Page 1

ปที่ 18 ฉบับที่ 3 กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

นิตยสารเทคโนโลยีที่มีวิศวกรไฟฟาอานมากที่สุดในประเทศ

ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE Wide Spectrum Technical Magazine for Electrical Engineers

สัมภาษณพิเศษ

ศ.กิตติคุณ ดร.ดิเรก ลาวัณยศิริ สกพ. กับภารกิจกำกับดูแล กิจการไฟฟาในประเทศไทย

www.eit.or.th

ปจจัยที่มีผลกระทบตอ อายุการใชงานของ คาปาซิเตอรแรงต่ำ ZigBee ระบบสื่อสาร ทางเลือกในระบบ AMI

กาวแรกกับ Cable Modem การพัฒนาออกแบบ สรางหมอแปลงเทสลา แบบใหม


ร า ส า ้ ฟ ไฟ


ร า ส า ้ ฟ ไฟ


ร า ส า ้ ฟ ไฟ


ปที่ 18 ฉบับที่ 3 กรกฎาคม - สิงหาคม 2554 E-mail : eemag@eit.or.th, eit@eit.or.th

ส า ร บั ญ

10

สัมภาษณพิเศษ

10

ศ.กิตติคุณ ดร.ดิเรก ลาวัณยศิริ “สกพ. กับภารกิจกํากับดูแลกิจการไฟฟาในประเทศไทย”

มาตรฐานและความปลอดภัย

13 17

36

ขยายความมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟาสําหรับประเทศไทย บทที่ 2 : นายลือชัย ทองนิล สิ่งที่ควรรูจากการติดตั้งระบบไฟฟาที่ไมไดมาตรฐาน สําหรับการตอลงดิน (ตอนที่ 2) : นายกิตติศักดิ์ วรรณแกว มาทําความรูจักบัสเวย (Busway) กันดีกวา (ตอนที่ 4) : นายสุรพงษ สันติเวทยวงศ ปฏิบัติการเมื่อมีไฟฟา : ผศ.ถาวร อมตกิตติ์

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 22 25

ไฟฟากําลังและอิเล็กทรอนิกสกําลัง

45

32 34 36

เครื่องตรวจสอบขั้วเตารับชนิดมีสายดินฝมือคนไทย : นายบุญถิ่น เอมยานยาว มาตรฐานการทดสอบอารกภายใน (ตอนที่ 1) : น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล ปจจัยที่มีผลกระทบตออายุการใชงานของคาปาซิเตอรแรงตํ่า (ตอนที่ 1) : นายกิตติกร มณีสวาง

ไฟฟาสื่อสารและคอมพิวเตอร

41

49

45 49

อุปกรณและการติดตั้งเครื่องรับสัญญาณรายการโทรทัศนผานดาวเทียม ตอนที่ 2 การออกแบบและเลือกอุปกรณสําหรับดาวเทียมหลายดวงและ/หรือจุดรับชมหลายจุด : นายธนากร ฆองเดช ZigBee ระบบสื่อสารทางเลือกในระบบ AMI : นางอรดี มุสิกานนท กาวแรกกับ Cable Modem : นายภูวภัท คลองประมง

53 59 63

หลอด LED ทดแทนหลอดฟลูออเรสเซนต 36 วัตต : นายกิตติ สุขุตมตันติ การลดการใชพลังงานไฟฟาดวยพลังงานแสงอาทิตย : นายศุภกร แสงศรีธร วิเคราะหโครงสรางคาไฟฟาเพื่อการบริหารจัดการ : นายธวัชชัย ชยาวนิช

66 70 76

Demand Response กับโครงขายไฟฟาอัจฉริยะ (ตอนที่ 2) : ดร.ประดิษฐ เฟองฟู โครงขายไฟฟาอัจฉริยะ - โดเมนของแบบจําลองเชิงแนวคิด (ตอนที่ 2) : นายธงชัย มีนวล การพัฒนาออกแบบสรางหมอแปลงเทสลาแบบใหม : ดร.สํารวย สังขสะอาด

85 89 90 92 94

The Social Network : น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล ศัพทวิศวกรรมนารู Total Quality Management : อาจารยเตชทัต บูรณะอัศวกุล ขาวประชาสัมพันธ Innovation News เตาเสียบ นวัตกรรมใหมถูกใจผูใชงาน : น.ส.กัญญารัตน เอี่ยมวันทอง ปฏิทินกิจกรรม กําหนดการอบรมสาขาวิศวกรรมไฟฟา

พลังงาน

76

เทคโนโลยีและนวัตกรรม

ปกิณกะ

ความคิดเห็นและบทความตาง ๆ ในนิตยสารไฟฟาสารเปนความคิดเห็นสวนตัวของผูเ ขียน ไมมสี ว นผูกพันกับวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ


