรรณาธิการ ท่านสามารถมีสว่ นร่วมกับเราได้โดยส่งเข้ามา ทางไปรษณีย์ หรือที่ Email: eemag@eit.or.th และหากท่านสนใจจะอ่านบทความในรูปแบบ E-Magazine ซึ่งเป็นรูปแบบ 4 สี ทุกหน้า ท่านสามารถติดตามได้ที่ http://www.eit.or.th/smf/index.php?board=13.0 หวังว่าจะท�ำให้เอื้ออ�ำนวยให้ท่านผู้อ่าน สามารถติดตามบทความได้สะดวกมากยิ่งขึ้น และผมขอขอบคุณบริษัทห้างร้านต่าง ๆ ที่ให้การสนับสนุนนิตยสาร “ไฟฟ้าสาร” ด้วยดีเสมอมา ขอให้กิจการของท่านจงมีความเจริญก้าวหน้าขึ้นตลอดไปครับ
สวัสดีครับ ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
เจ้าของ : สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า สมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ 487 รามค�ำแหง 39 (ซอยวัดเทพลีลา) ถนนรามค�ำแหง แขวงวังทองหลาง เขตวังทองหลาง กรุงเทพฯ 10310 โทรศัพท์ 0 2319 2410-13 โทรสาร 0 2319 2710-11 http://www.eit.or.th e-mail : eit@eit.or.th
คณะกรรมการที่ปรึกษา
ฯพณฯ พลอากาศเอก ก�ำธน สินธวานนท์ ศ.ดร.บุญรอด บิณฑสันต์ ศ.อรุณ ชัยเสรี รศ.ดร.ณรงค์ อยู่ถนอม รศ.ดร.ไกรวุฒิ เกียรติโกมล รศ.ดร.ต่อตระกูล ยมนาค ดร.การุญ จันทรางศุ นายเรืองศักดิ์ วัชรพงศ์ พล.ท.ราเมศร์ ดารามาศ นายอ�ำนวย กาญจโนภาศ
จันทร์เจนจบ, อาจารย์สุพัฒน์ เพ็งมาก, นายประสิทธ์ เหมวราพรชัย, นายไชยวุธ ชีวะสุทโธ, นายปราการ กาญจนวตี, นายพงษ์ศักดิ์ หาญบุญญานนท์, รศ.ศุลี บรรจงจิตร, รศ.ธนบูรณ์ ศศิภานุเดช, นายเกียรติ อัชรพงศ์, นายพิชญะ จันทรานุวัฒน์, นายเชิดศักดิ์ วิทูราภรณ์, ดร.ธงชัย มีนวล, นายโสภณ สิกขโกศล, นายทวีป อัศวแสงทอง, นายชาญณรงค์ สอนดิษฐ์, นายธนะศักดิ์ ไชยเวช
ประธานกรรมการ นายลือชัย ทองนิล
รองประธานกรรมการ นายสุกิจ เกียรติบุญศรี นายบุญมาก สมิทธิลีลา
คณะกรรมการอ�ำนวยการ วสท.
นายสุวัฒน์ เชาว์ปรีชา นายไกร ตั้งสง่า รศ.ดร.หรรษา วัฒนานุกิจ ศ.ดร.ต่อกุล กาญจนาลัย นายธเนศ วีระศิริ นายทศพร ศรีเอี่ยม นายพิชญะ จันทรานุวัฒน์ นายธีรธร ธาราไชย รศ.ดร.วันชัย เทพรักษ์ รศ.ดร.วิชัย กิจวัทวรเวทย์ นายชัชวาลย์ คุณค�้ำชู รศ.ดร.อมร พิมานมาศ ผศ.ดร.วรรณสิริ พันธ์อุไร ดร.ชวลิต ทิสยากร รศ.ดร.พิชัย ปมาณิกบุตร นายชูลิต วัชรสินธุ ์ รศ.ดร.ทวีป ชัยสมภพ นายนินนาท ไชยธีรภิญโญ นายประสิทธิ์ เหมวราพรชัย นางอัญชลี ชวนิชย์ ดร.ประวีณ ชมปรีดา รศ.ดร.สุชัชวีร์ สุวรรณสวัสดิ์ นายลือชัย ทองนิล นายจักรพันธ์ ภวังคะรัตน์ รศ.ด�ำรงค์ ทวีแสงสกุลไทย รศ.ดร.ขวัญชัย ลีเผ่าพันธุ์ นายเยี่ยม จันทรประสิทธิ์ ผศ.ยุทธนา มหัจฉริยวงศ์ ผศ.ดร.ก่อเกียรติ บุญชูกุศล นายกุมโชค ใบแย้ม รศ.ดร.เสริมเกียรติ จอมจันทร์ยอง รศ.วิชัย ฤกษ์ภูริทัต รศ.ดร.สมนึก ธีระกุลพิศุทธิ์ ผศ.ดร.สงวน วงษ์ชวลิตกุล รศ.ดร.จรัญ บุญกาญจน์
นายก อุปนายกคนที่ 1 อุปนายกคนที่ 2 อุปนายกคนที่ 3 เลขาธิการ เหรัญญิก นายทะเบียน ประชาสัมพันธ์ โฆษก สาราณียกร ประธานกรรมการสิทธิและจรรยาบรรณ ประธานกรรมการโครงการ ประธานสมาชิกสัมพันธ์ ปฏิคม ประธานกรรมการต่างประเทศ ประธานกรรมการสวัสดิการ กรรมการกลาง 1 กรรมการกลาง 2 ประธานวิศวกรอาวุโส ประธานวิศวกรหญิง ประธานยุววิศวกร ประธานสาขาวิศวกรรมโยธา ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า ประธานสาขาวิศวกรรมเครื่องกล ประธานสาขาวิศวกรรมอุตสาหการ ประธานสาขาวิศวกรรมเหมืองแร่ โลหการ และปิโตรเลียม ประธานสาขาวิศวกรรมเคมี ประธานสาขาวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม ประธานสาขาวิศวกรรมยานยนต์ ประธานสาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ ประธานสาขาภาคเหนือ 1 ประธานสาขาภาคเหนือ 2 ประธานสาขาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ 1 ประธานสาขาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ 2 ประธานสาขาภาคใต้
กรรมการ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
รายนามคณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. 2554-2556 ที่ปรึกษา
นายอาทร สินสวัสดิ์, ดร.ประศาสน์ จันทราทิพย์, นายเกษม กุหลาบแก้ว, ผศ.ประสิทธิ์ พิทยพัฒน์, นายโสภณ ศิลาพันธ์, นายภูเธียร พงษ์พิทยาภา, นายอุทิศ
ผศ.ถาวร อมตกิตติ ์ ดร.เจน ศรีวัฒนะธรรมา นายสมศักดิ์ วัฒนศรีมงคล นายพงศ์ศักดิ์ ธรรมบวร นายกิตติพงษ์ วีระโพธิ์ประสิทธิ์ นายสุธี ปิ่นไพสิฐ ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู นายกิตติศักดิ์ วรรณแก้ว นายสุจิ คอประเสริฐศักดิ์ นายภาณุวัฒน์ วงศาโรจน์ นายเตชทัต บูรณะอัศวกุล น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล
กรรมการ กรรมการ กรรมการ กรรมการ กรรมการ กรรมการ กรรมการ กรรมการ กรรมการ กรรมการ กรรมการและเลขานุการ กรรมการและผู้ช่วยเลขานุการ
คณะท�ำงานกองบรรณาธิการนิตยสารไฟฟ้าสาร คณะที่ปรึกษา
นายลือชัย ทองนิล, นายปราการ กาญจนวตี, ผศ.ดร.วชิระ จงบุรี, นายยงยุทธ รัตนโอภาส, นายสนธยา อัศวชาญชัยสกุล, นายศุภกิจ บุญศิริ
บรรณาธิการ
ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู
กองบรรณาธิการ
ผศ.ถาวร อมตกิตติ์, นายมงคล วิสุทธิใจ, นายชาญณรงค์ สอนดิษฐ์, นายวิวัฒน์ อมรนิมิตร, นายสุเมธ อักษรกิตติ์, ดร.ธงชัย มีนวล, ผศ.ดร.ปฐมทัศน์ จิระเดชะ, ดร.อัศวิน ราชกรม, นายบุญถิ่น เอมย่านยาว, นายเตชทัต บูรณะอัศวกุล, นายกิตติศักดิ์ วรรณแก้ว, อาจารย์ธวัชชัย ชยาวนิช, นายมนัส อรุณวัฒนาพร. นายประดิษฐ์พงษ์ สุขสิริถาวรกุล, นายจรูญ อุทัยวนิชวัฒนา, น.ส.เทพกัญญา ขัติแสง, น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล
ฝ่ายโฆษณา
สุพจน์ แสงวิมล, กฤษณะ หลักทรัพย์, วีณา รักดีศิริสัมพันธ์
จัดท�ำโดย
บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จ�ำกัด
539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22 A ถนนศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กรุงเทพฯ 10400 โทร. 0 2247 2330, 0 2247 2339, 0 2642 5243, 0 2642 5241 (ฝ่ายโฆษณา ต่อ 112-113) โทรสาร 0 2247 2363 www.DIRECTIONPLAN.org E-mail : DIRECTIONPLAN@hotmail.com
Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย นายลือชัย ทองนิล อีเมล : luachai@yahoo.com
ขยายความมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า ส�ำหรับประเทศไทย บทที่ 4 (ตอนที่ 2) บทความทัง้ หมดนีเ้ ป็นความเห็นของผูเ้ ขียนในฐานะทีเ่ ป็นอนุกรรมการและเลขานุการในการจัดท�ำมาตรฐานการ ติดตัง้ ทางไฟฟ้าฯ ไม่ได้เป็นความเห็นร่วมกันของคณะอนุกรรมการฯ การน�ำไปใช้อา้ งอิงจะต้องท�ำด้วยความระมัดระวัง แต่ผู้เขียนหวังว่าจะให้ความเห็นที่เป็นประโยชน์ได้มาก และเพื่อความประหยัดพื้นที่ ผู้เขียนจึงไม่ได้ยกเนื้อความของ มาตรฐานฯ มาลงไว้ในบทความทั้งหมดแต่จะยกมาเฉพาะบางส่วนที่ต้องการอธิบายเพิ่มเติมเท่านั้น การใช้มาตรฐาน จึงจ�ำเป็นต้องอ่านและท�ำความเข้าใจทั้งเล่มจะยกเพียงส่วนใดส่วนหนึ่งไปใช้อ้างอิงอาจไม่ถูกต้อง ส่วนที่เป็นค�ำอธิบาย จะใช้เป็นอักษรตัวเอียงบนพื้นสีเทา
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ข้อ 4.3 การต่อลงดินของระบบประธาน
10
ข้อยกเว้นที่ 2 ในกรณีที่ มีการต่อฝาก ระหว่างบัสบาร์นิวทรัล กับบัสบาร์ตอ่ ลงดินของบริภณ ั ฑ์ไฟฟ้า ที่บริภัณฑ์ประธานตามข้อ 4.15.6 สามารถต่ อ สายต่ อ หลั ก ดิ น เข้ า กั บ บัสบาร์ตอ่ ลงดินของบริภณ ั ฑ์ไฟฟ้าทีม่ ี การต่อฝากนั้นได้
ข้อ 4.3.1 ระบบไฟฟ้าของผู้ใช้ไฟฟ้าที่ต้องต่อลงดินตามข้อ 4.1 จะต้อง ต่อลงดินที่บริภัณฑ์ประธานแต่ละชุด จุดต่อลงดินต้องอยู่ในจุดที่เข้าถึงสะดวก ที่ปลายตัวน�ำประธาน หรือบัส หรือขั้วต่อที่ต่อเข้ากับตัวน�ำนิวทรัลของตัวน�ำ ประธานภายในบริภณ ั ฑ์ประธาน ในกรณีหม้อแปลงไฟฟ้าติดตัง้ ภายนอกอาคาร จะต้องต่อลงดินเพิ่มอีกอย่างน้อย 1 จุด ทางด้านไฟออกของหม้อแปลงไฟฟ้า ณ จุดที่ติดตั้งหม้อแปลงหรือจุดอื่นที่เหมาะสม ห้ามต่อลงดินที่จุดอื่น ๆ อีก ทางด้านไฟออกของบริภัณฑ์ประธาน ข้อยกเว้นที่ 1 ถ้าอาคารนั้นรับไฟจากตัวน�ำประธานมากกว่า 1 ชุด ก า ร ต ่ อ ล ง ดิ น ที่ บ ริ ภั ณ ฑ ์ ซึง่ อยูภ่ ายในสิง่ ห่อหุม้ เดียวกัน หรือติดตัง้ แยกคนละสิง่ ห่อหุม้ แต่อยูต่ ดิ กันและ ประธานตามที่ก�ำหนดในข้อ 4.3.1 ต่อถึงกันทางด้านไฟออก ทีจ่ ดุ ต่อถึงกันนีส้ ามารถต่อตัวน�ำนิวทรัลหรือสายทีม่ ี ต้ อ งต่ อ จากนิ ว ทรั ล บาร์ ล งดิ น แต่ การต่อลงดินของตัวน�ำประธานลงหลักดินเพียงชุดเดียวก็ได้ ในข้อยกเว้นนี้ ถ้าบัสบาร์ทั้ง 2 มี การต่อฝากถึงกันอนุญาตให้ต่อจาก โดยปกติ อาคารจะสามารถมีตัวน�ำประธานมากกว่า 1 ชุดได้ ซึ่งเป็น กราวด์บาร์ลงดินก็ได้ ซึง่ ก็หมายความ ไปตามข้อยกเว้นของข้อ 3.4 ในบทที่ 3 และตามข้อก�ำหนดข้อ 4.3.1 ที่ ว่าในระบบทีบ่ สั บาร์นวิ ทรัลกับบัสบาร์ บริภัณฑ์ประธานแต่ละชุดต้องมีการต่อสายนิวทรัลลงดินด้วย ในข้อยกเว้น กราวด์มกี ารต่อฝากถึงกันนัน้ สายต่อ นี้เป็นการยอมให้การต่อลงดินของสายนิวทรัลที่บริภัณฑ์ประธานสามารถใช้ หลั ก ดิ น สามารถต่ อ กั บ นิ ว ทรั ล บาร์ หลักดินเดียวกันได้ หรือกราวด์บาร์ก็ได้ อย่างไรก็ตาม หากมีการติดตั้งเครื่องป้องกันกระแส รั่ ว ลงดิ น จะต้ อ งเลื อ กจุ ด ต่ อ สายต่ อ หลักดินให้เหมาะสมด้วยเพราะอาจ ท�ำให้เครื่องป้องกันกระแสรั่วลงดิน ท�ำงานผิดพลาดได้
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 1 จุดติดตั้งสายต่อหลักดินเมื่อติดตั้งเครื่องป้องกันกระแสรั่วลงดิน
การตรวจจับกระแสรัว่ ลงดินสามารถท�ำได้หลายวิธี ในรูปที่ 1 เป็นการติดตัง้ เครือ่ งป้องกันกระแสรัว่ ลงดินโดย การตรวจจับกระแสที่ไหลผ่านสายต่อฝากระหว่างบาร์ N กับบาร์ G กรณีนี้จำ� เป็นต้องต่อสายต่อหลักดินโดยต่อเข้า กับบาร์ G เพราะถ้าต่อกับบาร์ N ถ้าเกิดสายไฟฟ้าเส้นไฟรั่วหรือขาดลงดิน กระแสที่ไหลกลับทางดินเพื่อไปครบ วงจรที่สายนิวทรัลจะไม่ผ่าน CT ที่ท�ำหน้าที่ตรวจจับกระแสรั่วลงดิน ท�ำให้เครื่องป้องกันกระแสรั่วลงดินไม่สามารถ ตรวจจับการรัว่ ลักษณะนีไ้ ด้ แต่ถา้ เป็นกรณีอปุ กรณ์ไฟฟ้ารัว่ จะสามารถตรวจจับกระแสทีไ่ หลกลับผ่านทางสายดินได้
ข้อ 4.3.2 ระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่มีแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 1,000 โวลต์ ที่มีการต่อลงดินที่จุดใด ๆ จะต้อง เดินสายที่มีการต่อลงดินนั้นไปยังบริภัณฑ์ประธานทุกชุด และต้องต่อฝากเข้ากับสิ่งห่อหุ้มของบริภัณฑ์ประธาน สายดังกล่าวจะต้องเดินร่วมไปกับสายเส้นไฟด้วย
ระบบแรงดันไม่เกิน 1,000 โวลต์ ตามมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าฯ หมายถึงระบบแรงต�ำ่ สายเส้นที่มี การต่อลงดินซึ่งโดยทั่วไปคือสายนิวทรัลหรือสายศูนย์ เมื่อมีการต่อลงดินตามข้อก�ำหนด 4.1 แล้ว จะต้องเดินสาย เส้นที่มีการต่อลงดินนี้ไปที่บริภัณฑ์ประธานด้วย ถ้ามีบริภัณฑ์ประธานหลายชุดก็จะต้องเดินไปทุกชุด
รูปที่ 2 เส้นทางไหลของกระแสเมื่ออุปกรณ์ไฟฟ้ารั่ว มีนาคม - เมษายน 2555
11
จุดประสงค์ของการเดินสายเส้นที่มีการต่อลงดินไปที่บริภัณฑ์ประธานก็เพื่อให้เป็นเส้นทางไหลของกระแส ลัดวงจรลงดินที่อาจเกิดที่อุปกรณ์ไฟฟ้า เพราะถ้าไม่มีเส้นนี้ กระแสรั่วที่อุปกรณ์ไฟฟ้าจะไหลกลับหม้อแปลงไฟฟ้า โดยผ่านทางสายต่อลงดินและดินซึ่งจะมีความต้านทานสูง เครื่องป้องกันอาจไม่ท�ำงานหรือท�ำงานช้ากว่าก�ำหนดซึ่ง เป็นอันตราย สายเส้นที่มีการต่อลงดินนี้ต้องเดินร่วมไปกับสายเส้นไฟด้วยคือต้องเดินรวมอยู่ในท่อร้อยสายเดียวกัน ในราง เดินสายเดียวกัน หรือบนรางเคเบิลเดียวกัน เพื่อป้องกันการเกิดความร้อนจากกระแสเหนี่ยวน�ำและความปลอดภัย ในการบ�ำรุงรักษาด้วย
ข้อ 4.4 การต่อลงดินของวงจรที่มีบริภัณฑ์ประธานชุดเดียวจ่ายไฟให้อาคาร 2 หลังหรือ มากกว่า
ข้อ 4.4.1 แต่ละอาคารต้องมีหลักดินเพื่อต่อสายที่มีการต่อลงดินของวงจรและระบบไฟฟ้ากระแสสลับและ เครื่องห่อหุ้มของเครื่องปลดวงจรลงดิน
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 3 ที่แต่ละอาคารต้องมีหลักดินตามข้อ 4.4.1
ตามความหมายของข้อ 4.4.1 นีห้ มายถึงว่าสถานทีใ่ ช้ไฟมีบริภณ ั ฑ์ประธานอยูช่ ดุ เดียวทีอ่ าคารหลังแรก ดังนัน้ อาคารหลังที่ 2 จึงใช้ไฟจากสายป้อนหรือวงจรย่อยของอาคารหลังแรก จึงถือว่าเป็นแผงย่อยแผงหนึ่ง แต่เนื่องจาก อยู่คนละอาคารกัน แผงย่อยนี้จึงอาจถือเสมือนว่าเป็นบริภัณฑ์ประธานของอาคารหลังที่ 2 (ในมาตรฐานการติดตั้งฯ ไม่ถือว่าเป็นบริภัณฑ์ประธาน) การต่อลงดินจึงท�ำเหมือนกับบริภัณฑ์ประธานจึงไม่ต้องเดินสายดินไปด้วย ส�ำหรับ อาคารหลังแรกนั้นจ�ำเป็นต้องมีหลักดินอยู่แล้วเนื่องจากเป็นระบบไฟฟ้าที่ต่อลงดิน แต่ที่อาคารหลังที่ 2 ต้องท�ำ เพิ่มเติมขึ้น อย่างไรก็ตามวิธีการต่อลงดินตามข้อนี้มีข้อจ�ำกัดที่ควรพิจารณา ซึ่งไม่ได้เขียนไว้ในมาตรฐานฯ คือ (1) อาคารทั้ง 2 จะต้องไม่ต่อถึงกันทางไฟฟ้า เพราะถ้ามีการต่อถึงกันจะเหมือนกับว่ากราวด์บาร์ของอาคาร ทั้ง 2 ต่อถึงกันโดยไม่ตั้งใจเป็นผลให้มีสายเส้นที่มีการต่อลงดิน (หรือสายนิวทรัล) 2 เส้นต่อขนานหรือควบกัน กระแสในสายนิวทรัลจะแบ่งไหลไปทั้ง 2 เส้นทาง คือไหลในสายนิวทรัลและผ่านทางส่วนที่ต่อถึงกันทางไฟฟ้านี้ ซึ่งอาจเป็นอันตรายได้ เช่น จากประกายไฟจากจุดต่อหลวมหรือมีความต้านทานสูงเพราะไม่ได้ออกแบบไว้ส�ำหรับ การต่อทางไฟฟ้า เป็นต้น (2) หากอาคารหลังแรกมีการติดตั้งเครื่องป้องกันกระแสรั่วลงดิน เครื่องป้องกันฯ นี้อาจท�ำงานผิดพลาดได้ เนื่องจากเมื่อเกิดกระแสรั่วลงดินกระแสจะแบ่งไหลไปหลายทาง การตรวจจับจึงผิดพลาดเป็นผลให้ความสามารถ ในการป้องกันลดลง แต่เนื่องจากในมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าก�ำหนดให้บริภัณฑ์ประธานที่มีขนาดตั้งแต่ 1,000 แอมแปร์ขึ้นไปต้องติดตั้งเครื่องป้องกันกระแสรั่วลงดิน จึงมีข้อแนะน�ำว่า ถ้าบริภัณฑ์ประธานมีการติดตั้งเครื่อง ป้องกันกระแสรั่วลงดินแล้วควรหลีกเลี่ยงการใช้ระบบการต่อลงดินแบบนี้ถึงแม้ในมาตรฐานฯ จะไม่ได้ห้ามไว้ก็ตาม
12
ข้อ 4.4.2 อนุญาตให้ไม่ต้องท�ำหลักดินของแต่ละอาคารตามข้อ 4.4.1 ก็ได้ ถ้ามีสภาพตามข้อใดข้อหนึ่งต่อไปนี้ 4.4.2.1 ในอาคารมีวงจรย่อยชุดเดียวและไม่ได้จ่ายไฟให้แก่บริภัณฑ์ที่ต้องต่อลงดิน
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 4 ยกเว้นไม่ต้องมีหลักดินตามข้อ 4.4.2.1
การใช้ไฟฟ้าในอาคารหลังที่ 2 ซึง่ เป็นอาคารขนาดเล็ก ในอาคารไม่มอี ปุ กรณ์ไฟฟ้าทีต่ อ้ งต่อลงดิน ยกเว้นให้ไม่ ต้องมีหลักดินก็ได้ ส�ำหรับกล่องโลหะของเครื่องปลดวงจรจะต่อลงดินโดยต่อกับสายดินที่เดินไปกับสายวงจรย่อยนั้น กรณีกล่องเครื่องปลดวงจรของอาคารหลังที่ 2 เป็นอโลหะซึ่งไม่ต้องต่อลงดิน ก็ไม่ต้องเดินสายดินไปด้วย
4.4.2.2 มีการเดินสายดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้าร่วมกับตัวน�ำอื่นของวงจร เพื่อไปต่อส่วนที่ไม่เป็นทางเดินของ กระแสไฟฟ้าของบริภัณฑ์ไฟฟ้า ระบบท่อโลหะภายในและโครงสร้างของอาคารที่ต้องการลงดิน สายดินของบริภัณฑ์ ไฟฟ้านั้นจะต้องมีการต่อฝากลงดินที่อาคารอีกหลังหนึ่ง
รูปที่ 5 การต่อลงดินตามข้อ 4.4.2.2
การเดินสายดินไปด้วยพร้อมกับสายป้อนที่จ่ายไฟให้อาคารหลังที่ 2 เป็นวิธีที่ดีเนื่องจากจะไม่มีข้อจ�ำกัดเรื่อง การติดตั้งเครื่องป้องกันกระแสรั่วลงดินและการต่อถึงกันทางไฟฟ้าของอาคารทั้ง 2 ที่อาคารหลังที่ 2 ลักษณะนี้จึง เป็นเหมือนกับแผงย่อยของอาคารหลังแรก ถึงแม้ปัจจุบัน มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าฯ พ.ศ. 2545 ยกเว้นให้ไม่ต้องมีหลักดินที่อาคารหลังที่ 2 ก็ตาม แต่ในมาตรฐาน NEC ปัจจุบันก�ำหนดให้มีหลักดินและต่อสายดินลงหลักดินด้วย เป็นการเพิ่มความมั่นใจว่าสายดินจะ มีแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์จริง ๆ จึงเป็นเพียงข้อแนะน�ำว่าควรมีหลักดินที่อาคารหลังที่ 2 และต่อกราวด์บาร์ลงดินด้วย และการมีหลักดินนี้ก็ไม่ถือว่าขัดกับมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า พ.ศ. 2545 เพราะทางด้านไฟออกของบริภัณฑ์ ประธานสายดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้าสามารถต่อลงดินได้อีก มีนาคม - เมษายน 2555
13
ข้อ 4.6 การต่อลงดินส�ำหรับระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่มีตัวจ่ายแยกต่างหาก
ระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่มีตัวจ่ายแยกต่างหากต้องปฏิบัติตามข้อก�ำหนดดังต่อไปนี้ ข้อ 4.6.1 ต้องใช้สายต่อฝากลงดิน (ที่มีขนาดตามข้อ 4.15.6.3 ซึ่งก�ำหนดขนาดจากสายเส้นไฟของระบบที่ มีตัวจ่ายแยกต่างหาก) เชื่อมต่อสายดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้า (ของระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหาก) เข้ากับสายตัวน�ำที่มี การต่อลงดินของระบบไฟฟ้า การต่อฝากให้ทำ� ทีจ่ ดุ ใดก็ได้ระหว่างระบบทีม่ ตี วั จ่ายแยกต่างหากกับเครือ่ งป้องกันกระแส เกินตัวแรกเท่านั้น ข้อ 4.6.2 สายต่อหลักดินที่เชื่อมต่อหลักดินเข้ากับสายตัวน�ำที่มีการต่อลงดินของระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหาก ให้ใช้ขนาดตามข้อ 4.19 ซึ่งก�ำหนดขนาดจากสายเส้นไฟของระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหาก ข้อ 4.6.3 หลักดินต้องเป็นไปตามข้อ 2.4 และต้องอยู่ใกล้จุดต่อลงดินมากที่สุดเท่าที่จะท�ำได้
ส�ำหรับระบบที่มีการต่อลงดิน ระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหากจะต้องต่อระบบไฟฟ้าลงดินด้วยเช่นเดียวกับ หม้อแปลงไฟฟ้า สถานประกอบการที่มีการติดตั้งเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าอาจท�ำเป็นระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหากหรือไม่ก็ได้ ซึ่งวิธี การต่อลงดินจะต่างกันออกไป ระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหากจะต้องใช้ Transfer Switch เป็นชนิด 4-pole คือจะ ต้องตัดสายทั้ง 4 เส้นรวมทั้งสายนิวทรัลด้วย เพราะถ้านิวทรัลต่อถึงกันระบบนี้จะไม่ใช่ระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหาก การต่อลงดินก็จะต่างกันออกไป เมื่อมีการติดตั้งเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าจะแบ่งการต่อลงดินได้ 2 แบบ ตามรูปที่ 6 และ รูปที่ 7 ซึ่งจะต้องเลือกให้ถูกต้องด้วย
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 6 ระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหาก
14
ในรูปที่ 6 ไม่ได้แสดงสายวงจรเส้นไฟจึงมีเฉพาะสายนิวทรัลและสายดินเท่านั้น เป็นระบบที่มีตัวจ่ายแยก ต่างหาก การต่อลงดินของระบบไฟฟ้าของตัวจ่ายแยกต่างหากจะต่อลงหลักดินที่ติดตั้งอยู่ใกล้เครื่องก�ำเนิดไฟฟ้านั้น แต่ส�ำหรับเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าตามรูปที่ 7 เป็นระบบที่ใช้ Transfer Switch ชนิด 3-pole สายนิวทรัลมีการต่อถึงกัน ตลอดเวลา จึงไม่ถือว่าเป็นระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหาก ระบบไฟฟ้าจึงใช้หลักดินร่วมกันที่บริภัณฑ์ประธาน และห้าม ต่อลงดินทีเ่ ครือ่ งก�ำเนิดไฟฟ้าอีก เพราะจะเป็นการต่อลงดินของระบบไฟฟ้าเพิม่ อีกหลังจากบริภณ ั ฑ์ประธาน ซึง่ ขัดกับ ข้อ 4.3 ในมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าฯ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 7 ไม่ถือว่าเป็นระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหาก
ประวัติผู้เขียน นายลือชัย ทองนิล ผู้อ�ำนวยการไฟฟ้าเขตมีนบุรี การไฟฟ้านครหลวง ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท.
มีนาคม - เมษายน 2555
15
Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย นายมงคล วิสุทธิใจ
หลักปฏิบัติด้านการตรวจสอบและการทดสอบ
การติดตั้งระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย (ตอนที่ 2)
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ปั ญ หาการป้ อ งกั น อั ค คี ภั ย อาคารประการหนึ่ ง คือปัญหางานระบบวิศวกรรมความปลอดภัยจากอัคคีภัย โดยเฉพาะงานระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัยที่มักพบว่า ระบบไม่ท�ำงานในบางส่วน หรือทั้งระบบ หรือท�ำงาน ตรวจจับอัคคีภัยในระยะเริ่มต้นช้าจนไม่สามารถเตือนภัย ได้ทัน ทั้งนี้เพราะปัญหาการติดตั้งที่ไม่ได้มาตรฐาน และ ทีส่ ำ� คัญคือระบบขาดการบ�ำรุงรักษาตามมาตรฐานก�ำหนด
การเข้าปฏิบัติงานในพื้นที่เสี่ยงต่ออันตราย
พื้นที่เสี่ยงต่ออันตรายที่กล่าวถึงนี้ หมายถึงพื้นที่ เสี่ยงต่อการเกิดอันตรายกับผู้ที่ปฏิบัติงานในขณะปฏิบัติ การบ�ำรุงรักษาอุปกรณ์ บริภัณฑ์ และระบบ เช่น พื้นที่ ติดตั้งอุปกรณ์หรือบริภัณฑ์ที่อยู่ในระดับสูง พื้นที่คลัง สินค้า พื้นที่ท�ำการผลิต ตลอดจนพื้นที่เสี่ยงต่ออันตรายสูง เช่น พืน้ ทีม่ ไี ฟฟ้าแรงสูง ห้องปฏิบตั กิ าร พืน้ ทีต่ ดิ เชือ้ พืน้ ที่ มีการใช้สารกัมมันตรังสีหรือเครื่องก�ำเนิดรังสี เป็นต้น ทั้งนี้ไม่รวมถึงพื้นที่อันตรายจากวัตถุระเบิด เช่น อาคาร ที่ผลิต หรือใช้เก็บดินปืน ดินระเบิด กระสุนปืน พลุ หรือ สิ่งที่จัดอยู่ในประเภทเดียวกัน
หลักปฏิบัติ
การเข้าปฏิบัติงานบ�ำรุงรักษาอุปกรณ์ บริภัณฑ์ และระบบในพื้นที่เสี่ยงต่ออันตราย เพื่อให้การปฏิบัติงาน เป็นไปด้วยความรอบคอบมีความปลอดภัย และท�ำงาน เสร็จภายในเวลาที่ก�ำหนด ผู้เข้าปฏิบัติงานต้องศึกษาข้อ ก�ำหนดหรือกฎระเบียบด้านความปลอดภัยของพื้นที่นั้น และพึงยึดหลักการปฏิบัติดังต่อไปนี้
16
การเตรียมตัวก่อนเข้าปฏิบัติงาน 1. การแต่งกาย ผู้เข้าปฏิบัติงานในพื้นที่เสี่ยงต่ออันตรายต้อง สวมเครื่องแต่งกายที่รัดกุม หรือใส่ชุดหมีที่มีแถบสะท้อน แสงคาดด้านหน้าและด้านหลัง ไม่ปล่อยชายเสื้อ ไม่ผูก เนกไท สวมรองเท้าป้องกันการเตะ ชน หรือของหล่น ทับเท้า และพร้อมใช้งานถุงมือหนัง หมวกนิรภัย แว่นตา นิรภัย หน้ากากกรองฝุ่น หรือไอพิษ และที่ครอบหูหรือที่ อุดหู (Ear plugs) ขึ้นกับข้อก�ำหนดของแต่ละพื้นที่
2. การเตรียมอุปกรณ์ เครื่องมือ เครื่องใช้ และ ความพร้อมในการเข้าช่วยเหลือ ก. เครือ่ งมือ เครือ่ งใช้สำ� หรับการเข้าปฏิบตั งิ าน ในพืน้ ทีเ่ สีย่ งต่ออันตราย ต้องมีจำ� นวนไม่เกินความจ�ำเป็น ที่จะใช้งาน เป็นเครื่องมือ เครื่องใช้ที่ไม่ก่อให้เกิดประกาย ไฟ สามารถใช้งานในพื้นที่มีสนามแม่เหล็กได้ c และต้อง มีขนาดพอเหมาะที่สามารถถือ หรือพกพา หรือบรรจุอยู่ กับเข็มขัดเครื่องมือ หรือกระเป๋าที่คาด หรือรัดติดกับตัว ได้ ข. วัสดุ และอุปกรณ์ความปลอดภัยส� ำหรับ การท�ำงานในที่สูง ก1. การท�ำงานบนบันได ต้องมีผู้ช่วยจับ บันไดที่ด้านล่าง ก2. หากพื้ น ที่ ท� ำ งานบนที่ สู ง สามารถ นั่งท�ำงานได้ ต้องใช้เข็มขัดนิรภัยชนิดรัดเอวประกอบ การท�ำงาน
