Page 1


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 1 มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555 E-mail : eemag@eit.or.th, eit@eit.or.th

ส า ร บั ญ

15

มาตรฐานและความปลอดภัย

10

15

27

19

ขยายความมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย บทที่ 4 (ตอนที่ 1) : นายลือชัย ทองนิล หลักปฏิบัติด้านการตรวจสอบ และการทดสอบการติดตั้งระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย (ตอนที่ 1) : นายมงคล วิสุทธิใจ การติดตั้งระบบไฟฟ้าในสระว่ายน�้ำและอ่างน�้ำพุ (ตอนที่ 2) โคมไฟสระว่ายน�ำ้ ชนิดติดตั้งถาวรและการประสานศักย์ : รศ.ธนบูรณ์ ศศิภานุเดช ข้อแนะน�ำเกี่ยวกับไฟฟ้าภายหลังน�้ำลด : นายสุกิจ เกียรติบุญศรี การประเมินสายไฟฟ้าที่ถูกน�ำ้ ท่วม : นายวัฒนะ โรจนวิทูรย์, นายสุจิน อนุศาสนกุล และนายวราพงษ์ อัตธีรวงศ์

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 27 30

ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์กำ� ลัง

32

32

37

41

52

ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์

45 52

56

62

เทคโนโลยีและการพัฒนา Fuse Cutout เพื่อใช้งานในระบบจ�ำหน่ายแบบเหนือดิน : นายกิตติกร มณีสว่าง Asset Management on Electrical System (การบริหารทรัพย์สินระบบไฟฟ้า) กุญแจสู่ความส�ำเร็จ (ตอนที่ 1) : นายสมชาย ทรงศิริ การปรับปรุงสมรรถนะฟ้าผ่าในระบบจ�ำหน่ายไฟฟ้าตามมาตรฐาน IEEE Std 1410-2010 : ผศ.ธนะพงษ์ ธนะศักดิ์ศิริ ระบบควบคุมแบบกระจาย : ผศ.ถาวร อมตกิตติ์ อัตตวิพากษ์ผลการรับฟังความคิดเห็นสาธารณะแผนแม่บท กิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ พ.ศ.........(ตอนที่ 1) : นายสุเมธ อักษรกิตติ์ การประมวลผลสัญญาณแบบอาร์เรย์ กับการพัฒนาประสิทธิภาพระบบการสื่อสาร แบบไร้สาย : ดร.ศุภวัฒน์ สุภัควงศ์

พลังงาน

62

การศึกษาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในประเทศไทย (ตอนที่ 1) การศึกษาศักยภาพพลังงานลม : นายศุภกร แสงศรีธร

67 77

โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ : แผนที่น�ำทางของ กฟภ. (ตอนที่ 2) : นายธงชัย มีนวล มิเตอร์อัจฉริยะกับฟังก์ชันการเติมเงิน : ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู

82 88 90 92

สะบายดี : น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล ศัพท์วิศวกรรมน่ารู้ : อาจารย์เตชทัต บูรณะอัศวกุล Innovation News สวิตช์ไฟกันลืม : น.ส.กัญญารัตน์ เอี่ยมวันทอง ข่าวประชาสัมพันธ์

เทคโนโลยีและนวัตกรรม ปกิณกะ

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 สวัสดีปีมังกร ปี 2555 ครับ นิตยสารฉบับนี้เป็นฉบับแรกของปี 2555 ในปีที่ผ่าน มานิตยสารไฟฟ้าสารได้พัฒนารูปแบบและเนื้อหาสาระให้สนองตอบความต้องการของผู้อ่าน ที่หลากหลายได้มากยิ่งขึ้นเป็นล�ำดับ แน่นอนครับว่าสิ่งนี้เป็นสิ่งที่กองบรรณาธิการทุกท่าน ให้ความส�ำคัญและยึดเป็นหลักในการท�ำงานเสมอมา ในปี 2555 นี้ผมและกองบรรณาธิการ ทุกท่านจึงมีความมุ่งมั่นที่จะไม่หยุดยั้งการพัฒนาเนื้อหาและรูปแบบของนิตยสารไฟฟ้าสาร ให้ดียิ่ง ๆ ขึ้นไป ในปี 2554 ที่ผ่านมา พวกเราชาวไทยหลายคนได้รับความเดือดร้อนจากสถานการณ์ น�้ำท่วมใหญ่ของประเทศ หลายคน หลายหน่วยงาน บริษัท ห้างร้าน หรือโรงงานอุตสาหกรรมได้รับผลกระทบทั้งชีวิตและ ทรัพย์สิน มีหลายคนที่เสียชีวิตจากการถูกไฟดูด โดยส่วนใหญ่ถูกไฟดูดเสียชีวิตในบ้านพักอาศัยเป็นจ�ำนวนหลายสิบคน ซึง่ เป็นสิง่ ทีไ่ ม่ควรจะเกิดขึน้ เลยหากได้มกี ารติดตัง้ ตรวจสอบ และบ�ำรุงรักษาตามมาตรฐานการติดตัง้ ระบบไฟฟ้าภายในอาคาร ที่ถูกต้องและเหมาะสม สิ่งนี้คงจะเป็นเครื่องย�้ำเตือนให้ทุกหน่วยงานและผู้ใช้ไฟทุกคนต้องตระหนักถึงความปลอดภัยและ มาตรฐานการติดตั้งระบบไฟฟ้าภายในอาคารมากยิ่งขึ้น ดังนั้นการรณรงค์และให้ความรู้แก่ผู้เกี่ยวข้องจึงเป็นสิ่งที่จะต้อง รีบด�ำเนินการก่อนทีจ่ ะเกิดเหตุการณ์นำ�้ ท่วมขึน้ อีกในอนาคต นอกจากนีก้ ารออกแบบโรงงานอุตสาหกรรมหรือสิง่ ปลูกสร้างใด ๆ ในพื้นที่เสี่ยงจากภัยธรรมชาติต่าง ๆ คงจะต้องพิจารณาผลกระทบต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นจากภัยธรรมชาติด้วย ทั้งนี้เพื่อให้มี ความปลอดภัย ลดความสูญเสียทั้งชีวิตและทรัพย์สินที่อาจเกิดขึ้นในอนาคต ส�ำหรับนิตยสารฉบับนี้ ทางกองบรรณาธิการได้น�ำเสนอบทความส�ำหรับการตรวจสอบสายไฟหลังจากน�้ำท่วม และ บทความข้อแนะน�ำเกี่ยวกับไฟฟ้าภายหลังน�้ำลด รวมทั้งบทความอื่น ๆ ด้านมาตรฐานและความปลอดภัย ซึ่งล้วนมีเนื้อหา น่าสนใจน่าติดตามหลายเรื่อง และนอกจากนี้ก็ยังมีบทความวิชาการหลายบทความที่น่าสนใจเหมือนฉบับที่ผ่าน ๆ มา ส�ำหรับ ฉบับนีบ้ ทความทีน่ า่ สนใจ เช่น หลักปฏิบตั ดิ า้ นการตรวจสอบ และการทดสอบการติดตัง้ ระบบสัญญาณเตือนอัคคีภยั (ตอนที่ 1), เทคโนโลยีและการพัฒนา Fuse Cutout เพื่อใช้งานในระบบจ�ำหน่ายแบบเหนือดิน, ระบบควบคุมแบบกระจาย, อัตตวิพากษ์ ผลการรับฟังความคิดเห็นสาธารณะแผนแม่บท กิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ พ.ศ.........(ตอนที่ 1), การศึกษา การผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในประเทศไทย (ตอนที่ 1) การศึกษาศักยภาพพลังงานลม, โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ : แผนที่น�ำทางของ กฟภ. (ตอนที่ 2) ซึ่งนอกจากบทความที่กล่าวข้างต้นนี้แล้วยังมีบทความอื่นที่น่าสนใจอีกหลายบทความ หลากหลายด้านให้ท่านได้ติดตามกันเช่นเคยครับ สุดท้ายนี้ในวารดิถีขึ้นปีใหม่ ผมขออ�ำนาจคุณพระศรีรัตนตรัยจงดลบันดาลให้ท่านผู้อ่านทุกท่านและครอบครัว พบแต่ ความสุข ความเจริญตลอดไปเทอญ อนึ่งหากท่านผู้อ่านท่านใดมีข้อแนะน�ำ หรือติชมใด ๆ แก่กองบรรณาธิการ ท่านสามารถ มีส่วนร่วมกับเราได้โดยส่งเข้ามาทางไปรษณีย์ 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�ำให้เอือ้ อ�ำนวยให้ทา่ นผูอ้ า่ นสามารถติดตามบทความได้สะดวกมากยิง่ ขึน้ และผมขอขอบคุณบริษทั ห้างร้านต่าง ๆ ทีใ่ ห้ การสนับสนุนนิตยสาร “ไฟฟ้าสาร” ด้วยดีเสมอมา ขอให้กิจการของท่านจงมีความเจริญก้าวหน้าขึ้นตลอดไปครับ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

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

นายประกิต  สิทธิชัย

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@it77.com


Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย นายลือชัย ทองนิล อีเมล luachai@yahoo.com

ขยายความมาตรฐานการติดตั้ง ทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย บทที่ 4 (ตอนที่ 1)

บทความนีท้ งั้ หมดเป็นความเห็นของผูเ้ ขียนในฐานะทีเ่ ป็นอนุกรรมการและเลขานุการในการจัดท�ำมาตรฐานการ ติดตัง้ ทางไฟฟ้าฯ ไม่ได้เป็นความเห็นร่วมกันของคณะอนุกรรมการฯ การน�ำไปใช้อา้ งอิงจะต้องท�ำด้วยความระมัดระวัง แต่ผเู้ ขียนหวังว่าจะให้ความเห็นทีเ่ ป็นประโยชน์ได้มาก และเพือ่ ประหยัดพืน้ ที่ ผูเ้ ขียนจึงไม่ได้ยกเนือ้ ความของมาตรฐานฯ มาลงไว้ในบทความทั้งหมด แต่ยกมาเฉพาะบางส่วนที่ต้องการอธิบายเพิ่มเติมเท่านั้น การใช้มาตรฐานจึงจ�ำเป็นต้อง อ่านและท�ำความเข้าใจทั้งเล่ม จะยกเพียงส่วนใดส่วนหนึ่งไปใช้อ้างอิงอาจไม่ถูกต้อง ส่วนที่เป็นค�ำอธิบายนั้นใช้เป็น อักษรตัวเอียงบนพื้นสีเทา

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

บทที่ 4 การต่อลงดิน

ในประเทศไทยต้องเป็นแบบที่สอดคล้องตามที่ก�ำหนดในมาตรฐานการติดตั้ง ข้ อ ก� ำ หนดในบทนี้ เ กี่ ย วกั บ ทางไฟฟ้านี้เท่านั้น จะใช้เป็นอย่างอื่นไม่ได้ การต่อลงดิน ส�ำหรับวงจรและระบบ ไฟฟ้า การเลือกขนาดสาย วิธีการ การต่อลงดินของระบบไฟฟ้าแบบต่าง ๆ ติดตั้ง และค่าความต้านทานระหว่าง มาตรฐาน IEC 60364-3 ได้แบ่งการแสดงระบบการต่อลงดินของระบบ หลักดินกับดิน จ่ายไฟฟ้าด้วยตัวอักษร 2 ตัว และกรณีที่จ�ำเป็นอาจเพิ่มตัวอักษรอีก 2 ตัว เพื่อแสดงการจัดเรียงของนิวทรัลกับตัวน�ำป้องกัน (Protective conductor) บทน�ำ อักษรตัวแรก แสดงความสัมพันธ์ของระบบจ่ายไฟฟ้ากับการต่อ การต่อลงดิน คือ การใช้ตัวน�ำ ลงดิน ดังนี้ ต่อระหว่างวงจรไฟฟ้าหรือบริภัณฑ์ T หมายถึง ระบบจ่ายไฟต่อลงดินโดยตรง ไฟฟ้ากับพื้นโลก (ดิน) หรือตัวน�ำอื่น I หมายถึง ระบบจ่ายไฟแยกจากดินหรือต่อลงดินจุดเดียวโดยผ่าน ทีม่ ขี นาดใหญ่จนรับหน้าทีแ่ ทนโลกได้ อิมพีแดนซ์ การต่อลงดินจึงไม่ใช่หมายถึงเพียง อักษรตัวทีส่ อง แสดงความสัมพันธ์ของการติดตัง้ ส่วนทีเ่ ป็นตัวน�ำไฟฟ้า การขุดหลุมและเอาสายไฟหย่อนลง เปิดโล่งกับดิน ดินแล้วฝังเพื่อให้อิเล็กตรอนไหลลง T หมายถึง ต่อลงดินโดยตรง ดินเท่านั้น แต่ต้องต่อกันอย่างดีใน N หมายถึง ส่วนทีม่ ไี ฟฟ้าเปิดโล่งต่อโดยตรงกับจุดทีต่ อ่ ลงดินของระบบ ทางไฟฟ้า จ่ายไฟฟ้าด้วยตัวน�ำป้องกัน ระบบการต่ อ ลงดิ น มี ห ลาย ใน TN-System จะมี ตั ว อั ก ษรเพิ่ ม เติ ม หนึ่ ง หรื อ สองตั ว เป็ น ตั ว แบบด้วยกัน ซึ่งแต่ละประเทศอาจ ก�ำหนดการจัดเรียงของสายนิวทรัลกับตัวน�ำป้องกัน ดังนี้ เลื อ กใช้ ไ ม่ เ หมื อ นกั น มาตรฐาน C หมายถึ ง สายนิ ว ทรั ล และตั ว น� ำ ป้ อ งกั น ต่ อ ใช้ ง านร่ ว มกั น การติ ด ตั้ ง ทางไฟฟ้ า ฯ เลื อ กแบบ (สายเดียวกัน) การต่อลงดินเป็นแบบ TN-CS ดังนั้น S หมายถึง สายนิวทรัลและตัวน�ำป้องกันท�ำงานแยกกัน หากผู ้ อ ่ า นไปพบการต่อลงดิน แบบ CS หมายถึง สายนิวทรัลและตัวน�ำป้องกันต่อใช้งานร่วมกันเฉพาะส่วน อื่ น ก็ มิ ไ ด้ ห มายความว่ า เป็ น แบบที่ ที่เป็นระบบไฟฟ้าเท่านั้น ผิดเพราะยังคงมีการใช้งานในหลาย ตัวอย่างระบบการต่อลงดินเป็นดังนี้ (การต่อลงดินตามมาตรฐาน IEC ประเทศ แต่ถ้าเป็นการต่อลงดินที่ใช้ มีมากกว่านี้)

10


รูปที่ 1 การต่อลงดินของ TT System

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2 การต่อลงดินของ IT System

รูปที่ 3 การต่อลงดินของ TN-CS System

ข้อ 4.1 วงจรและระบบไฟฟ้ากระแสสลับที่ต้องต่อลงดิน

วงจรและระบบไฟฟ้ากระแสสลับตามที่ก�ำหนดไว้ในข้อ 4.1.1 ถึงข้อ 4.1.2 ต้องต่อลงดิน ส่วนวงจรและระบบ อื่นนอกจากนี้อาจต่อลงดินก็ได้ ข้อ 4.1.1 ระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 50 โวลต์ แต่ไม่ถึง 1,000 โวลต์ ต้องต่อลงดินเมื่อมีสภาพตาม ข้อใดข้อหนึ่งดังต่อไปนี้ ข้อ 4.1.1.1 เป็นระบบ 1 เฟส 2 สาย ข้อ 4.1.1.2 เป็นระบบ 1 เฟส 3 สาย ข้อ 4.1.1.3 เป็นระบบ 3 เฟส 3 สาย ข้อ 4.1.1.4 เป็นระบบ 3 เฟส 4 สาย มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

11


ระบบแรงดันไม่เกิน 1,000 โวลต์ ในมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าฯ ถือว่าเป็นระบบแรงต�่ำซึ่งปกติจะใช้ หม้อแปลงไฟฟ้าลดแรงดันลงจากระบบแรงดันที่สูงกว่า ที่ด้านแรงต�ำ่ (Secondary) ต้องต่อลงดิน ดังนี้

Primary

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 4 การต่อลงดินของระบบ 1 เฟส 2 สาย หรือ 3 สาย ตามข้อ 4.1.1.1 และข้อ 4.1.1.2

รูปที่ 5 การต่อลงดินของระบบ 3 เฟส 3 สาย ตามข้อ 4.1.1.3

รูปที่ 6 การต่อลงดินของระบบ 3 เฟส 4 สาย ตามข้อ 4.1.1.4

ข้อ 4.1.2 วงจรและระบบไฟฟ้าทีม่ แี รงดันไฟฟ้าตัง้ แต่ 1,000 โวลต์ขนึ้ ไป ถ้าจ่ายไฟให้บริภณ ั ฑ์ไฟฟ้าชนิดเคลือ่ นที่ ได้จะต้องต่อลงดิน แต่ถา้ จ่ายไฟให้บริภัณฑ์ไฟฟ้าอื่น ๆ อนุญาตให้ต่อลงดินได้แต่ต้องไม่ขัดกับข้อก�ำหนดข้ออื่น ๆ ยกเว้น ระบบที่มีตัวจ่ายแยกต่างหาก (Separately derived systems) โดยเฉพาะระบบไฟฟ้าที่รับพลังงาน จากเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า คอนเวอร์เตอร์ที่มีขดลวด ซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อจ่ายไฟให้ระบบไฟฟ้าพิเศษ และไม่มีการต่อทางไฟฟ้ากับวงจรระบบอื่น ไม่บังคับให้ต่อลงดิน หากต้องการต่อลงดินตามข้อ 4.1.1 ข้างต้นจะต้อง ปฏิบัติตามข้อ 4.6 ด้วย

12


ระบบจ่ า ยแยกต่ า งหาก คื อ ระบบการจ่ า ยไฟที่ ใ ช้ แ หล่ ง จ่ า ยไฟ แยกออกจากระบบทั่วไปของอาคาร เช่น ระบบจ่ายไฟทีต่ อ่ ผ่านหม้อแปลง ที่ จ ่ า ยไฟให้ ส ระว่ า ยน�้ ำ และระบบ จ่ า ยไฟที่ เ ป็ น ระบบไม่ ต ่ อ ลงดิ น ใน สถานดูแลสุขภาพ เป็นต้น ซึ่งถ้า เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่ต่อใช้ไฟจาก ระบบไฟฟ้าของอาคารจะต้องต่อผ่าน หม้อแปลงไฟฟ้าชนิดที่ขดลวดด้าน ไฟเข้ากับด้านไฟออกแยกเป็นคนละ ชุดกัน หรือใช้เป็นเครือ่ งก�ำเนิดไฟฟ้า (Generator) กรณีทใี่ ช้เป็นหม้อแปลง ชนิดออโต้ (Auto-transformer) หรือ หม้อแปลงชนิดลดแรงดันที่ประกอบ ร่วมมากับบริภัณฑ์ไฟฟ้าและไม่ได้ จ่ายไฟให้เครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ ไม่ถือ เป็นระบบจ่ายไฟแยกต่างหาก

วงจรไฟฟ้าที่ใช้งานในบางพื้นที่ของสถานพยาบาลห้ามใช้เป็นระบบต่อ ลงดินเนื่องจากต้องการให้การใช้งานมีความต่อเนื่อง และเครื่องป้องกันไม่ ปลดวงจรเนื่องจาก Ground fault เพราะเครื่องใช้ไฟฟ้าบางตัวที่ใช้เพื่อช่วย ชีวิต เช่น เครื่องช่วยหายใจมีความจ�ำเป็นต้องให้ใช้งานต่อเนื่องจนช�ำรุด เพื่อรักษาชีวิตคนไว้ การต่อลงดินของระบบไฟฟ้ากับการต่อลงดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้าเป็น คนละส่วนกัน ในข้อนี้ห้ามระบบไฟฟ้าต่อลงดิน แต่บริภัณฑ์ไฟฟ้ายังคงต้อง ต่อลงดินตามข้อก�ำหนดในเรื่องการต่อลงดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้า

ข้อ 4.3 การต่อลงดินของระบบประธาน

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

ร า ส า ้ ฟ ไฟ กรณีทรี่ ะบบไฟฟ้ามีการต่อลงดินทีบ่ ริภณ ั ฑ์ประธานตามข้อ 4.3.1 แล้ว ข้อ 4.2 วงจรและระบบไฟฟ้า แต่ถา้ อาคารใช้ไฟจากหม้อแปลงไฟฟ้าทีอ่ ยูน่ อกอาคารจะต้องต่อระบบไฟฟ้าลง ที่ห้ามต่อลงดิน ดินที่หม้อแปลงไฟฟ้าด้วยอีกอย่างน้อยหนึ่งจุด (กรณีหม้อแปลงอยู่ในอาคาร ข้อ 4.2.1 วงจรของปั้นจั่นที่ใช้ ที่ใช้ไฟไม่บังคับให้ต่อลงดิน) จุดต่อลงดินอาจอยู่ที่หม้อแปลงไฟฟ้าหรือจุดอื่น งานอยู่เหนือวัสดุเส้นใยที่อาจลุกไหม้ ก็ได้แต่ต้องอยู่ภายนอกอาคาร ได้ ซึ่งอยู่ในบริเวณอันตราย ข้อ 4.2.2 วงจรในสถานดูแล สุขภาพ (Health care facility) เช่น วงจรในห้องผ่าตัดส�ำหรับโรงพยาบาล หรือคลินิก วงจรปั้นจั่นที่ใช้งานอยู่เหนือ วั ส ดุ ไ วไฟจ� ำ พวกเส้ น ใยห้ า มต่ อ ลง ดิน (บริเวณที่ติดตั้งนี้ถือเป็นสถานที่ อันตรายตามบทที่ 7) เพราะในระบบ ไฟฟ้ า ที่ ต ่ อ ลงดิ น เมื่ อ เกิ ด กระแสรั่ ว ลงดิ น อาจมี ป ระกายไฟท� ำ ให้ เ กิ ด เพลิงไหม้ได้ แต่ระบบไม่ตอ่ ลงดินเมือ่ ฉนวนของสายไฟฟ้าเส้นใดเส้นหนึ่ง ช�ำรุดจะไม่เกิด Ground fault และ ไม่มีประกายไฟที่เป็นอันตราย

รูปที่ 7 การต่อลงดินเมื่อหม้อแปลงไฟฟ้าติดตั้งภายนอกอาคาร ตามข้อ 4.3.1

ระบบไฟฟ้าที่ต่อลงดินที่หม้อแปลงไฟฟ้าแล้ว ห้ามต่อลงดินที่จุดอื่นอีก ทางด้านไฟออกของบริภัณฑ์ประธาน การต่อลงดินอาจเกิดได้ใน 2 ลักษณะ คือ การต่อลงดินโดยไม่ตั้งใจและการต่อลงดินโดยตั้งใจ 1. การต่อระบบไฟฟ้าลงดินโดยไม่ตงั้ ใจ สาเหตุหลักเกิดจากการใช้แผง สวิตช์ผิดประเภท เช่น น�ำแผงสวิตช์ที่ออกแบบไว้ส�ำหรับเป็นแผงเมนมาใช้ เป็นแผงย่อย แผงสวิตช์ทอี่ อกแบบเป็นแผงเมนจะมีการต่อฝากถึงกันระหว่าง มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

13


บัสบาร์นิวทรัลกับกราวด์ หรือโดยการยึดบัสบาร์ทั้งสองเข้าโดยตรงกับตัวแผงเหล็กซึ่งบัสบาร์ทั้ง 2 จะต่อถึงกันโดย ผ่านแผงเหล็กเป็นไปตามที่แสดงในรูปที่ 8 การต่อระบบไฟฟ้าลงดินโดยไม่ ตั้งใจตามรูปที่ 8 จะเป็นผลให้สายดิน กั บ สายนิ ว ทรั ล ต่ อ ถึ ง กั น ทั้ ง ที่ ต ้ น ทาง และปลายทางเหมือนกับการเดินสาย ควบ ในการใช้งานปกติ ในสายนิวทรัล จะมี ก ระแสโหลดไหลเนื่ อ งจาก โหลดไม่สมดุล กระแสนี้จะแบ่งไหล ในสายดิ น ด้ ว ย อาจท� ำ ให้ ส ายดิ น Overload จนช�ำรุดได้เพราะมีขนาด รูปที่ 8 ผลจากการต่อระบบไฟฟ้าลงดินหลังเมนสวิตช์โดยไม่ตั้งใจ เล็กกว่าสายนิวทรัลมาก และผลเสีย อีกอย่างหนึง่ คือ เมือ่ ในสายดินมีกระแสไหลก็จะมีแรงดันตกคร่อมสายดินด้วยจ�ำนวนหนึง่ แรงดันนีจ้ ะปรากฏทีเ่ ปลือก โลหะของเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วย ซึ่งถ้าสูงก็จะเป็นอันตรายกับผู้ใช้ไฟฟ้าได้ 2. การต่อระบบไฟฟ้าลงดินโดยตั้งใจ อาจเกิดเพราะความรู้เท่าไม่ถึงการณ์ ตามที่แสดงในรูปที่ 9 การต่อ ลงดินลักษณะนี้เมื่อเกิด Ground fault เช่น สายขาดลงพื้นดิน กระแสที่ไหลกลับผ่านดินจะแบ่งไหลไปแหล่งก�ำเนิด ผ่านทางสายดินของทั้งแผงเมนและแผงย่อย นั่นคือกระแสรั่วลงดินที่ผ่านสายต่อลงดินของแผงเมนจะน้อยกว่า ความเป็นจริง (ขึ้นกับความต้านทานของ Ground loop resistance) ในแผงเมนสวิตช์ที่มีการติดตั้งเครื่องตรวจจับ กระแสรั่วลงดิน เครื่องตรวจจับนี้จะวัดค่าผิดพลาดจากที่เกิดจริง ท�ำให้การท�ำงานปลดวงจรผิดพลาดไปด้วย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 9 ผลจากการต่อระบบไฟฟ้าลงดินโดยตั้งใจ

ระบบไฟฟ้ามีทงั้ ทีต่ อ่ ลงดินและไม่ตอ่ ลงดิน การเลือกใช้งานต้องพิจารณาถึงข้อดี-ข้อเสียและความต้องการใช้งาน ด้วย ถึงแม้ระบบไฟฟ้าไม่ต่อลงดินจะมีข้อดีในเรื่องความต่อเนื่องของการใช้งานเมื่อฉนวนของสายช�ำรุดและสายไฟฟ้า สัมผัสดิน (Ground) รวมทั้งอันตรายจากการสัมผัสสายไฟฟ้าเพียงเส้นเดียวน้อยกว่าระบบต่อลงดินก็ตาม แต่ข้อเสีย ก็มีมาก การเลือกใช้งานจึงต้องใช้ด้วยความระมัดระวังด้วย ปัจจุบันระบบไฟฟ้าที่ใช้งานทั่วไปจะเลือกเป็นระบบต่อลง ดิน ระบบไม่ต่อลงดินจะใช้ในบางสถานที่เท่านั้น ประวัติผู้เขียน

14

นายลือชัย ทองนิล • ผู้อ�ำนวยการไฟฟ้าเขตมีนบุรี การไฟฟ้านครหลวง • ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท.


Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย นายมงคล วิสุทธิใจ

หลักปฏิบัติด้านการตรวจสอบ และการทดสอบ การติดตั้งระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย (ตอนที่ 1) ปัญหาการป้องกันอัคคีภัยอาคารประการหนึ่ง คือ ปัญหางานระบบ วิศวกรรมความปลอดภัยจากอัคคีภยั โดยเฉพาะงานระบบสัญญาณเตือนอัคคีภยั ทีม่ กั พบว่าระบบไม่ทำ� งานในบางส่วน หรือทัง้ ระบบ หรือท�ำงานตรวจจับอัคคีภยั ในระยะเริ่มต้นช้าจนไม่สามารถเตือนภัยได้ทัน ทั้งนี้เพราะปัญหาการติดตั้ง ทีไ่ ม่ได้มาตรฐาน และทีส่ ำ� คัญคือระบบขาดการบ�ำรุงรักษาตามมาตรฐานก�ำหนด

2. เมกะโอห์มมิเตอร์ เป็นเครือ่ งมือ วัดใช้ตรวจสอบ และทดสอบความ ต้ า นทานของฉนวนของสายน� ำ สัญญาณต่าง ๆ ในระบบเมื่อเทียบ กับดิน ซึ่งจะต้องวัดได้ค่าที่เป็นไป ตามมาตรฐานก� ำ หนดหรื อ สู ง กว่ า เพื่อตรวจหาฉนวนรั่วที่อาจท�ำให้เกิด การลัดวงจรหรือลัดลงดินได้ ทั้งนี้จะ ต้องวัดค่าความต้านทานฉนวนก่อน ต่อสายเข้ากับอุปกรณ์ในวงจร ทั้งนี้ เพื่อป้องกันความเสียหายกับอุปกรณ์ ในวงจรขณะใช้งานมิเตอร์ชนิดนี้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ อุปกรณ์ใช้ประกอบการตรวจสอบ และการทดสอบ

ผู้เข้าปฏิบัติการบ�ำรุงรักษาระบบ นอกจากจะต้องมีความรู้ความเข้าใจ ในมาตรฐานการติดตั้งระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย และความรอบคอบใน การสังเกตความผิดปกติของต�ำแหน่งติดตั้งอุปกรณ์ ตลอดจนการท�ำงานของ อุปกรณ์และระบบแล้ว จะต้องใช้เครื่องมือวัดและเครื่องใช้ที่ได้มาตรฐาน เพือ่ ช่วยให้ปฏิบตั กิ ารตรวจสอบ และทดสอบ อันเป็นส่วนหนึง่ ของงานบ�ำรุงรักษา ระบบนั้นสามารถท�ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ ให้ผลเป็นที่ยอมรับได้โดยทั่วไป ให้ความสะดวกและให้ความปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติ

เครื่องมือวัด

เครื่องมือวัดเพื่อการตรวจสอบความผิดปกติ ของสายน�ำสัญญาณและสายจ่ายก�ำลังไฟ 1. มัลติมิเตอร์ เป็นเครื่องมือวัดพื้นฐานทาง ไฟฟ้า ใช้ตรวจสอบสายสัญญาณในระบบโดย การวัดค่าต่าง ๆ ในวงจร ได้แก่ ค่าแรงดัน ค่า กระแส และค่าความต้านทาน เพื่อตรวจหา รูปที่ 2 เมกะโอห์มมิเตอร์แบบดิจิทัล การลัดวงจรหรือค่าแรงดันผิดปกติในวงจร และเพื่อตรวจสอบสายสัญญาณขาด หรือลัด อุ ป กรณ์ ใ ช้ ท ดสอบอุ ป กรณ์ ลงดิน หรือมีความต้านทานวงจรสูงเกินกว่าที่ ตรวจจับอัตโนมัติชนิดจุด ผู้ผลิตแผงควบคุมระบบก�ำหนด เป็นต้น โดย 1. สเปรย์ใช้ทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับ ทัว่ ไปแล้วมัลติมเิ ตอร์แบบเข็มกัลวานอมิเตอร์ ควันอัตโนมัติ สามารถใช้ ง านได้ ใ นพื้ น ที่ ท� ำ งานโดยทั่ ว ไป เป็นแก๊สเสมือนควันบรรจุกระป๋อง เว้ น แต่ พื้ น ที่ ที่ มี ผ ลจากสนามแม่ เ หล็ ก สู ง สเปรย์ ใช้ ส� ำ หรั บ ทดสอบอุ ป กรณ์ รูปที่ 1 มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัล จะต้องใช้มัลติมิเตอร์แบบดิจิทัลแทน มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

15


ตรวจจับควันชนิดต่าง ๆ โดยพ่นไป ที่ อุ ป กรณ์ ต รวจจั บ ควั น หรื อ จุ ด สุ ่ ม ตั ว อย่ า งอากาศ ในระยะห่ า ง 60 เซนติเมตร ถึง 1.20 เมตร ข้อควรระวัง กระป๋องสเปรย์มี การอั ด อากาศภายใน หากอยู ่ ใ กล้ ความร้อนอาจท�ำให้อากาศในกระป๋อง ขยายตัวจนเกิดการระเบิดขึ้นได้

ข้อควรระวัง กระป๋องสเปรย์มีการอัดอากาศภายใน หากอยู่ใกล้ความร้อน อาจท�ำให้อากาศในกระป๋องขยายตัวจนเกิดการระเบิดขึ้นได้ 3. อุปกรณ์ใช้ทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับควันและแก๊ส เป็นอุปกรณ์ลักษณะถ้วยครอบอุปกรณ์ตรวจจับควัน ภายในมีที่ยึด กระป๋องสเปรย์บรรจุแก๊สพ่นทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับ พร้อมด้ามมือถือยาวทีใ่ ช้ ควบคุมการพ่นสเปรย์ที่ด้านล่าง สามารถใช้ปฏิบัติการทดสอบในความสูงไม่ เกินที่ผู้ผลิตก�ำหนดได้โดยไม่ต้องใช้บันได

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

รูปที่ 3 สเปรย์แก๊สเสมือนควัน

2. สเปรย์ ใ ช้ ท ดสอบอุ ป กรณ์ ตรวจจับแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ อัตโนมัติ เป็นแก๊สคาร์บอนมอนอกไซด์ (Carbon monoxide, CO) บรรจุกระป๋อง สเปรย์ ใช้ ส� ำ หรั บ ทดสอบอุ ป กรณ์ ตรวจจั บ แก๊ ส คาร์ บ อนมอนอกไซด์ (ดูข้อ 3.4.14) โดยพ่นไปที่อุปกรณ์ ตรวจจับในระยะห่าง 60 เซนติเมตร ถึง 1.20 เมตร

รูปที่ 4 สเปรย์แก๊ส คาร์บอนมอนอกไซด์

16

รูปที่ 5 อุปกรณ์ใช้ทดสอบอุปกรณ์ ตรวจจับควันและแก๊ส

4. อุปกรณ์ใช้ตรวจวัดความไว ในการตรวจจับของอุปกรณ์ตรวจจับ ควัน เป็ น อุ ป กรณ์ ท ดสอบการ ท�ำงานของอุปกรณ์ตรวจจับควัน พร้อม ตรวจวัดค่าความไวในการตรวจจับ ควันของอุปกรณ์ตรวจจับที่ทดสอบ นั้นไปพร้อมกันด้วย ทั้งนี้สามารถ ท� ำ ได้ โ ดยไม่ ต ้ อ งถอดอุ ป กรณ์ ตรวจจับลงมาจากต�ำแหน่งติดตั้ง อุ ป ก ร ณ ์ มี ลั ก ษ ณ ะ เ ป ็ น ถ้ ว ยครอบอุ ป กรณ์ ต รวจจั บ ควั น มีที่ยึดกระป๋องสเปรย์บรรจุแก๊สพ่น ทดสอบอุ ป กรณ์ ต รวจจั บ มี ด ้ า ม มือถือยาวที่ใช้ควบคุมการพ่นสเปรย์ ที่ ด ้ า นล่ า ง สามารถใช้ ป ฏิ บั ติ ก าร ทดสอบในความสู ง ไม่ เ กิ น ที่ ผู ้ ผ ลิ ต รูปที่ 6 อุปกรณ์ใช้ตรวจวัดความไวในการ ก� ำ หนดได้ โ ดยไม่ ต ้ อ งใช้ บั น ได ตรวจจับของอุปกรณ์ตรวจจับควันและแก๊ส


พร้อมกันนัน้ ยังมีชดุ วัดค่าความไวในการตรวจจับของอุปกรณ์ตรวจจับควันนัน้ ๆ เมือ่ ถึงจุดเริม่ สัญญาณของอุปกรณ์ตรวจจับ โดยใช้หน่วยวัดเป็นค่าร้อยละของการบดบังแสง (Percent obscuration) ต่อระยะ 1 ฟุต ในช่วงเวลาทดสอบไม่เกิน 2 นาที เพือ่ ใช้ยนื ยันค่าทีไ่ ด้ยงั คงเป็นไปตามมาตรฐานก�ำหนดหรือไม่ และยังใช้เปรียบเทียบค่าความไวกับค่าทีเ่ คยวัดได้ ในการทดสอบครั้งก่อน โดยค่าความไวที่ลดลงแม้จะยังอยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน อาจหมายถึงโพรงรับควันของอุปกรณ์ สกปรกและถึงเวลาที่ต้องถอดลงมาท�ำความสะอาด 5. อุปกรณ์ใช้ทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน เป็นอุปกรณ์เป่าลมร้อนแบบมือถือหรือแบบถ้วยครอบที่มีด้ามมือถือยาวที่ใช้ควบคุมการเป่าลมร้อนที่ด้านล่าง สามารถใช้ปฏิบัติการทดสอบในความสูงไม่เกินที่ผู้ผลิตก�ำหนดได้โดยไม่ต้องใช้บันได

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ข้อควรระวัง

(ก)

(ข)

รูปที่ 7 อุปกรณ์ใช้ทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับความร้อน (ก) เครื่องเป่าลมร้อนแบบถ้วยครอบด้ามยาว (ข) เครื่องเป่าลมร้อนแบบมือถือ

1. ไม่ควรทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับความร้อนแบบอุณหภูมิคงที่ ชนิดฟิวส์หลอมละลายด้วยวิธีนี้ 2. เครือ่ งเป่าลมร้อนแบบถ้วยครอบด้ามยาวไม่สามารถควบคุมอุณหภูมไิ ด้ แต่อาจจะมีไฟบอกสภาวะขดลวด ความร้อนท�ำงานเท่านัน้ ดังนัน้ การทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับความร้อนแบบผสมอุณหภูมคิ งที่ กับอัตราการเพิม่ อุณหภูมิ (Combination rate of rise and fixed temp) ต้องหยุดให้ความร้อนทันทีที่ส่วนตรวจจับอัตราการเพิ่มอุณหภูมิทำ� งาน แล้ว เพื่อป้องกันมิให้ส่วนตรวจจับอุณหภูมิคงที่เสียหาย 6. อุปกรณ์ใช้ถอดอุปกรณ์ตรวจจับชนิดจุด และช่วยประกอบคืน เป็นอุปกรณ์จับยึดอุปกรณ์ตรวจจับชนิดที่มีฐานที่มีขั้วต่อสายแยกจากส่วนตรวจจับ เพื่อการตรวจสอบ หรือเพื่อการบ�ำรุงรักษา หรือเพื่อเปลี่ยนอุปกรณ์ตรวจจับใหม่ โดยอุปกรณ์จับยึดมีด้ามยาวที่สามารถถอดอุปกรณ์ ตรวจจับออกจากฐานต่อสาย หรือประกอบกลับคืนได้จากด้านล่าง สามารถใช้งานได้ในความสูงไม่เกินทีผ่ ผู้ ลิตก�ำหนด ได้โดยไม่ต้องใช้บันได

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

17


รูปที่ 8 อุปกรณ์ใช้ถอด ประกอบอุปกรณ์ตรวจจับชนิดจุด และรูปแสดงวิธีการถอดประกอบ

รูปที่ 9 แสดงการใช้งานอุปกรณ์ใช้ทดสอบ หรือถอด ประกอบอุปกรณ์ตรวจจับในทีส่ งู โดยไม่ตอ้ งใช้บนั ได

อุปกรณ์ใช้ทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับเปลวเพลิง อุ ป กรณ์ เ ครื่ อ งมื อ ใช้ วั ด เป็นอุปกรณ์ก�ำเนิดแสงที่ให้การแผ่รังสีทั้งรังสีเหนือม่วง (Ultraviolet, UV) ค่ า ความดั ง ของเสี ย งจาก และรังสีใต้แดง (Infrared, IR) ใช้ทดสอบการท�ำงานอุปกรณ์ตรวจจับ อุปกรณ์เสียงแจ้งสัญญาณ เปลวเพลิงได้ทั้งชนิด UV ชนิด IR และแบบผสม UV-IR ได้ เป็ น เครื่ อ งวั ด ค่ า ความดั ง ของ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ เสียงที่ก�ำเนิดจากอุปกรณ์เสียงแจ้ง สัญญาณแต่ละชุด ทุกแบบ ทุกชนิด ในแต่ละพื้นที่ เพื่อตรวจค่าความดัง ในหน่วยเดซิเบลเอ (Decibel audible, dBA) อยูใ่ นเกณฑ์ทมี่ าตรฐานก�ำหนด หรือไม่

รูปที่ 9 อุปกรณ์ใช้ทดสอบอุปกรณ์ตรวจจับเปลวเพลิง

ประวัติผู้เขียน

18

นายมงคล วิสุทธิใจ • ประธานกรรมการ ร่างมาตรฐานระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ วสท. • ประธานกรรมการร่างประมวลหลักปฏิบตั วิ ชิ าชีพด้านการตรวจสอบ และการทดสอบระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย สภาวิศวกร • ประธานผู้เชี่ยวชาญตรวจสอบความปลอดภัยด้านอัคคีภัย อาคารผู้โดยสารสนามบินสุวรรณภูมิ

รูปที่ 10 อุปกรณ์ใช้วัดค่าความดังของ อุปกรณ์เสียงแจ้งสัญญาณ

เอกสารอ้างอิง ป ร ะ ม ว ล ห ลั ก ป ฏิ บั ติ วิ ช า ชี พ ด้านการตรวจสอบ และการทดสอบการ ติ ด ตั้ ง ร ะ บ บ สั ญ ญ า ณ เ ตื อ น อั ค คี ภั ย สภาวิศวกร พ.ศ. 2553


Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย รศ.ธนบูรณ์ ศศิภานุเดช อีเมล : amornporn@hotmail.com

การติดตั้งระบบไฟฟ้าในสระว่ายน�ำ้ และอ่างน�ำ้ พุ (ตอนที่ 2) โคมไฟสระว่ายน�้ำชนิดติดตั้งถาวร และการประสานศักย์ 2. โคมไฟสระว่ า ยน�้ ำ ชนิ ด ติดตั้งถาวร 2.1 โคมไฟฟ้าใต้น�้ำ และ

2.1.2 โคมใต้นำ�้ ทีร่ บั ไฟจากวงจรย่อย แรงดันไม่เกิน 240 V ทัง้ นีเ้ พือ่ ไม่ให้เกิดอันตรายจากการถูกกระแสไฟฟ้าดูด ต้องติดตั้งเครื่องป้องกันกระแส เกินและรั่วลงดิน ดังรูปที่ 2.2 และรูปที่ 2.3

ร า ส า ้ ฟ ไฟ การติดตั้ง 2.1.1 โคมใต้น�้ำที่รับไฟจาก วงจรย่อยต้องต่อผ่านหม้อแปลงแบบ แยกขดลวด แรงดันไม่เกิน 15 Vrms (รูปคลืน่ ไซน์) ดังรูปที่ 2.1 ไม่ตอ้ งติดตัง้ เครือ่ งป้องกันกระแสเกินและรัว่ ลงดิน ส่วนที่ไม่ใช่รูปคลื่นไซน์ ต้องขนาด แรงดันไม่เกินดังนี้ ก. 21.2 V (ค่ายอด) AC ไม่ใช่รูปคลื่นไซน์ ข. 30 V DC ต่อเนื่อง ค. 12.2 V (ค่ายอด) DC ขาดช่วง และที่ 10-200 Hz

รูปที่ 2.1 โคมไฟใต้น�้ำรับไฟจากวงจร ย่อยต้องต่อผ่านหม้อแปลงชนิดแยกขดลวด แรงต�่ำไม่เกิน 15 Vrms ไม่ต้องติดตั้ง เครื่องป้องกันกระแสเกิน และรั่วลงดิน

รูปที่ 2.2 โคมไฟใต้น�้ำรับไฟจากวงจรย่อยต้องแรงดัน ไม่เกิน 240 V ต้องติดตัง้ เครือ่ งป้องกันกระแสเกินและรัว่ ลงดิน

รูปที่ 2.3 โคมไฟใต้นำ�้ รับแรงดันเกิน 15 V แต่แรงดันไม่เกิน 240 V ต้องติดตัง้ เครือ่ งป้องกันกระแสเกินและรัว่ ลงดิน

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

19


2.1.3 โคมที่ติดตั้งในผนัง สารคอมเปาด์ (Compound) เพื่อป้องกันการผุกร่อนจากน�้ำในสระ ดังรูปที่ (ขอบ) สระ ต้องติดตั้งให้เลนส์ส่วน 2.5 และรูปที่ 2.6 บนของดวงโคมอยู่ใต้ระดับน�้ำปกติ เป็ น ระยะอย่ า งน้ อ ย 0.45 เมตร ดังรูปที่ 2.4

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.5 กรณีทใี่ ช้ทอ่ อโลหะหนาต้องเดินสายดินขนาดพืน้ ที่ หน้าตัดไม่เล็กกว่า 6 mm2

รูปที่ 2.4 โคมทีต่ ดิ ตัง้ ในผนัง (ขอบ) สระ ต้องติดตัง้ ดวงโคมอยูใ่ ต้ระดับน�ำ้ ปกติ เป็นระยะอย่างน้อย 0.45 เมตร

2.2 โคมไฟฟ้าฝังกันน�้ำแบบ เปียก (Wet Niche Luminaire) 2.2.1 ต้องติดตัง้ เปลือกหุม้ โคม ส�ำหรับโคมไฟฟ้าฝังผนังกันน�้ำแบบ เปียก และต้องมีข้อต่อเกลียวส�ำหรับ ต่อเข้ากับท่อ ก. ท่อโลหะหนาปานกลาง ที่ เ ป็ น ทองเหลื อ ง หรื อ โลหะทน การผุกร่อน ต่อจากเปลือกหุม้ โดยไปเข้า กล่องต่อสายหรือเครื่องห่อหุ้มอื่น ข. ท่ออโลหะหนา กรณีที่ ใช้ท่ออโลหะหนาต้องเดินสายขนาด พื้ น ที่ ห น้ า ตั ด ไม่ เ ล็ ก กว่ า 6 mm 2 ในท่อเพื่อต่อระหว่างเปลือกหุ้มโคม เข้ากับกล่องต่อสายและต้องหุ้มด้วย

20

A การต่อสายกับเปลือกหุม้ โคม ต้องปิดด้วยสารผนึก (Compound) เพือ่ ป้องกันการผุกร่อนจากน�ำ้ ในสระ B กรณีทใี่ ช้ทอ่ อโลหะหนาต้องเดินสายดินทองแดงหุม้ ฉนวนขนาดไม่ เล็กกว่า 6 mm2 ร้อยในท่อเพือ่ ต่อระหว่างเปลือกหุม้ โคมเข้ากับ กล่องต่อสาย C สายตัวน�ำลงดินต่อประสานไปยังตะแกรงประสานร่วม (Common Bonding Grid) รูปที่ 2.6 ติดตัง้ เปลือกหุม้ โคม โคมไฟฟ้าฝังผนังกันน�ำ้ แบบเปียก เข้ากับกล่องต่อสาย