ร า ส า ้ ฟ ไฟ


บ ท บ ร ร ณ า ธิ ก า ร เวลาผ่านไปเร็วจริง ๆ ครับ ไม่นา่ เชือ่ ว่าเวลาผ่านไปเกินครึง่ ปีแล้ว หลายสิง่ หลายอย่าง ก็ผ่านไปอย่างรวดเร็ว เราได้พบกับหลายสิ่งหลายอย่างที่เกิดขึ้นในโลกใบนี้อย่างที่ หลายท่านไม่เคยคาดคิดมาก่อน ไม่วา่ จะการเกิดเหตุแผ่นดินไหว การเกิดสึนามิ การเกิด ฝนตกน�้ำท่วมอย่างรุนแรง เป็นต้น สิ่งเหล่านี้เป็นสิ่งที่เราคงต้องมาศึกษาและตรวจสอบ ให้แน่ชดั ว่าเกิดมาจากสาเหตุใดกันแน่ แต่ผเู้ ชีย่ วชาญหลาย ๆ ท่านให้ความเห็นในทิศทางว่า สาเหตุ ห นึ่ ง คงเกิ ด มาจากปั ญ หาการเปลี่ ย นแปลงสภาพภู มิ อ ากาศหรื อ Climate Change นั่นเอง ในหลายประเทศจึงหันมาพึ่งพาพลังงานสะอาดกันมากขึ้น โดยเฉพาะ ประเทศเยอรมนี จึงจ�ำเป็นที่จะต้องมีแหล่งผลิตไฟฟ้าขนาดเล็กกระจายอยู่ทั่วไปในระบบของการไฟฟ้า แต่แหล่งผลิต ไฟฟ้าขนาดเล็กเหล่านี้ก็อาจส่งผลกระทบต่อระบบไฟฟ้าของการไฟฟ้าได้ เราจึงต้องหาระบบที่ดีและเหมาะสม มาควบคุมดูแล นอกจากนี้ก็มีการสนับสนุนการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ การลดพลังงานไฟฟ้าสูญเสีย และอื่น ๆ การไฟฟ้าในประเทศต่าง ๆ จึงพยายามหาระบบในการแก้ปัญหาดังกล่าว ซึ่งดูเหมือนว่า Smart Grid หรือโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะจะเป็นค�ำตอบที่มีความเหมาะสมที่สุด ส�ำหรับการไฟฟ้าและหน่วยงานต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง ในประเทศไทยก็เริ่มศึกษาและพัฒนาระบบ Smart Grid กันแล้ว ผมจึงเห็นว่าระบบ Smart Grid จะท�ำให้เกิด การเปลี่ยนครั้งใหญ่ของอุตสาหกรรมไฟฟ้าของประเทศ ซึ่งจะก่อให้เกิดการลงทุนในอุตสาหกรรมใหม่ ๆ ที่เกี่ยวข้อง เกิดขึ้น และเป็นส่วนหนึ่งของการขับเคลื่อนระบบเศรษฐกิจของประเทศต่อไป เราคงต้องอดทนรออีกสักพักจึงจะได้ เห็นการเปลี่ยนแปลงระบบไฟฟ้าของประเทศเราได้ปรับเปลี่ยนไปในทิศทางที่ดีขึ้นครับ ส�ำหรับนิตยสารฉบับนี้ กองบรรณาธิการได้สัมภาษณ์ ศ.กิตติคุณ ดร.ดิเรก ลาวัณย์ศิริ ประธานกรรมการ ก�ำกับกิจการพลังงาน ในด้านการสร้างความมัน่ คงระบบไฟฟ้าในประเทศไทย ซึง่ มีเนือ้ หาน่าสนใจเป็นอย่างยิง่ และนอกจากนี้ ก็ยงั มีบทความวิชาการหลายบทความทีน่ า่ สนใจเหมือนฉบับทีผ่ า่ น ๆ มา ส�ำหรับฉบับนีบ้ ทความทีน่ า่ สนใจ เช่น ขยายความ มาตรฐานการติดตัง้ ทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย บทที่ 2, ปฏิบตั กิ ารเมือ่ มีไฟฟ้า, มาตรฐานการทดสอบอาร์กภายใน, ปัจจัยทีม่ ผี ลกระทบต่ออายุการใช้งานของคาปาซิเตอร์แรงต�ำ่ , ZigBee ระบบสือ่ สารทางเลือกในระบบ AMI, ก้าวแรกกับ Cable Modem, หลอด LED ทดแทนหลอดฟลูออเรสเซนต์ 36 วัตต์, การลดการใช้พลังงานไฟฟ้าด้วยพลังงาน แสงอาทิตย์, วิเคราะห์โครงสร้างค่าไฟฟ้าเพื่อการบริหารจัดการ, การพัฒนาออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาแบบใหม่ ฯลฯ ซึ่งนอกจากบทความที่กล่าวข้างต้นนี้แล้วยังมีบทความอื่นที่น่าสนใจอีกหลายบทความให้ทุกท่านได้ติดตามกัน เช่นเคยครับ อนึง่ หากท่านผูอ้ า่ นท่านใดมีขอ้ แนะน�ำ หรือติชมใด ๆ แก่กองบรรณาธิการ ท่านสามารถมีสว่ นร่วมกับเราได้โดย ส่งเข้ามาทางไปรษณีย์ หรือที่ Email: eemag@eit.or.th และหากท่านสนใจจะอ่านบทความในรูปแบบ E-Magazine สามารถติดตามได้ที่ http://www.eit.or.th/smf/index.php?board=13.0 หวังว่าจะช่วยเอื้ออ�ำนวยให้ท่านผู้อ่านมี ความสะดวกและคล่องตัวมากยิ่งขึ้น สุดท้ายนี้ผมขอขอบคุณผู้สนับสนุนนิตยสาร “ไฟฟ้าสาร” ทุกท่านที่ให้ ความอุปการะด้วยดีเสมอมา และขอให้กิจการของท่านมีความเจริญรุ่งเรืองขึ้นไปเรื่อย ๆ ครับ

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


Interview

สัมภาษณ์พิเศษ กองบรรณาธิการ

ศ.กิตติคุณ ดร.ดิเรก ลาวัณย์ศิริ “สกพ. กับภารกิจก�ำกับดูแล กิจการไฟฟ้าในประเทศไทย” 1. นโยบายของส�ำนักงานคณะกรรมการ ก�ำกับกิจการพลังงาน (สกพ.) ต่อการ สร้างความมัน่ คงระบบไฟฟ้าให้เพียงพอ กับความต้องการที่เพิ่มสูงขึ้น

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

“พลังงาน” ถือเป็นปัจจัยส�ำคัญของการด�ำเนินชีวิตและ ธุรกิจอุตสาหกรรมในปัจจุบนั และนับวันความต้องการพลังงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังงานไฟฟ้ามีความต้องการเพิ่มขึ้นทุกปี ตามอัตราการเติบโตของเศรษฐกิจ หากประเทศใดสามารถ จัดหาไฟฟ้าได้เพียงพอต่อความต้องการจะช่วยให้การด�ำเนิน ธุรกิจมีแนวโน้มอัตราการเติบโตอย่างต่อเนือ่ ง และช่วยส่งเสริม คุณภาพชีวิตของประชาชนให้ดีขึ้น ด้ ว ยตระหนั ก ถึ ง ความส� ำ คั ญ ของพลั ง งานไฟฟ้ า นิ ต ย ส า ร ไ ฟ ฟ ้ า ส า ร ฉ บั บ นี้ จึ ง ไ ด ้ รั บ เ กี ย ร ติ จ า ก ศ.กิตติคุณ ดร.ดิเรก ลาวัณย์ศิริ ประธานคณะกรรมการก�ำกับ กิจการพลังงาน (กกพ.) มาพูดคุยถึงนโยบายและแนวทาง การก�ำกับดูแลกิจการไฟฟ้าของประเทศให้มคี วามมัน่ คง มีความ เชือ่ ถือได้ และสร้างความเป็นธรรมให้แก่ผใู้ ช้ไฟฟ้า ซึง่ ท่านผูอ้ า่ น จะเข้าใจและเห็นทิศทางการพัฒนากิจการไฟฟ้าในประเทศไทย ได้ดียิ่งขึ้น

10

ตามพระราชบั ญ ญั ติ ก ารประกอบกิ จ การ พลังงาน พ.ศ. 2550 ก�ำหนดให้ กกพ. ท�ำหน้าทีใ่ นการ ก�ำกับกิจการไฟฟ้าและกิจการก๊าซธรรมชาติ ซึง่ รวมถึง ความมัน่ คงของระบบไฟฟ้า ดังนัน้ กกพ. จึงมีสว่ นร่วม ในการพิจารณาให้ความเห็นต่อแผนพัฒนาก�ำลังการ ผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย (PDP) ซึ่งเป็นแผนขยาย ก�ำลังการผลิตไฟฟ้าและระบบส่งไฟฟ้าในระยะยาวของ ประเทศ เพื่อรองรับความต้องการไฟฟ้าที่เพิ่มสูงขึ้น รวมทัง้ ให้ความเห็นต่อร่างแผน PDP เพือ่ ประกอบการ พิจารณาให้ความเห็นชอบของคณะรัฐมนตรี ซึง่ ในการ พิจารณาให้ความเห็นต่อแผน PDP กกพ. จะค�ำนึงถึง การลงทุนขยายกิจการผลิตไฟฟ้าและระบบส่งไฟฟ้าให้ อยูใ่ นระดับทีเ่ หมาะสม สอดคล้องกับความต้องการใช้ ไฟฟ้าที่เพิ่มสูงขึ้น รวมถึงภาวะเศรษฐกิจของประเทศ ผลกระทบด้านความมั่นคงของระบบการผลิตไฟฟ้า ในกรณีที่ไม่สามารถสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้ตาม แผน PDP โดยพิจารณาจากทางเลือกที่มีความเป็นไป ได้ และการพิจารณาลดความเสีย่ งการจัดหาเชือ้ เพลิง ในการผลิตไฟฟ้า รวมทั้งส่งเสริมมาตรการประหยัด การใช้ไฟฟ้าและเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต พิจารณา ใช้ประโยชน์จากโรงไฟฟ้าทีส่ นิ้ สุดสัญญาซือ้ ขายไฟฟ้า ตลอดจนการส่งเสริมให้มีการกระจายการผลิตไฟฟ้า ไปยังพื้นที่ห่างไกล เป็นต้น