ก3. หากพื้ น ที่ ท� ำ งานบนที่ สู ง มี เ พี ย งที่ ยื น ก. ก�ำหนดระเบียบปฏิบัติตนในพื้นที่เสี่ยงภัย ต้องใช้เข็มขัดนิรภัยชนิดสวมขาประกอบการท�ำงาน ข. พิจารณาแผนการด�ำเนินงานและปรับปรุง ค. การใช้ ง านเครื่ อ งมื อ สื่ อ สารเพื่ อ ติ ด ต่ อ ตามความเหมาะสม ประสานงานระหว่างผู้ปฏิบัติงานในพื้นที่ จะต้องใช้คลื่น ค. ตั้งสมมติฐานการเกิดอุบัติเหตุ เพื่อก�ำหนด ความถี่ ที่ ไ ม่ ร บกวนการท� ำ งานของอุ ป กรณ์ บริ ภั ณ ฑ์ แผนการปฏิบัติการช่วยเหลือ หรือระบบที่ติดตั้งอยู่ในพื้นที่นั้น ง. ชุดปฐมพยาบาลและเจ้าหน้าที่พร้อมให้การ ป้ายเตือนพื้นที่เสี่ยงต่ออันตราย ช่วยเหลือบรรเทาการบาดเจ็บ ผู้เข้าปฏิบัติงานต้องสังเกตป้ายเตือนภัยต่าง ๆ ที่ ติดอยู่ด้านหน้าทางเข้าพื้นที่ และปฏิบัติตามข้อก�ำหนด 3. การเตรี ย มเอกสารส� ำ หรั บ พื้ น ที่ เ สี่ ย งต่ อ ระเบียบปฏิบัติตนหรือค�ำแนะน�ำจากผู้ประสานงาน และ อันตราย ประกอบด้วย ก�ำกับดูแลการปฏิบัติงานของพื้นที่นั้น ๆ อย่างเคร่งครัด ก. แบบแปลนพื้ น ที่ เ สี่ ย งต่ อ อั น ตรายที่ แ สดง ดังตัวอย่างต่อไปนี้ ผังบริเวณทางเข้า-ออก ต�ำแหน่งวางเครื่องจักร วัตถุ หรือสารอันตราย ป้ายเตือนให้ปฏิบตั ดิ ว้ ยความระมัดระวัง ข. แบบแปลนแสดงต� ำ แหน่ ง ติ ด ตั้ ง อุ ป กรณ์ เป็นพิเศษ หรือบริภัณฑ์ ที่จะเข้าท�ำการตรวจสอบหรือทดสอบนั้น ค. แผนการด�ำเนินงานในพืน้ ทีเ่ สีย่ งต่ออันตราย ป้ายเตือนพื้นที่มีไฟฟ้าแรงสูง ค1. ระบุขั้นตอนการท�ำงานและวิธีการปฏิบัติ ค2. ก�ำหนดเวลาเข้า-ออกพื้นที่ ระยะเวลา ด�ำเนินงานในพื้นที่ ป้ายเตือนวัตถุหรือพืน้ ทีม่ สี นามแม่เหล็ก ค3. ระบุตำ� แหน่งปฏิบัติงานในแต่ละช่วงเวลา ค4. รายการและจ�ำนวนเครื่องมือ เครื่องใช้ วัสดุอุปกรณ์ที่จะน�ำเข้าพื้นที่ ป้ายเตือนอุปกรณ์หรือพื้นที่ใช้งานแสง ค5. รายการและจ�ำนวนเครื่องมือ เครื่องใช้ เลเซอร์ วัสดุอุปกรณ์ที่จะน�ำออกจากพื้นที่ ง. รายชือ่ ผูเ้ ข้าปฏิบตั งิ านในพืน้ ที่ ผูป้ ระสานงาน ป้ายเตือนพื้นที่ควบคุมชีวภาพ นอกพื้นที่และผู้ควบคุมงาน จ. ใบอนุญาตเข้าท�ำงานในพื้นที่ตามเอกสาร ป้ายเตือนวัตถุหรือพื้นที่แผ่รังสีที่ไม่ก่อให้เกิด แผนด�ำเนินงาน และรายชื่อผู้เข้าปฏิบัติงานข้างต้น ลงนาม ไอออนในตัวกลาง (Non-ionizing radiation) อนุญาตโดยเจ้าของอาคารหรือตัวแทนเจ้าของอาคาร ระบุ เช่น คลื่นวิทยุ คลื่นไมโครเวฟ เป็นต้น ชื่อผู้ประสานงานและก�ำกับดูแลการปฏิบัติงานในพื้นที่ ฝ่ายอาคาร เมื่อเห็นชอบแผนการด�ำเนินงานดังกล่าวว่า ป้ายเตือนวัตถุหรือพื้นที่แผ่รังสี ปลอดภัย (แบบเก่า)
ร า ส า ้ ฟ ไฟ 4. การประชุมวางแผนก่อนเข้าปฏิบัติงาน ผู ้ เ ข้ า ปฏิ บั ติ ง านในพื้ น ที่ เ สี่ ย งต่ อ อั น ตราย เจ้าของอาคารหรือตัวแทนเจ้าของอาคาร และผูก้ ำ� กับดูแล การปฏิบัติงานในพื้นที่ฝ่ายอาคาร ต้องประชุมร่วมกันเพื่อ วางแผนการปฏิบัติงานร่วมกันในพื้นที่อย่างรัดกุม ดังนี้
ป้ายเตือนวัตถุหรือพื้นที่แผ่รังสี (แบบใหม่) ป้ายเตือนวัตถุมีพิษ หรือสารพิษ หรือ พื้นที่ปนเปื้อนสารพิษ มีนาคม - เมษายน 2555
17
การเข้าปฏิบัติงานในพื้นที่ ผูเ้ ข้าปฏิบตั งิ านต้องติดต่อประสานงานกับผูม้ หี น้าที่ ควบคุมดูแลพื้นที่นั้น ๆ ของอาคารทุกครั้ง ดังนี้ 1. กรณีพื้นที่มีเครื่องจักรกลท�ำงานอยู่ หากผู้ประสานงานและก�ำกับดูแลการปฏิบัติงาน ในพื้นที่ฝ่ายอาคารเห็นว่า การท�ำงานไม่ปลอดภัยในขณะ ที่เครื่องจักรกลก�ำลังท�ำงานอยู่ ต้องรอให้ปิดการท�ำงาน เครือ่ งจักรก่อนเริม่ ปฏิบตั งิ าน หรือกัน้ แยกส่วนพืน้ ทีป่ ฏิบตั ิ งานออกจากพื้นที่เครื่องจักรการผลิตที่ยังเปิดท�ำงานอยู่ ออกจากกันชั่วคราว จึงจะเข้าปฏิบัติงานในพื้นที่นั้นได้ 2. กรณีพื้นที่มีการปนเปื้อน สารมีพิษ หรือชีวภาพ ผู้เข้าปฏิบัติงานในพื้นที่ต้องสวมชุดท�ำงานที่พื้นที่ นั้นก�ำหนด ท�ำความสะอาดร่างกายตามวิธีที่พื้นที่นั้น ก�ำหนดก่อนและหลังเข้าปฏิบัติงาน
และก�ำกับดูแลการปฏิบัติงานในพื้นที่อย่างเคร่งครัด ต้อง หยุดการปฏิบตั งิ านและออกนอกพืน้ ทีท่ นั ที หากเจ้าหน้าที่ เห็นว่าพื้นที่ไม่ปลอดภัยในขณะนั้น ข. ผู ้ เ ข้ า ปฏิ บั ติ ง านในพื้ น ที่ ต ้ อ งติ ด เครื่ อ งวั ด รังสีประจ�ำบุคคลแสดงปริมาณรังสีที่ได้รับในช่วงเวลาที่ ปฏิบตั งิ าน และต้องไม่กลับเข้าท�ำงานในพืน้ ทีอ่ กี เมือ่ ได้รบั ปริมาณรังสีถึงพิกัดก�ำหนด (Dose limit) จนกว่าจะเลย ระยะพักเพื่อความปลอดภัยแล้ว ค. การก�ำหนดปริมาณรังสีส�ำหรับผู้ปฏิบัติงาน เป็นรายบุคคล ระดั บ ปริ ม าณรั ง สี ที่ อ ยู ่ ใ นเกณฑ์ ป ลอดภั ย ส� ำ หรั บ ผู ้ ป ระกอบอาชี พ ทางรั ง สี (Occupational exposures) และส� ำ หรั บ ประชาชนทั่ ว ไป (Public exposures) (ยกเว้นการได้รับรังสีจากการตรวจรักษา ทางการแพทย์ (Medical exposures)) แสดงในตาราง ระดับปริมาณรังสีฯ ดังนี้
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
3. กรณีพื้นที่มีการแผ่รังสี ก. ผู้เข้าปฏิบัติงานในพื้นที่ต้องปฏิบัติตามค�ำ แนะน�ำของเจ้าหน้าทีค่ วามปลอดภัยทางรังสีผปู้ ระสานงาน
ตารางระดับปริมาณรังสีที่ยอมให้รับได้จากการปฏิบัติงาน
ระดับปริมาณรังสี
ส�ำหรับผู้ปฏิบัติงานทางรังสี
ปริมาณรังสียังผล (Effective dose) ภายในระยะเวลาหนึ่งปี
ปริมาณรังสีเฉลี่ยในช่วง 5 ปี ต่อเนื่องไม่เกิน 20 mSv และ ไม่เกิน 50 mSv ในหนึ่งปี
150 mSv
500 mSv
ส�ำหรับผู้ปฏิบัติงานชั่วคราว
6 mSv
50 mSv
150 mSv
ประชาชนทั่วไป
ปริมาณรังสีเฉลี่ยในช่วง 5 ปี ไม่ เกิน 1 mSv และไม่เกิน 5 mSv ในหนึ่งปี
15 mSv
50 mSv
-
-
ผู้ที่ดูแลผู้ป่วยในช่วงที่ผู้ป่วยเข้า ไม่เกิน 5 mSv มารับการตรวจรักษา
18
ปริมาณรังสีสมมูล (equivalent dose) ในช่วงระยะเวลาหนึ่งปี เลนส์แก้วตา บริเวณผิวหนังภายนอก
4. การจัดท�ำแผนงานและขั้นตอนการปฏิบัติ งานในพื้นที่ที่มีการแผ่รังสี ต้องพิจารณารายละเอียด ในประเด็นความปลอดภัยทางรังสีแต่ละด้าน ร่วมกับ เจ้าหน้าที่ความปลอดภัยทางรังสี (Radiation safety officer) ของแต่ละสถานประกอบการ เพือ่ ก�ำหนดขัน้ ตอน และวิธีการท�ำงานที่ปลอดภัยและเหมาะสมที่สุดตามหลัก ALARA (as low as reasonably achievable) โดยจะ ต้องมีการพิจารณาในหัวข้อต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ ง1. ชนิดของรังสีและความแรงรังสี ง2. ความแรงรังสีในต�ำแหน่งที่ผู้ปฏิบัติงาน ท�ำงาน ง3. วิธีการและขั้นตอนในการปฏิบัติงาน ง4. ระยะเวลาในการปฏิบัติงานในบริเวณ รังสี ง5. ผลค�ำนวณปริมาณรังสีที่ผู้ปฏิบัติงานจะ ได้รับในระหว่างการปฏิบัติงาน ง6. ชนิดของเครือ่ งวัดรังสี และเครือ่ งบันทึก การได้รับรังสีส่วนบุคคลส�ำหรับผู้ปฏิบัติงาน (Personal dosimeter) ง7. ชนิดและปริมาณของความเปรอะเปื้อน ทางรังสีที่อาจมีในพื้นที่ปฏิบัติงาน
ง8. อุปกรณ์ป้องกันอันตรายส่วนบุคคลที่ จ�ำเป็นส�ำหรับการปฏิบัติงาน ง9. วั ส ดุ อุ ป กรณ์ และวิ ธี ก ารช� ำ ระ ความเปรอะเปื้อนทางรังสี ส�ำหรับผู้ปฏิบัติงาน รวมทั้ง เครื่องมือ เครื่องใช้ของผู้ปฏิบัติงานที่นำ� เข้าไปใช้ในสถาน ปฏิบัติการทางรังสีและน�ำกลับออกมา เอกสารอ้างอิง ประมวลหลักปฏิบัติวิชาชีพ ด้านการตรวจสอบ และการ ทดสอบการติดตั้งระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย สภาวิศวกร พ.ศ. 2553 ประวัติผู้เขียน
ร า ส า ้ ฟ ไฟ นายมงคล วิสุทธิใจ • ประธานกรรมการ ร่างมาตรฐานระบบ แจ้งเหตุเพลิงไหม้ วสท. • ประธานกรรมการร่างประมวลหลัก ปฏิบัติวิชาชีพด้านการตรวจสอบ และการทดสอบระบบสัญญาณเตือน อัคคีภัย สภาวิศวกร • ประธานผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบความปลอดภัยด้านอัคคีภัย อาคารผู้โดยสารสนามบินสุวรรณภูมิ
มีนาคม - เมษายน 2555
19
Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย รศ.ธนบูรณ์ ศศิภานุเดช อีเมล : amornporn@hotmail.com
การติดตั้งระบบไฟฟ้าในสระว่ายน�้ำและอ่างน�้ำพุ (ตอนที่ 3)
การต่อลงดินและการต่อลงดินของบริภัณฑ์ 2.8 การต่อลงดิน บริภัณฑ์ต่อไปนี้ต้องต่อลงดิน 1. โคมไฟใต้น�้ำ 2. บริภณ ั ฑ์ไฟฟ้าทีต่ ดิ ตัง้ ในระยะ 1.50 เมตร จากผนังสระด้านใน 3. บริภัณฑ์ไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับระบบหมุนเวียนน�ำ้ ในสระ 4. กล่องต่อสาย 5. เครื่องห่อหุ้มของหม้อแปลง 6. เครื่องป้องกันไฟรั่วลงดิน 7. แผงย่อยที่ไม่ใช่ส่วนของบริภัณฑ์ประธาน และจ่ายไฟให้แก่ บริภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับสระ ส�ำหรับการต่อลงดินของโลหะส่วนที่ติดตั้งถาวรให้กับสระว่ายน�้ำ ดังกล่าวดังรูปที่ 2.20
2.9 สายดินของบริภณ ั ฑ์ชนิดต่อ ด้วยสายพร้อมเต้าเสียบ บริ ภั ณ ฑ์ ช นิ ด ยึ ด ติ ด แน่ น หรือชนิดติดตั้งถาวร อีกทั้งโคมไฟฟ้า ใต้น�้ำ อนุญาตให้ต่อด้วยสายอ่อนและ เต้าเสียบทั้งนี้เพื่อให้สามารถถอดออก ได้เมื่อท�ำการบ�ำรุงรักษาหรือซ่อมแซม ดังต่อไปนี้ ก. ส� ำ หรั บ สระให้ ต ่ อ ด้ ว ย สายอ่อนยาวไม่เกิน 0.90 เมตร ข. ส า ย อ ่ อ น จ ะ ต ้ อ ง มี สายดินของบริภณ ั ฑ์ ด้วยตัวน�ำทองแดง ขนาดไม่เล็กกว่า 4 mm2 โดยเชื่อมต่อ กับเต้าเสียบชนิดมีสายดิน ค. ส่วนที่เป็นโลหะ สายต่อ ลงดินของบริภัณฑ์จะต้องต่อประสาน เข้ า กั บ ชิ้ น ส่ ว นโลหะที่ อ ยู ่ กั บ ชิ้ น ส่ ว น โลหะที่เคลื่อนย้ายได้
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.20 การต่อลงดินของโลหะส่วนที่ติดตั้งถาวรให้กับสระว่ายน�้ำ
20
2.10 วงจรย่อยและวิธกี ารต่อลงดิน วิธีการเดินสายวงจรย่ อย และการต่อลงดิน วงจรย่อยเป็นแหล่ง จ่ายไฟฟ้าที่จ่ายไฟไปยังสิ่งห่อหุ้มและ กล่องต่อสาย แล้วจ่ายไฟให้ไปยังโคม ไฟฟ้าผนังกันน�ำ้ แบบเปียก, โคมไฟฟ้า ผนั ง กั น น�้ ำ แบบแห้ ง , โคมไฟฝั ง กั น น�้ ำ ไม่ มี เ ปลื อ กหุ ้ ม โลหะ วงจรย่ อ ย เป็นสายทองแดงเดินในท่อโลหะหนา ท่อโลหะหนาปานกลาง หรือท่ออโลหะ หนา การด�ำเนินการต่อไปนี้ใช้ส�ำหรับ การเดินสายและการต่อลงดินของโคม ไฟใต้น�้ำ กล่องต่อสาย เครื่องห่อหุ้ม ที่เป็นโลหะ แผงย่อย รวมทั้งเครื่อง ห่อหุ้มและบริภัณฑ์อื่น
2.10.1 โคมไฟฟ้าใช้ในสระว่ายน�้ำและบริภัณฑ์อื่น (1) โคมไฟฟ้าผนังกันน�้ำแบบเปียก, โคมไฟฟ้าผนังกันน�้ำแบบแห้ง, โคมไฟฟ้าฝังกันน�้ำไม่มี เปลือกหุ้มโลหะ จะต้องต่อกับตัวน�ำทองแดงต่อลงดินของบริภัณฑ์ ขนาดสายดินตามตารางที่ 2.1 แต่ต้องไม่เล็กกว่า 4.0 mm2 และต้องเป็นสายหุ้มฉนวนเดินรวมไปกับสายไฟภายในท่อโลหะหนา ท่อโลหะหนาปานกลาง หรือท่ออโลหะ หนา ดังรูปที่ 2.21 ตารางที่ 2.1 ขนาดตัวน�ำต่อลงดินของบริภัณฑ์ พิกัดหรือขนาดปรับตั้งของ เครื่องป้องกันกระแสเกิน (A)
ขนาดต�่ำสุดของสายดิน ของบริภัณฑ์ไฟฟ้า (ตัวน�ำทองแดง mm2)
16-40 70 100 200
4 6 10 16
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.21 สายดินของโคมไฟใต้น�้ำขนาดไม่เล็กกว่า 4 mm2 ต่อมาจากแผงวงจรย่อย
ข้อยกเว้นที่ 1 อนุญาตให้ใช้ท่อโลหะบางได้ ถ้าติดตั้งภายในอาคาร ข้อยกเว้นที่ 2 ตัวน�ำต่อลงดินของบริภณ ั ฑ์ระหว่างกล่องต่อสายของขดลวดทุตยิ ภูมขิ องหม้อแปลง และกล่องต่อสาย ต้องก�ำหนดขนาดพิกัดตามขนาดของเครื่องป้องกันกระแสเกินของวงจรนี้ ดังรูปที่ 2.22
รูปที่ 2.22 ก�ำหนดขนาดสายดินของบริภัณฑ์ตามขนาดพิกัดของเครื่องป้องกันกระแสเกิน
(2) กล่องต่อสาย เครื่องห่อหุ้มของหม้อแปลง หรือเครื่องห่อหุ้มอื่นในวงจร ที่จ่ายไฟแก่โคม ไฟฟ้าฝังผนังกันน�้ำแบบเปียก, โคมไฟฟ้าฝังผนังกันน�้ำแบบแห้ง หรือโคมไฟฟ้าฝังกันน�ำ้ ไม่มีเปลือกหุ้มโลหะ ต้องต่อลง ดินโดยต่อเข้ากับขั้วสายดิน (Ground Bus) ของแผงย่อยโดยตรง ห้ามมีการตัดต่อ ข้อยกเว้นที่ 1 กรณีที่โคมไฟใต้นำ�้ มากกว่า 1 ชุด รับไฟฟ้าจากวงจรย่อยเดียวกัน ตัวน�ำต่อลง ดินของบริภณ ั ฑ์ทตี่ ดิ ตัง้ ระหว่างกล่องต่อสาย เครือ่ งห่อหุม้ ของหม้อแปลง หรือเครือ่ งห่อหุม้ อืน่ ในวงจรจ่ายไฟให้แก่โคม ไฟฟ้าฝังผนังกันน�้ำแบบเปียก, โคมไฟฟ้าฝังผนังกันน�้ำแบบแห้ง หรือโคมไฟฟ้าฝังกันน�ำ้ ไม่มีเปลือกหุ้มโลหะ อนุญาตให้ ต่อปลายสายที่ขั้วต่อสายดินได้ ดังรูปที่ 2.23 มีนาคม - เมษายน 2555
21
รูปที่ 2.23 ตัวน�ำสายดินของบริภัณฑ์ อนุญาตให้ต่อปลายสายที่ขั้วต่อสายดินได้
ข้อยกเว้นที่ 2 กรณีที่โคมไฟใต้น�้ำต่อใช้ไฟฟ้าจากหม้อแปลงเครื่องป้องกันกระแสรั่วลงดินหรือ สวิตช์นาฬิกา ซึ่งอยู่ระหว่างแผงวงจรย่อยกับกล่องต่อสาย ซึ่งท่อที่เดินเข้าโคมไฟใต้น�้ำโดยตรง ตัวน�ำต่อลงดินของ บริภัณฑ์ อนุญาตให้ต่อสายลงดินเครื่องห่อหุ้มของหม้อแปลง เครื่องป้องกันไฟรั่ว และสวิตช์นาฬิกาได้ ดังรูปที่ 2.24
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.24 อนุญาตให้ต่อสายลงดินที่เครื่องห่อหุ้มของหม้อแปลงได้
(3) บริภัณฑ์ไฟฟ้าต่อลงดินชนิดสายอ่อน เช่น โคมไฟฟ้าฝังกันน�ำ้ แบบเปียก, โคมไฟฟ้าฝังกัน น�ำ้ ไม่มเี ปลือกหุม้ โลหะ โคมไฟใต้นำ�้ ดังกล่าวต่อรับไฟด้วยสายอ่อน ส่วนโลหะทีไ่ ม่นำ� กระแสต้องต่อลงดิน โดยใช้ตวั น�ำ ต่อลงดินของบริภัณฑ์ เป็นสายทองแดงหุ้มฉนวนซึ่งเป็นสายหนึ่งในสายอ่อนหรือเคเบิลอ่อนนั้น ตัวน�ำต่อลงดินต้องต่อ เข้ากับขั้วต่อสายดินในกล่องต่อสายที่จ่ายไฟ หรือเครื่องห่อหุ้มของหม้อแปลงหรือเครื่องห่อหุ้มอื่น ตัวน�ำต่อลงดินของ บริภัณฑ์ต้องไม่เล็กกว่าตัวน�ำที่จ่ายไฟ และไม่เล็กกว่า 1.5 mm2 ดังรูปที่ 2.25 และรูปที่ 2.26 การจัดเก็บสายอ่อน
รูปที่ 2.25 โคมไฟใต้นำ�้ ต่อรับไฟด้วยสายอ่อน ตัวน�ำต่อลงดินของบริภัณฑ์ ต้องไม่เล็กกว่าตัวน�ำที่จ่ายไฟ และไม่เล็กกว่า 1. 5 mm2
22
(ก) ปลายสายอ่อนยาวม้วนเก็บเพื่อยกขึ้นเมื่อต้องการบ�ำรุงรักษา
(ข) โคมไฟฟ้าฝังผนังกันน�้ำแบบเปียกเข้ากับติดตั้ง เปลือกหุ้มโคมแล้ว รูปที่ 2.26 การม้วนจัดเก็บสายอ่อน
2.10.2 มอเตอร์ (1) การเดินสายส�ำหรับมอเตอร์สระว่ายน�ำ้ สายไฟเดินในท่อโลหะหนา ท่อโลหะหนาปานกลาง หรือท่ออโลหะหนา ทั้งนี้ต้องเดินสายดินของบริภัณฑ์ (มอเตอร์ปั๊ม) รวมอยู่ในท่อเดียวกัน ขนาดสายดินของบริภัณฑ์ ต้องมีขนาดไม่เล็กกว่า 4 mm2 ดังรูปที่ 2.27 ข้อยกเว้นที่ 1 อนุญาตให้ใช้ท่อโลหะบางป้องกันสายไฟได้ถ้าติดตั้งภายในอาคาร ข้อยกเว้นที่ 2 อนุญาตให้ใช้ท่อโลหะอ่อนหรือท่ออโลหะอ่อนกันของเหลวเดินสายไปยังมอเตอร์
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.27 เดินสายดินมอเตอร์ปั๊ม สายดินต้องมีขนาดไม่เล็กกว่า 4 mm2
มีนาคม - เมษายน 2555
23
บริภัณฑ์ อนุญาตให้ต่อสายลงดินเครื่องห่อหุ้มของหม้อแปลง เครื่องป้องกันไฟรั่ว และสวิตช์นาฬิกาได้ ดังรูปที่ 2.24
(2) การต่อด้วยสายอ่อนพร้อมเต้าเสียบ อนุญาตให้ใช้สายอ่อนยาวไม่เกิน 0.90 เมตร สายอ่อน จะต้องมีสายดินของบริภัณฑ์ตัวน�ำทองแดงขนาดไม่เล็กกว่า 4 mm2 โดยเชื่อมต่อกับเต้าเสียบชนิดมีสายดิน (3) ปั๊มน�้ำชนิดฉนวน 2 ชั้น สายอ่อนและเต้าเสียบของปั๊มน�ำ้ ชนิดฉนวน 2 ชั้น จะต้องเป็นชนิด ที่มีเครื่องหมายรับรอง ทั้งนี้ส่วนที่เป็นโลหะที่อยู่ภายในปั๊มน�ำ้ ชนิดฉนวน 2 ชั้น ต้องต่อลงดิน อย่างไรก็ตาม ไม่จำ� เป็น ต้องประสานเข้ากับตะแกรงโลหะ (4) เครื่องป้องกันกระแสไฟรั่วลงดิน แหล่งจ่ายไฟที่จ่ายให้กับมอเตอร์ปั๊ม แรงดันไม่เกิน 240 V ขนาดอุปกรณ์ป้องกัน 15 A หรือ 20 A ต้องติดตั้งเครื่องป้องกันกระแสไฟรั่วลงดิน 2.11 สายป้อนและแผงย่อย สายป้อน ท�ำหน้าทีจ่ า่ ยไฟฟ้าให้กบั แผงย่อย ทัง้ นีแ้ ผงย่อยจะท�ำหน้าทีจ่ า่ ยไฟฟ้าให้กบั วงจรย่อยของอุปกรณ์ ไฟฟ้าสระว่ายน�้ำ 2.11.1 การเดินสายป้อนเป็นสายทองแดงเดินในท่อโลหะหนา ท่อโลหะหนาปานกลาง หรื อท่ อ อโลหะหนา ข้อยกเว้นที่ 1 ตัวน�ำต่อลงดินของบริภณ ั ฑ์ระหว่างแผงย่อยทีม่ อี ยูแ่ ล้ว แต่อยูห่ า่ งจากตูเ้ มนสวิตช์ บอร์ด อนุญาตให้เดินสายเคเบิลร้อยในท่อโลหะอ่อน ส่วนสายเคเบิลต้องเป็นชนิดที่มีตัวน�ำสายดินของบริภัณฑ์รวมอยู่ ภายในสายเคเบิล ข้อยกเว้นที่ 2 อนุญาตให้ใช้ท่อโลหะบางป้องกันสายไฟได้ถ้าติดตั้งภายในอาคาร 2.11.2 การต่อลงดินสายป้อน เป็นสายตัวน�ำต่อลงดินของบริภัณฑ์ที่เดินไปพร้อมกับตัวน�ำสายป้อนต่อ ระหว่างขั้วต่อสายดินของแผงย่อยที่อยู่ห่างออกไป แล้วต่อไปยังขั้วต่อลงดินที่ตู้สวิตช์บอร์ด ทั้งนี้ขนาดต้องเป็นไปตาม ตารางที่ 2.1 และต้องมีขนาดไม่เล็กกว่า 4 mm2 ดังรูปที่ 2.28, รูปที่ 2.29 และรูปที่ 2.30
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.28 การต่อลงดินสายป้อน แยกออกนอกอาคารหลัก
24
รูปที่ 2.29 การต่อลงดินสายป้อนและวงจรย่อย
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.30 วิธีการเดินสายและสายดิน ส�ำหรับสายป้อน แผงย่อย ที่จ่ายไฟให้สระว่ายน�้ำ
2.12 การท�ำความร้อนให้กับบริเวณชานขอบสระ ชานขอบสระรวมทั้งสระที่มีหลังคาคลุม เมื่อต้องการใช้เครื่องท�ำความร้อนเพื่อความอบอุ่นในระยะ 6 เมตรจากผนังสระด้านใน ดังรูปที่ 2.31 หรือตามรายละเอียดดังต่อไปนี้ 2.12.1 เครื่องท�ำความร้อนต้องยึดอย่างมั่นคงติดกับโครงสร้าง และต้องเป็นแบบปิดมิดชิดหรือแบบมี การกั้น ห้ามติดตั้งเครื่องท�ำความร้อนไว้เหนือสระหรือเหนือพื้นที่ในระยะ 1.50 เมตร ตามแนวนอนจากขอบสระ ด้านใน 2.12.2 เครื่องท�ำความร้อนแบบลวดแผ่รังสีติดตั้งถาวรต้องเป็นชนิดมีการกั้นและยึดแน่นด้วยอุปกรณ์ ติดตั้งที่เหมาะสม ห้ามติดตั้งเครื่องท�ำความร้อนเหนือสระหรือเหนือพื้นที่ในระยะ 1.5 เมตร ตามแนวนอนจากผนัง สระด้านใน และต้องติดตั้งสูงจากชานขอบสระไม่น้อยกว่า 3.60 เมตร มีนาคม - เมษายน 2555
25
รูปที่ 2.31 การท�ำความร้อนให้กับบริเวณชานขอบสระ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
เอกสารอ้างอิง 1. มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า ส�ำหรับประเทศไทย วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย พ.ศ. 2545 (ปรับปรุง พ.ศ. 2551) 2. NEC, National Electrical Code Handbook, National Fire Protection Association, Quincy Massachusetts : 2011 3. CharlesM. Trout, Electrical Installation and Inspection, Delmar, a Division of Thomson Learning, Inc : 2002 4. UL. Marking Guide Swimming Pool Equipment Spas Fountains and Hydro massage Bathtubs, Underwriter Laboratory : 2008 5. NEC Code Article 680. Swimming pools, Spas, Hot Tubs, Fountains and Similar Installations , www. NEC Code.com Free FDF Download
(ติดตามต่อฉบับหน้า)
ประวัติผู้เขียน รศ.ธนบูรณ์ ศศิภานุเดช มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี วุฒิวิศวกร แขนงไฟฟ้าก�ำลัง (วฟก.457) กรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. 2554-2556
26
Power Engineering & Power Electronics ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์กำ� ลัง ผศ.ถาวร อมตกิตติ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม
แรงดันตก
ร า ส า ้ ฟ ไฟ บทน�ำ
แรงดันตกในสายไฟฟ้าที่มีความยาวมากหรือจาก การท�ำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้าจะส่งผลกระทบต่อการใช้งาน ซึ่ ง หากแก้ ป ั ญ หาแรงดั น ตกดั ง กล่ า วได้ ย ่ อ มท� ำ ให้ ประสิทธิภาพและคุณภาพของระบบไฟฟ้าสูงมากขึ้น จุดประสงค์หลักของมาตรฐานทางไฟฟ้าคือ ช่วยให้ เกิ ด ความปลอดภั ย ต่ อ คนและทรั พ ย์ สิ น จากอั น ตราย ทางไฟฟ้า ซึ่งแม้ว่าแรงดันตก (Voltage drop - VD) จะไม่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยโดยตรง แต่ก็ส่งผลให้ ความสามารถในการท�ำงานของโหลดเปลี่ยนไป การเตรี ย มการแก้ ป ั ญ หาแรงดั น ตกขั้ น ต้ น คื อ ในการท�ำขนาดสายวงจรไฟฟ้าควรพิจารณาถึงแรงดันตก
เพือ่ ให้สายไฟฟ้าใหญ่เพียงพอต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ดังนัน้ ในการติดตัง้ อุปกรณ์จะต้องท�ำตามคูม่ อื ของอุปกรณ์ และให้อุปกรณ์ไฟฟ้าท�ำงานได้ภายในพิกัดแรงดันไฟฟ้า ที่ระบุหรือแรงดันไฟฟ้าท�ำงาน (Operating voltage) จากผู้ผลิตตามรูปที่ 1
การเกิดแรงดันตกในสายวงจรท�ำให้แรงดันไฟฟ้า ท� ำ งานที่ อุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า มี ค ่ า ต�่ ำ กว่ า แรงดั น ไฟฟ้ า จาก แหล่งจ่ายไฟฟ้า การท�ำงานทีแ่ รงดันไฟฟ้าต�ำ่ กว่าพิกดั โหลด เหนีย่ วน�ำ เช่น มอเตอร์ จะเกิดความร้อนสูงเกิน ส่วนแรงดัน ไฟฟ้าต�ำ่ เกินในอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ไว เช่น คอมพิวเตอร์ จะท�ำให้การท�ำงานหยุดชะงักหรือค้างได้ นอกจากนั้น การท�ำงานที่แรงดันไฟฟ้าต�่ำเกินในโหลดรีซิสทีฟ เช่น เครือ่ งท�ำความร้อนและหลอดไส้ จะได้กำ� ลังด้านออกต�ำ่ กว่า ที่คาดไว้
ข้อแนะน�ำเกี่ยวกับแรงดันตก
ข้อแนะน�ำในการพิจารณาให้สายไฟฟ้าไม่มีแรงดัน ตกเกินพิกดั เพือ่ ให้อปุ กรณ์ใช้งานได้เต็มประสิทธิภาพ คือ 1. วงจรย่อย ควรท�ำขนาดสายวงจรย่อยไม่ให้แรงดัน ตกเกิน 3% และแรงดันตกของวงจรย่อยรวมกับสายป้อน รูปที่ 1 แรงดันไฟฟ้าที่ต�่ำเกินจะท�ำให้อุปกรณ์ชะงักหรือค้างได้ ไม่ควรเกิน 5% ของแหล่งก�ำเนิดไฟฟ้าตามรูปที่ 2
มีนาคม - เมษายน 2555
27
กล่าวได้ว่าแรงดันตกในวงจรย่อยต้องไม่เกิน 3% และแรงดันตกในสายป้อนต้องไม่เกิน 3% ซึ่งเมื่อรวมกัน แล้วแรงดันตกในวงจรย่อยรวมกับสายป้อนต้องไม่เกิน 5% ตามรูปที่ 4
รูปที่ 2 ขนาดสายวงจรป้องกันแรงดันตก
2. สายป้อน ขนาดสายไฟฟ้าของสายป้อนไม่ควรให้ แรงดันตกเกิน 3% และแรงดันตกของวงจรย่อยรวมกับ สายป้อนไม่ควรเกิน 5% ของแหล่งก�ำเนิดไฟฟ้า เช่น แรงดัน ไฟฟ้าท�ำงานต�่ำสุดของโหลดที่ต่อกับแหล่งก�ำเนิด 220V ตามรูปที่ 3 ไม่ควรต�่ำกว่า 209V ซึ่งแรงดันตกสูงสุดของ รูปที่ 4 การพิจารณาแรงดันตกของสาย สายป้อนรวมกับวงจรย่อย 5% คือ 220V x 5% = 11V นัน่ คือแรงดันไฟฟ้าท�ำงานต�ำ่ สุดทีโ่ หลดจะเป็น 220V - 11V นอกจากนีย้ งั มีขอ้ แนะน�ำให้เพิม่ ขนาดสายวงจรเพือ่ = 209V ไม่ให้เกิดแรงดันตก โดยแยกเป็น 3 กลุ่ม ดังนี้ 1. สายดิน กรณีที่เพิ่มขนาดสายวงจรให้สอดคล้อง กับแรงดันตก จะต้องเพิ่มขนาดสายดินของอุปกรณ์ด้วย 2. สตู ดิ โ อภาพยนตร์ แ ละโทรทั ศ น์ สายวงจร ย่ อ ยเพื่ อ ลดสั ญ ญาณรบกวนกระบวนการผลิ ต หรื อ อิเล็กทรอนิกส์ไวส�ำหรับสตูดิโอภาพยนตร์และโทรทัศน์ แรงดันตกจะต้องไม่เกิน 1.5% และแรงดันตกของสายป้อน รวมกับสายวงจรย่อยจะต้องไม่เกิน 2.5% รวมทัง้ พิจารณา ถึงการเพิ่มขนาดสายดินอีกด้วย 3. ปัม๊ ดับเพลิง แรงดันไฟฟ้าท�ำงานทีข่ วั้ ต่อสายของ ตัวควบคุมปั๊มดับเพลิงจะต้องไม่น้อยกว่า 15% ของพิกัด แรงดันไฟฟ้าของตัวควบคุมขณะมอเตอร์เริม่ เดิน (กระแส ขณะยึดโรเตอร์) และแรงดันไฟฟ้าท�ำงานที่ขั้วต่อสายของ มอเตอร์ปม๊ั ดับเพลิงจะต้องไม่นอ้ ยกว่า 5% ของพิกดั แรงดัน รูปที่ 3 ตัวอย่างการค�ำนวณแรงดันไฟฟ้าตก ไฟฟ้าของมอเตอร์เมื่อท�ำงานที่ 115% ของพิกัดกระแส โหลดเต็มของมอเตอร์ 3. ขนาดกระแสของสายไฟฟ้า ขนาดกระแสทีร่ ะบุ ไว้ในตารางสายทั่วไปยังไม่รวมถึงแรงดันตก การค�ำนวณแรงดันตก 4. คอนเวอร์ เ ตอร์ จากแหล่ ง จ่ า ยไฟฟ้ า ไปยั ง แรงดั น ตกเป็ น ปรากฏการณ์ ที่ เ กิ ด ขึ้ น เมื่ อ คอนเวอร์เตอร์ไม่ควรมีแรงดันตกเกิน พลังงานไฟฟ้าไหลผ่านสายตัวน�ำไฟฟ้า ซึ่งสายตัวน�ำมี
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
28
ทั้งนี้ระบบไฟฟ้าที่เป็นระบบ 1 เฟสและ 3 เฟส ความต้ า นทานอยู ่ ใ นตั ว เสมื อ นเป็ น โหลดตั ว หนึ่ ง ที่ ต ่ อ อนุกรมกับโหลดจริง ท�ำให้แรงดันตกคร่อมโหลดจริง จะเป็นดังนี้ ต�ำ่ กว่าแรงดันทีจ่ า่ ยจากแหล่งจ่ายไฟฟ้า โดยเขียนเป็นวงจร ระบบไฟฟ้า 1 เฟส สมมูลได้ดังรูปที่ 5 ระบบไฟฟ้า 3 เฟส ค่าตัวประกอบก�ำลังของโหลด (cosθ) อาจจะมีค่า ไม่คงที่ตามการเปลี่ยนแปลงในการใช้งาน เช่น มอเตอร์ บางครั้งไม่มีข้อมูลของตัวประกอบก�ำลังของโหลดจาก ผู้ผลิตอุปกรณ์ก็อาจจะต้องก�ำหนดเองซึ่งนิยมใช้ คือ 0.8 รูปที่ 5 การพิจารณาค่าแรงดันตก lagging แรงดันตกของสายวงจรหาได้โดยคูณกระแสไฟฟ้า ค่า R และ XL ของสายไฟฟ้าตาม มอก. 11-2531 ของวงจรด้วยอิมพีแดนซ์ของสายวงจรจากรูปที่ 5 ได้ดังนี้ (ตารางที่ 4) จะใช้ค่าในตารางที่ 1 ส่วนกรณีของบัสเวย์ จะใช้ค่าในตารางที่ 2 หรือจากผู้ผลิต
ร า ส า ้ ฟ ไฟ ตารางที่ 1 อิมพีแดนซ์ของสายไฟฟ้าตาม มอก.11-2531 (ตารางที่ 4) ที่ร้อยในท่อ
ขนาดสายไฟ (ตร.มม.)