2.2.2 ส่วนปลายของสายอ่อน และการต่อสายอ่อนใน โคมไฟฟ้าต้องปิดหรือหุม้ ด้วยสารอุดเพือ่ ป้องกันน�ำ้ เข้าไปในโคม นอกจากนี้จุดต่อลงดินภายในโคมต้องมีการป้องกันการผุกร่อน จากน�้ำในสระ กรณีที่น�้ำเข้าไปในโคม 2.2.3 โคมไฟต้องประสานและยึดแน่นกับเปลือก หุ้มโคม โดยเครื่องยึดเพื่อให้เกิดความต่อเนื่องทางไฟฟ้าอย่าง สมบูรณ์ และการถอดโคมต้องใช้เครื่องมือพิเศษช่วย 2.3 โคมไฟฝังกันน�ำ้ แบบแห้ง (Dry Niche Luminaire) โคมไฟฝั ง กั น น�้ ำ แบบแห้ ง ต้ อ งจั ด ให้ มี ก ารระบายน�้ ำ และต้องมีทตี่ อ่ สายดินส�ำหรับแต่ละท่อทีต่ อ่ เข้าโคม ดังรูปที่ 2.7 รูปที่ 2.7 โคมไฟฝังกันน�ำ้ แบบแห้ง สายไฟต้องร้อยในท่อโลหะหนาหรือท่อโลหะหนาปานกลาง 2.4 โคมไฟฝังกันน�้ำไม่มีเปลือกหุ้มโลหะ (No Niche Luminaire) เป็นโคมไฟที่ใช้ในการติดตั้งเหนือน�้ำหรือใต้น�้ำ โดยไม่มี เปลือกหุ้มโลหะ ติดตั้งในช่องรองรับ (Mounting Bracket) ดังรูปที่ 2.8 2.5 กล่องต่อสายหรือกล่องห่อหุ้มหม้อแปลงหรือกล่อง ใส่เครื่องป้องกันกระแสเกินและรั่วลงดิน ต้องปิดหรือหุ้มด้วย สารผนึกเพื่อป้องกันการผุกร่อนจากน�้ำในสระ 2.5.1 กล่องต่อสายแบบมีท่อเกลียว เป็นทองแดง ทองเหลือง พลาสติกที่เหมาะสม หรือสารทนการผุกร่อนอื่น 2.5.2 กล่องต่อสาย ต้องท�ำให้มกี ารต่อเนือ่ งทางไฟฟ้า ระหว่างท่อโลหะที่ต่อเข้าโคมกับขั้วต่อสายดินด้วยท่อทองแดง รูปที่ 2.8 โคมไฟฝังกันน�ำ้ ไม่มเี ปลือกหุม้ โลหะ 2.5.3 การติดตั้งกล่องต่อสาย ส�ำหรับระบบแสงสว่าง ติดตัง้ ในช่องรองรับ แรงดันไม่เกิน 240 V ต้องติดตัง้ ในระยะไม่นอ้ ยกว่า 0.20 เมตร วัดจากก้นกล่องด้านในเหนือระดับพื้นดินชานขอบสระ ต้องอยู่หา่ งจากผนังสระด้านในไม่น้อยกว่า 1.20 เมตร ดังรูปที่ 2.9 ถ้ามิได้แยกจากสระโดยกั้นทึบด้วยก�ำแพงรั้วหรือการกั้นแบบอื่น

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.9 กล่องต่อสายติดตัง้ ในระยะไม่นอ้ ยกว่า 0.20 เมตร วัดจากก้นกล่องด้านใน เหนือระดับพืน้ ดินชานขอบสระ ต้องอยูห่ า่ งจากผนังสระด้านในไม่นอ้ ยกว่า 1.20 เมตร มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

21


ยกเว้น อนุญาตให้ใช้กล่องต่อสายชนิดฝังผิวหน้าเสมอระดับชานขอบสระ ส�ำหรับระบบแสงสว่างแรงดันไม่เกิน 15 V และต้องจัดให้มีการใส่สารอุดในกล่องต่อสาย เพื่อป้องกันความชื้นเข้าภายในกล่อง และกล่องต้องอยู่หา่ งจาก ผนังสระด้านในไม่น้อยกว่า 1.20 เมตร ดังรูปที่ 2.10

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.10 อนุญาตให้ใช้กล่องต่อสายชนิดฝังผิวหน้าเสมอขอบสระ ส�ำหรับระบบแสงสว่างแรงดันไม่เกิน 15 V และกล่องต้องอยูห่ า่ งจากผนังสระด้านในไม่นอ้ ยกว่า 1.20 เมตร

2.6 การประสานศักย์ไฟฟ้าเท่า (Equipotential Bonding) 2.6.1 การประสานศักย์ไฟฟ้าเท่า ก็เพื่อต้องการลดแรงดันแกรเดียนท์ (Voltage Gradients) ของพื้นที่ สระว่ายน�้ำ ดังรูปที่ 2.11 แสดงอันตรายจากแรงดันแกรเดียนท์

รูปที่ 2.11 กรณีไม่ประสานศักย์ไฟฟ้าเท่า เมือ่ เกิดกระแสไฟฟ้ารัว่ ลงน�ำ้ จะเกิดแรงดันแกรเดียนท์ เป็นสาเหตุให้ได้รบั อันตรายจากกระแสไฟฟ้ารัว่

22


2.6.2 ส่วนที่ต้องประสานส่วนต่าง ๆ ดังรูปที่ 2.12 และรูปที่ 2.13 ต่อไปนี้ต้องประสานให้ติดต่อกัน ด้วยแท่งทองแดงเปลือยหรือหุ้มฉนวนขนาดไม่เล็กกว่า 10 mm2 (1) ส่วนที่เป็นโลหะของโครงสร้างของสระ รวมทั้งโลหะที่ใช้เสริมแรงของตัวสระ ของสันก�ำแพง และของชานขอบสระ (2) เปลือกหุ้มโคม (3) หัวต่อโลหะที่อยู่ภายในหรือสัมผัสโครงสร้างของสระ (4) ส่วนโลหะของบริภัณฑ์ไฟฟ้าที่ใช้ในระบบหมุนเวียนน�้ำในสระ รวมทั้งมอเตอร์เครื่องสูบน�้ำด้วย (5) ส่วนโลหะของบริภัณฑ์ที่ใช้งานร่วมกับหลังคาสระ รวมทั้งมอเตอร์ไฟฟ้าด้วย ดังรูปที่ 2.12

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.12 ส่วนทีเ่ ป็นโลหะทัง้ หมดของสระว่ายน�ำ้ ต้องไม่มกี ระแสไฟฟ้า จะต้องประสานกันทัง้ หมดเข้าด้วยกัน

จุดประสงค์หลักของการต่อประสานล้อมรอบภายในสระว่ายน�ำ้ ทัง้ นีเ้ พือ่ ให้มคี วามปลอดภัยจากแรงดัน แกรเดียนท์ในพื้นที่สระว่ายน�้ำ จึงจ�ำเป็นต้องต่อส่วนที่เป็นโลหะทั้งหมดให้มีค่าศักย์ไฟฟ้าเดียวกัน การต่อประสานจะ ช่วยลดการบาดเจ็บจากการถูกไฟดูด อันมีสาเหตุมาจากกระแสไหลวนในท่อในสระว่ายน�้ำ แม้ท่ออโลหะกระแสไหล วนยังคงมีอยู่เพราะว่าคลอรีนในน�้ำมีคา่ ความต้านทานต�่ำ (6) ส่วนโลหะทีต่ ดิ ตัง้ ถาวร ได้แก่ เปลือกโลหะของเคเบิล, ท่อไฟฟ้า, ท่อประปาโลหะ โครงโลหะผ้าใบ, รัว้ โลหะ, ประตูหรือโครงหน้าต่างโลหะ ซึง่ อยูห่ า่ งจากขอบสระด้านใน ตามแนวระดับไม่เกิน 1.50 เมตร หรืออยูใ่ นระดับ สูงไม่เกิน 3.60 เมตร จากระดับน�้ำสูงสุดหรือโครงสร้างอื่นที่ไม่ได้แยกออกจากตัวสระด้วยโครงสร้างถาวร ส่วนที่เป็น โลหะทัง้ หมดเหล่านีต้ อ้ งประสานเข้าด้วยกัน โดยต่อประสานเข้ากับแท่งทองแดงเปลือยหรือหุม้ ฉนวน ขนาดไม่เล็กกว่า 10 mm2 ดังรูปที่ 2.13 ท�ำการต่อประสานด้วยวิธีเชื่อมประสาน (Exothermic Welding), ข้อต่อบีบ หรือใช้แคลมป์ (Clamp) ดังรูปที่ 2.14 มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

23


ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2.13 แท่งทองแดงเปลือยหรือหุ้มฉนวนขนาดไม่เล็กกว่า 10 mm2 ต่อประสานเข้ากับตะแกรงเหล็ก เมื่อส่วนโลหะติดตั้งถาวรเหล่านี้อยู่หา่ งจากขอบสระด้านใน ตามแนวระดับไม่เกิน 1.50 เมตร

รูปที่ 2.14 แท่งทองแดงเปลือยขนาด 10 mm2 ต่อประสานเข้ากับโครงเหล็กเสริมแรงด้วยแคลมป์

2.7 ตะแกรงประสานร่วม (Common Bonding Grid) ส่วนต่อไปนี้ต้องต่อกับตะแกรงประสานร่วมด้วยสายตัวน�ำเดีย่ ว (Solid Conductor) เป็นทองแดงเปลือยหรือหุ้ม ฉนวน ขนาดไม่เล็กกว่า 10 mm2 การต่อต้องท�ำโดยการบีบ หรือใช้ตัวจับยึดชนิด ทองแดง ทองเหลือง หรือทองแดง ผสม ตะแกรงประสานร่วม 2.7.1 ใช้เหล็กเสริมแรงของสระคอนกรีต ต้องเป็นเหล็กเสริมแรง ต้องไม่เคลือบฉนวนด้วยสารอีพ็อกซี (Epoxy) เหล็กเสริมแรงเหล่านั้นต่อประสานกันด้วยลวดผูกเหล็ก ดังรูปที่ 2.15, ดังรูปที่ 2.16 และดังรูปที่ 2.17

24


2.7.2 ใช้ ต ะแกรงตั ว น� ำ ทองแดง ตะแกรงตั ว น� ำ ทองแดง จะต้องก�ำหนดดังต่อไปนี้ ก. ตัวน�ำทองแดงขนาด ไม่เล็กกว่า 10 mm2 ต่อประสาน ทุกจุดเมื่อวางไขว้กัน ดังรูปที่ 2.18

รูปที่ 2.15 เหล็กเสริมแรงไม่ตอ้ งใช้สารอีพอ็ กซีหม้ ุ เคลือบตะแกรงเหล็กประสานร่วมด้วย สายตัวน�ำเดีย่ ว เป็นทองแดงเปลือยหรือหุม้ ฉนวน ขนาดไม่เล็กกว่า 10 mm2

ร า ส า ้ ฟ ไฟ (ก) แคลมป์ทองเหลืองต่อประสานไขว้กนั

รูปที่ 2.16 โลหะตัวน�ำไฟฟ้าเป็นส่วนหนึง่ ของสระว่ายน�ำ้ ต่อประสานเข้าด้วยกันทัง้ หมด

(ข) แคลมป์แบบกริดทองแดง ต่อประสานตะแกรงทุกจุดเมือ่ วางไขว้กนั

(ค) ต่อด้วยวิธเี ชือ่ มประสาน (Exothermic Welding)

รูปที่ 2.18 การต่อประสานด้วยวิธกี ารต่าง ๆ

รูปที่ 2.17 สระว่ายน�ำ้ คอนกรีตใช้เหล็กเสริมแรงต่อประสานเป็นตะแกรง มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

25


ข. ออกแบบรูปร่างแนวขอบสระว่ายน�้ำที่ต้องการ ค. ท�ำตะแกรงตัวน�ำทองแดงขนาด 30 ซม. x 30 ซม. ยอมให้คลาดเคลื่อนได้ 10 ซม. ง. เพื่อความปลอดภัยตะแกรงที่ขอบบนและขอบล่างสระต้องไม่เกิน 15 ซม. จากด้านรอบนอก ขอบสระว่ายน�้ำ 2.7.3 พื้นขอบนอกสระ (Perimeter Surfaces) พื้นขอบนอกสระเป็นพื้นที่ส่วนที่ขยายพ้นออกไปใน แนวราบจากด้านในของผนังขอบสระในระยะ 1.0 เมตร ทั้งนี้เพื่อให้เกิดศักย์ไฟฟ้าเท่า ดังนั้นพื้นขอบนอกสระจึงต้อง ประสานศักย์ด้วยเหล็กเสริมแรงหรือตะแกรงแท่งทองแดงดังต่อไปนี้ 1. ใช้เหล็กเสริมแรงของสระคอนกรีต ต้องเป็นเหล็กเสริมแรงไม่เคลือบฉนวน และต้องประสาน ด้วยลวดผูกเหล็ก ทั้งนี้ให้เป็นไปตามข้อที่ 2.7.1 และรูปที่ 2.19 2. ใช้ตัวน�ำทองแดง ต้องเป็นตามรูปที่ 2.19 และข้อก�ำหนดดังต่อไปนี้ ก. เป็นแท่งทองแดงขนาดไม่เล็กกว่า 10 mm2 ต่อประสานทุกจุดเมื่อวางไขว้กัน ข. ออกแบบรูปร่างแนวขอบสระว่ายน�้ำที่ต้องการ ค. ท�ำตะแกรงตัวน�ำทองแดงขนาด 45 ซม. - 60 ซม. จากด้านในขอบสระ ง. เพือ่ ความปลอดภัยตะแกรงใต้พนื้ ขอบสระต้องฝังอยูใ่ ต้พนื้ ผิวคอนกรีตไม่ตำ�่ กว่า 10 ซม. - 15 ซม.

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

1 ตะแกรงเหล็กเสริมกว้าง 1 เมตร เป็นไปตามข้อที่ 2.3.1 ส่วนตะแกรงแท่งทองแดงขนาดไม่เกิน 60 ซม. X 60 ซม. กว้าง 1 เมตร ฝังลึกไม่ตำ�่ กว่า 10-15 ซม. เป็นไปตามข้อที่ 2.7.2 2 ตัวน�ำประสาน ด้วยแท่งทองแดงเปลือยหรือหุม้ ฉนวนขนาดไม่เล็กกว่า 10 mm2 รูปที่ 2.19 ความกว้างพืน้ ขอบนอกสระและการต่อประสานศักย์ไฟฟ้าเท่า

(ติดตามต่อฉบับหน้า) เอกสารอ้างอิง 1. มาตรฐานการติดตัง้ ทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย วิศวกรรมสถาน แห่งประเทศไทย 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

26

ประวัติผู้เขียน

รศ. ธนบูรณ์ ศศิภานุเดช • มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี • วุฒวิ ศิ วกร แขนงไฟฟ้าก�ำลัง (วฟก.457) • กรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. 2554-2556


Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย นายสุกิจ เกียรติบุญศรี

ข้อแนะน�ำเกี่ยวกับไฟฟ้าภายหลังน�้ำลด ภายหลังจากเหตุการณ์อทุ กภัย ครัง้ ใหญ่ผา่ นพ้นไป ระดับน�้ำลดลงจน เข้าสู่ภาวะปกติ เจ้าของบ้านส่วนใหญ่ จะเริม่ เข้าไปส�ำรวจความเสียหายและ ฟื้นฟูบ้านเรือนของตน อย่างไรก็ตาม การเข้ า ไปภายในบ้ า นที่ ถู ก น�้ ำ ท่ ว ม นั้นต้องใช้ความระมัดระวังและใส่ใจ เป็นพิเศษ เพราะอาจมีกระแสไฟฟ้า รั่วไหลออกมาจากเหตุการณ์น�้ำท่วม ได้ เพื่อความปลอดภัยจึงมีข้อแนะน�ำ เกี่ยวกับไฟฟ้าภายหลังน�้ำลด ดังนี้ 1. ไม่เข้าใกล้ แตะหรือสัมผัส วั ส ดุ โ ลหะ เช่ น เสาไฟฟ้ า โลหะ รั้ ว โ ล ห ะ ป ร ะ ตู ห รื อ ชิ้ น ส ่ ว น ของอุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า ถ้ า ยั ง ไม่ ไ ด้ มี การตัดไฟฟ้าที่เมนสวิตช์ในบ้าน ภายหลังน�้ำลด การที่จะเข้า บ้ า นหรื อ บริ เ วณบ้ า นที่ ยั ง เปี ย กชื้ น (ไม่ มี น�้ ำ ท่ ว มขั ง ) หากไม่ แ น่ ใ จว่ า ได้ปลดเมนสวิตช์ หรือ ได้ปลดสะพานไฟ เ พื่ อ ตั ด ก ร ะ แ ส ไ ฟ ฟ ้ า ที่ จ ่ า ย ไ ฟ ภายในบ้านแล้ว (หรือที่จ่ายไฟเฉพาะ ในบริเวณชั้นล่างของบ้าน) ก็ไม่ควร สัมผัสส่วนทีเ่ ป็นโลหะหรือสือ่ น�ำไฟฟ้า ทุกชนิด เช่น รั้วโลหะ ลูกบิดประตู กรอบประตู แ ละหน้ า ต่ า งโลหะ รวมทั้งกริ่งไฟฟ้าหน้าบ้าน เนื่องจาก ไม่ อ าจทราบได้ ว ่ า จะมี ไ ฟฟ้ า รั่ ว ใน บริเวณใดบ้าง

หมายเหตุ 1) เพื่อไม่ให้มีปัญหาการเข้าบ้านหลังน�้ำลด ก่อนออกจากบ้าน ผู้ที่จะ อพยพหนีภยั น�้ำท่วมจึงควรปลดเมนสวิตช์เพือ่ ตัดไฟทัง้ หมด หรืออาจตัดวงจรไฟฟ้า บางส่วนเฉพาะส่วนที่น�้ำจะท่วมถึงให้หมด พร้อมทั้งย้ายเครื่องใช้ไฟฟ้าออกให้พ้น ระดับที่น�้ำจะท่วม แล้วแจ้งให้เพื่อนบ้านข้างเคียงที่ยังไม่ย้ายออกให้ทราบ จะได้ไม่ ต้องกังวลเรื่องไฟรั่วไปยังบ้านข้างเคียง 2) ในกรณีที่ยังมีน�้ำท่วมขัง เพื่อความปลอดภัยไม่แนะน�ำให้กลับเข้าบ้าน ยกเว้นว่าจะสามารถให้เจ้าหน้าที่การไฟฟ้าฯ มาตัดกระแสไฟฟ้าก่อนเข้ามิเตอร์ ได้เสียก่อน เพื่อให้สามารถเข้าไปตัดกระแสไฟฟ้าที่เมนสวิตช์ภายในบ้านได้อย่าง ปลอดภัย (ดูข้อ 2. ประกอบ)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 2. ในกรณีที่เร่งด่วนและต้องการกลับเข้าบ้าน (ที่ไม่มีนำ�้ ขัง) และยังไม่ ได้ตดั ไฟ การเข้าไปในบ้านเพือ่ ปลดเมนสวิตช์ในบ้านด้วยตัวเองนั้นจ�ำเป็นต้อง ระมัดระวังเป็นพิเศษ และต้องมีอุปกรณ์สวมใส่เพื่อความปลอดภัยอันได้แก่ ก. รองเท้าบูตยางที่ไม่มีรูรั่ว หากผ่านการลุยน�ำ้ มาต้องท�ำให้ภายใน รองเท้าแห้งหรือยาวสูงพ้นระดับน�้ำท่วม และสามารถป้องกันไม่ให้น�้ำทะลัก เข้าไปในรองเท้าได้ ข. ถุงมือยางแบบหนา หากหาไม่ได้ให้ใช้ถุงมือยางแบบบางได้ แต่ควรมีถุงมือผ้าสวมใส่ไว้ป้องกันอีกชั้นหนึ่ง ค. อุปกรณ์เสริมอื่น ๆ เช่น ไฟฉาย และ ไขควงลองไฟ เป็นต้น

หมายเหตุ 1) ลั ก ษณะของการตั ด ไฟที่ เ มนสวิ ต ช์ ภ ายในบ้ า นอย่ า งปลอดภั ย ควรเป็นการตัดไฟในสายไฟทั้ง 2 เส้นพร้อมกัน หากเป็นการตัดไฟที่สายไฟเพียง เส้นเดียวก็ต้องแน่ใจว่าเป็นการตัดสายไฟเส้นที่มีไฟเท่านั้น 2) บางครัง้ ถึงแม้ได้ปลดเมนสวิตช์ออกแล้วก็ยงั อาจมีกรณีทตี่ ดั ไฟไม่หมด เนือ่ งจากมีการต่อใช้ไฟทีไ่ ม่ถกู ต้อง เช่น มีการต่อใช้เครือ่ งปรับอากาศหรือต่อปัม๊ น�ำ้ โดยไม่ผ่านเมนสวิตช์ เป็นต้น จึงต้องระมัดระวังและส�ำรวจบริเวณโดยรอบ แล้วปลดการจ่ายไฟออกก่อนด้วย 3) ก่อนท�ำการแตะสัมผัสใด ๆ เพื่อความแน่ใจควรใช้ไขควงลองไฟ ตรวจสอบว่ามีไฟหรือไม่อีกครั้งหนึ่ง

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

27


3. ในกรณีที่มีผู้อยู่ในบ้าน (ชั้นบน) และเมนสวิตช์อยู่ที่ชั้นบนที่ไม่ถูก น�้ำท่วม และสามารถปลดเมนสวิตช์หรือเบรกเกอร์เพื่อตัดการจ่ายไฟหมด ทัง้ บ้าน หรือตัดเฉพาะในส่วนทีม่ นี ำ�้ ท่วมได้โดยปลอดภัย (ขณะปลดฯ ร่างกาย ต้องไม่เปียกน�ำ้ ) ก็ให้ผู้อยู่ในบ้านด�ำเนินการปลดเมนสวิตช์ได้เลย 4. ในกรณีที่เมนสวิตช์อยู่ชั้นล่างและพื้นยังเปียกอยู่ การจะไปปลด เมนสวิตช์เองนั้นต้องระมัดระวังเป็นพิเศษด้วยวิธีการในข้อ 2. 5. กรณีทแี่ ผงเมนสวิตช์ผา่ นการถูกน�ำ้ ท่วมมาด้วย ต้องแจ้งให้เจ้าหน้าที่ การไฟฟ้าฯ มาตัดไฟเข้ามิเตอร์เพียงสถานเดียว (ห้ามด�ำเนินการเอง) แผง เมนสวิตช์และอุปกรณ์ภายในแผงสวิตช์ทถี่ กู น�ำ้ ท่วม แนะน�ำให้เปลีย่ นใหม่ทงั้ หมด 6. ในกรณีใช้งานปกติทแี่ ม้จะไม่มเี หตุการณ์น�้ำท่วมเกิดขึน้ ห้ามสัมผัส หรือแตะต้องส่วนที่เป็นโครงโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้า เช่น ตู้เย็น ไมโครเวฟ รวมทั้งสื่อโลหะทุกชนิดในขณะที่ยืนอยู่บนพื้นที่เปียก หรือมีส่วนหนึ่งส่วนใด ของร่างกายที่เปียกชื้น โดยไม่มีอุปกรณ์ป้องกันเป็นอันขาด 7. การล้างหรือท�ำความสะอาดสถานที่ต้องท�ำหลังจากได้ตัดไฟแล้ว เท่านั้น หากอยู่ในที่มืดก็ควรเตรียมไฟฉายต่าง ๆ ให้พร้อม และต้องไม่เผลอ ไปเปิดไฟหรือจ่ายไฟให้มีแสงสว่างในระหว่างการฉีดล้าง หากจะใช้อุปกรณ์ ฉีดล้างด้วยไฟฟ้าก็ต้องมีการป้องกันอันตรายจากไฟฟ้ารั่ว โดยต้องต่อผ่าน เครื่องตัดไฟรั่วเท่านั้น 8. ภายหลังจากได้ปลดเมนสวิตช์หรือตัดไฟแล้ว ระบบทีต่ อ้ งตรวจสอบ หรือปรับปรุงแก้ไขเป็นอันดับแรกก็คือ ระบบการจ่ายไฟฟ้า หรือ วงจรไฟฟ้า ส่วนที่ผ่านการถูกน�้ำท่วม อันได้แก่ สายไฟฟ้า ท่อร้อยสายไฟฟ้า สวิตช์ไฟฟ้า เต้ารับ เป็นต้น การตรวจสอบแนะน�ำให้ตรวจสอบโดยผู้เชี่ยวชาญตามวิธีการ ที่ถูกต้อง 9. การทดสอบวงจรไฟฟ้าทีถ่ กู น�ำ้ ท่วม หลังจากทีไ่ ด้เปลีย่ นอุปกรณ์ใหม่ แทนที่อุปกรณ์ที่ช�ำรุด เช่น เต้ารับและสวิตช์ไฟฟ้าออกหมดแล้วอาจทดสอบ สภาพฉนวนวงจรไฟฟ้าที่เปลี่ยนใหม่นี้ในเบื้องต้น โดยอาศัยการป้อนไฟจาก วงจรอื่ น มาทดสอบจ่ า ยไฟให้ กั บ วงจรไฟฟ้ า ที่ ไ ด้ ป ลดเบรกเกอร์ ไ ว้ นี้ โดยการต่อไฟผ่านอุปกรณ์เครื่องตัดไฟรั่วที่มีอยู่ในวงจร (ถ้ามี) หรือจัดหา เครือ่ งตัดไฟรัว่ แบบพกพามาใช้ทดสอบก็ได้ ซึง่ ในระหว่างการทดสอบต้องปลด หรือถอดปลั๊กเครื่องใช้ไฟฟ้าทุกชนิดที่ผ่านการจมน�้ำออกจากเต้ารับให้หมด และย้ายออกจากพื้นที่นำ�้ ท่วม

สภาพความเป็ น ฉนวนไฟฟ้ า จะลดลง แนะน�ำให้เปลีย่ นใหม่ และทดสอบสภาพ ฉนวนไฟฟ้าก่อนจ่ายไฟ) 2) การทดสอบด้วยเครื่องตัด ไฟรั่วดังกล่าวไม่ควรน�ำไปใช้ทดสอบกับ เครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไปที่ถูกน�้ำท่วม อาจ ท�ำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าช�ำรุดจนซ่อมไม่ได้ ยกเว้นเครื่องใช้ไฟฟ้าดังกล่าวได้ผ่าน การตรวจซ่อมจากเจ้าหน้าที่ที่เชี่ยวชาญ มาแล้วเท่านั้น

1 0 . อุ ป ก ร ณ ์ ป ้ อ ง กั น และควบคุ ม ต่ า ง ๆ ที่ ท� ำ หน้ า ที่ ที่ ส�ำคัญ เช่น เมนสวิตช์, เบรกเกอร์, ฟิวส์ (แบบแท่งหรือแบบกระปุก), เครื่ อ งตั ด ไฟรั่ ว , อุ ป กรณ์ ป ้ อ งกั น แรงดันเกิน, รีเลย์, อุปกรณ์หรี่ไฟ แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ฯลฯ เป็นต้น หากถูกน�้ำท่วมหรือผ่านการแช่ในน�้ำ ควรต้องเปลี่ยนใหม่ 11. เครื่ อ งใช้ ไ ฟฟ้ า ที่ ใ ช้ ง าน ทั่ ว ไปที่ ถู ก น�้ ำ ท่ ว ม เช่ น ตู ้ เ ย็ น เครื่ อ งปรั บ อากาศ เครื่ อ งสู บ น�้ ำ เตาไมโครเวฟ เครื่ อ งซั ก ผ้ า ฯลฯ ห้ามสับจ่ายไฟใช้งานจนกว่าจะแน่ใจว่า ได้ รั บ การตรวจสอบและซ่ อ มแซม จากเจ้าหน้าที่ผู้เชี่ยวชาญโดยเฉพาะ ในอุปกรณ์นนั้ ๆ อันตรายทีอ่ าจเกิดขึน้ หากไม่ปฏิบัติตามข้อแนะน�ำนี้ ได้แก่ - เครื่องใช้ไฟฟ้าช�ำรุดเสียหาย มากขึน้ จนอาจซ่อมแซมไม่ได้ - เกิดไฟฟ้าดูดระหว่างการใช้งาน - เกิดเพลิงไหม้จากการลัดวงจร ภายใน 12. ห้ามต่อไฟจากเครือ่ งปัน่ ไฟ ส�ำรองเข้ากับเต้ารับไฟฟ้าโดยมิได้แจ้ง การไฟฟ้ า ฯ เพราะอาจท� ำ ให้ เ กิ ด ไฟไหม้บ้าน หรือท�ำให้ผู้อื่นรวมทั้ง เจ้าหน้าทีก่ ารไฟฟ้าทีท่ ำ� งานซ่อมไฟฟ้าอยู่ ได้รับอันตรายจากการถูกไฟฟ้าดูดได้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

หมายเหตุ 1) การป้อนไฟผ่านอุปกรณ์ตัดไฟรั่วนี้เป็นการทดสอบสภาพฉนวนวงจร ไฟฟ้าเพื่อให้สามารถจ่ายไฟใช้งานได้ในเบื้องต้น ไม่สามารถยืนยันการใช้งานใน ระยะยาวได้ อุปกรณ์ในวงจรไฟฟ้าที่ถูกน�ำ้ ท่วม เช่น เต้ารับ, ปลั๊ก, สวิตช์ไฟ หรือ แม้กระทั่งสายไฟ แม้จะท�ำให้แห้งแล้วมักจะเกิดคราบเกลือหรือสนิมภายในตัวน�ำ การใช้งานในระยะยาวอาจจะเกิดความร้อนและท�ำให้เกิดไฟไหม้ได้ ซึง่ ในทางปฏิบตั ิ ไม่สามารถถอดทุกชิน้ ส่วนเล็ก ๆ ภายในออกมาขัดท�ำความสะอาดได้ จึงขอแนะน�ำ ให้ เ ปลี่ ย นใหม่ ทั้ ง หมด (ฉนวนสายไฟฟ้ า ที่ ท� ำ ด้ ว ยพี วี ซี หากไม่ เ ป็ น สายไฟชนิดที่อ อกแบบให้ ใ ช้ กั น น�้ ำ เมื่ อ แช่ น�้ ำ นานจะอมน�้ ำ บวม เปลี่ ย นสี

28


กระจายการใช้งาน และลดปัญหาการ ใช้งานแม้ในภาวะปกติแม้ไม่มีน�้ำท่วม หมายเหตุ ผู้เสียชีวิตกว่า 80 เนื่องจากเหตุการณ์น�้ำท่วมที่เกิดขึ้นมีทรัพย์สินเสียหายและมีผู้สูญเสีย ชีวิตจากไฟฟ้าเป็นจ�ำนวนมาก โดยในส่วนของอุปกรณ์ติดตั้งทางไฟฟ้า เช่น รายในเหตุการณ์น�้ำท่วมใหญ่ครั้งนี้ จะ เต้ารับ สวิตช์ สายไฟ หรือเมนสวิตช์ที่ถูกน�ำ้ ท่วมมักจะมีความเสียหายภายใน ไม่เกิดการสูญเสียเสียชีวิตเลยหากได้มี และจ�ำเป็นต้องเปลีย่ นอุปกรณ์ใหม่ การปรับปรุงซ่อมแซมระบบไฟฟ้าในครัง้ นี้ การติดตัง้ เครือ่ งตัดไฟรัว่ ภายในบ้านทุกบ้าน นับเป็นโอกาสอันดีที่จะทบทวนปรับปรุงและลงทุนเพื่อให้เกิดความปลอดภัย และมีการใช้งานอย่างถูกต้อง 6) ให้มกี ารติดตัง้ ระบบสายดิน ส�ำหรับการใช้งานในระยะยาว และให้สามารถป้องกันไม่ให้มีการสูญเสียชีวิต ขึน้ อีกในอนาคต จึงขอแนะน�ำให้มกี ารปรับปรุงระบบไฟฟ้าใหม่ให้มคี วามถูกต้อง ที่ถูกต้อง โดย a ) ต ่ อ ส า ย นิ ว ท รั ล ที่ และปลอดภัย ดังนี้ ด้ า นไฟเข้ า ของเมนสวิ ต ช์ เ ข้ า ที่ ขั้ ว ก. อุปกรณ์ เต้ารับ สวิตช์และสายไฟที่ถูกน�ำ้ ท่วม 1) เปลีย่ นสายไฟและเต้ารับใหม่เป็นชนิดมีสายดิน (ชนิดมี 3 รู ตาม สายดินของตู้เมนสวิตช์แล้วต่อลงดิน ด้วยสายต่อหลักดิน มอก. 166) b) ต่ อ สายต่ อ หลั ก ดิ น 2) ยกระดับเต้ารับและสวิตช์ทอี่ ยูช่ นั้ ล่างให้สงู ไม่นอ้ ยกว่า 1.20 เมตร เข้ากับหลักดินชนิดยาว ที่ตอกฝังลึก หรือสูงเกินระดับที่นำ�้ จะท่วมถึงในพื้นที่นั้น ๆ อยู่ในดิน ข. แผงเมนสวิตช์ c) ต่ อ สายดิ น จากขั้ ว 1) แผงเมนสวิตช์ควรย้ายไปอยู่บนชั้นที่สอง เพื่อหนีนำ�้ ท่วม 2) หากแผงเมนสวิตช์อยู่ที่ชั้นล่างควรอยู่สูงไม่ต�่ำกว่า 2.0 เมตร สายดิ น ในแผงเมนสวิ ต ช์ ไ ปยั ง ขั้ ว หรือสูงเกินระดับน�้ำท่วมในพื้นที่ และอยู่ในต�ำแหน่งที่สามารถเข้าไปตัดไฟได้ สายดินของเต้ารับชนิดที่มีสายดิน 7) แก้ไขการใช้ไฟที่ไม่ถูกต้อง ง่ายโดยร่างกายไม่เปียกน�้ำ เช่น บริเวณบันได (แต่ต้องไม่กีดขวางการขึ้นลง ทั้งหลายที่ไม่ผ่านเมนสวิตช์ให้มาเข้า บันได และต้องอยู่สูงพ้นมือเด็ก) 3) ให้แยกวงจรการจ่ายไฟฟ้าของชัน้ ล่างทัง้ หมดทีน่ ำ�้ อาจท่วมถึงออก ผ่านเมนสวิตช์ให้หมด เช่น กรณีต่อ จากวงจรอืน่ ๆ เพือ่ ให้สามารถตัดไฟออกได้สะดวก โดยอาจเพิม่ แยกเป็นหลาย ใช้ เ ครื่ อ งปรั บ อากาศโดยไม่ ผ ่ า น วงจรหรือรวมเป็นวงจรเดียว ขึน้ อยูก่ บั ปริมาณอุปกรณ์ไฟฟ้าและงบประมาณที่ เมนสวิตช์ เป็นต้น 8) เปลี่ ย นเมนสวิ ต ช์ ช นิ ด มี เช่น แยกวงจรไฟฟ้าแสงสว่างกับวงจรเต้ารับ ปัม๊ น�ำ้ เครือ่ งปรับอากาศ หรือ แบ่งระหว่างการใช้ไฟฟ้านอกอาคาร (เช่น ไฟรอบรั้ว กริ่งไฟฟ้า ไฟสนามหญ้า ตัดไฟขั้วเดี่ยว เช่น ฟิวส์ ให้เป็น เบรกเกอร์ชนิดตัดไฟสองขั้ว ประตูอัตโนมัติ) กับไฟฟ้าในอาคาร หรือในห้องครัว เป็นต้น 9 ) ต ร ว จ ส อ บ ส ภ า พ ขั้ ว 4) ให้เขียนระบุตวั เลขหรือสัญลักษณ์แสดงถึงบริเวณการจ่ายไฟของ การเข้าสายทีเ่ บรกเกอร์ ฟิวส์ หรือสวิตช์ แต่ละวงจรที่แยกใหม่ก�ำกับไว้ที่แผงฯ ด้วย 5) ติดตั้งเครื่องตัดไฟรั่ว ขนาดตัดกระแสไฟรั่วไม่เกิน 30 mA กับ หากเป็นชนิดขั้วเดี่ยวต้องตัดเฉพาะ วงจรไฟฟ้าทีแ่ ยกส�ำหรับชัน้ ล่างทัง้ หมด เพือ่ ป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าดูด และ สายเส้นที่มีไฟเท่านั้น ห้ามตัดสาย ยังสามารถตัดไฟได้เองเมือ่ มีนำ�้ ท่วมถึงเครือ่ งใช้ไฟฟ้าอีกด้วย โดยจ�ำนวนเครือ่ ง เส้นที่ไม่มีไฟ ตัดไฟรัว่ ทีแ่ นะน�ำควรใช้อย่างน้อย 2 ตัว ส�ำหรับบ้านทีม่ เี ครือ่ งใช้ไฟฟ้ามากเพือ่

ข ้ อ แ น ะ น� ำ เ พื่ อ ก า ร แ ก ้ ไ ข ป รั บ ป รุ ง ร ะ บ บ ไ ฟ ฟ ้ า ที่เสียหายจากน�้ำท่วม

ร า ส า ้ ฟ ไฟ มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

29


Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย นายวัฒนะ โรจนวิทูรย์, นายสุจิน อนุศาสนกุล และนายวราพงษ์ อัตธีรวงศ์ บริษัท เฟ้ลปส์ ดอด์จ อินเตอร์เนชั่นแนล (ไทยแลนด์) จ�ำกัด

การประเมินสายไฟฟ้าที่ถูกน�้ำท่วม บทความนี้ดัดแปลงมาจากบทความของ NEMA “Guidelines for Handling Water-Damaged Electrical Equipment” โดยเนือ้ หาทีจ่ ดั ท�ำนีเ้ พือ่ ใช้สำ� หรับ ประเมินสายไฟฟ้าที่ถูกน�้ำท่วมและแช่น�้ำเป็นเวลานาน โดยการแบ่งประเภทของสายไฟฟ้าที่สามารถน�ำกลับมา ใช้ใหม่ได้และน�ำกลับมาใช้ใหม่ไม่ได้ วิธีการทดสอบและ ข้อแนะน�ำอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้อง

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

สายไฟฟ้าที่ถูกน�้ำท่วมและมีน�้ำเข้าไปในโครงสร้าง สายไฟฟ้า เมื่อมีการน�ำไปใช้งานทันทีจะท�ำให้เกิดการลัดวงจรในระบบไฟฟ้า และอาจร้ายแรงจนท�ำให้เกิดการระเบิดได้ เนื่องด้วย (1) น�ำ้ ทีเ่ ข้าไปในสายไฟฟ้าจะท�ำให้สว่ นประกอบทีเ่ ป็นโลหะของสายไฟ เช่น ตัวน�ำทองแดงหรืออะลูมิเนียม, ลวด Armor หรือเทปโลหะที่เป็น shield เกิดการกัดกร่อน และท�ำให้ส่วนประกอบที่เป็นโลหะดังกล่าวเสียหาย ซึ่งอาจ ส่งผลต่อการใช้งานของสายไฟได้ (2) น�ำ้ ทีค่ า้ งอยูใ่ นสายไฟระดับแรงดันสูงปานกลาง (Medium voltage cable) จะเร่งให้ฉนวนเสือ่ มสภาพเร็วขึน้ ส่งผลให้อายุการใช้งานลดลงกว่าปกติ (Shorten life time)

ระบบไฟฟ้า 2.2 สายไฟฟ้าที่ไม่มี Filler เป็นส่วนประกอบภายใน ชนิดที่ระบุ ให้ใช้ในพืน้ ทีเ่ ปียกชืน้ ได้ โดยปลายสาย จุ ่ ม แช่ น�้ ำ หรื อ มี น�้ ำ เข้ า สาย อาจ พิจารณาให้สามารถใช้วธิ กี าร “ไล่นำ�้ ” ออกจากสายได้ โดยใช้กา๊ ซเฉือ่ ย เช่น Nitrogen ที่มีแรงดันอัดที่ปลายสาย เพื่ อ ดั น น�้ ำ ที่ ค ้ า งอยู ่ ภ ายในออกมา รายละเอียดตามภาคผนวกที่ 1 ซึง่ ควร ดังนั้นสายไฟฟ้าที่ถูกน�้ำท่วมและมีน�้ำเข้าไปในโครงสร้างสายไฟฟ้า ท�ำภายใต้การก�ำกับดูแลของวิศวกร ที่ มี ค วามรู ้ สายไฟฟ้ า ที่ ใ ช้ วิ ธี ก าร ควรพิจารณาด�ำเนินการ ดังนี้ ไล่ น�้ ำ นี้ ค วรได้ รั บ การทดสอบก่ อ น 1. สายไฟฟ้าที่ต้องเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด 1.1 สายไฟฟ้าชนิดที่ระบุให้ใช้ในพื้นที่แห้งเท่านั้น (for dry location จ่ายกระแสไฟอีกครั้งอย่างน้อยควร มี ก ารทดสอบความต้ า นทานฉนวน only) หากมีการเปียกน�ำ้ ควรเปลี่ยนสายใหม่ทั้งหมด เช่น THW 1.2 สายไฟฟ้าที่มี Filler เช่น Polypropylene: PP, กระดาษ และ รายละเอียดตามภาคผนวกที่ 2 อื่น ๆ เป็นส่วนประกอบภายใน ควรเปลี่ยนใหม่ถ้าปลายสายจุ่มแช่ในน�้ ำ อนึ่ ง ข้ อ แนะน� ำ ข้ า งต้ น ใช้ (มีน�้ำเข้าสาย) 2. สายไฟฟ้าทีอ่ าจใช้งานต่อได้ (โดยได้รบั การตรวจสอบจากผูเ้ ชีย่ วชาญ ส�ำหรับกรณีทนี่ ำ�้ ไม่มกี ารปนเปือ้ นของ สารเคมีเข้มข้นหรือน�ำ้ มัน หากสงสัยว่า หรือปรึกษาผู้ผลิตสายไฟฟ้า) 2.1 สายไฟฟ้าชนิดที่ระบุให้ใช้ในพื้นที่เปียกชื้นได้ (Wet location) สายไฟฟ้าแช่ในน�้ำที่มีการปนเปื้อน เช่น NYY, CV, VCT ทีป่ ลายสายไม่จมุ่ น�ำ้ และไม่มนี ำ�้ เข้าสาย สามารถพิจารณา ควรปรึ ก ษาผู ้ ผ ลิ ต สายไฟฟ้ า ก่ อ น ให้ใช้งานต่อได้ โดยได้รับการพิจารณาตัดสินใจจากผู้เชี่ยวชาญด้านการติดตั้ง ตัดสินใจใช้งานสายไฟฟ้า

30


ภาคผนวกที่ 1 (Moisture Content): Document reference ICEA S-97-682

all granules, the water shall be expelled from the conductor per 9.15.3 Clause 9.15 Moisture Content e. This procedure shall Each end of each shipping length shall be examined for moisture be repeated after placing new under the jacket (if the cable is jacketed) and for moisture in the granules in the cap. conductor (if cable does not have a sealant and is stranded) 9.15.1 Moisture under the jacket If the cable is jacketed, 6 inches (150mm) of the jacket shall be removed and the area under the jacket shall be visually examined for the presence of moisture. If water is present, or there is an indication that it was in contact with moisture, effective steps shall be taken to assure that the moisture is removed or that the length of cable containing moisture under the jacket is discarded.