2. แนวทางการเพิม่ ขีดความสามารถการพัฒนา 3. สกพ. กั บ การรั บ มื อ ปั ญ หาการ เปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโลก กิจการพลังงานของประเทศ เพือ่ ให้เทียบเคียง แนวทางที่ กกพ. ด�ำเนินการอยู่มีทั้งทางตรง ได้ในระดับสากล

การพัฒนาและเพิม่ ขีดความสามารถกิจการพลังงานของ ประเทศไทย กกพ. ได้ตระหนัก 3 ด้าน คือ 1. ด้านเศรษฐกิจ การก�ำกับดูแลจะก่อให้เกิดการแข่งขัน และการประกอบกิจการพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็น กลไกส�ำคัญที่ท�ำให้ประเทศมีขีดความสามารถการแข่งขันใน ระดับสากล ส่งผลให้ผู้ใช้พลังงานได้รับความเป็นธรรมทั้งใน ด้านราคาพลังงานและมาตรฐานคุณภาพบริการ 2. ด้ า นสั ง คมและสิ่ ง แวดล้ อ ม การก� ำ กั บ ดู แ ลจะ ส่ ง เสริ ม ให้ ก ารประกอบกิ จ การพลั ง งานมี ม าตรฐาน ความปลอดภัยทางวิศวกรรมและสิ่งแวดล้อม รวมทั้งส่งเสริม ให้ชุมชนท้องถิ่นและประชาชนมีส่วนร่วมในการจัดการและ ตรวจสอบการด�ำเนินงานด้านพลังงาน เพื่อให้มั่นใจว่าการ ก�ำกับกิจการพลังงานเป็นไปด้วยความโปร่งใส และให้ความ คุม้ ครองผูใ้ ช้พลังงานและผูท้ ไี่ ด้รบั ผลกระทบจากการประกอบ กิจการพลังงาน 3. ด้ า นการพั ฒ นาศั ก ยภาพขององค์ ก รก� ำ กั บ มีการสร้างองค์ความรู้เพื่อการก�ำกับดูแลกิจการพลังงานที่มี ประสิทธิภาพของประเทศต่อไป นอกจากนั้น กกพ. ยังเพิ่มขีดความสามารถการพัฒนา กิ จ การพลั ง งานของประเทศด้ า นมาตรฐานทางวิ ศ วกรรม ความปลอดภัย โดยได้พัฒนาคู่มือการตรวจติดตามสถาน ประกอบกิจการพลังงานทั้ง 3 ด้าน ได้แก่ มาตรฐานทาง วิศวกรรมและความปลอดภัย สิ่งแวดล้อมและผลกระทบ ต่อชุมชนโดยรอบ สมรรถนะและประสิทธิภาพกิจการ รวมทัง้ ติดตัง้ ระบบการรายงานผลการตรวจวัดระดับการปล่อยมลพิษ แบบออนไลน์ (Continuous Emission Monitoring System : CEMS) จากโรงไฟฟ้าเข้ากับระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ของ สกพ. เพื่อประโยชน์ในการก�ำกับดูแลการประกอบกิจการ พลังงาน ส่วนการเพิ่มขีดความสามารถด้านมาตรฐานคุณภาพ บริการไฟฟ้า กกพ. ได้ก�ำกับดูแลมาตรฐานคุณภาพบริการ ไฟฟ้าของการไฟฟ้าทัง้ 3 แห่งให้เป็นไปตามนโยบายมาตรฐาน คุณภาพบริการ เพื่อให้ผู้ใช้ไฟฟ้าได้รับการบริการที่มีคุณภาพ ในระดับที่เหมาะสม

และทางอ้อม สรุปได้ดังนี้ 1. ผู ้ ไ ด้ รั บ ใบอนุ ญ าตจาก กกพ. ต้ อ ง ด�ำเนินการตามเงื่อนไข รูปแบบ และหลักเกณฑ์ ในการให้ใบอนุญาตการประกอบกิจการพลังงาน ที่ กกพ. ก� ำ หนด ซึ่ ง ผู ้ รั บ ใบอนุ ญ าตจะต้ อ ง ผ ่ า น ก า ร ป ร ะ เ มิ น ผ ล ก ร ะ ท บ สิ่ ง แ ว ด ล ้ อ ม EIA (Environmental Impact Assessment) ซึ่ ง เป็ น หนึ่ ง ในมาตรฐานประกอบการพิ จ ารณา อนุญาตของ กกพ. ที่เกี่ยวข้องกับนโยบายด้าน สิ่ ง แวดล้ อ ม และในอนาคตจะเพิ่ ม เติ ม เรื่ อ ง รายงานวิเคราะห์ผลกระทบสิ่งแวดล้อมและชุมชน (Health, Safety and Environmental Impact Assessment, HSEIA) 2. การก�ำกับ ดูแล ตรวจติดตามการประกอบ กิ จ การให้ เ ป็ น ไปตามมาตรฐานคุ ณ ภาพบริ ก าร มาตรฐานทางวิศวกรรมและความปลอดภัย ซึง่ กกพ. จะมีการตรวจวัดระดับการปล่อยมลพิษของโรงไฟฟ้า ต่าง ๆ ซึ่งขณะนี้อยู่ระหว่างด�ำเนินการติดตั้งระบบ ตรวจวัดดังได้กล่าวข้างต้น 3. การส่งเสริมพลังงานทดแทน โดยให้ความ ร่วมมือกับคณะกรรมการนโยบายพลังงานแห่งชาติ (กพช.) และกระทรวงพลังงานในการออกประกาศ การก� ำ หนดรั บ ซื้ อ ไฟฟ้ า จากพลั ง งานหมุ น เวี ย น โดยการก�ำหนดส่วนเพิ่มราคารับซื้อไฟฟ้า (Adder) ส� ำ หรั บ ผู ้ ผ ลิ ต ไฟฟ้ า พลั ง งานหมุ น เวี ย น เพื่ อ เพิ่ ม แรงจูงใจและส่งเสริมการผลิตไฟฟ้าจากพลังงาน หมุนเวียนที่เป็นพลังงานสะอาด 4. การส่ ง เสริ ม ความรู ้ ค วามเข้ า ใจในด้ า น สิ่ ง แวดล้ อ มให้ แ ก่ บุ ค คลภายนอก นั ก เรี ย น นักศึกษา ให้ตระหนักในเรื่องสิ่งแวดล้อมและปัญหา โลกร้อน 5. การให้ความร่วมมือกับองค์กรด้านพลังงาน ของต่างประเทศ เพื่อวิเคราะห์หาแนวทางแก้ปัญหา การเปลีย่ นแปลงสภาพภูมอิ ากาศโลกและการพัฒนา ร่วมกัน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ กรกฏาคม - สิงหาคม 2554