0.5 1 1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500
R
XL
ในกระแสสลับที่ 70oC (mΩ/เมตร) ในท่ออโลหะ (mΩ/เมตร) 42.8976 21.5680 14.4184 8.8297 5.4933 3.6701 2.1806 1.3703 0.8664 0.6250 0.46197 0.32096 0.23230 0.18527 0.15143 0.12258 0.09555 0.07752 0.06452 0.05382
0.14230 0.12660 0.11950 0.11013 0.10686 0.10269 0.09988 0.09508 0,09464 0.08665 0.08722 0.08433 0.08345 0.08002 0.07969 0.07948 0.07788 0.07738 0.07658 0.07723
ในท่อโลหะหรือเป็นเคเบิล (mΩ/เมตร) 0.17788 0.15825 0,14938 0.13766 0.13358 0.12836 0.12485 0.11885 0.11830 0.10831 0.10903 0.10541 0.10431 0.10003 0.09961 0.09935 0.09735 0.09673 0.09573 0.09654
มีนาคม - เมษายน 2555
29
ตารางที่ 2 อิมพีแดนซ์ของบัสเวย์ พิกัดกระแส ตัวน�ำทองแดง ตัวน�ำอะลูมิเนียม (แอมแปร์) R (mΩ/เมตร) XL (mΩ/เมตร) Z (mΩ/เมตร) R (mΩ/เมตร) XL (mΩ/เมตร) Z 225 0.0806 0.0626 0.1064 0.1306 0.0472 400 0.0446 0.0596 0.0744 0.0620 0.0590 600 0.0370 0.0590 0.0744 0.0620 0.0590 800 0.0344 0.0519 0.0623 0.0394 0.0344 1,000 0.0233 0.0344 0.0415 0.0262 0.0219 1,200 0.0180 0.0248 0.0306 0.0236 0.0202 1,350 0.0131 0.0197 0.0237 0.0213 0.0191 1,600 0.0118 0.0186 0.0220 0.0180 0.0169 2,000 0.0108 0.0169 0.0201 0.0177 0.0133 2,500 0.0105 0.0169 0.0199 0.0177 0.0093 3,000 0.0098 0.0169 0.0195 0.0177 0.0049 4,000 0.0098 0.0169 0.0195 - - 5,000 0.0065 0.0106 0.0124 - -
(mΩ/เมตร) 0.1389 0.0856 0.0586 0.0523 0.0341 0.0311 0.0286 0.0247 0.0221 0.0200 0.0184 -
ตัวอย่างที่ 1 ระบบไฟฟ้าแบบ 3 เฟส 4 สาย 380/220 V การค� ำ นวณระยะทางจากค่ า แรงดั น ตกที่ 50Hz เดินสายป้อนขนาด 4x35 ตร.มม. และสายดิน 10 ก�ำหนด ตร.มม. ร้อยในท่อโลหะฝังเหนือพื้นดินเป็นระยะทาง 100 ในการออกแบบงาน ผู้ออกแบบต้องการทราบว่า เมตร จ่ายให้กับโหลด 50A ตามรูปที่ 6 จะมีค่าแรงดัน สายไฟที่เลือกใช้เมื่อรับโหลดแล้วจะสามารถเดินสายได้ ตกในสายป้อนเท่าไร ไกลสุดเท่าใด จึงจะไม่เกิดแรงดันตกในสายไฟฟ้าเกิน มาตรฐานที่กำ� หนด การหาระยะทางไกลสุดของสายไฟฟ้าจากแรงดัน ตกที่กำ� หนดในระบบไฟฟ้า 1 เฟสและ 3 เฟส สามารถ ค�ำนวณได้ดังนี้ ระบบไฟฟ้า 1 เฟส
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
รูปที่ 6 ตัวอย่างการค�ำนวณแรงดันตกของสายวงจร
ระบบไฟฟ้า 3 เฟส
วิธีท�ำ เนื่องจากเป็นระบบ 3 เฟส แรงดันตก คือ
เมื่อ D เป็นระยะทางที่สามารถเดินสายไฟได้ไกลที่สุด (หน่วยเป็นเมตร)
ค่า R และ XL จากตารางที่ 1 ซึ่งสายขนาด 35 ตร.มม. คือ R = 0.6250 mΩ/เมตร และ XL = 0.10831 mΩ/เมตร ตัวอย่าง 2 จากตัวอย่างที่ 1 หากต้องการให้แรงดันตก คิดค่า PF ที่ 0.8 lagging จะได้ cosθ = 0.8 และ sinθ ในสายไฟฟ้าขนาด 35 ตร.มม. ไม่เกิน 2% จะเดินสายไฟฟ้า = 0.6 ดังกล่าวได้ไกลที่สุดเท่าไร วิธีทำ� ระบบ 3 เฟส 4 สาย ซึ่งหากคิดแรงดันตกไม่เกิน 2% จะเป็น 380 x 2% = 7.6 โวลต์ คิดเป็นเปอร์เซ็นต์แรงดันตกคือ
30
Power Engineering & Power Electronics ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์กำ� ลัง ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู รองผู้อ�ำนวยการกองฝึกอบรม ฝ่ายพัฒนาบุคลากร การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค
การประเมินคุณภาพไฟฟ้า ของระบบไฟฟ้าที่มี DG เชื่อมต่อ 1. บทน�ำ
ด้ ว ยปั จ จุ บั น พลั ง งานไฟฟ้ า ถือได้ว่ามีบทบาทส�ำคัญอย่างยิ่งต่อ ภาวะเศรษฐกิจของโลก แหล่งพลังงาน ที่ใช้ผลิตไฟฟ้า เช่น น�ำ้ มัน ถ่านหิน ก๊ า ซธรรมชาติ ก็ จ ะใช้ ห มดไปใน ไม่ กี่ สิ บ ปี ข ้ า งหน้ า ในขณะที่ มี ความต้องการใช้พลังงานสูงเพิ่มขึ้น เรื่ อ ย ๆ อี ก ทั้ ง โลกของเราก� ำ ลั ง เผชิญหน้าต่อปัญหาการเปลี่ยนแปลง ส ภ า พ ภู มิ อ า ก า ศ ( C l i m a t e Change) จากปั ญ หาการปล่ อ ย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ส่วนมาก เกิดมาจากการเผาไหม้ของพลังงาน เชื้ อ เพลิ ง สู ่ ชั้ น บรรยากาศของโลก มากเกินไป ดังนัน้ เพือ่ หลีกเลีย่ งปัญหา การขาดแคลนพลังงานในอนาคตและ ลดการสร้างปัญหาให้แก่สิ่งแวดล้อม จึงมีความพยายามหาแหล่งพลังงาน ทดแทนตามธรรมชาติ หรือพลังงาน หมุนเวียน (Renewable Energy) ที่เป็นพลังงานสะอาดทดแทนการใช้ เชือ้ เพลิงเชิงพาณิชย์อนื่ ๆ ในการผลิต พลังงานไฟฟ้า พลังงานหมุนเวียนที่ ได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก คือ พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม อย่างไรก็ดี การผลิตไฟฟ้าด้วย พลังงานหมุนเวียนทั้งจากพลังงานลม
ร า ส า ้ ฟ ไฟ และพลังงานแสงอาทิตย์นั้น อาจส่งผลกระทบต่อระบบจ�ำหน่ายหรือระบบส่ง ของการไฟฟ้าได้ ทั้งนี้เพราะแหล่งผลิตไฟฟ้าทั้ง 2 ชนิดนี้ไม่สามารถควบคุม ก�ำลังการผลิตได้ (Non-dispatchable) อาจจะส่งผลกระทบต่อคุณภาพไฟฟ้า ในด้าน Voltage Flicker และ Voltage Regulation ได้ ซึง่ อาจรวมไปถึงปัญหาเรือ่ ง Harmonics เพราะแหล่งผลิตไฟฟ้าทัง้ 2 ชนิดนีน้ ยิ มใช้อนิ เวอร์เตอร์เป็นตัวเชือ่ มต่อ กับระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้า นอกจากนี้อาจส่งผลกระทบต่ออุปกรณ์ควบคุม แรงดันในระบบ เช่น Automatic On-Load-Tap Changer (OLTC), Automatic Voltage Regulator (AVR) หรือ Capacitor Bank ท�ำงานบ่อยครั้งอีกด้วย บทความนี้จะกล่าวถึงการประเมินคุณภาพไฟฟ้าของระบบไฟฟ้าที่มี Distributed Generation (DG) เชือ่ มต่อ ซึง่ ในทีน่ ี้ DG หมายถึง การผลิตไฟฟ้า ด้วยพลังงานหมุนเวียนทัง้ จากพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์นนั่ เอง รวมทัง้ แสดงปัจจัยทีม่ ผี ลต่อคุณภาพไฟฟ้านัน่ คือ ผลของความแข็งแรงของระบบไฟฟ้า ต่อคุณภาพไฟฟ้า และการตรวจวัดคุณภาพไฟฟ้า มีนาคม - เมษายน 2555
31
2. เกณฑ์การประเมินฮาร์มอนิก
ฮาร์มอนิกที่เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้าก�ำลังมีสาเหตุมาจากองค์ประกอบ ต่าง ๆ ในระบบไฟฟ้าก�ำลังอย่างเช่น Non-linear loads, Power electronic loads, Rectifiers and inverters ในชุดขับมอเตอร์ เป็นต้น หรือจาก เครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าบางชนิดก็สามารถท�ำให้เกิดฮาร์มอนิกในระบบไฟฟ้าได้ ผลของฮาร์มอนิกนัน้ สามารถท�ำให้เกิดความร้อนสูงเกินพิกดั และท�ำให้อปุ กรณ์ ป้องกันต่าง ๆ ในระบบไฟฟ้าเสียหายหรือท�ำงานผิดพลาด ตามระเบียบการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ว่าด้วยข้อก�ำหนดการเชื่อมต่อ ระบบโครงข่ายไฟฟ้า พ.ศ. 2551 [1] ได้ก�ำหนดให้การประเมินผลกระทบ ด้านฮาร์มอนิก ให้ยดึ ตามข้อก�ำหนดกฎเกณฑ์ฮาร์มอนิกเกีย่ วกับไฟฟ้าประเภท ธุรกิจและอุตสาหกรรม โดยข้อก�ำหนดฉบับนีเ้ ป็นกฎเกณฑ์ทใี่ ช้บงั คับผูใ้ ช้ไฟฟ้า ประเภทธุรกิจและอุตสาหกรรมทีส่ ามารถเป็นแหล่งก�ำเนิดฮาร์มอนิก ไหลกลับ เข้าระบบจ�ำหน่ายของ กฟภ. โดยอ้างอิงจากมาตรฐานของประเทศอังกฤษ คือ ER G5/3 (ปี 1976) และมาตรฐานของประเทศออสเตรเลีย SECWA และ มาตรฐานสากลของ IEC 61000 มีวตั ถุประสงค์เพือ่ ก�ำหนดวิธกี ารประเมินและ ขีดจ�ำกัดของฮาร์มอนิกที่ยอมให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสร้างเข้าสู่ระบบไฟฟ้า โดยบังคับใช้ กับผู้ใช้ไฟฟ้าประเภทธุรกิจและอุตสาหกรรม (ไม่รวมผู้ใช้ไฟฟ้าประเภทบ้าน อยูอ่ าศัย) โดยมีสาระส�ำคัญคือ ขีดจ�ำกัดกระแสและแรงดันฮาร์มอนิก ทีร่ ะดับ แรงดันต่าง ๆ ดังตารางที่ 1 และตารางที่ 2
นอกจากนี้ ยั ง ได้ ก� ำ หนดวิ ธี การประเมิ น ระดั บ ฮาร์ ม อนิ ก จาก ผู้ใช้ไฟฟ้าเพื่อการอนุญาตให้เชื่อมต่อ กับระบบไฟฟ้าเป็น 3 ขั้นตอน โดย วัตถุประสงค์ในการแบ่งการประเมิน ออกเป็นขัน้ ตอนนัน้ ก็เพือ่ ความสมดุล ระหว่างระดับของรายละเอียดทีต่ อ้ งใช้ ในการประเมินแต่ละขัน้ ตอน กับระดับ ความเสี่ยงที่จะเกิดแรงดันฮาร์มอนิก เกินขีดจ�ำกัดทีย่ อมรับได้ อันเนือ่ งจาก การเชือ่ มต่อของผูใ้ ช้ไฟฟ้า การประเมิน จะพิ จ ารณาจากที ล ะขั้ น ตอน หาก ผู ้ ใ ช้ ไ ฟฟ้ า ไม่ ผ ่ า นการประเมิ น ใน ขัน้ ตอนใดหรือไม่เข้าข่ายทีจ่ ะประเมิน ในขั้นตอนนั้นได้ ก็ให้ไปประเมินใน ขั้ น ตอนถั ด ไป ดั ง นั้ น ผู ้ ใ ช้ ไ ฟฟ้ า จะ เชือ่ มต่อเข้ากับระบบไฟฟ้าได้จะต้องผ่าน การประเมินในขัน้ ตอนใดขัน้ ตอนหนึง่ ดังต่อไปนี้
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ตารางที่ 1 ขีดจ�ำกัดความเพี้ยนฮาร์มอนิกของแรงดันส�ำหรับผู้ใช้ไฟฟ้ารายใด ๆ ที่จุดต่อร่วม (รวมทั้งระดับความเพี้ยนที่มีอยู่เดิม) ร ะดับแรงดันไฟฟ้าที่จุดต่อร่วม (kV)
ค่าความผิดเพี้ยนของ ค่าความผิดเพี้ยนของแรงดันฮาร์มอนิกแต่ละอันดับ (%) แรงดันรวม VT (%) อันดับคี่ อันดับคู่
0.4 11, 12, 22 และ 24 33 69 115 และสูงกว่า
5 4 3 2.45 1.5
4 3 2 1.63 1
2 1.75 1 0.82 0.5
ตารางที่ 2 ขีดจ�ำกัดกระแสฮาร์มอนิกส�ำหรับผู้ใช้ไฟฟ้ารายใด ๆ ที่จุดต่อร่วม ระดับแรงดัน ที่จุดต่อร่วม (kV) 2 0.4 11 และ 12 22, 24 และ 33 69 115 และสูงกว่า
32
48 13 11 8.8 5
อันดับฮาร์มอนิกและขีดจ�ำกัดของกระแส (A rms) 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 34 8 7 5.9 4
22 6 5 4.3 3
56 10 9 7.4 4
11 4 4 3.3 2
40 8 6 4.9 3
9 3 3 2.3 1
8 3 2 1.6 1
7 3 2 1.6 1
19 7 6 4.9 3
6 2 2 1.6 1
16 6 5 4.3 3
5 2 2 1.6 1
5 2 1 1 1
5 2 1 1 1
6 2 2 1.6 1
4 1 1 1 1
6 1 1 1 1
ตารางที่ 3 ขีดจ�ำกัดขนาดโหลดรวมของเครื่องแปลงผันก�ำลังไฟฟ้า และตัวคุมค่าไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 3 เฟส
ระดับแรงดันไฟฟ้า เครื่องแปลงผันก�ำลังไฟฟ้าชนิด 3 เฟส ตัวคุมค่าไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 3 เฟส ที่จุดต่อร่วม 6 pulse (kVA) 12 pulse (kVA) 6 pulse thyristor (kVA)
400 V 12, 22, 24 และ 33 kV
ขั้นตอนที่ 1 เป็นการประเมิน ในขั้นต้นที่จะพิจารณาเฉพาะขนาด ของโหลดไม่เป็นเชิงเส้นของผูใ้ ช้ไฟฟ้า โดยไม่ ส นใจตั ว แปรอื่ น ๆ เช่ น เครื่องแปลงผันก�ำลังไฟฟ้าและตัวคุม ค่าไฟฟ้ากระแสสลับชนิด 3 เฟสทีใ่ ช้กบั ระบบไฟฟ้ า แรงต�่ ำ หรื อ แรงกลาง จะต้องมีขนาดของโหลดรวมไม่เกิน ขีดจ�ำกัดที่ก�ำหนดไว้ในตารางที่ 3 ขั้ น ตอนที่ 2 การประเมิ น ในขั้ น ตอนนี้ จ ะพิ จ ารณาจากระดั บ แรงดันฮาร์มอนิกที่จุดต่อร่วม (PCC) ก่ อ นการต่ อ เชื่ อ มของผู ้ ใ ช้ ไ ฟฟ้ า และปริ ม าณกระแสฮาร์ ม อนิ ก จาก ผู ้ ใ ช้ ไ ฟฟ้ า ที่ จ ่ า ยเข้ า สู ่ ร ะบบไฟฟ้ า ผู ้ ใ ช้ ไ ฟฟ้ า จะสามารถต่ อ เชื่ อ มกั บ ระบบไฟฟ้ า ได้ ก็ ต ่ อ เมื่ อ เป็ น ไปตาม เงื่อนไขดังนี้ แรงดันฮาร์มอนิกทีม่ อี ยูเ่ ดิม ในระบบไฟฟ้า (Background Harmonic Voltage) ณ จุดต่อร่วมก่อนการต่อเชือ่ ม ของผูใ้ ช้ไฟฟ้าจะต้องมีคา่ ไม่เกิน 75% ของค่าขีดจ�ำกัดแรงดันฮาร์มอนิก ระบบของผู้ใช้ไฟฟ้าจะต้อง ไม่สร้างกระแสฮาร์มอนิกทีจ่ ดุ ต่อร่วม เกินกว่าขีดจ�ำกัดกระแสฮาร์มอนิก ขั้ น ตอนที่ 3 เป็ น ขั้ น ตอน การประเมิ น ที่ จ ะต้ อ งพิ จ ารณาถึ ง ตัวแปรต่าง ๆ ที่อาจส่งผลต่อระดับ แรงดั น ฮาร์ ม อนิ ก ในระบบไฟฟ้ า โดยละเอียดผูใ้ ช้ไฟฟ้าจะได้รบั อนุญาต
6 130
25 250
7 150
ให้ตอ่ เชือ่ มกับระบบไฟฟ้าได้หากแรงดันฮาร์มอนิก จากการค�ำนวณหรือจ�ำลอง ระบบ ณ จุดต่อร่วมภายหลังการต่อเชื่อมของผู้ใช้ไฟฟ้า (เมื่อคิดรวมแรงดัน ฮาร์มอนิกจากผูใ้ ช้ไฟฟ้าและแรงดันฮาร์มอนิกทีม่ อี ยูเ่ ดิมในระบบ) มีคา่ ไม่เกิน ขีดจ�ำกัดแรงดันฮาร์มอนิก
ร า ส า ้ ฟ ไฟ • •
3. เกณฑ์การประเมินแรงดันกระเพื่อม
ปรากฏการณ์ไฟกะพริบนัน้ เริม่ มีตงั้ แต่มกี ารส่งจ่ายระบบก�ำลังไฟฟ้า และ ปรากฏการณ์นกี้ ไ็ ด้เพิม่ มากขึน้ เมือ่ มีโหลดในระบบไฟฟ้าหรือความต้องการใช้ ก�ำลังไฟฟ้าเพิม่ มากขึน้ ด้วยเหตุนจี้ งึ ได้มกี ารวิจยั พัฒนาเครือ่ งมือวัดไฟกะพริบ และการแก้ไขไฟกะพริบขึ้นมา โดยในระยะแรก การออกแบบเครื่องมือวัด ไฟกะพริบอยู่บนพื้นฐานการวัดตรวจจับฟลักซ์ส่องสว่างของหลอดไฟทังสเตน 60W 230V ซึ่งเป็นหลอดไฟที่ใช้มากที่สุดในยุโรป (ในช่วงเวลานั้น) และ มีการพัฒนาแบบจ�ำลองปฏิกริ ยิ าตอบสนองของมนุษย์ในแง่ของการร�ำคาญหรือ ไม่สะดวกสบายเพือ่ ใช้รว่ มในการพิจารณาไฟกะพริบของระบบด้วย ในปัจจุบนั การวิเคราะห์ค่าดัชนีไฟกะพริบนั้นผลที่ได้จากการวัดจะมีอยู่ด้วยกัน 2 ค่า คือ ค่าดัชนีของไฟกะพริบระยะสัน้ Pst ซึง่ จะวัดเก็บค่าทุก 10 นาที และค่าดัชนี ของไฟกะพริบระยะยาว Plt ซึ่งจะวัดเก็บค่าทุก 2 ชั่วโมง ตามระเบียบ กฟภ. ว่าด้วยข้อก�ำหนดการเชือ่ มต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้า ปี 2551 ได้ก�ำหนดให้การประเมินผลกระทบด้านแรงดันกระเพื่อมให้ยึด ตามข้อก�ำหนดกฎเกณฑ์แรงดันกระเพื่อมเกี่ยวกับไฟฟ้าประเภทธุรกิจและ อุตสาหกรรม ซึ่งข้อก�ำหนดฉบับนี้เป็นกฎเกณฑ์ที่ใช้บังคับผู้ใช้ไฟฟ้าประเภท ธุรกิจและอุตสาหกรรม ที่สามารถเป็นแหล่งก�ำเนิดแรงดันกระเพื่อมไหลกลับ เข้าระบบจ�ำหน่ายของ กฟภ. โดยอ้างอิงจากมาตรฐานของประเทศอังกฤษ คือ ER P28 (ปี 1989) และมาตรฐานของประเทศออสเตรเลีย A.S 2279.4 (ปี 1991) มีวัตถุประสงค์เพี่อก�ำหนดวิธีการประเมินและขีดจ�ำกัดของแรงดัน กระเพื่อมที่ยอมให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสร้างเข้าสู่ระบบไฟฟ้า โดยบังคับใช้กับผู้ใช้ไฟฟ้า ประเภทธุรกิจและอุตสาหกรรม (ไม่รวมผู้ใช้ไฟฟ้าประเภทบ้านอยู่อาศัย) โดยมีสาระส�ำคัญคือ ข้อก�ำหนดกฎเกณฑ์แรงดันกระเพือ่ ม ได้กำ� หนดขีดจ�ำกัด ของดัชนีความรุนแรงระยะสั้น (Pst) และดัชนีความรุนแรงระยะยาว (Plt) ของ แรงดันกระเพื่อมในระบบไฟฟ้าไว้ดังแสดงในตารางที่ 4
มีนาคม - เมษายน 2555
33
ตารางที่ 4 ขีดจ�ำกัดแรงดันกระเพื่อม ระดับแรงดันไฟฟ้าที่จุดต่อร่วม
Pst
Plt
115 kV หรือต�ำ่ กว่า มากกว่า 115 kV
1.0 0.8
0.8 0.6
ถ้ามีการประเมินรวมกันของ • อุ ป กรณ์ ใ นการวั ด ค่ า P จะต้ อ ง st
เป็ น ไปตามข้ อ ก� ำ หนดในการรวม ระดับแรงดันกระเพื่อมที่เกิดมาจาก หลาย ๆ แหล่ง มีค่าไม่เกินขีดจ�ำกัด Pst และ Plt ในตารางที่ 4 แล้วจะ การประเมินแบ่งออกเป็น 3 ขั้นตอน คือ หากไม่ผ่านการประเมิน ยินยอมให้เชื่อมต่อโหลดนั้นเข้ากับ ในขั้นตอนใดหรือไม่เข้าข่ายที่จะประเมินในขั้นตอนนั้นได้ ก็ให้ไปประเมิน ระบบของการไฟฟ้าได้ ในขั้นตอนถัดไป ผู้ใช้ไฟฟ้าจะเชื่อมต่อเข้ากับระบบไฟฟ้าได้จะต้องผ่าน การประเมินในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง ดังต่อไปนี้ 4. ผลของความแข็งแรงของ ขัน้ ตอนที่ 1 ถ้าโหลดมีขนาดน้อยกว่า 0.002 เท่าของพิกดั เควีเอลัดวงจร ระบบไฟฟ้ า ต่ อ คุ ณ ภาพ ที่จุดต่อร่วม จะไม่ต้องผ่านการตรวจสอบ ไฟฟ้า ขั้นตอนที่ 2 ถ้าโหลดของอุปกรณ์ไฟฟ้าในส่วนที่ก่อให้เกิดแรงดัน 4.1 กรณี Harmonics กระเพือ่ ม (คิดเป็น kVA) อยูร่ ะหว่าง 0.002 - 0.03 เท่าของพิกดั เควีเอลัดวงจร ตามรายงาน EPRI [2] ระบบ ที่จุดต่อร่วม จะยินยอมให้ต่อเข้ากับระบบของการไฟฟ้าได้ หากอุปกรณ์นั้น ที่ มี Harmonic Current Source มีค่าดัชนีแรงดันกระเพื่อมระยะสั้น (Pst) ไม่เกิน 0.5 จ่ า ยเข้ า สู ่ ร ะบบที่ มี ค วามแข็ ง แรง ขั้นตอนที่ 3 ถ้าโหลดมีค่าเกินกว่า 0.03 เท่าของพิกัดเควีเอลัดวงจร น้อยกว่า (Weak System) จะท�ำให้ ที่จุดต่อร่วม แรงดั น เกิ ด ความผิ ด เพี้ ย นมากกว่ า ถ้าอุปกรณ์ทำ� ให้เกิดการเปลีย่ นแปลงของแรงดันมีคา่ ไม่แน่นอน ให้ใช้ ระบบที่ มี ค วามแข็ ง แรงมากกว่ า วิธีตรวจวัดค่า Pst (Strong System) ดังแสดงในรูปที่ 1
ร า ส า ้ ฟ ไฟ •
รูปที่ 1 รูปคลื่นแรงดันที่บัสที่ 2 ในกรณีที่ระบบไฟฟ้ามีความแข็งแรงไม่เท่ากัน (1) THDv = 3.3% ที่บัส 2 ในกรณีที่แหล่งจ่ายมี MVASC = 50 MVA (2) THDv = 9.25% ที่บัส 2 ในกรณีที่แหล่งจ่ายมี MVASC = 7.5 MVA
4.2 กรณี Voltage Flicker ในกรณีของ Radial Lines to the Interconnecting Source ตามแสดงในรูปที่ 2 ใน [2] และ [3] นั้น หากมีแหล่งก�ำเนิด Flicker อยู่ที่ตำ� แหน่ง P โดยมีแหล่งจ่ายไฟของระบบอยู่ที่จุด A ให้ ZAP คือความต้านทานสาย และ ZA คือ short-circuit impedance ที่จุด A ดังนั้นเราสามารถหาความสัมพันธ์ของ Pst(A) และ Pst(P) ได้ดังนี้
34
(1)
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2 Disturbance Source P Supplied by a Radial from the Station A
รูปที่ 3 แสดงรูปแบบการจ�ำหน่ายไฟฟ้าแบบต่าง ๆ ที่จ่ายให้แก่โหลดที่จุด B ซึ่งเราสามารถหาความสัมพันธ์ ของ Pst(B) และ Pst(P) ได้ในลักษณะเดียวกันกับสมการข้างต้น กรณี (ก): Pst(B) = Pst(P) กรณี (ข):
• • กรณี (ค): •
Pst(B) = Pst(A) หรือ
(ก) (ข) (ค) รูปที่ 3 Disturbance Source P Supplied by a Radial from the Station A to Load Point B
จากการค�ำนวณ Pst ที่จุดใด ๆ ตามสมการที่ (1) เราจะพบว่าหากระบบไฟฟ้าที่เป็น Strong System คือ มีคา่ Short Circuit สูงจะท�ำให้คา่ Pst ทีเ่ กิดขึน้ ในระบบต�ำ่ กว่าระบบไฟฟ้าทีเ่ ป็น Weak System ทีม่ คี า่ Short Circuit ต�ำ่ มีนาคม - เมษายน 2555
35
ตารางที่ 5 ค่าทางไฟฟ้าที่ต้องตรวจวัดเพื่อใช้ในการประเมินตามมาตรฐาน EN50160 ที่ ระดับคุณภาพไฟฟ้า
ช่วงเวลาที่ใช้วัดค่าเฉลี่ย ในแต่ละครั้ง
1 ค่าแรงดันไฟฟ้า (Voltage) 2 ค่าความถี่ไฟฟ้า (Frequency) 3 ค่าแรงดันไฟฟ้าไม่สมดุล (Unbalance Voltage) 4 แรงดันกระเพื่อม (Voltage Fluctuations) 5 ฮาร์มอนิก (Harmonics)
10 นาที 10 วินาที 10 นาที Pst : 10 นาที Plt : 2 ชั่วโมง 10 วินาที
ระยะเวลาอย่างต�่ำที่ใช้ ในการเก็บข้อมูล 1 1 1 1
สัปดาห์ สัปดาห์ สัปดาห์ สัปดาห์
1 สัปดาห์
5. การตรวจวั ด คุ ณ ภาพ 6. สรุป ไฟฟ้า จากทีก่ ล่าวมาข้างต้นเป็นการประเมินคุณภาพไฟฟ้าในระบบจ�ำหน่ายทีม่ ี
การตรวจวัดคุณภาพไฟฟ้าของ กฟภ. ยึดการประเมินตามมาตรฐาน EN50160 [4] ดังแสดงในตารางที่ 5 โดยจะต้องท�ำการตรวจวัดเก็บข้อมูล ค่าทางไฟฟ้าต่าง ๆ เป็นเวลาอย่างน้อย 1 สัปดาห์ อนึ่งตาม IEC 61400-21 [5] ก�ำหนดให้วัดค่าแรงดันเพื่อตรวจวัด Voltage Flicker ให้วัดแรงดันเฟส ทัง้ 3 เฟส แต่ในกรณีทไี่ ม่สามารถท�ำได้ ให้ ท�ำ การวั ด แรงดันเฟส-เฟส และ ค�ำนวณหาแรงดันเฟสจากแรงดันเฟสเฟสหรื อ แรงดั น ไลน์ ที่ ท� ำ การวั ด ได้ โดยแรงดั น เฟสสามารถค� ำ นวณได้ จากแรงดันเฟส-เฟสหรือแรงดันไลน์ ที่ได้จากการวัดดังนี้
DG เชือ่ มต่อ ซึง่ ในทางปฏิบตั จิ ะใช้ขอ้ มูลทีไ่ ด้จากตรวจวัดเก็บข้อมูลค่าทางไฟฟ้า ต่าง ๆ เป็นเวลาอย่างน้อย 1 สัปดาห์ ตามมาตรฐาน EN50160 แล้วน�ำมา ประเมินผลว่าการผลิตไฟฟ้าด้วยพลังงานหมุนเวียนทั้งจากพลังงานลมและ พลังงานแสงอาทิตย์นนั้ ส่งผลกระทบต่อคุณภาพไฟฟ้าในระบบไฟฟ้าหรือท�ำให้ ผู้ใช้ไฟรายอื่นได้รับผลกระทบไปด้วยหรือไม่ ซึ่งหากมีผลกระทบ ผู้ผลิตไฟฟ้า ดังกล่าวจะต้องด�ำเนินการแก้ไขหรือหาวิธใี นการเยียวยาแก้ปญ ั หานัน้ ๆ ต่อไป จึงจะท�ำให้ทุกฝ่ายอยู่ร่วมกันได้โดยปกติสุข
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
โดยที่ u1, u2 and u3: the instantaneous phase-to-neutral voltages u 12 , u 31 and u 23 : the instantaneous phase-to-phase voltages
36
เอกสารอ้างอิง [1] การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, “ระเบียบของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคว่าด้วยข้อก�ำหนด การเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้า พ.ศ. 2551”, 2551 [2] EPRI Technical Report No. 1000405, “Power Quality Impacts of Distributed Generation Guidelines”, 2000. [3] CIGRE/CIRED WG C4.109, “Emission Assessment Techniques”, 2010. [4] EN 50160-1994, Voltage Characteristics of Electricity Supplied by Public Distribution Systems. [5] International Electrotechnical Commission, “IEC 61400-21 Wind turbine generator systems – Part 21: Measurement and assessment of power quality characteristics of grid connected wind turbines”, First edition, 2001-12.
ประวัติผู้เขียน
ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู • ปัจจุบันรับผิดชอบงานด้านการฝึกอบรมของการไฟฟ้า ส่วนภูมภิ าค มีประสบการณ์ดา้ นการวิจยั และพัฒนาระบบไฟฟ้า มามากกว่า 10 ปี • กรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. • บรรณาธิการ นิตยสารไฟฟ้าสาร วสท.
Power Engineering & Power Electronics ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์กำ� ลัง นายวิทยา ธีระสาสน์ Quality Control Department / ASEFA Co., Ltd.
การฟื้นฟูระบบไฟฟ้าก�ำลังและอุปกรณ์ไฟฟ้า ภายหลังน�ำ้ ท่วม (ตอนที่ 1) Flood Repair of Electrical Equipment
ร า ส า ้ ฟ ไฟ จากเหตุการณ์น�้ำท่วมที่เกิดขึ้นในปีที่ผ่านมานั้น ย่ อ มส่ ง ผลกระทบต่ อ ภาคธุ ร กิ จ และอุ ต สาหกรรม เป็นอย่างมาก ซึ่งจากปัญหาดังกล่าวท�ำให้กระบวนการ ผลิตทัง้ หมดเกิดการชะลอตัวไม่สามารถท�ำการผลิตสินค้า หรือส่งสินค้าให้กบั ผูบ้ ริโภคได้ทนั ตามระยะเวลาทีก่ ำ� หนด สาเหตุที่เป็นเช่นนั้นก็เนื่องมาจากอุทกภัยที่เกิดขึ้นนั่นเอง ระบบไฟฟ้าจึงกลายเป็นปัจจัยทีม่ คี วามส�ำคัญเป็นอย่างยิง่ ต่อกระบวนการผลิตและกระบวนการบริหารจัดการงาน ทั้ ง หมดภายในโรงงานอุ ต สาหกรรม เมื่ อ ระบบไฟฟ้ า ภายในโรงงานอุตสาหกรรมเกิดปัญหาขึน้ หรือใช้งานไม่ได้ อันเนื่องมาจากเกิดน�้ำท่วมเข้าไปภายในอุปกรณ์ไฟฟ้า หลัก ๆ ให้เกิดการช�ำรุดเสียหายหรือใช้งานไม่ได้ ดังนัน้ แล้ว ภายหลังจากระดับน�้ำลดต�่ำลงจนอยู่ในสภาวะที่เป็นปกติ วิศวกรประจ�ำโรงงานจะต้องเข้าตรวจสอบสภาพของระบบ ส่งจ่ายก�ำลังไฟฟ้าภายในโรงงานอุตสาหกรรมทุกระบบ เพื่อให้สามารถจ่ายไฟฟ้ากลับเข้าสู่ระบบไฟฟ้าภายใน โรงงานอุตสาหกรรม เช่น ระบบไฟฟ้าส�ำหรับเครื่องจักร
ระบบส่องสว่าง หรือโหลด หรือส่วนการสื่อสาร ให้สามารถ ใช้งานได้ตามปกติ และเกิดความปลอดภัยสูงสุดกับผูใ้ ช้งาน รวมทั้งระบบไฟฟ้าภายในโรงงานอุตสาหกรรมอีกด้วย ดังนั้นการแก้ไขฟื้นฟูระบบไฟฟ้าก�ำลังภายหลังจาก น�ำ้ ลดจะต้องมีลำ� ดับและขัน้ ตอนในการด�ำเนินการอย่างถูกต้อง เพื่อให้ผู้ใช้งานเกิดความปลอดภัยสูงสุด ซึ่งวิศวกรประจ�ำ โรงงานจะต้องท�ำการตรวจสอบและวิเคราะห์ข้อมูลผลกระทบ ที่เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้าภายในโรงงานอุตสาหกรรมทั้งหมด ที่ จ ่ า ยไฟฟ้ า ไปทุ ก ภาคส่ ว น เพื่ อ ที่ จ ะได้ ห าแนวทางใน การปรับปรุงระบบไฟฟ้าหรือซ่อมแซม รวมไปถึงการเปลีย่ น อุปกรณ์ไฟฟ้าทีไ่ ด้รบั ความเสียหายใหม่ทงั้ หมด และโดยเฉพาะ อย่างยิ่งส�ำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าด้วยแล้วที่จะถูกน�ำกลับมา ใช้งานตามเดิมโดยที่ไม่มีการตรวจสอบอย่างเป็นขั้นตอน ที่ถูกต้อง ย่อมอาจที่จะท�ำให้ระบบไฟฟ้าเกิดปัญหาขึ้นได้ (Fault) ในขณะใช้งาน และเพื่อท�ำให้ระบบไฟฟ้าสามารถ ท� ำ งานได้ อ ย่ า งถู ก ต้ อ งและปลอดภั ย สู ง สุ ด กั บ ผู ้ ใ ช้ ง าน จะมีวิธีการในการตรวจสอบขั้นพื้นฐานดังต่อไปนี้ มีนาคม - เมษายน 2555
37
การประเมินความเสียหายขั้นต้น (Internal Damage Assessment) ขั้นตอนนี้จะเป็นการประเมินความเสียหายของ o หม้ อ แปลงไฟฟ้ า จ� ำ หน่ า ย (Distribution อุปกรณ์ไฟฟ้าภายหลังจากการเกิดน�้ำท่วม เช่น Transformer) - ระบบไฟฟ้าแรงดันปานกลาง (Medium Voltage - ระบบไฟฟ้าแรงดันต�ำ่ (Low Voltage System) System) o ระบบไฟฟ้าหลัก (Normal System) o สายไฟฟ้าแรงสูง (Power Cable) • Main Distribution Board : MDB o Load Break Switch • Distribution Board : DB o Medium Voltage Switchgear • Power Factor Correction Cubicle / • NEX or Metal Enclose Switchgear style Capacitor Bank • Motor Control Center : MCC
ร า ส า ้ ฟ ไฟ • RM6 or Ring Main Unit (SF6) style
• AM6 or Air Insulated Switchgear equipped with (SF6) style
EMDB
38
o ระบบไฟฟ้าส�ำรอง (Emergency System) • Emergency Main Distribution Board : • Generator Control Panel : GCP • เครื่องก�ำเนิดไฟฟ้า (Generator) • เครื่องจ่ายไฟฟ้าส�ำรอง (UPS)
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 1 ตัวอย่างการส�ำรวจระบบไฟฟ้าภายในโรงงานอุตสาหกรรมจากแบบ Drawing
จากรู ป ที่ 1 รู ป แบบของระบบไฟฟ้ า ที่ มี ก ารติ ด ตั้ ง อยู ่ ภ ายในโรงงานอุ ต สาหกรรม ท� ำ ให้ วิ ศ วกรหรื อ เจ้าหน้าทีไ่ ด้สามารถน�ำมาประกอบในการพิจารณาเป็นข้อมูลพืน้ ฐานเบือ้ งต้น ในการส�ำรวจหรือใช้ประเมินความเสียหาย ของระบบไฟฟ้าภายในโรงงานที่เกิดขึ้นได้
รูปที่ 2 ตัวอย่างตู้สวิตช์บอร์ดไฟฟ้าที่ได้รับความเสียหายจากน�้ำท่วม
จากรูปที่ 2 ตัวอย่างตู้สวิตช์บอร์ดไฟฟ้าที่ได้รับ • บริภณั ฑ์เครือ่ งวัดและแสดงผล (Analog / Digital ความเสียหายจากน�้ำท่วม ซึ่งจะสังเกตได้ว่าบริภัณฑ์ Measurement) ไฟฟ้าภายในตู้สวิตช์บอร์ดไฟฟ้าจะได้รับความเสียหาย • บัสบาร์และอุปกรณ์รองรับบัสบาร์ (Busbar and ทัง้ ทางตรงและทางอ้อม โดยเฉพาะอุปกรณ์ไฟฟ้าหลัก เช่น Busbar Support) • เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker) • ความต่อเนื่องของวงจรป้องกัน (Protective o Air Circuit Breaker : ACB Circuit) o Molded Case Circuit Breaker : MCCB • จุดต่อทางไฟฟ้า (Electrical Connection) • บริภัณฑ์ป้องกัน (Protection Relay) มีนาคม - เมษายน 2555
39
น�้ำ, ความชื้นสูง, ฝุ่นละออง, อุณหภูมิ ย่อมที่จะ เป็นอันตรายต่อระบบไฟฟ้า ฝุ่นที่ผสมกับความชื้นหรือ มลภาวะทางอากาศจะเคลือบฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่ น ผิ ว หน้ า สั ม ผั ส คอนแทกของเซอร์ กิ ต เบรกเกอร์ , บัสบาร์ทองแดง และจุดต่อทางไฟฟ้า การเคลือบดังกล่าว ย่อมจะท�ำให้ความสามารถในการระบายความร้อนลดลง ซึ่ ง จะส่ ง ผลกระทบต่ อ อายุ ฉ นวนลดลงและจะรบกวน การทริปของอุปกรณ์ป้องกันเชิงความร้อน นอกจากนี้ ยังเป็นเส้นทางน�ำไฟฟ้าและการเกิดการวาบตามพืน้ ผิวของ ตัวน�ำ (Flashover) ได้ อีกทัง้ ความสกปรกท�ำให้เกิดปัญหา ในการท� ำ งานทางกลของอุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า และท� ำ ให้ ความสามารถในการท�ำงานลดลงอีกด้วย การตรวจสอบดูสภาพความเสียหายของอุปกรณ์ ไฟฟ้าตามข้างต้นนี้ จะต้องด�ำเนินการโดยวิศวกรหรือ เจ้าหน้าที่ที่มีความรู้ความสามารถในโรงงานอุตสาหกรรม นั้ น ๆ ซึ่ ง จะต้ อ งทราบก่ อ นว่ า การตรวจสอบสภาพ ความเสี ย หายในขั้ น ตอนนี้ เ ป็ น การตรวจสอบเบื้ อ งต้ น (Basic authentication) เท่านั้น ซึ่งต้องท�ำความเข้าใจ ในอุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า ทั้ ง หมดก่ อ นว่ า ความชื้ น อั น เกิ ด จาก น�้ำท่วมแบบสารพัดน�้ำนั้น จะมีโอกาสที่ท�ำให้อุปกรณ์ ไฟฟ้าดังกล่าวได้รับความเสียหายทั้งทางตรงและทางอ้อม ซึง่ มีความจ�ำเป็นอย่างยิง่ ทีจ่ ะต้องท�ำการถอดเปลีย่ นแปลง เพื่ อ ให้ ส ามารถใช้ ง านได้ เ ป็ น ไปตามปกติ และเกิ ด ความปลอดภัยสูงสุดในการใช้งาน