ภาคผนวกที่ 2 (Insulation Resistant Test)

Insulation Resistant Test ตาม IEC 60502-1, 2 เป็นการ ทดสอบเพื่อวัดหาค่าความต้านทาน ฉนวนสายไฟฟ้าโดยใช้เครื่องมือวัด ค่าความต้านทานสูง หรือ Megger ก่อนการทดสอบจะต้องพิจารณาก่อน ว่าโครงสร้างสายไฟฟ้ามีชิลด์หรือไม่

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 9.15.2 Moisture in the conductor If the cable has an unsealed, stranded conductor, 6 inches (150 mm) of the conductor shall be exposed on each end. The strands กรณีที่ 1 สายไฟฟ้าแบบไม่มีชิลด์ shall be individually separated and visually examined. If the water is (เช่น THW, NYY) ให้น�ำสายไฟ present, the conductor shall be subjected to 9.15.4. แช่ในน�้ำและทิง้ ไว้อย่างน้อย 1 ชั่วโมง แล้วจึงวัดค่าความต้านทานระหว่าง 9.15.3 Water Expulsion Procedure ตัวน�ำกับน�ำ้ A suitable method of expelling water from the strands shall be กรณีที่ 2 สายไฟฟ้าแบบมีชิลด์ (เช่น used until the cable passed the Presence of Water test. As soon as CV-SWA, CV-AWA, CTC) ให้วัดฟ possible after the procedure, both ends of the cable shall be sealed ค่าความต้านทานโดยตรง โดยการวัด to prevent the ingress of water during shipment the storage. เทียบระหว่างตัวน�ำกับชิลด์ 9.15.4 Presence of Water Test To verify the presence of moisture in the conductor, the following steps shall be taken. a. Each length of cable to be tested shall be sealed at one end over the insulation shield using a rubber cap filled with anhydrous calcium sulphate granules. The rubber cap shall be filled with a valve. b. Dry nitrogen gas or dry air shall be applied at the other end until the pressure is 15 psi (100kPa) gauge. The valve on the rubber cap shall then be opened sufficiently to hear a flow of gas. c. After 15 minutes, a check of the change of color of the granules in the rubber cap shall be made. d. If the color has not completely changed to pink after 15 minutes, it is an indication that a tolerable amount of moisture is present in the strands. In the case of complete change in color of

ส�ำหรับแรงดันไฟฟ้า (Vdc) แนะน�ำให้ใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่าง 80 Volt ถึง 500 Volt เป็นเวลา 1 นาที โดยใช้เครื่องมือวัดค่าความต้านทาน สูง หรือ Megger ตามรูปที่ 1

รูปที่ 1 Megger Testing Euipment มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

31


Power Engineering & Power Electronics ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์ก�ำลัง นายกิตติกร มณีสว่าง กองวิจัย การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค

เทคโนโลยีและการพัฒนา Fuse Cutout เพื่อใช้งานในระบบจ�ำหน่ายแบบเหนือดิน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

บทน�ำ

Fuse cutout เป็ น อุ ป กรณ์ ป้ อ งกั น กระแสไฟฟ้ า เกิ น ในระบบ จ�ำหน่ายแบบเหนือดิน ซึง่ มีคณ ุ สมบัติ เด่นที่ ราคาไม่แพง ติดตั้งใช้งานง่าย มี โ ครงสร้ า งที่ ไ ม่ ซับ ซ้อน กล่าวคือ ประกอบไปด้วยลูกถ้วยฉนวนไฟฟ้า ชนิด Porcelain ขั้วต่อสายไฟฟ้า และ มีกลไกส�ำหรับการปลด-สับกระบอก ฟิวส์ ในการท�ำงานเพือ่ ป้องกันกระแส ไฟฟ้าเกินจะอาศัย Fuse link ที่บรรจุ อยู่ภายในกระบอกฟิวส์ท�ำหน้าที่ตัด กระแสไฟฟ้าเกินออก ซึ่งท�ำงานได้ เพียงครั้งเดียวเท่านั้น จึงท�ำให้ Fuse cutout มี ข้ อ จ�ำกั ดที่เมื่อท�ำงานตัด กระแสไฟฟ้าเกินออกแล้วจะต้องรอให้ เจ้าหน้าที่มาด�ำเนินการเปลี่ยน Fuse link ใหม่ เป็นผลให้เกิดไฟฟ้าดับเป็น เวลานาน ซึ่งแตกต่างจากอุปกรณ์ ป้ อ งกั น กระแสไฟฟ้ า เกิ น ประเภท Recloser ที่เมื่อตัดกระแสไฟฟ้าเกิน ออกแล้วจะสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้า คืนให้กบั ระบบไฟฟ้าได้อกี ครัง้ ในระยะ เวลาอันรวดเร็ว

32

น อ ก จ า ก ข ้ อ จ� ำ กั ด ในการใช้งาน Fuse cutout ดั ง ที่ ไ ด้ ก ล่ า วมาแล้ ว นั้ น ปั ญ หาการช� ำ รุ ด เสี ย หาย ของ Fuse cutout ที่บริเวณ โครงสร้างส่วนต่าง ๆ อาทิ การแตกหักหรือมีรอยร้าวที่ บริ เ วณลู ก ถ้ ว ยฉนวนไฟฟ้ า ชนิด Porcelain การลุกไหม้ หรือหักงอของกระบอกฟิวส์ รูปที่ 1 ตัวอย่าง Fuse Cutout และ Fuse link การอาร์กหรือหลอมละลาย ที่ บ ริ เ วณขั้ ว ต่ อ สายไฟฟ้ า ล้วนสร้างผลกระทบต่อความน่าเชือ่ ถือในการใช้งาน Fuse cutout แทบทัง้ สิน้

รูปที่ 2 ตัวอย่างลักษณะการช�ำรุดของ Fuse Cutout


ในปัจจุบนั มีผผู้ ลิตอุปกรณ์ไฟฟ้าบางรายพัฒนา Fuse cutout ขึน้ ใหม่เพือ่ ให้สามารถท�ำงานได้เช่นเดียวกับ Recloser โดยเพิม่ กลไกบางส่วน แต่ยงั คง รูปแบบและโครงสร้างดัง้ เดิมไว้ รวมทัง้ ได้พฒ ั นาวัสดุทใี่ ช้เป็นลูกถ้วยฉนวนไฟฟ้าใหม่ เพือ่ ใช้แทน Porcelain ซึง่ จะช่วยลดข้อจ�ำกัดในการใช้งานและปัญหาการช�ำรุดที่ เกิดขึน้ ดังจะกล่าวพอสังเขปในบทความต่อไปนี้

เมื่อ Recloser ปิดวงจรกลับเพื่อจ่าย กระแสไฟฟ้า อุปกรณ์ Fuse cutout จะต้องท�ำงานตัดกระแสลัดวงจรหรือ กระแสเกินก่อนที่ Recloser จะท�ำงาน ด้วย Slow curve ดังแสดงในรูปที่ 4

เทคโนโลยีของอุปกรณ์ Fuse Cutout

ด้วยเหตุผลที่ระบบไฟฟ้าในประเทศไทยเป็นแบบเหนือดิน จึงไม่อาจ หลีกเลี่ยงกระแสลัดวงจรที่เกิดจากการสัมผัสสายไฟฟ้าของสัตว์จ�ำพวกนก กระรอก งูหรือแม้กระทัง่ กิง่ ไม้ได้ อย่างไรก็ตามกระแสลัดวงจรในลักษณะดังกล่าว มักเป็นแบบชั่วคราว กล่าวคือ เกิดขึ้นแล้วหายไปอย่างรวดเร็ว แต่ด้วยรูปแบบ การท�ำงานของ Fuse cutout ที่เป็นแบบตัดกระแสลัดวงจรหรือกระแสเกินได้ เพียงครั้งเดียว จึงมักท�ำให้เกิดไฟฟ้าดับเป็นระยะเวลานานดังแสดงในรูปที่ 3

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 4 แสดงการจัดความสัมพันธ์ใน การท�ำงานร่วมกันระหว่าง Recloser กับ Fuse cutout แบบ Fuse saving

รูปที่ 3 ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้ากับการท�ำงานตัดกระแส ลัดวงจรหรือกระแสเกินของ Fuse Cutout

ส�ำหรับระบบไฟฟ้าที่มีอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินประเภท Recloser ติดตั้งอยู่ก่อนหน้า Fuse cutout สามารถใช้เทคนิคการจัดความสัมพันธ์ใน การท�ำงานร่วมกันแบบ Fuse saving เพื่อช่วยลดปัญหาไฟฟ้าดับเป็นเวลา นานและช่วยลดค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยน Fuse link ใหม่ได้ เนื่องจาก Recloser ถูกออกแบบให้สามารถท�ำงานตัดกระแสลัดวงจรหรือกระแสเกินทั้งแบบ Fast curve และแบบ Slow curve รวมกันได้ถงึ 4 ครัง้ การใช้เทคนิค Fuse saving คือ การก�ำหนดค่าให้ Recloser ท�ำงานตัดกระแสลัดวงจรหรือกระแส เกินที่เกิดขึ้นหลัง Fuse cutout ก่อนในครั้งแรกด้วย Fast curve แล้วปิด วงจรกลับเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้าคืนให้กับระบบไฟฟ้า หากกระแสลัดวงจรหรือ กระแสเกินที่เกิดขึ้นหลัง Fuse cutout เป็นแบบชั่วคราว การปิดกลับวงจรก็ จะส�ำเร็จโดยที่ Fuse cutout ไม่ต้องท�ำงาน เทคนิคนี้จึงช่วยลดปัญหาไฟฟ้า ดับเป็นเวลานานได้ แต่หากกระแสลัดวงจรหรือกระแสเกินนั้นเป็นแบบถาวร

การจั ด ความสั ม พั น ธ์ ด ้ ว ย เทคนิค Fuse saving นี้ มีข้อจ�ำกัด ที่ต้องอาศัยความสามารถในการปิด กลับวงจรได้เองของอุปกรณ์ปอ้ งกันตัว ที่อยู่ก่อนหน้า Fuse cutout อย่างไร ก็ตามข้อจ�ำกัดนี้จะหมดไปด้วย Fuse cutout รู ป แบบใหม่ ดั ง แสดงในรู ป ที่ 5 ซึ่งสามารถตัด-ต่อวงจรกลับคืน ใหม่ได้ถึง 3 ครั้ง โดยเมื่อ Fuse link ชุดแรกท�ำงานตัดกระแสลัดวงจรหรือ กระแสเกิ น กระบอกฟิ ว ส์ ชุ ด แรก จะหลุดออกจากหน้าสัมผัสด้านบน หลังจากนัน้ กลไกทีอ่ ยูด่ า้ นล่างจะหมุนเพือ่ เปลีย่ นหน้าสัมผัสเพือ่ ต่อเข้ากับ Fuse link ที่อยู่ในกระบอกฟิวส์ชุดที่สอง ล�ำดับขั้นการท�ำงานจะเป็นเช่นนี้จน กระทั่งกระบอกฟิวส์ ทั้ง 3 ชุดหลุด ออกจากหน้าสัมผัสด้านบนทั้งหมด การซ่อมบ�ำรุงเพื่อเปลี่ยน Fuse link ใหม่จึงจะเริ่มขึ้น เทคนิคนี้นอกจาก จะช่วยให้การจ่ายกระแสไฟฟ้ากลับ คืนให้กับผู้ใช้ไฟได้อย่างรวดเร็วแล้ว มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

33


ยังช่วยลดค่าใช้จ่ายในการเดินทางไปเปลี่ยน Fuse link ลงเหลือเพียง 1 ใน 3 เมื่อเปรียบเทียบกับ Fuse cutout รูปแบบเดิม แต่สำ� หรับระบบ ไฟฟ้าที่มีสถิติการเกิดกระแสลัดวงจรแบบถาวรสูงกว่าแบบชั่วคราวแล้ว การใช้งาน Fuse cutout รูปแบบใหม่นี้อาจไม่เหมาะสมเนื่องจาก Fuse link จะท�ำงานตัด-ต่อวงจรต่อเนือ่ งกันจนครบ 3 ครัง้ ท�ำให้เสียค่าใช้จา่ ย ในการเปลี่ยน Fuse link ใหม่เพิ่มขึ้น ดังนั้นในการติดตั้งใช้งาน จึงจ�ำเป็นต้องพิจารณาสถิติการเกิดกระแสลัดวงจรทั้งแบบชั่วคราวและ ถาวรร่วมด้วย เนื่องจาก Fuse cutout ตามที่แสดงในรูปที่ 5 เป็นชนิด 1 เฟส ดังนั้นการน�ำไปใช้งานในระบบไฟฟ้า 3 เฟสจึงต้องติดตั้งพร้อมกันทั้ง 3 ชุด ซึ่งอาจเป็นอุปสรรคทั้งในด้านความปลอดภัยและความสะดวกใน รูปที่ 5 Fuse Cutout ชนิดทีส่ ามารถ การปฏิบัติงาน เพราะด้วยโครงสร้างที่มีขนาดใหญ่กว่าแบบเดิมจึงท�ำให้ ตัด-ต่อวงจรได้ 3 ครัง้ ระยะห่างระหว่างเฟสลดลง การติดตั้งด้วยวิธีหรือมาตรฐานแบบเดิมจึง อาจไม่เหมาะสม แต่ด้วยการพัฒนา Fuse cutout ที่เป็นไปอย่างต่อเนื่อง ปัจจุบันจึงมี Fuse cutout ชนิด 1 เฟส รูปแบบใหม่ที่มีขนาดใกล้เคียงกับแบบดั้งเดิม แต่สามารถตัด-ต่อวงจรด้วยระบบสุญญากาศ (Vacuum) ได้ต่อเนื่อง ถึง 2 ครั้งและมีการท�ำงานได้ทั้งแบบ Slow curve และ Fast curve เช่นเดียวกับ Recloser ดังแสดงในรูปที่ 6 โดย Fuse cutout ชนิดนีส้ ามารถตัดกระแสลัดวงจรหรือกระแสเกินครัง้ แรกด้วย Fast curve ในเวลาทีร่ วดเร็วประมาณ 30 – 70 มิลลิวนิ าที หลังจากนัน้ จะปิดกลับวงจรเพือ่ จ่ายกระแสไฟฟ้าอีกครัง้ ภายในระยะเวลา 5 วินาที หากกระแสลัดวงจรหรือ กระแสเกินทีเ่ กิดขึน้ เป็นแบบชัว่ คราวและการปิดกลับวงจรส�ำเร็จ Fuse cutout จะคืนสภาพเพือ่ เริม่ ต้นท�ำงานแบบ Fast curve อีกครั้งภายในระยะเวลา 15 วินาที แต่ในกรณีที่เป็นกระแสลัดวงจรหรือกระแสเกินแบบถาวร Fuse cutout จะ ตัดวงจรอีกครั้งด้วย Slow curve และหลังจากนั้นกระบอกสุญญากาศจะหลุดออกจากหน้าสัมผัสด้านบนเช่นเดียวกับ กระบอกฟิวส์ของ Fuse cutout แบบดั้งเดิม

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 6 Fuse Cutout ชนิดทีส่ ามารถตัด-ต่อวงจรต่อเนือ่ งได้ 2 ครัง้ ด้วยระบบสุญญากาศ (Vacuum)

34


ลูกถ้วยฉนวนไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบที่ส�ำคัญอีกอย่างหนึ่งของ Fuse cutout แต่เนื่องจากส่วนใหญ่ทำ� มาจากวัสดุ Porcelain จึงมักพบปัญหาการ ช�ำรุดในลักษณะของการแตกหักหรือมีรอยร้าว ทัง้ ในขณะท�ำการขนส่งหรือใน ขณะติดตั้งใช้งาน ปัญหาดังกล่าวส่วนหนึ่งเกิดจาก Fuse cutout เป็นอุปกรณ์ ที่มักติดตั้งอยู่ภายนอกอาคาร จึงได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงความร้อน และอุณหภูมิในขณะใช้งานโดยตรง แต่เนื่องจาก Fuse cutout มีโครงสร้างที่ ประกอบไปด้วยวัสดุต่างชนิดกัน อาทิ Porcelain ส่วนที่เป็นโลหะ และวัสดุ ประสานจ�ำพวกซีเมนต์ ซึ่งมีสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่ไม่เท่ากัน เป็นผลให้ Porcelain เกิดการแตกร้าวในทีส่ ดุ ในปัจจุบนั ได้มกี ารน�ำวัสดุประเภท Polymer ชนิด Silicone rubber มาประยุกต์ใช้งานแทนวัสดุ Porcelain เนือ่ งจาก Silicone rubber มีคุณสมบัติที่ดีในเรื่องของน�้ำหนักที่เบากว่า Porcelain ประมาณ 30%-50% อีกทัง้ ยังมีคณ ุ สมบัตเิ ด่นทีส่ ามารถต้านทานต่อการยึดเกาะของน�ำ้ ฝน ที่บริเวณผิวหรือที่เรียกว่า “Hydrophobic” ได้ดีกว่า Porcelain จึงช่วยให้ ไม่เกิดความต่อเนือ่ งทางไฟฟ้า คุณสมบัตเิ ด่นนีช้ ว่ ยให้ Fuse cutout ชนิดนีเ้ หมาะ ทีจ่ ะน�ำไปใช้งานในพืน้ ทีม่ ลภาวะทีม่ สี งิ่ ปนเปือ้ นสูง ยกเว้นในบริเวณทีม่ ฝี นกรด หรือสารเคมี เนื่องจาก Silicone rubber มักไม่ทนต่อสภาพแวดล้อมดังกล่าว

ในอุตสาหกรรมก่อสร้างมีการ ใช้วสั ดุทเี่ รียกว่า “Polymer concrete” เพื่อซ่อมแซมพื้นผิวคอนกรีตมาเป็น เวลานาน เนือ่ งจากมีระยะเวลาแข็งตัว ที่ เ ร็ ว และมี ค วามแข็ ง แรงที่ สู ง มาก Polymer concrete เป็นวัสดุที่ผลิต โดยมีสัดส่วนผสมคล้ายกับคอนกรีต ทั่วไป แต่มีการทดแทนปูนซีเมนต์ และน�้ำด้วยวัสดุ Polymer จึงท�ำให้ คุณสมบัติของ Polymer concrete ขึ้นอยู่กับชนิดของ Polymer สัดส่วน การผสมและวิธีการบ่ม วัสดุที่เป็น ส่ ว นประกอบส� ำ คั ญ ของ Polymer concrete ประกอบไปด้วย Inorganic filler, Epoxy resin, Silica, Catalyst, Silane และ Pigment แต่เนื่องจาก น�้ำหรือความชื้นในวัสดุที่น�ำมาผสม มีผลต่อความแข็งแรงของ Polymer concrete โดยความชื้ น ยิ่ ง มากจะ ยิ่งท�ำให้ความแข็งแรงลดลง ดังนั้น ในขั้ น ตอนการผลิ ต จึ ง ต้ อ งมี วิ ธี ก าร ควบคุ ม ความชื้ น ที่ ดี การใช้ วั ส ดุ Polymer ที่ เ ป็ น ของเหลวข้ น เป็ น ตั ว ประสาน เมื่ อ แข็ ง ตั ว จะมี ค วาม เป็ น เนื้ อ เดี ย วกั น ท� ำ ให้ ส ามารถ ต้ า นทานต่ อ การซึ ม ผ่ า นของน�้ ำ หรืออากาศได้ดีและใช้ประโยชน์ได้ดี ในพื้ น ที่ ซึ่ ง มี อ ากาศหนาวเย็ น ต�่ ำ กว่ า 0 0C เนื่ อ งจากน�้ ำ ซึ ม ผ่ า น เข้ า ไปได้ น ้ อ ยมาก ท� ำ ให้ ส ามารถ ลดพื้ น ที่ ที่ น�้ ำ จะกลายเป็ น น�้ ำ แข็ ง ในเนื้อ Polymer concrete จึงช่วย ลดการแตกร้ า วและมี ค วามคงทน ต่ อ การใช้ ง านในสภาพอากาศ หนาวเย็นได้ นอกจากนั้น Polymer concrete ยังต้านทานต่อแรงกระแทก และมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี จึงมีผู้ผลิตบางรายน�ำไปประยุกต์ใช้ เป็นฉนวนลูกถ้วยไฟฟ้าของ Fuse cutout

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 7 Fuse Cutout ชนิด Polymer (Silicon rubber)

นอกจากนั้น Silicone rubber ยังเสื่อมสภาพเนื่องจากความเครียดทาง สนามไฟฟ้าอันเนือ่ งมาจาก Partial discharge และ Corona ได้ เนือ่ งจาก Partial discharge และ Corona จะท�ำให้ออกซิเจน (O2) แตกตัวเป็นออกซิเจน อะตอม (O) หรือทีเ่ รียกว่า “Ionization” แล้วรวมกับออกซิเจนโมเลกุลตัวอืน่ ๆ กลายเป็นโอโซน (O3) ซึ่งเมื่อโอโซนนี้ท�ำปฏิกิริยากับความชื้นในอากาศจะ ท�ำให้เกิดกรดดินประสิวหรือกรดไนตริก (Nitric acid, HNO3) ซึ่งมีฤทธิ์ใน การกัดกร่อนทีส่ งู มาก กรดไนตริกนีส้ ามารถสร้างความเสียหายให้กบั โครงสร้าง ต่าง ๆ ของ Silicone rubber ได้

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

35


ดั ง แสดงในรู ป ที่ 8 ซึ่ ง มี ลั ก ษณะ ความรุนแรงของมลภาวะในแต่ละพื้นที่ตามข้อแนะน�ำของมาตรฐาน IEC/TS ที่เหมือนกับลูกถ้วยฉนวนไฟฟ้าชนิด 60815 และควรมีลักษณะปีกเป็นแบบสั้น-ยาวสลับกัน (Alternated shed) เพื่อป้องกันไม่ให้น้�ำฝนที่บริเวณปลายปีกไหลต่อเนื่องกัน ซึ่งจะช่วยลดการ Porcelain มากจนแยกไม่ออก วาบไฟตามผิวได้ นอกจากนั้นผู้ใช้งานยังต้องพิจารณาเลือกพิกัดตัดกระแส ลัดวงจรของ Fuse cutout ให้สูงกว่ากระแสลัดวงจรที่เกิดขึ้นจริง ณ จุดติดตั้ง โดยพิจารณาค่า X/R ในระบบไฟฟ้าร่วมด้วย เพื่อป้องกันไม่ให้ Fuse cutout ช�ำรุดเสียหาย เป็นต้น รูปที่ 8 Fuse Cutout ชนิด Polymer concrete

ในประเทศสหรั ฐ อเมริ ก า มีการใช้ Fuse cutout ชนิด Polymer concrete มาเป็นเวลา 20 ปีนับตั้งแต่ ปี 1991 เป็นต้นมา โดยติดตั้งใช้งาน ไปแล้วมากกว่า 250,000 ตัว และ ยังไม่มีรายงานการช�ำรุดของ Fuse cutout ชนิดนีใ้ นลักษณะของการแตกร้าว

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ข้อสรุป เนื่องจาก Fuse cutout มีความ

ส�ำคัญต่อการป้องกันในระบบจ�ำหน่าย เหนื อ ดิ น เป็ น อย่ า งมาก จึ ง มี ค วาม พยายามที่จะพัฒนาเพื่อลดข้อจ�ำกัด ในการใช้งานและลดปัญหาการช�ำรุด ของส่วนประกอบต่าง ๆ อย่างต่อเนือ่ ง ความพยายามเหล่านี้ช่วยท�ำให้ Fuse cutout ในปัจจุบนั มีความสามารถเพิม่ ขึน้ รวมทัง้ ใช้วสั ดุทหี่ ลากหลายในการ ผลิ ต ทั้ ง นี้ เ พื่ อ ตอบสนองต่ อ ความ ต้องการใช้งาน ซึ่งผู้ใช้งานเองจ�ำเป็น ต้องพิจารณาทัง้ ข้อดี-ข้อเสียของ Fuse cutout แต่ละชนิด นอกจากนัน้ ยังควร พิจารณารายละเอียดทางด้านเทคนิค ในส่วนอื่น ๆ ร่วมด้วย อาทิ มิติขนาด และรู ป ร่ า งของลู ก ถ้ ว ยฉนวนไฟฟ้ า โดยควรเลือกให้สอดคล้องกับระดับ

36

(ก) แบบปกติ

(ข) แบบ Alternated shed

รูปที่ 9 ลักษณะรูปร่างของลูกถ้วยฉนวนไฟฟ้า

เอกสารอ้างอิง [1] Mark Berner “Transmission & Distribution”, PPL Electric Utilities, 2011 [2] ABB Inc. “Polymer concrete cutout”, 2003 [3] S&C Electric company “Reliable, Economical Alternative to Single-Phase Conventional Circuit Reclosers for Rural Line Applications”, 2010 [4] กองวิจัย ฝ่ายวิจัยและพัฒนาระบบไฟฟ้า “รายงานการช�ำรุดของ Fuse cutout”, 2550-2554 ประวัติผู้เขียน

นายกิตติกร มณีสว่าง • ส�ำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีจากมหาวิทยาลัย ขอนแก่ น และปริ ญ ญาโทจากมหาวิ ท ยาลั ย เกษตรศาสตร์ ปั จ จุ บั น ท� ำ งานในต� ำ แหน่ ง หั ว หน้ า แผนกวิ จั ย อุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า กองวิ จั ย ฝ่ายวิจยั และพัฒนาระบบไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมภิ าค ส�ำนักงานใหญ่


Power Engineering & Power Electronics ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์กำ� ลัง นายสมชาย ทรงศิริ รองผู้อ�ำนวยการ กองบ�ำรุงรักษาระบบไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค

Asset Management on Electrical System (การบริหารทรัพย์สินระบบไฟฟ้า) กุญแจสู่ความส�ำเร็จ (ตอนที่ 1)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ หากเราจะแปลค�ำว่า Asset Management เป็นภาษาไทยตรง ๆ คงจะเป็นค�ำว่า การบริหารสินทรัพย์ หรือ การบริหารทรัพย์สนิ ซึง่ คงท�ำให้ หลายคนสงสัย นอกจากนี้แล้วยังอาจ มีค�ำถามตามมาอีกว่า สินทรัพย์ หรือ ทรัพย์สนิ ทีเ่ ราต้องบริหารคืออะไร ? หรือ ท�ำไมเราต้องบริหาร ? หากมี การบริ ห ารจั ด การทรั พ ย์ สิ น ที่ ไ ม่ มี ประสิทธิภาพจะส่งผลกระทบโดยตรง ต่อการด�ำเนินงานขององค์กร ปั จ จั ย ที่ เ ป็ น แรงขั บ ดั น ให้ ต้องน�ำ Asset Management หรือ การบริ ห ารทรั พ ย์ สิ น ระบบไฟฟ้ า มาใช้งานอย่างเป็นรูปธรรม ได้แก่ ➢ ระบบไฟฟ้ามีความส�ำคัญต่อ ธุรกิจขององค์กร หากเกิดปัญหาขึน้ จะ ส่งผลกระทบโดยตรงต่อการด�ำเนิน งานและผลประกอบการ ➢ ระบบไฟฟ้ า จ� ำ เป็ น ต้ อ งมี ความต่อเนือ่ งในการใช้งานตลอดเวลา

➢ ค่าใช้จ่ายในการแก้ไขปัญหาเมื่อระบบไฟฟ้าขัดข้องมีมูลค่าสูง ➢ ความต้องการประสิทธิภาพที่สูงขึ้น จากปัจจัยต่าง ๆ ข้างต้นจึงมีความจ�ำเป็นทีต่ อ้ งมีระบบการบริหารจัดการ ที่ทำ� ให้เกิดความเหมาะสมหรือสมดุลกันระหว่าง ค่าใช้จ่าย (Cost) ในการ ได้มาของทรัพย์สิน, ประสิทธิภาพ (Performance) ที่ได้รับจากการใช้งาน ทรัพย์สิน และความเสี่ยง (Risk) ที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการใช้งานทรัพย์สิน UK PAS 55 มาตรฐานของสหราชอาณาจักร ที่กำ� หนดแนวทางใน การบริหารทรัพย์สิน (Asset Management) ได้ก�ำหนดตามนิยามของค�ำว่า Asset Management ไว้ดังนี้ “Systematic and coordinated activities and practices through which an organization optimally and sustainably manages its assets and assets systems, their associated performance, risks and expenditures over their life cycles for the purpose of achieving its organizational strategic plan” – BS PAS 55 ซึ่ ง พอสรุ ป ได้ ว ่ า “คื อ กิ จ กรรมและการปฏิ บั ติ ที่ เ ป็ น ระบบและมี การประสานงานทัว่ ทัง้ องค์กรอย่างเหมาะสมและยัง่ ยืน โดยจัดการทรัพย์สนิ และ ระบบทรัพย์สินที่เกี่ยวกับประสิทธิภาพ, ความเสี่ยง และค่าใช้จ่าย ตลอดอายุ การใช้งาน เพื่อท�ำให้บรรลุแผนกลยุทธ์ขององค์กร” โดยสามารถแสดง ความสัมพันธ์ระหว่าง Cost, Performance และ Risk ตามรูปที่ 1

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

37


รูปที่ 1 แนวคิด Asset Management

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

การพิจารณาค่าใช้จา่ ยตลอดอายุการใช้งานของทรัพย์สนิ (Life Cycle Cost) จะท�ำให้สามารถบริหารจัดการการ ใช้ประโยชน์ทรัพย์สนิ หรือ สินทรัพย์ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ มากกว่าการพิจารณาเฉพาะค่าใช้จา่ ยในการซือ้ ทรัพย์สนิ เพียงอย่างเดียว เช่น ในการซื้อทรัพย์สินที่มีราคาถูก แต่มีคุณภาพต�ำ่ ท�ำให้ต้องใช้ค่าใช้จ่ายในการบ�ำรุงรักษาจ�ำนวน มาก และอายุการใช้งานสัน้ กว่า ท�ำให้ตอ้ งมีการจัดซือ้ ทดแทน แต่หากมีการพิจารณาค่าใช้จา่ ยตลอดอายุทรัพย์สนิ อาจ จ�ำเป็นต้องซื้อทรัพย์สินราคาสูงขึ้น แต่ประหยัดค่าใช้จ่ายในการดูแลบ�ำรุงรักษาลงได้ ซึ่งเมื่อพิจารณาแล้วอาจมี ค่าใช้จ่ายโดยรวมต�่ำกว่า ทั้งนี้วงจรชีวิตของทรัพย์สินสามารถแสดงได้ตามรูปที่ 2

รูปที่ 2 วงจรชีวิตของทรัพย์สิน

จากรูปที่ 2 จะพบว่าวงจรชีวิตของทรัพย์สินเริ่มต้นที่การลงทุนในทรัพย์สนิ ใหม่ (Invest in New Assets), การใช้งานทรัพย์สิน (Operate Assets), การบ�ำรุงรักษาทรัพย์สิน (Maintain Assets), การซ่อมแซมทรัพย์สิน (Repair Assets), การเปลี่ยนทดแทนทรัพย์สิน (Replace Assets) และการจ�ำหน่ายทรัพย์สิน (Dispose of Assets) ซึ่งเมื่อพิจารณาจากกระบวนการต่าง ๆ ในองค์กรที่เกี่ยวข้องกับทรัพย์สินตามจะสามารถแสดงได้ตามรูปที่ 3

38


จากรูปที่ 3 จะพบว่ากระบวนการ วางแผน, วิศวกรรม และจัดหา เป็นกระบวนการที่ส่งผลกระทบต่อทรัพย์สิน และการบริหารทรัพย์สินในระยะยาว หากมีการด�ำเนินงานที่ขาดประสิทธิภาพแล้วจะส่งผลกระทบต่อทรัพย์สินใน ระยะยาว ในส่วนของกระบวนการติดตั้งและการใช้งานนั้น หากมีการติดตั้งไม่ตรงตามที่มาตรฐานก�ำหนด หรือ ใช้งานไม่ถูกต้องเหมาะสม จะส่งผลกระทบต่อสินทรัพย์ในระยะเวลาอันสั้น เช่น เกิดช�ำรุดเสียหายเร็วกว่าปกติ ในทางกลับกันหากมีการติดตัง้ และใช้งานอย่างถูกต้องจะท�ำให้การใช้ทรัพย์สนิ นัน้ คุม้ ค่าทันที นอกจากนีแ้ ล้วกระบวนการ บ�ำรุงรักษาและการวิเคราะห์ปัญหาการใช้งานเพื่อทบทวนและปรับปรุง ถือเป็นกระบวนการที่ส่งผลกระทบต่อการ บริหารทรัพย์สนิ ในระยะปานกลาง หากทรัพย์สนิ ได้รบั การบ�ำรุงรักษาอย่างเหมาะสม นอกจากจะท�ำให้เกิดการใช้งาน ทรัพย์สนิ อย่างคุม้ ค่าแล้ว ยังสามารถลดค่าใช้จา่ ยในการบ�ำรุงรักษาเกินความจ�ำเป็น หรือการซ่อมแซม หรือการเปลีย่ น อุปกรณ์ทดแทนได้อีกด้วย อาจกล่าวได้ว่า การบริหารทรัพย์สิน ไม่ใช่เฉพาะการบ�ำรุงรักษาเท่านั้น แต่หมายรวมถึง ทุกกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับทรัพย์สินในองค์กร

ร า ส า ้ ฟ ไฟ Planning

Mid-term

Analysis

Long-term

Engineering

Procurement

Maintenance

Operation

Erection

Short-term

รูปที่ 3 กระบวนการในวงจรชีวิตของทรัพย์สิน และการบริหารทรัพย์สิน

ในการด�ำเนินงานด้านการบริหารทรัพย์สิน (Asset Management) มีความจ�ำเป็นที่จะต้องท�ำความเข้าใจใน บทบาทหน้าที่ของทุกภาคส่วนในองค์กร เนื่องจากจ�ำเป็นต้องใช้ความร่วมมือและประสานงานกัน ทั้งด้านวางแผน, วิศวกรรม, การบริหารงาน, การเงิน, บัญชีทรัพย์สิน, การจัดซื้อ/จัดจ้าง, การปฏิบัติการและการบ�ำรุงรักษา โดยได้มี การแบ่งหน้าที่ความรับผิดชอบออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่ 1) Asset Owner หรือเจ้าของทรัพย์สิน 2) Asset Manager หรือผู้จัดการทรัพย์สิน และ 3) Service Provider หรือผู้ให้บริการ ดังแสดงไว้ในรูปที่ 4

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

39


ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 4 การแบ่งผู้รับผิดชอบในการบริหารทรัพย์สิน

จากรูปที่ 4 สามารถก�ำหนดหน้าที่ของผู้รับผิดชอบ 3 ด้าน ได้ดังนี้ ➢ Asset Owner : ท�ำหน้าที่ในการดูแลมูลค่าทางธุรกิจ, นโยบายและกลยุทธ์ขององค์กร, โครงสร้างการลงทุน, การควบคุมก�ำกับดูแล, ก�ำหนดเป้าหมายทางการเงิน และวัตถุประสงค์ขององค์กร ➢ Asset Manager : ท�ำหน้าที่ในด้านการวางแผนการลงทุน, วางแผนการปฏิบัติการ, วางแผนการบ�ำรุงรักษา, ประเมินโครงการ, พิจารณาค่าใช้จ่ายตลอดอายุใช้งาน, บริหารความเสี่ยง, ก�ำหนดงบประมาณ และวางแผนทรัพย์สิน ➢ Service Provider : ท�ำหน้าที่ในด้านการจัดซื้อ/จัดจ้าง, การก่อสร้าง, การปฏิบัติการ, การตรวจสอบ, การเฝ้าติดตามสภาพ, การบ�ำรุงรักษา, การแก้ไขซ่อมแซม, และท�ำรายงาน

โดยในการด�ำเนินงานตามกรอบความรับผิดชอบข้างต้น จ�ำเป็นที่จะต้องมีการท�ำความเข้าใจทั้งองค์กร ตั้งแต่ ผู ้ บ ริ ห ารสู ง สุ ด ที่ ดู แ ลนโยบาย จนถึ ง ผู ้ ป ฏิ บั ติ เพื่ อ ให้ เ ห็ น ถึ ง ความส� ำ คั ญ ของการบริ ห ารทรั พ ย์ สิ น ระบบไฟฟ้ า ซึ่งรวมทั้งกระบวนการวางแผน, การออกแบบ, การจัดท�ำงบประมาณ, การจัดหาอุปกรณ์, การก่อสร้างหรือติดตั้ง, การใช้งาน, การควบคุม, การบ�ำรุงรักษาตลอดจนการจัดเก็บอะไหล่หรืออุปกรณ์สำ� รอง ซึง่ จะได้นำ� มากล่าวถึงในโอกาสต่อไป เอกสารอ้างอิง มาตรฐาน BS PAS 55:2008 Asset Management ประวัติผู้เขียน

40

นายสมชาย ทรงศิริ • ส�ำเร็จการศึกษา วิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิศวกรรม ไฟฟ้ า ก� ำ ลั ง จากมหาวิ ท ยาลั ย เทคโนโลยี พ ระจอมเกล้ า ธนบุรี • ส� ำ เ ร็ จ ก า ร ศึ ก ษ า วิ ศ ว ก ร ร ม ศ า ส ต ร ม ห า บั ณ ฑิ ต สาขาวิศวกรรมไฟฟ้าก� ำลัง จากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยี พระจอมเกล้าพระนครเหนือ • ท�ำงานที่การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ในต�ำแหน่งรองผู้อ�ำนวยการ กองบ�ำรุงรักษาระบบไฟฟ้า


Power Engineering & Power Electronics ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์กำ� ลัง ผศ.ธนะพงษ์ ธนะศักดิ์ศิริ ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อีเมล : tthana@ee.eng.cmu.ac.th

การปรับปรุงสมรรถนะฟ้าผ่าในระบบจ�ำหน่ายไฟฟ้า ตามมาตรฐาน IEEE Std. 1410-2010

1. บทน�ำ

ฟ้าผ่าสามารถท�ำให้เกิดไฟดับ ในช่วงระยะเวลาสั้น ๆ หรือยาวนาน ได้ขนึ้ กับขนาดกระแสฟ้าผ่า ความคงทน ของอุ ป กรณ์ แ ละความสามารถของ อุปกรณ์ตดั ต่อในระบบ ความเสียหาย ที่ ส ามารถเกิ ด ขึ้ น ได้ ใ นแต่ ล ะครั้ ง เมื่อเกิดฟ้าผ่าลงสายระบบจ�ำหน่าย (ฟ้าผ่าโดยตรง) หรือบริเวณใกล้เคียง รอบ ๆ ระบบจ� ำ หน่ า ย (ฟ้ า ผ่ า โดยอ้ อ ม) อาจจะท� ำ ให้ เ กิ ด ความ เสี ย หายขึ้ น ที่ อุ ป กรณ์ ใ นระบบและ สามารถส่งผลท�ำให้เกิดความเสียหาย ต่อชีวติ และทรัพย์สนิ ได้ เพราะฉะนัน้ การป้ อ งกั น ฟ้ า ผ่ า และรวมไปถึ ง การปรั บ ปรุ ง สมรรถนะฟ้ า ผ่ า จึ ง มีความส�ำคัญโดยที่การป้องกันและ ปรั บ ปรุ ง สมรรถนะฟ้ า ผ่ า ในระบบ จ�ำหน่ายไฟฟ้ามักประกอบด้วยวิธกี าร หลั ก ๆ ดั ง นี้ การติ ด ตั้ ง สายดิ น เหนือหัว (overhead ground wire) การปรั บ ปรุ ง ค่ า ความต้ า นทานดิ น (grounding resistance) การเพิ่ม ค่าความเป็นฉนวน (line insulation level, CFO) และรวมไปถึงการติดตั้ง กับดักเสิร์จ (surge arrester) มาตรฐาน IEEE std. 14102010 เสนอแนวทางในการปรับปรุง สมรรถนะฟ้าผ่าส�ำหรับระบบจ�ำหน่าย ไฟฟ้าแรงดันไม่เกิน 69 kV โดยมุง่ เน้น การเสนอวิ ธี ก ารลดการเกิ ด วาบไฟ ตามผิว (flashovers) ที่เป็นผลมา

จากฟ้าผ่าทั้งฟ้าผ่าโดยตรง หมายถึง ฟ้าผ่าลงสายเฟสหรือสายดินเหนือหัว แล้วก่อให้เกิดวาบไฟตามผิวจากมุมก�ำบังล้มเหลว (shielding failure flashover) และวาบไฟตามผิวย้อนกลับ (back-flashover หรือ reverse flashover) ตามล�ำดับ และฟ้าผ่าโดยอ้อม หมายถึง ฟ้าผ่าลงพืน้ ดินหรือสิง่ ปลูกสร้างรอบ ๆ สายจ�ำหน่ายแล้วเกิดการเหนี่ยวน�ำแรงดันไฟฟ้าไปปรากฏบนสายจ�ำหน่าย ท�ำให้เกิดวาบไฟตามผิวทีล่ กู ถ้วยได้เรียกว่า วาบไฟตามผิวเหนีย่ วน�ำ (induced voltage flashover) มาตรฐาน IEEE std. 1410-2010 ได้ถูกปรับปรุง แก้ไขมาได้สักระยะ หนึ่งแล้ว เริ่มต้นจากปี ค.ศ. 1997 แก้ไขครั้งแรกในปี ค.ศ. 2004 ซึ่งไม่ได้ ท�ำการแก้ไขเนือ้ หาใด ๆ จากครัง้ แรกและได้ทำ� การแก้ไขล่าสุดในปี ค.ศ. 2010 ทีเ่ น้นปรับปรุงแรงดันเกินเหนีย่ วน�ำเสียเป็นส่วนใหญ่ บทความนีจ้ ะกล่าวเฉพาะ เนื้อหาที่ส�ำคัญที่ได้ท�ำการเพิ่มเติมขึ้นจากฉบับก่อน โดยมาตรฐานฉบับนี้มี การปรับปรุงและเพิ่มเติมเนื้อหาดังรายละเอียดประกอบด้วย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 2. พารามิเตอร์ฟ้าผ่า

ในส่วนของจ�ำนวนครั้งของการเกิดฟ้าผ่าลงพื้นดิน (ground flash density, GFD หรือแทนด้วย Ngในหน่วยจ�ำนวนครั้ง/ตร.กม./ปี) โดยใน มาตรฐานได้เสนอวิธีการหาจ�ำนวนครั้งของการเกิดฟ้าผ่าลงพื้นดิน ดังนี้ 1) การใช้วิธีการทางสถิติ (statistical) 2) การใช้ข้อมูลจาก lightning location network เพื่อความถูกต้องแม่นย�ำในการค�ำนวณ มาตรฐาน ฉบับนี้ได้แนะน�ำให้ใช้ 1) และ 2) ประกอบกัน 3) การใช้ข้อมูลจ�ำนวน ครั้งของการเกิดฟ้าร้อง (thunder data) ซึ่งข้อมูลที่น�ำมาใช้นี้เกิดความ ผิ ด พลาดสู ง มาก มาตรฐานฉบั บ นี้ จึ ง ไม่ แ นะน� ำ ให้ ใ ช้ อี ก ต่ อ ไป และที่ เพิ่มเติมเข้ามาในมาตรฐานฉบับนี้ก็คือ 4) การใช้ข้อมูลจาก lightning optical transient density (N t ในหน่ ว ยจ� ำ นวนครั้ ง /ตร.กม./ปี ) ซึ่ ง เหมาะส� ำ หรั บ พื้ น ที่ ห รื อ บริ เ วณที่ ไ ม่ มี อุ ป กรณ์ ร ะบุ ต� ำ แหน่ ง เกิ ด ฟ้ า ผ่ า (ground-based lightning location system) หรือไม่มเี ครือ่ งนับฟ้าผ่า (lightning flash counters) สามารถน�ำมาใช้ค�ำนวณจ�ำนวนครั้งของการเกิดฟ้าผ่า ลงพื้นดินได้ด้วยการลดทอนค่าที่อ่านได้ลงสามเท่า (Ng=Nt/3)

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

41


ส�ำหรับประเทศไทยจ�ำนวนครัง้ ของการเกิดฟ้าผ่าจาก lightning optical transient density แสดงในรูปที่ 1 จากรูปจะเห็นว่า ค่าทีไ่ ด้จะมีความแตกต่างกัน ในแต่ละพื้นที่จากตัวเลขประมาณ 0.6 ไปจนถึง 15 ครั้ง/ตร.กม./ปี

3. แรงดันเกินจากฟ้าผ่าโดยตรง

ปกติ แ ล้ ว จากเสิ ร ์ จ อิ ม พี แ ดนซ์ ข องสายตั ว น� ำ จะขึ้ น อยู ่ กั บ ความสู ง จากพื้นดินและรัศมีของสายตัวน�ำ ในมาตรฐานฉบับนี้ได้เพิ่มเติมผลของ ค่าความน�ำไฟฟ้าของพืน้ ดินบริเวณใต้แนวทีส่ ายจ�ำหน่ายพาดผ่าน (conductivity of the uniform, lossy ground) ทีจ่ ะส่งผลต่อความสูงของสายตัวน�ำจากพืน้ ดิน ทีเ่ รียกว่า ความสูงประสิทธิผล (effective height) ให้มคี า่ เพิม่ มากขึน้ ส่งผลให้ เสิร์จอิมพีแดนซ์ของสายตัวน�ำเพิ่มมากขึ้นตาม นอกจากผลจากพื้นดินแล้ว ผลของโคโรน่า (corona) จะท�ำให้รัศมี ของสายตัวน�ำที่เรียกว่า รัศมีประสิทธิผล (effective radius) เพิ่มมากขึ้น รูปที่ 1 จ�ำนวนครั้งของการเกิดฟ้าผ่า (เสิร์จอิมพีแดนซ์จะมีค่าลดลง) รัศมีที่เพิ่มมากขึ้นนี้จะสามารถท� ำให้เกิด จาก lightning optical transient วาบไฟตามผิว ณ ต�ำแหน่งระหว่างเสาไฟฟ้า (mid-span flashovers) density แทนที่จะเกิดขึ้นที่ลูกถ้วย ณ ต�ำแหน่งเสาไฟฟ้าซึ่งจะสามารถท�ำให้สาย ตั ว น�ำชนิ ด หุ ้ ม ฉนวนบางส่ว น (partial insulated cable-PIC) และเต็มส่วน (space aerial cable-SAC) สามารถหลอมละลายได้เมื่อเกิดวาบไฟตามผิวจากฟ้าผ่า

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

4. แรงดันเกินเหนี่ยวน�ำจากฟ้าผ่าโดยอ้อม

สมการอย่างง่ายที่ใช้ค�ำนวณแรงดันเกินที่เกิดจากฟ้าผ่าโดยอ้อมของ Rusck จะท�ำให้เกิดความผิดพลาดได้ เมื่อฟ้าผ่าลงสิ่งปลูกสร้างที่มีความสูงมาก ๆ (tall structures) มาตรฐานฉบับนี้จึงไม่แนะน�ำให้ใช้สมการของ Rusck ในกรณีดังกล่าวข้างต้น ทั้งนี้กรณีที่สิ่งปลูกสร้างที่ไม่สูงมากอาจจะต้องมีการปรับค่าความสูงในสมการของ Rusck เพื่อให้ค่าที่ได้มีความถูกต้อง การค�ำนวณแรงดันเหนีย่ วน�ำจะต้องอาศัยแบบจ�ำลองทีถ่ กู ต้องเพียงพอของระบบ ซึง่ ประกอบด้วย 1) แบบจ�ำลอง กระแสฟ้าผ่า (return stroke current-RSC) ที่ต้องมีการปรับเปลี่ยนพารามิเตอร์ของสายส่ง (modified transmission line exponential decay-MTLE) 2) แบบจ�ำลอง LEMP (lightning electromagnetic pulse) ทีจ่ ะเปลีย่ นกระแสฟ้าผ่า ให้ออกมาในรูปของแม่เหล็กไฟฟ้า และ 3) การคลัปปลิงแม่เหล็กไฟฟ้า (electromagnetic coupling-EMC) ซึ่งจะ ท�ำให้ได้แรงดันที่ต้องการออกมาจากกระแสฟ้าผ่าเริ่ม ต้นจนกระทั่งได้แรงดันที่ต้องการออกมานั้นสามารถใช้ โปรแกรม LIOV (lightning induced overvoltage) ได้ และข้อมูลทีไ่ ด้สามารถน�ำไปเชือ่ มต่อกับโปรแกรม EMTP (electromagnetic transient program) เพื่อค�ำนวณ แรงดันเกินเหนี่ยวน�ำในระบบที่ต้องการศึกษาได้ต่อไป ด้วยวิธีการทางสถิติ Monte Carlo แสดงจ�ำนวน ครัง้ ของการเปิดวาบไฟตามผิวเหนีย่ วน�ำ (จ�ำนวนครัง้ /100 กม./ปี) ในรูปที่ 2 ทีค่ า่ ความน�ำไฟฟ้าของพืน้ ดินอนันต์ (ideal ground หรือเทียบเท่ากับค่าความต้านทานดิน รูปที่ 2 ความสัมพันธ์ระหว่างจ�ำนวนครั้งของการเกิดวาบไฟ จ�ำเพาะเท่ากับศูนย์) ค่าความน�ำไฟฟ้าของพืน้ ดินเท่ากับ ตามผิวเหนีย่ วน�ำกับค่าความเป็นฉนวน, Ng=1 ครัง้ /ตร.กม./ปี 10 mS/m (เทียบเท่ากับค่าความต้านทานดินจ�ำเพาะ 100 Ω.m)

42


และค่าความน�ำไฟฟ้าของพืน้ ดินเท่ากับ 1 mS/m (เทียบเท่ากับค่าความต้านทานดินจ�ำเพาะ 1000 Ω.m) ส�ำหรับระบบจ�ำหน่ายไฟฟ้าค่าความเป็นฉนวน 300 kV เพียงพอส�ำหรับป้องกันการเกิดวาบไฟตามผิวเหนีย่ วน�ำ ส�ำหรับบริเวณทีค่ า่ ความน�ำไฟฟ้ามีคา่ สูง (ความต้านทานดินต�ำ่ ) และ 420 kV เพียงพอส�ำหรับป้องกันการเกิดวาบไฟ ตามผิวเหนี่ยวน�ำส�ำหรับบริเวณที่ค่าความน�ำไฟฟ้ามีค่าต�่ำ (ความต้านทานดินสูง) การค�ำนวณค่าความเป็นฉนวน (CFO) ส�ำหรับฉนวนที่ติดตั้งบนเสาไฟฟ้าสามารถค�ำนวณได้จากสมการที่ (1) CFOรวม=CFOฉนวน+CFOล�ำดับสอง+CFOล�ำดับสาม+…+CFOล�ำดับ n (1) โดยที่ CFOล�ำดับสอง=0.45xCFOฉนวน และ CFOล�ำดับสาม=0.20xCFOฉนวน สมการที่ (1) สามารถให้ค่าความผิดพลาดสูงสุดประมาณ ±20%

5. สายดินเหนือหัวและมุมป้องกัน

มุมก�ำบัง (shielding angle) ไม่ควรเกิน 45o ส�ำหรับเสาไฟฟ้าที่สูงไม่ เกิน 15 เมตร และระยะห่างระหว่างสายตัวน�ำไม่เกิน 2 เมตร หรือถ้าเป็นไป ได้สำ� หรับระบบทีก่ อ่ สร้างใหม่มมุ ป้องกันทีแ่ นะน�ำให้ใช้มคี า่ เท่ากับ 30o แสดง ภาพมุมก�ำบังในรูปที่ 3 สายดินเหนือหัวที่ติดตั้งจะให้ผลต่อสมรรถนะฟ้าผ่าที่ดีขึ้นหรือไม่ขึ้น กับค่าความต้านทานดินและค่าความเป็นฉนวนประกอบกัน ยกตัวอย่างเช่น สมรรถนะฟ้าผ่าของระบบจะให้ผลที่ดี เมื่อค่าความต้านทานดินน้อยกว่า 10 Ω และค่าความเป็นฉนวนน้อยกว่า 200 kV และเมื่อค่าความต้านทาน ดินเพิม่ สูงขึน้ แต่ตอ้ งการให้สมรรถนะฟ้าผ่าของระบบ คงเดิมก็จะต้องเพิ่มค่าความเป็นฉนวนให้เพิ่มสูงขึ้น ประมาณ 300-350 kV แสดงความสัมพันธ์จำ� นวน ครั้งของการเกิดวาบไฟตามผิวจากฟ้าผ่าโดยตรงที่ค่า ความต้านทานดินต่าง ๆ และค่าความเป็นฉนวนขนาด 175 kV และ 350 kV ในรูปที่ 4

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 3 แสดงมุมก�ำบัง

รูปที่ 4 ความสัมพันธ์จ�ำนวนครั้งของการเกิดวาบไฟตามผิวจาก ฟ้าผ่าโดยตรง, Ng=1 ครั้ง/ตร.กม./ปี