11


4. สกพ. มีนโยบายอย่างไร เกีย่ วกับระบบ Smart 5. ความร่วมมือของ สกพ. กับ วสท. ต่อการเพิ่มขีดความสามารถการ Grid พัฒนากิจการพลังงานของประเทศ กกพ. ได้มีการหารือระหว่างผู้ให้บริการระบบส่งและ

ระบบจ�ำหน่ายในการด�ำเนินงานทางด้าน Smart Grid และ Smart Metering และได้มีการศึกษารูปแบบการพัฒนาเรื่อง ดังกล่าวจากประเทศต่าง ๆ เช่น อังกฤษ ฝรัง่ เศส อิตาลี เยอรมนี ฯลฯ ซึง่ ทีผ่ า่ นมาได้ดำ� เนินโครงการ 2 โครงการ ทีเ่ ป็นส่วนส�ำคัญ ในการรองรับ Smart Grid โครงการแรก คือ โครงการศึกษา ทบทวนโครงสร้างอัตราค่าไฟ โดยโครงสร้างค่าไฟในปัจจุบันจะ ค�ำนวณจากการลงทุนของการไฟฟ้า เช่น การสร้างโรงไฟฟ้า ระบบส่ง ระบบจ�ำหน่าย และอีกส่วนหนึง่ จะเป็นค่าพลังงานทีข่ นึ้ อยูก่ บั ราคาค่าเชือ้ เพลิง อัตราเงินเฟ้อ และอัตราแลกเปลีย่ น ซึง่ ในโครงการทบทวนโครงสร้างอัตราค่าไฟนีจ้ ะดูทงั้ อัตราค่าบริการ ในส่วนการผลิตและในส่วนระบบโครงข่าย และผลทีค่ าดว่าจะได้ รับคือ วิธีการค�ำนวณอัตราค่าไฟใหม่ จะมีการสร้างแรงจูงใจให้ ผู้ประกอบการเพิ่มประสิทธิภาพในการพัฒนาระบบโครงข่าย โดยใช้เทคโนโลยีใหม่อย่าง Smart Grid เนื่องจากโครงสร้าง ค่ า ไฟใหม่ จ ะเป็ น ตั ว ก� ำ หนดต้ น ทุ น ที่ แ ท้ จ ริ ง ส� ำ หรั บ ผู ้ ไ ด้ รั บ ใบอนุญาตแต่ละราย โดยรายได้ในส่วนของระบบโครงข่ายจะ ถูกแยกออกจากการใช้พลังงาน ซึ่งท�ำให้ผู้ประกอบการเปลี่ยน แนวคิดในการด�ำเนินงานที่จะผลิตไฟฟ้าเพื่อขายให้ได้มาก ๆ ในการเพิ่มรายได้ รวมถึงสามารถก�ำหนดเป้าหมายความมี ประสิทธิภาพ ส�ำหรับผู้ให้บริการระบบโครงข่ายในการพัฒนา เทคโนโลยีที่ใช้การก�ำกับค่าไฟแบบ Revenue cap ในส่วนของ Network tariff จะส่งเสริมสร้างแรงจูงใจให้ผปู้ ระกอบการพัฒนา เพิม่ ประสิทธิภาพการให้บริการตามเป้าหมาย โดยที่ Smart Grid จะเป็นโครงสร้างส�ำคัญที่ช่วยในส่วนสนับสนุน อีกโครงการหนึ่งของ สกพ.คือ โครงการ Network and System Operation Regulation หรือ NSOR จะเป็นโครงการ ที่สร้างให้เกิดการก�ำกับดูแลที่ดี โดยจะมีการก�ำหนด System code ซึง่ จะสนับสนุนให้มกี ารน�ำเอาเทคโนโลยีดา้ น Smart Grid เข้ามาใช้ และที่ผ่านมาผู้ประกอบการต่างให้ความร่วมมือเป็น อย่างดี และมีความประสงค์จะพัฒนาระบบโครงข่ายของตนเอง กกพ. เชื่อว่าแนวทางการด�ำเนินงานด้านการก�ำกับดูแล ต่าง ๆ เหล่านี้ จะสนับสนุนให้เกิดการพัฒนาระบบ Smart Grid ขึ้นในอนาคต

หน้าที่ส�ำคัญประการหนึ่งของ กกพ. ก็คือ การก�ำหนดมาตรการเพื่อให้เกิดความมั่นคงและ เชื่ อ ถื อ ได้ ข องระบบไฟฟ้ า และการตรวจสอบ การประกอบกิจการพลังงานของผูร้ บั ใบอนุญาตให้ เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและโปร่งใส ทัง้ นี้ กกพ. มี แ นวคิ ด ที่ จ ะให้ ห น่ ว ยงานภายนอกเป็ น ผูด้ ำ� เนินการตรวจสอบตามหลักเกณฑ์ที่ กกพ. เป็น ผู้กำ� หนด ซึ่งแนวทางความร่วมมือระหว่าง กกพ. และ วสท. ที่อาจจะเกิดขึ้นได้ ผมคิดว่าอาจจะเป็น ในเรื่องของการพัฒนาบุคลากร รวมถึงการรับรอง มาตรฐาน ที่จะด�ำเนินการดังกล่าวได้ นอกจากนี้ ก ารส่ ง เสริ ม ให้ ค วามรู ้ แ ก่ บุคลากรในสาขาวิชาชีพวิศวกรในด้านที่เกี่ยวข้อง โดยตรงกั บ พลั ง งาน ก็ จ ะมี ส ่ ว นส� ำ คั ญ ในการ สนับสนุนการก�ำกับกิจการพลังงานของประเทศ ตลอดจนการพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีใหม่ ๆ โดย กกพ. มีแผนที่จะจัดตั้งศูนย์วิจัยเพื่อสนับสนุน การประกอบกิจการพลังงาน โดยมีวัตถุประสงค์ คือ เพื่อส่งเสริมการวิจัยเพื่อสนับสนุนการก�ำกับ กิจการพลังงานให้มปี ระสิทธิภาพ ส่งเสริมการวิจยั ด้านพลังงานอย่างมีบรู ณาการ การพัฒนาบุคลากร และนักเทคโนโลยีในการประกอบกิจการไฟฟ้าและ ก๊าซธรรมชาติ ตรงนี้ วสท. ก็เป็นหน่วยงานหนึ่ง ทีอ่ าจจะช่วยส่งเสริมและสนับสนุนการศึกษา วิจยั เผยแพร่วิชาการและวิชาชีพวิศวกรรม รวมถึง ประสานกับสถาบันวิศวกรรมอื่น ๆ ทั้งในประเทศ และต่างประเทศ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ จากแนวนโยบายในการก� ำ กั บ ดู แ ลการ ประกอบกิจการพลังงานของ สกพ. เราคงเห็น แล้วว่าในอนาคต สกพ. จะเป็นอีกหนึ่งองค์กรที่มี ส่วนช่วยเสริมสร้างให้กจิ การด้านพลังงานของไทย มีความเข้มแข็งมากขึ้น