ดังนั้นการส�ำรวจสภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าจะต้อง จั ด รู ป แบบและแนวทางรายละเอี ย ดที่ ส� ำ คั ญ ๆ ใน การส�ำรวจ โดยต้องพิจารณาถึงอุปกรณ์ที่จะใช้ประกอบ ในการวิเคราะห์ และวิธีการทดสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าภายใน ตูส้ วิตช์บอร์ดไฟฟ้าอย่างเหมาะสมและถูกต้อง ซึง่ สรุปเป็น แนวทางส�ำคัญ ๆ ในการตรวจสอบได้ดังต่อไปนี้ 1. การตรวจสอบตู้สวิตช์บอร์ดไฟฟ้า ถือได้ว่าเป็น อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความส�ำคัญเป็นอย่างมาก เนื่องจาก ท�ำหน้าที่ในการจ่ายไฟฟ้าให้กับระบบต่าง ๆ ถ้าเกิด ความช�ำรุดเสียหายขึ้นก็จะไม่สามารถจ่ายไฟฟ้าให้กับ อุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ ใช้งานต่อไปได้ อุปกรณ์ไฟฟ้าหรือ เครื่องจักรกลที่ใช้ไฟฟ้าจากแผงสวิตช์หรือตู้สวิตช์บอร์ด ก็จะไม่สามารถใช้งานได้ ถึงแม้วา่ จะมีการบ�ำรุงดูแลรักษา อย่างดีเพียงใดก็ตาม แต่การดูแลรักษาให้อยู่ในสภาพ ที่พร้อมใช้งานนั้นจัดได้ว่าเป็นเรื่องที่ส�ำคัญ ช่างไฟฟ้า หรือหน่วยงานที่ท�ำหน้าที่บ�ำรุงรักษาส่วนใหญ่จะต้องให้ ความส�ำคัญเป็นอย่างมากในการดูแลรักษาตู้สวิตช์บอร์ด ไฟฟ้าให้สามารถกลับคืนสู่สภาพการใช้งานได้ตามปกติ ดั ง นั้ น ภายในบทความหั ว ข้ อ นี้ จ ะแนะน� ำ แนวทางใน การตรวจสอบสภาพตู้สวิตช์บอร์ดไฟฟ้าอย่างเป็นระบบ ที่ ส ามารถน� ำ แนวทางไปใช้ ใ นการดู แ ลและบ� ำ รุ ง รั ก ษา ตู้สวิตช์บอร์ดไฟฟ้าเบื้องต้นได้อย่างถูกต้องและถูกวิธี คือ การตรวจสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าทีส่ ำ� คัญ ๆ ภายในตูส้ วิตช์ บอร์ดไฟฟ้าจะมีรายละเอียดดังต่อไปนี้ 1.1 เซอร์กิตเบรกเกอร์ (Circuit Breaker) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าหลักที่มีความส�ำคัญอย่างยิ่งส�ำหรับ การตัดต่อวงจรไฟฟ้า และเป็นอุปกรณ์ในระบบไฟฟ้าที่ สามารถควบคุมการเปิด-ปิดวงจรได้ภายใต้สภาพวงจร ไฟฟ้าปกติ และสามารถตัดกระแสได้โดยอัตโนมัตเิ มือ่ เกิด ความผิดปกติทางไฟฟ้า เช่น การใช้โหลดเกิน (Overload) และการลัดวงจรไฟฟ้า (Short Circuit) เป็นต้น ดังนั้น การตรวจสอบและบ�ำรุงรักษาเซอร์กิต เบรกเกอร์เป็นสิ่งส�ำคัญ โดยจะมีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่ม ประสิทธิภาพในการท�ำงานของอุปกรณ์และลดปัญหา การขัดข้องในระบบไฟฟ้า ซึง่ การทดสอบ Circuit Breaker ล้วนแล้วเป็นสิ่งที่มีความส�ำคัญเป็นอย่างยิ่ง
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
การส�ำรวจตรวจสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าภายใน ตู้สวิตช์บอร์ดไฟฟ้า
จุ ด เริ่ ม ต้ น ในการแก้ ไ ขปั ญ หาส� ำ หรั บ อุ ป กรณ์ ไฟฟ้า คือ การส�ำรวจและพิจารณาวิเคราะห์ปัญหาอย่าง มี ป ระสิ ท ธิ ภ าพโดยการเก็ บ ข้ อ มู ล อย่ า งเหมาะสมและ เป็นข้อมูลที่ถูกต้อง รวมทั้งการให้คำ� ปรึกษาแนะน�ำอย่าง เหมาะสมทางด้านเทคนิคที่ถูกต้อง ดังนั้นในการส�ำรวจ สถานที่จริงอย่างเป็นขั้นตอนโดยจะต้องผสานกับการใช้ เครื่องมือวัดเข้ามาช่วยในการวิเคราะห์ผลของอุปกรณ์ ไฟฟ้าต่าง ๆ เหล่านั้น เพื่อให้ได้ข้อสรุปที่ถูกต้องในการใช้ ส� ำ หรั บ ประกอบในการตั ด สิ น ใจของผู ้ ที่ เ กี่ ย วข้ อ งใน การประเมินสภาพต่อไป
40
รูปที่ 3 ไดอะแกรมวิธีการตรวจสอบเซอร์กิตเบรกเกอร์
ร า ส า ้ ฟ ไฟ Mechanical Operation Test คือ การตรวจสอบ สภาพการท� ำ งานทางกลของเซอร์ กิ ต เบรกเกอร์ ซึ่ ง จะ ประกอบไปด้วย - Visual Inspection Test : ท�ำการตรวจสอบ ร่องรอยของการเกิดความร้อนสูง, รอยการอาร์ค, รอยไหม้ อันเนื่องมาจากการเกิด Short Circuit, การโค้งงอและ บิดเบี้ยวของขั้วต่อ, การแตกร้าวของฉนวน, ตรวจสอบ บริเวณ Lug ในการเข้าสายซึ่งจะต้องแน่นสนิท - Cleaning Inspection : ท�ำความสะอาดบริเวณ ช่อง Arc Chute และบริเวณ Lug Breaker โดยเฉพาะจุดต่อ สัมผัสทางไฟฟ้าต่าง ๆ เพื่อให้ทางเดินของกระแสไฟฟ้ามี ประสิทธิภาพและไม่เกิดความร้อนสะสม และลดความเสีย่ ง จากการเกิด Flashover ระหว่างตัวน�ำในแต่ละเฟสหรือ ระหว่างตัวน�ำกับระบบต่อลงดิน - Mechanic Test : ทดสอบกลไกการท�ำงานทางกล ของอุปกรณ์ในต�ำแหน่งต่าง ๆ เช่น ON, OFF หรือ Trip จะต้องท�ำงานอย่างถูกต้องและไม่ตดิ ขัดเพือ่ ความปลอดภัย ในการใช้งาน
Electrical Operation Test คือ การตรวจสอบ สภาพการท�ำงานทางไฟฟ้าของเซอร์กิตเบรกเกอร์ซึ่งจะ ประกอบไปด้วย - Insulation Test : ทดสอบค่าความต้านทานของ ฉนวนของเซอร์กติ เบรกเกอร์ในขณะปิดวงจร โดยทดสอบ ด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง 1000 Vdc ระหว่างเฟส – เฟส และระหว่างเฟส – กราวด์ ซึ่งเกณฑ์การยอมรับส�ำหรับ ค่าความเป็นฉนวนจะต้องอ้างอิงจากคู่มือของเซอร์กิต เบรกเกอร์รุ่นหรือ Model นั้น ๆ - Dielectric Voltage Withstanding Test : ทดสอบ ความคงทนต่อแรงดันไฟฟ้าของฉนวนเพื่อตรวจสอบว่า ฉนวนของเซอร์กิตเบรกเกอร์สามารถคงทนต่อแรงดัน ไฟฟ้าที่ก�ำหนดได้หรือไม่ ซึ่งพิกัดแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ใน การทดสอบจะขึน้ อยูก่ บั Insulation Voltage ของเซอร์กติ เบรกเกอร์ (Ui)
รูปที่ 4 การตรวจสอบสภาพทั่วไปของเซอร์กิตเบรกเกอร์ มีนาคม - เมษายน 2555
41
ตารางการทดสอบความคงทนต่อแรงดันไฟฟ้าของเซอร์กิตเบรกเกอร์
- Contact Resistance Test : ทดสอบค่าความต้านทาน ของหน้าสัมผัส เป็นการทดสอบคุณภาพหน้าสัมผัสของ เซอร์กติ เบรกเกอร์ในแต่ละขัว้ (Pole) ซึง่ ค่าความต้านทาน ที่วัดได้จะต้องไม่แตกต่างกันเกิน 50% ในการทดสอบ ค่าความต้านทานหน้าสัมผัส Circuit Breaker จะต้องอยู่ ในต�ำแหน่งปิดวงจร และข้อควรระวัง ไม่ควรทดสอบ กระแสเกินก่อนการทดสอบความต้านทานหน้าสัมผัส เพราะจะท�ำให้ Bimetallic Strip ภายใน Trip Unit มีความร้อนสะสมอยู่ ซึ่งอาจจะท�ำให้ค่าความต้านทาน หน้าสัมผัสมีค่าที่ผิดพลาดได้ Remark : ค่าความต้านทานของ Main Contact จะต้อง มีค่าความต้านทานไม่เกิน 100 Micro - Ohm - Current Protection Test : ทดสอบการท�ำงาน ของบริ ภั ณ ฑ์ ป ้ อ งกั น (Electronic Trip Unit หรื อ Microprocessor) เป็นการทดสอบคุณภาพการท�ำงาน ในการสั่งตัดตอนของเซอร์กิตเบรกเกอร์ในกรณีที่เกิด ความผิดปกติของกระแสไฟฟ้าขึน้ อันเนือ่ งมาจากโหลด เช่น • กระแสโอเวอร์โหลด (Overload Current) • กระแสลัดวงจร (Short Circuit Current) • กระแสลั ด วงจรชั่ ว ขณะ (Instantaneous Current) • กระแสลัดวงจรลงดิน (Ground Fault) 1.2 อุปกรณ์ป้องกัน (Protection Relay) - อุปกรณ์ปอ้ งกันเฟส (Phase Protection Relay) : อุ ป กรณ์ ป ้ อ งกั น เฟสใช้ ส� ำ หรั บ ตรวจจั บ ความผิ ด ปกติ ของแรงดันไฟฟ้าที่มาจากแหล่งจ่าย (Power Supply : Transformer) เช่น แรงดันไฟฟ้าสูงเกิน (Overvoltage Relay : 59), แรงดันไฟฟ้าตก (Undervoltage Relay : 27), แรงดันไฟฟ้าไม่สมดุล (Unbalance Voltage Relay : 47) เป็นต้น
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
42
รูปที่ 5 การตรวจสอบการท�ำงานของอุปกรณ์เครื่องวัด
ส�ำหรับการฟืน้ ฟูระบบไฟฟ้าก�ำลังและอุปกรณ์ไฟฟ้า ภายหลังน�้ำท่วม ในฉบับหน้าจะกล่าวถึงการตรวจสอบ บัสบาร์ การตรวจสอบระบบหลักดิน และตารางแนะน�ำ ของ NEMA ในส่วนการจัดการอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ถูกน�ำ้ ท่วม โปรดติดตามอ่านในฉบับหน้าครับ เอกสารอ้างอิง 1. Industrial Technology Review 215 ธันวาคม 2553 หน้า 96 - 100 2. Flood Repair of Electrical Equipment : EC&M February 2010 page 8 – 14 www.ecmweb.com 3. Evaluating Water – Damaged Electrical Equipment : NEMA publication www.nema.org
ประวัติผู้เขียน
นายวิทยา ธีระสาสน์ ผูจ้ ดั การ แผนกควบคุมภาพการผลิต บริษัท อาซีฟา จ�ำกัด
Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์ นายสุเมธ อักษรกิตติ์
อัตตวิพากษ์ผลการรับฟังความคิดเห็นสาธารณะ
แผนแม่บทกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ พ.ศ..... (ตอนที่ 2)
ร า ส า ้ ฟ ไฟ จากตอนที่ แ ล้ ว เราได้ ก ล่ า วถึ ง มิ ติ ยุ ท ธศาสตร์ และแนวทาง ด�ำเนินการของแผนแม่บทฯ ซึ่งได้กำ� หนดให้มี 5 มิติ และได้พูดถึงมิติที่ 1 ว่าด้วย “การจัดสรรคลื่นความถี่ การออกใบอนุญาตการใช้คลื่นความถี่และ ใบอนุญาตประกอบกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ภายใต้เทคโนโลยี สมัยใหม่” อันประกอบด้วย 7 ยุทธศาสตร์ และแต่ละยุทธศาสตร์ก็มี แนวทางด�ำเนินการเพื่อให้บรรลุตามยุทธศาสตร์ที่ต้องการ และสอดคล้อง พระราชบัญญัติการประกอบกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ พ.ศ. 2551 ในตอนที่ 2 นี้ จะเริ่มที่มิติที่ 2 ต่อไป
มิตทิ ี่ 2 การก�ำกับดูแลการประกอบกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ มี 4 ยุทธศาสตร์ คือ ยุ ท ธศาสตร์ ที่ 2.1 การก� ำ กั บ ดู แ ลการประกอบกิ จ การด้ า นเนื้ อ หา โดยค�ำนึงถึงประโยชน์สาธารณะ การส่งเสริม และการประเมินคุณค่ารายการ แนวทางด�ำเนินการ 2.1.1 จัดท�ำเกณฑ์พิจารณาผังรายการ และสัดส่วนรายการที่เป็น ข่าวสาร หรือสาระที่เป็นประโยชน์ต่อสาธารณะตามที่กฎหมายก�ำหนด 2.1.2 จั ด ท� ำ เกณฑ์ ส ่ ง เสริ ม รายการวิ ท ยุ แ ละรายการโทรทั ศ น์ ที่ มี เนื้อหาในด้านต่าง ๆ อาทิ รายการสร้างสรรค์สังคม รายการเด็กและเยาวชน และรายการที่เป็นข่าวสารหรือสาระที่เป็นประโยชน์ต่อสาธารณะ 2.1.3 จัดให้มีการประเมินรายการทั้งในเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ ตลอดจนพฤติกรรมผู้บริโภค เพื่อเป็นฐานข้อมูลในการก�ำกับดูแล 2.1.4 สร้างมาตรการในการป้องกันการเผยแพร่เนื้อหารายการที่ไม่ เหมาะสมต่อเด็กและเยาวชน และการจัดระดับความเหมาะสมต่อผู้รับสื่อ เช่น เนื้อหาความรุนแรงและภาษา 2.1.5 จัดให้มีแผนงานการส่งเสริมรายการที่เป็นประโยชน์ต่อสังคม หรือสมควรส่งเสริมให้ผลิตรายการโดยการสนับสนุนจากกองทุนวิจัยฯ
ยุทธศาสตร์ที่ 2.2 การก�ำกับดูแลให้มี การแข่งขันเสรีอย่างเป็นธรรม ป้องกัน การผูกขาด และเกิดประโยชน์สูงสุด แก่สาธารณะ แนวทางด�ำเนินการ 2.2.1 จั ด ให้ มี ก ารรั บ เรื่ อ ง ร้องเรียนเกี่ยวกับการแข่งขันที่ไม่เป็น ธรรม 2.2.2 ส่งเสริมให้มผี ปู้ ระกอบการ และผู้ผลิตรายการในพื้นที่ที่ไม่มีการ ให้บริการ หรือพื้นที่ที่เกิดการผูกขาด ตลาด 2.2.3 ก�ำหนดหลักเกณฑ์ การก�ำกับเรือ่ งการควบรวม การครอง สิ ท ธิ ข ้ า มสื่ อ การครอบง� ำ ระหว่ า ง สื่อมวลชนกันเอง 2.2.4 ก�ำหนดหลักเกณฑ์ การก�ำกับการครอบง�ำตลาด ป้องกัน การผูกขาดตัดตอนในการประกอบ กิจการ ไม่ว่าทางตรงหรือทางอ้อม 2.2.5 สนับสนุนการแยกกลุ่ม ผูป้ ระกอบการ เพือ่ ป้องกันการผูกขาด 2.2.6 ก� ำ หนดกฎ ระเบี ย บ ชัดเจน ในด้านการก�ำกับดูแลราคา เฉพาะในกรณี ที่ มี ผู ้ มี อ� ำ นาจเหนื อ ตลาด หรือมีผู้แข่งขันน้อยราย
มีนาคม - เมษายน 2555
43
ยุทธศาสตร์ที่ 2.3 การก�ำกับดูแลกันเองของสือ่ ภายใต้มาตรฐานทางจริยธรรม ของการประกอบอาชีพหรือวิชาชีพ แนวทางด�ำเนินการ 2.3.1 ก�ำหนดแนวทางการส่งเสริมการรวมกลุ่มของผู้รับใบอนุญาต ผู้ผลิตรายการ และผู้ประกอบวิชาชีพสื่อสารมวลชนที่เกี่ยวกับกิจการกระจาย เสียงและกิจการโทรทัศน์เป็นองค์กรในรูปแบบต่าง ๆ 2.3.2 ส่งเสริมการก�ำกับดูแลกันเองของสื่อ และการจัดท�ำมาตรฐาน ทางจริยธรรมของการประกอบอาชีพหรือวิชาชีพของแต่ละกลุ่ม 2.3.3 ส่ ง เสริ ม สนั บ สนุ น คุ ณ ธรรม จริ ย ธรรม ธรรมาภิ บ าลใน การประกอบกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ 2.3.4 สร้างความร่วมมือในการก�ำกับดูแลระหว่าง กสทช.และประชาชน ในแต่ละภูมิภาค 2.3.5 สนับสนุนการบังคับใช้มาตรฐานทางจริยธรรมของการประกอบ อาชีพ หรือวิชาชีพของกลุ่ม/องค์กรวิชาชีพ ทั้งนี้โดยประสานการใช้อ�ำนาจ การก�ำกับดูแลของ กสทช.เข้าเสริมเมือ่ มีความจ�ำเป็นในการรักษาและคุม้ ครอง ประโยชน์สาธารณะ
3.1.3 จั ด ให้ มี ก ลไกรั บ เรื่ อ ง ร้ อ งเรี ย นในกรณี สื่ อ และประชาชน ถูกละเมิดสิทธิเสรีภาพในการรับรูแ้ ละ เข้าถึงข้อมูลข่าวสาร และสิทธิเสรีภาพ ในการแสดงออกผ่านกิจการกระจาย เสียงและกิจการโทรทัศน์ 3.1.4 จัดท�ำรายงานเรื่องการ คุ้มครองสิทธิเสรีภาพในการรับรู้และ เข้าถึงข้อมูลข่าวสาร และสิทธิเสรีภาพ ในการแสดงออกของสือ่ และประชาชน และเปิดเผยรายงานต่อสาธารณะ ยุทธศาสตร์ที่ 3.2 ส่งเสริมให้สื่อและ ประชาชนได้เข้าถึงข้อมูลข่าวสารที่ หลากหลายและพร้อมใช้ แนวทางด�ำเนินการ 3.2.1 จัดให้มมี าตรการส่งเสริม ลักษณะอันเป็นพหุนิยมในสื่อ และ ความหลากหลายของเนื้อหารายการ ทั้ ง ในมิ ติ ข องรู ป แบบรายการและ ความสนใจที่แตกต่างของประชาชน โดยค�ำนึงถึงประโยชน์สาธารณะ 3.2.2 จั ด ใ ห ้ มี ม า ต ร ก า ร ส่งเสริมให้ประชาชนตระหนักถึงสิทธิ ของตนในฐานะพลเมือง ในการรับรู้ และเข้ า ถึ ง ข้ อ มู ล ข่ า วสารทั้ ง ที่ เ ป็ น พื้นฐานและเป็นประโยชน์ต่อประชาชน 3.2.3 จัดให้มีมาตรการส่งเสริม การเข้ า ถึ ง ข้ อ มู ล และการมี อ ยู ่ ใ ห้ พร้อมเสมอของข้อมูลสาธารณะและ ข้อมูลของรัฐ รวมถึงส่งเสริมการเข้าถึง ข้อมูลข่าวสารของเอกชนที่เกี่ยวกับ ประโยชน์สาธารณะ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ยุ ท ธศาสตร์ ที่ 2.4 การส่งเสริมการมีส่ว นร่ว มในการก�ำกับดูแลสื่อจาก ภาคประชาชน แนวทางด�ำเนินการ 2.4.1 ส่งเสริมการรวมกลุ่มผู้บริโภค และสร้างเครือข่ายการตรวจสอบ ร่วมกับองค์กรภาคประชาสังคมอื่น ๆ มาใช้เป็นกลไกในการเฝ้าระวังและมี ส่วนร่วมในการก�ำกับดูแล 2.4.2 ส่งเสริมให้มกี ลไกเวทีกลางอย่างสม�ำ่ เสมอ ระหว่างภาคประชาชน กับ กสทช. หน่วยงานรัฐอื่นที่เกี่ยวข้อง และผู้ประกอบกิจการ เพื่อให้ ภาคประชาชนได้สะท้อนปัญหาจากการก�ำกับดูแล มิติที่ 3 การคุ้มครองและส่งเสริมสิทธิทางการสื่อสารตามรัฐธรรมนูญ มี 7 ยุทธศาสตร์ คือ ยุทธศาสตร์ที่ 3.1 คุ้มครองสิทธิเสรีภาพในการรับรู้ข้อมูลข่าวสาร และ สิทธิเสรีภาพทางการสื่อสารตามรัฐธรรมนูญของสื่อและประชาชน แนวทางด�ำเนินการ 3.1.1 จัดให้มีมาตรการในการคุ้มครองสิทธิเสรีภาพในการรับรู้และเข้า ถึงข้อมูลข่าวสารของสื่อและประชาชนโดยไม่ถูกปิดกั้น แทรกแซง ครอบง�ำ อย่างปราศจากเหตุผลอันสมควร โดยการประสานความร่วมมือระหว่างผูม้ สี ว่ น ได้เสียต่าง ๆ อาทิ กสทช. ผู้รับใบอนุญาต หน่วยงานภาครัฐและภาคเอกชน ภาควิชาชีพ และภาคประชาชนที่เกี่ยวข้อง 3.1.2 จัดให้มีมาตรการในการคุ้มครองสิทธิเสรีภาพในการแสดงออก ของสื่ อ และประชาชนอย่ า งเป็ น อิ ส ระ ไม่ ถู ก แทรกแซงจากภาครั ฐ และ ผู้ประกอบการ ภายใต้กติกาเดียวกันที่เป็นธรรม โดยการประสานความร่วมมือ ระหว่างผู้มีส่วนได้เสียต่าง ๆ อาทิ กสทช. ผู้รับใบอนุญาต หน่วยงาน ภาครัฐและภาคเอกชน ภาควิชาชีพ และภาคประชาชนที่เกี่ยวข้อง
44
ยุ ท ธศาสตร์ ที่ 3.3 ส่ ง เสริ ม ให้ ประชาชนได้ใช้สิทธิเสรีภาพในการ แสดงออกตามรัฐธรรมนูญผ่านสื่อ แนวทางด�ำเนินการ 3.3.1 ส ่ ง เ ส ริ ม ใ ห ้ กิ จ ก า ร กระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์เป็น ช่องทางให้ประชาชนได้แสดงออกตาม หลักการประชาธิปไตย
3.3.2 สร้างมาตรการส่งเสริมให้ผู้ประกอบกิจการกระจายเสียงและ 3.6.3 จั ด ให้ มี แ ผนงานการ กิจการโทรทัศน์ มีส่วนร่วมในการรองรับสิทธิในการแสดงออกของประชาชน ส่งเสริมและสนับสนุนความสามารถ 3.3.3 จัดท�ำแผนประชาสัมพันธ์เพือ่ สร้างความเข้าใจต่อสาธารณะ เพือ่ ในการรู ้ เ ท่ า ทั น สื่ อ โดยได้ รั บ ส่งเสริมให้ประชาชนได้ใช้สทิ ธิเสรีภาพในการแสดงออกตามรัฐธรรมนูญผ่านสือ่ การสนับสนุนจากกองทุนวิจัยฯ ยุทธศาสตร์ที่ 3.4 ส่งเสริมการเข้าถึงหรือรับรู้ และใช้ประโยชน์จากรายการ ส�ำหรับผู้พิการทุกประเภท ผู้สูงอายุ และผู้ด้อยโอกาส แนวทางด�ำเนินการ 3.4.1 ก�ำหนดมาตรการพื้นฐานบางประการ ให้ผู้ประกอบกิจการ กระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์จดั ให้มบี ริการทีเ่ หมาะสม เพือ่ ประโยชน์ของ ผู้พิการ ผู้สูงอายุ และผู้ด้อยโอกาส ในการเข้าถึงหรือรับรู้และใช้ประโยชน์ได้ อย่างเสมอภาคกับบุคคลทั่วไป 3.4.2 สร้างมาตรการส่งเสริมให้ผู้ประกอบกิจการกระจายเสียงและ กิจการโทรทัศน์บางประเภท จัดสรรเวลาส�ำหรับผู้พิการ ผู้สูงอายุ และผู้ด้อย โอกาส และให้บริการเสริมส�ำหรับผู้พิการบางประเภทตามความเหมาะสม 3.4.3 ส่งเสริมการน�ำเทคโนโลยีสารสนเทศมาใช้ เพือ่ ให้เนือ้ หารายการ เข้าถึงประชาชนที่อยู่ในชนบทที่ห่างไกล รวมทั้งกลุ่มที่ด้อยโอกาสต่าง ๆ โดยสนับสนุนให้มกี ารพัฒนาระบบข้อมูลและบริการเชือ่ มโยงเป็นเครือข่ายกับ แหล่งเรียนรู้ต่าง ๆ 3.4.4 จัดให้มแี ผนงานการส่งเสริมการเข้าถึงหรือรับรู้ และใช้ประโยชน์ รายการส�ำหรับผู้พิการทุกประเภท ผู้สูงอายุ และผู้ด้อยโอกาส โดยรับ การสนับสนุนจากกองทุนวิจัยฯ
ยุทธศาสตร์ที่ 3.7 ส่งเสริมสิทธิการ สื่อสารความรู้ สิทธิทางวัฒนธรรม ในการสื่อสาร เพื่อการพั ฒ นาและ ยกระดั บ คุ ณ ภาพชี วิ ต และการมี ส่วนร่วมในฐานะพลเมือง ตามเงือ่ นไข กฎหมายที่เกี่ยวข้องและสนธิสัญญา กับประเทศต่าง ๆ แนวทางด�ำเนินการ 3.7.1 สนั บ สนุ น ให้ มี กิ จ การ กระจายเสี ย งและกิ จ การโทรทั ศ น์ เพื่อส่งเสริมการศึกษา ทั้งในระบบ นอกระบบ และการศึกษาตลอดชีวิต 3.7.2 สนับสนุนทุนแก่สื่อเพื่อ การศึกษา การพัฒนา การยกระดับ คุณภาพชีวิต และการมีส่วนร่วมใน ฐานะพลเมือง 3.7.3 จั ด ให้ มี ม าตรการใน การพั ฒ นาและสร้ า งแรงจู ง ใจแก่ ผู ้ ป ระกอบการ ผู ้ ผ ลิ ต รายการ ในการผลิตรายการสร้างสรรค์สังคม 3.7.4 จั ด ใ ห ้ มี ร ะ บ บ ก า ร แบ่งปันความรู้ที่มีสมดุลและมีกลไก ที่ใช้ได้จริง รวมถึงการให้ความรู้ที่ได้ การสนับสนุนจากสาธารณะต้องเข้าสู่ ปริมณฑลสาธารณะ 3.7.5 จั ด ใ ห ้ มี ม า ต ร ก า ร ส่ ง เสริ ม การเข้ า ถึ ง สื่ อ เพื่ อ ความรู ้ และข้อมูลในการประกอบอาชีพบน พื้ น ฐานที่ เ ท่ า เที ย มกั น และมี พ ร้ อ ม ไว้ให้เสมอส�ำหรับทุกชุมชน 3.7.6 จั ด ใ ห ้ มี ม า ต ร ก า ร ส่งเสริมทักษะและความสามารถใน การใช้สื่อ 3.7.7 จั ด ใ ห ้ มี ม า ต ร ก า ร ส่ ง เสริ ม สิ ท ธิ ท างวั ฒ นธรรมในการ สื่อสาร อาทิ การสื่อสารโดยใช้ภาษา แม่ในสื่อ การมีส่วนร่วมในชีวิตทาง
ร า ส า ้ ฟ ไฟ ยุ ท ธศาสตร์ ที่ 3.5 ส่ ง เสริ ม ให้ สื่ อ และประชาชนมี สิ ท ธิ เ สรี ภ าพบน ความรับผิดชอบในการผลิตเนื้อหาผ่านสื่อวิทยุและโทรทัศน์ แนวทางด�ำเนินการ 3.5.1 จัดให้มีมาตรการส่งเสริมการใช้สิทธิเสรีภาพอย่างรับผิดชอบต่อ สังคม โดยความร่วมมือกับองค์กรวิชาชีพสื่อ ผู้ประกอบกิจการกระจายเสียง และกิจการโทรทัศน์ และภาคส่วนที่เกี่ยวข้อง 3.5.2 จัดให้มีมาตรการส่งเสริมการประกอบกิจการโดยไม่ละเมิด สิทธิเสรีภาพของผู้อื่น โดยความร่วมมือกับผู้ประกอบกิจการกระจายเสียง และกิจการโทรทัศน์ อาทิ สิทธิเด็กและเยาวชน สิทธิมนุษยชน และศักดิ์ศรี ความเป็นมนุษย์ สิทธิในทรัพย์สินทางปัญญา เป็นต้น
ยุทธศาสตร์ที่ 3.6 ส่งเสริมการรู้เท่าทันสื่อของประชาชน แนวทางด�ำเนินการ 3.6.1 จัดให้มีกลไกภายใน กสทช.ที่มีหน้าที่ศึกษา วิจัย เพื่อพัฒนา องค์ความรูใ้ นด้านการรูเ้ ท่าทันสือ่ (Media literacy) และด้านสือ่ มวลชนศึกษา (Media education) พร้อมทั้งเผยแพร่ให้ความรู้แก่สาธารณะ 3.6.2 จัดให้มีมาตรการประสานความร่วมมือกับหน่วยงานหรือกลุ่ม ต่าง ๆ ในกระบวนการทางสังคมที่เกี่ยวข้อง เพื่อน�ำแนวคิดด้านสื่อมวลชน ศึกษาสู่การปฏิบัติอย่างเป็นรูปธรรม ทั้งการศึกษาในระบบ การศึกษานอก ระบบ และการศึกษาตามอัธยาศัย
มีนาคม - เมษายน 2555
45
วัฒนธรรมของแต่ละชุมชนหรือกลุ่มเชื้อชาติ โดยผ่านสื่อหรือโครงสร้างทาง แนวทางด�ำเนินการ การสื่อสาร การสนับสนุนให้มีการแบ่งปัน และแลกเปลี่ยนทางวัฒนธรรมและ 4.3.1 ส ร ้ า ง เ ค รื อ ข ่ า ย อัตลักษณ์ทางวัฒนธรรม เพือ่ ส่งเสริมความเข้าใจและยอมรับความคิดเห็นของ การตรวจสอบทางด้านกิจการกระจาย ผู้อื่น เสียงและกิจการโทรทัศน์กับองค์กร 3.7.8 จัดให้มีมาตรการส่งเสริมให้เด็ก เยาวชน เข้าถึง รับรู้ และใช้ ภาคประชาสังคมอื่น ๆ ประโยชน์จากรายการ 4.3.2 สร้ า งความร่ ว มมื อ กั บ หน่วยงานที่เกี่ยวข้องกับกฎหมายว่า มิ ติ ที่ 4 การคุ ้ ม ครองผู ้ บ ริ โ ภคและมาตรฐานคุ ณ ภาพการให้ บ ริ ก าร ด้วยการคุ้มครองผู้บริโภค มี 5 ยุทธศาสตร์ คือ 4.3.3 สร้ า งช่ อ งทางในการ ยุทธศาสตร์ที่ 4.1 ก�ำหนดรูปแบบและแนวทางปฏิบัติที่มีประสิทธิภาพใน ประสานงาน แจ้งข่าวสาร และติดตาม การรับเรื่องราวร้องเรียน และการแก้ไขเยียวยา ผลกับองค์กรวิชาชีพ และหน่วยงาน ราชการที่เกี่ยวข้อง แนวทางด�ำเนินการ 4.1.1 แต่งตั้งอนุกรรมการคุ้มครองผู้บริโภคด้านกิจการกระจายเสียง และกิจการโทรทัศน์ โดยอย่างน้อยให้มอี ำ� นาจหน้าทีใ่ นการพิจารณาและเสนอ ยุ ท ธ ศ า ส ต ร ์ ที่ 4 . 4 ส ่ ง เ ส ริ ม การคุ้มครองสิทธิส่วนบุคคล ความเห็นเกี่ยวกับเรื่องร้องเรียน 4.1.2 จัดให้มีช่องทางการรับเรื่องร้องเรียนและกลไกการแก้ไขเยียวยา แนวทางด�ำเนินการ การระงับข้อพิพาทที่สะดวก รวดเร็ว ทันท่วงที มีประสิทธิภาพ และเป็นระบบ 4.4.1 ก� ำ ห น ด แ น ว ท า ง ที่ 4.1.3 เผยแพร่ ประชาสัมพันธ์ ประกาศหลักเกณฑ์ และวิธีการของ สนับสนุนการคุม้ ครองสิทธิสว่ นบุคคล กสทช.เกี่ยวกับการคุ้มครองผู้บริโภคในรูปแบบที่ประชาชนสามารถเข้าถึงได้ ในกิ จ การกระจายเสี ย งและกิ จ การ 4.1.4 ส่งเสริมให้ผู้ประกอบกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ โทรทั ศ น์ อาทิ สิ ท ธิ ใ นข้ อ มู ล ส่ ว น มีช่องทางในการรับเรื่องร้องเรียน และมีกลไกแก้ปัญหาข้อร้องเรียนต่าง ๆ บุคคลและการคุ้มครองข้อมูล สิทธิ ส่ ว นบุ ค คลในการสื่ อ สาร สิ ท ธิ ใ น จากผู้บริโภคอย่างรวดเร็ว 4.1.5 จัดให้มีแผนการสนับสนุน ส่งเสริม และคุ้มครองผู้บริโภคด้าน การปลอดจากการเฝ้าระวังสอดแนม กิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์โดยรับการสนับสนุนจากกองทุนวิจยั ฯ ทางการสื่อสารในที่สาธารณะและที่ ท�ำงาน ยุทธศาสตร์ที่ 4.2 ส่งเสริมการรวมกลุ่มและสร้างความเข้มแข็งเครือข่าย ผู้บริโภค ยุ ท ธศาสตร์ ที่ 4.5 การติ ด ตาม และประเมิ น ผลมาตรฐานคุ ณ ภาพ แนวทางด�ำเนินการ 4.2.1 ส่งเสริมให้มีการรวมกลุ่มของผู้บริโภค เพื่อรณรงค์ทางสังคม การให้บริการ ให้สื่อหรือธุรกิจต่าง ๆ มีความรับผิดชอบและค�ำนึงถึงประโยชน์สาธารณะ แนวทางด�ำเนินการ รวมถึงมีส่วนร่วมในการแก้ปัญหาที่เกิดขึ้น 4.5.1 จั ด ใ ห ้ มี ก ล ไ ก ก า ร 4.2.2 จัดให้มีเวทีสาธารณะของเครือข่ายผู้บริโภคอย่างสม�่ ำเสมอ ติ ด ตามและประเมิ น มาตรฐาน เพื่อสะท้อนความคิดเห็นของผู้บริโภค คุณภาพการให้บริการส�ำหรับกิจการ 4.2.3 ส่งเสริมให้ผู้บริโภคมีความสามารถในการรู้เท่าทันสื่อ กระจายเสี ย งและกิ จ การโทรทั ศ น์ 4.2.4 สร้างความร่วมมือกับองค์กร หน่วยงานด้านคุ้มครองผู้บริโภค โดยประสานความร่วมมือกับหน่วยงาน และประชาชน ในการพัฒนามาตรการทางสังคมต่อผู้ผลิตรายการที่น�ำเสนอ ท้ อ งถิ่ น ที่ ส ามารถให้ ก ารสนั บ สนุ น การติดตามและประเมินผลดังกล่าวได้ เนื้อหารายการที่ไม่เหมาะสม
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
จบมิ ติ ที่ 4 โปรดติ ด ตาม ยุทธศาสตร์ที่ 4.3 ตรวจสอบและบังคับใช้หลักเกณฑ์ในการก�ำกับดูแลเนื้อหา มิติที่ 5 อันเป็นตอนสุดท้ายพร้อม และโฆษณาอันมีลักษณะเอาเปรียบผู้บริโภค บทวิพากษ์ในฉบับหน้าครับ
46
Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์ นายกฤษฎา มามาตร อีเมล : jia14290@hotmail.com
การใช้หลายสายอากาศ
ในระบบสื่อสารไร้สาย
ร า ส า ้ ฟ ไฟ บทน�ำ
เคยสังเกตกันหรือไม่วา่ ในปัจจุบนั นีอ้ ปุ กรณ์สอื่ สาร ไร้สายรุ่นใหม่ เช่น Wireless access point หรือโทรศัพท์ มือถือรุ่นใหม่ มักจะมีสายอากาศมากกว่าหนึ่งสาย แม้จะ ไม่มสี ายอากาศยืน่ ออกมาภายนอกให้เห็น แต่ภายในก็มกั จะมีสายอากาศมากกว่าหนึ่งสายอยู่เสมอ และเคยสงสัย กันบ้างหรือเปล่าว่า การใช้สายอากาศมากกว่าหนึง่ สายใน ระบบสื่อสารไร้สายนั้นมีความส�ำคัญและมีผลดีอย่างไร ? บทความนี้น�ำเสนอการใช้ระบบหลายสายอากาศในระบบ สื่อสารไร้สาย โดยเริ่มต้นจากปัญหาช่องสัญญาณของ การสื่อสารไร้สายเมื่อใช้สายอากาศเดียว ต่อด้วยเสนอ การแก้ปญ ั หาดังกล่าวโดยการใช้ระบบหลายสายอากาศเข้า มาช่วย ระบบหลายสายอากาศแบบต่าง ๆ และสุดท้าย
การเพิ่มสมรรถนะให้กับระบบหลายสายอากาศโดยใช้ ช่องสัญญาณป้อนกลับ ซึ่งเป็นวิธีการที่มาจากแนวคิดง่าย ๆ แต่สามารถเพิ่มสมรรถนะให้กับระบบได้อย่างไม่น่าเชื่อ
ปัญหาของช่องสัญญาณไร้สาย
การสือ่ สารในระบบสือ่ สารไร้สายนัน้ สัญญาณจะถูก ส่งจากฝัง่ ส่ง (Transmitter) ไปยังฝัง่ รับ (Receiver) โดยมี อากาศเป็นตัวกลาง (Media) ระหว่างทางที่สัญญาณผ่าน ตัวกลางนั้นขนาดของสัญญาณที่รับได้อาจมีการลดทอน อย่างรุนแรงตามธรรมชาติของช่องสัญญาณวิทยุ ซึ่งต่าง จากช่องสัญญาณสื่อสารที่ใช้สายส่ง เหตุการณ์ดังกล่าว เรียกว่า Deep fade รูปที่ 1 แสดงขนาดของสัญญาณที่ รับจากช่องสื่อสารไร้สายที่เปลี่ยนตามเวลา มีนาคม - เมษายน 2555
47
รูปที่ 1 ขนาดของสัญญาณที่รับจากช่องสื่อสารไร้สาย ที่เปลี่ยนตามเวลา [1]
จากรูปที่ 1 จะเห็นว่ามีบางช่วงเวลาทีส่ ญ ั ญาณทีร่ บั ได้มขี นาดน้อยกว่าค่าเฉลีย่ ของสัญญาณทีร่ บั ได้ ในระหว่าง ที่มีการลดทอนอย่างรุนแรงข้อมูลที่ถูกส่งในช่วงเวลานั้น อาจมีการสูญหายได้ การแก้ปัญหาดังกล่าวท�ำได้โดยการ ส่งข้อมูลซ�้ำ (Repetition coding) ในช่วงเวลาที่แตกต่าง กันเป็นการเพิม่ ความหลากหลาย (Diversity) ให้แก่ระบบ สื่อสารนี้ ท�ำให้สมรรถนะของระบบซึ่งวัดโดยความน่าจะ เป็นที่จะเกิดความผิดพลาดของข้อมูล (Pe) โดยรวมดีขึ้น ดังที่แสดงไว้ในรูปที่ 2
รูปที่ 2 สมรรถนะของระบบสื่อสารไร้สาย ที่มีความหลากหลายแตกต่างกัน [1]
การส่งข้อมูลแบบซ�้ำนั้นเป็นเทคนิคการเพิ่มความ หลากหลายในทางเวลา แต่อย่างไรก็ตามในทางปฏิบัติเรา ไม่สามารถทีจ่ ะส่งข้อมูลซ�ำ้ กันในหลายช่วงเวลาทีแ่ ตกต่าง กันได้มาก ๆ เนื่องจากจะท�ำให้อัตราการส่งข้อมูลต�ำ่ ใน ปัจจุบันมีการศึกษาวิจัยเพื่อเพิ่มความหลากหลายในทาง อืน่ ๆ ซึง่ ไม่ท�ำให้อตั ราการส่งข้อมูลลดลงอย่างมีนยั ส�ำคัญ เหมือนกรณีของการเพิ่มความหลากหลายในทางเวลา
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
จากรูปที่ 2 ก�ำหนดให้ระบบสื่อสารไร้สายส่งข้อมูล ซ�้ำด้วยจ�ำนวน L ครั้ง จากรูปจะเห็นว่าเมื่อจ�ำนวนการส่ง เพิ่มขึ้นความน่าจะเป็นที่จะเกิดความผิดพลาดของข้อมูล (Pe) ก็จะลดลง เมื่อมีค่าเฉลี่ยของอัตราส่วนของก�ำลัง สัญญาณรับต่อสัญญาณรบกวน (Average SNR) เท่า ๆ กัน ตัวอย่างเช่น เมื่อพิจารณาที่ Average SNR เท่ากับ 20 เดซิเบล ถ้าส่งครั้งเดียว L = 1 Pe จะเท่ากับ 10-2 และ Pe จะลดน้อยลงเหลือ 10-5 เมือ่ จ�ำนวนการส่งซ�ำ้ เป็น 5 (L=5) การส่งซ�้ำด้วยจ�ำนวน L ครั้งนั้น ในทางเทคนิค แล้วถือว่าระบบมีความหลากหลายเท่ากับ L
ระบบหลายสายอากาศ (Multiple antenna systems)
การใช้หลายสายอากาศ (Multiple antennas) เป็นการเพิ่มความหลากหลายวิธีหนึ่งให้กับระบบสื่อสาร ไร้สาย การใช้หลายสายอากาศดังกล่าวเป็นการเพิม่ ความ หลากหลายทางสายอากาศ (Antenna diversity) การใช้ สายอากาศหลายสายอากาศนั้นเราสามารถท�ำได้ทั้งที่ฝั่ง ส่งและฝัง่ รับ หรือท�ำพร้อมกันได้ทงั้ สองฝัง่ โดยแต่ละแบบ มีชื่อเรียกและวิธีการที่แตกต่างกันดังนี้ 1. Single Input Multiple Output (SIMO) ระบบ SIMO เป็นการใช้สายอากาศสายเดียวที่ฝั่ง ส่งและสายอากาศหลายสายที่ฝั่งรับ ดังแสดงในรูปที่ 3
รูปที่ 3 ระบบ SIMO
48
จากรูปที่ 3 ใช้สายอากาศรับจ�ำนวน L สายอากาศ และเมื่ อ แต่ ล ะสายอากาศอยู ่ ห ่ า งกั น มากพอจะท� ำ ให้ สัญญาณทีแ่ ต่ละสายอากาศรับได้เป็นอิสระต่อกันผ่านช่อง สัญญาณ h ที่แตกต่างกัน ซึ่งมีความเทียบเท่ากับการส่ง สัญญาณซ�้ำกันแต่ท�ำในเวลาเดียวกัน ระบบจะมีความ หลากหลายเท่ากับ L
เทคนิคการรับ-ส่งสัญญาณโดยการใช้หลายสาย อากาศนั้ น เป็ น การเพิ่ ม สมรรถนะให้ กั บ ระบบ โดย การรั บ -ส่ ง ข้ อ มู ล ที่ เ หมื อ นกั น ในแต่ ล ะสายอากาศ ส�ำหรับระบบ MISO และระบบ MIMO ต้องใช้วิธีการ Beamforming เพื่ อ ท� ำ ให้ ฝ ั ่ ง รั บ ทราบว่ า สั ญ ญาณที่ รับได้มาจากสายอากาศมากกว่าหนึ่งสาย โดยวิธีดังกล่าว ฝั่งส่งต้องทราบข้อมูลของช่องสัญญาณซึ่งเป็นหน้าที่ของ 2. Multiple Input Single Output (MISO) ฝั่งรับที่จะส่งข้อมูลของช่องสัญญาณดังกล่าวให้ทางฝั่งส่ง ระบบ MISO นีใ้ ช้สายอากาศหลายสายทีฝ่ ง่ั ส่งและ ผ่านทางช่องสัญญาณป้อนกลับ ข้อมูลที่ฝั่งรับส่งกลับมา สายอากาศสายเดียวที่ฝั่งรับ ดังแสดงในรูปที่ 4 นั้นมีผลต่อสมรรถนะของระบบเป็นอย่างยิ่ง
ช่ อ งสั ญ ญาณป้ อ นกลั บ (Feedback channel)
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 4 ระบบ MISO
จากรูปที่ 4 จะพบว่าที่ฝั่งส่งมีสายอากาศส่งจ�ำนวน L สายอากาศ ส�ำหรับวิธีการส่งสัญญาณแบบ MISO นั้น สัญญาณส่งจากสายอากาศแต่ละเส้นจะถูกท�ำให้แตกต่าง กัน โดยฝั่งส่งจะต้องทราบข้อมูลของช่องสัญญาณ วิธี ดังกล่าวเรียกว่า Beamforming ส�ำหรับระบบ MISO นีจ้ ะ ได้ความหลากหลายเท่ากับ L เช่นเดียวกันกับระบบ SIMO 3. Multiple Input Multiple Output (MIMO) ระบบ MIMO เป็นการใช้สายอากาศหลายสายทั้ง ฝั่งส่งและฝั่งรับดังรูปที่ 5 ส�ำหรับเทคนิคการส่งสัญญาณ นั้นจะใช้วิธี Beamforming เช่นเดียวกับ MISO ระบบ MIMO นี้จะได้ความหลากหลายเท่ากับ Nt+Nr โดยที่ Nt เป็นจ�ำนวนสายอากาศฝั่งส่ง และ Nr เป็นจ�ำนวนสาย อากาศฝั่งรับ