6. การป้องกันด้วยกับดักเสิร์จ

มาตรฐานฉบับนีเ้ พิม่ เติมความสามารถในการ รองรับพลังงานของกับดักเสิร์จ (energy absorption capability) จากการทดสอบการดิสชาร์จเสิร์จจากการสวิตช์ชิ่งแสดงในตารางที่ 1 อัตราการล้มเหลวเมื่อเกิดฟ้าผ่า โดยตรงของกับดักเสิร์จที่แสดงในตารางส�ำหรับระบบที่ติดตั้งกับดักเสิร์จที่เสาไฟฟ้าทุกต้นทั้งสามเฟสและไม่ติดตั้ง สายดินเหนือหัว ทั้งนี้ระยะติดตั้งกับดักเสิร์จที่เว้นช่วงห่างตั้งแต่สองช่วงเสาไฟฟ้าขึ้นไปจะท�ำให้อัตราการล้มเหลวของ กับดักเสิร์จลดลงจากที่แสดง กับดักเสิร์จชนิด heavy duty จะท�ำให้อัตราการล้มเหลวดีกว่ากับดักเสิร์จชนิด normal duty ประมาณ 5-15% โดยส่วนมากแล้วกับดักเสิร์จมีแนวโน้มที่จะล้มเหลว ณ ต�ำแหน่งที่เกิดฟ้าผ่ามากที่สุดและมักจะล้มเหลว ที่เฟสที่เกิดฟ้าผ่าโดยตรง นอกจากที่กับดักเสิร์จล้มเหลวมีสาเหตุมาจากพลังงานเกินพิกัดเมื่อเกิดฟ้าผ่าแล้ว กับดักเสิร์จอาจจะล้มเหลวได้เมื่อต้องรองรับแรงดันเกิน (temporary overvoltage) มากกว่าระดับที่จะรองรับได้ จากความชื้น (moisture ingress) หรือจากองค์ประกอบทางกล (mechanical component failures)

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

43


ตารางที่ 1 การจ�ำแนกชั้นของกับดักเสิร์จ (arrester class) เส้นผ่าศูนย์กลาง พิกัดพลังงาน อัตราการล้มเหลว (มิลลิเมตร) (kV/kJ MCOV)* Light duty 25 3.0 33-100% Normal duty 32 4.8 17-50% Heavy duty 40 6.7 12-33% *พลังงานพิกัดเท่ากันมีค่า 170-200 J/cm3 ประเภทกับดักเสิร์จ

กรณีตดิ ตัง้ กับดักเสิรจ์ ในระบบด้วยแบบจ�ำลองกับดักเสิรจ์ ชนิดองค์ประกอบ ไม่เป็นเชิงเส้น (V-I nonlinear characteristics) ทดสอบด้วยรูปคลื่น อิมพัลส์ 1.2/50 us แสดงความสัมพันธ์ระหว่างจ�ำนวนครั้งของการเกิดวาบไฟ ตามผิวเหนีย่ วน�ำกับค่าความเป็นฉนวนในระบบทีไ่ ม่ตดิ ตัง้ และติดตัง้ กับดักเสิรจ์ ที่ทุก ๆ ระยะห่าง 200 เมตร และ 500 เมตร ตามล�ำดับ ในรูปที่ 5 พบว่า ระยะห่างส�ำหรับการติดตั้งกับดักเสิร์จควรน้อยกว่า 300 เมตร ส� ำ ห รั บ ร ะ บ บ ที่ มี ค ่ า ความเป็ น ฉนวนต�่ ำ การติดตัง้ กับดักเสิรจ์ จะส่ง ผลให้ ส มรรถนะฟ้ า ผ่ า มี ค่าต�่ำกว่าระบบที่ไม่ติดตั้ง กับดักเสิร์จเนื่องจากการ สะท้อนของคลื่นจากเสิร์จ ฟ้าผ่า ณ ต�ำแหน่งที่ติดตั้ง กับดักเสิร์จรวมไปถึงระยะ ห่างจากต�ำแหน่งฟ้าผ่าและ ระยะห่ า งของการติ ด ตั้ ง กับดักเสิร์จประกอบกัน นอกจากฟ้าผ่าที่จะ ก่ อ ให้ เ กิ ด ความเสี ย หาย กับระบบจ�ำหน่ายเหนือดิน รูปที่ 5 ความสัมพันธ์ระหว่างจ�ำนวนครั้งของ การเกิดวาบไฟตามผิวเหนีย่ วน�ำกับค่าความเป็นฉนวน แล้ว เคเบิลใต้ดนิ ก็มโี อกาส ในระบบที่ไม่ติดตั้งและติดตั้งกับดักเสิร์จ, ที่จะเกิดความเสียหายจาก ค่า Ng=1 ครั้ง/ตร.กม./ปี ฟ้าผ่าโดยตรงและโดยอ้อม ได้เช่นกัน ได้มกี ารทดสอบ (ด้วยการใช้ triggered lightning) ส�ำหรับสายเคเบิล 3 ชุด พิกัดแรงดัน 15 kV เคเบิลชุดที่ 1 เป็นสายเคเบิลมีฉนวนหุ้ม (insulating jacket) และเดินใน ท่อ PVC เคเบิลชุดที่ 2 เป็นสายเคเบิลมีฉนวนหุ้ม ฝังดินโดยตรง และเคเบิล ชุดที่ 3 เป็นสายเคเบิลไม่มฉี นวน ฝังดินโดยตรง โดยเคเบิลทัง้ สามชุดวางห่างกัน ระยะ 5 เมตร ที่ความลึก 1 เมตร ท�ำการปล่อยกระแสฟ้าผ่าลงพื้นดินทั้งหมด

30 ครัง้ บริเวณเหนือต�ำแหน่งทีฝ่ งั ดิน พบว่า 1) กระแสประมาณ 15-25% ของกระแสฟ้าผ่าไหลในสายนิวทรอล ของเคเบิล ณ จุดที่ห่างจากต�ำแหน่ง ฟ้าผ่าระยะทาง 70 เมตร 2) แรงดัน สู ง สุ ด ที่ วั ด ได้ ร ะหว่ า งจุ ด กึ่ ง กลาง สายตัวน�ำและจุดกึง่ กลางสายนิวทรอล มีค่าประมาณ 17 kV ซึ่งมีค่าต�ำ่ กว่า ค่าระดับความเป็นฉนวนต่ออิมพัลส์ ฟ้าผ่า (BIL) ของเคเบิล 3) แรงดัน ทีว่ ดั ทางด้านทุตยิ ภูมขิ องหม้อแปลงไฟฟ้า มีค่าสูงประมาณ 4 kV ซึ่งมีค่าสูงที่ จะก่อให้เกิดอันตรายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

44

เอกสารอ้างอิง [1] IEEE Std. 1410-1997, IEEE Guide for Improving the Lightning Performance of Electric Power Overhead Distribution Lines, 1997. [2] IEEE Std. 1410-2004, IEEE Guide for Improving the Lightning Performance of Electric Power Overhead Distribution Lines, 2004. [3] IEEE Std. 1410-2010, IEEE Guide for Improving the Lightning Performance of Electric Power Overhead Distribution Lines, 2011. [4] IEEE Std. 1243-1997, IEEE Guide for Improving the Lightning Performance of Transmission Lines, 1997. [5] IEEE Std. C62.22-2009, IEEE Guide for Application of Metal-Oxide Surge Arresters foe Alternating-Current Systems, 2009. [6] Alberto Borghetti, Carlo Alberto Nucci, Mario Paolone, “An Improved Procedure for the Assessment of Overhead Line Indirect Lightning Performance and Its Comparison with the IEEE Std. 1410 Method” IEEE Transactions on Power Delivery., Vol. 22, No.1, January, 2007, pp. 684-692.


Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์ ผศ.ถาวร อมตกิตติ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม

ระบบควบคุมแบบกระจาย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ บทคัดย่อ

ก า ร วั ด คุ ม ป ร ะ ก อ บ ด ้ ว ย อุปกรณ์ต่าง ๆ ที่ใช้ในระบบควบคุม แบบกระจาย ซึ่งหากไม่มีความเข้าใจ ที่ ดี ใ นระบบควบคุ ม แบบกระจายก็ อาจจะท�ำให้การท�ำงานหยุดชะงักได้ การวัดคุมแยกย่อยเป็นเครื่องมือวัด ทีด่ แู ลการส่ง/รับสัญญาณและลูปควบคุม รวมทั้งอุปกรณ์วัดคุมรองที่อยู่ในห้อง ควบคุ ม ดั ง นั้ น จึ ง จ� ำ เป็ น ต้ อ งมี ความเข้าใจในสมรรถนะของระบบควบคุม แบบกระจายเป็นอย่างดี อุ ป กรณ์ ใ นห้ อ งควบคุ ม อาจ จะประกอบด้ ว ยอุ ป กรณ์ แ จ้ ง เตื อ น, ก า ร ส วิ ต ช ์ , ก า ร ส ่ ง สั ญ ญ า ณ , การบันทึก, การเฝ้าตรวจ และการควบคุม ซึ่งอุปกรณ์บันทึก, เฝ้าตรวจ และแจ้ง เตือนจะใช้ในการรองรับการท�ำงาน ของการควบคุมเท่านั้น การควบคุม กระบวนการในงานขนาดใหญ่ นิ ย มใช้ ร ะบบควบคุ ม แบบกระจาย (Distributed control system - DCS)

ระบบควบคุมแบบกระจายเป็นระบบหนึ่งในการควบคุม ซึ่งฟังก์ชัน ควบคุ ม จะกระจายครอบคลุ ม พื้ น ที่ ก ว้ า งกว่ า การควบคุ ม แบบศู น ย์ ก ลาง ซึง่ การท�ำงานของระบบควบคุมแบบกระจายจะต้องใช้อปุ กรณ์ควบคุมจ�ำนวนมาก ในการวัดคุม ความสั บ สนในค� ำ ศั พ ท์ แ ละฟั ง ก์ ชั น ของระบบควบคุ ม แบบกระจาย ท�ำให้มีการน�ำค�ำศัพท์ของระบบควบคุมแบบกระจายมาใช้กับอุปกรณ์ชิ้นเดียว ทีท่ ำ� การควบคุม ซึง่ แท้จริงแล้วระบบควบคุมแบบกระจายเป็นการรวมอุปกรณ์ สื่อสาร, ควบคุม และวัดที่ใช้ในการควบคุมกระบวนการเข้าด้วยกัน

พื้นฐานระบบควบคุมแบบกระจาย

ระบบควบคุมแบบกระจายเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ทเี่ ป็นกระบวนการ ทางคอมพิวเตอร์เวลาจริง ซึง่ มีตวั ควบคุมหลักค�ำนวณซ�ำ้ หลายครัง้ ในหนึง่ วินาที โดยมีข้อมูลใหม่ที่รวบรวมและเฝ้าตรวจอย่างต่อเนื่องผ่านระบบย่อยที่เป็น เครือข่ายดังตัวอย่างในรูปที่ 1

รูปที่ 1 ตัวอย่างการควบคุมแบบกระจาย มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

45


ระบบควบคุมแบบกระจายเหมือนตัวควบคุมแบบ PLC ทีต่ อ่ กับอุปกรณ์ ควบคุมหลัก โดยรับสัญญาณจากเซนเซอร์, ตัวควบคุมอื่น หรือท�ำงานด้วยมือ หลังจากนั้นจึงเปลี่ยนสัญญาณดังกล่าวเป็นดิจิทัล และไมโครโปรเซสเซอร์จะ ค�ำนวณตามโปรแกรมและท�ำค�ำสัง่ ให้ลปู ควบคุม, ตัวบันทึก และอุปกรณ์ตา่ ง ๆ ท�ำงาน ระบบควบคุมแบบกระจายใช้ข้อมูลเข้า/ออก (I/O) ตั้งแต่ไม่กี่จุดถึง หลายพันจุด โดยมีการสแกนให้ทันกาลอย่างต่อเนื่อง ระบบควบคุมแบบ กระจายสามารถสแกนอุปกรณ์หลักหรือเซนเซอร์ทั้งหมดและค�ำนวณตัวแปร ของลูป แล้วส่งผลลัพธ์ไปยังอุปกรณ์ควบคุมสุดท้าย เช่น วาล์ว ระบบควบคุมแบบกระจายมีการใช้งานหลักสองประการ คือ 1. ระบบควบคุมแบบกระจายมีโมดูลตัวควบคุมแยกกันจ�ำนวนมากซึ่ง ได้อย่างอิสระหรือร่วมกัน 2. ระบบควบคุมแบบกระจายสื่อสารกับโมดูลควบคุมโดยวิธีทางด่วน ข้อมูลได้อย่างรวดเร็ว การจัดรูปแบบรวมของระบบควบคุมแบบกระจายนิยมใช้รูปแบบตาม รูปที่ 2 บางระบบอาจจะมีเครื่องมือวัดกระบวนการเป็นโมดูล I/O และโมดูล ตัวควบคุมของตัวเองเป็นชิ้นเดียวกัน

6. โมดูลสือ่ สาร (Communication module) ที่ให้การต่อเชื่อมระหว่าง ทางด่วนข้อมูลกับโมดูลอื่น

1. โมดูลข้อมูลเข้า/ออก และ บัสเข้า/ออกเฉพาะที่

โมดูล I/O ช่วยให้ระบบควบคุม แบบกระจายสือ่ สารกับ I/O ของระบบ ควบคุมกระบวนการ เมื่อสัญญาณ เข้าสูร่ ะบบควบคุมแบบกระจาย โมดูล I/O จะเปลี่ ย นสั ญ ญาณเป็ น ดิ จิ ทั ล ซึง่ ปกติแล้วจะมีการกรองสัญญาณและ มี ก ารส่ ง สั ญ ญาณแจ้ ง เตื อ น โมดู ล I/O ต้ อ งการสายต่ อ เครื่ อ งมื อ วั ด กระบวนการไปยังระบบควบคุมแบบ กระจายสัญญาณชนิดต่าง ๆ ที่ต่อกับ โมดูล I/O ได้ 4 ชนิด คือ 1. ข้อมูลเข้าแบบแอนะล็อก (AI) 2. ข้อมูลออกแบบแอนะล็อก (AO) 3. ข้อมูลเข้าแบบดิจิทัล (DI) 4. ข้อมูลออกแบบดิจทิ ลั (DO) โมดูล I/O ถูกออกแบบให้กับ โหลด I/O ชนิดต่าง ๆ โดยมีแผง ต่อกับการเดินสายของ I/O ซึ่งแผง ดังกล่าวจัดวางรูปแบบได้หลายแนวทาง คือ - การต่อจุดเดี่ยว - ข้อมูลเข้าและออกเดี่ยว - หลายข้อมูลเข้า (4, 8, 12, 16 หรือ 32) - หลายข้ อ มู ล ออก (4, 8, หรือ 16) - หลายข้ อ มู ล เข้ า และออก (เข้า 4, ออก 8) บัส I/O เฉพาะที่ตามตัวอย่าง ในรูปที่ 3 เป็นเส้นทางผ่านบริดจ์ เพื่อให้ข้อมูลสัญญาณผ่านจากโมดูล ตัวควบคุมไปยังโมดูล I/O บัส I/O

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2 ตัวอย่างรูปแบบของระบบควบคุมแบบกระจาย

ฟังก์ชันรูปแบบของระบบควบคุมแบบกระจายคือ ให้วิธีรวบรวมและส่ง ข้อมูลของกระบวนการไปยังสถานีผู้ปฏิบัติงาน, สถานีวิศวกรรม หรืออุปกรณ์ I/O อื่น ๆ ซึ่งส่วนประกอบที่ใช้ในระบบควบคุมแบบกระจายมี 6 ส่วน คือ 1. โมดูล I/O (I/O bus module) 2. โมดูลบัส I/O เฉพาะที่ (Local I/O bus module) ซึ่งต่อเชื่อม เครื่องมือวัดกระบวนการไปยังบัส I/O 3. โมดูลตัวควบคุม (Controller module) 4. โมดูลเชื่อมโยงผู้ใช้ (User interface module) 5. โมดูลทางด่วนข้อมูล (Data highway module) ที่เป็นตัวกลางใน การสื่อสาร

46


จะท�ำงานที่ความเร็วต�่ำเพราะมีข้อมูลสื่อสารบนบัสไม่มากนัก ซึ่งท�ำให้เกิด รองรั บ ข้ อ มู ล ได้ ม ากและไม่ เ ป็ น ความเชื่อถือได้สูง ทั้งนี้บัส I/O สื่อสารด้วยภาษาของโปรโตคอนดิจิทัลจาก คอคอดในระบบสื่อสาร ในการเพิ่มการเฝ้าตรวจและ ผู้ผลิตอุปกรณ์ระบบควบคุมแบบกระจาย ซึ่งบัส I/O อาจจะเป็นคอคอด จัดการไหลของข้อมูลนัน้ โมดูลสือ่ สาร ส�ำหรับข้อมูลก็ได้ อาจจะเป็ น ประตู สื่ อ สารต่ า งระบบ (Gateway) ไปยังอุปกรณ์ควบคุมต่าง ๆ เช่น PLC และคอมพิวเตอร์หลัก

3. ทางด่วนข้อมูลเวลาจริง และประตูสอื่ สารต่างระบบ

รูปที่ 3 ตัวอย่างบัส I/O เฉพาะที่

ทางด่วนข้อมูลเวลาจริง (Realtime data highway) มีหลายรูปแบบ เช่น แบบเชิงเส้น, สตาร์ และลูปดัง ตัวอย่างในรูปที่ 5 ทางด่วนข้อมูล จะส่งและรับข้อมูลทั้งหมดของแต่ละ ระบบ ซึ่งจุดควบคุมการท�ำงานบาง ระบบอาจจะต้ อ งต่ อ กั บ ทางด่ ว น เพื่อให้ผู้ปฏิบัติควบคุมและเฝ้าตรวจ จุดข้อมูลของระบบควบคุมได้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 2. โมดูลตัวควบคุมและโมดูลสื่อสาร

โมดูลตัวควบคุมจะท�ำการควบคุมโดยใช้ค�ำสั่งจากซอฟต์แวร์ซึ่งท�ำให้ I/O ทันกาลอย่างต่อเนือ่ ง โมดูลตัวควบคุมจะท�ำให้เกิดการควบคุมกระบวนการ โดยใช้วิธีควบคุมแบบ PID (Proportional-integral-derivative) หรือการ ควบคุมจุดหรือการควบคุมแบบแอนะล็อก ปกติแล้วโมดูลตัวควบคุมจะอยู่ ในห้องควบคุมปฏิบัติการโดยท�ำงานเป็นกลุ่มเพื่อเฝ้าตรวจและควบคุมระบบ โดยท�ำหน้าที่ดังนี้ - แสดงลักษณะสัญญาณ I/O - กรองสัญญาณ - โมดูล I/O แจ้งเตือน - ชุดวิศวกรรมและวัด - เหตุผลในการควบคุม - อินเตอร์ล็อกในการควบคุม - จัดล�ำดับ - ควบคุมเป็นกลุ่ม - ก�ำหนดทิศทาง - บันทึกหรือท�ำรายงาน โ ม ดู ล สื่ อ ส า ร ใ ช ้ พื้ น ฐ า น ไ ม โ ค ร โปรเซสเซอร์เหมือนกับ โมดู ล ตั ว ควบคุ ม แบบ พื้นฐานตามรูปที่ 4 แต่ ท� ำ งานต่ า งกั น โมดู ล สื่ อ ส า ร จ ะ ท� ำ ห น ้ า ที่ จั ด การไหลของข้ อ มู ล ระหว่ า งตั ว ควบคุ ม กั บ ทางด่ ว นข้ อ มู ล ท� ำ ให้ รูปที่ 4 ตัวอย่างโมดูลตัวควบคุมแบบพื้นฐาน

รูปที่ 5 ตัวอย่างรูปแบบทางด่วน ข้อมูลเวลาจริง

ระบบควบคุ ม ที่ ทั น สมั ย จะ ถ่ า ยโอนข้ อ มู ล จ� ำ นวนมากระหว่ า ง คอมพิวเตอร์ชนิดต่าง ๆ ได้ ซึ่ง PLC และคอมพิวเตอร์หลักจะสื่อสารโดย ใช้โปรโตคอลมากกว่าโมดูลควบคุม หรือสือ่ สารแบบทางด่วนข้อมูล ประตู สื่อสารต่างระบบจะใช้ถ่ายโอนข้อมูล ระหว่างระบบที่แตกต่างกัน โดยแปล ข้อมูลจากรูปแบบหนึ่งเป็นอีกรูปแบบ หนึ่งได้ มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

47


โดยปกติ แ ล้ ว ประตู สื่ อ สารต่ า งระบบจะท� ำ งานได้ ดี โ ดยเกิ ด ปั ญ หา ต�ำแหน่งที่ตั้งอุปกรณ์ดีที่สุดเพื่อสร้าง ค่อนข้างน้อยในระบบ แต่ความคลาดเคลือ่ นในการสือ่ สารอาจเกิดขึน้ ได้จากภาวะ ความปลอดภัยให้กับผู้ปฏิบัติงาน, มี โหลดเกินของข้อมูล ประสิทธิภาพ และสะดวกต่อการใช้ งานและบ�ำรุงรักษา นอกจากนี้ระบบ 4. การเชื่อมโยงผู้ใช้ ส่องสว่างในห้องควบคุมจะต้องวาง การเชือ่ มโยงผูใ้ ช้เป็นส่วนทีเ่ ข้าถึงได้ของระบบควบคุมเพือ่ เฝ้าตรวจและ ต�ำแหน่งโคมไฟไม่ให้แสงจ้าเกินไป ควบคุม ซึ่งส่วนใหญ่จะอยู่บนพื้นฐานไมโครโปรเซสเซอร์ คอมพิวเตอร์เป็น หรือแสงบาดตาดังนี้ เวิร์กสเตชั่นจะเป็นอุปกรณ์เชื่อมโยงผู้ใช้ในการควบคุมได้เป็นอย่างดี เช่น - ระดั บ ส่ อ งสว่ า งประมาณ เชื่อมโยงคนกับเครื่องจักร (Human-machine interface - HMI) 500 ลูเมนต่อตารางเมตร คอมพิวเตอร์จะเพิม่ ก�ำลังและความเชือ่ ถือได้โดยผ่านระบบปฏิบตั กิ ารที่ - ในพื้นที่ไม่ใช้จอภาพหลอด มีประสิทธิภาพ เครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลหลักจะเป็นตัวเชื่อมการสื่อสาร รังสีคาโทด (CRT) ให้ระดับส่องสว่าง กับระบบบัสที่ต่ออยู่ ส่วนเวิร์กสเตชั่นของเครื่องคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจะใช้ ประมาณ 650 ลูเมนต่อตารางเมตร ทางด่วนข้อมูลในการสื่อสารกับตัวควบคุมหลัก ซึ่งเวิร์กสเตชั่นจะแสดงผล - ใช้ ตั ว หรี่ ไ ฟเพื่ อ คุ ม ค่ า การท�ำงานของระบบควบคุม ความเข้มแสง การปรั บ สภาพแวดล้ อ มที่ การติดตั้งระบบควบคุมแบบกระจาย เหมาะสมส�ำหรับห้องควบคุม เพื่อให้ แหล่งจ่ายไฟฟ้าของระบบควบคุมแบบกระจายจะต้องมีการควบคุม อุปกรณ์ควบคุมท�ำงานได้อย่างถูกต้อง ให้ได้แรงดันไฟฟ้าตามต้องการ โดยมีจุดอ้างอิงทางไฟฟ้าทั้งหมดของระบบ คือ การควบคุมอุณหภูมิ, ความชื้น มิฉะนั้นอาจเกิดความคลาดเคลื่อนได้จากเครื่องมือวัดหากมีศักดาไฟฟ้าเทียบ และกรองอากาศ แม้ ว ่ า การปรั บ กับดินต่างกับโมดูลควบคุมเนื่องจากไม่เป็นจุดเดียวกัน สภาพแวดล้อมดังกล่าวไม่ได้กระทบกับ โดยปกติแล้วแหล่งจ่ายไฟฟ้าเป็นส่วนทีไ่ ม่สร้างความยุง่ ยากให้กบั ระบบ ห้องควบคุมโดยตรง แต่บางครัง้ โมดูล ควบคุม ซึ่งในกรณีที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าเป็นชนิดทดแทนกันได้ (Redundant) ควบคุมหรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หรือมีแบตเตอรีส่ ำ� รอง หรือมีการสวิตช์แบบต่อก่อนตัด (Make before break) อาจเกิดล้มเหลวได้จากสภาพแวดล้อม ก็จะมีความมั่นคงมากยิ่งขึ้น ที่ไม่เหมาะสม ระบบควบคุมแบบกระจายมีส่วนประกอบต่าง ๆ ที่อาจรวมกันหรือ การติดตั้งของแหล่งจ่ายไฟฟ้า แยกกันตามรูปที่ 6 การออกแบบควรพิจารณาในรายละเอียดต่าง ๆ คือ และการเดินสายเพื่อกระจายไฟฟ้า ต�ำแหน่งที่ตั้ง, สภาพแวดล้อม, การกระจายไฟฟ้า และการเดินสาย จะต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ โดยต้อง จุดประสงค์ของห้องควบคุมส�ำหรับระบบควบคุมแบบกระจาย คือ ให้ จัดท�ำให้สอดคล้องกับมาตรฐานและ ข้อก�ำหนดของพื้นที่ติดตั้ง บางครั้ง อาจจะต้องมีแหล่งจ่ายไฟฟ้าต่อเนื่อง (UPS) ซึง่ มีแบตเตอรีเ่ ป็นไฟฟ้าส�ำรอง เมื่อไฟฟ้าเกิดขัดข้อง เพื่ อ ป้ อ งกั น สั ญ ญาณรบกวน ทางไฟฟ้าจากแหล่งก�ำเนิดภายนอก แหล่ ง ก� ำ เนิ ด ไฟฟ้ า หลั ก ต้ อ งเสถี ย ร และต่อลงดินอย่างถูกต้องตามรูปที่ 7 เพือ่ ลดแรงดันไฟฟ้าเหนีย่ วน�ำในตัวน�ำ สัญญาณและอุปกรณ์ควบคุมให้เหลือ น้อยที่สุด อีกทั้งระบบต่อลงดินควร เข้าปลายสายที่หลักดินเพียงหนึ่งจุด รูปที่ 6 ตัวอย่างแบบแปลนระบบควบคุมแบบกระจาย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

48


และมีรีซิสแตนซ์ดินไม่เกิน 1 โอห์ม

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 7 ตัวอย่างแบบแปลนการต่อลงดินและไฟฟ้า

การเดินสายจาก I/O อาจจะเข้าปลายสายโดยตรงที่ตู้ซึ่งมีการ์ด I/O ซึ่งตู้ I/O จะเปิดด้านบนและด้านล่างเพื่อ ให้สายเข้าได้ตามรูปที่ 8 และรูปที่ 9

รูปที่ 8 ตัวอย่างแบบแปลนตู้ I/O

รูปที่ 9 ตัวอย่างแบบแปลนการเข้าปลายสายส�ำหรับ AI และ AO

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

49


แบบแปลนระบบประกอบด้วยแบบแปลนจากผูข้ ายและแบบแปลนทัว่ ไปทีเ่ ป็นแบบแปลนพืน้ ฐานของระบบทัง้ หมด ตามตัวอย่างในรูปที่ 6 แต่อาจเปลี่ยนแปลงได้หลายรูปแบบตามรูปที่ 10, รูปที่ 11 และรูปที่ 12

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 10 ตัวอย่างแบบแปลนระบบควบคุมแบบกระจายรูปแบบที่ 1

รูปที่ 11 ตัวอย่างแบบแปลนระบบควบคุมแบบกระจายรูปแบบที่ 2

รูปที่ 12 ตัวอย่างแบบแปลนระบบควบคุมแบบกระจายรูปแบบที่ 3

50


เมือ่ ท�ำการติดตัง้ ระบบแล้วเสร็จจะต้องมีการจัดท�ำเอกสารระบบควบคุม แบบกระจาย โดยมีแบบแปลนทั้งหมดที่เกี่ยวกับอุปกรณ์ในระบบควบคุม แบบกระจายและการควบคุมซอฟต์แวร์ รวมทัง้ เอกสารตรวจสอบการเดินสาย และการวางอุปกรณ์ ตลอดจนการบ�ำรุงรักษาทัง้ สามระดับ คือ การบ�ำรุงรักษา เชิงส่งเสริม (Enhancement), การบ�ำรุงรักษาเชิงป้องกัน (Preventive) และการบ�ำรุงรักษาเชิงแก้ (Corrective) กล่าวได้ว่าระบบควบคุมแบบกระจาย เป็นระบบควบคุมกระบวนการ โดยใช้ เ ครื อ ข่ า ยคอมพิ ว เตอร์ ซึ่ ง ตั ว ควบคุ ม ระบบควบคุ ม แบบกระจาย จะควบคุ ม ตั ว ส่ ง สั ญ ญาณของเซนเซอร์ แ ละอุ ป กรณ์ ค วบคุ ม สุ ด ท้ า ยโดย ไม่ต้องใช้ตัวควบคุมหลัก

การควบคุมระบบของอาคาร

เมื่ อ เดิ น ถึ ง ประตู ห น้ า อาคาร ระบบความมั่ น คงจะปลดระบบ ล็อกประตู เมื่อเข้าสู่อาคาร ระบบอัจฉริยะจะส่งสัญญาณเปิดระบบแสงสว่าง, เปิดคอมพิวเตอร์, เปิดเมลอิเล็กทรอนิกส์ และปรับอุณหภูมติ ามค่าทีต่ งั้ ไว้กอ่ น เรื่องดังกล่าวไม่ใช่นิยายแต่เป็นจริงในอาคารอัจฉริยะ อาคารอัจฉริยะมักจะใช้ระบบควบคุมแบบดิจิทัล และมีความสามารถ ในการประหยัดพลังงานโดยอัตโนมัติ อาคารอัจฉริยะประกอบด้วยรายละเอียดต่าง ๆ เช่น การสื่อสารและเครือข่ายคอมพิวเตอร์, ระบบความมั่นคง, การควบคุม และอุ ป กรณ์ ป ระหยั ด พลั ง งาน, พื้ น ที่ ท� ำ งานที่ ยื ด หยุ ่ น , ระบบควบคุ ม สภาพแวดล้อม เป็นต้น

โดยส่วนใหญ่แล้วการสื่อสาร ภายในอาคารอั จ ฉริ ย ะจะมี ห ลาย เทคโนโลยีผสมกัน โดยแต่ละตัวกลาง ถ่ายโอนสัญญาณจากทีห่ นึง่ ไปอีกทีห่ นึง่ หรือจากระบบหนึ่งไปอีกระบบหนึ่ง เครือข่ายการเดินสายแบบกระจาย จะเชื่ อ มโยงระหว่ า งระบบควบคุ ม แต่ ล ะตั ว นอกจากนี้ จ ะต้ อ งมี ก าร พิ จ ารณาเป็ น พิ เ ศษในการเดิ น สาย โดยมี ก ารปกป้ อ งสายและเคเบิ ล ที่ ต่อเชื่อมกันอีกด้วย

3. ระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้และ การควบคุม HVAC

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 1. ระบบอัจฉริยะแบบกระจายและแบบศูนย์กลาง

ระบบของอาคารมี ก ารใช้ ค อมพิ ว เตอร์ ส องวิ ธี วิ ธี แ รกเป็ น การใช้ คอมพิวเตอร์ศนู ย์กลางเพือ่ ควบคุมทัง้ หมด ส่วนวิธที สี่ องเป็นการใช้คอมพิวเตอร์ แยกกันเป็นระบบย่อย ๆ ซึง่ ทีน่ ยิ มและท�ำงานได้ดที สี่ ดุ จะใช้ทงั้ สองวิธผี สมกัน ตัวอย่างเช่น อาคารส�ำนักงานให้บริการพื้นฐานของอาคารและบริการ ส�ำหรับผูเ้ ช่า โดยให้บริการความมัน่ คงในการเข้า-ออก, ระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้, โทรศั พ ท์ และการเดิ น เคเบิ ล สื่ อ สารแบบพื้ น ฐานไปยั ง พื้ น ที่ ใ ช้ ง าน แต่ผู้เช่าได้จัดท�ำระบบโทรศัพท์เฉพาะของตัวเองและอุปกรณ์ป้องกันอัคคีภัย รวมทั้ ง ความมั่ น คงมากยิ่ ง ขึ้ น ซึ่ ง อาคารอั จ ฉริ ย ะอย่ า งแท้ จ ริ ง นั้ น จะต้ อ ง ต่อเชือ่ มอุปกรณ์ปอ้ งกันอัคคีภยั และความมัน่ คงทีเ่ พิม่ ขึน้ ดังกล่าวเข้ากับระบบ คอมพิวเตอร์ศูนย์กลาง

อาคารส� ำ นั ก งานจะต้ อ งมี ระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ที่ท�ำงานได้ อิสระจากระบบอื่น การเดินเคเบิล ทั้ ง หมดจากตั ว ควบคุ ม หลั ก หรื อ กระจายจะต้องมีการตรวจสอบอย่าง ละเอียดเพื่อความปลอดภัย กรณีที่มี การต่ อ เชื่ อ มกั บ คอมพิ ว เตอร์ นั้ น แผงแจ้งเหตุเพลิงไหม้ควรส่งสัญญาณ แสดงผลการท� ำ งานทั้ ง หมดไปยั ง คอมพิวเตอร์ด้วย ในระบบควบคุม HVAC ของ อาคารอั จ ฉริ ย ะนั้ น ควรควบคุ ม อุปกรณ์ HVAC ทั้งหมดจากอุปกรณ์ จ่ า ยลมเย็ น ถึ ง ปั ๊ ม และควรมี ตั ว ควบคุ ม จั ด การพลั ง งานที่ เ ชื่ อ มโยง กับคอมพิวเตอร์ศนู ย์กลาง นอกจากนัน้ ควรมี ซ อฟต์ แ วร์ ม าตรฐานเฝ้ า ตรวจอุปกรณ์ รวมทั้งการท�ำงานของ อุปกรณ์และก�ำหนดการบ�ำรุงรักษา

2. วิธีสื่อสารและการเดินสาย

ระบบสื่อสารในอาคารอัจฉริยะถือว่ามีความส�ำคัญมาก ปกติแล้วจะใช้ เคเบิลเป็นสายคู่ตีเกลียว, โคแอกเชียล และไฟเบอร์ออปติก แต่ก็ยังมีตัวกลาง ในการสือ่ สารส�ำหรับอาคารทันสมัยอีกหลายวิธี เช่น สัญญาณอินฟราเรด (IR), ความถี่วิทยุ (RF), ไมโครเวฟส�ำหรับสื่อสารระหว่างอาคาร เป็นต้น มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

51


Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์ นายสุเมธ อักษรกิตติ์

อัตตวิพากษ์ผลการรับฟังความคิดเห็นสาธารณะ แผนแม่บทกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ พ.ศ..... (ตอนที่ 1) ณ วันนี้ เป็นการสิ้นสุดการรอ คอยองค์กรอิสระที่ส�ำคัญมากองค์กร หนึ่ง นั่นคือ “คณะกรรมการกิจการ กระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ และ กิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ” หรือ “กสทช.” นัน่ เอง การก่อก�ำเนิดองค์กร ก� ำ กั บ ดู แ ลกิ จ การที่ มี ผ ลประโยชน์ ม ห า ศ า ล นี้ มี อ า ถ ร ร พ ์ แ ล ะ เ ป ็ น ปัญหามาโดยตลอด ตั้งแต่การที่ได้ ออก พรบ.องค์กรจัดสรรคลื่นความถี่ และก�ำกับกิจการวิทยุกระจายเสียง วิทยุโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคม พ.ศ. 2543 ซึ่งได้แบ่งเป็นส่วนส�ำคัญ 2 หมวด คือ หมวด 1 ว่าด้วย องค์กร ด้านกิจการกระจายเสียงและกิจการ โทรทัศน์ และหมวด 2 ว่าด้วย องค์กร ด้านกิจการโทรคมนาคม ซึง่ ต้องมีการ สรรหาคณะกรรมการกิจการกระจาย เสี ย งและกิ จ การโทรทั ศ น์ (กสช.) จ�ำนวน 6 คน และคณะกรรมการ กิจการโทรคมนาคม (กทช.) จ�ำนวน 6 คน แต่ ป รากฏว่ า มี ก ารสรรหา กรรมการได้เพียงชุดเดียว คือ กทช. เนื่องจากการสรรหา กสช. มีปัญหา และมีผู้ฟ้องร้องท�ำให้การด�ำเนินการ สรรหาต้องหยุดชะงัก ตามที่ทราบ กันอยู่แล้ว การที่มี กทช. เพียงชุด เดี ย วท� ำ ให้ ไ ม่ ส ามารถบริ ห ารและ ก� ำ กั บ ดู แ ลกิ จ การโทรคมนาคมได้ อย่างสมบูรณ์ เนื่องจากการบริหาร

จัดการคลื่นความถี่จะต้องให้คณะกรรมการร่วม (ประกอบด้วย กสช. และ กทช.) ซึ่งมีอ�ำนาจในการก�ำหนดนโยบายและจัดท�ำแผนแม่บทในการบริหาร คลื่นความถี่ให้สอดคล้องกับบทบัญญัติของรัฐธรรมนูญ และวินิจฉัยชี้ขาด เกี่ยวกับการก�ำหนดลักษณะและประเภทของกิจการกระจายเสียง กิจการ โทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคม เป็นต้น อย่างไรก็ตาม กทช. ก็ได้ดำ� เนินการ ในส่วนทีร่ บั ผิดชอบได้สำ� เร็จลุลว่ งในหลาย ๆ เรือ่ ง เช่น การจัดท�ำมาตรฐาน ทางเทคนิคด้านโทรคมนาคม ซึ่งผู้เขียนได้มีส่วนร่วมเป็นคณะอนุกรรมการ ในหลายมาตรฐาน ก�ำหนดระเบียบและอัตราค่าธรรมเนียมต่าง ๆ ต่อมา เมื่อได้มีการประกาศใช้รัฐธรรมนูญแห่งราชอาณาจักรไทย พ.ศ. 2550 โดย ได้มีการเปลี่ยนแปลงหลักการส�ำคัญเกี่ยวกับองค์กรของรัฐที่เป็นอิสระเพียง องค์กรเดียว ท�ำหน้าทีจ่ ดั สรรความถีแ่ ละก�ำกับดูแลการประกอบกิจการดังกล่าว และได้ ผ ลั ก ดั น ให้ มี ก ารออก พรบ.การประกอบกิ จ การกระจายเสี ย ง และกิจการโทรทัศน์ พ.ศ. 2551 โดยรัฐบาลมีนโยบายที่จะจัดระบบสื่อภาค รัฐ สื่อภาคเอกชน ตลอดจนสื่อชุมชนให้เป็นบริการสื่อสาธารณะอย่างแท้จริง โดยส่งเสริมให้ภาคประชาชนมีสว่ นร่วมในการด�ำเนินการสือ่ มวลชนสาธารณะ มากยิง่ ขึน้ จากบริบทดังกล่าว ต่อมาได้มกี ารออก พรบ.องค์กรจัดสรรคลืน่ ความถี่ และก�ำกับการประกอบกิจการวิทยุกระจายเสียง วิทยุโทรทัศน์ และกิจการ โทรคมนาคม พ.ศ. 2553 และได้เริ่มการสรรหากรรมการ กสทช. จนส�ำเร็จ และได้เริ่มปฏิบัติงานจนถึงปัจจุบันนี้ ในระหว่างการสรรหาคณะกรรมการ กสทช. นั้น คณะกรรมการ กทช. เดิมได้ปฏิบัติหน้าที่เป็น กสทช. ด้วย จึงได้เริ่มเตรียมการร่างแผนแม่บท กิจการกระจายเสียง กิจการโทรทัศน์ เพื่อจะได้ให้ กสทช. ที่ได้รับการสรรหา มาใหม่ได้พิจารณาร่างแผนแม่บทดังกล่าว โดยไม่ต้องเสียเวลาที่จะต้องเริ่ม การยกร่างใหม่ซึ่งอาจจะต้องใช้เวลานาน อย่างไรก็ตาม กสทช. ชุดใหม่จะใช้ ร่างแผนแม่บทฉบับนี้ หรือจะมีการปรับปรุงเนื้อหาก็สามารถกระท�ำได้ตาม ความประสงค์ของ กสทช. แต่ละคน กทช. ที่ท�ำหน้าที่ กสทช. ได้แต่งตั้งคณะอนุกรรมการเตรียมการ และยกร่ า งแผนแม่ บ ทกิ จ การกระจายเสี ย งและกิ จ การโทรทั ศ น์ โดยมี รองศาสตราจารย์ ดร.พนา ทองมีอาคม (อดีต กทช. ท�ำหน้าที่ กสทช.) เป็นประธานอนุกรรมการ และอนุกรรมการประกอบด้วย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

52


1. นายประเสริฐ อภิปุญญา 2. รองศาสตราจารย์สุรัตน์ เมธีกุล 3. รองศาสตราจารย์อภิรัฐ ศิริธราธิวัตร 4. นายต่อพงษ์ เสลานนท์ 5. นายสุระ เกนทะนะศิล 6. นางยุพา ทวีวัฒนะกิจบวร 7. นายรอม หิรัญพฤกษ์ 8. นางสาวสุภิญญา กลางณรงค์ 9. นายพงศ์ธร พนมสิงห์ 10. นายทวี เส้งแก้ว 11. นายบุญส่ง จันทร์ส่องรัศมี 12. นายสุเมธ อักษรกิตติ์ 13. นายกฤษดา โรจนสุวรรณ 14. นายนันทเกียรติ สุทธิธรรม 15. นายสุทธิศักดิ์ ตันตะโยธิน 16. นางพุทธชาด แมนมนตรี 17. นายฐากร ตัณฑสิทธิ์ 18. นายกฤษณพร เสริมพานิช 19. รองศาสตราจารย์จุมพล รอดค�ำดี 20. พลต�ำรวจโท สมเดช ขาวข�ำ 21. ผู้ช่วยศาสตราจารย์พิรงรอง รามสูต 22. นายชนิตร ชาญชัยณรงค์ 23. นายวสันต์ ภัยหลีกลี้ 24. พันเอก เศรษฐพงศ์ มะลิสุวรรณ 25. นายดิสทัต โหตระกิตย์ 26. นางดวงเดือน เสวตสมบูรณ์

ซึ่งสาระส�ำคัญของแผนแม่บทดังกล่าวแบ่งออกเป็น 5 มิติ ตามเจตนารมณ์ของ พรบ.การประกอบกิจการกระจายเสียง และกิจการโทรทัศน์ พ.ศ. 2551 และ พรบ.องค์กรจัดสรร คลืน่ ความถีแ่ ละก�ำกับการประกอบกิจการวิทยุกระจายเสียง วิทยุโทรทัศน์ และกิจการโทรคมนาคม พ.ศ. 2553 และ ได้ปรับเปลี่ยนให้สอดรับนโยบายของรัฐบาลที่ได้แถลงต่อ รัฐสภา ซึ่งผู้เขียนได้แบ่งเป็น 3 ตอน เพื่อให้เหมาะสม กับเวลาและเนื้อที่ในการน�ำเสนอ โดยในตอนที่ 1 ได้ กล่าวถึงวิสัยทัศน์ วัตถุประสงค์ และมิติที่ 1 การจัดสรร คลื่ น ความถี่ การออกใบอนุ ญ าตให้ ใ ช้ ค ลื่ น ความถี่ แ ละ ใบอนุญาตประกอบกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ ภายใต้เทคโนโลยีสมัยใหม่ พร้อมยุทธศาสตร์และแนวทาง พอสรุปได้ดังนี้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ นอกจากนี้ยังมีที่ปรึกษาของคณะอนุกรรมการ ทีเ่ ป็นอดีต กทช. อีกหลายท่าน คณะอนุกรรมการชุดนี้ ได้เ ริ่ ม ประชุ ม เตรี ย มการยกร่ า งแผนแม่ บ ทตั้ ง แต่ ประมาณต้นปี 2554 และได้ทำ� การรับฟังความคิดเห็น สาธารณะมาเป็ น ระยะ ๆ และในช่ ว งสุ ด ท้ า ยได้ จัดการรับฟังความคิดเห็นสาธารณะสัญจร รวม 4 ภาค ทีจ่ งั หวัดสุราษฎร์ธานี จังหวัดขอนแก่น จังหวัดเชียงใหม่ และกรุงเทพมหานคร ซึง่ มีผส้ ู นใจเข้าร่วมแสดงความคิดเห็น และข้อเสนอแนะหลากหลาย ซึ่งจะได้วิพากย์ผลการ รับฟังความคิดเห็นในล�ำดับต่อไป ร่างแผนแม่บทกิจการกระจายเสียงและกิจการ สาธารณะ พ.ศ........... ได้กำ� หนดวิสยั ทัศน์ วัตถุประสงค์ มิ ติ ยุ ท ธศาสตร์ และแนวทางของแผนแม่ บ ท

วิสัยทัศน์ “ประเทศไทยมี เ ทคโนโลยี ก ้ า วหน้ า พั ฒ นา อย่างเหมาะสม ทรัพยากรในการสื่อสารถูกจัดสรรอย่าง โปร่งใสเป็นธรรม ก�ำกับดูแลมีประสิทธิภาพบนพื้นฐาน การแข่งขันเสรีเป็นธรรมเพื่อประโยชน์สาธารณะ สิทธิ ผู้บริโภคได้รับการคุ้มครอง ประชาชนมีสิทธิเสรีภาพใน การสื่อสารและเข้าถึงข้อมูลข่าวสารที่หลากหลายและมี คุณภาพอย่างเท่าเทียมและรู้เท่าทัน” จะเห็นได้ว่าการ ก�ำหนดวิสยั ทัศน์ได้ยดึ เจตนารมณ์ของรัฐธรรมนูญปี 2550 เป็นหลัก โดยต้องการให้ภาคประชาชนได้ใช้และบริโภคสื่อ อย่างเท่าเทียม และเน้นการเข้าถึงข้อมูลข่าวสารทีม่ คี ณ ุ ภาพ และการคุ้มครองผู้บริโภค วัตถุประสงค์ ของแผนแม่บทมีดังนี้ 1. การใช้ทรัพยากรคลื่นความถี่ในกิจการกระจาย เสียงและกิจการโทรทัศน์อย่างมีประสิทธิภาพโดยค�ำนึงถึง ประโยชน์สาธารณะ 2. การก�ำกับดูแลกิจการกระจายเสียงและกิจการ โทรทัศน์บนพื้นฐานการแข่งขันเสรีอย่างเป็นธรรม 3. การให้บริการอย่างมีคุณภาพและการมีมาตรฐาน จริยธรรมวิชาชีพของผู้ประกอบกิจการกระจายเสียงและ กิจการโทรทัศน์ 4. การคุ ้ ม ครองและส่ ง เสริ ม สิ ท ธิ เ สรี ภ าพทาง การสื่อสารของประชาชนและสื่อมวลชน 5. ประชาชนเข้าถึงข้อมูลข่าวสารทีห่ ลากหลายอย่าง เท่าเทียมและรู้เท่าทัน มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