“หน้าที่ส�ำคัญประการหนึ่งของ กกพ. ก็คือการก�ำหนดมาตรการเพื่อให้ เกิดความมั่นคงและเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า และการตรวจสอบการประกอบ กิจการพลังงานของผู้รับใบอนุญาตให้เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพและโปร่งใส”

12


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

ขยายความมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า ส�ำหรับประเทศไทย บทที่ 2 มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทยนั้นค่อนข้างอ่านแล้วเข้าใจยาก เนื่องจากเขียนเป็นข้อก�ำหนด อาจตีความที่ไม่ตรงกันท�ำให้เกิดปัญหาในการใช้งาน ในฐานะที่ผู้เขียนเป็นผู้หนึ่งในคณะอนุกรรมการร่างมาตรฐาน การติดตั้งทางไฟฟ้าฯ จึงได้น�ำข้อความบางส่วนที่พิจารณาแล้วว่าต้องการขยายความเพิ่มเติมมาเขียนลงในไฟฟ้าสาร นี้ แต่ไม่ได้เป็นการอธิบายมาตรฐานทุกข้อ และเปิดโอกาสให้ผู้อ่านที่มีข้อสงสัยสามารถเขียนถามมาได้ แต่ต้องเรียน ว่าความเห็นทั้งหมดนี้เป็นความเห็นส่วนตัวของผู้เขียนเท่านั้น ไม่ใช่ความเห็นของคณะอนุกรรมการร่างมาตรฐานฯ เนือ้ ความของมาตรฐานในส่วนทีต่ อ้ งการอธิบายเพิม่ เติมจะใช้เป็นอักษรตัวปกติ ส�ำหรับค�ำอธิบายจะใช้เป็นอักษรตัวเอียง

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ข้อ 2.1 มาตรฐานสายไฟฟ้า

ข้ อ 2.1.1.1 สายไฟฟ้ า ทองแดงหุ ้ ม ฉนวน พี วี ซี เป็นไปตาม มอก. 11-2531 ข้อ 2.1.1.2 สายไฟฟ้าอะลูมิเนียมหุ้มฉนวน พีวีซี เป็นไปตาม มอก. 293-2541

หมายเหตุ 1. การไฟฟ้านครหลวงห้ามใช้ในการเดินสายภายใน ของระบบไฟฟ้าแรงต�ำ่ 2. การไฟฟ้าส่วนภูมิภาคอนุญาตให้ใช้สายชนิดนี้ (สายอะลูมิเนียม) เป็นตัวน�ำประธานได้ เฉพาะการเดิน สายลอยในอากาศบนวัสดุฉนวนภายนอกอาคาร ใ น ข ้ อ นี้ ป ร ะ ก อ บ ด ้ ว ย ช นิ ด ข อ ง ส า ย ไ ฟ ฟ ้ า และมาตรฐานของสายไฟฟ้าในระบบแรงต�่ำ การที่สาย ไฟฟ้าภายในอาคารต้องเป็นสายทองแดงนัน้ มีเหตุผลส�ำคัญ คือ การใช้สายอะลูมิเนียมจะเกิดปัญหาเรื่องจุดต่อสาย เนือ่ งจากมีความยุง่ ยากและต้องการการบ�ำรุงรักษามากกว่า สายทองแดง ไม่ว่าจะเป็นการต่อระหว่างสายไฟฟ้าด้วยกัน หรือเป็นการต่อระหว่างสายไฟฟ้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้าก็ตาม เพราะโดยธรรมชาติของอะลูมเิ นียมนัน้ เมือ่ สัมผัสกับอากาศ เป็นเวลานานที่ผิวจะเป็นออกไซด์ซึ่งมีความต้านทานสูง เคลือบอยู่ แต่ออกไซด์นี้มีลักษณะใสจึงมองไม่เห็นว่ามี ออกไซด์ ในการต่อสายถ้าไม่ขัดออกไซด์ออกก่อนจะท�ำให้

จุดต่อนี้มีความต้านทานสูง เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลจะ เกิดความร้อนสูงจนเป็นอันตรายและเป็นสาเหตุของการ เกิ ด เพลิ ง ไหม้ รวมถึ ง วิ ธี ก ารต่ อ สายต้ อ งใช้ ค วามรู ้ ความช�ำนาญ และเครื่องมือที่ถูกต้องด้วย ซึ่งเป็นความ ยุ่งยากของช่างและผู้ใช้ไฟทั่วไป มอก. 11-2531 เป็นมาตรฐานของสายไฟฟ้า ครอบคลุมสายทองแดงหุ้มพีวีซี ประกอบด้วยตาราง ทั้งหมด 17 ตาราง แต่ละตารางหมายถึงสายชนิด ต่าง ๆ เช่น สายตามตารางที่ 4 คือสายที่ในท้องตลาด เรียกว่า THW ซึ่งต้องเข้าใจว่าในมาตรฐาน มอก. ไม่มี ค� ำ ว่ า สาย THW ดั ง นั้ น ชื่ อ นี้ จึ ง เป็ น ชื่ อ เรี ย กที่ ใ ช้ ใ น ท้องตลาดเท่านัน้ แม้วา่ ใน มอก. 11 มีทงั้ หมด 17 ตาราง แต่ในการเดินสายทัว่ ไปไม่ได้ใช้ทงั้ หมด สายไฟฟ้าทีน่ ยิ ม ใช้งานทั่วไปมีดังนี้ • สาย VAF ตรงกับตาราง มอก. ตารางที่ 2 และตารางที่ 11 แรงดันใช้งาน 300 โวลต์ • สาย THW ตรงกับตาราง มอก. ตารางที่ 4 แรงดันใช้งาน 750 โวลต์ • สาย NYY ตรงกับตาราง มอก. ตารางที่ 6, 7, 8 และตารางที่ 14 แรงดันใช้งาน 750 โวลต์ • สาย VCT ตรงกับตาราง มอก. ตารางที่ 9 และตารางที่ 15 แรงดันใช้งาน 750 โวลต์ กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