วิธีการ Beamforming นั้นคือการเอาเวกเตอร์ของ ช่องสัญญาณไปคูณกับสัญญาณส่งก่อนที่จะส่งออกไป การใช้วิธีการดังกล่าวนั้น ฝั่งส่งต้องทราบข้อมูลของช่อง สัญญาณซึ่งส่งมาจากฝั่งรับ โดยส่งข้อมูลผ่านทางช่อง สัญญาณป้อนกลับ (Feedback channel) ซึง่ โดยปกติแล้ว ช่องสัญญาณดังกล่าวเป็นช่องสื่อสารที่ใช้ในระบบสื่อสาร ไร้สายแบบสองทาง วิธีการป้อนกลับดังกล่าวสามารถอธิบายได้ดังรูป ที่ 6 จากรูปที่ 6 เมื่อฝั่งรับรับสัญญาณที่ส่งมาจากฝั่ง ส่ง ฝั่งรับจะสามารถทราบช่องสัญญาณในขณะนั้นได้ หลังจากนั้นฝั่งรับก็จะส่งข้อมูลของช่องสัญญาณกลับไป ยังฝั่งส่งผ่านทางช่องสัญญาณป้อนกลับ ซึ่งฝั่งส่งก็จะ เอาข้อมูลของช่องสัญญาณดังกล่าวไปออกแบบเวกเตอร์ ส�ำหรับปรับสัญญาณส่งใหม่
รูปที่ 6 ระบบ MIMO ที่มีช่องสัญญาณป้อนกลับ รูปที่ 5 ระบบ MIMO มีนาคม - เมษายน 2555
49
อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบตั กิ ารป้อนกลับข้อมูลด้วย อัตราส่งทีส่ งู ไม่เป็นผลดี เนือ่ งจากการใช้ชอ่ งสัญญาณป้อน กลับเพือ่ ส่งข้อมูลช่องสัญญาณทีอ่ ตั ราสูงจะเบียดบังการส่ง ข้อมูลข่าวสารปกติ จากรูปที่ 6 จะเป็นว่าเมื่อจ�ำนวนสาย อากาศเพิ่มขึ้น ข้อมูลของช่องสัญญาณก็จะเพิ่มขึ้นด้วย แต่เนื่องจากฝั่งรับไม่สามารถป้อนกลับด้วยอัตราส่งที่สูง ได้ ดังนั้นจึงต้องมีการบีบอัดข้อมูลเพื่อให้มีขนาดเล็กลง เหมาะสมกับช่องสัญญาณป้อนกลับที่มีจำ� กัด การแบ่งนับเวกเตอร์ (Vector Quantization, VQ) เป็นวิธีการบีบอัดข้อมูลประเภทหนึ่งที่ถูกน�ำมาใช้ใน การแปลงสัญญาณป้อนกลับ การแบ่งนับเวกเตอร์นั้นมี
ความคล้ายคลึงกับการคัดขนาดไข่ไก่ กล่าวคือ แทนที่จะ เก็บขนาดไข่แต่ละฟองก็ให้คัดแยกไข่ไก่ทั้งหมดออกเป็น เบอร์ต่าง ๆ ตามที่กำ� หนด การแบ่ ง นั บ เวกเตอร์ นั้ น จะแบ่ ง ชุ ด ข้ อ มู ล ออก เป็นระดับขั้นต่าง ๆ ซึ่งมีชื่อเรียกเฉพาะว่า สมุดรหัส (Codebook) ซึง่ เทียบได้กบั เบอร์ของไข่ไก่ หลังจากนัน้ จะ น�ำข้อมูลที่ต้องการบีบอัดซึ่งอยู่ในรูปแบบเวกเตอร์เช่นกัน มาเปรียบเทียบกับชุดข้อมูลใน Codebook ดังกล่าว เพื่อ เลือกระดับขั้นที่ใกล้เคียงที่สุด ข้อมูลสุดท้ายที่ได้จะเป็น ตัวเลขแทนระดับขั้นของชุดข้อมูล โดยปกติจะแทนด้วย เลขฐานสอง วิธีการแบ่งนับเวกเตอร์ถูกแสดงไว้ในรูปที่ 7
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 7 วิธีการแบ่งนับเวกเตอร์
สมรรถนะของการแบ่งนับขึ้นกับจ�ำนวนระดับชั้น ใน Codebook (จ�ำนวนเบอร์ไข่ไก่) ถ้ามีมากจะท�ำให้ได้ ความถูกต้องสูง แต่ต้องแลกมาด้วยปริมาณข้อมูลที่ต้อง ป้อนกลับที่เพิ่มมากขึ้นด้วย ระดับชั้นใน Codebook โดย ปกติแล้วจะแทนด้วยระบบไบนารี จ�ำนวนชั้นที่มากขึ้นจะ ท�ำให้มีจ�ำนวนบิตที่เพิ่มขึ้นด้วย นอกจากวิธีการแบ่งนับช่องสัญญาณ VQ ดังที่ ได้กล่าวมาแล้ว ฝั่งรับอาจเลือกเวกเตอร์จากสมุดรหัสที่ ท�ำให้อัตราขยายของช่องสัญญาณในขณะนั้นมีค่าสูงที่สุด เพียงตัวเดียว แล้วส่งเลขตัวแทนระดับขั้นของเวกเตอร์ตัว ดังกล่าวไปยังฝั่งส่ง วิธีดังกล่าวอาจจะให้สมรรถนะด้อย กว่าการแบ่งนับช่องสัญญาณ แต่ใช้จำ� นวนบิตป้อนกลับที่ น้อยกว่ามาก [2]
50
รูปที่ 8 สมรรถนะของระบบ MIMO เมื่อเปรียบเทียบกับจ�ำนวนบิตป้อนกลับที่ค่าต่าง ๆ
สมรรถนะของการใช้ ข ้ อ มู ล ป้ อนกลับ สามารถวัดได้จากความจุ ของช่องสัญญาณ เมื่อมีจ�ำนวนบิต ป้ อ นกลั บ ต่ อ จ� ำ นวนสายอากาศค่ า ต่าง ๆ รูปที่ 8 เป็นกราฟระหว่าง ความจุ ของช่องสัญญาณกับ จ�ำนวน บิตป้อนกลับส�ำหรับระบบ MIMO ที่ มีอตั ราส่วนของสายอากาศรับต่อสาย อากาศส่งเท่ากับ 1 (Nt = Nr) โดยใช้ สมุดรหัสแบบเวกเตอร์สุ่ม (Random Vector Quantization) [3] จากรูปจะ เห็นว่าเมือ่ จ�ำนวนบิตป้อนกลับเพิม่ ขึน้ ความจุของช่องสัญญาณก็เพิม่ ขึน้ ด้วย
เอกสารอ้างอิง ปัญหาของช่องสัญญาณไร้สายและระบบหลายสายอากาศ [1] David Tse and Pramod Viswanath, “Fundamentals of Wireless Communications,” Cambridge University Press, 2005. ช่องสัญญาณป้อนกลับและการแบ่งนับเวกเตอร์ [2] D. J. Love, R. W. Heath Jr., W. Santipach, and M. L. Honig, “What is the value of limited feedback for MIMO channels?,”IEEE Commun. Mag., vol. 42, no. 10, pp. 54-59, Oct. 2004. [3] W. Santipach and M. L. Honig, “Capacity of a multiple-antenna fading channel with a quantizedprecoding matrix,” IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 55, no. 3, pp. 1218-1234, Mar. 2009. ประวัติผู้เขียน นายกฤษฏา มามาตร จบการศึกษาระดับปริญญาตรี (สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า) จากภาควิชาวิศวกรรม ไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา ปีการศึกษา 2549 และปริญญาโท (สาขาวิศวกรรมไฟฟ้าสื่อสาร) จากภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ปีการศึกษา 2552 ปั จ จุ บั น ก� ำ ลั ง ศึ ก ษาระดั บ ปริ ญ ญาเอกที่ ภ าควิ ช าวิ ศ วกรรมไฟฟ้ า คณะ วิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ท�ำงานวิจยั เกีย่ วกับช่องสัญญาณป้อนกลับ และเทคนิคการออกแบบวิธกี ารป้อนกลับในระบบ MIMO, CDMA และ MIMO-OFDM
ร า ส า ้ ฟ ไฟ บทส่งท้าย
การใช้ ห ลายสายอากาศใน ระบบสือ่ สารไร้สายนัน้ เป็นวิธกี ารทีใ่ ช้ กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน เพราะ ช่วยเพิ่มสมรรถนะให้กับระบบได้เป็น อย่างดี ท�ำให้สามารถรับ-ส่งข้อมูลได้ ในอัตราเร็วที่สูงขึ้น ช่วยเพิ่มความจุ ให้กับระบบและท�ำให้ระบบมีความ เชื่อถือเพิ่มมากขึ้น ยิ่งไปกว่านั้นเรา สามารถใช้ประโยชน์จากช่องสัญญาณ ป้ อ นกลั บ เพื่ อ เพิ่ ม สมรรถนะให้ กั บ ระบบได้อีกด้วย สิ่งต่าง ๆ เหล่านี้เกิด ขึน้ จากการศึกษาวิจยั มาอย่างต่อเนือ่ ง ของนักวิจัย และหวังว่าในอนาคตเรา จะเห็นเทคนิคการรับ-ส่งสัญญาณใน ระบบสื่อสารแบบต่าง ๆ ที่ช่วยเพิ่ม สมรรถนะของระบบได้มากยิ่งขึ้น
มีนาคม - เมษายน 2555
51
Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์ ดร.ศุภวัฒน์ สุภัควงศ์
โพลาไรซ์กับการเพิ่มประสิทธิภาพอาร์เรย์สายอากาศ (Performance Enhancement from Diversely Polarized Antennas) บทน�ำ
ระบบสายอากาศอาร์เรย์ (Antenna array) ถือเป็น หนึ่งในเทคโนโลยีไร้สาย (Wireless technology) ที่มีการ พัฒนาอย่างต่อเนือ่ ง และถูกน�ำมาใช้เพือ่ เพิม่ ประสิทธิภาพ การสื่อสารและงานประมวลผลในหลากหลายสาขา ไม่ว่า จะเป็นส�ำหรับการสือ่ สารโดยใช้เรดาร์ (Radar) ดาวเทียม (Satellite) การตรวจสภาพวั ต ถุ ใ ต้ น�้ ำ ด้ ว ยคลื่ น เสี ย ง เทคโนโลยีทางการแพทย์ หรือส�ำหรับระบบเครือข่าย โทรคมนาคมไร้สายในปัจจุบัน [1] อาร์เรย์ ซึ่งประกอบไปด้วยสายอากาศจ�ำนวนหนึ่ง มีการจัดเรียงในรูปแบบต่าง ๆ และหน่วยการประมวลผล สัญญาณซึ่งอาศัยคุณสมบัติทางพื้นที่และเวลา (Spacetime processing) ในการวิเคราะห์และศึกษาคุณลักษณะ ของวัตถุทสี่ นใจ อาทิ การวิเคราะห์รปู ร่างและพิกดั ต�ำแหน่ง การเคลื่อนที่ของวัตถุในระบบเรดาร์ การตรวจสอบสภาพ การตี บ ตั น ของเส้ น เลื อ ด รวมถึ ง การพิ จ ารณาทิ ศ ทาง และต�ำแหน่งของผู้ใช้งานในระบบเครือข่ายไร้สาย ทั้งนี้ ในบทความ “การประมวลผลสัญญาณแบบอาร์เรย์กับ การพั ฒ นาประสิ ท ธิ ภ าพระบบการสื่ อ สารแบบไร้ ส าย” ตีพมิ พ์ในนิตยสารไฟฟ้าสาร ฉบับเดือนมกราคม-กุมภาพันธ์ [2] ได้กล่าวถึงหลักส�ำคัญส�ำหรับการประมวลผลสัญญาณ แบบอาร์เรย์เพือ่ พัฒนาประสิทธิภาพการท�ำงานของเครือข่าย ซึง่ จ�ำแนกได้เป็นสองกระบวนการย่อย คือ การประเมินหา ทิศทางของสัญญาณ (Direction finding) และกระบวนการ รับและจ�ำแนกสัญญาณ (Array reception) ทั้งนี้ ระบบอาร์เรย์โดยทั่วไปจะใช้สายอากาศแบบ Dipole ซึ่งการประมวลผลจะตั้งอยู่ภายใต้สมมุติฐาน ว่ า สั ญ ญาณที่ เ ดิ น ทางมาถึ ง อาร์ เ รย์ นั้ น จะมี ลั ก ษณะ
การเคลื่อนไหวของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (หรือโพลาไรซ์ ของสัญญาณ) ในแนวเดียวกับการจัดวางของ Dipole ซึง่ สมมุตฐิ านนีเ้ ป็นไปได้ยากในทางปฏิบตั ิ ด้วยสภาพช่อง ข้อจ�ำกัดของช่องทางการส่งผ่านสัญญาณ (Propagation channel) รวมถึงลักษณะการเปลี่ยนแปลงการจัดวางของ ตัวส่งสัญญาณ (Variation of source’s orientation) ซึ่งส่งผลให้ประสิทธิภาพการประมวลผลไม่ดีเท่าที่ควร ในบทความวิชาการฉบับนีจ้ ะกล่าวถึงประสิทธิภาพ การสือ่ สารและประมวลผลของระบบอาร์เรย์ทเี่ พิม่ ขึน้ จาก การใช้สายอากาศประเภทที่สามารถตรวจวัดโพลาไรซ์ ของสัญญาณได้ โดยพิจารณาในสองประเด็น คือ หนึ่ง การเพิ่มขึ้นของคุณภาพและประสิทธิภาพของการสื่อสาร ผ่านกระบวนการไดเวอร์ซิตี้ และสอง การใช้โพลาไรซ์ ของสัญญาณเป็นพารามิเตอร์ส�ำคัญอีกหนึ่งตัวนอกเหนือ จากทิศในการตรวจจับและจ�ำแนกสัญญาณ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
52
อาร์ เ รย์ ส ายอากาศที่ ส ามารถตรวจจั บ โพลาไรซ์สัญญาณได้
ก่อนอื่นควรกล่าวถึงลักษณะการส่งถ่ายพลังงาน ผ่ า นคลื่ น แม่ เ หล็ ก ไฟฟ้ า อั น เป็ น หลั ก พื้ น ฐานของ การสื่ อ สารแบบไร้ ส ายเสี ย ก่ อ น คลื่ น แม่ เ หล็ ก ไฟฟ้ า (Electromagnetic wave) คือคลื่นซึ่งมีองค์ประกอบของ คลื่นแม่เหล็กและคลื่นไฟฟ้า ทั้งสองมีการสั่นในลักษณะ ทีต่ งั้ ฉากซึง่ กันและกันและอยูบ่ นระนาบตัง้ ฉากกับทิศทาง การเคลือ่ นทีข่ องคลืน่ ดังแสดงในรูปที่ 1 กฎของ Maxwell กล่าวว่า เมือ่ สนามไฟฟ้ามีการเปลีย่ นแปลงจะเหนีย่ วน�ำให้ เกิดสนามแม่เหล็ก ในขณะเดียวกันเมื่อสนามแม่เหล็กมี
การเปลี่ยนแปลงก็จะเหนี่ยวน�ำให้เกิดสนามไฟฟ้า ดังนั้น การรบกวนกันทางแม่เหล็กไฟฟ้าหรือ electromagnetic disturbance นี้ได้ก่อให้เกิดพลังงาน ซึ่งถูกส่งผ่านไปใน ทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น
(a)
(b)
(c)
รูปที่ 2 รูปแบบโพลาไรซ์ของสัญญาณ (a) เส้นตรง (b) วงกลม (c) วงรี รูปที่ 1 คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประกอบไปด้วยคลื่นแม่เหล็กและ คลื่นไฟฟ้า ทั้งสองมีการเคลื่อนไหวในลักษณะตั้งฉากซึ่งกัน และกันและตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น
ร า ส า ้ ฟ ไฟ โพลาไรซ์ ข องสั ญ ญาณแสดงถึ ง ลั ก ษณะรู ป แบบ การเปลี่ยนแปลงของคลื่นบนระนาบตั้งฉากกับทิศทาง การเคลื่อนที่ของสัญญาณ โดยจ�ำแนกได้เป็นสามรูปแบบ คือ แบบเส้นตรง (Linear polarization) วงกลม (Circular polarization) และวงรี (Elliptical polarization) ดังแสดง ในรูปที่ 2 ส�ำหรับสายอากาศทีจ่ ะตรวจรับสัญญาณได้ดจี ำ� เป็น ต้องมีการจัดวางสายให้อยู่ในแนวเดียวกับโพลาไรซ์ของ สัญญาณ อย่างไรก็ดี อาร์เรย์ที่ใช้งานทั่วไปจะมีลักษณะ เป็นอาร์เรย์ซึ่งประกอบไปด้วยสายอากาศแบบ Dipole ส�ำหรับรับสัญญาณที่มีโพลาไรซ์ในแบบเส้นตรง ซึ่งการที่ ระบบจะตรวจรับสัญญาณอย่างมีประสิทธิภาพจ�ำเป็นที่ โพลาไรซ์ของสัญญาณต้องอยู่ในแนวเดียวกับการจัดวาง ของ Dipole (ดังแสดงในรูปที่ 3) ซึ่งเป็นไปได้ยากในทาง ปฏิบัติเมื่อพิจารณาในกรณีที่วัตถุอาจมีการเคลื่อนที่หรือ เคลื่อนไหวซึ่งจะท�ำให้แนวของโพลาไรซ์เปลี่ยนไป นอกจากนั้น สภาพการเปลี่ ย นแปลงในช่ อ งทางการส่ ง สั ญ ญาณ (Fluctuation of propagation channel) ไม่ว่าจะเกิด จากการทับซ้อน แทรกสอด และการรบกวนกันระหว่าง สัญญาณ ส่งผลให้โพลาไรซ์สัญญาณเปลี่ยนรูปแบบไป การวัดค่าคลื่นสัญญาณก็จะเปลี่ยน และส�ำหรับ Dipole ที่สามารถวัดค่าสัญญาณได้จากเพียงองค์ประกอบเดียว ของสนามในแนวที่ตั้งตรงกับการจัดวาง Dipole ความไม่ แน่นอนตัวนี้อาจท�ำให้ขนาดของคลื่นเมื่อเดินทางถึงตัวรับ มีค่าเข้าใกล้ศูนย์ (Fading)
รูปที่ 3 การตรวจจับสัญญาณจะมีประสิทธิภาพสูงสุด เมื่อการจัดวางสายอากาศอยู่ในแนวตรงกับโพลาไรซ์ ของสัญญาณ
การเพิม่ ประสิทธิภาพการท�ำงานของระบบสามารถ ท�ำได้โดยการใช้อาร์เรย์ซึ่งตรวจวัดโพลาไรซ์ของสัญญาณ ได้ โดยสายอากาศแต่ละตัวสามารถวัดองค์ประกอบของ คลื่นสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าได้มากกว่าหนึ่งองค์ประกอบ รูปที่ 4 แสดงตัวอย่างสายอากาศประเภทต่าง ๆ ที่ไวต่อ โพลาไรซ์ของสัญญาณ สายอากาศที่ถือว่ามีประสิทธิภาพ ในการตรวจวัดมากที่สุด คือ เวกเตอร์เซ็นเซอร์ (Vector sensor) [3] ดังแสดงในรูปที่ 4 (a) เวกเตอร์เซ็นเซอร์ ประกอบไปด้วยสายอากาศย่อยจ�ำนวน 6 ตัวยึดติดรวม ในต�ำแหน่งเดียวกัน สายอากาศย่อยทัง้ หกมีการจัดเรียงตัว เพื่อให้อยู่ในแนวเดียวกับองค์ประกอบทั้งสามแกน (x, y, z) ของคลื่นไฟฟ้า และอีกสามแกนของคลื่นแม่เหล็ก จึงสามารถตรวจวัดข้อมูลทั้งหมดของคลื่นสัญญาณแม่เหล็ก ไฟฟ้าได้ นอกจากนัน้ ยังมีสายอากาศประเภท Tripole ดัง แสดงในรูปที่ 4 (b) ที่ประกอบไปด้วยสายอากาศจ�ำนวน สามสายจั ด เรี ย งในลั ก ษณะตั้ ง ฉากซึ่ ง กั น และกั น เพื่ อ วัดองค์ประกอบทัง้ สามแกนของคลืน่ ไฟฟ้า (แต่ไม่สามารถ วัดองค์ประกอบในสนามแม่เหล็กได้) สายอากาศประเภท Loop triad ทีว่ ดั องค์ประกอบทัง้ สามแกนของคลืน่ แม่เหล็ก มีนาคม - เมษายน 2555
53
(แต่ไม่สามารถวัดองค์ประกอบในสนามไฟฟ้าได้) ดังแสดง ในรูปที่ 4 (c) และสายอากาศประเภท Crossed dipole ที่ ประกอบไปด้วย Dipole จ�ำนวนสองสายตั้งฉากซึ่งกันและ กัน ดังแสดงในรูปที่ 4 (d) นอกจากนั้นยังมีสายอากาศ ประเภทอื่น ๆ ที่อาจมีรูปร่างแตกต่างกันออกไป ปัจจัยใน การพิจารณาเลือกใช้สายอากาศประเภทต่าง ๆ จะขึ้นอยู่ กับลักษณะจุดประสงค์ของการใช้งาน ระดับความละเอียด ของการประมวลผลที่ต้องการ รวมถึงความรวดเร็วใน การค�ำนวณและค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง เป็นต้น
(Channel fluctuation) ดังจะเห็นได้จากสัญญาณข้อมูล ชุดเดียวกันเมื่อเลือกส่ง ณ เวลาที่ต่างกันเล็กน้อยอาจจะ มีคุณภาพเมื่อถึงส่วนรับไม่เท่ากัน หรือสัญญาณข้อมูลชุด เดียวกันเมื่อเลือกส่งด้วยความถี่ต่างกัน คุณภาพเมื่อถึง ส่วนรับก็อาจไม่เท่ากัน นั่นเป็นเพราะสภาพความแปรผัน และสภาวะจ�ำเพาะของช่องสัญญาณนั้น ๆ ที่อาจส่งผล ต่อคุณภาพการรับสัญญาณ ทฤษฎีไดเวอร์ซิตี้อาศัยหลัก แห่ ง ความเป็ น จริ ง ดั ง กล่ า วและคุ ณ สมบั ติ พื้ น ฐานของ การแพร่กระจายของคลืน่ ในการสรรหา (เสาะหา) วิธกี าร ส่งสัญญาณชุดเดียวกันผ่านทางช่องทางต่าง ๆ มากกว่า หนึ่ ง ช่ อ งทางไปยั ง ภาครั บ เพื่ อ เพิ่ ม ประสิ ท ธิ ภ าพใน การรับสัญญาณ รูปที่ 5 แสดงกระบวนการไดเวอร์ซิตี้ในลักษณะ ต่าง ๆ อาทิ ในรูปที่ 5 (a) แสดงไดเวอร์ซติ เี้ ชิงเวลา (Time diversity) คือการเพิ่มประสิทธิภาพการรับ-ส่งสัญญาณ โดยการส่งข้อมูลมากกว่าหนึง่ ครัง้ ทีเ่ วลาต่างกัน ในรูปที่ 5 (b) คือไดเวอร์ซิตี้ในด้านความถี่ (Frequency diversity) คือการใช้ความถี่สองช่วงในการรับ-ส่งสัญญาณ ส�ำหรับ รูปที่ 5 (c) คือไดเวอร์ซิตี้ในเชิงพื้นที่ (Space diversity หรือ Antenna diversity) คือการใช้สายอากาศมากกว่า หนึ่งตัวในภาครับและภาคส่ง นอกจากนั้ น สายอากาศที่ ไ วต่ อ โพลาไรซ์ ข อง สัญญาณยังสามารถใช้โพลาไรซ์เป็นอีกหนึ่งพารามิเตอร์ ในการส่งข้อมูลโดยอาศัยหลักการทีค่ ล้ายคลึงกัน ดังแสดง ในรูปที่ 5 (d) จากการศึกษาพบว่าองค์ประกอบทั้ง หกในสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (ประกอบด้วยสาม องค์ประกอบของสนามแม่เหล็ก และสามองค์ประกอบจาก สนามไฟฟ้า) มีการแปรผันอยู่บนพื้นฐานซึ่งเป็นอิสระต่อ กันและกัน นัน่ หมายความว่า แม้ในสภาวะทีช่ อ่ งสัญญาณ มีความแปรปรวนก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อองค์ประกอบ ทั้งหมดของสัญญาณ ดังนั้นการส่งสัญญาณจากภาคส่ง ด้วยโพลาไรซ์ในสองรูปแบบที่แตกต่างกัน เมื่อมีการควบ รวมสัญ ญาณที่ภาครับ ผลของสัญ ญาณที่ประมวลผล ออกมาจะมีประสิทธิภาพมากกว่าการส่งด้วยโพลาไรซ์ ชนิดเดียว ผลการศึกษาใน [5] พบว่าแม้ในสภาวะที่ช่อง สัญญาณมีความแปรปรวนสูง เมื่อใช้เวกเตอร์เซ็นเซอร์ที่ สามารถตรวจวัดองค์ประกอบทัง้ หกในการรับ-ส่งสัญญาณ ประสิทธิภาพการเพิ่มความจุช่องสัญญาณ (Channel capacity) เพิม่ ขึน้ ถึงสามเท่าเมือ่ เทียบกับสายอากาศแบบ Crossed dipole ที่สามารถวัดสององค์ประกอบของคลื่น
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
รูปที่ 4 ตัวอย่างสายไฟฟ้าที่ไวต่อโพลาไรซ์ของสัญญาณ (a) Vector sensor, (b) Tripole, (c) Loop triad (d) Crossed dipole
ประสิทธิภาพทีเ่ พิม่ ขึน้ จากสายอากาศทีไ่ วต่อ โพลาไรซ์ของสัญญาณ
เมื่ออาร์เรย์ประกอบไปด้วยสายอากาศที่สามารถ ตรวจวัดโพลาไรซ์ของสัญญาณได้ ประสิทธิภาพโดยรวม ของระบบจะเพิ่มสูงขึ้น โดยสรุปได้เป็นสองประเด็น คือ (1) คุณภาพและประสิทธิภาพของการสื่อสารที่เพิ่มขึ้น ผ่านกระบวนการไดเวอร์ซิตี้ และ (2) ประสิทธิภาพใน การตรวจจับและจ�ำแนกสัญญาณในการประมวลผลทีด่ ขี นึ้ 1. โพลาไรซ์กับคุณภาพและประสิทธิภาพของ การสื่อสารที่เพิ่มขึ้นผ่านกระบวนการไดเวอร์ซิตี้ ไดเวอร์ ซิ ตี้ ถื อ เป็ น หนึ่ ง ในกระบวนการปรั บ ปรุ ง คุณภาพของสัญญาณ และเพิ่มประสิทธิภาพการสื่อสาร โดยอาศั ย ความหลากหลายของช่ อ งสั ญ ญาณ [4] ทั้ ง นี้ ด ้ ว ยความแปรผั น ที่ ไ ม่ แ น่ น อนของช่ อ งสั ญ ญาณ
54
นอกจากนั้นยังพบว่าเมื่อน�ำโพลาไรซ์ของสัญญาณ มาใช้ในกระบวนการไดเวอร์ซิตี้ของระบบเรดาร์ยังช่วยส่ง ผลในการเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจจับวัตถุแม้ในสภาวะ ที่ยากล�ำบาก (Heavy inhomogeneous clutter) ได้เป็น อย่างดี [6]
หนึ่งพารามิเตอร์ที่สามารถแยกความต่างของสัญญาณทั้ง สองได้ ในกรณีที่สัญญาณสองตัวมาจากทิศทางที่ใกล้กัน มาก ซึ่งถือเป็นกรณีที่ยากที่สุดในการตรวจจับ ตารางที่ 1 แสดงการเปรียบเทียบค่าพารามิเตอร์ (SNR x L) ซึ่งเป็น ตัวบ่งชี้ความสามารถของอาร์เรย์ในการตรวจจับสัญญาณ เรียกว่า Array detection’s lower bound [7] โดยเป็น ค่าผลคูณระหว่าง Signal-to-Noise Ratio (SNR) กับ จ�ำนวนกลุ่มตัวอย่าง (Samples) L ทั้งนี้ค่า (SNR x L) ทีแ่ สดงในตารางเป็นค่าเฉลีย่ จากการศึกษาโดยให้สญ ั ญาณ ส่งมาจากทุกทิศทางโดยรอบทั้งในแนวราบ θE[0,360°) และแนวตั้ง φE[0,90°) โดยก�ำหนดให้สัญญาณทั้งสอง ส่งมาจากทิศทางที่ต่างกัน 1 องศาทั้งในแนวนอนและ แนวตั้ง (Δθ,Δφ)=(1 ,1 ) อาร์เรย์ที่ศึกษาประกอบ ไปด้ ว ยสายอากาศจ� ำ นวน 8 ตั ว จั ด เรี ย งในรู ป แบบ แตกต่างกันออกไปตามแสดงในรูปที่ 6 จากผลการศึกษา พบว่า ประเด็นทีห่ นึง่ สายอากาศทีไ่ วต่อโพลาไรซ์สญ ั ญาณ มีผลต่อการเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจจับและแยกแยะ สัญญาณ โดยส�ำหรับอาร์เรย์ที่มีการจัดเรียงในรูปแบบ เดียวกันจะสังเกตเห็นว่า เวกเตอร์เซ็นเซอร์ซึ่งสามารถ วัดองค์ประกอบทั้งหมดของคลื่นสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า ได้จะมีความสามารถในการตรวจจับสูงมาก เมื่อเทียบกับ สายอากาศประเภท Tripole (ตรวจจับเฉพาะองค์ประกอบ ไฟฟ้า) หรือ Dipole (ตรวจจับเฉพาะในแกนเดียวของ องค์ประกอบไฟฟ้า) โดยค่า (SNR x L) ที่จ�ำเป็นต้อง ใช้ ใ นการตรวจจั บ สั ญ ญาณจะน้ อ ยกว่ า ในอี ก สองกรณี ยกตัวอย่างเช่น ส�ำหรับอาร์เรย์มีการจัดเรียงเป็นวงกลม ค่า (SNR x L) ที่จำ� เป็นต้องใช้คือ 33.1, 66.6 และ 497.6 ตามล�ำดับ นั่นหมายความว่า หากระบบมีการเก็บ จ�ำนวนกลุ่มตัวอย่าง L = 10 ตัวส�ำหรับการประมวลผล จะพบว่าค่า SNR ขัน้ ต�ำ่ ทีจ่ ำ� เป็นต้องใช้ในการตรวจจับและ แยกสัญญาณทัง้ สองออกจากกันส�ำหรับเวกเตอร์เซ็นเซอร์ เป็น 3.3 ในขณะที่ Tripole และ Dipole ต้องใช้ 6.6 และ 49.8 ตามล�ำดับ ค่าดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพ ในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน เมื่ออาร์เรย์ใช้ สายอากาศที่ไวต่อโพลาไรซ์สัญญาณ นอกจากนั้น การจัดเรียงรูปแบบของอาร์เรย์ก็มีผล ต่อประสิทธิภาพการตรวจจับสัญญาณ [8] ในที่นี้การจัด เรียงอาร์เรย์เป็นวงกลม (Uniform circular array : UCA) แสดงถึงประสิทธิภาพที่ดีที่สุด รองลงมาเป็นการจัดเรียง แบบสามเหลี่ยม (Triangular array) สี่เหลี่ยม (Square array) และเป็นรูปตัว Y (Y-shaped array)
°°
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 5 กระบวนการไดเวอร์ซิตี้ในรูปแบบต่าง ๆ (a) Time diversity, (b) Frequency diversity, (c) Antenna diversity, (d) Polarization diversity
2. โพลาไรซ์กับประสิทธิภาพในการตรวจจับและ จ�ำแนกสัญญาณ โพลาไรซ์ ข องสั ญ ญาณนอกจากจะถู ก น� ำ มาใช้ เพื่อเพิ่มคุณภาพการรับ-ส่งผ่านกระบวนการไดเวอร์ซิตี้ แล้ว ยังถือเป็นพารามิเตอร์ส�ำคัญอีกหนึ่งตัว (Another degree of freedom) ที่สามารถใช้ในการจ�ำแนกความ ต่างของสัญญาณ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวล ผลได้ทั้งในแง่การตรวจจับสัญญาณและความแม่นย�ำใน การบ่งชี้ทิศทางของสัญญาณ ยกตัวอย่างเช่น อาร์เรย์ ประเภทหนึ่งมีการตรวจจับสัญญาณของวัตถุสองประเภท ที่ มี ก ารเคลื่ อ นไหวในอากาศ ในกรณี ที่ สั ญ ญาณทั้ ง สองถูกส่งมาจากทิศทางที่ใกล้เคียงกันมากจะส่งผลให้ การแยกสัญญาณทั้งสองออกจากกันเป็นไปได้ยาก เนื่องจาก ระบบอาจมองว่าสัญญาณทั้งสองเป็นสัญญาณตัวเดียวกัน การใช้สายอากาศทีไ่ วต่อโพลาไรซ์ของสัญญาณจะช่วยเพิม่ ประสิทธิภาพการตรวจจับสัญญาณ เพราะนอกเหนือจาก ทิศทางของสัญญาณที่เป็นตัวบ่งชี้ความต่างของสัญญาณ ทั้งสองแล้ว โพลาไรซ์ของสัญญาณทั้งสองยังถือเป็นอีก
มีนาคม - เมษายน 2555
55
เอกสารอ้างอิง 1. M.C. Sullivan, Practical Array Processing, Mc Graw Hill, 2009 2. ศุ ภ วั ฒ น์ สุ ภั ค วงศ์ , “การประมวลผลสั ญ ญาณแบบ อาร์เรย์กับการพัฒนาประสิทธิภาพระบบการสื่อสารแบบไร้สาย,” ไฟฟ้าสาร, ปีที่ 19 ฉบับที่ 1 มกราคม-กุมภาพันธ์ 2555, หน้า 56-61 3. A. Nehorai and E. Paldi, “Vector-sensor array processing for electromagnetic source localization,” IEEE Trans. on Signal Processing, Vol. SP-42, pp. 376-398, Feb. 1994. รูปที่ 6 อาร์เรย์ซึ่งประกอบไปด้วยสายอากาศจ�ำนวน 8 ตัว 4. A Goldsmith, Wireless Communications, Cambridge จัดเรียงในรูปแบบต่าง ๆ (a) Uniform Circular Array (UCA), University Press, 2005 (b) Square, (c) Triangular, (d) Y-shaped 5. M. R. Andrews, P. P. Mitra, and R. deCarvalho, “Tripling the capacity of wireless communications using ตารางที่ 1 ค่าเฉลี่ย (SNR x L) ขั้นต�่ำที่จำ� เป็นในการตรวจ electromagnetic polarization”, Nature, vol. 409, pp.316-318, จับสัญญาณสองตัวที่ถูกส่งมาจากทิศทางต่างกัน 1 องศา 2001. 6. M. Hurtado and A. Nehorai, “Polarimetric detection of targets in heavy inhomogeneous clutter,” IEEE Trans. on (SNR x L) Vector sensor Tripole Dipole Signal Processing, Vol. 56, pp. 1349-1361, Apr. 2008 UCA 33.1 66.6 497.6 7. S. Supakwong, “A novel selection criterion for Square 41.4 83.6 563.9 distributed vector sensors to optimize the array’s ultimate Y-Shaped 50.2 101.8 631.3 detection capability” International Review on Modeling and Triangle 41.1 82.8 561.1 Simulations (IREMOS), vol. 3. N. 2, pp. 206-211, April 2010 8. S. Supakwong, “The significance of vector sensor บทสรุป positioning on the array’s ultimate detection capability”, บทความวิ ช าการฉบั บ นี้ ผู ้ เ ขี ย นแสดงถึ ง Proceedings of ECTI-CON 2010, Chiang Mai, Thailand, ประสิ ท ธิ ภ าพการสื่ อ สารและประมวลผลของระบบ pp.1272-1276, May 2010
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
อาร์เรย์ที่เพิ่มขึ้นจากการใช้สายอากาศประเภทที่สามารถ ตรวจวัดโพลาไรซ์ของสัญญาณได้ โดยพิจารณาในสอง ประเด็น คือ หนึง่ การเพิม่ ขึน้ ของคุณภาพและประสิทธิภาพ ประวัติผู้เขียน ของการสื่อสารผ่านกระบวนการไดเวอร์ซิตี้ เนื่องจาก องค์ประกอบสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ามีการแปรผัน อยู่บนพื้นฐานซึ่งเป็นอิสระต่อกันและกัน ดังนั้นการส่ง สัญญาณจากภาคส่งด้วยโพลาไรซ์ในสองรูปแบบทีแ่ ตกต่าง กัน เมือ่ มีการควบรวมสัญญาณทีภ่ าครับ ผลของสัญญาณ ทีป่ ระมวลผลออกมาจะมีประสิทธิภาพมากกว่าการส่งด้วย โพลาไรซ์ชนิดเดียว และสอง โพลาไรซ์ของสัญญาณยัง ถือเป็นพารามิเตอร์สำ� คัญอีกหนึง่ ตัวนอกเหนือจากทิศของ สัญญาณทีส่ ามารถใช้ในการตรวจจับและจ�ำแนกสัญญาณ ทั้ ง นี้ ใ นการเลื อ กใช้ ป ระเภทของสายอากาศนอกเหนื อ จากประสิทธิภาพการประมวลผลที่ดีแล้ว ปัจจัยอื่น ๆ ที่ ควรพิจารณาคือ ลักษณะและจุดประสงค์ของการใช้งาน ขนาดของระบบ ความซับซ้อนในการประมวลผล รวมถึง ค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง เป็นต้น
56
ดร.ศุภวัฒน์ สุภัควงศ์ ส�ำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกจาก Imperial College London, UK ปั จ จุ บั น เป็ น อาจารย์ ป ระจ� ำ ภาควิ ช า วิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ คณะ วิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์
Energy พลังงาน นายศุภกร แสงศรีธร กองพัฒนาระบบไฟฟ้า ฝ่ายวิจัยและพัฒนาระบบไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค อีเมล : supakorn@pea.co.th
การศึกษาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในประเทศไทย (ตอนที่ 2) เครื่องมือวัดศักยภาพพลังงานลมและการวิเคราะห์ 1. บทน�ำ
จากบทความทีแ่ ล้ว เมือ่ เลือกพืน้ ทีท่ จี่ ะติดตัง้ เครือ่ งวัดพลังงานลมได้แล้ว ต่อไปจะเป็นการพิจารณาเลือกความสูงของเสาวัดลม ซึง่ โดยทัว่ ไปแล้วความสูง ของเสาจะต้องมีระดับเดียวกับ Hub ของกังหันลม เช่น กังหันลมทีต่ อ้ งการติดตัง้ มีระดับความสูงที่ Hub เท่ากับ 100 เมตร เสาวัดลมก็ต้องสูง 100 เมตร เป็นต้น นอกจากนี้เครื่องมือวัดและระบบบันทึกข้อมูล รวมถึงโปรแกรม ที่ใช้ในการวิเคราะห์ศักยภาพการผลิตไฟฟ้า ก็เป็นองค์ประกอบที่ส�ำคัญ ในการเก็บรวบรวมข้อมูลความเร็วลมและทิศทางลม โดยการติดตั้งเครื่องมือ วัดจะต้องสอดคล้องกับมาตรฐาน เพื่อให้ได้ข้อมูลที่มีความถูกต้องมากที่สุด ซึง่ ความถูกต้องของข้อมูลจะช่วยลดความผิดพลาดของการศึกษาการผลิตไฟฟ้า จากพลังงานลม
2.2 ทิศทางลม การวัดทิศทางลมสามารถ กระท� ำ ได้ โ ดยการติ ด ตั้ ง เครื่ อ งวั ด ทิศทางลม (Wind vanes) ที่ต�ำแหน่ง ทีเ่ หมาะสม ข้อมูลเกีย่ วกับความถีข่ อง ทิศทางลมเป็นข้อมูลที่ส�ำคัญส�ำหรับ การบ่ ง บอกถึ ง ลั ก ษณะรู ป ร่ า งของ ภูมิประเทศ และทิศทางที่เหมาะสม ในการวางต�ำแหน่งของกังหันลม 2.3 อุณหภูมิ อุณหภูมิของอากาศเป็ น สิ่ ง ที่ ส� ำ คั ญ ที่ แ สดงถึ ง สิ่ ง แวดล้ อ ม ของกังหันลมขณะท�ำงาน โดยปกติ จะท� ำ การวั ด อุ ณ หภู มิ ที่ ใ กล้ ร ะดั บ พื้นดินหรือที่ต�ำแหน่งความสูงเฉลี่ย ของดุมกังหันลม โดยส่วนใหญ่แล้ว อุณหภูมิเฉลี่ยเหนือระดับพื้นดินจะมี ค่ า แตกต่ า งกั บ อุ ณ หภู มิ ที่ ค วามสู ง ของดุ ม กั ง หั น ลมเฉลี่ ย อยู ่ ป ระมาณ 1 องศาเซลเซี ย ส นอกจากนี้ แ ล้ ว ค่าของอุณหภูมิยังใช้ในการค�ำนวณ ค่าความหนาแน่นของอากาศ เพื่อที่ ใช้ในการประมาณความหนาแน่นของ ก�ำลังของลม และก�ำลังที่กังหันลม จะผลิตได้
ร า ส า ้ ฟ ไฟ 2. อุปกรณ์และเครื่องมือวัดต่าง ๆ
พารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่จะท�ำการตรวจวัดประกอบด้วย 2.1 ความเร็วลม ข้อมูลความเร็วลมเป็นข้อมูลที่มีความส�ำคัญอย่างยิ่งที่จะแสดงว่า สถานที่ นั้ น เป็ น แหล่ ง ของพลั ง งานลม โดยระดั บ ความสู ง ที่ แ ตกต่ า งกั น ตามสภาพภูมปิ ระเทศจะสนับสนุนในการพิจารณาเลือกสถานทีต่ ดิ ตัง้ กังหันลม โดยหน่วยงาน National Renewable Laboratory (NREL) ได้กำ� หนดให้ทำ� การวัด ความเร็วลมทีร่ ะดับความสูง 40 เมตร 25 เมตร และ 10 เมตร โดยแต่ละระดับ ความสูงมีนัยส�ำคัญดังนี้ 2.1.1 ทีร่ ะดับความสูง 40 เมตร ความสูงนีแ้ ทนความสูงโดยประมาณ ของดุม (Hub) ใบพัดของกังหันลม 2.1.2 ที่ระดับความสูง 25 เมตร ความสูงระดับนี้ประมาณได้ว่า เป็นความสูงที่น้อยที่สุดของปลายใบกังหันลมเมื่อโรเตอร์หมุน 2.1.3 ทีร่ ะดับความสูง 10 เมตร ทีร่ ะดับความสูงนีใ้ ช้วดั ส�ำหรับเป็น มาตรฐานทางอุตุนิยมวิทยา อย่างไรก็ตามที่ต�ำแหน่งนี้เป็นที่ซึ่งความเร็วลม อาจจะถูกรบกวนจากสิ่งรอบข้าง เช่น ต้นไม้ อาคารบ้านเรือน