53


6. ก า ร คุ ้ ม ค ร อ ง สิ ท ธิ ข อ ง ผู ้ บ ริ โ ภคมิ ไ ด้ ถู ก เอาเปรี ย บจาก ผู้ประกอบกิจการกระจายเสียงและ กิจการโทรทัศน์ 7. การน�ำเทคโนโลยีทเี่ หมาะสม และได้ ม าตรฐานมาพั ฒ นากิ จ การ กระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ ในการจัดท�ำแผนแม่บทกิจการ กระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์นั้น คณะอนุกรรมการได้มกี ารจ�ำแนกเป็น 5 มิติ เพื่อให้ครอบคลุมตามหน้าที่ และความรั บ ผิ ด ชอบของ กสทช. ตามกฎหมาย และมีการปรับเปลี่ยน ให้ ส อดคล้ อ งกั บ ข้ อ เสนอแนะจาก การรั บ ฟั ง ความคิ ด เห็ น สาธารณะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการปรับเปลี่ยนให้ สอดคล้องกับนโยบายของรัฐบาลทีไ่ ด้ แถลงต่อรัฐสภา (ที่จริง กสทช. ควร จะชี้น�ำรัฐบาลมากกว่า) ในแต่ละมิติ ได้ก�ำหนดยุทธศาสตร์และแนวทางใน การด�ำเนินการไว้พอเป็นสังเขป ดังนี้

ความถี่ แ ละใบอนุ ญ าตประกอบกิ จ การกระจายเสี ย งและกิ จ การโทรทั ศ น์ โดยมีก�ำหนดระยะเวลา กระบวนการออกใบอนุญาตที่แน่นอนและเหมาะสม กับแต่ละประเภทของการประกอบกิจการ 1.1.3 จั ด ท� ำ หลั ก เกณฑ์ ก ารอนุ ญ าตประกอบกิ จ การที่ ชั ด เจน แบ่งประเภทการอนุญาตตรงตามกฎหมายโดยมุ่งเน้นการก�ำกับดูแลในเชิง โครงสร้างของสื่อ (Structural Regulation) 1.1.4 จั ด ให้ มี ช ่ อ งทางการติ ด ตาม ตรวจสอบกระบวนการออก ใบอนุญาตเพือ่ ความโปร่งใส และก�ำหนดแนวทางให้ผไู้ ด้รบั ใบอนุญาตด�ำเนินการ ให้บริการตามระยะเวลา ยุทธศาสตร์ที่ 1.2 การส่งเสริมการเข้าถึงและใช้ประโยชน์คลื่นความถี่ภาค ประชาชน แนวทางด�ำเนินการ 1.2.1 ส่งเสริมการเข้าถึงและใช้ประโยชน์คลื่นความถี่เพื่อประกอบ กิจการกระจายเสียงของภาคประชาชน เพือ่ ประโยชน์สาธารณะและไม่แสวงหา ผลก�ำไร ทั้งในกิจการบริการสาธารณะและกิจการบริการชุมชน โดยในส่วน ของกิจการชุมชนไม่น้อยกว่าร้อยละ 20 ของคลื่นความถี่ในแต่ละพื้นที่ของ การอนุญาตประกอบกิจการ 1.2.2 จัดให้มีการใช้ประโยชน์คลื่นความถี่ด้านกิจการโทรทัศน์ภาค ประชาชน เฉพาะพืน้ ทีท่ มี่ คี ลืน่ ความถีเ่ พียงพอทีจ่ ะด�ำเนินการจัดสรรได้ในช่วง เวลาทีย่ งั ไม่ได้ประกาศให้ใช้ระบบการรับส่งสัญญาณวิทยุโทรทัศน์ระบบดิจทิ ลั 1.2.3 ส่งเสริมให้ประชาชนได้มีโอกาสเข้าถึงการผลิตรายการวิทยุและ รายการโทรทัศน์ 1.2.4 ส่งเสริมให้ประชาชนเรียนรู้ในการผลิตรายการโทรทัศน์และ วิทยุ อันจะเป็นการธ�ำรงรักษาไว้ซึ่งภูมิปัญญาท้องถิ่น วัฒนธรรมและวิถีชีวิต ทั้งในระดับชาติ ภูมิภาค และท้องถิ่น 1.2.5 จัดให้มแี ผนงานการส่งเสริมชุมชนและสนับสนุนผูป้ ระกอบกิจการ บริการชุมชน โดยได้รับการสนับสนุนจากกองทุนวิจัยฯ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

มิ ติ ที่ 1 การจั ด สรรคลื่ น ความถี่ การออกใบอนุ ญ าตให้ ใ ช้ ค ลื่ น ความถี่ แ ละใบอนุ ญ าตประกอบ กิ จ การกระจายเสี ย งและกิ จ การ โทรทัศน์ภายใต้เทคโนโลยีสมัยใหม่ มี 7 ยุทธศาสตร์ คือ ยุทธศาสตร์ 1.1 การอนุญาตให้ใช้ คลื่นความถี่และการประกอบกิจการ กระจายเสี ย งและกิ จ การโทรทั ศ น์ อย่างทั่วถึง ภายใต้หลักธรรมาภิบาล และเพื่ อ ประโยชน์ ส าธารณะโดยมี ส่วนร่วมจากภาคส่วนที่เกี่ยวข้อง แนวทางด�ำเนินการ 1.1.1 ก�ำหนดลักษณะประเภท กิ จ การกระจายเสี ย งและกิ จ การ โทรทัศน์ 1.1.2 ก� ำ หนดความชั ด เจน ในการออกใบอนุ ญ าตการใช้ ค ลื่ น

54

ยุทธศาสตร์ที่ 1.3 พัฒนาและส่งเสริมการแข่งขันเสรีอย่างเป็นธรรมใน การประกอบกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ แนวทางด�ำเนินการ 1.3.1 จั ด ท� ำ เกณฑ์ ทั่ ว ไปและสั ด ส่ ว นในการถื อ ครองใบอนุ ญ าตใน การประกอบกิจการ รวมทัง้ การครองสิทธิขา้ มสือ่ เพือ่ ป้องกันการครอบง�ำตลาด และการครอบง�ำสื่อ ซึ่งมีผลเป็นการขัดขวางเสรีภาพในการรับรู้ข้อมูลข่าวสาร หรือปิดกั้นการรับรู้ข้อมูลข่าวสารที่หลากหลายของประชาชน 1.3.2 จั ด ท� ำ หลั ก เกณฑ์ ก ารแยกราคาสิ น ค้ า และบริ ก ารเป็ น รายการย่อย และการคิดราคาแบบเหมารวม 1.3.3 จั ด ท� ำ หลั ก เกณฑ์ แ ยกผู ้ ป ระกอบการ เพื่ อ ลดการลงทุ น ที่ ซ�้ ำ ซ้ อ นและป้ อ งกั น การผู ก ขาด อี ก ทั้ ง ส่ ง เสริ ม การเข้ า ถึ ง โครงข่ า ย


ของผู้ประกอบการที่ไม่มีโครงข่าย ยุทธศาสตร์ที่ 1.4 ส่งเสริมการใช้ ประโยชน์ ค ลื่ น ความถี่ อ ย่ า งสมดุ ล ระหว่ า งกิ จ การบริ ก ารสาธารณะ กิจการธุรกิจ และกิจการบริการชุมชน แนวทางด�ำเนินการ 1.4.1 จัดท�ำแผนรายละเอียด การใช้ ป ระโยชน์ ค ลื่ น ความถี่ ก าร ประกอบกิจการสาธารณะ กิจการ ทางธุรกิจ และกิจการบริการชุมชน ยุทธศาสตร์ที่ 1.5 จัดสรรคลืน่ ความถี่ ด้ ว ยความเป็ น ธรรม สอดคล้ อ ง และตอบสนองความต้ อ งการของ สาธารณะ แนวทางด�ำเนินการ 1.5.1 ส�ำรวจสภาพการณ์ การประกอบกิ จ การวิ ท ยุ ก ระจาย เสี ย งและวิ ท ยุ โ ทรทั ศ น์ ใ นปั จ จุ บั น ทั้ ง ที่ ด� ำ เนิ น การโดยรั ฐ และเอกชน สถานภาพของสั ญ ญาสั ม ปทาน รวมถึ ง สถานี วิ ท ยุ แ ละโทรทั ศ น์ ที่เกิดใหม่และยังไม่ได้รับใบอนุญาต 1.5.2 จั ด ท� ำ หลั ก เกณฑ์ และกระบวนการให้ ส ่ ว นราชการ รัฐวิสาหกิจ หน่วยงานของรัฐ หรือ บุคคลใดที่ได้รับจัดสรรคลื่นความถี่ หรื อ ใช้ ค ลื่ น ความถี่ เ พื่ อ ประกอบ กิ จ การกระจายเสี ย งและกิ จ การ โทรทั ศ น์ แจ้ ง รายละเอี ย ดการใช้ ประโยชน์ ค ลื่ น ความถี่ รวมถึ ง เหตุ แห่งความจ�ำเป็นในการถือครองคลื่น ความถี่ดังกล่าว 1.5.3 จัดท�ำหลักเกณฑ์และ วิธีการให้ส่วนราชการ รัฐวิสาหกิจ และหน่วยงานของรัฐแจ้งรายละเอียด เกี่ ย วกั บ การอนุ ญ าต สั ม ปทาน หรือสัญญา รวมถึงอายุสัญญาและ ค่าสัมปทานหรือค่าตอบแทนต่าง ๆ

ตามการอนุญาต สัมปทาน หรือสัญญานั้น 1.5.4 ตรวจสอบความชอบด้วยกฎหมายของการอนุญาต สัมปทาน หรือสัญญานั้น และเปิดเผยข้อมูลและผลการตรวจสอบให้สาธารณชนทราบ 1.5.5 จัดให้มีกระบวนการหาทางออกร่วมกันระหว่างหน่วยงานรัฐ ทีค่ รอบครองคลืน่ ความถี่ กับ กสทช. เพือ่ ปรับสภาพโครงสร้างในการประกอบ กิจการวิทยุกระจายเสียงและวิทยุโทรทัศน์ให้สอดคล้องกับหลักการในกฎหมาย ว่าด้วยการประกอบกิจการ ที่ต้องมีการปรับประเภทการให้ใบอนุญาตและ การก�ำกับดูแลออกเป็นสามประเภท คือ กิจการบริการสาธารณะ กิจการทางธุรกิจ และกิจการบริการชุมชน 1.5.6 จัดท�ำหลักเกณฑ์และแผนการจัดสรรคลื่นความถี่ให้เกิดความ เหมาะสมและเป็นธรรม สอดคล้องกับความเป็นจริงทีเ่ กิดขึน้ ความต้องการของตลาด ความจ� ำ เป็ น ของการบริ ก ารสาธารณะในด้ า นที่ ส� ำ คั ญ อาทิ การศึ ก ษา รวมทั้งส่งเสริมสิทธิของภาคประชาชนให้ได้ประกอบกิจการกระจายเสียงและ กิจการโทรทัศน์ เพื่อประโยชน์สาธารณะและไม่แสวงหาก�ำไรในการประกอบ กิจการบริการชุมชนตามสัดส่วนไม่น้อยกว่าร้อยละ 20 ของคลื่นความถี่ ในแต่ละพื้นที่ของการประกอบกิจการ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ยุทธศาสตร์ที่ 1.6 การประมูลคลื่นความถี่ของภาคธุรกิจ ให้แยกประมูลแต่ละ ระดับ และก�ำหนดกรอบอย่างชัดเจน โดยพิจารณาถึงคุณสมบัติของผู้มีสิทธิ เข้าร่วมประมูล และให้ค�ำนึงถึงประโยชน์ในการจัดสรรทรัพยากรคลื่นความถี่ อย่างมีประสิทธิภาพ เกิดความคุ้มค่า การป้องกันการผูกขาด การส่งเสริม การแข่งขันเสรีอย่างเป็นธรรม และการให้บริการอย่างมีประสิทธิภาพ แนวทางด�ำเนินการ 1.6.1 ก�ำหนดแนวทางที่เหมาะสมในการประมูลคลื่นความถี่ 1.6.2 จั ด ท� ำ หลั ก เกณฑ์ แ ละขั้ น ตอนการประมู ล ให้ ชั ด เจน และสอดคล้องกับการใช้ประโยชน์สูงสุดของสาธารณะ ยุทธศาสตร์ที่ 1.7 การออกใบอนุญาตโดยค�ำนึงถึงมาตรฐานและลักษณะ พึงประสงค์ทางด้านเทคนิค แนวทางด�ำเนินการ 1.7.1 จัดท�ำหลักเกณฑ์ส่งเสริมการออกใบอนุญาตให้มีมาตรฐาน และลักษณะพึงประสงค์ทางด้านเทคนิคตามที่ กสทช. ก�ำหนด 1.7.2 ส่งเสริมให้มีการทดลอง ทดสอบเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่มี ความเหมาะสม เป็นกลาง แพร่หลาย มาประยุกต์ใช้ในประเทศ มิตทิ ี่ 2 การก�ำกับดูแลการประกอบกิจการกระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ (ติดตามต่อฉบับหน้า)

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

55


Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์ ดร.ศุภวัฒน์ สุภัควงศ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

การประมวลผลสัญญาณแบบอาร์เรย์ กับการพัฒนาประสิทธิภาพระบบการสื่อสารแบบไร้สาย (Array Signal Processing for the Next Generation of Wireless Communication)

บทน�ำ

ห นึ่ ง ศ ต ว ร ร ษ ห ลั ง จ า ก Guglielmo Marconi ประสบความส�ำเร็จ ในการส่ ง ข้ อ ความแบบ “ไร้ ส าย” ข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก เทคโนโลยี การสื่อสารแบบไร้สายได้ถือก�ำเนิด และมีวิวัฒนาการแบบก้าวกระโดด โ ด ย เ ข ้ า ม า มี บ ท บ า ท ต ่ อ ก า ร พัฒนา ผลักดัน และเพิม่ ประสิทธิภาพ งานในทุกภาคส่วน ส่งผลให้เกิดการ เข้าถึงและเชื่อมโยงข้อมูลข่าวสารใน วงกว้างอย่างไม่เคยมีมาก่อน หนึ่งในเทคโนโลยีไร้สายที่เป็น ที่รู้จักและเข้าถึงการใช้งานของผู้ใช้ มากที่สุดคือการสื่อสารผ่านโทรศัพท์ มื อ ถื อ ตามข้ อ มู ล ส� ำ รวจล่ า สุ ด พบ ว่า จากประชากรทั่วโลกทั้งสิ้นกว่า 6,900 ล้านคน มีการใช้งานโทรศัพท์ มือถือแล้วมากกว่า 5 พันล้านเครื่อง ซึ่ ง ถื อ เป็ น อั ต ราการเข้ า ถึ ง ข้ อ มู ล (Penetration rate) 72.5% [1] ในขณะ ที่การใช้งานในประเทศไทยมีมากถึง 69 ล้านเครื่อง เมื่อเทียบกับจ�ำนวน ประชากรที่ 65 ล้านคน จะพบว่า มีอัตราการเข้าถึงข้อมูลอยู่ที่ 105% หรื อ ประชากร 1 คน มี โ ทรศั พ ท์ มากกว่า 1 เครื่อง [2] ทั้งนี้ เมื่อวิเคราะห์พฤติกรรม การใช้งานของผู้ใช้ก็พบว่า การใช้งาน โทรศัพท์มือถือไม่ได้จ�ำเพาะเพียงแค่

การพูดคุย (Voice communication) หรือส่งข้อความ (Text messaging) อีกต่อไป แต่หมายรวมถึงการสื่อสารด้านข้อมูล (Data communication) ประเภทต่าง ๆ อาทิ การใช้งานอินเทอร์เน็ต อีเมล สื่อสังคมออนไลน์ และรวมถึง Multimedia อื่น ๆ แสดงให้เห็นว่า ไม่เพียงแต่จำ� นวนผู้ใช้บริการ เท่านั้นที่เพิ่มขึ้น แต่รวมถึงขนาดของข้อมูลที่มีการส่งผ่านเช่นกัน เพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มสูงขึ้น สหภาพโทรคมนาคมระหว่าง ประเทศ (International Telecommunication Union: ITU) ซึ่งเป็นองค์กร ที่มีหน้าที่ในการพัฒนามาตรฐานและกฎระเบียบส�ำหรับการสื่อสารวิทยุและ โทรคมนาคมระหว่างประเทศได้ก�ำหนดกรอบส�ำหรับระบบเครือข่ายในยุคถัด ไป ภายใต้ชื่อ International Mobile Telecommunications-Advanced (IMTAdvanced) โดยระบุให้ระบบเครือข่ายต้องมีความสามารถในการส่งผ่านข้อมูล (Data Rate) ในอัตราอย่างน้อย 100 Mbps ขณะที่ผู้ใช้มีการเคลื่อนที่ และ 1 Gbps เมือ่ ไม่มกี ารเคลือ่ นที่ นัน่ คือโจทย์ทที่ างภาครัฐและหน่วยงานภาคเอกชน ที่เกี่ยวข้องต้องพิจารณา โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบริหารจัดการสเปกตรัมหรือ แถบความถี่ ที่ ใ ช้ ใ นการสื่ อ สาร ซึ่ ง ถื อ เป็ น ทรั พ ยากรที่ ส� ำ คั ญ ยิ่ ง ในระบบ เครือข่ายและมีอยู่จำ� กัด [3]-[5] เทคโนโลยีสายอากาศอัจฉริยะ (Smart antenna) คือระบบซึง่ ประกอบ ไปด้วยสายอากาศจ�ำนวนมากกว่าหนึง่ สายและหน่วยการประมวลผลสัญญาณ ทีม่ ปี ระสิทธิภาพสูง ถูกน�ำมาใช้เป็นกลไกหลัก (Key component) ในการขับเคลือ่ น และผลักดันให้ระบบเครือข่ายในยุคถัดไปสามารถเกิดขึ้นได้เป็นรูปธรรม ด้วยความสามารถในการเพิ่มความจุของเครือข่าย (Channel capacity) ให้รองรับกับจ�ำนวนของผู้ใช้และขนาดของข้อมูลได้เป็นอย่างดี อีกทั้งยังท�ำให้ การจัดการความถี่มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น (Spectrum efficiency) [4, 6] การใช้สายอากาศจ�ำนวนมากกว่าหนึ่งสายจะช่วยให้การประมวลผล สัญญาณสามารถท�ำได้ทั้งในเชิงของพื้นที่และเวลา (Space-time signal processing) ด้วยความสามารถในการสร้างล�ำคลื่น (Beamforming) ส�ำหรับ รับสัญญาณและปรับทิศของล�ำคลื่นไปตามที่ต้องการ ในขณะที่สามารถกรอง สัญญาณจากทิศทางที่ไม่ต้องการออกไปได้ ดังแสดงในรูปที่ 1 ส่งผลให้ ประสิทธิภาพการท�ำงานของเครือข่ายสูงขึ้น

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

56


ในบทความวิชาการฉบับนี้ ผูเ้ ขียนจะมุง่ เน้นในการวิเคราะห์หลักส�ำคัญ ของการประมวลผลสัญญาณแบบอาร์เรย์ (Array signal processing) ซึ่งถือ เป็นแก่นในการท�ำให้ระบบ “ฉลาด” โดยเฉพาะในประเด็นด้านความสามารถ ในการก�ำจัดการทับซ้อน แทรกสอด และการรบกวนกันระหว่างสัญญาณ

รูปที่ 1 หลักการสร้างล�ำคลื่น (Beamforming) เพื่อใช้ในการจ�ำแนกสัญญาณที่ต้องการออกจากสัญญาณรบกวน

ตัวอย่างของอาร์เรย์ทปี่ ระกอบไปด้วย สายอากาศจ�ำนวน N ตัว มีการจัด วางในแนวเส้นตรง โดยแต่ละสายจะ อยู่ห่างจากสายอันถัดไปเป็นระยะ d เมตรเท่า ๆ กัน (Uniform Linear Array: ULA) สั ง เกตว่ า สั ญ ญาณ Baseband signal waveform m(t) ที่ส่งมาจากทิศทาง θ จะใช้เวลาไม่ เท่ากันในการเดินทางถึงสายอากาศ แต่ละตัว ยกตัวอย่างเช่น ความต่าง ของเวลาทีใ่ ช้ในการเดินทางถึงสายที่ 1  และสายที่ 2 คือ  d cos โดย C c คืออัตราเร็วของแสง ในขณะเดียวกัน ความต่างของเวลาที่ใช้ในการเดินทาง ไปสายอืน่ ๆ เมือ่ เทียบกับสายที่ 1 เป็น (i  1)d cos  โดย i = 2, 3, …, N  

ร า ส า ้ ฟ ไฟ การประมวลผลสัญญาณแบบอาร์เรย์ (Array Signal Processing) การประมวลผลสัญญาณแบบอาร์เรย์ เป็นแขนงหนึง่ ของงานประมวลผล สัญญาณ (Signal processing) ในการประยุกต์ใช้กับระบบที่ประกอบไปด้วย สายอากาศมากกว่าหนึง่ ตัว (“Antenna array” หรือ อาร์เรย์) มีจดุ ประสงค์ ในการเพิม่ ประสิทธิภาพการท�ำงานของระบบโดยอาศัยคุณสมบัตทิ างด้านพืน้ ที่ (Spatial processing) ในการลดการทับซ้อน แทรกสอด และการรบกวนกัน ระหว่ า งสั ญ ญาณ ซึ่ ง สามารถแยกได้ เ ป็ น สองกระบวนการย่ อ ย คื อ การประเมินหาทิศทางของสัญญาณ (Direction finding) และการรับ/จ�ำแนก สัญญาณ (Array reception) หลั ก การประมวลผลสามารถอธิ บ ายได้ โ ดยใช้ ห ลั ก การเดี ย วกั บ กระบวนการการได้ ยิ น เสี ย งผ่ า นหู ส องข้ า งของมนุ ษ ย์ ผู ้ เ ขี ย นขอจ� ำ ลอง เหตุการณ์ในห้องห้องหนึ่งที่มีผู้พูดหลาย ๆ คนในเวลาเดียวกัน มีข้อสังเกต ว่า แม้จะท�ำการปิดตาไว้และปล่อยให้ทุกคนพูดในเวลาเดียวกัน ผู้เขียนยัง คงสามารถบ่งชี้ได้ว่าเสียงของผู้พูดแต่ละคนมาจากทิศทางใด นอกจากนั้น กระบวนการได้ยินเสียงยังมีกลไกในการ “เพ่ง” การได้ยินไปยังทิศทางที่สนใจ และ “กรอง” สัญญาณเสียงจากทิศทางอื่นที่ไม่ต้องการออกไป ทั้งนี้การที่เสียงเดินทางมาจากทิศทางต่าง ๆ จะใช้เวลามาถึงหูแต่ละ ข้างของผูฟ้ งั ไม่เท่ากัน ค่าความต่างของเวลาตรงนีถ้ อื เป็นพารามิเตอร์สำ� คัญใน การวิเคราะห์ว่าเสียงมาจากทิศทางใด นอกจากนั้น สมองซึ่งเสมือนเป็นหน่วย ประมวลผลสัญญาณยังมีกลไกทีช่ ว่ ยปรับทิศทางการรับเสียงเฉพาะจากทิศทาง ที่ต้องการและคัดกรองเสียงที่ไม่ต้องการจากทิศทางอื่นออกไปได้ ส�ำหรับการประมวลผลสัญญาณแบบอาร์เรย์ สายอากาศแต่ละตัวจะ ท�ำหน้าทีเ่ สมือนเป็นหูของกระบวนการได้ยนิ สัญญาณทีส่ ง่ มาจากทิศทางต่าง ๆ จะใช้เวลาในการเดินทางถึงสายอากาศแต่ละสายไม่เท่ากัน ในรูปที่ 2 เป็น

i 1

c

รูปที่ 2 แบบจ�ำลอง Uniform Linear Array ที่ประกอบไปด้วยสายอากาศ N ตัว รับสัญญาณที่ถูกส่งมาจากทิศทาง θ

เมื่อน�ำสัญญาณที่ได้รับจาก แต่ละสาย xi(t), i = 1, …, N มาจัดเรียง ในรู ป เว็ ก เตอร์ ข อง Baseband received signal x(t) จะได้ ว ่ า T

x(t) = ⎡⎣ x1 (t), x2 (t),..., x N (t)⎤⎦ ∈ C N ×1

T

= ⎡⎣m(t),m(t − τ 1 ),...,m(t − τ N −1 )⎤⎦

(1)

ซึ่งจากค่าความต่างของเวลา τi ตรง นี้ สั ญ ญาณที่ รั บ ณ สายอากาศ ต่าง ๆ จะมีเพียงเฟสของสัญญาณ เท่ า นั้ น ที่ ต ่ า งกั น นั่ น คื อ x i(t) = m(t)exp(j2πƒ0τi-1) ดังนัน้ เว็กเตอร์ x(t) ในสมการที่ (1) สามารถเขียนให้อยู่ ในรู ป ของสั ญ ญาณ m(t) และ ความต่างเฟสได้เป็น มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

57


การจ� ำ แนกสั ญ ญาณทั้ ง สี่ ออกจากกัน อาศัย การประมวล ผลสั ญ ญาณจากสั ญ ญาณ x(t) โดยประเด็นที่ต้องพิจารณา คื อ หนึ่ง สัญญาณทั้งสี่เดินทางมาจาก ทิศทางใด และสอง การสร้างล�ำคลืน่  m(t )S ( ) (2) รูปที่ 4 ภาพที่เกิดจากการซ้อนทับกันของ ให้ หั น ไปตามทิ ศ ทางเหล่ า นั้ น เพือ่ ท�ำการดึงสัญญาณนัน้ ๆ ออกมา โดย S(θ) มีชื่อเรียกว่าแมนิโฟลด์ สัญญาณที่ส่งมาจากผู้ใช้ทั้งสี่ ในทิศทาง ตามรูปที่ 3 เว็กเตอร์ (Manifold vector) ซึ่ง เป็นเว็กเตอร์แสดงความต่างเฟสของ การประเมินทิศทางของสัญญาณ (Direction Finding) สายอากาศต่าง ๆ เมื่อสัญญาณเข้า ทิศทางของสัญญาณ ซึง่ ถือเป็นพารามิเตอร์สำ� คัญส�ำหรับกระบวนการสร้าง มาจากทิศทาง θ ล�ำคลืน่ เพือ่ ใช้ในการจ�ำแนกสัญญาณ ทั้งนี้ ในระบบที่มีสัญญาณเข้า วิธที ใี่ ช้ในการค�ำนวณหาทิศทางของสัญญาณมีความแตกต่างกันออกไป มากกว่ า หนึ่ ง ตั ว (สมมุ ติ M ตั ว ) ในยุคแรก เทคนิคส่วนใหญ่จะมุง่ เน้นในการใช้คา่ ก�ำลังของสัญญาณ (Signal power) เว็กเตอร์ x(t) จะเป็นผลลัพธ์จากการ เป็นตัวบ่งชีท้ ศิ ทางการเข้ามาของสัญญาณ [7] อาทิ Barlett’s method หรือ Capon’s ซ้อนทับของสัญญาณเหล่านัน้ รวมถึง MVDR estimator ซึง่ หลักการจะคล้ายคลึงกับการสร้างล�ำคลืน่ ให้ชไี้ ปยังทิศทาง Noise n(t) ที่ปรากฏอยู่ในระบบ ยก ต่าง ๆ แล้วค�ำนวณหาค่าก�ำลังของสัญญาณทีผ่ า่ นมาจากทิศทางนัน้ ๆ จากนัน้ ตัวอย่างเช่น ในรูปที่ 3 อาร์เรย์ซึ่ง ท�ำการหมุนล�ำคลืน่ ไปจนครบทุกทิศทาง ค่าก�ำลังทีว่ ดั ได้ในแต่ละทิศทางจะถูกน�ำมา ประกอบไปด้ ว ยสายอากาศจ� ำ นวน วิเคราะห์วา่ สัญญาณเดินทางมาจากทิศทางใด วิธใี นกลุม่ นีจ้ ะมีการค�ำนวณทีไ่ ม่ซบั ซ้อน N = 6 สาย จัดเรียงในรูปแบบ ULA อย่างไรก็ตาม ค่าความแม่นย�ำและรายละเอียดในการบอกทิศทาง (Resolution) ท�ำหน้าทีร่ บั สัญญาณจากผูใ้ ช้ M = 4 คน จะมีไม่สูงมาก โดยเฉพาะในกรณีที่มีสัญญาณสองตัวส่งมาจากทิศทางที่ ซึ่งส่งสัญญาณมาจากทิศทางต่าง ๆ ใกล้เคียงกัน ระบบจะไม่สามารถแยกสัญญาณทัง้ สองออกจากกันได้ ดังแสดงในรูป สมมุติว่าสัญญาณทั้งสี่ ในปัจจุบนั การค�ำนวณหาทิศทางทีเ่ ป็นทีน่ ยิ มจะอาศัยคุณสมบัตทิ างด้าน ทีผ่ ใู้ ช้สง่ มาเป็นสัญญาณประเภทภาพ Eigenstructure ของสัญญาณ เนือ่ งจากมีประสิทธิภาพความแม่นย�ำสูง (High ดังนั้น สัญญาณที่ได้รับที่อาร์เรย์ x(t) resolution) หนึง่ ในเทคนิคทีม่ กี ารใช้งานอย่างแพร่หลายคือ MUltiple SIgnal จะเป็นสัญญาณทีเ่ กิดจากการซ้อนทับ Classification หรือทีร่ จู้ กั ในชือ่ ย่อว่า MUSIC algorithm คิดค้นโดย Schmidt [8] กันของภาพทั้งสี่ตามทิศทางดังกล่าว จากสัญญาณ x(t) ในสมการที่ (3) เมือ่ ท�ำการหาค่า Correlation ระหว่าง แสดงในรูปที่ 4 โดย สัญญาณในแต่ละสาย จะพบว่า แมทริกซ์ Rxx = E{x(t)xH(t)} สามารถเขียนให้ M x(t) = ∑ mi (t)S(θ i ) + n(t) (3) อยูใ่ นรูปซึง่ ประกอบไปด้วย Eigenvalues λ และ Eigenvectors U โดย i i 1      exp  j 2 f 0 d cos     c    x ( t )  m( t )   M    N  1 cos       exp  j 2 f 0   c   

ร า ส า ้ ฟ ไฟ i=1

N

H

R xx   i U i U i i 1

(4)

และมีคณ ุ สมบัตติ อ่ ไปนี้ 1. Eigenvectors สามารถจ�ำแนกออกได้เป็นสองกลุม่ คือ กลุม่ ทีเ่ กีย่ วข้อง กับสัญญาณและกลุม่ ทีเ่ กีย่ วข้องกับ Noise โดย Space ทีส่ ร้างจาก Eigenvectors ของสัญญาณจะเรียกว่า Signal subspace ในขณะที่ Space ทีส่ ร้างจาก Eigenvectors รูปที่ 3 Uniform Linear Array ทีป่ ระกอบไปด้วยสายอากาศ 6 ตัว ท�ำหน้าที่ ของ Noise จะเรียกว่า Noise subspace รับสัญญาณจากผู้ใช้ 4 คนในทิศทาง 2. แมนิโฟลด์เว็กเตอร์ S(θ) จากทิศทางของสัญญาณ จะอยูใ่ น Signal θ = 30°, 45°, 90° และ 100° ตามล�ำดับ subspace และตัง้ ฉากกับ Noise subspace เสมอ

58


ยกตัวอย่างเช่น สมมุตแิ มทริกซ์ หนึ่งประกอบไปด้วย Eigenvector จ�ำนวนสามตัวเป็นเว็กเตอร์หนึง่ หน่วย (Unit vector) ux, uy, uz, ตามแกน x, y, z ตามล�ำดับ ดังแสดงในรูปที่ 5 โดยให้ ux และ uy เป็น Eigenvector ของสัญญาณ ในขณะที่ uz เป็น Eigenvector ของ Noise จากคุณสมบัตขิ า้ งต้น Signal subspace คือ Space ทีเ่ กิดจากการ สร้างของ ux และ uy ในทีน่ คี้ อื ระนาบ บนแกน x – y ในขณะที่ Noise subspace คือ Space ทีเ่ กิดจากการ สร้างของ uz ในกรณีนคี้ อื เส้นตรงบน แกน z จะสังเกตว่าเว็กเตอร์ใด ๆ ที่ เกิดจากการสร้างของ ux และ uy จะอยูบ่ นระนาบ x – y และตัง้ ฉากกับ แกน z ซึง่ เป็น Noise subspace เสมอ MUSIC algorithm อาศัยหลัก การดังกล่าวในการค�ำนวณหาทิศทาง ของสั ญ ญาณโดยพิ จ ารณาจากมุ ม θ ที่ท�ำให้แมนิโฟลด์เว็กเตอร์ S(θ) ของทิศทางนั้นมีค่าตั้งฉากกับ Noise subspace รูปที่ 6 แสดงสเปกตรัม ของ MUSIC algorithm จากแบบ จ�ำลองทางคณิตศาสตร์ในการค�ำนวณ หาทิศทางสัญญาณส�ำหรับตัวอย่างใน รูปที่ 3 เมือ่ พิจารณาจะพบว่าจุดสูงสุด ทั้งสี่ของสเปกตรัม (ซึ่งเป็นจุดที่แมนิ โฟลด์เว็กเตอร์ของทิศทางนั้น ตั้งฉาก กับ Noise subspace) สามารถบ่งชี้ ทิศทางสัญญาณอย่างแม่นย�ำ

รูปที่ 6 สเปกตรัมจาก MUSIC algorithm แสดงถึงทิศทางของสัญญาณทั้งสี่ (ระดับอ้างอิงที่ 0 dB, SNR = 30 dB)

MUSIC algorithm ถือเป็นเทคนิคทีม่ คี วามแม่นย�ำสูง มีการใช้งานอย่าง แพร่หลาย อีกทัง้ ยังมีการพัฒนาต่อยอดเพือ่ เพิม่ ประสิทธิภาพการประมวลผล ทั้งในแง่ของความแม่นย�ำและเพื่อลดความซับซ้อนของการค�ำนวณ อาทิ Root-MUSIC [9], Constrained-MUSIC [10], หรือ Beam-space MUSIC [11] นอกจากนั้น ยังมีวิธีอื่น ๆ อาทิ ESPRIT [12] หรือ Min-Norm [13, 14] ซึ่งอาศัยคุณสมบัติ Eigenstructure เช่นกัน เพียงแต่มีรายละเอียดปลีกย่อย รวมถึงประเภทการใช้งานและประสิทธิภาพที่แตกต่างกันออกไป

ร า ส า ้ ฟ ไฟ กระบวนการรับและจ�ำแนกสัญญาณ (Array Reception)

เมื่อทราบทิศทางของสัญญาณที่ส่ง การรับสัญญาณหลังจากนั้นอาศัย หลักการสร้างล�ำคลื่น (Beamforming) เพื่อเลือกรับสัญญาณตามทิศทางของ เครื่องส่ง กระบวนการรับสัญญาณผ่านการสร้างล�ำคลืน่ นัน้ จะต้องอาศัยการใช้คา่ สัมประสิทธิ์ wi หรือ Weight ไปคูณกับสัญญาณทีไ่ ด้รบั ในแต่ละสายอากาศ xi ดังแสดงในรูปที่ 7 เพื่อเป็นการปรับเลื่อนมุมเฟสและขยาย/ลดค่า Amplitude (Shift the phase, Amplify the amplitude) ของสัญญาณนั้น ๆ ก่อนจะน�ำ สัญญาณเหล่านั้นมารวมกันเป็น Output ของอาร์เรย์ y(t) N

y (t )   w *i xi (t ) i 1

(4)

รูปที่ 7 กระบวนการรับสัญญาณ ผ่านการสร้างล�ำคลื่น รูปที่ 5 ความสัมพันธ์ระหว่าง Signal และ Noise subspaces

จะสังเกตว่าการเลือกค่าสัมประสิทธิ์ wi ถือว่ามีความส�ำคัญมาก เนื่องจากเป็นตัวก�ำหนดลักษณะการแพร่ของคลื่น โดยหลักการจะเลือกค่า สัมประสิทธิ์ที่ท�ำให้ล�ำคลื่นหลักมีลักษณะแคบและชี้ไปในทิศทางที่ต้องการ (Mainlobe to desired direction) ในขณะที่จะกดไม่ให้มีการแพร่คลื่นไป มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

59


ในทิศทางของสัญญาณรบกวน (Null to interference) ค่าสัมประสิทธิ์ หาได้ จ ากค�ำ ตอบของสมการ Optimization ซึ่งเป็นฟังก์ชันของตัวบ่งชี้ ชนิดใดชนิดหนึ่งในระบบ (Cost function) อาทิ Maximize signal-to-noise ratio ทัง้ นีก้ ารพิจารณาค่าสัมประสิทธิแ์ บ่งได้เป็นสองกรณี คือ หนึง่ การเลือก ค่า wi อาศัยข้อมูลทิศทางของสัญญาณ (Direction-based beamforming) ซึ่งโดยทั่วไปจะมีประสิทธิภาพสูงแต่การค�ำนวณจะซับซ้อนกว่า เมื่อเทียบ กับกรณีที่สองที่ไม่ทราบทิศทางของสัญญาณ ดังนั้นการเลือกค่าสัมประสิทธิ์ ต้องอาศัยกลุ่มสัญญาณอ้างอิง (Reference signal) ในการประเมินหาค่า wi ที่เหมาะสมผ่านกระบวนการเรียนรู้ (Machine learning) รูปที่ 8 แสดงลักษณะการแพร่ของคลื่นส�ำหรับค่าสัมประสิทธิ์ wi ที่ พิจารณาโดยใช้หลักของ Superresolution beamformer [7] ซึ่งเป็นเทคนิค การรับสัญญาณทีม่ ปี ระสิทธิภาพสูงโดยเฉพาะในการก�ำจัดสัญญาณแทรกซ้อน จากรูป จะเห็นได้วา่ ล�ำคลืน่ หลักชีไ้ ปที่ θ = 90° ซึง่ เป็นทิศส�ำหรับผูใ้ ช้คนทีส่ าม ในขณะที่จะไม่มีการแพร่ลำ� คลื่นไปในทิศทาง θ = 30°, 45° และ 100° เพื่อ เป็นการกดไม่ให้สัญญาณจากผู้ใช้อื่น ๆ แทรกเข้ามาได้ ดังจะเห็นจากขนาด ค่า Gain ที่ถูกกดลงไปกว่า 150 dB จากค่าอ้างอิง ทั้งนี้ Superresolution beamformer ถือเป็น Beamforming technique ที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในแง่ ของ Signal to interference ratio: SIR

หลั ง จากท� ำ การสร้ า งล� ำ คลื่ น ให้หันไปยังทิศทางทั้งสี่เพื่อท�ำการรับ สัญญาณ ระบบจะสามารถจ�ำแนก สั ญ ญาณภาพออกจากกั น ได้ ห มด ดังแสดงผลลัพธ์ในรูปที่ 9

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 8 การแพร่กระจายของล�ำคลื่นเมื่อ Mainlobe ชี้ไปที่มุม θ = 90° ซึ่งเป็นทิศทางของผู้ใช้คนที่ 3 (บน) ลักษณะของลูกคลื่น (ล่าง) ค่าขนาด (Gain)

60

รูปที่ 9 สัญญาณภาพจากผู้ใช้ทั้งสี่ หลังจากผ่านกระบวนการประมวลผล สัญญาณ


บทสรุป

เทคโนโลยีสายอากาศเป็นกลไกหลักในการพัฒนาผลักดันให้ระบบ เครือข่ายในอนาคตสามารถเกิดเป็นรูปธรรมและมีประสิทธิภาพตามกรอบค่า มาตรฐานที่ก�ำหนดไว้โดย ITU ในบทความวิชาการฉบับนี้ ผู้เขียนมุ่งเน้นใน การวิเคราะห์กระบวนการการประมวลผลสัญญาณซึ่งถือเป็นแก่นในการเพิ่ม ประสิทธิภาพการท�ำงานของอาร์เรย์ โดยแยกออกได้เป็นสองขั้นตอนย่อย คือ (1) การประเมินหาทิศทางของสัญญาณ และ (2) กระบวนการรับและ จ�ำแนกสัญญาณ เอกสารอ้างอิง 1. “BBC Measuring the Information Society 2010”. BBC News. Retrieved 9 July 2010. 2. “AIS plans Bangkok 3G service for Feb”. Bangkok Post. Retrieved 19 September 2011. 3. H. Berndt, Towards 4G Technologies, Wiley, 2008. 4. “MIMO and Smart Antennas for 3G and 4G Wireless Systems: Practical Aspects and Deployment Considerations”, 3G Americas, 2010 5. S. Y. Hui and K. H. Yeung, “Challenges in the migration to 4G mobile systems”, IEEE Communications Magazine, vol. 41, pp. 54.59, Dec. 2003. 6. A. Naguib, A. Paulraj, and T. Kailath, “Capacity improvement with base-station antenna arrays in cellular CDMA”, IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 43, pp. 691.698, Aug 1994. 7. S.U. Pillai, Array Signal Processing, Springer, 1989. 8. R. Schmidt, “Multiple emitter location and signal parameter estimation,” IEEE Trans. on Antennas and Propagation, vol. 34, no. 3, pp. 276-280,1986. 9. A. Barabell, “Improving the resolution performance of eigenstructure based direction-finding algorithms,” ICASSP ‘83, vol. 8, pp. 336.339, Apr 1983.

10. R. DeGroat, E. Dowling, and D. Linebarer,“Theconstrained MUSIC problem,” IEEE Transactions o n S i g n a l Processing, vol. 41, pp. 1445.1449, Mar 1993. 11. J. Mayhan and L. Niro, “Spatial spectral estimation using multiple beam antennas,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 35, pp. 897-906, 1987. 12. R. Roy and T. Kailath, “ESPRIT estimation of signal parameters via rotational invariance techniques,” IEEE Trans. on Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol. 37, no. 7, pp. 984 .995, 1989. 13. S. S. Reddi, “Multiple source location – A digital approach,” IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. AES-15, pp. 95-105, 1979 14. R. Kumaresan and D.W. Tufts, “Estimating the angles of arrival of multiple planewaves,” IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. AES-19, pp.134-139, 1983.

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ประวัติผู้เขียน

ดร.ศุภวัฒน์ สุภัควงศ์ • ส�ำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอกจาก Imperial College London, UK • ปัจจุบนั เป็นอาจารย์ประจ�ำภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า และคอมพิ ว เตอร์ คณะวิ ศ วกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

61


Energy พลังงาน นายศุภกร แสงศรีธร กองพัฒนาระบบไฟฟ้า ฝ่ายวิจัยและพัฒนาระบบไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค อีเมล : supakorn@pea.co.th

การศึกษาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในประเทศไทย (ตอนที่ 1) การศึกษาศักยภาพพลังงานลม

1. บทน�ำ

จากบทความฉบับที่ผ่าน ๆ มา เป็นการกล่าวถึงการผลิตไฟฟ้าจาก พลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งเป็นพลังงาน สะอาดและมีศกั ยภาพในทุกพืน้ ทีข่ อง ประเทศไทย ความเข้มรังสีอาทิตย์ ในประเทศไทยขึ้นอยู่กับแต่ละพื้นที่ บางพื้ น ที่ มี ค วามเข้ ม รั ง สี อ าทิ ต ย์ สู ง บางพื้นที่มีความเข้มรังสีอาทิตย์ต�่ ำ แต่ เ มื่ อ คิ ด เฉลี่ ย แล้ ว ประเทศไทย มี ศั ก ยภาพพลั ง งานแสงอาทิ ต ย์ ป ร ะ ม า ณ 1 8 M J / m 2- d a y ซึ่ ง นั บ ว่ า เป็ น ค่ า ที่ มี ค วามเหมาะสม ในการผลิตไฟฟ้า นอกจากพลังงาน แ ส ง อ า ทิ ต ย ์ แ ล ้ ว พ ลั ง ง า น ล ม ก็เป็นพลังงานอีกแหล่งหนึ่งที่สะอาด ไม่ ก ่ อ ให้ เ กิ ด มลพิ ษ ต่ อ สิ่ ง แวดล้ อ ม ส� ำ หรั บ ประเทศไทยหากพิ จ ารณา เปรี ย บเที ย บความสามารถในการ ผลิตไฟฟ้า (Capacity Factor : CF) ระหว่างการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสง อาทิตย์กับการผลิตไฟฟ้าด้วยกังหัน ลมแล้ว พบว่ามีค่าใกล้เคียงกันคือ ประมาณ 15-17% แต่ในบางพืน้ ทีข่ อง ประเทศไทยเป็นแหล่งที่มีศักยภาพ พลังงานลมดีอาจจะมีค่า CF สูงกว่า 20% แต่การผลิตไฟฟ้าจากพลังงาน ลมต้องมีการบ�ำรุงรักษาที่ดี และมี ค่ า ใช้ จ ่ า ยในการดู แ ลบ� ำ รุ ง รั ก ษาสู ง กว่าการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสง อาทิ ต ย์ ดั ง นั้ น การผลิ ต ไฟฟ้ า จาก พลังงานลมเพื่อให้เกิดความคุ้มทุนจะ

ต้องมีการพิจารณาเป็นรายพืน้ ที่ หรือทีเ่ รียกว่าการท�ำ Micro Siting ซึง่ จะให้คำ� ตอบ ว่าการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในพื้นที่ดังกล่าวมีความเหมาะสมหรือไม่

2. ศักยภาพพลังงานลมในประเทศไทย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

62

ส�ำหรับประเทศไทยมีหน่วยงานทีท่ ำ� การศึกษาศักยภาพพลังงานลม และ ได้จัดท�ำแผนที่ศักยภาพพลังงานลม (Wind Map) ขึ้นหลายหน่วยงาน แต่ใน บทความนีจ้ ะกล่าวถึงเฉพาะ 2 หน่วยงาน ซึง่ มีผลการศึกษาทีน่ า่ เชือ่ ถือ ได้แก่ ธนาคารโลก และกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน • ธนาคารโลกได้ด�ำเนินการจัดท�ำแผนที่ศักยภาพพลังงานลมในพื้นที่ แถบเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ขึ้นเมื่อปี 2544 โดยใช้ชื่อว่า “WIND ENERGY RESOURCE ATLAS OF SOUTHEAST ASIA” ผลการศึกษาประกอบด้วย 4 ประเทศ ได้แก่ ประเทศกัมพูชา ลาว เวียดนาม และประเทศไทย เพื่อเป็น ข้อมูลส�ำหรับผูท้ สี่ นใจการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมทัง้ แบบทีเ่ ชือ่ มต่อกับระบบ จ�ำหน่ายไฟฟ้าและแบบแยกอิสระ ข้อมูลพลังงานลมที่ใช้ในการค�ำนวณเป็น ข้อมูลในช่วงปี 2527 – 2541 โดยใช้โมเดลของสภาพภูมอิ ากาศแบบ mesoscale แผนที่ที่จัดท�ำขึ้นนี้เป็นขนาด 400 x 400 กิโลเมตร ต่อ 1 แผนที่ มีทั้งหมด 18 แผนที่ จากการศึกษาพบว่าในประเทศไทยจะมีความเร็วลมดีในบริเวณ เทือกเขาทัง้ ในภาคกลางและภาคตะวันตก ซึง่ แผนทีท่ ไี่ ด้จากผลการศึกษาของ ธนาคารโลกส�ำหรับประเทศไทยสามารถแสดงได้ดังรูปที่ 1 และรูปที่ 2

รูปที่ 1 แผนที่ศักยภาพพลังงาน ที่ความสูง 30 เมตร

รูปที่ 2 แผนที่ศักยภาพพลังงาน ที่ความสูง 65 เมตร


• แผนที่ศักยภาพพลังงานลมของกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและ อนุรักษ์พลังงาน (พพ.) โดยได้เริ่มจัดท�ำแผนที่พลังงานลมตั้งแต่ปี 2544 ลักษณะการวัดจะวัดที่ความสูง 40 เมตร มีสถานีวัดพลังงานลมทั้งสิ้น 59 สถานี ยกเลิกการวัดไปแล้ว 14 สถานี เหลือสถานีทยี่ งั วัดอยูจ่ �ำนวน 45 สถานี

ช้าลง ขนาดเม็ดทรายและระยะทาง ที่ ถู ก พั ด พาไปจะแสดงให้ เ ห็ น อย่ า ง คร่าว ๆ ถึงความแรงของลมที่พัดพา เม็ดทรายไป นอกจากนี้ยังสามารถ สังเกตความแรงของลมได้จากสภาพ ต้นไม้ที่มีกระแสลมพัดแรงอย่างต่อ เนื่อง ลักษณะกิ่งก้านของต้นไม้จะลู่ ตามลม ลักษณะจะแตกต่างจากสภาพ ต้นไม้ทวั่ ไป พืน้ ทีบ่ ริเวณชายฝัง่ ทะเลก็ เป็นอีกตัวอย่างหนึ่งของสภาพพื้นที่ที่ มีกระแสลมพัดผ่าน เนื่องจากในเวลา กลางวันพืน้ ทีบ่ นฝัง่ จะได้รบั ความร้อน มากกว่าพืน้ ทะเล อากาศบริเวณผิวดิน จะเกิดการยกตัวขึ้นจากสภาวะความ กดอากาศต�ำ่ อากาศเย็นจากทะเลจะ เคลื่อนตัวเข้าสู่ฝั่ง ซึ่งเรียกลมที่เกิด ขึ้นนี้ว่าลมทะเล ในทางกลับกันช่วง เวลากลางคืนทะเลจะคลายความร้อน ได้ดีกว่าพื้นดินท�ำให้เกิดการเคลื่อนที่ ของลมจากพื้นดินสู่ทะเล ซึ่งเรียกลม ที่เกิดขึ้นนี้ว่าลมบก ส�ำหรับช่วงเวลา กลางวันบริเวณหุบเขา อากาศบริเวณ ผิวดินจะได้รบั ความร้อนและยกตัวขึน้ ตามความลาดเอียงของสันเขา เกิด การเคลื่ อ นที่ ข องอากาศซึ่ ง เรี ย กว่ า ลมหุบเขา ในทางกลับกันช่วงเวลา กลางคืน อากาศจะเกิดการเคลื่อนที่ จากบนเขาลงสูห่ บุ เขา ซึง่ เรียกว่าลมภูเขา • การแปรค่าความเร็วลมตาม ความสูง จะเกิดขึ้นเนื่องจากกระแส ลมที่ พั ด เหนื อ ผิ ว ดิ น จะถู ก หน่ ว งให้ ช้าลงตามความเสียดทานของพื้นผิว และสิ่งที่ปกคลุมผิวโลก เช่น ต้นไม้ อาคาร หรือสิ่งปลูกสร้างต่าง ๆ ท�ำให้ ความเร็วลมแปรค่าตามความสูงจาก ผิวโลก มีลักษณะเป็นไปตามรูปที่ 6 ความขรุ ข ระของพื้ น ผิ ว โลกจะแทน ด้ ว ยระดั บ ของความขรุ ข ระ ระดั บ ความขรุขระของพื้นผิวอาจมีค่าเป็น ศูนย์ (ระดับผิวทะเล) หรือบางพื้นที่

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 3 แผนที่ศักยภาพพลังงานลม ของ พพ. ความสูง 40 เมตร

รูปที่ 4 ต�ำแหน่งสถานีวัดลมที่ความสูง 40 เมตร ของ พพ.