13


ปัจจุบัน มอก. ได้เปลี่ยนมาตรฐานจาก พ.ศ. 2531 เป็น พ.ศ. 2553 ซึ่งประกาศเป็นมาตรฐานแล้วแต่อยู่ ระหว่างประกาศเป็นมาตรฐานบังคับ ซึ่งเมื่อมีผลบังคับ ใช้ สายไฟฟ้าตามที่กล่าวข้างต้นจะเปลี่ยนไป การแบ่งชนิด ของสายไฟฟ้าจะเลียนแบบมาตรฐาน IEC 60227 เรียกว่า รหัสชนิด โดยใช้ตัวเลข 2 ตัว ตามหลังมาตรฐานอ้างอิง ตั ว อย่ า งสายไฟฟ้ า ที่ ใ ช้ ส� ำ หรั บ การเดิ น สายทั่ ว ไปมี ดั ง นี้ (ชนิดของสายตามตารางมีมากกว่านี้) • รหัสชนิด 60227 IEC 01 คือสายไฟฟ้าแกนเดีย่ ว ไม่มีเปลือก แบบตัวน�ำสายแข็ง (Rigid) ส�ำหรับงานทั่วไป อุณหภูมิของตัวน�ำ 70 OC แรงดันใช้งาน 450/750 โวลต์ • รหัสชนิด 60227 IEC 02 คือสายไฟฟ้าแกนเดีย่ ว ไม่มีเปลือก แบบตัวน�ำสายอ่อน (Flexible Conductor) ส�ำหรับงานทั่วไป อุณหภูมิของตัวน�ำ 70 OC แรงดันใช้งาน 450/750 โวลต์ • รหัสชนิด 60227 IEC 10 คือสายไฟฟ้ามีเปลือก พอลิไวนิลคลอไรด์เบา อุณหภูมิของตัวน�ำ 70 OC เป็นสาย ชนิดหลายแกน แรงดันใช้งาน 300/500 โวลต์

ข้อ 2.1.1.3 สายไฟฟ้าทองแดงหุ้มฉนวนคลอสลิ้ง โพลิเอทิลีน เป็นไปตามมาตรฐาน IEC 60502 หรือ มาตรฐานที่กำ� หนดข้างต้น สายไฟฟ้าชนิดนี้ในท้องตลาดเรียกว่าสาย CV ของฉนวนเป็น XLPE มีคุณสมบัติที่สำ� คัญคือ แข็งและ ทนอุณหภูมิสูงถึง 90 OC ดังนั้นถ้าเมื่อเทียบกับสาย หุม้ ฉนวนพีวซี ที ตี่ วั น�ำมีขนาดเท่ากัน สาย CV จะสามารถ น�ำกระแสได้สงู กว่ามาก จึงเป็นทีน่ ยิ มใช้ในหลายที่ แต่ใน การน�ำไปใช้งานจะต้องเพิ่มความระมัดระวังด้วย เพราะ เมื่ อ สายไฟฟ้ า มี ก ระแสไหลเต็ ม พิ กั ด จะมี อุ ณ หภู มิ สู ง ถึง 90 OC ด้วย เมื่อต่อสายเข้ากับอุปกรณ์ไฟฟ้าความ ร้อนนี้ก็จะถ่ายไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้าโดยการน�ำความร้อน อาจท�ำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าร้อนเกินพิกัด ซึ่งมีผลให้อายุ การใช้งานลดลง XLPE มี คุ ณ สมบั ติ ล ามไฟ ในการใช้ ง านจะ ต้องมีความระมัดระวังเรื่องการลุกติดไฟที่เป็นสาเหตุ ของการเกิดเพลิงไหม้อาคาร มาตรฐานการติดตั้งทาง ไฟฟ้าฯ ก�ำหนดให้การเดินสายในอาคารต้องอยู่ในช่อง เดินสายทีป่ ดิ มิดชิด หรือจะต้องใช้เป็นชนิดทีฉ่ นวนท�ำให้ มาตรฐาน มอก. 11-2553 จะยังคงสายไฟฟ้าตาม มีคุณสมบัติไม่ลามไฟแต่ก็จะมีราคาสูงขึ้น การใช้งานจึง มาตรฐานปี 2531 บางชนิดไว้เพื่อความสะดวกในการ ต้องใช้อย่างระมัดระวัง ใช้งาน แต่จะลดสายบางขนาดลง พร้อมทั้งสีของสายจะ เปลี่ยนไปตามมาตรฐานใหม่ด้วย และจะใช้ชื่อเรียกตาม ข้ อ 2.3.6 เซอร์ กิ ต เบรกเกอร์ (Circuit ท้องตลาดดังนี้ Breaker) • รหัสชนิด VAF เป็นสายไฟฟ้าหุ้มด้วยฉนวนและ ข้อ 2.3.6.1 ต้องเป็นแบบปลดได้โดยอิสระ (Trip เปลือก อุณหภูมิของตัวน�ำ 70 OC ชนิดสายแบน มีทั้งชนิด Free) และต้องปลดสับได้ด้วยมือ ถึงแม้ว่าปกติการปลด 2 แกน และ 2 แกนมีสายดิน แรงดันใช้งาน 300/500 สับจะท�ำโดยวิธีอื่นก็ตาม โวลต์ เซอร์กติ เบรกเกอร์แบบปลดได้โดยอิสระ หมายถึง • รหัสชนิด NYY เป็นสายไฟฟ้าหุ้มด้วยฉนวนและ จะสามารถปลดวงจรได้ในขณะทีด่ า้ มยังอยูใ่ นต�ำแหน่งสับ เปลือก อุณหภูมิของตัวน�ำ 70 OC ชนิดสายกลม มีชนิด จุดประสงค์เพื่อป้องกันอันตรายเนื่องจากการสับวงจรใน แกนเดี่ยว 2 แกน 3 แกน และ 4 แกน และหลายแกนมี ขณะที่วงจรไฟฟ้าเกิดลัดวงจรอยู่ ถ้าการปลดวงจรท�ำให้ สายดินด้วย แรงดันใช้งาน 450/750 โวลต์ ด้ามเซอร์กิตเบรกเกอร์ดันกลับมาอยู่ในต�ำแหน่งเดิม • รหัสชนิด VCT เป็นสายไฟฟ้าหุ้มด้วยฉนวนและ จะท�ำให้มือของผู้ปฏิบัติงานได้รับบาดเจ็บได้ มาตรฐาน เปลือก อุณหภูมิของตัวน�ำ 70 OC ชนิดสายกลม มีชนิด ก� ำ หนดให้ เ ซอร์ กิ ต เบรกเกอร์ ที่ ก ารปลดสั บ สามารถ แกนเดี่ยว 2 แกน 3 แกน และ 4 แกน และหลายแกนมี ท�ำได้ด้วยวิธีอื่น เช่น ใช้ไฟฟ้า แต่ต้องเป็นแบบปลดได้ สายดินด้วย แรงดันใช้งาน 450/750 โวลต์ โดยอิสระเนือ่ งจากในการใช้งานจริงมีโอกาสทีจ่ ะปลดสับ ด้วยมือ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