มีนาคม - เมษายน 2555
57
2.4 ความดันบรรยากาศ ความดันบรรยากาศคือปัจจัยหนึ่งที่ส่งผลต่อความเร็วลม เพราะ ค่าเกรเดี้ยนของความดันบรรยากาศจะส่งผลต่อความเร็วลม ยิ่งผลต่างของ เกรเดีย้ นของความดันบรรยากาศระหว่างจุด 2 จุด มีคา่ มากเท่าใด ความเร็วลม ก็จะมีค่าสูงขึ้น โดยที่ลมจะวิ่งจากที่ที่มีค่าเกรเดี้ยนของความดันสูงไปยังที่ที่มี เกรเดี้ยนของความดันต�่ำกว่า เพื่อยังคงรักษาความสมดุลต่อการเปลี่ยนแปลง
3. เครื่องมือวัดความเร็วลม (Anemometer)
เครื่ อ งวั ด ความเร็ ว ลมเป็ น อุ ป กรณ์ ที่ ส� ำ คั ญ อย่ า งมากในการวั ด ความเร็วลม เครื่องวัดความเร็วลมส่วนใหญ่ใช้วัดความเร็วลมในแนวระนาบ 3.1 เครื่องวัดลมแบบลูกถ้วย (Cup anemometer) เครื่องวัดประกอบด้วยถ้วย (สามถ้วยหรือสี่ถ้วย) โดยที่แกนกลาง รูปที่ 2 เครื่องวัดลมแบบใบพัด ต่อกับเพลาหมุนในแนวดิง่ โดยทีถ่ ว้ ยใดถ้วยหนึง่ จะต้องหันหน้าเข้าหาลม รูปร่าง ของถ้วยจะเปลีย่ นแรงกดดันจากลมเป็นแรงบิดในการหมุน ถ้วยจะหมุนค่อนข้าง เป็นเชิงเส้นกับความเร็วลมในช่วงการท�ำงาน ตัววัดในแอนนิโมมิเตอร์จะท�ำ 3.3 เครื่ อ งวั ด ลมแบบโซนิ ค การเปลีย่ นการหมุนเป็นสัญญาณทางไฟฟ้าส่งผ่านสายไปยังเครือ่ งบันทึกข้อมูล (Sonic anemometer) เครื่องบันทึกข้อมูลจะใช้ตัวคูณค่าความชัน (Slope) และค่าชดเชย (Offset) หลักการของเครื่องวัดลมแบบ ในการค�ำนวณค่าความเร็วลมจริง โซนิค คือ ใช้คลื่นเสียงอัลตราโซนิค ในการวัดความเร็วลม แอนนิโมมิเตอร์ แบบนี้วัดความเร็วลมโดยอ้างอิงกับ เวลาของการยิ ง ลู ก คลื่ น ของโซนิ ค ระหว่างคู่ของทรานดิวเซอร์ การวัด โดยตัวทรานดิวเซอร์ที่มีลักษณะเป็น คู่สามารถวัดความเร็วลมในลักษณะ การไหลแบบ 1 มิติ 2 มิติ และ 3 มิติ รูปที่ 3 แสดงตัวอย่างแอนนิโมมิเตอร์ แบบโซนิคทีม่ ี 3 มิติ (มีทรานดิวเซอร์ 3 คู่) ความละเอียดของการวัดขึ้น อยู ่ กั บ ระยะระหว่ า งทรานดิ ว เซอร์ ซึ่ ง โดยปกติ ทั่ ว ไปมี ค ่ า อยู ่ ร ะหว่ า ง รูปที่ 1 เครื่องวัดลมแบบลูกถ้วย 10 ถึง 20 เซนติเมตร แอนนิโมมิเตอร์ แบบโซนิ ค สามารถวั ด ได้ ล ะเอี ย ด 3.2 เครื่องวัดลมแบบใบพัด (Propeller anemometer) มาก กล่าวคือ สามารถวัดได้ที่ระดับ เครื่องวัดลมประกอบด้วยใบพัด (Propeller) ถูกติดตั้งในแนวนอน ความถี่ 20 เฮิรตซ์หรือมากกว่า ท�ำให้ อยู่กับเพลาซึ่งจะหมุนหาทิศทางลมโดยใช้หางเสือ เครื่องวัดความเร็วลมแบบ เหมาะสมส� ำ หรั บ การวั ด ความเร็ ว ใบพัดจะให้สัญญาณไฟฟ้าออกมาเป็นสัดส่วนกับความเร็วลม แม้ว่าเครื่องวัด ลมแปรปรวน (Turbulence) การที่ ทั้งสองจะแตกต่างกันในเรื่องผลตอบสนองต่อความเร็วลมที่มีการกระเพื่อม แอนนิ โ มมิ เ ตอร์ แ บบโซนิ ค นี้ ไ ม่ มี แต่ก็ไม่สามารถบอกได้ว่าเครื่องวัดตัวไหนดีกว่ากันอย่างชัดเจน ในทางปฏิบัติ ส่ ว นที่ เ คลื่ อ นไหวท� ำ ให้ เ หมาะสม เครือ่ งวัดแบบถ้วยจะมีการใช้กนั อย่างกว้างขวางในการหาศักยภาพพลังงานลม ส�ำหรับการใช้งานในระยะยาว และ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
58
เหมาะสมกับการใช้งานในพืน้ ที่ โดยที่ ความถู ก ต้ อ งและความน่ า เชื่ อ ถื อ ของแอนนิ โ มมิ เ ตอร์ แ ละเครื่ อ งวั ด ทิศทางลมแบบดั้งเดิมนั้นมีข้อจ�ำกัด ทางด้านอากาศที่เค็ม หรืออากาศที่ ปนเปือ้ นฝุน่ ละอองสูงมาก ข้อเสียของ แอนนิโมมิเตอร์แบบโซนิค คือ อาจจะ มีปัญหาทางด้านการไหลของคลื่นที่ เกิดจากโครงสร้างทีย่ ดึ ตัวทรานดิวเซอร์ ข้ อ เสี ย อี ก ประการคื อ ความถู ก ต้ อ ง จะน้อยลงเมื่อฝนตกเพราะว่าหยดน�้ำ ท�ำให้ความเร็วของเสียงนั้นเปลี่ยนไป การทดสอบการยอมรับความถูกต้อง ของการวัดความเร็วลมในลักษณะนี้ มีมาตรฐานที่รองรับ คือ มาตรฐาน ISO 16622 Meteorology ทั้งในส่วน ของความเร็วลมและอุณหภูมิ ปัจจุบนั การวั ด ความเร็ ว ลมและทิ ศ ทางลม แบบ 2 มิติ โดยใช้แอนนิโมมิเตอร์ แบบโซนิคใช้ในสถานีตรวจวัดสภาพ อากาศ การเดินเรือ กังหันลม และ การวั ด สภาพอากาศโดยใช้ ลู ก ลอย เป็นต้น
3.3 เครื่องวัดลมแบบไลด้า (Lidar anemometer) แอนนิโมมิเตอร์แบบไลด้า (Lidar Detection and Ranging : LIDAR) เป็ น เครื่ อ งวั ด ลมเทคโนโลยี ที่ ก� ำ ลั ง ได้ รั บ ความนิ ย มมากขึ้ น นอกเหนือจากแอนนิโมนิเตอร์แบบถ้วยและแบบโซนิค โดยเฉพาะอย่างยิง่ การวัด ความเร็วลมนอกชายฝั่งทะเล (Off-shore) แอนนิโมมิเตอร์แบบ Lidar นั้น ท�ำงานในลักษณะ Laser Doppler ซึ่งวัดความเร็วของการไหลของอนุภาค เล็ก ๆ ที่อ้างอิงกับแสงเลเซอร์ที่กระจายตัวออกเมื่ออนุภาคเล็ก ๆ ไหลผ่าน การวัดความเร็วลมจะกระท�ำในลักษณะ 4 ทิศทางหลัก และเวกเตอร์ความเร็ว ลมในลักษณะ 3 มิติจะค�ำ นวณจากค่าความเร็วลมที่วัดได้ 4 ค่าล่าสุด ความถี่ในการชักตัวอย่าง (Sampling) มีค่าประมาณ 0.67 เฮิรตซ์ เพราะว่า แอนนิโมมิเตอร์แบบไลด้าท�ำงานในลักษณะพัลส์ การวัดความเร็วลมสามารถ ท�ำได้ถึง 10 ระดับความสูงพร้อม ๆ กันภายในช่วง 40 เมตร และ 200 เมตร ตัวอย่างแอนนิโมมิเตอร์แบบไลด้าแสดงได้ดังรูปที่ 4 และรูปที่ 5
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 4 การท�ำงานของเครื่องวัดลมแบบไลด้า
รูปที่ 3 เครื่องวัดลมแบบโซนิค
รูปที่ 5 เครื่องวัดลมแบบไลด้า
มีนาคม - เมษายน 2555
59
3.4 การประยุกต์ใช้งาน การเลือกใช้งานเครื่องมือวัดต่าง ๆ จ�ำเป็นที่จะต้องพิจารณาถึง วัตถุประสงค์ของการใช้งานเครื่องมือวัดเหล่านั้น เช่น การใช้งานเครื่องวัด พลังงานลมเพื่อใช้ส�ำหรับวัดติดตั้งกังหันลม ต้องเลือกใช้งานเครื่องมือวัด ที่สามารถทนความเร็วลมได้ในช่วงสูง ๆ ซึ่งมีหัวข้อที่จะต้องพิจารณาดังนี้ การเริ่มต้นท�ำงาน ต้องพิจารณาถึงการบ่งบอกค่าความเร็วลมต�ำ่ เท่าไหร่ทเี่ ครือ่ งวัด ความเร็วลมเริม่ หมุน และจะสามารถรักษาความเร็วรอบไว้ได้ ส�ำหรับเครือ่ งวัด ความเร็วลมที่มีวัตถุประสงค์ในการหาศักยภาพพลังงานลม สิ่งที่ส�ำคัญมาก อย่างหนึ่งคือต้องสามารถทนทานต่อความเร็วลมที่เกิน 25 เมตรต่อวินาทีได้ และต้องตอบสนองได้เมื่อความเร็วลมมีการเปลี่ยนแปลงน้อยกว่า 1 เมตร ต่อวินาที ค่าคงที่ระยะทาง ระยะทางซึง่ อากาศเคลือ่ นทีผ่ า่ นเครือ่ งวัดความเร็วลมในช่วงเวลา ที่ถ้วยหรือใบพัดมีความเร็วเพิ่มขึ้นถึง 63% ของความเร็วสมดุลเมื่อลม มีการเปลี่ยนแปลงเป็นขั้น (Step) เวลาที่ใช้ของเครื่องวัดความเร็วลมต่อ การเปลี่ยนแปลงความเร็วลมนี้ ถ้าระยะทางมีค่ามากก็แสดงว่าเครื่องวัด ความเร็วลมมีน�้ำหนักมาก ค่าความเฉื่อยก็เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำ� ให้ใช้ระยะทาง มากขึ้นในการลดความเร็วลงเมื่อลมมีความเร็วลดลง ถ้าเครื่องวัดความเร็ว ลมมีค่าคงที่ของระยะทางมากขึ้นก็อาจจะท�ำให้การประมาณค่าความเร็วลม มีค่าเกินจริง ความน่าเชื่อถือและการดูแลรักษา เครื่องวัดลม คือ ชิ้นส่วนทางกล (ต้องมีอายุการใช้งานมากกว่า 2 ปี) และแบร์รงิ่ เครือ่ งวัดลมทีน่ ยิ มใช้กนั มากทีส่ ดุ ส�ำหรับการส�ำรวจศักยภาพ พลังงานลม คือ NRG Maximum #40 ซึง่ เป็นเครือ่ งวัดทีม่ สี ามถ้วย ซึง่ มีใช้มานาน และเป็นเครือ่ งทีม่ คี วามน่าเชือ่ ถือสูง ถ้วยท�ำจากพลาสติกแบบโพลีคาร์บอร์เนต สีด�ำ ประกอบกับเพลาที่ท�ำจาก Hardened beryllium copper ซึ่งประกอบกับ
•
•
แบร์ริ่งที่ท�ำจาก Modified Teflon ซึ่งแบร์ริ่งชนิดนี้ไม่ต้องการการบ�ำรุง รั ก ษาและยั ง ให้ ค วามแม่ น ย� ำ ใน ระยะเวลาสองปี การใช้เครื่องวัดลม สองตั ว สามารถลดความเสี่ ย งของ การสู ญ หายของข้ อ มู ล เนื่ อ งจาก เครือ่ งวัดลมตัวแรกได้ การติดเครือ่ งวัด ลมตัวที่สองต้องไม่รบกวนเครื่องวัด ลมตัวแรก
4. เ ค รื่ อ ง วั ด ทิ ศ ท า ง ล ม (Wind Vane)
ชนิดของเครื่องวัดทิศทางลม ทีใ่ ช้อยูจ่ ะเป็นหางเสือเชือ่ มต่อกับแกน ในแนวตั้ง หางจะหมุนไปหาต�ำแหน่ง ของลมโดยใช้ ห ลั ก ความสมดุ ล ของ แรงที่กระท�ำบนตัวมัน โดยการวาง ตัวเองในแนวของลม เครือ่ งวัดทิศทาง ลมส่วนใหญ่จะเป็นชนิดโพเทนทิโอ มิเตอร์ (Potentiometer) ซึง่ สัญญาณ ไฟฟ้าที่ออกมาจะมีความสัมพันธ์กับ ต�ำแหน่งของหางเสือ สัญญาณไฟฟ้า จะส่งผ่านสายไปยังเครือ่ งบันทึกข้อมูล และมีความสัมพันธ์กับต�ำแหน่งของ หางเสือโดยมากจะใช้ทิศเหนือเป็น ทิ ศ อ้ า งอิ ง ดั ง นั้ น การวางตั ว ของ เครื่ อ งวั ด ทิ ศ ทางลมจะเจาะจงใช้ ทิศเหนือเป็นจุดอ้างอิงที่สำ� คัญ เครื่ อ งบั น ทึ ก ข้ อ มู ล จะท� ำ การป้ อ นแรงดั น คร่ อ มโพเทนทิ โ อ มิเตอร์ แล้วท�ำการวัดค่าความต้านทาน ที่เปลี่ยนแปลง อัตราส่วนของแรงดัน ไฟฟ้าที่ตกคร่อมโพเทนทิโ อมิเตอร์ และต�ำแหน่งหางเสือจะถูกบันทึกและ ตีความโดยเครือ่ งบันทึกข้อมูล ซึง่ จะใช้ อัตราส่วน (เป็นตัวคูณ) และค่าชดเชย (Offset) เพื่อที่จะค�ำนวณค่าจริงของ ทิศทางลม โดยปกติแล้วโพเทนทิโอ มิ เ ตอร์ ใ นทางไฟฟ้ า จะไม่ ส ามารถ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ •
รูปที่ 6 ลักษณะของเครื่องวัดทิศทางลม
60
ครอบคลุมย่านได้ 360 องศา ซึ่งจะมี บริเวณทีเ่ ปิดซึง่ จะเรียกว่า Deadband ของเครื่องวัดทิศทางลม เมื่อแขนของ หางเสืออยูใ่ นต�ำแหน่งนี้ สัญญาณออก จะเป็ น สั ญ ญาณสุ ่ ม บริ ษั ท ผู ้ ผ ลิ ต บางบริษทั จะท�ำการชดเชย Deadband ในซอฟต์แวร์ของเครื่องบันทึกข้อมูล เพื่อป้องกันสัญญาณสุ่ม เมื่อเลือกเครื่องวัดทิศทางลม เราควรจะมี เ กณฑ์ ใ นการเลื อ ก โ ด ย เ ฉ พ า ะ อ ย ่ า ง ยิ่ ง ข น า ด ข อ ง Deadband ของโพเทนทิโอมิเตอร์ ไม่ควรเกิน 8 องศา รวมถึงต้องพิจารณา ถึ ง ความละเอี ย ดของเครื่ อ งวั ด ทิศทางลมด้วย
รูปที่ 7 ลักษณะของเครื่องวัดอุณหภูมิ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ 5. เครื่องวัดอุณหภูมิ (Thermometer)
โดยปกติแล้วอุปกรณ์รอบข้าง ของเครือ่ งมือวัดจะประกอบด้วย 3 ส่วน คือ ตัววัดอุณหภูมิ อุปกรณ์เชื่อมต่อ และตั ว ป้ อ งกั น การแผ่ รั ง สี ตั ว วั ด อุณหภูมิจะประกอบไปด้วยวัสดุโดย ปกติเป็น นิกเกิล หรือ ทองค�ำขาว ( ที่ มี ค ว า ม สั ม พั น ธ ์ ร ะ ห ว ่ า ง ค ่ า ค ว า ม ต ้ า น ท า น กั บ อุ ณ ห ภู มิ ) เทอร์มสิ เตอร์ (Termister ; resistance thermal detector : RTD) และ สารกึ่ ง ตั ว น� ำ ซึ่ ง สารกึ่ ง ตั ว น� ำ มี ค ว า ม นิ ย ม ใ น ก า ร ใ ช ้ ง า น ม า ก ค่ า ความต้ า นทานถู ก วั ด โดยเครื่ อ ง บันทึกข้อมูล หรืออุปกรณ์เชื่อมต่อ จะถูกค�ำนวณกลับเป็นค่าของอุณหภูมิ ของอากาศรอบ ๆ ตัววัดอุณหภูมิจะ ถูกครอบด้วยตัวป้องกันการแผ่รังสี เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความร้อนจาก การแผ่รังสีโดยตรงจากดวงอาทิตย์ ตั ว ป้ อ งกั น การแผ่ รั ง สี โ ดยทั่ ว ไป จะเป็นชั้น ๆ
6. เครื่องบันทึกข้อมูล (Data loggers)
เครื่องบันทึกข้อมูลมีมากมายหลายชนิด มีตั้งแต่การบันทึกโดยใช้ แผ่นกระดาษจนถึงการ์ดอิเล็กทรอนิกส์ที่ติดตั้งอยู่บนแผงวงจรส�ำหรับใช้กับ เครื่องไมโครคอมพิวเตอร์ บริษัทผู้ผลิตหลายรายที่ผลิตระบบบันทึกข้อมูล ที่ ส มบู ร ณ์ ซึ่ ง ประกอบไปด้ ว ยตั ว จั ด เก็ บ ข้ อ มู ล และอุ ป กรณ์ ถ ่ า ยเทข้ อ มู ล เครื่องบันทึกข้อมูลสามารถแบ่งโดยใช้วิธีการถ่ายโอนข้อมูล เช่น การถ่ายโอน ข้อมูลโดยต้องเดินทางไปเก็บข้อมูลที่ต�ำแหน่งที่ติดตั้งเสาวัดลม หรือการส่ง ข้ อ มู ล ผ่ า นระบบไร้ ส าย คุ ณ สมบั ติ ข องการส่ ง ข้ อ มู ล ที่ ส ามารถส่ ง ข้ อ มู ล โดยการใช้โมเด็มของระบบสายโทรศัพท์ หรือระบบโทรศัพท์มือถือ จะท�ำให้ เราสามารถสังเกตและท�ำการจัดเก็บข้อมูล โดยที่ไม่ต้องเดินทางไปที่สถานที่ ติดตั้งเสาวัดลมบ่อยมากนัก
รูปที่ 8 ตัวอย่างเครื่องบันทึกข้อมูล
มีนาคม - เมษายน 2555
61
เครื่องบันทึกข้อมูลควรจะเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และใช้งานได้ กับเครื่องวัดชนิดต่าง ๆ ที่นำ� มาติดตั้ง สามารถรองรับจ�ำนวนอุปกรณ์การวัด ค่าพลังงานลมทั้งหมดที่จะติดตั้ง สามารถเก็บพารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่ต้องการ เก็บได้ และต้องสามารถเลือกหรือตั้งช่วงของการเก็บตัวอย่างได้ เครื่องบันทึก ข้อมูลควรจะติดตัง้ ในบริเวณทีไ่ ม่มกี ารกัดกร่อน ป้องกันน�ำ้ ป้องกันการลัดวงจร และสามารถล็อกได้ และควรมีคุณสมบัติอย่างน้อยดังนี้ 1) เครื่ อ งบั น ทึ ก ข้ อ มู ล ควรสามารถเก็ บ ข้ อ มู ล ในรู ป แบบของข้ อ มู ล อนุกรม เวลา และวันที่ที่ทำ� การจดบันทึก 2) เครื่องบันทึกข้อมูลควรเก็บข้อมูลภายในตัวเองได้อย่างน้อย 40 วัน 3) เ ครื่ อ งบั น ทึ ก ข้ อ มู ล ควรสามารถใช้ ง านได้ ดี ใ นสิ่ ง แวดล้ อ มที่ ท� ำ การติดตั้งสถานีวัดลม 4) เครื่องบันทึกข้อมูลควรสามารถเคลื่อนย้ายอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลได้ 5) เครื่องบันทึกข้อมูลควรใช้พลังงานน้อยจากแบตเตอรี่
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
7. เครื่องวัดความดันบรรยากาศ (Barometric Pressure Sensor)
เครื่องวัดความดันบรรยากาศเป็นอุปกรณ์ที่จ�ำเป็นส�ำหรับประเมิน พลังงานลมที่จะน�ำมาใช้ในการผลิตไฟฟ้า เนื่องจากความเร็วลมขึ้นอยู่กับ ความดั น บรรยากาศด้ ว ย เครื่ อ งวั ด ความดั น บรรยากาศควรมี คุ ณ สมบั ติ ประกอบด้วย 1) ช่วงการวัดควรมีช่วงตั้งแต่ 15 kPa ถึง 115 kPa 2) สัญญาณขาออกของเครื่องวัดควรเป็นแรงดันอนาล็อกเชิงเส้น 3) ให้ค่าความดันสัมบูรณ์ในหน่วย kPa 4) ต้องการแรงดันไฟฟ้าตรงที่ระดับแรงดันไฟฟ้า 7 V ถึง 35 V DC 5) กระแสไม่เกิน 15 mA (โดยทั่วไป 8 mA) 6) ติดตัง้ ในทีท่ มี่ อี ณ ุ หภูมริ ะหว่าง 10-50 °C ส�ำหรับความถูกต้องเต็มพิกดั
รูปที่ 9 เครื่องมือวัดความดันบรรยากาศ
62
ส� ำ หรั บ อุ ป กรณ์ ที่ เ หลื อ ของ ระบบการวัด และประเมินศักยภาพ พลั ง งานลมในการผลิ ต ไฟฟ้ า จะได้ กล่าวถึงในครั้งหน้า ประกอบด้ วย การส่งข้อมูล เสาเครื่องวัดลม ฯลฯ และขอให้ ผู ้ ที่ ส นใจได้ ติ ด ตามอ่ า น ต่อไป เอกสารอ้างอิง 1. ม ห า วิ ท ย า ลั ย เ ท ค โ น โ ล ยี พระจอมเกล้ า พระนครเหนื อ “รายงาน การศึ ก ษาวิ เ คราะห์ ค วามเหมาะสมใน การติดตั้งกังหันลมผลิตไฟฟ้า” มกราคม 2555 2. www.nrgsystems.cn 3. www.secondwind.com
Energy พลังงาน นายธงชัย มีนวล อีเมล : athme@hotmail.com
เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากขยะ (ตอนที่ 1) Waste to Electricity Technology (Part 1)
ร า ส า ้ ฟ ไฟ บทความนี้น�ำเสนอเกี่ยวกับเทคโนโลยีที่ส�ำคัญในการผลิตไฟฟ้าจาก กระบวนการก�ำจัดขยะมูลฝอย (Waste To Electricity) ได้แก่ เทคโนโลยี เผาขยะในเตาเผา เทคโนโลยีผลิตก๊าซเชือ้ เพลิง เทคโนโลยีผลิตเชือ้ เพลิงขยะ เทคโนโลยีผลิตก๊าซชีวภาพด้วยการย่อยสลายขยะแบบไม่ใช้ออกซิเจน เทคโนโลยีผลิตก๊าซจากหลุมฝังกลบขยะ และเทคโนโลยีผลิตน�้ำมันจากขยะ พลาสติก โดยบทความตอนที่ 1 นี้จะน�ำเสนอเนื้อหาพื้นฐานทั่วไปเกี่ยวกับ เทคโนโลยี MBT, BMT และเทคโนโลยีการเผาในเตา เนื้ อ หาในบทความนี้ เ ป็ น ส่ ว นหนึ่ ง ที่ เ กี่ ย วกั บ ประเด็ น ยุ ท ธศาสตร์ การพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) คือ พลังงานที่สมาร์ท หรือ พลังงานที่สะอาด มั่นคง ปลอดภัย มีคุณภาพ พร้อมใช้งานตลอดเวลาและเป็นมิตรต่อสิง่ แวดล้อมอย่างยัง่ ยืน และเกีย่ วกับ ขยะซึ่งเป็นสิ่งที่พบเห็นได้ดาษดื่นในระหว่างและหลังจากน�้ำท่วมปลายปี 2554 เมือ่ เลือกเทคโนโลยีและการบริหารจัดการทีเ่ หมาะสมเท่านัน้ จะท�ำให้ การผลิตไฟฟ้าจากการก�ำจัดขยะเป็นพลังงานที่สะอาด
1. บทน�ำ
ขยะเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาของผู้คนส่วนใหญ่ ขยะจึงถูกแยกส่วน ออกจากพื้ น ที่ ใ ช้ ส อยในชี วิ ต ประจ� ำ วั น การจั ด การกั บ ขยะแบบดั้ ง เดิ ม มั ก พบเห็ น ได้ ทั่ ว ไปในชี วิ ต ประจ� ำ วั น ทั้ ง ระดั บ ครั ว เรื อ น ระดั บ ชุ ม ชน และระดับเมือง คือ การน�ำขยะไปทิ้งในพื้นที่ห่างไกลที่รกร้างว่างเปล่า ปั ญ หาเกี่ ย วกั บ ขยะเกิ ด ขึ้ น เมื่ อ ปริ ม าณขยะมี เ พิ่ ม มากขึ้ น จนเกิ น ขีดความสามารถของพื้นที่ทิ้งขยะที่จะรองรับขยะจ�ำนวนมาก กระบวนการ ย่ อ ยสลายขยะตามธรรมชาติ ไ ม่ มี ป ระสิ ท ธิ ภ าพเพี ย งพอ อี ก ทั้ ง มี ข ยะ บางประเภททีใ่ ช้เวลาในการย่อยสลายยาวนาน สภาพข้อเท็จจริงเกีย่ วกับขยะ
ก็คือ “ขยะไม่มีลด แต่ที่ดินไม่มีเพิ่ม” นอกจากนั้นการขยายของเมืองท�ำให้ มีการใช้สอยที่ดินรอบ ๆ พื้นที่ทิ้งขยะ ผู ้ ค นที่ เ ข้ า ไปใช้ ส อยที่ ดิ น เหล่ า นั้ น ก็จะได้รับผลกระทบจากขยะถ้าหาก การจัดการขยะไม่ดีพอ ดังนั้นจึงมี ความจ�ำเป็นที่จะต้องจัดเก็บ กักเก็บ และก� ำ จั ด ขยะอย่ า งถู ก สุ ข อนามั ย ไม่ เ กิ ด ปั ญ หามลพิ ษ ไม่ ท� ำ ลาย สภาพแวดล้อม ในสถานการณ์ พิ เ ศษ เช่ น น�้ำท่วมใหญ่ปลายปี 2554 ปรากฏ ขยะจ�ำนวนมาก หน่วยงานปกครอง ส่ ว นท้ อ งถิ่ น ในพื้ น ที่ น�้ ำ ท่ ว มจึ ง ต้ อ ง เร่ ง รั ด ในการก� ำ จั ด ขยะมู ล ฝอย เพื่ อ ป้ อ งกั น ไม่ ใ ห้ ข ยะเหล่ า นั้ น ก ่ อ ใ ห ้ เ กิ ด ป ั ญ ห า อ ย ่ า ง รุ น แ ร ง ส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมและ สุขอนามัยของผู้อยู่อาศัยในท้องถิ่น ระบบก�ำจัดขยะมูลฝอยที่ชาญฉลาด ไม่เพียงแต่ท�ำให้ขยะมูลฝอยหมดไป แต่ ยั ง สร้ า งมู ล ค่ า เพิ่ ม ได้ อี ก ด้ ว ย แนวทางหนึ่งก็คือ การผลิตไฟฟ้าจาก การก�ำจัดขยะ มีนาคม - เมษายน 2555
63
โดยทั่ ว ไปการผลิ ต ไฟฟ้ า จากการก� ำ จั ด ขยะจึ ง มั ก เป็ น ผลพลอยได้ (By Product) ที่สร้างมูลค่าเพิ่มให้กับการก�ำจัดขยะ นอกจากนั้นการผลิต ไฟฟ้าจะเป็นปัจจัยสนับสนุนให้การก�ำจัดขยะถูกสุขลักษณะและมีประสิทธิภาพ เป็นการใช้พลังงานในกระบวนการก�ำจัดขยะอย่างคุ้มค่า ช่วยลดปัญหามลพิษ ทีเ่ กิดจากการฝังกลบแบบไม่ถกู สุขาภิบาล ช่วยลดความต้องการใช้พนื้ ทีส่ ำ� หรับ การฝังกลบขยะ อย่างไรก็ตาม การเลือกพื้นที่ เลือกเทคโนโลยี และเลือกวิธีบริหาร จัดการทีเ่ หมาะสมเท่านัน้ จึงจะมัน่ ใจได้วา่ พลังงานไฟฟ้าทีไ่ ด้จากการก�ำจัดขยะ จึงจะเป็นพลังงานที่สมาร์ท
3. เทคโนโลยี MBT และ BMT
1) เทคโนโลยี MBT เป็ น การใช้ วิ ธี ก ารเชิ ง กล (Mechanical) ในการจัดเตรียมวัตถุดบิ ที่เหมาะสมก่อนการก�ำจัดหรือผลิต พลังงานจากขยะโดยวิธีทางชีวภาพ (Biological) โดยมุ่งให้เกิดการฟื้น สภาพวัสดุให้ได้มากทีส่ ดุ (Maximized Resource Recovery) และให้ ได้ ผลผลิตที่มีคุณภาพดี 2. เทคโนโลยีที่เกี่ยวกับการผลิตไฟฟ้าจากการก�ำจัดขยะ วิธีการทางชีวภาพที่จะเลือกใช้ เทคโนโลยีทเี่ กีย่ วข้องกับการผลิตไฟฟ้าจากการก�ำจัดขยะมีหลากหลาย นั้ น ก็ จ ะขึ้ น กั บ ชนิ ด ของผลผลิ ต รูปแบบแตกต่างกัน ได้แก่ ที่ ต ้ อ งการ คุ ณ ภาพของขยะที่ จ ะ 1) เทคโนโลยี MBT (Mechanical-Biological Treatment) บ�ำบัด ตลอดจนปัจจัยทางด้านเทคนิค 2) เทคโนโลยี BMT (Biological-Mechanical Treatment) เศรษฐกิจ และการเงิน ทั้งนี้ขั้นตอน 3) เทคโนโลยีการเผาในเตา (Incineration) การผลิ ต พลั ง งานจากขยะโดยใช้ 4) เทคโนโลยีการผลิตก๊าซเชื้อเพลิง (Gasification) แนวทาง MBT นี้ สามารถสรุปได้ 5) เทคโนโลยีการผลิตเชื้อเพลิงขยะ (Refuse Derived Fuel, RDF) ดังรูปที่ 1 6) เทคโนโลยี ก ารย่ อ ยสลายแบบไม่ ใ ช้ อ อกซิ เ จน (Anaerobic 2) เทคโนโลยี BMT Digestion : AD) การผลิ ต พลั ง งานจากขยะ 7) การผลิตก๊าซจากหลุมฝังกลบขยะ (Landfill Gas to Energy) เริ่มจากกระบวนการทางชีวภาพและ 8) เทคโนโลยีการผลิตพลังงาน Bioreactor Landfill ต่อมาใช้เครื่องจักรกล เช่น ในกรณี 9) เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากขยะพลาสติก ของการผลิ ต ขยะเชื้ อ เพลิ ง จะเป็ น บทความในตอนที่ 1 จะกล่าวถึงเนือ้ หาพืน้ ฐานทัว่ ไปเกีย่ วกับเทคโนโลยี การท�ำให้ขยะแห้งโดยใช้ความร้อน MBT, BMT และเทคโนโลยีการเผาในเตา ที่ เ กิ ด จากการหมั ก แบบใช้ อ ากาศ (Aerobic Composting) จากนั้ น จึ ง ท� ำ การคั ด แยกขยะที่ ห มั ก แล้ ว ด้ ว ยเครื่ อ งจั ก รกลเพื่ อ ผลิ ต ขยะ เชือ้ เพลิงส�ำหรับน�ำไปใช้เป็นเชือ้ เพลิง ในการผลิตไฟฟ้าต่อไป สรุปขั้นตอน ในรูปที่ 2
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 1 ขั้นตอนการท�ำงานแบบ MBT
4. เทคโนโลยีการเผาในเตา
รูปที่ 2 ขั้นตอนการท�ำงานแบบ BMT
64
การเผาขยะมู ล ฝอยโดยใช้ เตาเผา (Incinerator) เป็นการใช้ ความร้อนเผาไหม้ (Combustion) เพือ่ ทําลายหรือเปลี่ยนสภาพขยะมูลฝอย เช่ น เกิ ด ก๊ า ซคาร์ บ อนไดออกไซด์ (CO2) ไอน�้ำ (H2O) รวมทัง้ ของแข็งที่
ไม่มกี ารติดไฟอีกต่อไป ได้แก่ เถ้าหนัก (Bottom ash) เถ้าลอย (Fly ash) เป็นต้น นอกจากจะกาํ จัดขยะมูลฝอย แล้ว การเผาในเตาเผายังสามารถ นํ า พลั ง งานความร้ อ นที่ เ กิ ด ขึ้ น ใน กระบวนการเผาไหม้มาใช้ประโยชน์ ในการผลิตน�้ำร้อน ไอน�้ำหรือแม้แต่ พลั ง งานไฟฟ้ า แทนที่ จ ะปล่ อ ย ความร้อนเหล่านั้นทิ้งอย่างสูญเปล่า 1) เ ต า เ ผ า ห ้ อ ง เ ผ า เ ดี ย ว เตาเผาหลายห้องเผา 1.1) เตาเผาห้องเผาเดียว เตาเผาห้องเผาเดียว (Single Chamber Incinerators) เป็นเตาเผา ขนาดเล็กทีม่ กี ารเผามูลฝอยประมาณ 100-200 กิโลกรัม/วัน และมีการเผา แบบควบคุมอากาศ (Controlled air) เพราะขยะมูลฝอยถูกเผาในเตาเผา ทีม่ กี ารปิดเตาอย่างสนิท มีชอ่ งสาํ หรับ เติมอากาศหรือเติมเชื้อเพลิงเข้าไป ในเตาเผา ในห้องเผามีอยู่ห้องเดียว วางขยะมู ล ฝอยลงบนตะแกรงของ ห้ อ งเผาเพื่ อ ให้ เ กิ ด การติ ด ไฟแล้ ว ปล่อยให้เถ้าหนัก (Bottom ash) ร่วง ลงมาในที่วางใต้ตะแกรงที่เตรียมไว้ อากาศเสียที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ จะผ่านออกไปสูป่ ล่องควัน (Stack) ที่ ตัง้ ไว้บนสุดของเตาเผา การให้พลังงาน ความร้ อ นช่ ว ยให้ เ กิ ด การเผาไหม้ ได้ดี จะใช้หัวเผา (Burner) และ อาจมีการเผาอากาศก่อนที่จะปล่อย ออกไปสู่ปล่องควันด้วยหัวเผาชุดที่ 2 (Secondary burner) ดังรูปที่ 3
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 3 เตาเผาห้องเผาเดียว
รูปที่ 4 เตาเผาหลายห้องเผา
และควบคุมคุณภาพของอากาศเสียให้สัมผัสความร้อนอยู่ในห้องเผานานที่สุด โดยเป็นเตาเผาขนาดเล็กที่เผาขยะมูลฝอยประมาณ 500-1,000 กิโลกรัม/วัน เวลาของอากาศจะอยู่ในห้องเผาประมาณ 1-2 วินาที เพื่อควบคุมระดับพิษ ทางอากาศให้อยู่ในเกณฑ์ที่กำ� หนด การมีหลายห้องเผาช่วยให้อนุภาคฝุ่นขนาดใหญ่ตกอยู่ในเตาไม่หลุด ลอยออกไปสู่ปล่องควันมาก ตัวอย่างเตาเผาแบบหลายห้องเผา ดังรูปที่ 4
1.2) เตาเผาหลายห้องเผา เตาเผาหลายห้องเผาที่รู้จักกันแพร่หลายมีดังนี้ เตาเผาหลายห้องเผา Rotor type เป็นเตาแบบทีม่ แี ผ่นกัน้ ห้องแยกการเผาเป็นห้อง ๆ เพือ่ (Multiple Chamber Incinerator) ให้อากาศเสีย (Flue gas) ไหลวนตามแผ่นกั้นขวาง (Baffles) ภายในเตาเผา ได้รบั การพัฒนาขึน้ จากความต้องการ แล้วดักเผาทําลายด้วยหัวเผาชุดที่ 2 (Secondary burner) ก่อนปล่อยระบาย ที่จะควบคุมการเผาไหม้ให้สมบูรณ์ อากาศเสียไปสู่ปล่องควัน
•
มีนาคม - เมษายน 2555
65
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
In-line type เป็นเตาเผาที่คล้ายกับแบบแรกแต่มีความยาวของเตา • เพิ่มขึ้นเพื่อเพิ่มเวลาของอากาศเสียให้อยู่ในเตานานขึ้น และมีทิศทางการไหล ของอากาศแปรปรวนเป็นแนวเส้นแต่ต้องไหลวนเหมือนกัน เตาแบบนี้นิยมใช้ เผาทําลายขยะมูลฝอยติดเชื้อจากสถานพยาบาล
2) เตาเผาขนาดใหญ่ เป็ น เตาที่ มี ข นาดใหญ่ ก ว่ า แบบเตาเผาห้ อ งเผาเดี ย ว และเตาเผา หลายห้องเผาที่กล่าวมา เหมาะที่จะเผาขยะมูลฝอยจํานวนมาก ๆ ต่อวัน เช่น 50 ตัน/วัน จนถึง 1,000 ตัน/วัน ซึ่งต้องเป็นเตาเผาที่มีขนาดใหญ่มากกว่า ทุกแบบ ต้องใช้พื้นที่จํานวนมากในการก่อสร้าง 2.1) ขั้นตอนการท�ำงานของเตาเผาขนาดใหญ่ ขั้นตอนการทํางานที่สำ� คัญ 7 ขั้นตอน ดังนี้ ขั้นตอนที่ 1 ป้อนขยะมูลฝอย (Feeding process) ซึ่งต้องมีอุปกรณ์ สําหรับป้อนขยะมูลฝอยเข้าเตา (Charging chamber) ขั้นตอนที่ 2 การเผา (Incineration process) ซึ่งต้องมีห้องเผา ขยะมูลฝอย (Furnace chamber) ขั้นตอนที่ 3 การทําให้ไอเสียเย็นตัวลง (Flue gas cooling process) ขั้นตอนที่ 4 การกําจัดไอเสีย (Flue gas treating process) ซึ่งต้อง มีอุปกรณ์ดักฝุ่น (Dust collection) หรืออุปกรณ์กําจัดมลพิษทางอากาศ (Air pollution control) อื่น ๆ รวมทั้งต้องมีปล่องระบายอากาศเสีย (Stack) ด้วย ขั้นตอนที่ 5 การกําจัดเถ้า (Ash handling process) โดยมีอุปกรณ์ เก็บเถ้าหนัก (Bottom ash pit) เป็นต้น ขั้นตอนที่ 6 การบําบัดน�้ำเสีย (Wastewater treatment process) ขั้นตอนที่ 7 การใช้ความร้อนที่ได้จากการเผาไหม้ให้เป็นประโยชน์ (Waste heat utilization process)
• • • • • • •
66
2.2) รู ป แบบของเตาเผา ขนาดใหญ่ เตาเผาขนาดใหญ่สําหรับเผา ขยะมู ล ฝอยชุ ม ชนส่ ว นใหญ่ มั ก ใช้ ระบบการเผาแบบอากาศมากเกิ น พอ (Excess air incinerator) และ เป็นแบบควบคุมอากาศ ทั้งนี้เพราะ องค์ ป ระกอบของขยะมู ล ฝอยมี ความหลากหลาย รวมทั้งขนาดของ ขยะมูลฝอยแตกต่างกันมาก รูปแบบ ของเตาเผาที่ใช้มีหลายแบบ ได้แก่ Stoker type เป็นเตาเผา ที่ อ าศั ย ความร้ อ นจากการเผาไหม้ ของขยะมูลฝอยเอง และใช้เชื้อเพลิง เข้ า ช่ ว ยเพื่ อ ให้ เ กิ ด การเผาไหม้ ที่ สมบูรณ์ ตะกรับ (Stoker) ท�ำหน้าที่ ขับเคลื่อนขยะมูลฝอยในห้องเผาให้ เคลื่อนขึ้น-ลงหรือเดินหน้า-ถอยหลัง ภายในเตาเผา ทําให้ขยะมูลฝอยมี โอกาสสัมผัสกับความร้อนและเกิด การลุกไหม้อย่างทั่วถึงทุก ๆ ชิ้นส่วน ของขยะมูลฝอยในห้องเผา ซึง่ เหมาะสม กับขยะมูลฝอยชุมชนที่มีขนาดของ ชิ้นส่วนขยะมูลฝอยแตกต่างกันมาก ดังแสดงในรูปที่ 5
•
ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 5 เตาเผาแบบตะกรับ (Stoker)
รูปที่ 6 เตาเผาแบบ Rotary Kiln
Rotary kiln type เป็ น • เตาเผารูปทรงกระบอก ดังรูปที่ 6 ใช้
หลักการเผาแบบอากาศมากเกินพอ เช่ น เดี ย วกั บ แบบ Stoker type ที่อาศัยความร้อนของตัวขยะมูลฝอย เผาขยะมู ล ฝอยเองและอาจใช้ ความร้ อ นจากเชื้ อ เพลิ ง ช่ ว ย ข้ อ ดี ของเตาเผาแบบนี้ คือ การหมุนของ ห้องเผาทรงกระบอกทีห่ มุนได้รอบตัว ทําให้ขยะมูลฝอยเกิดการพลิกกลับ และติดไฟได้ทั่วถึง เกิดการลุกไหม้
ที่สมบูรณ์ ปัจจุบันเตาเผาแบบนี้นิยมเผาทําลายขยะมูลฝอยอุตสาหกรรม ที่ต้องการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ และทําลายชิ้นส่วนขยะมูลฝอยได้หมด โดยเฉพาะอย่างยิ่งขยะมูลฝอยอันตราย Pyrolysis type หรือเตาเผาแบบจํากัดอากาศดังรูปที่ 7 มีการทํางาน คล้ายกับเตาเผาชนิดหลายห้องเผา แต่มขี นาดใหญ่กว่า สามารถรับขยะมูลฝอย ได้ปริมาณมาก ๆ หรืออาจคล้ายกับเตาเผาแบบ Stoker type แต่มกี ารควบคุม อากาศในห้องเผา ทัง้ นีเ้ พือ่ ให้เกิดการลุกไหม้ทสี่ มบูรณ์แต่ไม่เกิดรุนแรงมากนัก การเคลื่อนตัวของขยะมูลฝอยเป็นไปตามตะกรับที่มีการเคลื่อนตัวไป-มา บางครั้งมักจะเรียกเตาเผาแบบนี้ว่าเป็น “Starved air incinerator” ซึ่งเป็น เตาที่จํากัดปริมาณอากาศดังได้กล่าวมาแล้ว เตาแบบนี้เหมาะสําหรับการเผา ทําลายขยะมูลฝอยอุตสาหกรรมโดยเฉพาะกากอุตสาหกรรมอันตราย
•
มีนาคม - เมษายน 2555
67
ร า ส า ้ ฟ ไฟ Fluidized bed type เป็น • เตาเผาขยะมูลฝอยแบบจํากัดอากาศ
(Starved air incinerator) ไม่ให้เกิด การลุ ก ไหม้ ที่ รุ น แรงแต่ ส ามารถ ทําลายขยะมูลฝอยได้อย่างสมบูรณ์ ดังรูปที่ 9 การเผาไหม้ของขยะมูลฝอย รูปที่ 7 เตาเผาแบบ Pyrolysis type ในห้ อ งเผาเกิ ด จากการเคลื่ อ นตั ว ขึน้ -ลงของกรวดหรือเม็ดทรายทีไ่ ด้รบั ความร้อนจากเชื้อเพลิงที่ส่งมาจาก ด้ า นล่ า งของเตาและด้ ว ยลมที่ เ ป่ า เข้ามาในห้องเผา จึงทําให้กรวดหรือ ทรายเกิดการเคลื่อนตัว เตาเผาประเภทนีเ้ หมาะสําหรับ การเผาทําลายขยะมูลฝอยประเภท ที่ มี ข นาดเล็ ก และเป็ น ขยะมู ล ฝอย ประเภทเดียวกัน ทัง้ นีจ้ ะเกิดการติดไฟ อย่ า งรุ น แรงหากใช้ ก ารเผาแบบ รูปที่ 8 เตาเผาแบบ Rotary Kiln ร่วมกับ Stoker type Excess air incinerator เช่น การเผา ในปัจจุบันมีการออกแบบเตาเผาในลักษณะผสมผสานโดยเป็นแบบ กากอุตสาหกรรมอันตรายประเภท Rotary Kiln ร่วมกับ Stoker ดังรูปที่ 8 เพื่อให้เกิดการลุกไหม้ที่สมบูรณ์โดย ยาหรื อ เวชภั ณ ฑ์ น�้ ำ มั น เครื่ อ งเก่ า เฉพาะกับขยะมูลฝอยชุมชน เป็นต้น