ในปี 2553 พพ. ได้จัดท�ำ แผนที่ศักยภาพพลังงานลมที่ระดับ ความสูง 90 เมตร โดยใช้ข้อมูล ตรวจวัดที่ระดับ 90 เมตร ซึ่งแผนที่ ศักยภาพพลังงานลมที่ความสูง 90 เมตร สามารถแสดงได้ดังรูปที่ 5

3. การพิจารณาเลือกพื้นที่ เพื่ อ ติ ด ตั้ ง เครื่ อ งวั ด พลังงานลม

เ มื่ อ เ ร า พิ จ า ร ณ า ข ้ อ มู ล ศั ก ยภาพพลั ง งานลมจากแผนที่ และพิ จ ารณาเลื อ กพื้ น ที่ ที่ มี ค วาม รูปที่ 5 แผนที่ศักยภาพพลังงานลม เหมาะสมแล้ว การลงพืน้ ทีเ่ พือ่ ส�ำรวจพืน้ ที่ ของ พพ. ความสูง 90 เมตร ที่สนใจจึงเป็นสิ่งที่จ�ำเป็นอย่างยิ่งใน การพิจารณาหาพื้นที่ที่มีศักยภาพของพลังงานลมดี อาจพิจารณาได้จาก • ตัวบ่งชี้ตามธรรมชาติของสภาวะลม ซึ่งพิจารณาได้จากสภาพทาง ธรรมชาติ โดยการดูการก่อตัวของพื้นผิวตามธรรมชาติ เช่น การสังเกตเนิน ทราย เม็ดทรายจะถูกลมพัดพาและไปกองรวมตัวกันในบริเวณที่ลมเคลื่อนที่

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

63


อาจมีค่าระดับสูงเป็น 2 (บริเวณในเมือง) โดยทั่วไปค่าระดับความขรุขระจะ • ค ว า ม ป ั ่ น ป ่ ว น ข อ ง ล ม มีค่าเป็น 0.005 ส�ำหรับพื้นที่ราบเรียบ และมีค่าเป็น 0.025 – 0.1 ส�ำหรับ (Turbulence) หมายถึงความเร็วและ พื้นที่ที่เป็นทุ่งหญ้า 0.2 – 0.3 ส�ำหรับพื้นที่เพาะปลูก 0.5 – 1 ส�ำหรับสวน ทิศทางลมทีเ่ กิดการเปลีย่ นแปลงอย่าง ผลไม้และต้นไม้ขนาดเล็ก 1 – 2 ส�ำหรับต้นไม้ขนาดใหญ่และกลางใจเมือง รวดเร็ ว เมื่ อ พั ด ผ่ า นพื้ น ผิ ว ขรุ ข ระ อาคาร ต้นไม้ และสิ่งกีดขวางต่าง ๆ รูปที่ 8 แสดงเส้นทางการเกิดความ ปั่นป่วนในบริเวณเหนือลมและใต้ลม ของสิง่ กีดขวาง การเกิดความปัน่ ป่วน นี้จะท�ำให้แรงและก�ำลังที่จะส่งไปยัง กังหันลมมีค่าลดลง

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 6 การแปรค่าความเร็วลมตามความสูงของผิวโลก

ในกรณี ของพื้ น ผิ ว ที่ ราบเรี ย บและไม่ คิ ด ผลจากอุณ หภูมิของพื้นผิว รูปที่ 8 การเกิดความปั่นป่วนของลม การแปรค่าความเร็วลมตามความสูงจะเขียนในรูปสมการได้ดังนี้ เมื่อผ่านสิ่งกีดขวางต่าง ๆ โดยที่ V(Z R ) = ความเร็ ว ลมที่ ความสูง ZR ที่ต้องการหา ความรุ น แรงของความปั ่ น (1) V(Z) = ความเร็ ว ลมที่ ป่วนขึ้นอยู่กับขนาดและรูปทรงของ ความสูง Z ทีต่ อ้ งการทราบค่า สิง่ กีดขวาง บริเวณการเกิดความปัน่ ป่วน Z0 = ค่าความสูงของระดับขรุขระ มี ผ ลในแนวตั้ ง ประมาณ 2 เท่ า ของความสูงของสิง่ กีดขวาง และส่งผล เมื่อ V(ZR) และ V(Z) เป็นค่าความเร็วลมที่ความสูง ZR และ Z ตาม ในแนวราบ 10-20 เท่ า ทางด้ า น ล�ำดับ ถ้าความเร็วลมที่วัดได้ที่ความสูง 10 เมตร มีค่าเป็น 7 m/s และระดับ ใต้ลม ดังนั้นก่อนการติดตั้งกังหันจะ ความสูงขรุขระมีค่าเป็น 1 ความเร็วลมที่ระดับ 40 เมตรเหนือพื้นดินจะมีค่า ต้องพิจารณาสิ่งกีดขวางต่าง ๆ ที่ตั้ง เป็น 9.1 m/s รูปที่ 7 แสดงให้เห็นถึงอัตราส่วนความเร็วที่สอดคล้องกับ อยู่รอบ ๆ พื้นที่ด้วย ความสูง 10 เมตร ที่ค่าระดับขรุขระที่แตกต่างกัน • การเพิ่มขึ้นของความเร็วลม จะเกิดขึน้ ได้เมือ่ ลมพัดผ่านสิง่ กีดขวาง ที่โค้งมน การเพิ่มขึ้นของความเร็วลม นี้เกิดจากการบีบของชั้นอากาศเหนือ ส่วนโค้ง ขนาดและทิศทางขึ้นอยู่กับ รูปร่างของส่วนโค้ง ลักษณะดังกล่าว แสดงได้ดังรูปที่ 9 ดังนั้นหากติดตั้ง กังหันลมในพื้นที่ลาดที่ท�ำมุมกับแนว ราบ 6 - 16 องศา จะช่วยให้ความเร็ว ลมที่ พั ด ผ่ า นกั ง หั น สู ง ขึ้ น ส� ำ หรั บ พื้นลาดที่ท�ำมุมมากกว่า 27 องศา รูปที่ 7 อัตราส่วนความเร็วที่สอดคล้องกับความสูง 10 เมตร หรือน้อยกว่า 3 องศา จะไม่ช่วยให้ ที่ค่าระดับขรุขระที่แตกต่างกัน เกิดความเร่งของกระแสลม

64


• การเปลีย่ นแปลงตามเวลาของความเร็วลม จะท�ำให้กำ� ลังและพลังงาน การเปลี่ยนแปลงในช่วงสั้น ๆ ทีจ่ ะได้จากลมเปลีย่ นแปลงตามไปด้วย การเปลีย่ นแปลงดังกล่าวอาจเกิดขึน้ ใน ของความเร็ ว ลมแสดงได้ ดั ง รู ป ที่ ช่วงเวลาสั้น ๆ ในช่วงเวลาหนึ่งของวัน หรือการเปลี่ยนแปลงในรอบวัน 10 (A) ซึ่งเป็นการวัดในช่วงเวลา และการเปลี่ยนแปลงไปตามฤดูกาล 30 วินาที สังเกตได้ว่าความเร็วลม จะมีการเปลี่ยนแปลงตั้งแต่ 5.1-7.2 m/s การเปลี่ยนแปลงของความเร็ว ลมในช่วงเวลาสั้น ๆ เกิดจากการ เปลี่ ย นแปลงสภาวะอากาศอย่ า ง รวดเร็ ว ส� ำ หรั บ การเปลี่ ย นแปลง ของความเร็วลมตามเวลาในรอบวัน ส่ ว นใหญ่ จ ะเกิ ด จากความแตกต่ า ง ของอุ ณ หภู มิ ข องสองบริ เ วณเนื่ อ ง มาจากการเปลีย่ นแปลงของความเข้ม รั ง สี อ าทิ ต ย์ ใ นรอบวั น ในส่ ว น การเปลี่ ย นแปลงของความเร็ ว ลม ตามฤดูกาล จะเป็นผลมาจากการ เปลีย่ นแปลงของความเข้มรังสีอาทิตย์ ที่บริเวณส่วนต่าง ๆ ของผิวโลก ซึ่งมี การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล • การได้ ม าของพลั ง งานลม เกิ ด จากการเคลื่ อ นที่ ข องมวลลม ซึ่งจะท�ำให้เกิดพลังงานจลน์ขึ้น ซึ่ง พิจารณาได้จากการไหลของอากาศ และก�ำหนดได้ดังสมการที่ 2

ร า ส า ้ ฟ ไฟ (2)

โดยที่ m = มวลของอากาศ และ V = ความเร็วลม

รูปที่ 10 การแปรค่าตามเวลาของความเร็วลม มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

65


หากพิจารณากังหันลมที่มีพื้นที่หน้าตัด A m2 ดังรูปที่ 11 พบว่าพลังงานจลน์ที่เกิดขึ้นจะมีค่าเป็น

(3) โดยที่ ρa = ความหนาแน่นของอากาศ v = ปริมาตรของอากาศที่ไหลผ่านโรเตอร์ รูปที่ 11 การเคลื่อนที่ของอากาศผ่านกังหันลม

การเคลื่อนที่ของลมผ่านโรเตอร์ของกังหันลมในหนึ่งหน่วยเวลา จะมีพื้นที่หน้าตัดเท่ากับ AT และมีความหนา เท่ากับ V ดังนั้น จากสมการที่ (2) จะได้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ (3)

และ ρa หาได้จากสมการที่ (4)

(4)

โดยที่ Z = ความสูงของ Hub กังหันลม T = อุณหภูมิที่หน้างาน

ที่กล่าวมาทั้งหมดเป็นรายละเอียดบางส่วนของการศึกษาศักยภาพพลังงานลม ส่วนรายละเอียดอื่น ๆ จะกล่าว ถึงในฉบับต่อ ๆ ไป เอกสารอ้างอิง 1. Sathyajith Mathew “Wind Energy Fundamentals, Resource Analysis and Economics”, 2006 2. มหาวิทยาลัยศิลปากร “รายงานฉบับสมบูรณ์ โครงการความร่วมมือด้านพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงานระหว่างไทย และกัมพูชา”, 2551 3. Andrea Antonini “Photovoltaic Concentrators – Fundamentals, Applications, Market & Prospective” 4. Solfocus “ A Primer on CPV Technology”

66


Technology & Innovation เทคโนโลยีและนวัตกรรม นายธงชัย มีนวล อีเมล : athme@hotmail.com

โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ : แผนที่น�ำทางของ กฟภ. (ตอนที่ 2) Smart Grids : PEA Smart Grids Roadmap (Part 2) บทความนี้เป็นตอนที่ 2 ของ แผนที่ น� ำ ทางการพั ฒ นาโครงข่ า ย ไฟฟ้ า อั จ ฉริ ย ะของการไฟฟ้ า ส่ ว น ภูมภิ าค (กฟภ.) ต่อเนือ่ งจากตอนที่ 1 ซึ่งได้น�ำเสนอเนื้อหาเกี่ยวกับปัจจัย ขับเคลื่อนและวิสัยทัศน์ เนื้อหาใน บทความตอนที่ 2 นี้ประกอบด้วย ประเด็นยุทธศาสตร์ กลยุทธ์ แผนที่ น� ำ ทางระดั บ องค์ ก รในการพั ฒ นา โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของ กฟภ. และ ส่วนท้ายของบทความได้รายงานให้ ท่านผู้อ่านรับทราบเกี่ยวกับกิจกรรม ต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับการพัฒนาโครงข่าย ไฟฟ้าอัจฉริยะของประเทศไทย

4. ประเด็นยุทธศาสตร์

กฟภ. ก�ำหนดประเด็นยุทธศาสตร์ (Strategic Theme) ในการพัฒนา โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ 3 ประการ คือ พลังงานที่สมาร์ท ชีวิตที่สมาร์ท และสังคมที่สมาร์ท โดยมีแนวคิดดังนี้ 1) พลังงานที่สมาร์ท (Smart Energy) หมายถึงพลังงานที่สะอาด มั่นคง ปลอดภัย มีคุณภาพ พร้อมใช้งานตลอดเวลาและเป็นมิตรต่อ สิ่งแวดล้อมอย่างยั่งยืน ประกอบด้วย แหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่สมาร์ท และระบบไฟฟ้าที่สมาร์ท 1.1) แหล่งจ่ายพลังงานไฟฟ้าที่สมาร์ท (Smart Electrical Energy Supply/Source) นอกจากประกอบด้วยโรงไฟฟ้าตามรูปแบบดั้งเดิม เช่น โรงไฟฟ้าถ่านหิน, ก๊าซ, เขื่อนพลังน�้ำขนาดใหญ่ เป็นต้น แล้ว รูปแบบแหล่ง จ่ายพลังงานไฟฟ้า และแนวคิดที่มีบทบาทมากขึ้นในศตวรรษที่ 21 เช่น • พลังงานทดแทน (Renewable Energy) เช่น พลังงานลม แสงอาทิตย์ ชีวภาพ ชีวมวล พลังน�ำ้ ขนาดเล็ก เป็นต้น

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 4 ประเด็นยุทธศาสตร์การพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ ของ กฟภ. มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

67


• แหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กที่กระจายอยู่ตามพื้นที่ต่าง ๆ (Distributed Generation) เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กติดตั้ง บนหลังคาเรือน (Rooftop Photo Voltaic) กังหันลมผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก (Small Wind Turbine) เป็นต้น • แหล่งกักเก็บพลังงานไฟฟ้า (Electricity Storage) เช่น ตัวเก็บประจุไฟฟ้าชนิดอัลตรา (Ultracapacitor), วงล้อ Flywheel, และแบตเตอรี่ เป็นต้น • รถยนต์ไฟฟ้า (Electric Vehicle, EV) ซึง่ มีแบตเตอรีท่ เี่ ก็บ สะสมพลังงานไฟฟ้า • โรงไฟฟ้าเสมือน (Virtual Power Plant, VPP) โดยการใช้ เทคโนโลยีควบคุมสัง่ การระยะไกลบริหารจัดการแหล่งจ่ายไฟพลังงาน ขนาดเล็กหลาย ๆ แห่ง เพือ่ จ่ายไฟเข้าโครงข่ายไฟฟ้าเสมือนหนึง่ จ่าย จากโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ การผลิ ต ไฟฟ้ า แบบดั้ ง เดิ ม เป็ น ต้ น เหตุ ที่ ป ลดปล่ อ ยก๊ า ซ เรือนกระจก (Green House Gas, CO2) ก่อให้เกิดปัญหาโลกร้อน (Global Warming) การเกิดขึน้ ของแหล่งจ่ายไฟฟ้าทีส่ ะอาดดังทีก่ ล่าว มาข้างต้นจะลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ลดการใช้นำ�้ มันเชือ้ เพลิง และก๊าซ สามารถจ่ายไฟฟ้าเสริมหรือจ่ายไฟฟ้าทดแทนโรงไฟฟ้า แบบดั้งเดิม และท�ำให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถมีบทบาทเป็นผู้ผลิตไฟฟ้า ได้อีกด้วย (Prosumer = Producer & Consumer) โดยผลิตและ จ่ายไฟเข้าระบบไฟฟ้าจาก Micro Turbine, แหล่งกักเก็บพลังงาน ไฟฟ้า, Rooftop PV, Small Wind Turbine เป็นต้น กล่าวคือ เป็นการเพิม่ ทางเลือกในการผลิตไฟฟ้าและการเก็บสะสมพลังงานไฟฟ้า (Accommodates Generation and Storage Options) 1.2) ระบบไฟฟ้าทีส่ มาร์ท (Smart Electrical Power System/ Delivery) มีคุณลักษณะดังนี้ • สามารถท� ำ งานได้ เ องโดยอั ต โนมั ติ (Automation) ทั้งสภาวะปกติและสภาวะฉุกเฉินดังที่กล่าวมาแล้วข้างต้น • สามารถตรวจวัดสภาวะของระบบ (Sense and Monitor) จึงมีข้อมูล ณ เวลาจริง ที่สามารถน�ำไปใช้บริหารจัดการแหล่ง ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมากที่อยู่กระจายในพื้นที่ต่าง ๆ (Distributed Generations) สามารถใช้จัดการการใช้ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ (Energy Efficiency) สามารถลดปริมาณการใช้ไฟฟ้าสูงสุด (Peak Reduction) สามารถสัง่ จ่ายไฟจากแหล่งเก็บพลังงานไฟฟ้า (Energy Storage)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 68


• สามารถสือ่ สารข้อมูลโต้ตอบ (Data Integration, Interoperability, Two-way communi-cation/Interactive) กับบุคคล อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้า และระบบงานต่าง ๆ ทั้งภายในการไฟฟ้า (เช่น ระบบบริหารจัดการ ระบบ บัญชีการเงิน ระบบบริหารทรัพยากรมนุษย์ ระบบจดหน่วยพิมพ์บิล เป็นต้น) และภายนอกการไฟฟ้า (เช่น ส่งข้อมูลการใช้ไฟฟ้าให้ผใู้ ช้ไฟฟ้า สามารถบริหาร จัดการการใช้ไฟฟ้า ส่งข้อมูลให้กับหน่วยงานก�ำกับกิจการพลังงาน เป็นต้น) ที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้า • สามารถขายและซือ้ ไฟฟ้ากับคูส่ ญ ั ญา ซึง่ อาจจะเป็นทัง้ ผูใ้ ช้ไฟฟ้าและ ผู้ผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กมาก (Producer & Consumer or Prosumer) • รองรับการใช้รถยนต์ไฟฟ้า (Electric Vehicle, EV) สามารถชาร์จ แบตเตอรีร่ ถยนต์ไฟฟ้า และสามารถรับไฟจากรถยนต์ไฟฟ้า ณ เวลาทีเ่ หมาะสม • รองรับบ้านเรือนที่พักอาศัย ส�ำนักงาน และอาคารอัจฉริยะ (Smart and Green Office/ Building/Home) นอกจากคุณลักษณะที่สมาร์ทของระบบไฟฟ้าในอนาคตดังข้างต้นแล้ว จะต้องมีความมั่นคงแข็งแรง (Strong) ทั้งทางกายภาพ (Physical Security) ทางไฟฟ้า (Electrical Stability) และการสื่อสารข้อมูล (Cyber Security) คุณลักษณะ 2 ประการ คือ สมาร์ทและแข็งแรงมั่นคงนี้ทำ� ให้ระบบไฟฟ้ามี ขีดความสามารถในการจ่ายไฟได้อย่างเพียงพอ มีความเชือ่ ถือได้ (Reliability) ที่เหมาะสม สามารถคาดการณ์และตอบสนองความผิดพลาดในระบบไฟฟ้า ได้รวดเร็ว (Resist Attacks (Response to Disturbances)) สามารถฟื้นฟู ตัวเอง (Self-Healing) จากการโจมตีและภัยธรรมชาติ (Operates Resiliently Against Attack and Natural Disaster (Self – Healing)) นอกจากนั้น ระบบไฟฟ้าจะต้องมีคุณลักษณะที่ปลอดภัย (Safe) ต่อสาธารณชน ผู้ใช้ไฟ สภาพแวดล้อมอุปกรณ์ไฟฟ้า ระบบไฟฟ้า และผู้ปฏิบัติงาน แหล่งจ่ายไฟฟ้าที่สมาร์ทและระบบไฟฟ้าที่สมาร์ท ท�ำให้มีรูปแบบและ วิธีการผลิตไฟฟ้าที่หลากหลายมากขึ้น การบริการผู้ใช้ไฟฟ้าในรูปแบบใหม่ (Enables Products, Services and Markets) การไฟฟ้าสามารถบริหารจัดการ สินทรัพย์ของโครงข่ายอย่างคุม้ ค่าและเพิม่ ประสิทธิภาพการปฏิบตั กิ ารในระบบ ไฟฟ้า (Optimizes Assets Operates Efficiently) และให้บริการไฟฟ้าที่มี คุณภาพ (Provides Power Quality) ที่เหมาะสม พลังงานที่สมาร์ทจะเป็นค�ำตอบของประเทศชาติต่อปัญหาราคาน�้ำมัน และก๊าซธรรมชาติที่เพิ่มสูงขึ้น ขณะที่ปริมาณส�ำรองของเชื้อเพลิงเหล่านี้ลด น้อยลง และเป็นเครื่องมือที่สำ� คัญของประเทศไทยที่จะร่วมกับประชาคมโลก ในการช่วยกันลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ก่อให้เกิดปัญหาโลก ร้อน นอกจากนั้นการพัฒนาพลังงานที่สมาร์ทเป็นการด�ำเนินการตามพันธกิจ หน้าทีข่ อง กฟภ. ทีจ่ ะจัดให้ได้มาซึง่ พลังงานไฟฟ้าเพือ่ บริการแก่ผใู้ ช้ไฟฟ้าอย่าง

มั่นคง เพียงพอ ปลอดภัย มีคุณภาพ ได้มาตรฐานสากล และรวดเร็วทันต่อ ความต้องการใช้งานเสมอ ประโยชน์ ที่ จ ะเกิ ด ขึ้ น อั น เนื่ อ งจากการพั ฒ นาพลั ง งานที่ สมาร์ท สรุปได้ดังต่อไปนี้ (1) การจัดการพลังงานอย่างมี ประสิทธิภาพ (2) เพิ่มสมรรถนะของระบบ ไฟฟ้าและคุณภาพการให้บริการแก่ ผู้ใช้ไฟฟ้า (3) เ พิ่ ม สั ด ส ่ ว น ก า ร ใ ช ้ พลั ง งานทดแทนที่ ส ะอาด ลดการ ปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (4) ชะลอการลงทุ น สร้ า ง โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ (5) ลดค่ า ใช้ จ ่ า ยเงิ น ตรา ต่างประเทศในการน�ำเข้าพลังงาน (6) ระบบไฟฟ้ามีความมั่นคง ลดจ�ำนวนครั้งและระยะเวลาที่เกิดไฟ ตกไฟดับ 2) ชีวิตที่สมาร์ท (Smart Life) หมายถึง วิถีชีวิต (Life Style) ของผู้ใช้ไฟฟ้าที่สามารถมีส่วนร่วม ในการบริ ห ารจั ด การไฟฟ้ า ได้ ม าก ขึ้น เหมาะสมกับวิถีชีวิตของตนเอง สามารถเลื อ กผลิ ต ไฟฟ้ า ใช้ เ อง (Prosumer) มีการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์เพื่ออ�ำนวยความ สะดวกในชีวิตประจ�ำวัน ทั้งที่บ้านอยู่ อาศัย ที่ทำ� งาน และสถานที่พักผ่อน ผู ้ ค นมี วิ ถี ชี วิ ต ในแต่ ล ะวั น อยู ่ ที่ บ ้ า น ที่ ท� ำ งาน แหล่ ง เรี ย นรู ้ ออกก�ำลังกาย ฝึกจิตใจและพักผ่อน ตามสถานที่ท่องเที่ยว ศาสนสถาน และแหล่งบันเทิงต่าง ๆ โครงข่ายไฟฟ้า

ร า ส า ้ ฟ ไฟ มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

69


อัจฉริยะรองรับบ้านเรือนที่พักอาศัย ส�ำนักงาน และอาคารอัจฉริยะ (Smart and Green Office/Building/H ome) ผู ้ ใ ช้ ไ ฟสามารถมี ส ่ ว นร่ ว มในการ บริหารจัดการการใช้ไฟฟ้าได้มากขึ้น (Active Consumer Participation (Motivated and Includes the Customer)) ผู ้ ใ ช้ ไ ฟมี ท างเลื อ กที่ จะบริ ห ารจั ด การการใช้ พ ลั ง งานให้ เหมาะกับวิถีชีวิตของตนเองได้ บ้านเรือนที่อยู่อาศัยอัจฉริยะ (Smart Home) สถานที่อยู่อาศัย หลับนอนของผู้คน จะประกอบด้วย เครือ่ งใช้ไฟฟ้าทีส่ มาร์ทหลากหลายชนิด ที่ มี ส มองกลฝั ง ตั ว (Embedded System) ใช้ พ ลั ง งานไฟฟ้ า น้ อ ย ไม่ ก ่ อ ปั ญ หามลภาวะ สามารถ ควบคุมการใช้งานได้จากระยะไกล ผ่านอุปกรณ์สอื่ สารไร้สายแบบพกพา หรื อ ผ่ า นระบบอิ น เทอร์ เ น็ ต เช่ น มือถือ, PDA, Smart Phone, Tablet, ระบบอิ น เทอร์ เ น็ ต ในที่ ท� ำ งาน, ร้ า นอิ น เทอร์ เ น็ ต ทั่ ว ไป เป็ น ต้ น ยกตัวอย่างเช่น ตูเ้ ย็นหรือห้องเก็บของ อั จ ฉริ ย ะที่ ส ามารถรั บ ทราบได้ ว ่ า มี ของกินของใช้ สิง่ อ�ำนวยความสะดวก ชนิดใดบ้าง และแสดงปริมาณแต่ละ ชนิดให้กับเจ้าของบ้านทราบ พร้อม ค�ำแนะน�ำเพื่อตัดสินใจที่จะจัดหามา ทดแทน หรือหากเจ้าของบ้านยินยอม ให้ส่งข้อมูลดังกล่าวไปยังร้านค้าหรือ ห้างร้านต่าง ๆ เจ้าของบ้านก็จะได้รับ การเสนอราคาต่าง ๆ รวมทั้งสินค้าที่ สามารถใช้ทดแทนกันได้ หรือในกรณี ห้องน�ำ้ อัจฉริยะทีใ่ ช้วสั ดุพเิ ศษ ลดการ

ใช้น�้ำ หรือโถปัสสาวะสุภาพบุรุษที่ไม่ใช้น�้ำ สามารถตรวจปัสสาวะ อุจจาระ เพื่อบ่งชี้สภาวะสุขภาพร่างกาย และให้ค�ำแนะน�ำเบื้องต้น ส�ำหรับการจัดการ พลังงานไฟฟ้านั้นบ้านเรือนที่อยู่อาศัยนั้น เจ้าของบ้านอาจมีรถยนต์ไฟฟ้า ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก เช่น Rooftop PV, Small Wind Turbine เป็นต้น ลักษณะดังกล่าวทีเ่ กิดขึน้ ท�ำให้ผใู้ ช้ไฟเป็นผูผ้ ลิตไฟฟ้าพร้อมกันในเวลา เดียวกัน การไฟฟ้าจะติดตั้งมิเตอร์อัจฉริยะ (Smart Meter) และอุปกรณ์เก็บ รวบรวมข้อมูล (Data Concentrator Unit, DCU) สามารถส่งและรับข้อมูล ต่าง ๆ จากบ้านเรือนที่อยู่อาศัย ท�ำให้เจ้าของบ้านสามารถทราบข้อมูลการใช้ ไฟฟ้า ค่าไฟที่เกิดขึ้นจากการใช้ในขณะนั้น ท�ำให้การไฟฟ้าและเจ้าของบ้าน สามารถร่วมกันจัดการการใช้ไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ เจ้าของบ้านสามารถ ลดการใช้ไฟฟ้าที่ไม่จ�ำเป็น ปรับเปลี่ยนช่วงเวลาการใช้ไฟไปใช้ไฟในช่วงเวลา ที่ค่าไฟมีราคาถูก ส�ำนักงานที่สมาร์ท (Smart and Green Office) ในยุคดิจิทัลมีทั้ง Front Office ที่ติดต่อให้บริการแก่ลูกค้าโดยตรง และ Back Office ที่ท�ำ หน้าที่สนับสนุนงานบริการลูกค้า การใช้ไฟฟ้าไม่เพียงแต่เพื่อแสงสว่าง หรือ อุปกรณ์ส�ำนักงานที่ใช้ภายในเท่านั้น แต่รวมถึงการสื่อสารในรูปแบบต่าง ๆ รวมทั้งอินเทอร์เน็ตเพื่อสื่อสารกับลูกค้า และผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย มีการใช้งาน อุปกรณ์เครื่องใช้สำ� นักงานอัตโนมัติ อุปกรณ์สื่อสาร อุปกรณ์ RFID (Radio Frequency Identification) มากยิ่งขึ้น การใช้อุปกรณ์ประหยัดพลังงาน เพื่อ ลดการใช้ไฟฟ้า และเชื่อมโยงอุปกรณ์เครื่องมือเครื่องใช้ต่าง ๆ เข้าด้วยกัน IP (Internet Protocol) การปรับภูมิทัศน์สภาพแวดล้อมที่ท�ำให้เกิดความร่มรื่น ลดการใช้เครือ่ งปรับอากาศ การพัฒนาระบบส�ำนักงานอัตโนมัตปิ ระหยัดพลังงาน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

70


สามารถจัดการการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ท�ำให้ผู้จัดการ ส�ำนักงานทราบข้อมูลการใช้ไฟฟ้าในแต่ละส่วนต่าง ๆ ของส�ำนักงาน ณ เวลาจริง (Real Time) และสามารถก�ำหนดมาตรการที่เหมาะสมเพื่อลดการใช้ไฟฟ้า นอกจากนัน้ ส�ำนักงานอาจจัดให้มสี ถานีบริการไฟฟ้าแบบเติมเงิน (Prepayment Charging Station) ในบริเวณที่จอดรถเพื่ออ�ำนวยความสะดวกให้แก่พนักงาน และจั ด หารถยนต์ ไ ฟฟ้ า ทั้ ง รถยนต์ นั่ ง ส่ ว นบุ ค คลและรถบรรทุ ก ขนส่ ง ที่ ลดปริมาณการใช้น�้ำมันหรือก๊าซเชื้อเพลิง กฟภ. ได้ก�ำหนดนโยบาย Smart and Green Office เพื่อมุ่งพัฒนา ส�ำนักงานของ กฟภ. ให้ทันสมัย ตอบสนองความต้องการและแนวคิดยุคใหม่ โดยมีการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและเป็นมิตรกับสิง่ แวดล้อม พนักงาน มีความพึงพอใจในคุณภาพชีวิตการท�ำงาน (Work-Life Balance) ลูกค้ามี ความประทับใจในคุณภาพการให้บริการ โดยพัฒนาเทคโนโลยีสารสนเทศและ การสื่อสารให้เป็นปัจจัยหลักในการขับเคลื่อน ปรับปรุงส่วนงานที่ต้องติดต่อ กับลูกค้า (Front Office) ให้ผู้ใช้ไฟสามารถติดต่อการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคได้ ทุกที่ทุกเวลา และปรับปรุงส่วนงานสนับสนุนที่ไม่ต้องติดต่อกับลูกค้า (Back Office) ให้มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น ท�ำงานโดยไม่ต้องใช้กระดาษ (Paperless) ปรับลดการใช้พลังงาน และเพิ่มการใช้พลังงานทดแทนให้มากยิ่งขึ้น เพื่อให้ กฟภ. มุ่งสู่ความเป็นเลิศทั้งรูปแบบและคุณภาพของงานจ�ำหน่ายและบริการ ไฟฟ้าที่มีความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม โดยการปรับเปลี่ยนวัฒนธรรมองค์กร ไปสู่การท�ำงานยุคใหม่ อาคารที่สมาร์ท (Smart and Green Building) หมายถึงสิ่งปลูกสร้าง ในรูปแบบต่าง ๆ เช่น อาคารชุด ตึก อาคารขนาดใหญ่ โรงงาน เป็นต้น ที่มี การใช้พลังงานจ�ำนวนมาก ไฟฟ้าเป็นปัจจัยพื้นฐานที่ส�ำคัญในการผลิตสินค้า หรือการด�ำเนินธุรกิจ อาคารดังกล่าวจะต้องมีระบบจัดการพลังงาน (Energy Management System) ที่มีประสิทธิภาพ ควบคุมการใช้ไฟฟ้าให้เหมาะสม ผู้บริหารอาคารสามารถน�ำข้อมูลปริมาณการใช้และอัตราค่าไฟเพื่อบริหาร จัดการการใช้ไฟฟ้าที่เหมาะสมกับกิจการ และอาจจะติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้า ที่เหมาะสมกับลักษณะพื้นที่และกิจการ อาจจะผลิตจากพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม ก๊าซชีวภาพ หรือพลังงานชีวมวล ท�ำให้ลดการใช้ไฟฟ้า และ พลังงานเชิงพาณิชย์อื่น ๆ เช่น น�ำ้ มัน ก๊าซ ถ่านหิน เป็นต้น เช่นเดียวกับ ส�ำนักงาน ผูบ้ ริหารอาคารขนาดใหญ่จะจัดให้มสี ถานีบริการไฟฟ้าให้บริการแก่ ผูท้ อี่ ยูอ่ าศัยหรือท�ำงานในอาคารนัน้ ท�ำให้การใช้พลังงานไฟฟ้ามีประสิทธิภาพ มากยิ่งขึ้น ด้วยโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะท�ำให้วิถีชีวิตความเป็นอยู่ในสถานที่ต่าง ๆ ได้ รั บ ความสะดวกสบายมากยิ่ ง ขึ้ น ท� ำ ให้ ก ารไฟฟ้ า อาจได้ รั บ สิ ท ธิ (ด้วยความยินยอมของผู้ทรงสิทธิ) สามารถควบคุมอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้า แต่ละชิ้นที่ใช้งานภายในบ้านเรือน ส�ำนักงาน หรืออาคารต่าง ๆ ท�ำให้ การใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ (Energy Efficiency, EE)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ภาพรวมการใช้ ไ ฟฟ้ า ทั้ ง ประเทศ เพิ่มขึ้นในอัตราที่น้อยลง สามารถ ชะลอการลงทุนในการสร้างโรงไฟฟ้า และลดการปล่ อ ยก๊ า ซเรื อ นกระจก ลดปัญหาโลกร้อน กฟภ. ให้ความส�ำคัญแก่ผู้ใช้ ไฟฟ้าและบุคลากรของ กฟภ. เอง ดั ง นั้ น กฟภ. จึ ง มุ ่ ง พั ฒ นาให้ เ กิ ด ชีวิตที่สมาร์ท เพื่อให้ผู้ใช้ไฟฟ้าได้ รั บ บริ ก ารที่ ดี ใช้ ชี วิ ต ในแต่ ล ะวั น อย่างสะดวก สบาย มีคณ ุ ภาพชีวติ ทีด่ ี ขณะเดี ย วกั บ พนั ก งานของ กฟภ. เองก็ มี คุ ณ ภาพชี วิ ต การท� ำ งานที่ ดี ยิ่งขึ้น มีความสุขทั้งชีวิตส่วนตัวและ ชีวิตการท�ำงาน ประโยชน์ ที่ จ ะเกิ ด ขึ้ น อั น เนื่ อ งจากการพั ฒ นาให้ เ กิ ด ชี วิ ต ที่ สมาร์ท สรุปได้ดังต่อไปนี้ (1) ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถเลือกที่ จะบริหารจัดการการใช้ไฟฟ้าภายใน บ้านเรือน ส�ำนักงานหรืออาคารต่าง ๆ ได้อย่างคุ้มค่าตามความต้องการและ วิถีชีวิตของตนเอง

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

71


(2) ผู ้ ใ ช ้ ไ ฟ ฟ ้ า ส า ม า ร ถ ประหยัดเงินทีจ่ ะช�ำระค่ากระแสไฟฟ้า (3) สามารถมีรายได้เพิ่มขึ้น จากการขายไฟฟ้า (4) สามารถเลื อ กใช้ บ ริ ก าร และติดตามงานบริการของตนเองได้ อย่างสะดวกทุกที่ ทุกเวลา ผ่านทาง ระบบอินเทอร์เน็ตหรือสมาร์ทโฟน (5) พ นั ก ง า น ข อ ง ก ฟ ภ . มี ส ถานที่ ท� ำ งานที่ ส ะดวก สบาย มีสภาพแวดล้อมทีด่ ี มีอปุ กรณ์อำ� นวย ความสะดวกและสนับสนุนการท�ำงาน ที่มีประสิทธิภาพ 3) ชุมชนทีส่ มาร์ท หรือสังคม ที่สมาร์ท (Smart Community/ Society) หมายถึ ง สั ง คมที่ ใ ช้ พลังงานที่สะอาดและมีประสิทธิภาพ ส� ำ หรั บ ด� ำ เนิ น กิ จ กรรมต่ า ง ๆ ใน ทุกภาคส่วน กิจการค้า การพาณิชย์ อุตสาหกรรม และการท่องเที่ยว ชุมชนหรือสังคมจะประกอบด้วย กลุม่ ครัวเรือน กลุม่ บ้านเรือนทีอ่ ยูอ่ าศัย กลุ่มอาคารชุด กลุ่มสถานที่ท�ำงาน กลุ ่ ม สถานประกอบการต่ า ง ๆ กลุ่มโรงงาน รวมทั้งกลุ่มที่เกิดจาก การประสมประสานระหว่างกลุม่ ต่าง ๆ สมาชิ ก ในชุ ม ชนสามารถติ ด ต่ อ สือ่ สารถึงกันได้อย่างอิสระผ่านเครือข่าย สั ง ค ม ดิ จิ ทั ล ( D i g i t a l S o c i a l Network) มีระบบการบริหารจัดการ สภาพแวดล้ อ มที่ ดี จ� ำ กั ด การก่ อ มลภาวะ ก�ำจัดสิ่งเหลือใช้อย่างถูก ต้ อ งมี ป ระสิ ท ธิ ภ าพ มี พื้ น ที่ สี เ ขี ย ว การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ระบบขนส่ ง ทั้ ง ทางบกและทางน�้ ำ ที่ ใช้ พ ลั ง งานไฟฟ้ า ลดการใช้ น�้ ำ มั น และก๊ า ซเชื้ อ เพลิ ง ลดการปล่ อ ย ก๊าซเรือนกระจก ลดปัญหาโลกร้อน

จัดให้มีระบบสถานีบริการไฟฟ้าให้บริการแก่ผู้ใช้รถยนต์ไฟฟ้า จักรยานไฟฟ้า จักรยานยนต์ไฟฟ้า และรถขนส่งมวลชนทีใ่ ช้พลังงานไฟฟ้า มีระบบควบคุมการ ผลิตไฟฟ้าของสมาชิกในชุมชนที่ผลิตไฟฟ้าจากพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงาน ลม ชีวภาพ ชีวมวล ด้วยเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าขนาดจิ๋ว (Micro Turbine) เพื่อ สร้างโรงไฟฟ้าเสมือน (Virtual Power Plant, VPP) รวมทั้งการร่วมกลุ่ม กันเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้าจากพลังงานทดแทนที่เป็นทางเลือกอื่น ๆ เพื่อลด การใช้ น�้ ำ มั น และก๊ า ซเชื้ อ เพลิ ง ลดการน� ำ เข้ า น�้ ำ มั น และก๊ า ซธรรมชาติ ลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก และลดปัญหาโลกร้อน สร้างคุณภาพชีวิต ของสมาชิกในชุมชนในสังคมให้ดียิ่งขึ้น นอกจากตอบสนองต่อความต้องการของประเทศชาติ องค์กร ผูใ้ ช้ไฟฟ้า และพนักงานดังที่กล่าวมาในประเด็นพลังงานที่สมาร์ทและชีวิตที่สมาร์ทแล้ว กฟภ. จะพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะเพื่อร่วมสร้างสังคมที่มีความสุขและ มีสภาพแวดล้อมทีด่ ี โดยการพัฒนาระบบไฟฟ้าซึง่ เป็นสาธารณูปโภคพืน้ ฐานที่ ส�ำคัญเพือ่ รองรับการใช้รถยนต์ไฟฟ้าเพือ่ การเดินทางส่วนบุคคลและการขนส่ง สาธารณะ ซึง่ จะลดการใช้รถยนต์เครือ่ งยนต์สนั ดาปภายใน ลดการปลดปล่อย ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เป็นต้นเหตุของปัญหาโลกร้อน ประโยชน์ที่จะเกิดขึ้นอันเนื่องจากการพัฒนาให้เกิดสังคมที่สมาร์ท สรุปได้ดังต่อไปนี้ (1) ผู้ใช้ไฟฟ้า ประชาชนทั่วไป องค์กร และธุรกิจต่าง ๆ จะได้รับ ความสะดวกและความรวดเร็วจากการชาร์จไฟให้รถยนต์ไฟฟ้าจากสถานี บริการไฟฟ้าสาธารณะ (2) สามารถประหยัดค่าเชื้อเพลิงส�ำหรับยานพาหนะขนส่งมวลชน (3) ลดการใช้น�้ำมันและก๊าซธรรมชาติ (4) ลดการปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (5) สังคมมีสภาพอากาศและสิ่งแวดล้อมที่ดี (6) สร้างโอกาสทางธุรกิจภายในประเทศ (7) สนับสนุนการพัฒนาบรอดแบนด์ของประเทศ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

72

5. เป้าหมายทางยุทธศาสตร์

เป้ า หมายทางยุ ท ธศาสตร์ ข องการพั ฒ นาโครงข่ า ยไฟฟ้ า อั จ ฉริ ย ะ มี 3 ประการ ดังต่อไปนี้ 1) พัฒนา กฟภ. ให้เป็นองค์กรชั้นน�ำระดับสากลในธุรกิจพลังงาน ธุรกิจบริการ และธุรกิจที่เกี่ยวเนื่อง พร้อมทั้งการลงทุนในธุรกิจสีเขียว ในรูปแบบ Smart & Green Office/Smart & Green Community ลูกค้า สามารถบริหารจัดการการใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิผล ผ่านกลไกการปรับ ความต้องการไฟฟ้า (Demand Response) กลไกด้านราคา เช่น Real-time Pricing ส่งผลในภาพรวมให้ระบบไฟฟ้ามีความมั่นคง และการใช้พลังงาน อย่างมีประสิทธิภาพ


2) เพิ่มมูลค่าให้แก่ทรัพย์สินที่ได้ ลงทุ น ไว้ ลดค่ า ใช้ จ ่ า ยด้ า นการลงทุ น (CAPEX) และลดค่าใช้จา่ ยในการด�ำเนินการ (OPEX) ในระยะยาวได้อย่างต่อเนื่อง ท�ำให้ การด�ำเนินการของ กฟภ. เกิดประสิทธิภาพ อย่างสูงสุด เกิดประโยชน์ดังนี้ • รองรับความต้องการใช้ไฟฟ้าทีเ่ พิม่ ขึน้ รวมถึงการรองรับ การกักเก็บและขายคืน พลั ง งานไฟฟ้ า ด้ ว ยรถยนต์ ไ ฟฟ้ า หรื อ อุปกรณ์กักเก็บพลังงานไฟฟ้า • ลดค่ า ใช้ จ ่ า ยในการด� ำ เนิ น การ ด้ า นการจดบั น ทึ ก ค่ า ไฟฟ้ า ในแต่ ล ะเดื อ น การเดิ น ทางไปตั ด -ต่ อ มิ เ ตอร์ ข องลู ก ค้ า การสูญเสียเนือ่ งจากขโมยไฟฟ้าใช้ การตรวจสอบ ดูแล บ�ำรุง รักษาสถานีไฟฟ้า • ให้ บ ริ ก ารเสริ ม อื่ น ๆ แก่ ลู ก ค้ า ของ กฟภ. เช่น ข้อมูลข่าวสารผ่านโครงข่าย อัจฉริยะที่ไปถึงทั่วทุกครัวเรือนของลูกค้า 3) สามารถรองรับ Prosumer ได้ อย่างไม่จ�ำกัด พร้อมทั้งการให้บริการเสริม (Ancillary Services) ด้านข้อมูลข่าวสาร ความมั่นคง ความเชื่อถือได้ของระบบ และ คุณภาพไฟฟ้า

โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะเพื่อคุณภาพชีวิต และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

6. กลุ่มงานกลยุทธ์

กฟภ. ได้พัฒนากลุ่มงานกลยุทธ์ใน การพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะในแต่ละ ประเด็นยุทธศาสตร์ 3 กลุม่ คือ (ก) ประเด็น พลังงานที่สมาร์ท ประกอบด้วย กลยุทธ์ การผลิตไฟฟ้าที่สมาร์ท และกลยุทธ์ระบบ ไฟฟ้าที่สมาร์ท (ข) ประเด็นชีวิตที่สมาร์ท ประกอบด้วย กลยุทธ์ผใู้ ช้ไฟฟ้าทีส่ มาร์ท และ กลยุทธ์บริการที่สมาร์ท และ (ค) ประเด็น สังคมที่สมาร์ท ประกอบด้วย กลยุทธ์ระบบ สาธารณูปโภคที่สมาร์ท ดังรูปที่ 5 ดังนี้