68
เ ต า แ บ บ ค ว า ม ร ้ อ น สู ง • (Thermo Selected) เป็นเตาที่เริ่ม พัฒนาเมือ่ พ.ศ. 2540 ในกลุม่ ประเทศ ยุโรป โดยมีหลักการทาํ งานของเตาเผา ที่อุณหภูมิสูงอยู่ในช่วง 2,000-3,000 องศาเซลเซี ย ส สามารถเผาขยะ มูลฝอยได้ทกุ ชนิดรวมทัง้ โลหะจะเกิด การหลอมเหลว ทําให้สามารถทําลาย ขยะมู ล ฝอยได้ ถึ ง 95-99% ของ ปริมาณขยะมูลฝอย หลั ก การทํ า งานเป็ น แบบใช้ อากาศมากเกิ น พอ (Excess air incinerator) เตาแบบนี้ เ หมาะ ทาํ ลายขยะมูลฝอยชุมชนเป็นอย่างยิง่ เนื่ อ งจากองค์ ป ระกอบของขยะ มูลฝอยชุมชนที่มีความหลากหลาย มาก รวมทั้ ง ยั ง มี ร ะบบการทํ า ลาย ม ล พิ ษ ท า ง อ า ก า ศ ไ ด ้ อ ย ่ า ง มี ประสิ ท ธิ ภ าพด้ ว ยอุ ณ หภู มิ ที่ สู ง ถึ ง 3,000 องศาเซลเซียส
ร า ส า ้ ฟ ไฟ เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้า
การนํ า พลั ง งานความร้ อ น จากการเผาไหม้ ข ยะมู ล ฝอยด้ ว ย เทคโนโลยี ต ่ า ง ๆ สามารถทํ า ได้ หลายรูปแบบ อาทิ การได้น�้ำร้อน ไอน�้ำร้อน หรือแม้แต่การผลิตกระแส ไฟฟ้ า เมื่ อ เกิ ด การเผาไหม้ ข อง ขยะมูลฝอยในเตาเผาจะเกิดพลังงาน ความร้อนจากการติดไฟของชิ้นส่วน ขยะมูลฝอยและให้ความร้อนออกมา ความร้อนที่ปล่อยออกมาในรูปของ อากาศร้อนจําเป็นต้องระบายออกจาก ห้องเผาและเตาเผา ดังนั้นจึงสามารถ นาํ อากาศร้อนดังกล่าวมาใช้ประโยชน์ เช่น การต้มน�้ำให้ร้อนและส่งไปยัง ผู้ต้องการใช้ หรือการต้มน�้ำให้เดือด กลายเป็ น ไอน�้ ำ ที่ มี แ รงดั น ส่ ง ไปยั ง กลุ ่ ม อุ ต สาหกรรมที่ ต ้ อ งการใช้ ไอน�ำ้ ร้อน เป็นต้น รูปแบบของการนํา
รูปที่ 9 เตาเผาแบบ Fluidized bed
พลังงานความร้อนไปใช้ประโยชน์ ได้แก่ การผลิตกระแสไฟฟ้าด้วยกังหันไอน�ำ้ (Steam turbine) อากาศร้อนที่ผ่านหม้อต้มน�ำ้ (Boiler) ได้เป็นไอน�ำ้ ร้อนที่มี แรงดันสูงผ่านไปหมุนกังหัน (Turbine) แล้วไปหมุนเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้า (Generator) และได้กระแสไฟฟ้าที่พร้อมนําไปใช้ประโยชน์ต่อไป บทความตอนต่อไปจะกล่าวถึงเทคโนโลยีอนื่ ๆ ส�ำหรับก�ำจัดขยะมูลฝอย เทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้า การเปรียบเทียบเทคโนโลยีต่าง ๆ กิตติกรรมประกาศ ขอขอบคุณ ดร.ประดิษฐ์ เฟือ่ งฟู ทีช่ ว่ ยปรับปรุงให้บทความนีส้ มบูรณ์มากยิง่ ขึน้ และ ขอขอบคุณบริษัท พีอีเอ อินคอม อินเตอร์เนชั่นแนล ที่สนับสนุนข้อมูลและรายละเอียด เกี่ยวกับเทคโนโลยีการผลิตไฟฟ้าจากการก�ำจัดขยะ รวมทั้ง ผศ.บุญมา ป้านประดิษฐ์ และคณะที่อนุเคราะห์องค์ความรู้ข้อมูลต่าง ๆ ระหว่างการศึกษาความเหมาะสมโครงการ ผลิตไฟฟ้าจากการก�ำจัดขยะ
เอกสารอ้างอิง [1] พีอีเอ เอ็นคอม อินเตอร์เนชั่นแนล, “ร่างรายงานฉบับสมบูรณ์การศึกษา ความเหมาะสมโครงการผลิตไฟฟ้าจากการก�ำจัดขยะ, มกราคม 2555 ประวัติผู้เขียน
นายธงชัย มีนวล ท�ำงานให้การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ประมาณ 21 ปี ตั้งแต่ พ.ศ. 2533 จนถึงปัจจุบนั งานหลักทีร่ บั ผิดชอบในปัจจุบนั เกีย่ วกับ การพัฒนาบุคลากรของ กฟภ.ให้มีความรู้ ความสามารถ และ ทักษะในด้านวิศวกรรม เทคนิค เทคโนโลยีระบบไฟฟ้า, การพัฒนา ระบบผลิตไฟฟ้าจากขยะชุมชน และการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้า อัจฉริยะ มีนาคม - เมษายน 2555
69
Technology & Innovation เทคโนโลยีและนวัตกรรม นายณรงค์ ตันติฉายากร ผู้ช่วยผู้อำ� นวยการฝ่ายก่อสร้างและบ�ำรุงรักษาสถานีไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค
ห้องปฏิบัติการทดสอบรีเลย์ป้องกันด้วยเทคโนโลยี
แบบจ�ำลองเวลาจริง RTDS
1. บทน�ำ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
การทดสอบรีเลย์ส�ำหรับผู้ใช้งานโดยทั่วไปเป็นการ ทดสอบด้วยการปรับแต่งแบบสภาวะคงตัว (Steady-state test) ซึ่งไม่สามารถเป็นตัวแทนของฟอลต์จริง ๆ ในระบบ ไฟฟ้าก�ำลังได้ ท�ำให้การทดสอบรีเลย์มีความผิดพลาดไม่ สามารถค้นหาสาเหตุที่แท้จริง การ Trip ของรีเลย์ได้อยู่ บ่อยครั้งจากข้อจ�ำกัดนี้ ปัจจุบันมีวิธีการทดสอบรีเลย์แบบ Closed loop testing ด้วยเทคโนโลยีแบบจ�ำลองเวลาจริง RTDS (Real Time Digital Simulator) ซึ่งจะท�ำให้ได้ ตัวแทนของฟอลต์ทถี่ กู ต้องมากยิง่ ขึน้ ท�ำให้การทดสอบรีเลย์ มีประสิทธิภาพสูงเสมือนถูกต่อใช้งานจริง ๆ ในบทความนีจ้ ะ กล่าวถึงห้องปฏิบตั กิ ารทดสอบรีเลย์ปอ้ งกันด้วยเทคโนโลยีแบบ จ�ำลองเวลาจริง RTDS ซึ่งการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ก�ำลังจัดตั้งเพื่อน�ำมาใช้ทดแทนการทดสอบรีเลย์ป้องกัน แบบเดิม
- การทดสอบแบบวนกลับของอุปกรณ์ป้องกัน ต่าง ๆ รีเลย์ รีโคลสเซอร์ อินเวอร์เตอร์ - การทดสอบแบบวนกลับของระบบควบคุ ม ต่ า ง ๆ เช่ น FACTS HVDC SVC TCSC และ เครื่องจักรซิงโครนัส - ใช้ในการศึกษาการปฏิบตั กิ ารระบบไฟฟ้าก�ำลัง พฤติกรรมของระบบผลิต ระบบส่ง และระบบจ�ำหน่าย - ศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบ AC กับระบบ DC ที่มีการบูรณาการ Wind Farm และ Solar Farm - พัฒนาระบบควบคุมอุปกรณ์ อินเวอร์เตอร์ มิเตอร์ เครื่องบันทึกสัญญาณดิจิทัลผิดพร่อง (DFR) AMR AMI - ใช้ในการศึกษาและอบรมระบบไฟฟ้าก�ำลัง ให้กับพนักงานหน่วยงานปฏิบัติการ บ�ำรุงรักษา วิจัย และอื่น ๆ
2. ห้องปฏิบัติการทดสอบรีเลย์ป้องกัน ด้วยเทคโนโลยีแบบจ�ำลองเวลาจริง RTDS
2.1 Real Time Digital Simulator (RTDS) เป็นของ บริษัท RTDS Technologies Inc. มีสำ� นักงานใหญ่อยู่ใน มหาวิทยาลัย Manitoba ประเทศแคนาดา ใช้ในการทดสอบ ระบบ อุปกรณ์หรืองานโครงการวิศวกรรมสมัยใหม่ต่าง ๆ ที่มีความซับซ้อน ซึ่งเทคโนโลยีของ RTDS เป็นมาตรฐาน อุตสาหกรรมส�ำหรับการจ�ำลองดิจิทัลเวลาจริงของระบบ ไฟฟ้าก�ำลังมีการใช้งาน 180 แห่ง ใน 30 กว่าประเทศ ทั่วโลก การประยุกต์ใช้งาน RTDS ได้แก่
70
Simulation Hardware
ร า ส า ้ ฟ ไฟ Simulation Software
2.2 ประโยชน์ที่ กฟภ. จะได้รบั ในการจัดตัง้ ห้องปฏิบตั กิ ารทดสอบรีเลย์ปอ้ งกันด้วยเทคโนโลยีแบบจ�ำลองเวลา จริง RTDS มีดังต่อไปนี้ 2.2.1 การพัฒนาศักยภาพบุคลากร เป็นศูนย์กลางการเรียนรูแ้ ละสร้างความเข้าใจเกีย่ วกับการจ�ำลองระบบ ไฟฟ้า การตอบสนอง โดยใช้แบบจ�ำลองดิจิทัลเวลาจริงให้กับบุคลากรของ กฟภ. และหน่วยงานภายนอก การมุ่งสู่ องค์กรแห่งการเรียนรู้ (Learning Organization) ตามข้อบังคับระบบประเมินคุณภาพรัฐวิสาหกิจ (State Enterprise Performance Appraisal : SEPA) 2.2.2 ห้องปฏิบตั กิ ารทดสอบอุปกรณ์ควบคุมป้องกัน สอบเทียบเครือ่ งมือและให้การรับรองการท�ำงานของ รีเลย์ป้องกัน อุปกรณ์ควบคุม อินเวอร์เตอร์ มิเตอร์ เครื่องบันทึกสัญญาณดิจิทัลผิดพร่อง (DFR) AMR AMI และ ประเมินสมรรถนะของผลิตภัณฑ์อุปกรณ์ควบคุมป้องกันและอื่น ๆ ก่อนการจัดซื้อมาติดตั้งใช้งานในระบบของ กฟภ. 2.2.3 ศูนย์วิจัยและพัฒนา ปรับปรุงการออกแบบอุปกรณ์ไฟฟ้าและระบบควบคุมป้องกันให้มีสมรรถนะ สูงขึ้น แก้ปัญหาซับซ้อนด้านระบบไฟฟ้าขั้นสูง งานที่ปรึกษา และรองรับการพัฒนาระบบ Micro grid ต้นแบบ แผนงาน PEA Smart grid 2.2.4 การมุง่ เน้นลูกค้า ให้ความร่วมมือในการแลกเปลีย่ นเทคโนโลยีตา่ ง ๆ เพือ่ แก้ไขปัญหาคุณภาพไฟฟ้า และสร้างความสัมพันธ์ที่ดีระหว่าง กฟภ. กับผู้ใช้ไฟ สถาบันการศึกษา บริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้า 2.2.5 สนับสนุนการแก้ไขปรับปรุงระบบโครงข่ายพลังงาน อุปกรณ์ หรือเครือ่ งมือต่าง ๆ ทีใ่ ช้ในการประกอบ กิจการพลังงานให้ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีมาตรฐาน สามารถวิเคราะห์แก้ไขสาเหตุที่เกิดความช�ำรุด เสียหายท�ำได้อย่างรวดเร็วตามข้อบังคับมาตรา 74 พระราชบัญญัติการประกอบกิจการพลังงาน พ.ศ. 2550 2.2.6 เพิ่มประสิทธิภาพการจัดการทรัพย์สินโครงข่ายระบบไฟฟ้าในส่วนการติดตั้ง การใช้งาน การบ�ำรุง รักษา ระบบควบคุมป้องกัน (CSCS + Relay) มาตรฐาน IEC-61850
มีนาคม - เมษายน 2555
71
Protection System Testing - Electrical Interface
Protection System Testing - IEC61850 Interface
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
3. บทสรุป
การจัดตัง้ ห้องปฏิบตั กิ ารทดสอบรีเลย์ปอ้ งกันด้วยเทคโนโลยีแบบจ�ำลองเวลาจริง RTDS มีประโยชน์มากมาย หลายด้าน ทั้งด้านการปฏิบัติในการประเมินสมรรถนะของผลิตภัณฑ์อุปกรณ์ควบคุมป้องกัน อินเวอร์เตอร์ของผู้ผลิต ไฟฟ้าขนาดเล็กมาก (VSPP) ก่อนการจัดซื้อมาติดตั้งใช้งานและการอนุญาตต่อเชื่อมเข้ากับโครงข่ายไฟฟ้าซึ่งส่งผล โดยตรงต่อความมัน่ คงและคุณภาพไฟฟ้า เพือ่ การสอบเทียบเครือ่ งมือและให้การรับรองการท�ำงานอุปกรณ์ เพือ่ พัฒนา ศักยภาพบุคลากรและเป็นศูนย์กลางในการเรียนรู้สร้างความเข้าใจเกี่ยวกับการจ�ำลองระบบไฟฟ้า โดยใช้แบบจ�ำลอง ดิจิทัลเวลาจริงให้กับบุคลากรหน่วยงานปฏิบัติการ ทดสอบบ�ำรุงรักษา วิจัย มาตรฐาน วางแผน ช่วยให้วิเคราะห์แก้ไข สาเหตุทเี่ กิดความช�ำรุดเสียหายของอุปกรณ์ทำ� ได้รวดเร็ว รองรับการพัฒนาต้นแบบระบบ Micro grid แผนงาน Smart grid จึงสนับสนุนให้บุคลากรของ กฟภ. มีความสามารถในการแข่งขัน โดยใช้ระบบข้อมูลจริงและองค์ความรู้เป็นแรง ผลักดัน และการสร้างนวัตกรรมใหม่ที่เป็นประโยชน์ต่อทั้งองค์กรและประเทศชาติต่อไป ดังนัน้ การจัดตัง้ ห้องปฏิบตั กิ ารทดสอบรีเลย์ปอ้ งกันด้วยเทคโนโลยีแบบจ�ำลองเวลาจริง RTDS จึงเป็นประโยชน์ อย่างยิง่ ต่อ กฟภ. และประเทศไทยโดยรวม หากหน่วยงาน สถาบันการศึกษาใด ต้องการขอรับบริการก็สามารถติดต่อ ขอใช้บริการได้ ซึ่งคาดว่าจะด�ำเนินการจัดตั้งแล้วเสร็จในเร็ววันนี้
72
Variety ปกิณกะ น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล อีเมล : noppada@hotmail.com
สุขสันต์วนั สงกรานต์คะ่ ผูอ้ า่ นทุกท่าน เรือ่ งราวท้ายเล่มไฟฟ ้าสารฉบับประจ�ำเดือนมีนาคม-เมษายน 2555 นี้ ผูเ้ ขียนขอ ต้อนรับเดือนที่ร้อนที่สุดของปี ด้วยการพาทุกท่านไปเล่นกับไฟ (ทีไ่ ม่ใช่ไฟฟ ้า) ในบทความทีม่ ชี อื่ ตอนว่า “Backdraft” ค่ะ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ บทความนี้ ก ล่ า วถึ ง องค์ ป ระกอบของการเกิ ด Class D เป็นการลุกไหม้ของโลหะบางชนิดทีต่ ดิ ไฟ ไฟ และรายละเอียดลักษณะอันตรายต่าง ๆ เมื่อเกิด ได้ เช่น โซเดียมโพแทสเซียม ไททาเนียม แมกนีเซียม อั ค คี ภั ย ตลอดจนการสั ง เกตสั ญ ญาณเตื อ นอั น ตราย เป็นต้น เบื้องต้น ซึ่งท่านสามารถศึกษารายละเอียดอื่น ๆ ที่ เกีย่ วข้องด้านอัคคีภยั เพิม่ เติมได้ จากมาตรฐานการป้องกัน 1.2 อากาศ อัคคีภัยและมาตรฐานระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ ของ วสท. องค์ ป ระกอบที่ ส� ำ คั ญ ในอากาศที่ ก ่ อ ให้ เ กิ ด ไฟ ลุกไหม้ คือ ออกซิเจน ซึ่งในอากาศโดยทั่วไปมีออกซิเจน อยู่ร้อยละ 16-21 โดยปริมาตร 1. องค์ประกอบในการเกิดไฟลุกไหม้ หากปริมาณออกซิเจนไม่เหมาะสมจะเกิดการเผา การจะเกิดไฟลุกไหม้ขึ้นได้ต้องมีองค์ประกอบสาม อย่างด้วยกัน นัน่ คือ เชือ้ เพลิง อากาศ และความร้อน โดย ไหม้ไม่สมบูรณ์ ซึ่งสามารถสังเกตเห็นได้จากสีของเปลว อยูใ่ นสัดส่วนทีเ่ หมาะสม ซึง่ หากขาดองค์ประกอบอย่างใด ไฟที่เปลี่ยนไป หากมีออกซิเจนในปริมาณที่เหมาะสม อย่างหนึ่งไปหรือมีครบทั้งสามอย่าง แต่อยู่ในสัดส่วนที่ไม่ เปลวไฟจะมีสีเหลืองสว่าง แต่หากออกซิเจนลดน้อยลง สีของเปลวไฟจะเริ่มเปลี่ยนเป็นสีเหลืองส้ม ส้มแก่ และ เหมาะสมก็ไม่สามารถเกิดไฟลุกไหม้ได้ เป็นสีแดง และเมื่อมีปริมาณออกซิเจนต�ำ่ มาก ไฟจะเริ่ม ดับด้วยตนเองได้เนื่องจากขาดออกซิเจน 1.1 เชื้อเพลิง สัดส่วนของเชื้อเพลิงที่ท�ำให้เกิดไฟลุกไหม้ได้นั้น ขึน้ อยูก่ บั ชนิดของเชือ้ เพลิง โดยเชือ้ เพลิงอาจอยูใ่ นสถานะ 1.3 ความร้อน อุณหภูมหิ รือความร้อนทีท่ ำ� ให้เกิดไฟลุกไหม้ได้นนั้ ของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซก็ได้ ซึง่ โดยส่วนใหญ่เชือ้ เพลิง ต้องถูกเปลีย่ นสถานะจากของแข็งหรือของเหลวให้เป็นก๊าซ ก็ขึ้นอยู่กับชนิดของเชื้อเพลิงเช่นกัน ก่อนจึงจะเกิดการลุกไหม้ขึ้นได้ หากแบ่งการเกิดไฟไหม้ตามชนิดของวัตถุเชือ้ เพลิง 2. ลักษณะอันตรายของไฟไหม้ จะได้ดังนี้ ลักษณะอันตรายของไฟไหม้ที่กล่าวถึงในหัวข้อนี้ Class A เป็นการลุกไหม้ของวัสดุที่เป็นเชื้อเพลิง คือ การเกิดไฟลุกไหม้อย่างรุนแรงและรวดเร็ว แบ่งตาม ที่เป็นของแข็ง เช่น กระดาษ ไม้ ผ้า ยาง และพลาสติก สาเหตุหรือสถานการณ์ได้เป็น 5 ลักษณะ คือ Flashover, Class B เป็นการลุกไหม้ของของเหลวที่สามารถ Backdraft, BLEVE, Boilover, และ Firestorm หรือจ�ำ ติดไฟได้ง่าย เช่น น�ำ้ มัน ทินเนอร์ น�ำ้ มันสน แอลกอฮอล์ ง่าย ๆ ว่า “FBBBF” จาระบี สารไวไฟทุกชนิด และก๊าซติดไฟต่าง ๆ Class C เป็นการลุกไหม้ของวัตถุเชื้อเพลิงที่เกิด จากกระแสไฟฟ้า เช่น อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ติดไฟจากไฟฟ้า มีนาคม - เมษายน 2555 ลัดวงจร
73
2.1 Flashover *โปรดอย่าสับสนกับการเกิดวาบไฟตามผิวของ ฉนวน* Flashover (แฟลชโอเวอร์) คือ ปรากฏการณ์ ที่มีเชื้อเพลิงและออกซิเจนเพียงพอ แต่อุณหภูมิยังไม่สูง มากพอ โดยการเกิด Flashover นั้นจะเกิดขึ้นในบริเวณ หรือห้องทีเ่ ป็นพืน้ ทีป่ ดิ โดยการลุกไหม้เกิดขึน้ อย่างรุนแรง รวดเร็ว และเกิดขึ้นพร้อม ๆ กันเกือบทั้งห้อง
โดยทัว่ ไป Flashover เกิดทีอ่ ณ ุ หภูมปิ ระมาณ 9321,112 องศาฟาเรนไฮต์ (500-600 องศาเซลเซียส) หรือ อาจสูงถึง 2,000 องศาฟาเรนไฮต์ ทัง้ นีข้ นึ้ อยูก่ บั ระยะเวลา ความร้อน และชนิดของเชื้อเพลิง การสังเกตว่าจะเกิด Flashover หรือไม่ คือ • เกิ ด การลุ ก ไหม้ ใ นห้ อ งที่ มี ก ารระบายอากาศ และไม่ได้ขาดออกซิเจน • วั ส ดุ ที่ ติ ด ไฟได้ มี ลั ก ษณะที่ ส ามารถเกิ ด ความร้อนสูงขึ้นได้อย่างรวดเร็ว • มักมีควันหนาแน่นสีเข้ม (แต่บางครั้งควันสีขาว ก็เกิด Flashover ได้เช่นกัน) 2.2 Backdraft Backdraft (แบ็คดราฟท์) บางครั้งเรียกว่า Smoke Explosion (การระเบิดของควัน) มักเกิดในกรณีไฟไหม้ ในอาคารปิดที่ไม่สามารถระบายควันออกไปได้ โดยเกิด ขึ้นเมื่อเกิดไฟลุกไหม้และออกซิเจนถูกใช้ไปหมดจนท�ำให้ ไฟดับหรือเกือบดับ แต่เนื่องจากก๊าซและกลุ่มควันที่ไม่ สามารถระบายออกไปได้นั้นยังมีอุณหภูมิสูงอยู่ เมื่อมี การเติมออกซิเจนเข้าไปใหม่ในปริมาณมากอย่างรวดเร็ว เช่น จากการเปิดประตูหรือการทุบกระจกหน้าต่าง ก็จะ ท�ำให้เกิดการลุกไหม้ขึ้นใหม่และมักจะรุนแรงจนท�ำให้ เกิดการระเบิดเป็นลูกไฟขึ้น ความรุนแรงของ Backdraft ขึน้ อยูก่ บั ขนาดของไฟ ทีก่ ำ� ลังไหม้ และปริมาณกับอัตราเร็วของออกซิเจนทีเ่ ข้าไป สัมผัสกับกลุ่มควันอุณหภูมิสูงนั้น ความรุนแรงและความ เสียหายที่เกิดขึ้นจะขึ้นโดยตรงกับระยะทางที่ออกซิเจน เดินทางเข้าไปจนถึงจุดก�ำเนิดไฟ และพืน้ ผิวทีเ่ ย็นกว่า เช่น กระจก หรือผนัง ทั้งหมดนี้เนื่องมาจากปริมาณความร้อน และความดันภายในอาคาร โดยจะสังเกตเห็นควันไหลเข้า และออกตามช่องเปิดต่าง ๆ ตามกระจกหน้าต่างจะมอง เห็นควันด�ำ ขณะนั้นห้องทั้งห้องจะเต็มไปด้วยความร้อน ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์และไอระเหยอื่น ๆ ดังนั้นเมื่อ เปิดประตูเข้าไป ควันภายในจะพุง่ ออกมาเนือ่ งจากภายใน มีความดันสูงกว่า อากาศเย็นจากภายนอกจะถูกดูดเข้าไป ภายในอาคาร โดยอากาศทีเ่ ย็นกว่าจะอยูท่ บี่ ริเวณด้านล่าง ของห้อง จึงเกิดการผสมระหว่างก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ กับอากาศดีจากภายนอกที่มีออกซิเจนอยู่ประมาณร้อยละ 20 ซึ่งจะค่อย ๆ ไหลเข้าสู่จุดก�ำเนิดไฟไปแทนอากาศ ร้อนที่จุดก�ำเนิดไฟ ท�ำให้อากาศร้อนลอยตัวสูงขึ้น เปรียบ เสมือนเป็นอุโมงค์ของอากาศ ก่อนจะเกิดการจุดติดจะเห็น ไฟวิ่งอยู่ระดับพื้นต�่ำกว่าระดับควัน เมื่อควันลอยสูงขึ้น อีก 2-5 เซนติเมตร ท�ำให้ก๊าซทั้งสองผสมกันมากขึ้น ซึ่งเมื่อก๊าซผสมนี้ไหลไปถึงเปลวไฟท�ำให้องค์ประกอบ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
กระบวนการเกิด Flashover เริ่มจากเชื้อเพลิง ได้ รั บ ความร้ อ นและปลดปล่อยก๊าซที่ติดไฟได้ออกมา จนเกิดควันลอยเป็นชั้นหนาแน่นขึ้นไปสะสมบนเพดาน ห้อง เมื่อกลุ่มควันนี้แผ่รังสีความร้อนกระจายลงมาทั่ว ทั้งห้อง จนท�ำให้ทั้งห้องนั้นปลดปล่อยก๊าซที่ติดไฟได้ ออกมาจากกระบวนการ Pyrolysis** และเมือ่ มีการสะสม อุณหภูมิจนสูงขึ้นถึงจุดที่เกิดติดไฟได้เอง (Autoignition Temperature) ก็จะเกิดการติดไฟวาบขึ้นแบบทันทีทันใด ทั้งห้องในเวลาอันสั้น **Pyrolysis (ไพโรไลซิ ส ) เป็ น กระบวนการ ต่ อ เนื่ อ งในการเปลี่ ย นชี ว มวลซึ่ ง มี อ งค์ ป ระกอบหลั ก คือ คาร์บอน ไฮโดรเจน และออกซิเจน ให้กลายเป็น ก๊าซที่ติดไฟได้ คือ ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ก๊าซไฮโดรเจน (H2) และก๊าซมีเทน (CH4)
อุณหภูมิและระยะเวลาในการพัฒนาจนเกิด Flashover Source : www.firelifesafetyconsulting.org/ffSafety.html
74
ในการเกิดไฟลุกไหม้ครบ 3 อย่าง จึงเกิดการจุดติดขึ้นมา โดยการลุกไหม้เริ่มที่ฐานของไฟใต้ควันแล้วย้อนกลับไป ตามทิศทางทีอ่ ากาศเข้ามา ปรากฏการณ์นเี้ กิดขึน้ เร็วมาก จนดูเสมือนการระเบิด การเผาไหม้ท�ำให้เกิดความร้อน และท�ำให้อากาศขยายตัวขึน้ อย่างรวดเร็ว ความดันสูงจาก การขยายตัวของอากาศนี้อาจท�ำให้กระจกหน้าต่างแตก ผนังล้ม เป็นต้น หากระยะทางที่ อ ากาศเดิ น ทางเข้ า ถึ ง แหล่ ง ก� ำ เนิ ด ไฟสั้ น บรรยากาศภายในเต็ ม ไปด้ ว ยก๊ า ซ คาร์ บ อนมอนอกไซด์ เมื่ อ อากาศดี ไ หลเข้ า สู ่ ก รวย ความร้อน ออกซิเจนจะถูกน�ำเข้าไปด้วยและเกิดการผสม ของอากาศกับก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์จนได้อัตราส่วน ที่พอเหมาะ เมื่อไหลมาถึงฐานของควันไฟเกิดการจุดติด และไหลย้อนกลับไปยังช่องเปิดอากาศเข้ามา เนื่องจาก ระยะทางจ�ำกัด Backdraft ที่เกิดขึ้นจึงไม่รุนแรงนัก แต่ หากระยะทางที่อากาศเดินทางเข้าถึงแหล่งก�ำเนิดไฟยาว เงื่อนไขการเกิดเหมือนเดิม แต่ในกรณีนี้ปริมาณของสาร ผสมมีความเข้มข้นที่เหมาะสมจากช่องเปิดและฐานของ ควันไฟมีปริมาณมากกว่า เมื่อเกิดการจุดติด Backdraft จะเดินทางย้อนกลับเป็นระยะทางที่ยาวกว่าและรุนแรง มากกว่า ลักษณะที่บ่งชี้ว่าอาจจะเกิด Backdraft ได้แก่ • เป็นการเกิดไฟไหม้ในห้องหรืออาคารปิดขนาดใหญ่ • ห้องที่เกิดไฟไหม้มีอุณหภูมิสูงมาก บริเวณผนังหรือ ประตูเปลี่ยนสีไปเป็นสีน�้ำตาลหรือสีด�ำ • มีกลุ่มควันคุกรุ่นสีด�ำมากแต่ไม่มีเปลวไฟ หรือมอง ไม่เห็นเปลวไฟ หรือเปลวไฟมีสีแดงคล�้ำในกลุ่มควันที่ หนาแน่น • โครงสร้างหรือหน้าต่างอาจมีการสั่นเบา ๆ เนื่องจาก ความแตกต่างของความดัน • เห็ น กลุ ่ ม ควั น เต็ ม หน้ า ต่ า งและห้ อ งที่ ไ ฟไหม้ มี การดูดกลุ่มควันกลับเข้าไปตามรอยแยกหรือช่องเปิด ต่าง ๆ เนื่องจากความดันภายในห้องลดน้อยลง
ขั้นตอนการเกิด BLEVE
การเกิดลุกไหม้แบบ BLEVE นี้สามารถเกิดได้กับ สารทีไ่ ม่ตดิ ไฟ เช่น ฮีเลียมเหลว ไนโตรเจนเหลว และสาร ท�ำความเย็นอื่น ๆ ได้เช่นกัน
ร า ส า ้ ฟ ไฟ 2.3 BLEVE BLEVE (บลีวี) เป็นค�ำผสมอักษรย่อจาก Boiling Liquid Expanding Vapor Explosion เกิดจากการลุก ไหม้ของเชื้อเพลิงเหลวที่บรรจุในถังอัดความดันที่มีรอยรั่ว ท�ำให้ความดันภายในถังลดลงอย่างรวดเร็ว เชือ้ เพลิงเหลว จึงเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นก๊าซและเกิดการเดือด อย่างรุนแรง เกิดแรงดันมหาศาลและระเบิดขึ้นในที่สุด สามารถก่ อ ให้ เ กิ ด Shockwave ซึ่ ง จะท� ำ ให้ เ กิ ด ความเสียหายรุนแรงเป็นบริเวณกว้าง
การเกิด BLEVE ที่ถังบรรจุก๊าซ LPG
2.4 Boilover Boilover เป็นลักษณะอันตรายที่มีความรุนแรงอีก อย่างหนึ่งของการเกิดไฟลุกไหม้ โดยเกิดในสถานการณ์ ทีม่ นี ำ�้ มันเชือ้ เพลิงรัว่ ไหลและมีไฟไหม้อยูใ่ นพืน้ ทีค่ อ่ นข้าง ปิด โดยเมื่อมีผู้พยายามดับไฟดังกล่าวด้วยน�้ำ น�้ำมันซึ่งมี ความหนาแน่นน้อยกว่าจะลอยตัวอยู่ด้านบน ส่วนน�ำ้ ซึ่งมี ความหนาแน่นมากกว่าจะจมตัวอยูด่ า้ นล่างและไม่สามารถ ท�ำให้ไฟดับได้
ขั้นตอนการเกิด Boilover มีนาคม - เมษายน 2555
75
ปั จ จั ย อื่ น ๆ ที่ ส ่ ง เสริ ม ให้ เ กิ ด พายุ เ พลิ ง เช่ น อุณหภูมิบรรยากาศ ความชื้นสัมพัทธ์ ความเร็วลมต�ำ่ ๆ พายุเพลิง อาจเกิดขึน้ ในเมืองก็ได้ หากเกิดไฟไหม้ในพืน้ ที่ บริเวณกว้าง สุดท้ายนีผ้ เู้ ขียนขอเชิญชวนให้ตดิ ตามอ่านบทความ เรื่อง “หลักปฏิบัติด้านการตรวจสอบและการทดสอบ การติ ด ตั้ ง ระบบสั ญ ญาณเตื อ นอั ค คี ภั ย ” เขี ย นโดย คุณมงคล วิสุทธิใจ ได้ทางนิตยสารไฟฟ้าสารนี้ โดยเริ่ม 2.5 Firestorm ตอนแรกตั้ ง แต่ ฉ บั บ ประจ� ำ เดื อ นมกราคม-กุ ม ภาพั น ธ์ Firestorm พายุ เ พลิ ง หรื อ ทะเลเพลิ ง เป็ น 2555 ค่ะ ปรากฏการณ์ที่มักจะเกิดกับไฟป่า เนื่องจากสถานการณ์ ทีจ่ ะเกิดไฟไหม้ในลักษณะนีไ้ ด้ตอ้ งอาศัยพืน้ ทีโ่ ล่งกว้างและ มีความร้อนสูงจนเกิดลักษณะที่เรียกว่า Stack Effects Reference Sites กล่าวคือ ความร้อนลอยตัวขึน้ สูงคล้ายปล่องระบายอากาศ - http://www.fire2rescue.net/readarticle.php?article_id=63 และท�ำให้มกี ารไหลเวียนของอากาศจากบริเวณรอบ ๆ เข้า - http://www.reo13.go.th/KM_reo13/data_know/53-06- 18_fire.pdf สู่บริเวณที่ไฟไหม้ โดยการเคลื่อนที่ของอากาศท�ำให้เกิด - Flashover, http://en.wikipedia.org/wiki/Flashover - Backdraft, http://en.wikipedia.org/wiki/Backdraft กระแสลมทีอ่ าจรุนแรงจนเป็นพายุหมุนขนาดเล็ก ๆ จนถึง - BLEVE, http://en.wikipedia.org/wiki/BLEVE เป็นต้นก�ำเนิดของพายุขนาดใหญ่ก็ได้ ซึ่งจะท�ำให้ไฟยิ่ง - Boilover (fire), http://en.wikipedia.org/wiki/Boilover_(fire) ลุกลามออกไปอย่างรวดเร็ว ต้นไม้บางประเภทที่ผลิตยาง - Firestorm, http://en.wikipedia.org/wiki/Firestorm หรือน�้ำมัน เช่น ยูคาลิปตัส หากลุกไหม้แล้วจะท�ำให้เกิด อุณหภูมิสูงกว่าไม้ธรรมดา การลุกไหม้ของน�้ำมันเชื้อเพลิงด้านบนก่อให้เกิด ความร้ อ นสะสมมากขึ้น จนกระทั่งน�้ำที่อยู่ด้านล่างมี อุณหภูมิสูงถึงจุดเดือดจนกลายเป็นไอน�้ำที่ขยายตัวขึ้น อย่างรวดเร็ว โดยไอน�ำ้ ทีม่ ปี ริมาตรเพิม่ ขึน้ มากกว่า 1,700 เท่านี้จะผลักน�้ำมันเชื้อเพลิงที่ก�ำลังติดไฟกระจายออก ไปรอบด้ า น ซึ่ ง อั น ตรายที่ เ กิ ด ขึ้ น มาจากทั้ ง น�้ ำ ร้ อ น ไอน�้ำร้อน และลูกไฟ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
แถม – จากชื่อตอน “Backdraft” ภาพยนตร์เรือ่ ง Backdraft หรือ ชื่อไทยว่า “เปลวไฟกับวีรบุรุษ” เข้า ฉายเมื่ อ ปี 1991 เป็ น เรื่ อ งราวของ สองพีน่ อ้ งครอบครัวนักผจญเพลิงแห่งเมือง ชิคาโก้ แสดงโดย Kurt Russell, William Baldwin และเจ้าหน้าที่สืบสวนคดีลอบ วางเพลิงต่อเนื่อง แสดงโดย Robert De Niro ซึ่งว่ากันว่าภาพยนตร์เรื่องนี้ติดอันดับ 1 ใน 10 ของหนัง ที่เรียกน�้ำตาลูกผู้ชายได้เลยทีเดียว
76
เกี่ยวกับผู้เขียน น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล กรรมการสาขาไฟฟ้า วสท. กรรมการสมาชิกสัมพันธ์ วสท. กองบรรณาธิการ นิตยสารไฟฟ้าสาร อนุกรรมการมาตรฐานการติดตั้งทาง
ไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย
Engineering Vocabulary ศัพท์วิศวกรรมน่ารู้ นายเตชทัต บูรณะอัศวกุล คณะวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี
“Election” ผ่านกันมาทั้งปีใหม่ไทย – ปีใหม่จีน – วาเลนไทน์ เดือนแห่งความรัก และใกล้เข้าช่วงแห่งความร้อนมากสุด ๆ ในปี 2555 โดยนิตยสารไฟฟ้าสาร เล่มที่ 2 แห่งปี ทางผู้เขียนขอน�ำเสนอค�ำว่า “Election” ที่เกี่ยวข้องกับ ช่วงเวลาส�ำคัญ เรือ่ ง การเลือกตัง้ กรรมการของสภาวิศวกร ในสมัยที่ 5 ช่วงระหว่างปี 2555–2558 ที่จะขอรณรงค์ ให้ทุกท่านที่มีใบอนุญาตประกอบวิชาชีพทางวิศวกรรม ควบคุม ที่ขึ้นทะเบียนกับสภาวิศวกร มาช่วยกันเลือก บุคคลที่ท่านผู้อ่านเห็นว่า บุคคลนั้น ๆ จะมาเป็นตัวแทน ท่าน และเป็นตัวแทนแวดวงสังคมวิศวกรรมไฟฟ้า รวมถึง แวดวงวิศวกรรมฯ อีก 6 สาขาที่เหลือด้วย ในฉบับนี้ ขออนุญาตให้ขอ้ มูลการเลือกตัง้ ฯ เพือ่ ความเข้าใจกันอย่าง ชัดเจนขึน้ โดยการเลือกตัง้ จะมีสองส่วน และจัดตัง้ หนึง่ ส่วน รวมเป็น 3 ส่วน คือ
เพียงแค่ 1 ท่าน เท่านั้นเอง เนื่องจากอันดับสองของ สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า มีคะแนนรวมทั้งสิ้นเป็นที่ 5 ไม่ ติดอันดับ 1–3 ใน 7 สาขา
ร า ส า ้ ฟ ไฟ 1. ตามมาตรา 24(1) ส�ำหรับผูท้ เี่ ป็นสมาชิกสามัญ และมิได้ด�ำรงต�ำแหน่งเป็นอาจารย์ในระดับอุดมศึกษา จะมีผทู้ ไี่ ด้เป็นกรรมการฯ ทัง้ สิน้ 10 ท่าน โดย 7 ท่านแรก จะเป็นผูท้ มี่ คี ะแนนสูงสุดเป็นที่ 1 ของแต่ละสาขา (7 ท่าน จาก 7 สาขาฯ) และก็จะเหลืออีก 3 ท่าน จาก 7 สาขา เช่นเดิม จะมีวธิ พี จิ ารณาจากผูท้ ไี่ ด้คะแนนสูงเป็นอันดับที่ 2 ในแต่ละสาขา โดยที่เหลืออีก 3 ท่าน ของ 3 สาขาที่ มีคะแนนรวมทั้งสิ้นอยู่ในอันดับ 1–3 จาก 7 สาขาฯ (คิดจากที่ 2 ของทุกสาขาว่าสาขาใดมีคะแนนรวมมากเป็น อันดับ 1-3 จากทั้ง 7 สาขา)
2. ตามมาตรา 24(2) ส�ำหรับผูท้ เี่ ป็นสมาชิกสามัญ และด�ำรงต�ำแหน่งเป็นอาจารย์ในระดับอุดมศึกษา จะมีผทู้ ี่ ได้เป็นกรรมการฯ ทั้งสิ้น 5 ท่าน จากผู้ที่ได้คะแนนสูงสุด 1–5 จาก 7 สาขา (สาขาละ 1 ท่าน)
3. ตามมาตรา 24(3) ส�ำหรับผู้ที่เป็นสมาชิก สามั ญ โดยการเสนอชื่ อ ของรั ฐ มนตรี จ ะมี ผู ้ ที่ ไ ด้ เ ป็ น กรรมการฯ ทั้งสิ้น 5 ท่าน จากทัง้ สามส่วน สามมาตราจะมีผทู้ เี่ ป็นกรรมการ สภาวิศวกร ในสมัยที่ 5 นี้รวม 20 ท่าน จาก 20 ท่าน ก็จะมีการเลือกตั้งนายกสภาวิศวกร โดยการพิจารณา จากคะแนนเสียงส่วนใหญ่ เพื่อด�ำรงต�ำแหน่งนายก สภาวิศวกร และนายกสภาฯ ก็จะมีการจัดตัง้ คณะท�ำงาน ในส่วนต่าง ๆ ตามนโยบายของท่าน
ข้อมูลของสภาวิศวกร ตามมาตรา 24(1) มีผสู้ มัคร ในส่วนของสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าถึง 8 ท่าน จากจ�ำนวน ผู้สมัคร 33 คน และผู้สมัครกรรมการสภาวิศวกรตาม มาตรา 24(2) ถึง 8 ท่านจากจ�ำนวนผูส้ มัคร 16 คน รวมเป็น ผู้สมัครทั้งสิ้นจ�ำนวน 49 คน โดยทางสภาวิศวกรจะมี ก�ำหนดระยะเวลาการลงคะแนนเลือกตั้ง ทางไปรษณีย์ ดั ง นั้ น สิ ท ธิ์ ใ นการเลื อ กตั้ ง ของท่ า นจะมี ผ ล ตั้งแต่วันที่ 1 พ.ค. ถึง 16 มิ.ย.2555 และก�ำหนด อย่างมากกับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าของเรา อย่างเช่น วันนับคะแนนในวันที่ 23 มิ.ย.2555 ณ ศาลาพระเกี้ยว ในสมัยที่ 4 (2552–2555) ทีผ่ า่ นมานี้ ทางสาขาวิศวกรรม จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ไฟฟ้ า เราก็ มี สิ ท ธิ์ เ ข้ า ไปเป็ น กรรมการสภาวิ ศ วกร มีนาคม - เมษายน 2555
77
ไฟฟ้าสารฉบับนี้ ขอเป็นส่วนหนึ่งในการสนับสนุนการเลือกตั้งกรรมการสภาวิศวกร สมัยที่ 5 อย่างบริสุทธิ์ และขอให้ก�ำลังใจสนับสนุนผู้สมัครทุกท่าน ทุกมาตราฯ ในสัดส่วนของวิศวกรไฟฟ้าทุกท่าน ให้ได้รับเลือกตั้ง เป็นกรรมการสภาวิศวกรถึง 2 ท่านด้วยเทอญ (ทั้งนี้ก็ขอให้กำ� ลังใจผู้สมัครการเลือกตั้งกรรมการสภาวิศวกรทุก ๆ ท่าน ทุก ๆ สาขาด้วยครับ) อย่างไรก็ตามขอให้ทา่ นวิศวกรฯ โปรดเลือกบุคคลทีท่ า่ นต้องการ และส่งไปรษณียก์ ลับทันที เพื่อกันการลืมส่ง หรือส่งหลังก�ำหนด ท�ำให้เสียสิทธิ์ของท่านไป และในโอกาสนี้ขอใช้ค�ำว่า Election เป็นค�ำศัพท์ ทางวิศวกรรมในส่วนนี้ด้วยครับ ส�ำหรับค�ำศัพท์ในครั้งนี้ขอน�ำเสนอค�ำว่า “ELECTION” [N] การเลือก, การเลือกตั้ง, การคัดสรร เรามาพิจารณาดูความหมายของค�ำว่า “ELECTION” กัน ดังนี้ ELECTION [N] การเลือก, การเลือกตั้ง, การคัดสรร, การคัดเลือก electioneer [VI] ใช้อิทธิพลหรือวิธีการที่ไม่ซื่อสัตย์เพื่อได้คะแนนเสียงมา [VI] รณรงค์ ห าเสี ย งให้ ผู ้ ส มั ค รรั บ เลื อ กตั้ ง , See also: รณรงค์ ห าเสี ย ง electioneer ในการเลือกตั้ง, Syn. campaign, canvass
ร า ส า ้ ฟ ไฟ Easy Easy Think Part. +++++ Don’t worry to practice and speak English.
“Just Quick speak and Repeat many times.”
The below several samples are for your practicing. “ELECTION”
คุณคิดอย่างไรการเลือกตั้งกรรมการสภาวิศวกร ?
What do you think the election of the Council of Engineers : COE ?
โปรดเลือกวิศวกรไฟฟ้าที่ท่านไว้วางใจ เพื่อมาเป็นตัวแทน Please select electrical engineers you trust to represent the field of electrical engineering. ท�ำงานในแวดวงวิศวกรรมไฟฟ้า
ส�ำหรับสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าของ EIT เราให้กำ� ลังใจผู้สมัคร For Electrical Engineering of the EIT. We encourage ทุกท่านให้ได้รบั การคัดสรรเป็นตัวแทนของทางสาขาวิศวกรรม all candidates to be selected as representative of Electrical Engineering. To enhance Thai engineers. ไฟฟ้า เพื่อช่วยยกระดับวิศวกรไทย
ประวัติผู้เขียน
78
นายเตชทัต บูรณะอัศวกุล คณะวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีอตุ สาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี
เอกสารอ้างอิง 1. Thai Software Dictionary 4. 2. Google แปลภาษา 3. ข้อมูลจาก สภาวิศวกร
Innovation News ข่าวนวัตกรรม น.ส.กัญญารัตน์ เอี่ยมวันทอง
นวัตกรรมไฟส่องทาง จากพลังงานหมุนเวียน
ร า ส า ้ ฟ ไฟ เรือ่ งการประหยัดพลังงานเป็นเรือ่ งส�ำคัญทีท่ กุ คนต้องช่วยกัน ตอนนีท้ วั่ โลกต่างก็หนั มาใช้พลังงานหมุนเวียน กันมากขึน้ ไม่วา่ จะเป็นพลังงานจากแสงอาทิตย์ พลังงานจากลม หรือพลังงานจากน�ำ้ เป็นต้น เพือ่ เป็นการลดการใช้ พลังงานจากฟอสซิลหรือพลังงานทีใ่ ช้แล้วหมดไปให้ได้มากทีส่ ดุ ดังนัน้ นวัตกรรมหรือสิง่ ประดิษฐ์ตา่ ง ๆ ทีจ่ ะเกิดขึน้ จากนี้ไปจึงต้องมีการออกแบบหรือคิดค้นขึน้ ใหม่ เพื่อให้สามารถใช้พลังงานหมุนเวียนเหล่านี้ได้ วันนีเ้ ราจะพาไปดู นวัตกรรมใหม่ที่ไม่ง้อพลังงานจากฟอสซิลและช่วยให้เราประหยัดพลังงานได้มาก
ม้านั่งอเนกประสงค์
นวั ต กรรมชิ้ น แรกที่ เ ราภู มิ ใ จเสนอ เป็ น ม้ า นั่ ง อเนกประสงค์ที่ขอบอกว่าไม่ธรรมดาจริง ๆ เพราะมี ความพิเศษตรงที่เป็นการผสมผสานระหว่างม้านั่งและ ไฟส่องสว่างทางเข้าไว้ด้วยกัน จึงสามารถใช้ประโยชน์ได้ ทัง้ เป็นทีน่ งั่ พักและเป็นไฟส่องทางให้แก่ผคู้ นทีส่ ญ ั จรไป-มา
ม้านั่งอเนกประสงค์จะสามารถเก็บสะสมพลังงาน จากแสงอาทิตย์ไว้ได้ และจะน�ำไปใช้เมื่อถึงเวลากลางคืน เซนเซอร์รบั แสงจะส่งสัญญาณให้หลอด LED ติดขึน้ เองโดย อัตโนมัติ เพือ่ เป็นแสงไฟทีค่ อยส่องสว่างเพิม่ ความปลอดภัย ให้แก่คนที่เดินผ่านไป-มาในตอนกลางคืน
มีนาคม - เมษายน 2555
79
ไฟส่องทางดอกทิวลิป นวั ต กรรมชิ้ น ที่ ส องเป็ น ไฟส่ อ งทางดอกทิ ว ลิ ป แค่ได้ยินชื่อก็รู้แล้วว่าต้องมีรูปลักษณ์ที่สวยงามแน่นอน และขอบอกว่าไม่ได้มดี แี ค่ความสวย แต่ยงั ช่วยประหยัดไฟ อีกด้วย
รู ป แบบของม้ า นั่ ง ตั ว นี้ มี ดี ไ ซน์ ที่ เ ก๋ ไ ก๋ ล�้ ำ ยุ ค และทันสมัย ประหยัดพื้นที่ เหมาะที่จะน�ำไปตั้งไว้ตาม ที่สาธารณะ อาทิ ริมถนน ทางเดินเท้า สวนสาธารณะ หรือที่ใด ๆ ก็ได้ที่ต้องการ เพราะไม่จำ� เป็นต้องต่อสายไฟ และไม่ใช้ไฟฟ้าให้สนิ้ เปลือง นอกจากนี้ พลังงานแสงอาทิตย์ ที่ ส ะสมไว้ ยั ง มี ม ากพอที่ จ ะท� ำ ให้ ม ้ า นั่ ง ตั ว นี้ ก ลายเป็ น ที่ส�ำหรับชาร์จพลังงานให้แก่โทรศัพท์มือถือ โน้ตบุ๊ก และ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ ได้อีกด้วย
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ไฟส่องทางดอกทิวลิป คือประติมากรรมชิ้นเอก เห็นไหมว่าม้านั่งตัวนี้อเนกประสงค์สมชื่อจริง ๆ ชิ้นหนึ่งที่ออกแบบได้อย่างสวยงาม มีรูปทรงกลมกลืน เป็นได้ทั้งที่นั่งพัก ไฟส่องถนน และที่ชาร์จพลังงานแบบ ไปกับธรรมชาติ เป็นดอกทิวลิปที่เต้นร�ำไปกับสายลม ไม่สิ้นเปลืองพลังงานเลยสักนิด ในตอนกลางวัน และส่องแสงสว่างระยิบระยับจับตาใน ตอนกลางคืน สามารถน�ำไปประดับเป็นไฟส่องทางหน้าบ้าน หรือติดตั้งไว้เป็นแนวยาวเรียบไปตามชายหาดก็สวยและ ดูกลมกลืนดี
80
โครงสร้างไฟส่องทางดอกทิวลิปจะมีส่วนดอกเป็นใบพัด ซึ่งจะหมุนไปตามแรงลมและเก็บสะสมพลังงานลมนี้ไว้ ในแบตเตอรี่ เพื่อเป็นพลังงานที่นำ� ไปใช้ในการส่องแสงสว่างในยามค�่ำคืน เมื่อช่วงกลางคืนมาถึง หลอดไฟ LED จะ ส่องสว่างขึ้นด้วยพลังงานลมที่สะสมไว้ โดยมีเซนเซอร์รับแสงเป็นตัวส่งสัญญาณให้หลอดไฟท�ำงาน
ร า ส า ้ ฟ ไฟ สมแล้วกับที่ยกให้ไฟส่องทางดอกทิวลิปเป็นประติมากรรมชิ้นเอก เพราะเป็นได้ทั้งเครื่องประดับที่เพิ่ม ความสวยงามให้แก่ท้องถนน และเป็นไฟส่องทางที่เพิ่มความสว่างให้ผู้คนได้เดินทางไป-มาได้อย่างปลอดภัย และด้วย คุณสมบัติในการใช้พลังงานจากลมจึงท�ำให้ไฟส่องทางดอกไม้ดอกนี้ช่วยให้เราได้ประหยัดไฟเพื่อประเทศชาติ และลด การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นจากการผลิตไฟฟ้าได้ในทางอ้อมอีกด้วย นวัตกรรมทัง้ 2 นีเ้ ป็นเพียงแค่ตวั อย่างหนึง่ เท่านัน้ ทีแ่ สดงให้เห็นถึงความรักและความเอาใจใส่ในเรือ่ งของพลังงาน ที่ทุกคนมี เชื่อว่าในอนาคตเราจะมีนวัตกรรมหรือสิ่งประดิษฐ์เช่นนี้เกิดขึ้นอีกมากมาย ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อประเทศ ชาติอย่างมากในเรื่องของการประหยัดพลังงาน และหันมาใช้พลังงานหมุนเวียนทดแทนกันให้มากขึ้น
แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม www.gearmag.info
มีนาคม - เมษายน 2555
81
รายงานผลการด�ำเนินงาน การจัดกิจกรรม คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. ปี พ.ศ. 2554 กิจกรรมการอบรม ล�ำดับที่
กิจกรรม
วันที่
จ�ำนวน ผู้เข้าร่วม (คน)
1
อบรม การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟ้ า อาคาร (เพื่ อ การบ�ำรุงรักษาและความปลอดภัย) ทฤษฎีและปฏิบัติ รุ่นที่ 22
26 ก.พ.2554
38
2
อบรม Substation Equipment and Protective Relaying
26-27 ก.พ.2554
49
ร า ส า ้ ฟ ไฟ อบรม มาตรฐานติดตั้งไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทยและออกแบบ ระบบไฟฟ้า
4-6 มี.ค. 2554
84
อบรม Transmission and Distribution System
12-13 มี.ค. 2554
25
อบรม มาตรฐานระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้
19 มี.ค. 2554
40
อบรม การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟ้ า อาคาร (เพื่ อ การบ�ำรุงรักษาและความปลอดภัย) ทฤษฎีและปฏิบัติ รุ่นที่ 23
9 เม.ย. 2554
21
อบรม การใช้เทคโนโลยีภาพถ่ายความร้อนอินฟราเรดอย่างมือ อาชีพ: ระดับ 1 รุ่นที่ 3
22-23, 29-30 เม.ย. 2554
10
อบรม มาตรฐานติดตั้งไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทยและออกแบบ ระบบไฟฟ้า (จัด In-House Training ให้กับ บริษัท เบทาโกร จ�ำกัด จ.ลพบุรี)
12-13 มิ.ย. 2554
40
อบรม การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟ้าอาคาร (เพื่อการ บ�ำรุงรักษาและความปลอดภัย) ทฤษฎีและปฏิบัติ รุ่นที่ 24
11 มิ.ย. 2554
44
10
อบรม การควบคุมคุณภาพไฟฟ้าส�ำหรับระบบคอมพิวเตอร์
16 มิ.ย. 2554
32
11
อบรม ประสบการณ์แก้ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าในประเทศไทย
24-25 มิ.ย. 2554
60
12
อบรม การใช้เทคโนโลยีภาพถ่ายความร้อนอินฟราเรดอย่างมือ อาชีพ: ระดับ 1 รุ่นที่ 4
24-25 มิ.ย., 1-2 ก.ค. 2554
18
13
อบรม การวัดวิเคราะห์และควบคุมเสียงในอาคาร (ทฤษฎีและ ปฏิบัติ)
8-9 ก.ค. 2554
16
3 4 5 6 7 8
9
ล�ำดับที่
กิจกรรม
วันที่
จ�ำนวน ผู้เข้าร่วม (คน)
14
อบรม มาตรฐานติดตั้งไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย และออกแบบ ระบบไฟฟ้า
8-10 ก.ค. 2554
63
15
อบรม Transmission and Distribution System
23-24 ก.ค. 2554
21
16
อบรม การป้องกันฟ้าผ่าส�ำหรับสิ่งปลูกสร้างและการป้องกัน แม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า
29-30 ก.ค. 2554
14
17
อบรมมาตรฐานแจ้งเหตุเพลิงไหม้ ไฟแสงสว่างฉุกเฉินและป้าย ทางออก
31 ก.ค. 2554
23
18
อบรม การใช้เทคโนโลยีภาพถ่ายความร้อนอินฟราเรดอย่างมือ อาชีพ: ระดับ 1 รุ่นที่ 5 (จัดอบรม In house Training ให้กับ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค)
1-4 ส.ค. 2554
21
19
อบรม Substation Equipment and Protective Relaying
6-7 ส.ค. 2554
26
20
อบรม Lightning Discharge and Surge Voltage Protections
18-19 ส.ค. 2554
63
21
อบรม การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟ้ า อาคาร (เพื่ อ การบ�ำรุงรักษาและความปลอดภัย) ทฤษฎีและปฏิบัติ รุ่นที่ 25
27 ส.ค. 2554
63
22
อบรม ระบบการต่อลงดิน
27 ส.ค. 2554
33
23
อบรม การวัดวิเคราะห์คณ ุ ภาพไฟฟ้าและวิธแี ก้ไขปัญหา (ทฤษฎี และปฏิบัติ) รุ่นที่ 3
2-3 ก.ย. 2554
21
24
สัมมนา การตรวจสอบระบบไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัย
1 ต.ค. 2554
50
25
อบรม มาตรฐานติดตั้งไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทยและออกแบบ ระบบไฟฟ้า
7-9 ต.ค. 2554
84
26
สัมมนา การเลือก การใช้งาน การบ�ำรุงรักษาหม้อแปลงไฟฟ้า และแผงสวิตช์ แรงต�่ำ (MDB)
14 ต.ค. 2554
110
27
อบรม การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟ้าอาคาร (เพื่อการ บ�ำรุงรักษาและความปลอดภัย) ทฤษฎีและปฏิบัติ รุ่นที่ 26
15 ต.ค. 2554
34
28
อบรม Transmission and Distribution System
15-16 ต.ค. 2554
22
29
อบรม ประสบการณ์แก้ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าในประเทศไทย จ.เชียงใหม่
24-25 พ.ย. 2554
40
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
การเป็นผู้แทนให้กับ วสท. ล�ำดับที่
ผู้แทน
เรื่อง
หน่วยงาน
1
นายกิตติศักดิ์ วรรณแก้ว
ขอความอนุเคราะห์ตรวจสอบระบบติดตัง้ อุปกรณ์การ มหาวิทยาลัย ก่อสร้าง บริเวณใกล้แนวไฟฟ้าแรงสูง ธรรมศาสตร์ ศูนย์รังสิต
2
นายพงศ์ศักดิ์ ธรรมบวร
เชิญเป็นกรรมการ มาตรฐานกระทะไฟฟ้า
สมอ.
3
นายสุวิน เลาหประสิทธิ์
ขอผูแ้ ทนเข้าร่วมเป็นกรรมการ มาตรฐานสวิตช์ไฟฟ้า
สมอ.
4
นายปราการ กาญจนวตี
ขอเชิญให้ความเห็น ร่างมาตรฐานทางเทคนิคของ เครือ่ งโทรคมนาคมและอุปกรณ์สำ� หรับคนพิการและ ผูส้ งู อายุ เรือ่ งโทรศัพท์ประจ�ำที่ และโทรศัพท์เคลือ่ นที่
5
นายลือชัย ทองนิล
ขอความคิดเห็นร่างมาตรฐาน สมอ. มาตรฐานดวง โคมไฟฟ้าเคลื่อนย้าย ส�ำหรับจุดประสงค์ทั่วไป
สมอ.
รศ.ดร.วชิระ จงบุรี
เป็นผู้แทนประชุมคณะอนุกรรมการมาตรฐาน กทช.
กทช.
รศ.ดร.วชิระ จงบุรี
ประชุม ผู้แทนประชุมคณะอนุกรรมการมาตรฐาน กทช. ครั้งที่ 1/2554
กทช.
ผศ.ถาวร อมตกิตติ์
ขอข้อคิดเห็น 1) ร่าง มาตรฐาน สมอ. มอเตอร์เหนี่ยวน�ำสามเฟส เฉพาะด้านประสิทธิภาพพลังงาน 2) ร่าง มาตรฐาน สมอ. เครื่องจักรไฟฟ้าชนิดหมุนวิธีมาตรฐานเพื่อหาความสูญเสียและประสิทธิภาพ จากการทดสอบ
สมอ.
6 7 8
9
ร า ส า ้ ฟ ไฟ นายกิตติพงษ์ วีระโพธิ์ประสิทธิ์ เข้าร่วมประชุมแสดงความคิดเห็นต่อวิธีการส�ำรวจ และรวบรวมข้ อ มู ล และแนวทางการศึ ก ษาเพื่ อ ออกแบบฐานข้อมูลตามโครงการพัฒนาแนวทางการ ประเมินปริมาณซากผลิตภัณฑ์เครื่องใช้ไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์
สถาบันไฟฟ้าและ อิเล็กทรอนิกส์
10
นายลือชัย ทองนิล
ขอความคิดเห็นร่าง มาตรฐาน สมอ. เรื่อง หลอด ฟลูออเรสเซนต์ขั้วคู่ - คุณลักษณะที่ต้องการด้าน ประสิทธิภาพพลังงาน
สมอ.
11
นายลือชัย ทองนิล
ขอความคิดเห็นร่าง มาตรฐาน สมอ. เรื่อง หลอด ฟลูออเรสเซนต์ขั้วเดี่ยว - คุณลักษณะที่ต้องการด้าน ประสิทธิภาพพลังงาน
สมอ.
12
นายลือชัย ทองนิล
ขอข้อคิดเห็นร่าง มาตรฐาน สมอ. เรือ่ ง มาตรพลังงาน ไฟฟ้ า กระแสสลั บ ข้ อ ก� ำ หนดเฉพาะมาตรฐาน อิเล็กทรอนิกส์ส�ำหรับพลังงานไฟฟ้ารีแอกทีฟ
สมอ.
ล�ำดับที่
ผู้แทน
เรื่อง
หน่วยงาน
13
นายพงศ์ศักดิ์ ธรรมบวร
ขอข้อคิดเห็น มาตรฐานเครื่องซักผ้า คุณลักษณะที่ ต้องการด้านความปลอดภัย
สมอ.
14
นายพงศ์ศักดิ์ ธรรมบวร
ขอข้อคิดเห็น มาตรฐาน หลอดมีบัลลาสต์ในตัว ส�ำหรับการให้แสงสว่างทั่วไป ด้านประสิทธิภาพ พลังงาน
สมอ.
15
นายพงศ์ศักดิ์ ธรรมบวร
ขอข้อคิดเห็น มาตรฐานเตาไมโครเวฟ ส�ำหรับใช้ ในที่อยู่อาศัย ลักษณะที่ต้องการด้านประสิทธิภาพ พลังงาน
สมอ.
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
การศึกษาดูงาน ล�ำดับที่
กิจกรรม
วันที่
คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า จัดศึกษาและดูงาน บริษัท อาซีฟา จ�ำกัด
30 มิ.ย. 2554
คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าศึกษาและดูงาน บริษทั ชไนเดอร์ (ไทยแลนด์) จ�ำกัด
13 ต.ค. 2554
ล�ำดับที่
กิจกรรม
วันที่
1
คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า เงินบริจาคจ�ำนวน 30,000 บาท ให้กับ วสท. ใน การช่วยเหลือผู้ประสบภัยน�ำ้ ท่วม
1
2
อื่นๆ
2
คุณเตชทัต บูรณะอัศวกุล เป็นผู้แทนคณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าในการให้ค�ำ ปรึกษาผู้ประสบภัยช่วยเหลือน�ำ้ ท่วม ต.บางคูวัด
จัดท�ำนิตยสารไฟฟ้าสาร ฉบับที่ 1 2 3 4 5
เดือน มี.ค.-เม.ย. 2554 พ.ค.-มิ.ย. 2554 ก.ค.-ส.ค. 2554 ก.ย.-ต.ค. 2554 พ.ย.-ธ.ค. 2554
24 พ.ย. 2554
Variety ปกิณกะ
ข่าวประชาสัมพันธ์ วสท. จัดงานเลี้ยงขอบคุณวิศวกรอาสา และสื่อมวลชน
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
นายลือชัย ทองนิล ประธานสาขาไฟฟ้า และตัวแทนสาขาฯ วิศวกรอาสา คุณเตชทัต บูรณะอัศวกุล ได้รว่ มเป็น ตัวแทนจัดตั้งศูนย์ตรวจสอบอาคารด้านวิศวกรรมหลังอุทกภัย เพื่อช่วยเหลือประชาชน โดยให้คำ� ปรึกษาและลงพื้นที่ ตรวจสอบบ้านหลังนํ้าท่วม ซึ่งมีวิศวกรอาสากว่า 200 คน รวมถึงสื่อมวลชนที่ได้ช่วยกระจายข่าวสารสู่สังคม วสท. จึงได้จัดงานเลี้ยงขอบคุณ เมื่อวันอังคารที่ 17 มกราคม 2555 ณ โรงแรมเจ้าพระยาปาร์ค โดยมีการมอบโล่ขอบคุณ แก่หน่วยงานสนับสนุนในการลงพื้นที่ ได้แก่ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม และคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตสกลนคร ซึ่งมีกรรมการ วสท. วิศวกรอาสา และสื่อมวลชนร่วมงานกว่า 100 คน
สาขาไฟฟ้าจัดงานเลีย้ งเกษียณอายุ คุณมาลี ด่านสิรสิ นั ติ
เมื่อวันที่ 19 มกราคม 2555 สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. จัดงานเลี้ยงเกษียณอายุ คุณมาลี ด่านสิริสันติ ที่โรงแรม เอส ซี ปาร์ค โดยมี นายลือชัย ทองนิล ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. ที่ปรึกษา คณะกรรมการสาขาฯ รวมถึงคณะอนุกรรมการสาขาฯ ร่วมงานอย่างอบอุ่น
86
การแข่งขันฟุตบอลเชื่อมความสัมพันธ์ ครั้งที่ 2 TEMCA CHAMPIONS CUP 2011
เมื่อวันที่ 28 มกราคม 2555 ที่ผ่านมา สมาคมช่างเหมาไฟฟ้าและเครื่องกลไทย จัดการแข่งขันฟุตบอล เชือ่ มความสัมพันธ์ ครัง้ ที่ 2 ขึน้ ณ สนาม The PAC Sports Center ถนนพระราม 2 เพือ่ เป็นการรวมพลังและความสามัคคี ในหมูส่ มาชิก โดยมี คุณทักษิณ วัชระวิทยากุล เป็นประธานจัดการแข่งขัน และคุณธีรชัย ศิรริ ตั น์อศั ดร เป็นรองประธาน จัดการแข่งขันในครัง้ นี้ โดยคุณเชิดศักดิ์ วิทรู าภรณ์ นายกสมาคมฯ ให้เกียรติเป็นประธานเปิดการแข่งขัน ซึง่ การแข่งขัน ครัง้ นีม้ ที มี ฟุตบอลและกองเชียร์เข้าร่วมแข่งขันทัง้ หมด 32 ทีม ในบรรยากาศสนุกสุดมันและมีนำ�้ ใจต่อกัน นอกจากนัน้ ภายในงานได้จัดประกวด Miss TEMCA ซึ่งได้รับความสนใจจากสาวงามแต่ละบริษัทเข้าร่วมการประกวดอย่างคับคั่ง ทัง้ ยังมีการประกวดกองเชียร์ทรี่ ว่ มสร้างความคึกคักในงาน โดยผลการแข่งขันรางวัลส�ำคัญ ๆ โดยสังเขปมีดงั นี้ รางวัล ชนะเลิศกองเชียร์ตกเป็นของ ทีม ASEFA พร้อมรางวัลอื่น ๆ อีกมากมาย ส�ำหรับผลการแข่งขันฟุตบอลในครั้งนี้ ทีมผู้ชนะเลิศได้แก่ ทีม First Techno รองชนะเลิศคือ ทีม Asefa FC และอันดับ 3 คือ ทีม QTC Energy
ร า ส า ้ ฟ ไฟ โครงการบ�ำเพ็ญทานและสาธารณกุศล
เมือ่ วันที่ 29 มกราคม 2555 มูลนิธอิ ตุ สาหกรรมก่อสร้างไฟฟ้าและเครือ่ งกล ร่วมกับ สมาคมช่างเหมาไฟฟ้าและ เครื่องกลไทย ได้เล็งเห็นถึงความส�ำคัญของการเสริมสร้างสุขอนามัย อุปกรณ์การศึกษาของเยาวชน จึงได้จัดกิจกรรม แจกอุปกรณ์การศึกษา อุปกรณ์กฬี าให้กบั โรงเรียนในจังหวัดอ่างทอง 10 โรงเรียน ดังนี้ โรงเรียนชุมชนวัดวิเศษชัยชาญ โรงเรียนวัดขุมทอง โรงเรียนวัดราชสกุณา โรงเรียนวัดแปดแก้ว โรงเรียนวัดหัวตะพาน โรงเรียนวัดท�ำนบ โรงเรียนวัดวันอุทศิ โรงเรียนบ้านไผ่หมูขวิด โรงเรียนเทศบาลวัดป่าโมก โรงเรียนชุมชนวัดศีลขันธาราม ทัง้ 10 โรงเรียนทีก่ ล่าวมานัน้ จะมอบผ่าน โรงเรียนชุมชนวิเศษชัยชาญ โรงเรียนไผ่หมูขวิด เป็นศูนย์กระจายต่อไปยังโรงเรียนต่าง ๆ โดยมีคณ ุ ภูเธียร พงษ์พทิ ยาภา รองประธานมูลนิธิฯ และที่ปรึกษาสมาคมฯ คุณเชิดศักดิ์ วิทูราภรณ์ นายกสมาคมฯ และกรรมการสมาคมฯ พร้อม บริษัทที่ให้การสนับสนุน ร่วมเดินทางไปแจกในครั้งนี้ ซึ่งได้รับการต้อนรับอย่างอบอุ่นจากคณะครูและนักเรียน พร้อมกันนี้ คุณวชิระ ศิริเทียนทอง เหรัญญิกสมาคมฯ และกรรมการผู้จัดการ บ.ติยะมาสเตอร์ ได้มอบเงิน ให้กับโรงเรียนทั้ง 10 โรงเรียน โรงเรียนละ 10,000 บาท เป็นเงินทั้งสิ้น 100,000 บาท จากการจัดการแข่งขันกอล์ฟ การกุศลเพื่อช่วยเหลือผู้ถูกภัยน�ำ้ ท่วมเมื่อเร็ว ๆ นี้ มีนาคม - เมษายน 2555
87
กกพ. เยี่ยมชมการด�ำเนินงานของ กฟน. ศาสตราจารย์กิตติคุณ ดร.ดิเรก ลาวัณย์ศิริ ประธานคณะกรรมการ ก�ำกับกิจการพลังงาน (กกพ.) พร้อมคณะ เข้าเยี่ยมชมการด�ำเนินงานของ การไฟฟ้านครหลวง (กฟน.) ได้แก่ ศูนย์บริการข้อมูลผูใ้ ช้ไฟฟ้า และศูนย์ควบคุม ระบบไฟฟ้า โดยมี นายอาทร สินสวัสดิ์ ผู้ว่าการการไฟฟ้านครหลวง พร้อม คณะผูบ้ ริหารให้การต้อนรับ ณ การไฟฟ้านครหลวง ส�ำนักงานใหญ่ เมือ่ เร็ว ๆ นี้
กฟน. ลงนามซื้อขายรถก่อสร้างสายอากาศพร้อมปั้นจั่นไฮดรอลิค
ร า ส า ้ ฟ ไฟ นายอาทร สินสวัสดิ์ ผู้ว่าการการไฟฟ้านครหลวง และนายสัมพันธ์ วงษ์ปาน กรรมการผู้จัดการ บริษัท ถิรไทย อี แอนด์ เอส จ�ำกัด ร่วมลงนาม สัญญาซือ้ ขายรถก่อสร้างสายอากาศพร้อมปัน้ จัน่ ไฮดรอลิค (Hydraulic Derrick Line Truck) เพือ่ เพิม่ ศักยภาพในงานบริการ และสร้างความมัน่ คงให้แก่ระบบ การจ่ายไฟฟ้า ณ อาคารส�ำนักงานใหญ่ การไฟฟ้านครหลวง เมื่อเร็ว ๆ นี้
สานสายใจ กฟภ. สู่สังคม (PEA CSR DAY)
การไฟฟ้าส่วนภูมิภาคจัดงานวันสานสายใจ กฟภ. สู่สังคม (PEA CSR DAY) เมื่อวันที่ 26–27 มกราคม 2555 ณ บริเวณ อาคาร 4 ส�ำนักงานใหญ่ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค โดยมี นายวิบูลย์ สงวนพงศ์ ประธานกรรมการการไฟฟ้า ส่วนภูมิภาค (กฟภ.) เป็นประธานในพิธีเปิดงาน นายณรงค์ศักดิ์ ก�ำมเลศ ผู้ว่าการ กฟภ. และมีคณะกรรมการ กฟภ. ผู้บริหาร และแขกผู้มีเกียรติร่วมในงาน งานวันสานสายใจ กฟภ. สูส่ งั คมดังกล่าวเป็นการจัดงานด้านความรับผิดชอบต่อสังคมและสิง่ แวดล้อม หรือ CSR ของ กฟภ. ที่ได้ด�ำเนินการมาอย่างต่อเนื่องคู่ขนานกับภารกิจหลักของ กฟภ. ในการผลิตและจ�ำหน่ายกระแสไฟฟ้า ให้แก่ประชาชนทัว่ ประเทศ 74 จังหวัด (ยกเว้น กรุงเทพมหานคร นนทบุรี และสมุทรปราการ) โดยกิจกรรมภายในงาน ประกอบด้วย การมอบรางวัล การจัดนิทรรศการแสดงผลงาน CSR การจ�ำหน่ายสินค้า OTOP และกิจกรรมนันทนาการ
88
ปฏิทินกิจกรรม ก�ำหนดการอบรมสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) พ.ศ. 2555 ล�ำดับ 1
กิจกรรม อบรมมาตรฐานติดตั้งไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย และออกแบบระบบไฟฟ้า
วันที่ 30-31 มีนาคม, 1 เมษายน 2555
ร า ส า ้ ฟ ไฟ 2
อบรมมาตรฐานระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ และมาตรฐานไฟฟ้าแสงสว่างฉุกเฉิน และ ป้ายทางออกฉุกเฉิน
31 มีนาคม 2555
3
อบรมการตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟ้าอาคารเพือ่ การบ�ำรุงรักษาและความปลอดภัย (ทฤษฎีและปฏิบัติ) รุ่นที่ 28
21 เมษายน 2555
4
อบรมการเลือก การใช้งาน การทดสอบตามมาตรฐานใหม่ และการบ�ำรุงรักษา แผงสวิตช์แรงต�ำ่
21 เมษายน 2555
5
สัมมนาการค�ำนวณกระแสลัดวงจร ตามมาตรฐาน IEC 60909
25 เมษายน 2555
6
อบรมการออกแบบการแบ่งส่วนอาคาร (Fire Compartment)
19 พฤษภาคม 2555
7
อบรมการออกแบบเส้นทางหนีไฟและการค�ำนวณเวลาการอพยพ
20 พฤษภาคม 2555
8
สัมมนาการตรวจสอบระบบไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัย รุ่นที่ 4
26 พฤษภาคม 2555
9
อบรมผู้ตรวจสอบอาคาร รุ่นที่ 38
9, 10, 16, 17, 23, 24, 30 มิถุนายน และ 7 กรกฎาคม 2555
10
อบรมการออกแบบ ติดตั้ง และทดสอบ ระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ รุ่นที่ 14
16-17 มิถุนายน 2555
11
วิศวกรรมแห่งชาติ ประจ�ำปี พ.ศ. 2555 (National Engineering 2012) Theme ของงาน 12-15 กรกฎาคม 2555 คือ “เพิ่มพลังการแข่งขันให้ประเทศไทยด้วยความท้าทายทางวิศวกรรม”
หมายเหตุ : วัน/เวลาอบรม อาจมีการเปลี่ยนแปลงตามความเหมาะสม ติดต่อสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม และสมัครได้ที่ วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) 487 ซอยรามค�ำแหง 39 ถ.รามค�ำแหง แขวงพลับพลา เขตวังทองหลาง กรุงเทพฯ 10310 โทรศัพท์ : 0 2319 2410-3, 0 2319 2708-9, 0 2184 4600-7 ต่อ 520, 521, 522 www.eit.or.th
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
การอบรมวิศวกรงานระบบไฟฟ้า การป้องกันฟ้าผ่าส�ำหรับสิ่งปลูกสร้าง และการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า วันที่ 30-31 มีนาคม 2555 จัดโดย คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
หัวข้อ
• ความเสียหายจากฟ้าผ่า • ต้นเหตุของการเกิดแม่เหล็กไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า • เส้นทางการเข้าสู่ระบบไฟฟ้าของกระแสฟ้าผ่า • ค่าความคงทนของระบบ • ย่านป้องกันฟ้าผ่า การต่อเชื่อมย่านป้องกัน ฟ้าผ่า และการขยายย่านป้องกันฟ้าผ่า • มาตรการป้องกันพื้นฐานในระบบการป้องกัน อิมพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า • การต่อลงดินและการต่อประสาน • การก�ำบังสนามแม่เหล็กและการจัดเส้นทาง การเดินทาง • การเลือกและการติดตั้งของอุปกรณ์ป้องกัน
• การเกิดขึ้นของฟ้าผ่า • ขอบเขตและวัตถุประสงค์ • การจัดวางต�ำแหน่งตัวน�ำล่อฟ้า • ระบบตัวน�ำลงดิน • ระบบรากสายดิน • แคลป์และจุดต่อ • วัสดุและขนาด • การประสานศักดิ์ให้เท่ากัน • การอยู่ใกล้เคียงของสิ่งติดตั้งกับระบบป้องกันฟ้าผ่า • การป้องกันอันตรายต่อชีวิต • การออกแบบและการเลือกระดับการป้องกันของระบบ ป้องกันฟ้าผ่า
เสิร์จที่มีการประสานสัมพันธ์
วิทยากร
• นายชานศ นันทวิสัย บริษัท บลูสโตนส์ จ�ำกัด • นายราเชษฐ์ บุตรโพธิ์ บริษัท นาคา เอ็นจิเนียริ่ง จ�ำกัด ผู้สนใจเข้าร่วมการอบรม สมัครและสอบถามรายละเอียดได้ที่ 487 รามค�ำแหง 39 (ซ.เทพลีลา) ถ.รามค�ำแหง แขวงพลับพลา เขตวังทองหลาง กรุงเทพฯ 10310 โทร. 0 2319 2410-3, 0 2319 2708-9, 0 2184 4600-9 โทรสาร 0 2319 2710-1 E-mail : eit@eit.or.th Homepage : www.eit.or.th
การอบรมเชิงวิชาชีพ
เรื่อง การเลือก การใช้งาน การทดสอบ ตามมาตรฐานใหม่ และการบ�ำรุงรักษาแผงสวิตช์แรงต�่ำ วันเสาร์ที่ 21 เมษายน 2555 เวลา 09.00-17.00 น. ณ ห้องประชุม 1 ชั้น 4 อาคาร วสท. ซอยรามค�ำแหง 39
ร า ส า ้ ฟ ไฟ จัดโดย คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์
หลักการและเหตุผล
แผงเมนสวิตช์ เป็นหัวใจส�ำคัญในการจ�ำหน่าย จ่ายกระแสไฟฟ้าให้ทงั้ อาคารและโรงงาน มาตรฐานแผงสวิตช์ใหม่ IEC61439-2 จึงมีบทบาทส�ำคัญอย่างยิ่งกับระบบไฟฟ้า เพื่อความปลอดภัย ความเชื่อถือได้โดยมาตรฐานใหม่จะสร้าง ความมัน่ ใจในการทดสอบ ออกแบบ การเลือกใช้งาน จากการทดสอบทีเ่ ข้มข้นรวมถึงการบ�ำรุงรักษาทีแ่ ตกต่างอย่างมาก เมื่อเปรียบเทียบกับมาตรฐานเก่า 60439-1 หลักสูตรนี้จึงเป็นการให้ความรู้และแลกเปลี่ยนประสบการณ์ที่เกี่ยวข้องกับคุณสมบัติที่จ�ำเป็นของแผงสวิตช์ เพื่อการประยุกต์ใช้งานมาตรฐานต่าง ๆ และการทดสอบที่เกี่ยวข้อง การติดตั้งและการบ�ำรุงรักษาในขณะที่ใช้งาน รวมถึงกรณีศึกษาปัญหาที่มักพบเป็นประจ�ำ และผู้เข้ารับการอบรมยังได้มีโอกาสแลกเปลี่ยนความรู้และประสบการณ์ ที่ส�ำคัญกับผู้เชี่ยวชาญด้านนี้โดยตรง อันจะเป็นประโยชน์อย่างมากกับวิศวกร ช่างเทคนิค และทั้งผู้ที่เกี่ยวข้อง ที่ท�ำหน้าที่เลือกแผงสวิตช์ ออกแบบ ติดตั้ง ใช้งาน ให้ค�ำปรึกษา รวมถึงผู้เกี่ยวข้องในการจัดท�ำมาตรฐานฯ เจ้าของ กิจการเพื่อให้สามารถใช้งานแผงสวิตช์แรงต�ำ่ ได้อย่างคุ้มค่าและปลอดภัย ตามมาตรฐานสากล IEC61439-2 : 2010
คุณสมบัติของผู้เข้าร่วมการอบรม
• วิศวกรไฟฟ้าส่วนงานออกแบบ งานที่ปรึกษา ผู้เกี่ยวข้องในการจัดท�ำมาตรฐานฯ งานติดตั้ง งานซ่อมบ�ำรุง • เจ้าของกิจการ • ช่างเทคนิคไฟฟ้า • ผู้สนใจที่มีความรู้พื้นฐานทางไฟฟ้า หมายเหตุ : รับจ�ำนวนจ�ำกัด 60 ท่าน
ผู้สนใจเข้าร่วมการอบรม สมัครและสอบถามรายละเอียดได้ที่ 487 รามค�ำแหง 39 (ซ.เทพลีลา) ถ.รามค�ำแหง แขวงพลับพลา เขตวังทองหลาง กรุงเทพฯ 10310 โทร. 0 2319 2410-3, 0 2319 2708-9, 0 2184 4600-9 โทรสาร 0 2319 2710-1 E-mail : eit@eit.or.th Homepage : www.eit.or.th
ใบสั่งจองโฆษณา (Advertising Contract) นิตยสารไฟฟ้าสาร (Electrical Engineering Magazine) กรุณาส่งใบสั่งจองทางโทรสาร 0 2247 2363
ข้อมูลผู้ลงโฆษณา (Client Information)
วันที่.............................................. บริษัท / หน่วยงาน / องค์กร ผู้ลงโฆษณา (Name of Advertiser) :........................................................................................... ที่อยู่ (Address) :........................................................................................................................................................................ ....................................................................................................................................................................................... โทรศัพท์/Tel :............................................................................โทรสาร/Fax :............................................................................ ชื่อผู้ติดต่อ/Contact Person :............................................................อีเมล/E-mail :.................................................................... ฉบับที่ต้องการลงโฆษณา (Order)
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ฉบับเดือนพฤษภาคม–มิถุนายน 55 ฉบับเดือนพฤศจิกายน–ธันวาคม 55
ฉบับเดือนกรกฎาคม–สิงหาคม 55 ฉบับเดือนมกราคม–กุมภาพันธ์ 56
อัตราค่าโฆษณา (Order) (กรุณาท�ำเครื่องหมาย
ในช่อง
ต�ำแหน่ง (Position)
ปกหน้าด้านใน (Inside Front Cover)
ปกหลัง (Back Cover) ปกหลังด้านใน (Inside Back Cover) ตรงข้ามสารบัญ (Before Editor - lift Page) ตรงข้ามบทบรรณาธิการ (Opposite Editor Page) ในเล่ม 4 สี เต็มหน้า (4 Color Page) ในเล่ม 4 สี 1/2 หน้า (4 Color 1/2 Page) ในเล่ม 4 สี 1/3 หน้าแนวตั้ง (4 Color 1/3 Page) ในเล่ม ขาว-ด�ำ เต็มหน้า (1 Color Page) ในเล่ม ขาว-ด�ำ สี 1/2 หน้า (1 Color 1/2 Page ) ในเล่ม ขาว-ด�ำ สี 1/3 หน้า (1 Color 1/3 Page ) ในเล่ม ขาว-ด�ำ สี 1/4 หน้า (1 Color 1/4 Page )
ฉบับเดือนกันยายน–ตุลาคม 55 ฉบับเดือนมีนาคม-เมษายน 56
มีความประสงค์สั่งจองโฆษณา “นิตยสารไฟฟ้าสาร”) อัตราค่าโฆษณา (Rates)
55,000 บาท 60,000 บาท 50,000 บาท 48,000 บาท 47,000 บาท 45,000 บาท 23,000 บาท 16,500 บาท 23,000 บาท 12,000 บาท 7,700 บาท 7,000 บาท
(Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht)
รวมเงินทั้งสิ้น (Total).......................................................บาท (......................................................................................)
ผู้สั่งจองโฆษณา (Client)......................................................... ผู้ขายโฆษณา (Advertising Sales)..........................................
ต�ำแหน่ง (Position).......................................................... วันที่ (Date)............./......................../.............
วันที่ (Date)............./......................../.............
หมายเหตุ - อัตราค่าโฆษณานี้ยังไม่รวมภาษีมูลค่าเพิ่ม - เงื่อนไขการช�ำระเงิน 15 วัน นับจากวันวางบิล ทางบริษัทฯ จะเรียกเก็บเป็นรายฉบับ - โปรดติดต่อ คุณประกิต สิทธิชัย ประชาสัมพันธ์ นิตยสารไฟฟ้าสาร ของวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) โทรศัพท์ 0 2642 5241-3 ต่อ 113-115 โทรศัพท์มือถือ 08 9683 4635, โทรสาร 0 2247 2363, E-mail : bart@it77.com เจ้าของ : วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) 487 รามค�ำแหง 39 (ซอยวัดเทพลีลา) วังทองหลาง กทม. 10310 ผู้จัดท�ำ : บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จ�ำกัด 539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22A ถ.ศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กทม. 10400
ใบสมัครสมาชิก/ใบสั่งซื้อนิตยสาร
นิตยสารไฟฟ้าสาร (Electrical Engineering Magazine) วันที่................................... ชื่อ-นามสกุล.................................................................................................................................................................... บริษัท/หน่วยงาน ............................................................................................................................................................ เลขที่......................................................อาคาร.......................................................ซอย................................................. ถนน.......................................................ต�ำบล/แขวง.......................................................................................................
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
อ�ำเภอ/เขต..............................................จังหวัด......................................................รหัสไปรษณีย์...................................
โทรศัพท์..................................................โทรสาร....................................................E-mail:.............................................
ที่อยู่ (ส�ำหรับจัดส่งนิตยสาร กรณีที่แตกต่างจากข้างต้น).................................................................................................
....................................................................................................................................................................................... กรุณาท�ำเครื่องหมาย ในช่อง มีความประสงค์สมัครสมาชิกนิตยสาร “ไฟฟ้าสาร” มีความประสงค์สมัครเป็นสมาชิกนิตยสารไฟฟ้าสาร ในประเภท : 1. บุคคลทั่วไป ครึ่งปี 3 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 1 เล่ม ราคา 220 บาท 1 ปี 6 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 1 เล่ม ราคา 440 บาท 2. นิติบุคคล ครึ่งปี 3 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 3 เล่ม ราคา 660 บาท 1 ปี 6 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 3 เล่ม ราคา 1,320 บาท แถมฟรี หนังสือเทคโนโลยีสะอาด จ�ำนวน 3 เล่ม มูลค่า 320 บาท 3. นิติบุคคลขนาดใหญ่ ครึ่งปี 3 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 5 เล่ม ราคา 1,100 บาท 1 ปี 6 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 3 เล่ม ราคา 2,200 บาท แถมฟรี หนังสือเทคโนโลยีสะอาด จ�ำนวน 3 เล่ม มูลค่า 320 บาท และเสื้อ PREclub 1 ตัว มูลค่า 550 บาท ต้องการนิตยสารตั้งแต่ฉบับที่/เดือน................................................ถึงฉบับที่/เดือน...................................................... ช�ำระเงินโดย เช็คธนาคาร...............................................สาขา...........................................เลขทีเ่ ช็ค................................................ โอนเงินเข้าบัญชีประเภทออมทรัพย์ ชื่อบัญชี “บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จ�ำกัด” ธนาคารกสิกรไทย สาขาถนนรางน�ำ้ เลขที่บัญชี 052-2-56109-6 หมายเหตุ
• กรุณาส่งหลักฐานการโอนเงินและใบสมัครสมาชิกมาที่ โทรสาร 0 2247 2363 โดยระบุเป็นค่าสมาชิก “นิตยสารไฟฟ้าสาร” เจ้าของ : วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) 487 รามค�ำแหง 39 (ซอยวัดเทพลีลา) วังทองหลาง กทม. 10310 ผู้จัดท�ำ : บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จ�ำกัด 539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22A ถ.ศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กทม. 10400
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ
ร า ส า ้ ฟ ไฟ