รูปที่ 5 กลุ่มงานกลยุทธ์

1) กลุ ่ ม งานกลยุ ท ธ์ ร ะบบผลิ ต ไฟฟ้ า ที่ ส มาร์ ท (Smart Generation) ประกอบด้วย การพัฒนาและการเชื่อมโยงแหล่งผลิต ไฟฟ้าขนาดเล็กกระจายอยู่ในพื้นที่ต่าง ๆ (Distributed Generation, DG) การพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้า (Electricity Storage) เพื่อให้การใช้งานแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กดังกล่าวเกิดประโยชน์สูงสุด ไม่เกิดผลกระทบเสียหายต่อระบบไฟฟ้า และเป็นพลังงานไฟฟ้าส�ำรอง ส�ำหรับภาวะฉุกเฉินหรือช่วงทีม่ กี ารใช้ไฟฟ้าสูงสุดซึง่ ราคาค่าไฟแพง และ โรงไฟฟ้าเสมือน 2) กลุ่มงานกลยุทธ์ระบบไฟฟ้าที่สมาร์ท (Smart Network) ประกอบด้วย ระบบจ�ำหน่ายไฟฟ้าแอ็คทีฟ (Active Distribution Network) สถานีไฟฟ้าอัตโนมัติ (Substation Automation) การจัดการ ทรัพย์สิน (Advanced Asset Management) โครงข่ายไฟฟ้าชุมชน (Microgrid) และการบริหารทีมงานภาคสนาม (Mobile Workforce Management) มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

73


3) กลุม่ งานกลยุทธ์ผใู้ ช้ไฟฟ้า ที่ ส มาร์ ท (Smart Customer) ประกอบด้วย ระบบมิเตอร์อัจฉริยะ (Advanced Metering Infrastructure) บ้าน/อาคารอัจฉริยะ (Smart Home/ Building) อุปกรณ์เครื่องใช้อัจฉริยะ (Smart Appliance) การผลิตไฟฟ้า โดยผู้ใช้ไฟฟ้า (Self Generation) ระบบชาร์จไฟตามบ้านเรือน (Home Charging Point) 4) กลุ่มงานกลยุทธ์บริการที่ สมาร์ท (Smart Service) ประกอบ ด้วย ส�ำนักงานอัจฉริยะ (E-Office) ส� ำ นั ก งานเขี ย ว (Green Office) และการจั ด การพลั ง งาน (Energy Management) 5) กลุ ่ ม งานกลยุ ท ธ์ ร ะบบ สาธารณู ป โภคที่ ส มาร์ ท (Smart Infrastructure) ประกอบด้ ว ย สถานีบริการไฟฟ้าสาธารณะ (Public Charging Station) และระบบไฟถนน ไฟสาธารณะอัจฉริยะ (Intelligent Street Lighting) และการบริการ ข้อมูลข่าวสาร (Bundled Service) ก า ร ด� ำ เ นิ น ก า ร ก ลุ ่ ม ง า น กลยุ ท ธ์ ข ้ า งต้ น จะขั บ เคลื่ อ นให้ เ กิ ด พลังงานที่สมาร์ท ชีวิตที่สมาร์ท และ สั ง คมที่ ส มาร์ ท เป็ น จริ ง ขึ้ น มาใน อนาคต

7. แผนที่นำ� ทาง

กฟภ. ได้บูรณาการปัจจัยขับเคลื่อน วิสัยทัศน์ ประเด็นยุทธศาสตร์ เป้าหมายทางยุทธศาสตร์ และกลุม่ งานกลยุทธ์ เพือ่ พัฒนาแผนทีน่ ำ� ทางในการ พัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของ กฟภ. ให้ส�ำเร็จภายในเวลา 15 ปี สามารถ สรุปแผนที่น�ำทางระดับองค์กร (H igh-Level/ Organizational Level) เป็น 3 ระยะ ในแต่ละระยะครอบคลุมเวลา 5 ปี ดังรูปที่ 6 โดยมีรายละเอียด ดังต่อไปนี้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

74

รูปที่ 6 การพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ 3 ระยะ

1) ระยะที่ 1 : ปรับปรุงโครงสร้างพืน้ ฐานและโครงการน�ำร่อง กิจกรรม ทีส่ ำ� คัญ ได้แก่ การปรับแนวคิดในการออกแบบและการด�ำเนินงาน การศึกษา การออกแบบรายละเอียด การจัดท�ำโครงการน�ำร่องหรือโครงการสาธิตในพืน้ ที่ เล็ก ๆ โดยมีกลุ่มงานที่สำ� คัญในแต่ละประเด็นยุทธศาสตร์ดังนี้ • พลังงานที่สมาร์ท : โครงข่ายไฟฟ้าท�ำงานด้วยระบบอัตโนมัติ 4 เมือง, ระบบไฟฟ้ารองรับแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดเล็ก (DG), โครงข่ายไฟฟ้า ชุมชน, ระบบกักเก็บพลังงาน, การบูรณาการข้อมูลระบบไฟฟ้า ระบบปฏิบัติ การเคลื่อนที่ที่ทันต่อเหตุการณ์ใน 4 เมือง และการพัฒนาพลังงานทดแทน ระดับชุมชน • ชีวติ ทีส่ มาร์ท : ระบบมิเตอร์อจั ฉริยะในพืน้ ทีภ่ าคกลาง และ 10 เมือง ในภูมิภาคอื่น ๆ, ส�ำนักงานแบบ Smart & Green Office จ�ำนวน 216 แห่ง และการปรับความต้องการไฟฟ้า • สังคมที่สมาร์ท : สถานีบริการไฟฟ้าสาธารณะส�ำหรับรถยนต์ไฟฟ้า และไฟถนนและไฟสาธารณะประหยัดพลังงาน


2) ระยะที่ 2 : ขยายงานครอบคลุมผู้ใช้ไฟฟ้าทุกประเภทในพื้นที่ ต่าง ๆ กิจกรรมที่ส�ำคัญ ได้แก่ การพัฒนาระบบงานต่าง ๆ ที่มีความจ�ำเป็น ในพื้นที่เมืองส�ำคัญ น�ำอุปกรณ์จากระบบเดิมเป็นอุปกรณ์ส�ำรองใช้งาน และ บูรณาการระบบงานต่าง ๆ ให้ท�ำงานด้วยกันอย่างสมบูรณ์ โดยมีกลุ่มงานที่ ส�ำคัญในแต่ละประเด็นยุทธศาสตร์ดังนี้ • พลังงานทีส่ มาร์ท : ระบบจัดการทรัพยากรอย่างชาญฉลาด, ระบบ ปฏิบัติการเคลื่อนที่ที่ทันต่อเหตุการณ์, สถานีไฟฟ้าอัตโนมัติที่สมบูรณ์, โครงข่ายไฟฟ้าอัตโนมัติครอบคลุมพื้นที่เมืองใหญ่ทั่วประเทศ, และพัฒนา พลังงานทดแทนและแหล่งกักเก็บพลังงานในระดับชุมชน • ชีวิตที่สมาร์ท : ระบบมิเตอร์อัจฉริยะครอบคลุมทุกพื้นที่บริการ, การปรับความต้องการไฟฟ้าครอบคลุมพื้นที่เมือง, ระบบการให้บริการผู้ใช้ ไฟฟ้าผ่านทางอินเทอร์เน็ต (Virtual Office), ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถผลิตไฟฟ้า ได้เองและสามารถขายให้แก่การไฟฟ้า และการจัดการพลังงานภายในบ้าน เพื่อประหยัดเงินที่ต้องช�ำระค่ากระแสไฟฟ้า • สังคมที่สมาร์ท : การใช้รถยนต์ไฟฟ้า รถโดยสารไฟฟ้า และรถไฟ พลังงานไฟฟ้าอย่างแพร่หลาย, ไฟถนนและไฟสาธารณะประหยัดพลังงาน ขยายเข้าพื้นที่ชุมชน และขยายธุรกิจให้บริการเสริมกับสาธารณูปโภคอื่น ๆ 3) ระยะที่ 3 : ปรั บ ปรุ ง คุ ณ ภาพไฟฟ้ า และการบริ ก ารให้ มี ประสิทธิภาพ กิจกรรมที่ส�ำคัญ ได้แก่ การขยายงานให้ครอบคลุมพื้นที่ที่ เหมาะสมทั่วทั้งประเทศ และปรับปรุงประสิทธิภาพระบบให้ดียิ่งขึ้น โดยมี กลุ่มงานที่ส�ำคัญในแต่ละประเด็นยุทธศาสตร์ดังนี้

• พลั ง งานที่ ส มาร์ ท : โครงข่ า ย ไฟฟ้าอัตโนมัติครอบคลุมทั่วประเทศพร้อม ระบบไฟฟ้าฟื้นคืนสภาพได้โดยอัตโนมัติ, โครงข่ายไฟฟ้าชุมชนอัจฉริยะบูรณาการ กับแหล่งพลังงานทดแทนขนาดใหญ่, ระบบ ความมั่ น คงทางด้ า นสารสนเทศสมบู ร ณ์ แบบ, ระบบจัดสมดุลและพยากรณ์แหล่ง ผลิ ต และการใช้ ไ ฟฟ้ า ที่ ส มบู ร ณ์ และ โรงไฟฟ้าเสมือน • ชีวติ ทีส่ มาร์ท : ผูใ้ ช้ไฟฟ้าสามารถ ซื้อหรือขายไฟฟ้าตามช่วงเวลาที่เหมาะสม, ผู ้ ใ ช้ ไ ฟฟ้ า สามารถเลื อ กซื้ อ ไฟฟ้ า จาก แหล่ ง ผลิ ต ไฟฟ้ า ตามที่ ต ้ อ งการ และ การปรับความต้องการไฟฟ้าสมบูรณ์แบบ • สังคมทีส่ มาร์ท : ระบบจัดการการ ชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าที่ชาญฉลาด และแหล่ง พลังงานไฟฟ้าจากรถยนต์ไฟฟ้า (Vehicle To Grid, V2G) รูปที่ 7 แสดงภาพรวมกิจกรรมที่ ส�ำคัญในการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ ในแต่ละช่วงเวลา

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 7 ภาพรวมแผนที่น�ำทาง มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

75


ความคืบหน้าการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ ของประเทศไทย

จากสภาวะน�้ำท่วมใหญ่ปี 2554 ในช่วงระยะเวลาที่ผ่านมาส่ง ผลกระทบต่อกิจกรรมต่าง ๆ ที่เกี่ยวกับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะใน ประเทศไทย หลายหน่วยงาน เช่น สมาคมสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและ อิเลคโทรนิกส์แห่งประเทศไทย (IEEE Thailand Section) และคณะ อนุกรรมาธิการพิจารณาศึกษาโครงข่ายพลังงานอัจฉริยะของวุฒิสภา ก็เลื่อนกิจกรรมหรือก�ำหนดประชุม ขณะเดียวกันทาง กฟภ. ก็ได้มีการได้ปรับเปลี่ยนคณะกรรมการ และคณะท� ำ งานร่ ว มกั บ ที่ ป รึ ก ษาในการจั ด แผนที่ น� ำ ทางและศึ ก ษา ความเหมาะสมโครงการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ อันเนื่องจาก การโยกย้ายและเปลี่ยนแปลงต�ำแหน่ง ในช่วงเดือนตุลาคม–ธันวาคม 2554 จากการเปลี่ยนแปลงกลุ่มผู้รับผิดชอบด�ำเนินการดังกล่าว อีกทั้ง เหตุภัยพิบัตินำ�้ ท่วม จึงเป็นผลท�ำให้มีกิจกรรมที่เกี่ยวกับโครงข่ายไฟฟ้า อัจฉริยะไม่มากนัก

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

กิตติกรรมประกาศ ขอขอบคุณ ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู ที่ช่วยปรับปรุงให้บทความนี้สมบูรณ์มากยิ่งขึ้น และขอขอบคุณการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคที่สนับสนุน ข้อมูลและบุคลากรส�ำหรับการวิจัยเกี่ยวกับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ

เอกสารอ้างอิง [1] ธงชัย มีนวล, “โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ : การจัดท�ำแผนที่น�ำทาง ”, ไฟฟ้าสาร, วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท), ฉบับที่ [2] คณะท�ำงานฯ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, “สถานะการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของ กฟภ.” (เอกสารใช้ภายในองค์กร), สิงหาคม 2554 [3] คณะท�ำงานฯ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, “แนวคิด Smart Grids : What is smart to our life?” (เอกสารใช้ภายในองค์กร), มีนาคม 2554 [4] คณะท�ำงานฯ การไฟฟ้าส่วนภูมภิ าค, “คุณลักษณะของระบบไฟฟ้าในอนาคตของ กฟภ.” (เอกสารใช้ภายในองค์กร), กุมภาพันธ์ 2554

ประวัติผู้เขียน

76

นายธงชัย มีนวล ท�ำงานให้การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ประมาณ 21 ปี ตั้งแต่ พ.ศ. 2533 จนถึงปัจจุบัน งานหลักที่รับผิดชอบในปัจจุบันเกี่ยว กับการวิเคราะห์และวางแผนระบบไฟฟ้า, การพัฒนาระบบผลิต ไฟฟ้าจากขยะชุมชน และการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ


Technology & Innovation เทคโนโลยีและนวัตกรรม ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู รองผู้อ�ำนวยการกองฝึกอบรม ฝ่ายพัฒนาบุคลากร การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค

มิเตอร์อัจฉริยะ กับฟังก์ชันการเติมเงิน 1. วิ วั ฒ นาการการใช้ ง านมิ เ ตอร์ อั จ ฉริ ย ะกั บ ฟั ง ก์ ชั น การเติมเงิน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ในปั จ จุ บั น เทคโนโลยี ข อง Smart Grid เป็ น สิ่ ง ที่ ส� ำ คั ญ ยิ่ ง ต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมไฟฟ้าใน อนาคตอันใกล้นี้ หลายประเทศชัน้ น�ำ เช่น สหรัฐอเมริกา กลุม่ ประเทศยุโรป จีน เกาหลีใต้ รวมถึงอีกหลายประเทศ ทัว่ โลก ต่างเร่งพัฒนาระบบไฟฟ้าของ แต่ละประเทศให้เป็นระบบ Smart Grid อย่างสมบูรณ์โดยเร็ว อย่างไรก็ดี การจะเริ่มพัฒนาให้ก้าวเข้าสู่ระบบ Smart Grid ที่ ดี เ หมาะสมและ สมบูรณ์จะต้องมีการวางโครงสร้าง พื้นที่ส�ำคัญหลายด้าน หนึ่งในนั้นคือ การวางโครงสร้างพื้นฐานด้านมิเตอร์ อัจฉริยะ (Smart Meter) ที่หลายคน นิยมเรียกว่า Advanced Metering Infrastructure (AMI) ซึ่งผู้เขียน ได้เคยเขียนบทความเกี่ยวกับเรื่องนี้ มาแล้วครั้งหนึ่ง ส�ำหรับบทความนี้ เป็นการอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติม บางฟั ง ก์ ชั น ของมิ เ ตอร์ อั จ ฉริ ย ะที่ ส�ำคัญ ประเด็นทีข่ อกล่าวถึงในทีน่ ี้ คือ ฟังก์ชนั การเติมเงินหรือ Prepayment

จุดเริม่ ต้นของการพัฒนาระบบมิเตอร์อจั ฉริยะเริม่ มาจากการพัฒนามา จากมิเตอร์แบบจานหมุน (Electromechanical Meter) แล้วพัฒนามาจนเป็น มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Meter) จากนั้นได้มีการพัฒนามิเตอร์ แบบอิเล็กทรอนิกส์ให้มีฟังก์ชันการใช้งานที่หลากหลาย มีการปรับปรุงจาก การสือ่ สารแบบทิศทางเดียวเป็นการสือ่ สารแบบสองทิศทาง จนน�ำมาสูม่ เิ ตอร์ อัจฉริยะ (Smart Meter) ดังที่เราเรียกกันอยู่ในทุกวันนี้ ส�ำหรับฟังก์ชันการเติมเงินนั้น โดยแรกเริ่มก็พัฒนามาจากมิเตอร์ แบบอิเล็กทรอนิกส์ทเี่ พิม่ ฟังก์ชนั การเติมเงินเข้าไป ซึง่ มักจะเรียกว่า “มิเตอร์ แบบเติมเงิน” หลังจากมีการพัฒนามิเตอร์อิเล็กทรอนิกส์มาเป็ น มิ เตอร์ อัจฉริยะแล้ว มิเตอร์อจั ฉริยะนีส้ ามารถรองรับงานได้หลายฟังก์ชนั เพือ่ รองรับงาน Smart Grid ดังทีผ่ เู้ ขียนได้เคยอธิบายในบทความก่อนหน้านีไ้ ปแล้ว แน่นอน ฟังก์ชันการเติมเงินก็ได้รับการพัฒนาขึ้นด้วย ในที่นี้จึงจะเรียกว่า “มิเตอร์ อัจฉริยะแบบเติมเงิน” วิวัฒนาการการใช้งานมิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงินในประเทศไทยเริ่ม มาจากมิเตอร์แบบเติมเงิน เช่นเดียวกัน โดยการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคร่วมกับ บริษัท สามารถเทลคอม จ�ำกัด (มหาชน) พัฒนาโครงการมิเตอร์แบบเติมเงิน

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

77


ส� ำ หรั บ บ้ า นพั ก อาศั ย อาคารชุ ด หรื อ คอนโดมิ เ นี ย ม บ้ า นพั ก ตากอากาศ กิ จ การขนาดเล็ ก และชั่ ว คราว เพื่อเป็นการพัฒนารูปแบบการให้บริการและเพิ่มช่องทาง การช�ำระเงินค่าไฟฟ้า โดยโครงการน�ำร่องด�ำเนินการที่ การไฟฟ้าส่วนภูมภิ าคจังหวัดระยอง การไฟฟ้าส่วนภูมภิ าค พัทยา การไฟฟ้าส่วนภูมภิ าครังสิต การไฟฟ้าส่วนภูมภิ าค อ�ำเภอปากช่อง และการไฟฟ้าส่วนภูมภิ าคจังหวัดปทุมธานี ส�ำหรับมิเตอร์แบบเติมเงินนีเ้ ป็นมิเตอร์ทจี่ า่ ยกระแสไฟฟ้า ให้ได้ใช้งานตามจ�ำนวนเงินทีผ่ ใู้ ช้ไฟซือ้ ไว้ โดยมูลค่าไฟฟ้าที่ ซือ้ จะบันทึกในบัตรเติมเงิน (Smart Card) ผูใ้ ช้ไฟสามารถ ทราบปริมาณการใช้ไฟฟ้าได้ทุกขณะ ท�ำให้ควบคุมหรือ ลดการใช้ไฟฟ้าที่สิ้นเปลืองเกินความจ�ำเป็นได้โดยไม่ต้อง กังวลว่าต้องช�ำระค่าไฟฟ้าตามใบแจ้งหนี้ประจ�ำเดือนอีก ต่อไป นอกจากนี้ เมื่อระบบไฟฟ้าในบ้านขัดข้องหรือเมื่อ มีการใช้ไฟฟ้าเกินพิกดั มิเตอร์จะแสดงสัญญาณเตือนและ ตัดกระแสไฟฟ้าทันทีเพือ่ ความปลอดภัย ถือว่ามิเตอร์แบบ เติมเงินเป็นมิเตอร์ทมี่ รี ะบบแสดงข้อมูลการใช้ไฟฟ้าและได้ ผนวกระบบการตัด/เชือ่ มต่อไฟฟ้ารวมอยูด่ ว้ ย (Connect/ Disconnect) ท�ำให้ผใู้ ช้ไฟฟ้าทยอยช�ำระค่าไฟฟ้าในแต่ละ เดือนได้ตามที่ต้องการ นอกจากนี้ก็ไม่ต้องห่วงว่าไฟฟ้า จะดับทันทีเมื่อเงินหมดเพราะจะมียอดเงินฉุกเฉินให้ผู้ใช้ ไฟ 50 บาท และสามารถตรวจสอบควบคุมการใช้ไฟฟ้า ของตนเองได้ ทุ ก เวลาจากหน้ า จอมิ เ ตอร์ ซึ่ ง จะเป็ น การส่ ง เสริ ม การอนุ รั ก ษ์ พ ลั ง งานอี ก รู ป แบบหนึ่ ง ด้ ว ย นอกจากนี้ ยั ง มี อี ก หลายบริ ษั ท ในประเทศที่ ไ ด้ พั ฒ นา มิเตอร์แบบเติมเงิน ที่ใช้งานในภาคเอกชนส�ำหรับใช้งาน ในอาคารชุดหรือคอนโดมิเนียมทีใ่ ห้ผเู้ ช่าต้องช�ำระค่าไฟฟ้า ก่อนเพือ่ ลดปัญหาการติดตามหนีค้ า่ ไฟจากผูเ้ ช่า ซึง่ ก็ได้รบั ความสนใจจากผู้ประกอบการดังกล่าวเพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ในช่วงปีที่ผ่านมาการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคได้ร่วมกับ บริษทั ผูผ้ ลิตมิเตอร์อจั ฉริยะแบบเติมเงิน ทดลองการใช้งาน ฟังก์ชนั การเติมเงินว่าจะมีประสิทธิภาพการท�ำงานเป็นเช่นไร มีความเหมาะสมหรือไม่อย่างไร ซึ่งมีหลายบริษัทที่ได้ พัฒนาระบบการเติมเงินและมีการใช้งานจริงแล้วในหลาย ประเทศให้ความสนใจร่วมการทดลองใช้งานและ/หรือให้ ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ในการน�ำระบบนี้มาใช้งานจริงได้ อย่างเหมาะสมในประเทศต่อไป จากประสบการณ์ที่ผ่านมา ผู้เขียนได้มีโอกาส เข้าร่วมทัศนศึกษาดูงานสัมมนาทางวิชาการหลายครั้ง และประชุมหารือกับการไฟฟ้าต่าง ๆ จึงได้ทราบว่ามี

หลายประเทศก�ำลังให้ความสนใจการใช้งานมิเตอร์แบบ เติมเงิน ส�ำหรับบ้านพักอาศัยหรือผู้ใช้ไฟรายเล็กกันมาก ขึ้น เช่น ในประเทศอินโดนีเซียผู้ใช้ไฟรายใหม่ทุกรายจะ ใช้มเิ ตอร์แบบเติมเงินทัง้ หมด ในประเทศสิงคโปร์ผใู้ ช้ไฟที่ มียอดค้างช�ำระจะถูกเปลีย่ นให้มาใช้มเิ ตอร์อจั ฉริยะแบบ เติมเงิน โดยการเติมเงินทุก ๆ ครัง้ จะถูกหักหนีจ้ ากวงเงิน เครดิตทีซ่ อื้ ประมาณร้อยละ 20% โดยจะถูกหักไปเรือ่ ย ๆ จนกว่า ยอดหนี้ ค งค้า งจะหมดไป ส� ำ หรับ ประเทศจี น การไฟฟ้ า บางมณฑลจะมี ก ารน� ำ มิ เ ตอร์ อั จ ฉริ ย ะที่ มี ฟังก์ชนั การเติมเงินมาใช้งานทดแทนมิเตอร์แบบจานหมุน ทัง้ หมดภายใน 2-3 ปีขา้ งหน้า และในอีกหลาย ๆ ประเทศ ก็อยู่ระหว่างการศึกษาความเป็นไปได้และทยอยทดลอง ใช้งาน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

78

2. ท�ำไมต้องใช้มิเตอร์อัจฉริยะที่มีฟังก์ชัน แบบเติมเงินทดแทนมิเตอร์แบบจานหมุน

จากทีก่ ล่าวมาข้างต้นจะพบว่าแนวโน้มความต้องการ ใช้มิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงินทดแทนการใช้งานมิเตอร์ แบบจานหมุ น เพิ่ ม ขึ้ น ทั้ ง ที่ มี ร าคาสู ง กว่ า หลายเท่ า การอธิบายเรื่องนี้ให้เข้าใจมากขึ้นนั้น ผู้เขียนขอเล่าย้อน กลับไปในอดีตของการใช้งานโทรศัพท์มือถือ หลายท่าน คงจ�ำได้วา่ เมือ่ ก่อนนีโ้ ทรศัพท์มอื ถือในยุคเริม่ แรกเป็นแบบ Postpaid หรือแบบช�ำระเงินทีหลัง หลังจากนั้นไม่นาน จึงมีการริเริ่มใช้ระบบ Prepaid หรือระบบช�ำระเงินล่วง หน้า ที่เรียกง่าย ๆ ว่า ระบบเติมเงิน ในช่วงการน�ำระบบ Prepaid มาใช้ในระยะแรกมีหลายคนยังไม่ยอมรับระบบ นีเ้ ท่าใดนัก แต่เมือ่ ได้เข้าใจการท�ำงานมากขึน้ พฤติกรรม ของผู้บริโภคจึงเปลี่ยนไปปรากฏว่าในปัจจุบันสัดส่วน การใช้งานระบบ Prepaid มีฐานลูกค้ามากกว่าระบบ Postpaid เนื่ อ งจากลู ก ค้ า สามารถควบคุ ม ค่ า ใช้ จ ่ า ย ได้ จึงมีการประหยัดในการใช้งานและค่าใช้จ่ายมากขึ้น


การใช้งานมิเตอร์อจั ฉริยะแบบเติมเงินจึงดีกว่ามิเตอร์แบบ จานหมุนหรือมิเตอร์ที่ไม่สามารถเติมเงินได้ในลักษณะ เดียวกันกับโทรศัพท์มอื ถือ ส�ำหรับข้อดีของมิเตอร์อจั ฉริยะ เมือ่ เทียบกับมิเตอร์แบบจานหมุนนัน้ ผูเ้ ขียนได้เคยน�ำเสนอ แล้วครัง้ หนึง่ จึงจะไม่ขอกล่าวอีกในทีน่ ี้ อย่างไรก็ดี การใช้งาน มิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงินมีข้อดีหลายประการ จึงจะขอ สรุปข้อดีของมิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงิน ดังนี้ ผลประโยชน์ทางด้านผู้ใช้ไฟ - ไม่ต้องช�ำระค่าไฟฟ้าเป็นรายเดือน ซึ่งสามารถ ทยอยซื้อตามจ�ำนวนที่ต้องการได้ - มีความตระหนักและควบคุมปริมาณการใช้ไฟฟ้า มากขึ้น ท�ำให้มีการประหยัดการใช้ไฟฟ้ามากขึ้น - ไม่ต้องมีค่าประกันการใช้ไฟฟ้า (Deposit) - ง่ายในการตรวจสอบปริมาณการใช้ไฟฟ้า - ไม่ มี ค ่ า ใช้ จ ่ า ยในการเชื่ อ มต่ อ ใหม่ หากไม่ มี การช�ำระค่าไฟตามระยะเวลาที่ก�ำหนด - การใช้ ง านมิ เ ตอร์ แ บบเติ ม เงิ น เป็ น ไปด้ ว ย ความสมัครใจ - ไม่ มี ค ่ า ใช้ จ ่ า ยเพิ่ ม เติ ม ในกรณี ที่ ใ ช้ มิ เ ตอร์ แบบอัจฉริยะอยู่แล้ว

3. รูปแบบของมิเตอร์อัจฉริยะแบบเติม

ผลประโยชน์ทางด้านของการไฟฟ้า - มีกระแสเงินสดที่ดีขึ้น - ลดภาระการเรียกเก็บเงินคงค้าง - ส่งเสริมการอนุรักษ์พลังงาน - ลดการร้องเรียนการเรียกเก็บเงินสูงส�ำหรับลูกค้า บางราย - เพิ่มความพึงพอใจในการบริการลูกค้า - จะไม่ มี ค ่ า ใช้ จ ่ า ยส� ำ หรั บ อุ ป กรณ์ เ สริ ม หรื อ โครงสร้างพืน้ ฐาน ในกรณีทใี่ ช้มเิ ตอร์แบบอัจฉริยะอยูแ่ ล้ว และใช้ระบบการเติมเงินแบบ Software-based หรือ ระบบ Hybrid - สามารถปรับให้สามารถใช้ช่องทางการช�ำระค่า ไฟฟ้ารูปแบบที่ใช้อยู่ได้ - ไม่มีค่าใช้จ่ายในการเรียกช�ำระค่าไฟฟ้า - ลดการตัดไฟ-เชื่อมต่อใหม่ของลูกค้าที่ถูกตัดไฟ จึงเท่ากับเป็นการเพิ่มความปลอดภัยในการท�ำงานของ พนักงาน - แก้ปญ ั หาการช�ำระค่าไฟและการจดหน่วยส�ำหรับ ผู้ใช้ไฟที่อยู่ไกลและเข้าถึงยาก

3.2 มิ เ ตอร์ อั จ ฉริ ย ะแบบเติ ม เงิ น ชนิ ด ที่ ใ ช้ Software-based ในการเติมเงิน จะไม่มีคา่ ใช้จา่ ยส�ำหรับ อุปกรณ์เสริมหรือโครงสร้างพื้นฐาน ในกรณีที่ใช้มิเตอร์ แบบอัจฉริยะอยู่แล้ว วิธีการนี้เป็นวิธีที่ดีวิธีหนึ่ง ไม่มี ค่าใช้จ่ายเพิ่มใช้ระบบ Billing เดิมได้เลย แต่ระบบ Meter Data Management System (MDMS) ต้องรองรับส�ำหรับ Prepayment ด้วย ซึ่งโดยทั่วไประบบ AMI/MDMS ที่มี ใช้งานในตลาดทั่วไปจะมีระบบนี้มาให้ด้วยแล้ว ระบบนี้ ผู้ใช้ไฟเพียงไปช�ำระเงินที่จุดช�ำระเงินของการไฟฟ้า เช่น ทีท่ ำ� การของการไฟฟ้า ร้านสะดวกซือ้ ต่าง ๆ ระบบก็จะส่ง ข้อมูลให้ระบบ AMI รับทราบยอดการเติม แล้วส่งข้อมูล ไปให้มิเตอร์แบบอัจฉริยะทราบอีกทอดหนึ่ง

จากที่ได้ไปศึกษาดูงานหลายแห่ง และร่วมงาน สัมมนาวิชาการหลายครั้ง พอสรุปได้ว่ามิเตอร์อัจฉริยะ แบบเติมเงินมี 3 แบบ คือ 3 . 1 มิ เ ต อ ร ์ อั จ ฉ ริ ย ะ แ บ บ เ ติ ม เ งิ น ช นิ ด ที่ ใ ช ้ H ardware-based ในการเติมเงิน เช่ น การใช้ Smart Card อย่ า งเช่ น ที่ มี ใ ช้ ใ นระบบมิ เ ตอร์ เติมเงินทัว่ ไปดังได้กล่าวไว้ขา้ งต้น โดยผู้ใช้ไฟต้องเติมเงินใน Smart Card แล้ ว น� ำ Smart Card นั้นมาเสียบที่มิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงินเพื่อส่งข้อมูล การเติ ม เงิ น ให้ แ ก่ มิ เ ตอร์ อั จ ฉริ ย ะแบบเติ ม เงิ น รั บ รู ้ วิธีการนี้เป็นวิธีที่ดีวิธีหนึ่ง มีความเชื่อถือได้ค่อนข้างสูง แต่ เ ป็ น ระบบที่ มี ค ่ า ใช้ จ ่ า ยสู ง ทั้ ง ที่ ร ะบบ Hardware มิเตอร์และอุปกรณ์การเติมเงิน (Vending Machine)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

79


เพื่ อ ให้ เ ข้ า ใจระบบโดยละเอี ย ดมากยิ่ ง ขึ้ น จะขอ ยกตัวอย่างระบบมิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงิน ชนิดที่ใช้ Software-based ของบริษัท Oracle ดังแสดงในรูปที่ 1 โดยจะอธิบายให้ทราบในแต่ขั้นตอน ดังนี้ (1) ผู้ใช้ไฟจะได้รับ Message เตือนจากระบบ มิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงินว่า เหลือเงินเท่ากับจ�ำนวน ตามที่ได้ตั้งไว้ ผู้ใช้ไฟจึงรีบไปเติมเงินที่จุดช�ำระเงินของ การไฟฟ้า เช่น ทีท่ ำ� การของการไฟฟ้า ร้านสะดวกซือ้ ต่าง ๆ จากนั้นระบบจะส่งข้อมูลให้ระบบฐานข้อมูลของระบบ AMI/MDMS และระบบ Billing ต่อไป (2) จากนั้ น ระบบ AMI/MDMS จะส่ ง ข้ อ มู ล การเติมเงินให้แก่มิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงิน ทราบยอด การเติมเงิน หากในกรณีที่เงินหมดไปแล้วก็จะส่งค�ำสั่ง ให้มิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงินจ่ายไฟ “On Command” ให้แก่ผู้ใช้ไฟด้วย (3) ระบบสามารถตรวจสอบได้ว่ามียอดเงินคง เหลือเท่าใด โดยจะก�ำหนดให้แจ้งเป็นรายวันหรือทุก ๆ ครึ่งวันก็ได้ (4) ผู้ใช้ไฟได้รับทราบยอดคงเหลือตามความถี่ ที่ ต ้ อ งการ รวมทั้ ง ยอดคงเหลื อ ต�่ ำ สุ ด ที่ จ ะเตื อ นให้ ไ ป เติมเงินก่อนทีจ่ ะถูกตัดไฟผ่านระบบ SMS ทางโทรศัพท์มอื ถือ

การใช้งานจริงในบางประเทศจะก�ำหนดไม่ให้มีการตัดไฟ ในช่วงตอนกลางคืนหรือวันหยุด นั่นอาจหมายรวมถึง การยอมให้มกี ารใช้ไฟเกินกว่ายอดคงเหลือได้ (Over-draft function) ซึ่งขึ้นอยู่กับนโยบายของหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง จะก�ำหนดแตกต่างกันออกไปในแต่ละประเทศ ทั้งนี้เพื่อ ความปลอดภั ย และการอ� ำ นวยความสะดวกหรื อ เพิ่ ม คุณภาพการบริการให้แก่ผู้ใช้ไฟเป็นส�ำคัญ อย่ า งไรก็ ดี มิ เ ตอร์ อั จ ฉริ ย ะแบบเติ ม เงิ น ชนิ ด Software-based นี้ อาจมีข้อเสียอยู่บา้ งหากระบบสื่อสาร ทีร่ องรับมิเตอร์อจั ฉริยะแบบเติมเงินชนิด Software-based นีเ้ ป็นระบบทีม่ คี วามเร็วต�ำ่ หรือเป็นระบบมีความเชือ่ ถือได้ตำ�่ ทัง้ นีเ้ นือ่ งจากการติดต่อสือ่ สารระหว่างมิเตอร์อจั ฉริยะกับ Data Collector ที่เป็นแบบ Power Line Communication (PLC) หรือแบบไร้สายที่ใช้ ZigBee หรือใช้คลื่นวิทยุอื่น ๆ โดยทัว่ ไปยังมีความเร็วต�ำ่ และ/หรือเป็นระบบมีความเชือ่ ถือต�ำ่ ยิ่งมีมิเตอร์อัจฉริยะลูกข่ายอยู่หลายเครื่องอาจจะท�ำให้ การส่งข้อมูลการเติมเงินจากระบบ AMI/MDMS ไปยัง มิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงินชนิด Software-based ของ เครื่องที่ผู้ใช้ไฟมาเติมเงินแล้วนั้นล่าช้า โดยหากก่อน การเติมเงินนั้นมียอดคงเหลือใกล้จะหมดแล้วก็อาจท�ำให้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 1 หลักการท�ำงานระบบมิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงินชนิด Software-based ของบริษัท Oracle

80


เกิดไฟดับได้หากการ Update ข้อมูลล่าช้า จึงอาจจะ ท�ำให้ผใู้ ช้ไฟเกิดความไม่พอใจในการบริการได้ นอกจากนี้ การสื่อสารจาก Data Collector ไปยังระบบ AMI/MDMS โดยทัว่ ไปจะใช้ระบบ GPRS ผ่านระบบเครือข่ายของบริษทั ที่ให้บริการโทรศัพท์มือถือ ซึ่งหากโครงข่ายในขณะนั้น มีการใช้งานกันมากอาจท�ำให้การส่งข้อมูลท�ำได้ลา่ ช้าหรือ ไม่ประสบความส�ำเร็จ จึงเป็นอีกสาเหตุหนึ่งที่ท�ำให้เกิด ปัญหาดังกล่าวข้างต้นได้เช่นกัน 3.3 มิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงิน ชนิดที่ใช้ระบบ STS Keypad Prepayment เป็ น ระบบที่ ผ สมผสาน สองระบบข้างต้น โดยผู้ใช้สามารถใช้ระบบการเติมเงิน เช่นเดียวกับชนิด Software-based ระบบก็จะท�ำงาน คล้าย ๆ กัน แต่เพือ่ ป้องกันปัญหาการ Update ข้อมูลยอด การเติมเงินล่าช้าจากระบบสือ่ สาร ผูใ้ ช้ไฟจะได้รบั รหัสชุดหนึง่ หลังจากช�ำระเงินแล้ว ซึ่งรหัสนี้มีลักษณะคล้ายกับรหัส เติมเงินของโทรศัพท์มือถือชนิด Prepaid ผู้ใช้สามารถน�ำ รหั ส นั้ น ไปกดที่ แ ป้ น พิ ม พ์ ข อง มิ เ ตอร์ อั จ ฉริ ย ะแบบเติ ม เงิ น ได้เลย หากผู้ใช้ไฟที่ไปเติมเงิน เสร็ จ แล้ ว จะไปท� ำ ธุ ร ะอื่ น ต่ อ ก็ ส ามารถโทรศั พ ท์ แ จ้ ง รหั ส เติ ม เงิ น ไปให้ ค นที่ บ ้ า นกดรหั ส เติมเงินแทนกันได้เลย จึงเป็น การอ�ำนวยความสะดวกกับผู้ใช้

งานให้ได้รับความพึงพอใจยิ่งขึ้น แน่นอนระบบนี้ก็จะมีคา่ ใช้จา่ ยเพิม่ จากการใช้งานชนิด Software-based เนือ่ งจาก ทีม่ เิ ตอร์ตอ้ งมีแป้นพิมพ์แต่กม็ คี ่าใช้จ่ายเพิม่ ขึน้ ไม่มากนัก นอกจากนี้ในกรณีที่ผู้ใช้ไฟที่อยู่ห่างไกลยากในการเข้าถึง เช่น อยูบ่ นเขาสูงหรือบนเกาะ การใช้ระบบนีจ้ ะช่วยให้ลด ค่าใช้จ่ายในการด�ำเนินการทั้งค่าอ่านหน่วยและจัดเก็บค่า ไฟฟ้าได้มาก โดยไม่ต้องเป็นกังวลกับเรื่องระบบสื่อสาร มากนัก อย่างไรก็ดี มิเตอร์อัจริยะแบบเติมเงินชนิด STS Keypad Prepayment อาจมีปัญหาการใช้งานอยู่บ้าง หากน�ำมาใช้งานในบ้านเรา เนื่องด้วยการติดตั้งมิเตอร์ ของการไฟฟ้าจะติดตัง้ บนเสาไฟ ซึง่ บางครัง้ ติดตัง้ ไว้สงู มาก โดยเฉพาะในพื้นที่ที่เคยประสบปัญหาน�้ำท่วม การกด แป้นพิมพ์เพื่อเติมเงินที่มิเตอร์จึงอาจจะไม่สะดวก และ ยิ่งหากเป็นการเติมเงินในช่วงเวลากลางวันที่มีแสงแดด สว่างมากอาจจะท�ำให้มองตัวเลขทีจ่ อ LCD ไม่คอ่ ยชัดเจน อีกด้วย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ประวัติผู้เขียน

4. สรุป

มิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงินเป็นสิ่งที่ดีมีประโยชน์ กับทุกฝ่ายดังได้กล่าวข้างต้น แน่นอนการพัฒนาและ ปรับเปลี่ยนไปสู่สิ่งใหม่ย่อมมีการต่อต้านดังเช่นการน�ำ ระบบโทรศัพท์แบบ Prepaid มาใช้งานในยุคเริ่มต้น อย่างไรก็ดี หากได้มกี ารท�ำความเข้าใจประชาสัมพันธ์และ ขยายผลอย่างเป็นระบบและเป็นรูปธรรม ก็จะท�ำให้ผใู้ ช้ไฟ สนใจและพร้อมที่จะใช้งานมิเตอร์อัจฉริยะแบบเติมเงิน ในอนาคตอันใกล้นี้เป็นจ�ำนวนมากอย่างแน่นอน

ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู • ปัจจุบันรับผิดชอบงานด้านการฝึกอบรมของการไฟฟ้า ส่วนภูมภิ าค มีประสบการณ์ดา้ นการวิจยั และพัฒนาระบบไฟฟ้า มามากกว่า 10 ปี • กรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. • บรรณาธิการ นิตยสารไฟฟ้าสาร วสท.

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

81


Variety ปกิณกะ น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล อีเมล : noppada@hotmail.com

(ต่อจากฉบับที่แล้ว)

ความเดิมตอนที่แล้ว ผู้เขียนน�ำเสนอข้อมูลบางส่วนของความร่วมมือด้านระบบไฟฟ้า ระหว่างประเทศไทยและประเทศเพือ่ นบ้าน ในโครงการระบบส่งเชือ่ มโยง HVDC ไทย – มาเลเซีย ในชื่อตอนว่า Friends with Benefits สวัสดีค่ะผู้อ่านทุกท่าน เรื่องราวท้ายเล่มไฟฟ้าสารฉบับต้อนรับปีใหม่นี้ ผู้เขียนกลับมา จากการอพยพหนีน�้ำ พร้อมค�ำสัญญาจากฉบับที่แล้ว ที่จะพาท่านข้ามฝั่งโขงไปชมโรงไฟฟ้า ในลาว ด้วยค�ำทักทายว่า “สะบายดี” ค่ะ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ขอขอบคุณข้อมูลจาก การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย

ประเทศไทยกับสาธารณรัฐประชาชนลาว (สปป.ลาว) มีความผูกพัน ทางด้านเศรษฐกิจ สังคม และวัฒนธรรมเป็นระยะเวลายาวนาน และพัฒนา ขึน้ เป็นล�ำดับอันเนือ่ งมาจากการมีอาณาเขตติดต่อกัน โดยความผูกพันในด้าน การผลิตพลังงานไฟฟ้านัน้ รัฐบาลไทยและรัฐบาลลาวได้มกี ารลงนามในบันทึก ความเข้าใจ (Memorandum of Understanding: MOU) ฉบับแรก เมื่อวันที่ 4 มิถุนายน 2536 เพื่อส่งเสริมและให้ความร่วมมือในการพัฒนาโครงการ ในการผลิตไฟฟ้าในประเทศลาว เพื่อจ�ำหน่ายไฟฟ้าให้กับประเทศไทย จ�ำนวน

82

1,500 เมกะวัตต์ ภายในปี 2543 และ ต่อมาได้มีการร่วมลงนามในบันทึก ความเข้าใจ ฉบับที่สอง ในวันที่ 19 มิถุนายน 2539 เพื่อขยายการรับซื้อ ไฟฟ้าให้ได้ 3,000 เมกะวัตต์ ภายในปี 2549 และขยายเป็น 7,000 เมกะวัตต์ ในเวลาต่อมา


เพื่อให้เป็นไปตามบันทึกความเข้าใจที่ได้ร่วมลงนามไว้ ทางฝ่ายไทย จึงได้มีการแต่งตั้งคณะท�ำงานประสานความร่วมมือพัฒนาไฟฟ้าใน สปป.ลาว (คปฟ-ล.) โดยมีผวู้ า่ การการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) เป็นประธาน และมี ก รรมการจากหน่ ว ยงานอื่ น ที่ เ กี่ ย วข้ อ ง ประกอบด้ ว ย ส� ำ นั ก งาน คณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ กรมเศรษฐกิจ กระทรวงการ ต่างประเทศ กรมพัฒนาและส่งเสริมพลังงาน และส�ำนักงานคณะกรรมการ พัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแห่งชาติ ส่วนทางฝ่าย สปป.ลาว ได้มีการแต่งตั้ง คณะกรรมการพลังงานแห่งชาติลาว (Lao National Committee for Energy: LNCE) โดยมีรัฐมนตรีประจ�ำส�ำนักนายกรัฐมนตรี สปป.ลาว เป็นประธาน เพือ่ ประสานความร่วมมือระหว่างประเทศไทยและประเทศลาวในด้านพลังงาน ไฟฟ้า ปัจจุบนั มีโครงการทีจ่ า่ ยไฟฟ้าเชิงพาณิชย์เข้าระบบ กฟผ. แล้ว 2 โครงการ คือ โครงการเทิน-หินบุน และโครงการห้วยเฮาะ โครงการทีล่ งนามสัญญาซือ้ ขาย ไฟฟ้าแล้ว 3 โครงการ คือ โครงการน�้ำเทิน 2 โครงการน�้ำงึม 2 และโครงการ เทิน-หินบุนส่วนขยาย ซึ่งมีก�ำหนดที่จะจ่ายไฟฟ้าเชิงพาณิชย์เข้าระบบ กฟผ. ภายในเดือนเมษายน 2553 มีนาคม 2554 และมีนาคม 2555 ตามล�ำดับ รวมก�ำลังผลิตไฟฟ้าที่ กฟผ. รับซือ้ ภายใต้กรอบ MOU ทัง้ สิน้ 2,078 เมกะวัตต์

ชนิดวงจรคู่ระยะทางประมาณ 86 กิ โ ลเมตร จากนั้ น ข้ า มแม่ น�้ ำ โขง เชื่ อ มโยงเข้ า สู ่ ร ะบบส่ ง ไฟฟ้ า ของ กฟผ. ด้วยสายส่งกระแสไฟฟ้าขนาด 230 กิโลโวลต์ ชนิดวงจรคูไ่ ปยังสถานี ไฟฟ้าแรงสูงสกลนคร 2 ระยะทาง ประมาณ 75 กิโลเมตร หลังจาก น�ำสายส่ง SO2-THK เข้าใช้งานครั้ง แรก เมื่อวันที่ 30 ธันวาคม 2540 ได้มีการปรับปรุงสายส่ง SO2 – THK วงจร 1 โดยแบ่งลงทีส่ ถานีไฟฟ้าแรงสูง นครพนม เพื่อเพิ่มความมั่นคงของ ระบบ ลดความสูญเสียในสายส่งของ ระบบ 115 กิโลโวลต์ ในบริเวณดังกล่าว และน� ำ เข้ า ใช้ ง านเมื่ อ ปลายเดื อ น ตุ ล าคม 2542 ในปั จ จุ บั น สายส่ ง ที่เชื่อมโยงโครงการนี้กับ กฟผ. คือ สายส่ง NN-THK และ SO2-THK โครงการนี้ เ ป็ น โครงการ พลังงานไฟฟ้าโครงการแรกของกลุ่ม บริษัท เอ็ม ดี เอ็กซ์ จ�ำกัด (มหาชน) ด�ำเนินการโดยบริษทั จี เอ็ม เอส ลาว จ�ำกัด (บมจ. จี เอ็ม เอส เพาเวอร์ ถือหุน้ 100%) ผ่านบริษทั เทิน-หินบุน พาวเวอร์ จ�ำกัด ซึ่งเป็นบริษัทร่วม ทุนระหว่างบริษัท จี เอ็ม เอส ลาว จ�ำกัด ถือหุ้นในสัดส่วนร้อยละ 20 การไฟฟ้าลาวถือหุน้ ในสัดส่วนร้อยละ 60 และกลุ่ม Nordic Hydropower AB ถือหุ้นในสัดส่วนร้อยละ 20 โดย โครงการผลิ ต กระแสไฟฟ้ า พลั ง น�้ ำ ขนาด 210 เมกะวัตต์แห่งนี้ นับเป็น โครงการพลังงานไฟฟ้าโครงการแรก ในลาวที่ด�ำเนินงานโดยบริษัทเอกชน ต่างประเทศ เพื่อผลิตและจ�ำหน่าย กระแสไฟฟ้าให้แก่ประเทศไทยและ ได้ รั บ สั ม ปทานจากรั ฐ บาลลาวให้ ด� ำ เนิ น การผลิ ต กระแสไฟฟ้ า ใน ระยะเวลา 25 ปี นับจากวันที่ 31

ร า ส า ้ ฟ ไฟ • โครงการโรงไฟฟ้าพลังน�้ำ เทิน - หินบุน Theun – Hinboun Hydro Power Plant INVESTOR: EDL 60%, NORDIC 20% (NORWAY GROUP), MDX 20% (THAILAND)

โครงการ โรงไฟฟ้ า พลั ง น�้ ำ เทิน – หินบุน มี ขนาดก�ำลังผลิต 2 x 105 เมกะวัตต์ ตั้ ง อยู ่ ร ะหว่ า งลุ ่ ม น�้ำเทิน และลุ่มน�้ำ หิ น บุ น จากสภาพ ท า ง ภู มิ ศ า ส ต ร ์ ระดับความแตกต่าง ระหว่างลุ่มน�้ำทั้งสอง ประมาณ 240 เมตร สามารถอ�ำนวยประโยชน์ต่อ การผลิตกระแสไฟฟ้า ตัวเขื่อนมีลักษณะเป็นฝายน�้ำล้น ท�ำหน้าที่ยกระดับน�้ำ ให้สูงขึ้น ตั้งอยู่บนล�ำน�้ำเทินห่างจากกรุงเวียงจันทน์ไปทางทิศตะวันออก ประมาณ 280 กิโลเมตร กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกส่งเข้าลานไกไฟฟ้าของ โรงไฟฟ้าพลังน�้ำเทิน - หินบุน เพื่อส่งไปยังสถานีไฟฟ้าแรงสูงท่าแขก ซึ่งอยู่ ตรงข้ามกับจังหวัดนครพนมของประเทศไทย ด้วยสายส่งขนาด 230 กิโลโวลต์

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

83


มีนาคม 2541 ซึ่งสามารถต่ออายุสัญญาได้ และยังเป็นโครงการผลิตพลังงาน เข้าสูโ่ รงไฟฟ้าขนาด 2 x 75 เมกะวัตต์ ไฟฟ้าโครงการแรกของลาวที่ลงนามในข้อตกลงการซื้อไฟฟ้ากับ กฟผ. น�้ำที่ออกจากโรงไฟฟ้าจะลงสู่แม่น�้ำ เซกองซึ่งเป็นสาขาของแม่น�้ำโขง โดย ข้อก�ำหนดเกี่ยวกับการซื้อ - ขายไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้จะถูกส่งด้วย • เทิน – หินบุน จะต้องส่งพลังงานไฟฟ้าให้ กฟผ. ณ จุดส่งมอบ สายส่ง 230 กิโลโวลต์ วงจรคู่ไป (Delivery Point) ไม่ต�่ำกว่า 100% ของค่าที่โรงไฟฟ้าได้ท�ำการแจ้งล่วงหน้า ยังชายแดนไทย – ลาว ที่ช่องเม็ก ไว้ และ กฟผ. จะต้องรับพลังงานไฟฟ้าไม่ต�่ำกว่า 95% ของจ�ำนวนดังกล่าว ระยะทางประมาณ 161 กิโลเมตร จึงจะไม่ถูกปรับ Foregone Net Electrical Output จากนั้นจะต่อไปยังสถานีไฟฟ้าแรงสูง • เทิน – หินบุน สามารถขายไฟฟ้าให้กับผู้ใช้ไฟฟ้าใน สปป.ลาว อุบลราชธานี 2 ระยะทางประมาณ แต่ทั้งนี้ปริมาณดังกล่าวเมื่อรวมกับ Loss และ Station service ในระบบของ 70 กิโลเมตร รวมความยาวสายส่ง เทิน – หินบุน จะต้องไม่เกิน 10 เมกะวัตต์ ห้วยเฮาะ – อุบลราชธานี 2 ประมาณ • กฟผ. จะขายไฟฟ้าให้ เทิน – หินบุน (กรณีโรงไฟฟ้าไม่ได้เดินเครื่อง 231 กิโลเมตร โดยโรงไฟฟ้าพลังน�้ำ ทั้ง 2 Unit) ไม่เกิน 10 MW โดยที่ กฟผ. จะไม่ชดใช้ใด ๆ ในกรณีที่เกิด ห้ ว ยเฮาะ มี ห น้ า ที่ ต ้ อ งพร้ อ มจ่ า ย ขัดข้องในการจ่ายไฟให้ เทิน – หินบุน พลังงานให้ กฟผ. ไม่ต�่ำกว่า 126 • จุดส่งมอบกระแสไฟฟ้า (Delivery Point) คือ จุดที่กระแสไฟฟ้า เมกะวัตต์ วันละ 10 ชั่วโมงทุกวัน ได้ถูกส่งมอบจากเทิน – หินบุน ให้กับ กฟผ. จะใช้ต�ำแหน่งที่สายส่งผ่าน ยกเว้ น วั น อาทิ ต ย์ ตามอายุ สั ญ ญา เส้นเขตแดนไทย – ลาว 30 ปี นับจากวันที่ 3 กันยายน 2542 • Correction Point คือ จุดที่อยู่กึ่งกลางของสายช่วงข้ามแม่น�้ำโขง ระหว่าง Tower ของ กฟผ. และ Tower ของ ลาว จุดนี้จะใช้เป็น Reference • โครงการโรงไฟฟ้าพลังน�ำ ้ ในการค�ำนวณ Loss ของสายส่งซึ่งอยู่ในลาว (จากมิเตอร์ซื้อ – ขาย จนถึง น�ำ้ เทิน 2 จุด Correction point) เพื่อจะใช้ในการค�ำนวณหา Net Electrical Output Nam Theun 2 Hydro (NEO) ต่อไป Power Plant INVESTOR : LHSE (LAOS) • โครงการโรงไฟฟ้าพลังน�้ำ ห้วยเฮาะ 20%, EDF (FRANCE) 35%, EGCO Houay – Ho Hydro Power Plant (THAILAND) 25%, ITD INVESTOR : EDL 20%, SUEZ ENERGY (BELGIUM) 60%, HHPC (THAILAND) 15% (THAILAND) 20%

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

โรงไฟฟ้าพลังน�้ำห้วยเฮาะ ตั้งอยู่ตอนใต้ของประเทศลาว บน ที่ราบสูง Bolaven ระหว่างแขวง จ� ำ ปาศั ก ดิ์ แ ละอั ต ตะปื อ ห่ า งจาก ชายแดนไทย–ลาว ที่ จั ง หวั ด อุ บ ลราชธานี ป ระมาณ 220 กิ โ ลเมตร ตั ว เขื่ อ นสร้ า งปิ ด กั้ น โรงไฟฟ้าพลังน�้ำน�้ำเทิน 2 ตั้ง ล�ำน�ำ้ ห้วยเฮาะเพือ่ ให้เกิดอ่างเก็บน�ำ้ อยู่ในแขวงค�ำม่วนของประเทศลาว น�้ำที่จะใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าจะส่ง สามารถเดินทางไปได้จากด่านท่าแขก ผ่านอุโมงค์สง่ น�ำ้ ทัง้ แนวราบและแนวดิง่ ซึง่ จะได้ Head ประมาณ 758 เมตร และ จั ง หวั ด นครพนม โดยข้ า มสะพาน

84


มิตรภาพไทย-ลาว 2 รวมระยะทางประมาณ 140 กิโลเมตร โครงการน�้ำเทิน 2 มีก�ำลังผลิตติดตั้งขนาด 2 x 37.5 เมกะวัตต์ และ 4 x 250 เมกะวัตต์ รวม 1,075 เมกะวัตต์ โดยก�ำลังผลิต ณ จุดส่งมอบ คือ 920 เมกะวัตต์ และมีพลังงานไฟฟ้าที่จะส่งมอบให้ไทยส่วนที่ประกัน การรับซื้อ เฉลี่ยรวมทั้งสิ้นประมาณ 5,354 ล้านหน่วยต่อปี เป็นระยะเวลา 25 ปี ซึ่งรัฐบาลลาวถือหุ้นร้อยละ 20 ส่วนที่เหลือร้อยละ 80 ถือหุ้นโดย Nam Theun 2 Electricity Consortium อันประกอบด้วย การไฟฟ้าฝรั่งเศส บริษัท Transfield/ออสเตรเลีย และผู้ถือหุ้นไทย ได้แก่ บริษัท อิตาเลียน-ไทย จ�ำกัด บริษัท จัสมินอินเตอร์เนชั่นแนล จ�ำกัด และบริษัทภัทรธนกิจ จ�ำกัด

• โครงการโรงไฟฟ้าพลังน�้ำ น�้ำงึม 2 Nam Ngum 2 Hydro Power Plant INVESTOR / SPONSOR: EDL 25%, SHLAPAK GROUP (USA) 4%,

แก่นท้าว แขวงไซยะบุรี กับบ้านกระเซ็ง ต�ำบลอาฮี อ�ำเภอท่าลี่ จังหวัดเลย โดยสามารถเดินทางจากด่านตรวจ คนเข้ า เมื อ ง จั ง หวั ด หนองคาย ข้ า มสะพานมิ ต รภาพไทย-ลาว 1 ข้ามแม่น�้ำเหือง และเดินทางต่อจนถึง โรงไฟฟ้า กฟผ. ได้ลงนามสัญญาซื้อขาย ไฟฟ้ า โครงการหงสาลิ ก ไนต์ กั บ บริษัทไฟฟ้าหงสา จ�ำกัด เมื่อวันที่ 2 เมษายน 2553 ณ ห้องแกรนด์บอลรูม โรงแรมลาวพลาซ่า เวียงจันทน์ สปป. ลาว ซึ่งโครงการนี้นับเป็นโครงการ โรงไฟฟ้าพลังความร้อนแห่งแรกใน ประเทศลาว และเป็ น โครงการใน ล�ำดับที่ 6 ที่รัฐบาลลาวได้เสนอให้ ประเทศไทยรับซื้อไฟฟ้าภายใต้กรอบ MOU โดย กฟผ. ได้ ด� ำ เนิ น การ เจรจาอั ต ราค่ า ไฟฟ้ า และหลั ก การ ส�ำคัญของการซื้อขายไฟฟ้ากับกลุ่ม ผู ้ ล งทุ น โครงการ ซึ่ ง ประกอบด้ ว ย บริษทั บ้านปู เพาเวอร์ จ�ำกัด (ร้อยละ 40) บริษัท ผลิตไฟฟ้าราชบุรีโฮลดิ้ง จ�ำกัด (มหาชน) (ร้อยละ 40) และ Lao Holding State Enterprise (ร้อยละ 20) ส�ำหรับสาระส�ำคัญของสัญญา ซื้อขายไฟฟ้าโครงการหงสาลิกไนต์ คื อ โครงการฯ จะต้ อ งพั ฒ นาให้ แล้วเสร็จและสามารถจ่ายไฟฟ้าเข้า ระบบ กฟผ. เพื่อการซื้อขายไฟฟ้า เชิงพาณิชย์ได้ภายใน 5 ปี นับจาก วั น ลงน ามสั ญ ญาซื้ อ ข ายไฟฟ้ า (ประมาณปี 2558) โดยมีก�ำลังผลิต ณ จุดส่งมอบชายแดนไทย-ลาว 1,473 เมกะวัตต์ และมีพลังงานไฟฟ้าที่จะ ส่ ง มอบให้ กฟผ. เฉลี่ ย ประมาณ 10,449 ล้านหน่วยต่อปี โดยส่งผ่าน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ C.KANCHANG (THAILAND) 28.5 %, PT CONSTRUCTION & IRRIGATION

โรงไฟฟ้ า พลั ง น�้ ำ น�้ำงึม 2 สามารถเดินทาง จากด่านตรวจคนเข้าเมือง จั ง หวั ด หนองคาย ข้ า ม สะพานมิตรภาพไทย-ลาว 1 เข้าสู่กรุงเวียงจันทน์ และ เดิ น ทางต่ อ อี ก ประมาณ 90 กิโลเมตร จนถึงเขื่อน น�้ำงึม 2 ซึ่งตั้งอยู่ในเขตปกครองพิเศษไซยสมบูรณ์ มีก�ำลังผลิตติดตั้งรวม 615 เมกะวัตต์ ซึง่ ปัจจุบนั กฟผ. มีสญ ั ญาปฏิบตั กิ ารและบ�ำรุงรักษา (Operation and Maintenance) ที่โรงไฟฟ้าเขื่อนน�้ำงึม 2 เป็นระยะเวลา 27 ปี

• โครงการโรงไฟฟ้าหงสาลิกไนต์ Hongsa Coal-Fired INVESTOR / SPONSOR : EDL 20%, Banpu 40%, RATCH 40%

โรงไฟฟ้าหงสา ลิ ก ไนต์ ตั้ ง อยู ่ ใ นแขวง ไซยะบุรี ติดกับเขตจังหวัด เชี ย งราย น่ า น พะเยา อุ ต รดิ ต ถ์ และเลย ซึ่ ง เป็นเขตติดต่อระหว่างบ้าน

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

85


สายส่งขนาด 500 กิโลโวลต์ เชื่อมโยงจากโรงไฟฟ้าใน สปป.ลาว มายังสถานี ไฟฟ้าแรงสูงน่าน ในฝั่งไทย การซื้อขายพลังงานไฟฟ้าจากโครงการลิกไนต์ หงสา จะมีอายุสญ ั ญา 25 ปี โดยมีอตั ราค่าไฟฟ้าเฉลีย่ ตลอดอายุสญ ั ญาเท่ากับ 2.275 บาทต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมง

• โครงการน�้ำงึม 1 – น�้ำลึก – น�้ำเทิน 2 นอกจากโครงการภายใต้ กรอบบันทึกความเข้าใจระหว่าง รัฐบาลไทยและ สปป.ลาว แล้ว กฟผ. ยังได้จัดท�ำสัญญาซื้อขาย ไฟฟ้ า จากโครงการน�้ ำ งึ ม 1 (ก�ำลังผลิตติดตัง้ 150 เมกะวัตต์) ในลั ก ษณะ Non-firm ตั้ ง แต่ เดือนกันยายน 2534 เป็นต้นมา โดย กฟผ. รับซื้อและขายให้การไฟฟ้าลาว (ฟฟล.) โดยมีจุดเชื่อมโยงระบบส่ง 115 กิโลโวลต์ ที่ สถานีไฟฟ้าหนองคาย, สถานีไฟฟ้าอุดรธานี 1, สถานีไฟฟ้าอุดรธานี 2 และสถานีไฟฟ้าบึงกาฬ และ ส่วนที่ขายให้ ฟฟล. อยู่ที่สถานีไฟฟ้านครพนม และสถานีไฟฟ้ามุกดาหาร และต่อมา ฟฟล. ได้เสนอขายไฟฟ้าจากโครงการน�้ำลึก (ก�ำลังผลิตติดตั้ง 60 เมกะวัตต์) ให้ กฟผ. โดยใช้อัตราค่าไฟฟ้าและหลักการซื้อขายไฟฟ้า เช่นเดียวกับโครงการน�ำ้ งึม 1 และผนวกเข้าเป็นส่วนหนึง่ ของสัญญาฯ โดยเริม่ ส่งไฟฟ้าเข้าระบบ กฟผ. ตั้งแต่เดือนมีนาคม 2545 เป็นต้นมา สัญญาฯ ฉบับปัจจุบัน ลงนามเมื่อวันที่ 2 มีนาคม 2549 มีอายุสัญญา 8 ปี (นับจาก 26 กุมภาพันธ์ 2549) ใช้อัตราค่าไฟฟ้าแบบ Time of Use (TOU) โดยแบ่งเป็นช่วง Peak และ Off-Peak ส่วนที่ กฟผ. ขายให้ ฟฟล. ใช้ราคาซื้อบวกด้วยค่าสูญเสียในระบบส่ง โดยจะทบทวนอัตราซื้อขายไฟฟ้า ทุก 4 ปี อนึ่ง หาก ฟฟล. ซื้อไฟฟ้าจาก กฟผ. เกินกว่าที่ขายให้ กฟผ.

ในรอบปีสัญญา กฟผ. จะคิดค่าไฟฟ้า ส่วนที่เกินด้วยอัตราค่าไฟฟ้าขายให้ ต่างประเทศ ซึ่งเป็นอัตราขายปลีก ส�ำหรับผู้ใช้ไฟฟ้ารายใหญ่ บวกด้วย เงินชดเชยระหว่างการไฟฟ้า ค่าไฟฟ้า ผั น แปร (Ft) และภาษี มู ล ค่ า เพิ่ ม (VAT) ต่ อ มา ฟฟล. ได้ เ สนอขาย ไฟฟ้ า ส่ ว นเกิ น ความต้ อ งการใช้ ในประเทศทีร่ บั จากโครงการน�ำ้ เทิน 2 ก�ำลังผลิตประมาณ 75 เมกะวัตต์ ให้ กฟผ. โดยผนวกเป็นส่วนหนึ่งของ สัญญาฯ โครงการน�ำ้ งึม 1 และได้ลงนาม สัญญาแก้ไขเพิ่มเติมฯ เมื่อวันที่ 10 เมษายน 2552 ทั้งนี้ ฟฟล. จะส่ง ไฟฟ้าจากสถานีไฟฟ้าท่าแขกในฝัง่ ลาว มายังสถานีไฟฟ้านครพนม ในฝั่งไทย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ประวัติผู้เขียน

น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล • กรรมการสาขาไฟฟ้า วสท. • อนุกรรมการมาตรฐานการติดตัง้ ทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย • กองบรรณาธิการนิตยสารไฟฟ้าสาร

86

เอกสารอ้างอิง • ข่าวประชาสัมพันธ์, ฝ่ายสื่อสารองค์การ, การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย • http://www.eppo.go.th/vrs/VRS4802-ThaiLaos.html • http://www.mdx.co.th

แถม - จากชื่อตอน “สะบายดี” ภาพยนตร์ชุด สะบายดี เป็นโครงการร่วมระหว่างไทยและ ลาว โดยมีทั้งสิ้น 3 ภาค คือ สะบายดี หลวงพระบาง (Good Morning Luang Prabang) สะบายดี 2 ไม่มคี ำ� ตอบจาก...ปากเซ (From Pakse with Love) และสะบายดี วันวิวาห์ (Lao Wedding)


ปฏิทินกิจกรรม ก�ำหนดการอบรมสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) พ.ศ. 2555 ล�ำดับ 1 อบรม ระบบการต่อลงดิน 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

ชื่อหัวข้อ

วันที่ 11 ก.พ.55

สถานที่ วสท.

อบรม การค�ำนวณกระแสลัดวงจรตามมาตรฐาน IEC อบรม การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟ้าอาคาร (เพือ่ การบ�ำรุงรักษาและความปลอดภัย) ทฤษฎี และปฏิบัติ รุ่นที่ 26 อบรม การออกแบบ ติดตั้ง และทดสอบแผงสวิตช์แรงต�ำ่ อบรม Substation Equipment and Protective Relaying อบรม Transmission and Distribution System อบรม มาตรฐานแจ้งเหตุเพลิงไหม้ ไฟแสงสว่างฉุกเฉินและป้ายทางออก อบรม มาตรฐานติดตั้งไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย และออกแบบระบบไฟฟ้า อบรม การวัดวิเคราะห์และควบคุมเสียงในอาคาร (ทฤษฎีและปฏิบัติ) อบรม การตรวจสอบระบบไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัย รุ่นที่ 4 สัมมนาเชิงวิชาการเรื่อง การเลือก การใช้งาน การบ�ำรุงรักษาหม้อแปลงไฟฟ้าและแผงสวิตช์ แรงต�่ำ (MDB) อบรม การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟ้าอาคาร (เพือ่ การบ�ำรุงรักษาและความปลอดภัย) ทฤษฎี และปฏิบัติ รุ่นที่ 27 อบรม ประสบการณ์แก้ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าในประเทศไทย อบรม ระบบการต่อลงดิน งานวิศวกรรมแห่งชาติ อบรม การป้องกันฟ้าผ่าส�ำหรับสิ่งปลูกสร้างและการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้าจากฟ้าผ่า อบรม Lightning Discharge and Surge Voltage Protections อบรม Substation Equipment and Protective Relaying อบรม การวัดวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าและวิธีแก้ไขปัญหา (ทฤษฎีและปฎิบัติ) รุ่น 4 อบรม Transmission and Distribution System อบรม มาตรฐานแจ้งเหตุเพลิงไหม้ ไฟแสงสว่างฉุกเฉินและป้ายทางออก อบรม มาตรฐานติดตั้งไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย และออกแบบระบบไฟฟ้า อบรม ประสบการณ์แก้ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าในประเทศไทย อบรม การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟ้าอาคาร (เพือ่ การบ�ำรุงรักษาและความปลอดภัย) ทฤษฎี และปฏิบัติ รุ่นที่ 28 อบรม ระบบการต่อลงดิน

18 ก.พ.55 18 ก.พ.55

วสท. วสท.

25 ก.พ.55 3-4 มี.ค.55 10-11 มี.ค.55 17 มี.ค.55 23-25 มี.ค.55 11-12 พ.ค.55 26 พ.ค.55 13 มิ.ย.55

วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท.

16 มิ.ย.55

วสท.

21-22 มิ.ย.55 7 ก.ค.55 12-15 ก.ค.55 18 ส.ค.55 23-24 ส.ค.55 1-2 ก.ย.55 7-8 ก.ย.55 15-16 ก.ย.55 22 ก.ย.55 28-30 ก.ย.55 17-18 ต.ค.55 3 พ.ย.55

วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท. วสท.

10 พ.ย.55

วสท.

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 12

13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

25

หมายเหตุ : วัน/เวลาอบรม อาจมีการเปลี่ยนแปลงตามความเหมาะสม ติดต่อสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม และสมัครได้ที่ คุณมาลี ด่านสิริสันติ Homepage : www.eit.or.th E-mail : eit@eit.or.th วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) 487 รามค�ำแหง 39 (วัดเทพลีลา 11) ถนนรามค�ำแหง แขวงวังทองหลาง เขตวังทองหลาง กรุงเทพฯ 10310 โทรศัพท์ 0 2184 4600-9, 0 2319 2410-13 โทรสาร 0 2319 2710-11


Engineering Vocabulary ศัพท์วิศวกรรมน่ารู้ อาจารย์เตชทัต บูรณะอัศวกุล คณะวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี

“INSULATION” ผมในนามของคณะกรรมการจัดท�ำไฟฟ้าสาร ขออวยพรให้ผู้อ่านที่ติดตาม คอลัมน์ Vocabulary นี้เป็นภาษาอังกฤษว่า “Best wishes to you and your family happy, warm, delight, wealthy, fame, honor and enjoy in festive season new year 2012” หมายถึง “ขออวยพรให้คุณและครอบครัว ทีอ่ บอุน่ มีความสุขกาย, สบายใจ, ร�ำ่ รวยเงินทอง, ชือ่ เสียง, เกียรติยศ และ สนุกสนานกับเทศกาลปีใหม่ 2012” โดยการใช้คำ� อวยพรลักษณะนีท้ สี่ ามารถ ใช้ได้ในวาระต่าง ๆ เช่น ปีใหม่ วันเกิด เป็นต้น ส�ำหรับค�ำศัพท์ในตอนที่ 2 เรื่อง Maintenance : การบ�ำรุงรักษา ขออนุญาตสงวนสิทธิไ์ ม่กล่าวต่อ เพราะอาจไม่ทนั กับสถานการณ์จริงทีท่ กุ ท่าน น่าจะจัดการเสร็จไปแล้วด้วยการเปลีย่ นใหม่ เพือ่ ความปลอดภัยสูงสุดในชีวติ หากต้องการติดต่อให้ทางการไฟฟ้านครหลวง (เบอร์ดว่ น 1130) และการไฟฟ้า ส่วนภูมภิ าค (เบอร์ดว่ น 1129) ช่วยเหลือในการตัดไฟ ต่อไฟ ติดตัง้ ตรวจสอบ รวมถึงการขอค�ำปรึกษา ส�ำหรับค�ำศัพท์ในครัง้ นีข้ อน�ำเสนอเรือ่ ง “INSULATION” การฉนวน, ฉนวน ในทางวิศวกรรมไฟฟ้าเรา ตัวน�ำทางไฟฟ้าประเภทบัสบาร์หรือสายไฟฟ้า ที่ใช้วัตถุดิบพวกเงิน ทองแดง และอะลูมิเนียมก็ตาม ถือเป็นสิ่งส�ำคัญยิ่ง ที่จะพยายามให้มีความน�ำไฟฟ้าที่ค่าสูงสุด ในเรื่องของตัวน�ำไฟฟ้า ก็จะมี ค่าความน�ำไฟฟ้าที่มีหน่วยวัดเป็น SIEMENS (S) ดังนั้นวัตถุดิบที่จะน�ำมาใช้ ก็ต้องพิจารณาถึงความคุ้มค่ากับเม็ดเงินที่ลงทุนไป เช่น บัสเวย์ ที่มีใช้กัน มามากกว่า 50 ปีแล้วนั้น ปัจจุบันก็มีตัวน�ำที่เป็น ทองแดง 100% IACS (International Anneal Copper Standard) และอะลูมิเนียม 62% IACS จะเห็นได้ว่าคุณสมบัติการน� ำไฟฟ้าของอะลูมิเนียมนั้นจะสู้ทองแดงไม่ได้ แต่ไม่ต้องกังวล เพราะในการใช้อะลูมิเนียมนั้นได้มีการชดเชยเรื่องของขนาด ให้ใหญ่ขนึ้ เพือ่ ให้เกิดค่าความน�ำทางไฟฟ้าได้เท่ากับทองแดง ซึง่ เรือ่ งของเรือ่ ง ก็มอี ยูว่ า่ ทางวิศวกรรมเราได้มกี ารพิจารณาถึงด้านเศรษฐศาสตร์ ในส่วนราคา ของอะลูมเิ นียมทีม่ กี ารชดเชยเรือ่ งขนาดให้ใหญ่ เพือ่ ให้คา่ ความน�ำไฟฟ้าสูงขึน้ แล้ว โดยภาพรวมของอะลูมิเนียมก็ยังมีต้นทุนที่ถูกกว่าทองแดงอยู่มาก (ทั้งนี้ การพิจารณาเลือกใช้วัตถุดิบเพื่อเป็นตัวน�ำไฟฟ้าก็ยังมีปัจจัยอื่น ๆ ร่วมด้วย)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

Best wishes to you and your family happy, warm, delight, wealthy, fame, honor and enjoy in festive season new year 2012

สวัสดีปใี หม่ ขออวยพรให้คณ ุ และครอบครัวที่อบอุ่น มีความสุข กาย, สบายใจ, ร�่ ำ รวยเงิ น ทอง, ชื่อเสียง, เกียรติยศ และสนุกสนาน กับเทศกาลปีใหม่ 2012 ไฟฟ้ า สารฉบั บ นี้ ข อสวั ส ดี ส่งท้ายปีเก่า ต้อนรับปีใหม่ 2555

88


“INSULATION” ทีเ่ ป็นสิง่ ตรงข้ามกับตัวน�ำและเป็นสิง่ ทีส่ ำ� คัญมากด้วย ในภาคส่วนค�ำศัพท์ของไฟฟ้าสาร โดยวัตถุดิบที่นำ� มาเป็นฉนวนนั้นก็มีมาก เช่น อากาศ ไม้ พลาสติก ไมล่าร์ ฉบับนี้ ผมขอน�ำเสนอค�ำว่า Insulation แก้ว อีพอ็ กซี่ ซึง่ จะต้องท�ำการทดสอบอย่างจริงจังกับวัสดุฉนวนแต่ละประเภท เรามาพิจารณาดูความหมายของค�ำว่า ในแต่ละสภาวะ Insulation กัน ดังนี้ ในทางวิศวกรรมไฟฟ้าเรา หากกล่าวถึงฉนวนที่ใช้กับ มอเตอร์ หรือ • Insulation (อิ น ซิ ว -เลฌั น ) n. โรเตอร์กัน เราก็จะนึกถึง ไมล่าร์ ที่นิยมใช้เพื่อเป็นฉนวนกันระหว่างสเตเตอร์ = ฉนวน การฉนวน และขดลวด หรือเป็นฉนวนกันระหว่างโรเตอร์และขดลวด ทั้งนี้ในการเลือกใช้ • Insulate (อิน-ซิวเลท) vt. = กัน ประเภทของไมล่าร์นนั้ จะมีการพิจารณาเรือ่ งของ Insulation Class ทีแ่ บ่งตาม ป้องกันกระแสไฟฟ้า ป้องกันมิให้ ความสามารถในการทนความร้อนสูงสุดได้ ดังนี้ ไฟฟ้ารั่ว 1. Class A (105Celsius Degrees) • Insulator (อิน-ซิวเลเทอะ) n. 2. Class B (130Celsius Degrees) = เครือ่ งป้องกันมิให้กระแสไฟฟ้ารัว่ 3. Class F (155Celsius Degrees) เช่น ปุ่มแก้ว ผ้า ยาง ฉนวน 4. Class H (180Celsius Degrees) • Partition (พาทีฌ-อัน) n. vt. = เครื่องกั้น เช่น ก�ำแพง, ผนัง, เฉกเช่นเดียวกันในการพิจารณาการเลือกใช้ Insulation Class ในบัสเวย์ ฉาก, กั้น, แบ่ง ต้องพิจารณาว่าผ่านการทดสอบแบบ Type-Tested Assembly : IEC60439-2 • Partition (พาทีฌ-อัน) n. = ฉาก, or IEC61439-3 by Third Party Lab. เช่น ของ ASEFA, KEMA เป็นต้น See also: ก�ำแพง, ผนัง, ที่กั้น เราก็จะมั่นใจได้อย่างมากว่าฉนวนที่ผู้ผลิตน�ำมาเลือกใช้นั้นจะต้องเหมาะสม • Syn. (ค�ำที่มีความหมายใกล้เคียง) ทางวิศวกรรมฯ ทีม่ คี วามปลอดภัยสูงสุด และได้หลักทางเศรษฐศาสตร์ผนวกด้วย = nonconductor, protector, ทั้งนี้บัสเวย์โดยส่วนใหญ่ในโลกเราใบนี้แล้วมักจะเป็นฉนวนไมล่าร์ Class B isolate ซึ่งเรามักไม่ค่อยเห็นผู้ผลิตที่ใช้เป็นไมล่าร์ Class F หรือ Class H เท่าไหร่ • Ant. (ค�ำที่มีความหมายตรงข้าม) เพราะอาจติดเงื่อนไขหรือข้อจ�ำกัดของการออกแบบที่ท�ำให้ไม่สามารถใช้ = conductor Class B ได้ จึงต้องใช้ Class ที่สูงกว่า

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. “INSULATION” ฉนวนไมล่าร์เป็นที่นิยมใช้กันมากที่สุดในมอเตอร์และบัสเวย์

Mylar Insulation is the most widely used in motors and the busway.

ฉนวนป้องกันการสัมผัสกับตัวน�ำ

Insulated to prevent contact with the conductor.

Double Insulation of moulded case circuit breaker (MCCB) Double insulation ของ moulded case circuit breaker (MCCB) ป้องกัน to prevent contact with the life part when wearing การสัมผัสกับ life part เมื่อใส่อุปกรณ์เสริม เช่น auxilary contact, shunt accessories such as auxiliary contact, shunt trip and under trip, undervoltage etc. voltage release etc..

ประวัติผู้เขียน

อาจารย์เตชทัต บูรณะอัศวกุล คณะวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีอตุ สาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี

เอกสารอ้างอิง 1. Thai Software Dictionary 4. 2. Thai-English : NECTEC’s Lexitron Dictionary. 3. Google แปลภาษา 4. NEMA : Insulation Class Specification. 5. Sinn Thong Chai (1999) CO., LTD : Polyester Film picture. 6. DUPONT : Stator Picture. มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

89


Innovation News ข่าวนวัตกรรม น.ส.กัญญารัตน์ เอี่ยมวันทอง

สวิตช์ไฟกันลืม ฉบับนี้ขอน�ำเสนออุปกรณ์ไฟฟ้าชิ้นเล็กที่ทุกบ้านต้องมี นั่นคือ “สวิตช์ไฟ” และขอบอกว่ามันไม่ใช่สวิตช์ไฟ ธรรมดาแต่เป็นสวิตช์ไฟกันลืมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ สามารถตอบสนองต่อความต้องการของผู้ใช้ได้อย่างลงตัว ทั้งช่วยให้คุณเปิด-ปิดสวิตช์ได้ถูกและช่วยเตือนไม่ให้คุณเปิดไฟทิ้งไว้ มีทั้งหมด 3 แบบ 3 สไตล์ มาดูกันเลยดีกว่า ว่าความพิเศษของสวิตช์ไฟที่วา่ นี้เป็นอย่างไร

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

สวิตช์ไฟแบบแปลนบ้าน

สวิตช์ไฟแบบแปลนบ้าน เป็นสวิตช์ไฟทีอ่ อกแบบขึน้ โดยมีสวิตช์ไฟหลายอันวางเรียงกันตามแบบแปลนบ้าน ซึ่งประกอบด้วยห้องต่าง ๆ เช่น ห้องรับแขก ห้องนอน ห้องครัว ฯลฯ เพื่อให้คุณสามารถดูได้ง่ายและรู้ทันทีว่า สวิตช์อันไหนควบคุมไฟในห้องใดของบ้าน สวิตช์แต่ละอันจะควบคุมไฟในแต่ละห้อง ถ้าจะ เปิด-ปิดไฟในห้องครัว แล้วรู้ว่าห้องครัวอยู่ส่วนใดใน แปลนบ้าน คุณก็จะสามารถเปิด-ปิดสวิตช์ไฟได้อย่าง หากที่ บ ้ า นคุ ณ มี แ ผงสวิ ต ช์ ไ ฟหรื อ ติ ด สวิ ต ช์ ไ ฟ ถูกต้อง และอาการงง สับสน และเปิด-ปิดไฟผิด ๆ ถูก ๆ หลาย ๆ อันไว้รวมกัน เคยไหมที่ยืนงงอยู่หน้าสวิตช์ไฟ ก็จะหายไป เพราะจ�ำไม่ได้วา่ สวิตช์อนั ไหนใช้เปิด-ปิดไฟดวงไหนในบ้าน แล้วคุณก็ต้องลองเปิด-ปิดอยู่นานกว่าจะหาถูก ปัญหานี้ “ON” สวิตช์ไฟ จะหมดไปหากคุณเปลี่ยนมาใช้สวิตช์ไฟแบบแปลนบ้าน

คุณลืมปิดสวิตช์ไฟบ่อย ๆ ใช่หรือไม่ สาเหตุอาจ เป็นเพราะคุณเป็นคนขีล้ มื และสวิตช์ไฟโดยทัว่ ไปก็มขี นาด เล็ก คุณจึงมองข้ามไปโดยไม่รู้ว่ามันยังเปิดอยู่ แต่จาก นี้ไปคุณจะไม่เปิดสวิตช์ไฟทิ้งไว้โดยไม่รู้ตัว เพราะคุณมี “ON” สวิตช์

90


“ON” สวิตช์ คือ สวิตช์ไฟทีอ่ อกแบบมาให้สามารถ เตือนคุณได้เมือ่ คุณลืมปิดสวิตช์ไฟ ด้วยการออกแบบให้มี ค�ำว่า “ON” ซึ่งแปลว่า “เปิด” อยู่บนแป้นกด และเน้นที่ ขนาดให้ใหญ่กว่าสวิตช์ไฟทั่วไป คุณจึงสามารถมองเห็น สวิตช์นี้ได้อย่างชัดเจนแม้อยู่ในระยะไกล เมื่อคุณเปิดสวิตช์ไฟ ค�ำว่า ON จะปรากฏขึ้นเพื่อ ให้รู้ว่าสวิตช์ไฟเปิดอยู่และจะหายไปเมื่อคุณปิดสวิตช์ หากคุณลืม สวิตช์นี้จะคอยย�้ำเตือนคุณเองด้วยตัวอักษร ตัวโตที่คุณจะต้องเห็นเมื่อคุณเดินผ่านไป-มา ทีนี้คุณก็จะ ไม่ลืมปิดสวิตช์ไฟอีกต่อไปอย่างแน่นอน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ สวิตช์ไฟยิ้มได้

สิ่ ง นี้ จ ะช่ ว ยเตื อ นคุ ณ เมื่ อ คุ ณ มองมาที่ ส วิ ต ช์ ไ ฟ สวิตช์ยิ้มได้เป็นอีกหนึ่งสวิตช์ไฟที่สามารถช่วย เตือนไม่ให้คุณลืมปิดไฟได้ ด้วยการน�ำการแสดงออกทาง แล้วเห็นเหมือนคนหน้าบึ้งมองคุณอยู่ คุณจะรู้ได้ทันทีว่า คุณเปิดไฟทิ้งไว้และควรปิดสวิตช์ไฟโดยเร็ว อารมณ์มาเชื่อมโยงกับการเปิด-ปิดสวิตช์ไฟ สวิตช์ยิ้มได้ออกแบบมาให้มีลักษณะคล้ายหน้าคน ที่มีดวงตา 2 ดวง พร้อมกับรอยยิ้ม เมื่อคุณกดสวิตช์ เพื่อเปิดไฟ รอยยิ้มจะหายไป ท�ำให้สวิตช์ไฟมีลักษณะ เหมือนคนหน้าบึ้ง และเมื่อคุณปิดสวิตช์เพื่อปิดไฟรอยยิ้ม ก็จะกลับมา

เป็นอย่างไรบ้างกับสวิตช์ไฟ 3 แบบ 3 สไตล์ ทีไ่ ม่ได้ มีดีที่การออกแบบเพียงอย่างเดียว แต่ยังเป็นอุปกรณ์ ไฟฟ้าที่ใช้ได้สะดวกและช่วยประหยัดไฟฟ้าให้บ้านของคุณ ได้อีกด้วย แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม www.gearmag.info

มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

91


Variety ปกิณกะ

ข่าวประชาสัมพันธ์ สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. จัดสัมมนาเชิงวิชาชีพ เรือ่ ง “ประสบการณ์แก้ปญ ั หาคุณภาพ ไฟฟ้าในประเทศไทย”

วันที่ 24–25 พฤศจิกายน 2554 สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า จัดสัมมนาเรือ่ ง “ประสบการณ์แก้ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าในประเทศไทย” ที่โรงแรมเชียงใหม่ แกรนด์ววิ จังหวัดเชียงใหม่ มีผใู้ ช้ไฟฟ้ารายใหญ่จากภาคธุรกิจและอุตสาหกรรม ในจังหวัดเชียงใหม่และจังหวัดใกล้เคียงเข้าร่วมสัมมนา จ�ำนวน 80 คน การสัมมนานี้ประกอบด้วยการบรรยายภาคทฤษฎีในช่วงเช้าโดย รศ.ไชยะ แช่มช้อย ผูเ้ ชีย่ วชาญด้านคุณภาพไฟฟ้าจากคณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย ส่วนในภาคบ่ายผู้ประกอบการที่เชี่ยวชาญด้านคุณภาพไฟฟ้า น�ำกรณีศึกษาต่าง ๆ ในการแก้ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าเข้าไปบรรยายและ

แลกเปลี่ ย นความคิ ด เห็ น กั บ ผู้เข้าร่วมสัมมนา เป็นการจุด ประกายให้ผู้เข้าร่วมสัมมนาได้ ตระหนักในการหาความรู้และ บริหารการใช้ไฟฟ้าอย่างถูกต้อง เป็นระบบและเกิดประโยชน์สูงสุด สาขาไฟฟ้ า จั ด การสั ม มนา ในหั ว ข้ อ นี้ ป ี ล ะสองครั้ ง ครั้ ง ต่ อ ไป จะจั ด ที่ จั ง หวั ด ระยองในช่ ว งเดื อ น พฤษภาคมหรื อ เดื อ นมิ ถุ น ายน 2555 ก� ำ หนดการจะประกาศใน www.eit.or.th โปรดติดตาม

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ฟื้นฟูผู้ประสบภัยจากใจ กฟภ.

เมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน 2554 นายณรงค์ศักดิ์ ก�ำมเลศ ผู้ว่าการการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค และนายฉัตรชัย พรหมเลิศ ผู้ว่าราชการจังหวัดลพบุรี เป็นประธานเปิดโครงการ “ฟื้นฟูผู้ประสบภัย จากใจ กฟภ.” ณ ที่ทำ� การอ�ำเภอ ท่าวุ้ง จังหวัดลพบุรี

เมือ่ วันที่ 24-25 พฤศจิกายน 2554 นางพิชญ์นาถ ก�ำมเลศ ประธานคณะแม่บา้ นและครอบครัว กฟภ. พร้อมคณะ มอบถุงยังชีพให้แก่พนักงานลูกจ้าง กฟภ. และคณะแม่บา้ นฯ ทีป่ ระสบอุทกภัยในพืน้ ทีก่ ารไฟฟ้ารังสิต การไฟฟ้าจังหวัด ชัยนาท และการไฟฟ้าจังหวัดสิงห์บุรี

92


กฟผ. ลงนามความร่วมมือโครงการฉลากประหยัดไฟ เบอร์ 5 กับผู้ประกอบการ 2 ผลิตภัณฑ์ใหม่ พร้อมเปิดตัว หลอดตะเกียบเบอร์ 5 ชนิดเกลียว เมื่ อ วั น ที่ 26 ธั น วาคม 2554 นายพิชัย นริพทะพันธุ์ รัฐมนตรีว่าการ กระทรวงพลั ง งาน เป็ น ประธานในงาน “รู้คุณค่า กับฉลากประหยัดไฟเบอร์ 5” พร้อมเป็นสักขีพยานในการลงนามความร่วมมือโครงการฉลากประหยัดไฟ เบอร์ 5 ใน 2 ผลิตภัณฑ์ใหม่ ได้แก่ เตารีดไฟฟ้าและเครือ่ งท�ำน�ำ้ อุน่ และโครงการ ส่งเสริมการขายหลอดตะเกียบเบอร์ 5 ระหว่าง นายสุทัศน์ ปัทมสิริวัฒน์ ผู้ว่าการการไฟฟ้าฝ่ายผลิต (กฟผ.) กับผู้ประกอบการและผู้จัดจ� ำหน่าย ที่เข้าร่วมโครงการ โดยได้รับเกียรติจาก นายณอคุณ สิทธิพงศ์ ปลัดกระทรวง พลังงาน ผู้บริหารกระทรวงพลังงาน ผู้บริหาร กฟผ. และผู้เกี่ยวข้อง ร่วมงาน ณ ห้องบางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ เอ 1 โรงแรมเซ็นทาราแกรนด์ และ บางกอกคอนเวนชันเซ็นเตอร์ แอท เซ็นทรัลเวิลด์ กรุงเทพฯ

อิ ตั ล ไ ท ย แ ล ะ P l a n Consultants ตรวจรั บ ชุ ด เครื่ อ งก� ำ เนิ ด ไฟฟ้ า ประเทศเยอรมนี

อาจณรงค์ แสงแจ่ม ผู้จัดการ แผนก Power Gen II กลุ่มธุรกิจ พลังงานและการขนส่ง บริษทั อิตลั ไทย อุตสาหกรรม จ�ำกัด เดินทางร่วมกับ ลูกค้า นันติพัฒน์ แสงโพธิ์ Section Manager, Electrical Engineer บริษทั Plan Consultants จ�ำกั ด พร้ อม ด้วย Ms. Catherine Tan, Engineer บริ ษั ท Tognum Asia Pte Ltd ประเทศสิงคโปร์ เดินทางไปตรวจสอบ ชุ ด เครื่ อ งก� ำ เนิ ด ไฟฟ้ า ขนาด 1675 KVA จ� ำ นวน 3 เครื่ อ ง ณ เมือง Magdeburg Germany โดย Mr. Sandro Becker, Senior Manager Assembly บริ ษั ท SKL Motor GmbH ประเทศเยอรมนี ซึ่ ง เป็ น บริษัทในกลุ่มของ Tognum AG ให้ การต้อนรับ ส�ำหรับติดตั้งที่อาคาร ภู มิ สิ ริ มั ง คลานุ ส รณ์ โรงพยาบาล จุ ฬ าลงกรณ์ เป็ น โครงการอาคาร รักษาพยาบาลรวมและศูนย์ความเป็น เลิศทางการแพทย์

ร า ส า ้ ฟ ไฟ กฟน. จัดกิจกรรม “กฟน.ร่วมกับจิตอาสา รวมใจปลอดภัย หลั ง น�้ ำ ท่ ว ม” ออกตรวจสอบระบบไฟฟ้ า เบื้ อ งต้ น แก่ ประชาชนหลังน�ำ้ ลด

เมื่อวันที่ 24 พฤศจิกายน 2554 นายอาทร สินสวัสดิ์ ผู้ว่าการ การไฟฟ้านครหลวง (กฟน.) เป็นประธานในพิธีเปิดกิจกรรม “กฟน.ร่วมกับ จิตอาสา รวมใจปลอดภัยหลังน�้ำท่วม” ณ วัดภาณุรังษี ถนนจรัญสนิทวงศ์ 75 ซึ่งกิจกรรมดังกล่าว เป็นการให้บริการของ กฟน. แก่ประชาชนในเขตพื้นที่ การให้บริการของ กฟน. ได้แก่ กรุงเทพมหานคร นนทบุรี และสมุทรปราการ ที่ได้รับความเสียหายจากอุทกภัย โดยได้รับความร่วมมือจากนิสิต นักศึกษา คณะวิศวกรรมศาสตร์ จากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และมหาวิทยาลัย เทคโนโลยี พ ระจอมเกล้ า พระนครเหนื อ ซึ่ ง เริ่ ม ให้ บ ริ ก ารตั้ ง แต่ วั น ที่ 24 พฤศจิกายน เป็นต้นไป

โรงไฟฟ้าราชบุรีมอบหม้อแปลงไฟฟ้า นายประจวบ อุชชิน กรรมการผูจ้ ดั การบริษทั ผลิตไฟฟ้าราชบุรี จ�ำกัด ร่วมกับ บริษทั ก้าวหน้า อินเตอร์เนชั่นแนล จ�ำกัด เป็นประธานมอบหม้อแปลงไฟฟ้าขนาด 250 KVA มูลค่า 200,000 บาท ให้กับโรงเรียนสายธรรมจันทร์ อ�ำเภอด�ำเนินสะดวก จังหวัด ราชบุรี เพื่อใช้ทดแทนหม้อแปลงไฟฟ้าที่เสื่อมคุณภาพ โดยมี พลเอก ธนเดช ปทุมรัตน์ นายกสมาคมศิษย์เก่าโรงเรียนสายธรรมจันทร์ พร้อมนางนวลจันทร์ ลักษิตานนท์ ผูอ้ ำ� นวยการ โรงเรียนสายธรรมจันทร์ และคณะผู้บริหารโรงเรียน ร่วมรับ มกราคม - กุมภาพันธ์ 2555

93


ร า ส า ้ ฟ ไฟ


ร า ส า ้ ฟ ไฟ


ร า ส า ้ ฟ ไฟ


ร า ส า ้ ฟ ไฟ


ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ไฟฟ้าสาร ปีที่ 19 ฉบับที่ 1 ม.ค.-ก.พ.55  

เทคโนโลยีและการพัฒนา Fuse Cutout, การศึกษาการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานลมในประเทศไทย, หลักปฏิบัติด้านการตรวจสอบ และการทดสอบการติดตั้งระบบสัญญาณเตือ...

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you