14


ข้ อ 2.3.8 เครื่ อ งตั ด ไฟรั่ ว (Residual Current Device หรือ RCD)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ เครื่องตัดไฟรั่วที่ใช้ลดอันตรายจากการถูกไฟฟ้า ดูด ส�ำหรับแรงดันไม่เกิน 440 โวลต์ ส�ำหรับบ้านอยู่ อาศั ย หรื อ สถานที่ ค ล้ า ยคลึ ง กั น ต้ อ งมี คุ ณ สมบั ติ ต าม มาตรฐาน IEC 60755, IEC 61008, IEC 61009, IEC 61543 มีรายละเอียดดังนี้ ข้อ 2.3.8.1 เครื่องตัดไฟรั่วควรมีค่ากระแสรั่ว ที่ก�ำหนด (Rated Residual Operating Current, IΔn) ไม่เกิน 30 มิลลิแอมแปร์ และมีช่วงระยะเวลาในการตัด (Break Time หรือ Operating Time) ไม่เกิน 0.04 วินาที เมื่อกระแสรั่วมีค่า 5 IΔn (อาจใช้ค่า 0.25 แอมแปร์ แทนค่า 5 IΔn ก็ได้) และไม่ท�ำงานเมื่อกระแสรั่วมี ค่า 0.5 IΔn ข้อ 2.3.8.2 เครื่องตัดไฟรั่วต้องเป็นชนิดที่ปลด สายไฟเส้นทีม่ ไี ฟทุกเส้นออกจากวงจรรวมทัง้ สายนิวทรัล (Neutral) ยกเว้นว่าสายนิวทรัลนัน้ จะแน่ใจได้วา่ ปลอดภัย และมีแรงดันเท่ากับดิน ข้อ 2.3.8.3 ห้ามต่อวงจรลัดคร่อมผ่าน (By Pass) อุปกรณ์ตัดตอนและเครื่องป้องกันกระแสเกิน เครือ่ งตัดไฟรัว่ ทีใ่ ช้งานทัว่ ไปแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือชนิดที่ปลดวงจรเฉพาะเมื่อเกิดไฟรั่วเท่านั้น (RCCB) กับชนิดที่ปลดวงจรได้ทั้งที่เมื่อเกิดไฟรั่วและเมื่อกระแส เกิน (RCBO) ในการใช้งานต้องตรวจสอบก่อนเพื่อให้ ตรงกับความต้องการ กรณีเป็น RCCB จะต้องใช้งาน ร่วมกับเครื่องป้องกันกระแสเกินตัวอื่นที่สามารถปลด วงจรเมื่อเกิดกระแสเกินได้ ป ั จ จุ บั น ส� ำ นั ก ง า น ม า ต ร ฐ า น ผ ลิ ต ภั ณ ฑ ์

อุ ต สาหกรรม (สมอ.) ก� ำ หนดให้ เ ครื่ อ งตั ด ไฟรั่ ว เป็ น มาตรฐาน ที่ มอก. 909-2548 “เครือ่ งตัดวงจรกระแสเหลือ แบบมีอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน ส�ำหรับใช้ในที่อยู่อาศัย และใช้ในลักษณะทีค่ ล้ายกัน” และ มอก. 2425-2552 “เครือ่ ง ตัดวงจรใช้กระแสเหลือแบบไม่มอี ปุ กรณ์ปอ้ งกันกระแสเกิน ส�ำหรับใช้ในที่อยู่อาศัยและใช้ในลักษณะที่คล้ายกัน เล่ม 1 หลักเกณฑ์ทั่วไป” เครือ่ งตัดไฟรัว่ มีขอ้ ดีทสี่ ามารถปลดวงจรได้ทงั้ ไฟดูด ที่เกิดจากการสัมผัสเครื่องใช้ไฟฟ้าที่รั่ว (สัมผัสโดยอ้อม) และการสัมผัสกับส่วนที่มีไฟฟ้าโดยตรง (สัมผัสโดยตรง) แต่ ก็ มี ข ้ อ ควรระวั ง คื อ เครื่ อ งตั ด ไฟรั่ ว ก็ เ ป็ น อุ ป กรณ์ ไฟฟ้าตัวหนึ่งจึงอาจช�ำรุดได้ ซึ่งถ้าช�ำรุดจะไม่สามารถ ป้องกันได้ จึงต้องหมั่นตรวจสอบเป็นประจ�ำ ในมาตรฐาน การติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทยอนุญาตให้ใช้เป็น อุปกรณ์ป้องกันเสริมเท่านั้น ที่ส�ำคัญอีกประการหนึ่งคือ การติดตั้งในวงจรไฟฟ้าต้องติดตั้งในต�ำแหน่งที่ถูกต้องด้วย ถ้าติดตั้งผิดต�ำแหน่งเครื่องจะไม่ปลดวงจรเมื่อบุคคลถูกไฟ ดูดหรือไฟรั่ว ทั้งที่เครื่องไม่ชำ� รุด หลักการท�ำงานของเครื่องตัดไฟรั่วอาศัยการวัดผล ต่างของกระแสที่ไหลไปและกลับผ่านเครื่องตัดไฟรั่ว ซึ่งถ้า เป็นปกติกระแสทีไ่ หลไปและกลับจะเท่ากัน กรณีทไี่ ฟรัว่ ลง ดินหรือบุคคลถูกไฟดูดกระแสส่วนหนึ่งจะไหลกลับโดยไม่ ผ่านเครื่องตัดไฟรั่ว ซึ่งเครื่องก็จะสามารถตรวจวัดได้และ ท�ำการปลดวงจร บุคคลที่ถูกไฟดูดก็จะปลอดภัย

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

15


สายเมน เครื่องตัดไฟรั่ว เมนเซอร์กิตเบรกเกอร์ แผงเมนสวิตซ์ เซอร์กิตเบรกเกอร์ย่อย หลักดิน

รูปที่ 1 การติดตั้งเครื่องตัดไฟรั่ว ผิดต�ำแหน่ง เมื่อบุคคลถูกไฟดูดกระแส ไฟฟ้าทีไ่ หลผ่านบุคคลจะกลับมาทางสาย ต่ อ หลั ก ดิ น และไหลไปรวมกั บ กระแส โหลดกลับผ่านเครื่องตัดไฟรั่ว กระแส ที่ไหลไปและกลับจะเท่ากัน เครื่องจะ ไม่สามารถตรวจวัดได้ว่าบุคคลถูกไฟดูด หรือเกิดไฟรั่ว

ร า ส า ้ ฟ ไฟ กระแสไหลกลับ

รูปที่ 1 การติดตั้งเครื่องตัดไฟรั่วผิดต�ำแหน่ง

สายเมน

รูปที่ 2 การติดตั้งเครื่องตัดไฟรั่ว ในต�ำแหน่งที่ถูกต้อง จะเห็นว่าเมื่อเกิด ไฟรั่วหรือบุคคลถูกไฟดูด กระแสส่วน หนึ่งจะไหลกลับโดยไม่ผ่านเครื่องตัดไฟ รั่ว เครื่องจะตรวจวัดได้ ถ้าผลต่างของ กระแสเท่ากับที่ก�ำหนด เครื่องจะปลด วงจร บุคคลจะปลอดภัย ในการใช้งานจริง เครื่องตัดไฟ รั่วสามารถเลือกติดตั้งที่วงจรย่อยก็ได้ ซึ่งจะให้ผลดีคือเมื่อเกิดไฟรั่วในวงจรใด วงจรหนึ่ง วงจรที่เหลือยังจะสามารถใช้ งานต่อได้ แต่ถ้าติดตั้งเป็นตัวเมนไฟจะ ดับทั้งบ้าน

เครื่องตัดไฟรั่ว

เมนเซอร์กิตเบรกเกอร์

แผงเมนสวิตซ์

เซอร์กิตเบรกเกอร์ย่อย

หลักดิน

กระแสไหลสลับ

รูปที่ 2 การติดตั้งเครื่องตัดไฟรั่วในต�ำแหน่งที่ถูกต้อง ประวัติผู้เขียน

16

นายลือชัย ทองนิล ผู้อำ� นวยการไฟฟ้าเขตมีนบุรี การไฟฟ้านครหลวง ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท.


Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย นายกิตติศักดิ์ วรรณแก้ว อีเมล : kittisak_wk@yahoo.com

สิ่งที่ควรรู้จากการติดตั้งระบบไฟฟ้า ที่ไม่ได้มาตรฐาน ส�ำหรับการต่อลงดิน (ตอนที่ 2)

1. บทน�ำ

2.1 ขนาดของสายต่อฝากประธานของบริภณ ั ฑ์ ประธาน (แผงเมนสวิตช์) ไม่ได้มาตรฐาน มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า ข้อ 4.15.6.3 ก�ำหนดให้ “สายต่อฝากของบริภัณฑ์ไฟฟ้าทางด้าน ไฟเข้าของบริภัณฑ์ประธานและสายต่อฝากประธาน ต้องมีขนาดไม่เล็กกว่าขนาดของสายต่อหลักดินที่ได้ ก�ำหนดไว้ในตารางที่ 1 ถ้าสายเส้นไฟของตัวน�ำประธาน (สายเมน) มีขนาดใหญ่กว่าที่กำ� หนดไว้ในตารางที่ 1 ให้ ใ ช้ ส ายต่ อ ฝากขนาดไม่ เ ล็ ก กว่ า ร้ อ ยละ 12.5 ของสายเมนขนาดใหญ่ ที่ สุ ด ถ้ า ใช้ ส ายเมนเดิ น ใน ท่อสายหรือเป็นสายเคเบิลมากกว่า 1 ชุดขนานกัน แต่ละท่อสายหรือสายเคเบิลให้ใช้สายต่อฝากที่มีขนาด ไม่เล็กกว่าทีไ่ ด้กำ� หนดไว้ในตารางดังกล่าว โดยค�ำนวณ จากขนาดของสายในแต่ละท่อสายหรือสายเคเบิล” จุดมุง่ หมายของข้อก�ำหนดนีเ้ พือ่ ให้การต่อฝากมี ความต่อเนื่องทางไฟฟ้า และสายต่อฝากมีขนาดเพียง พอที่จะรองรับกระแสลัดวงจรที่เกิดขึ้นได้ ซึ่งจะเห็นว่า ขนาดสายต่อฝากประธานจะพิจารณาจากขนาดสาย ต่อหลักดิน ดังนั้นวิศวกรหรือช่างไฟฟ้าส่วนใหญ่จะ เลือกขนาดสายต่อฝากเท่ากับขนาดสายต่อหลักดินใน ทุกกรณี หากพิจารณาข้อก�ำหนดดังกล่าวให้ละเอียด พบว่า ในกรณีที่สายเมนมีขนาดใหญ่กว่าที่ก�ำหนดไว้ ในตารางที่ 1 ให้ใช้สายต่อฝากขนาดไม่เล็กกว่าร้อยละ 12.5 ของสายเมนขนาดใหญ่ทสี่ ดุ ยกตัวอย่างเช่น ตัวน�ำ ประธานมีขนาด 800 ตร.มม. ต้องเลือกใช้สายต่อฝาก ขนาดไม่น้อยกว่า 100 ตร.มม. เป็นต้น ไม่ใช่เลือกใช้ สายขนาด 95 ตร.มม.

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ฉบับที่แล้ว ผู้เขียนได้เขียนบทความสิ่งที่ควรรู้จาก การติ ด ตั้ ง ระบบไฟฟ้ า ที่ ไ ม่ ไ ด้ ม าตรฐานส� ำ หรั บ การต่ อ ลงดิน (ตอนที่ 1) ซึ่งได้กล่าวถึงปัญหาในการต่อลงดินของ วงจรที่มีบริภัณฑ์ประธานชุดเดียวจ่ายไฟให้อาคาร 2 หลัง หรือมากกว่าที่ไม่ได้มาตรฐาน และการต่อฝากของสายดิน ของบริภัณฑ์ไฟฟ้ากับสายนิวทรัลที่แผงเมนสวิตช์ที่ไม่ได้ มาตรฐาน ส�ำหรับการต่อลงดิน (ตอนที่ 2) นี้จะกล่าว ถึ ง ขนาดของสายต่ อ ฝากประธานของบริ ภั ณ ฑ์ ป ระธาน (แผงเมนสวิตช์) ที่ไม่ได้มาตรฐาน สายดินของบริภัณฑ์ ไฟฟ้าหรือสายเขียวที่ขนาดไม่ได้มาตรฐาน ท่อร้อยสายที่ เป็นโลหะ รางเดินสาย เครื่องห่อหุ้ม โครงเครื่องประกอบ ในการติดตั้งและส่วนที่เป็นโลหะอื่น ๆ ไม่มีการต่อฝาก ซึ่งบทความนี้มีเนื้อหาทั้งหมด 2 ตอน ส�ำหรับตอนที่ 1 มี รายละเอียดต่อไปนี้

2. ปั ญ หาในการติ ด ตั้ ง ระบบไฟฟ้ า ที่ ไ ม่ ไ ด้ มาตรฐานส�ำหรับการต่อลงดิน พร้อมทั้ง แนวทางแก้ไข

ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าให้มีความปลอดภัยนั้น ผู้ที่ เกี่ยวข้องควรมีการออกแบบ การติดตั้ง การเลือกใช้งาน อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ได้มาตรฐาน รวมทั้งการตรวจสอบและ การบ�ำรุงรักษาอย่างสม�ำ่ เสมอ ผูเ้ ขียนจะกล่าวถึงการติดตัง้ ระบบไฟฟ้าทีไ่ ม่ได้มาตรฐานทีพ่ บบ่อย ส�ำหรับการต่อลงดิน โดยเรียงตามล�ำดับตามข้อก�ำหนดย่อยดังนี้

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

17


แนวทางปรับปรุงแก้ไขในกรณีที่เลือกใช้สายต่อฝากขนาด ไม่ได้มาตรฐาน ให้พิจารณาเปลี่ยนสายใหม่ให้มีขนาดใหญ่ขึ้น สอดคล้องกับมาตรฐานที่กำ� หนดไว้ ตารางที่ 1 ขนาดต�ำ่ สุดของสายต่อหลักดินของระบบไฟฟ้า กระแสสลับ ขนาดของสายเมน (ตัวน�ำทองแดง) (ตร.มม.)

ขนาดต�ำ่ สุดของสายต่อหลักดิน (ตัวน�ำทองแดง) (ตร.มม.)

ไม่เกิน 35 เกิน 35 แต่ไม่เกิน 50 เกิน 50 แต่ไม่เกิน 95 เกิน 95 แต่ไม่เกิน 185 เกิน 185 แต่ไม่เกิน 300 เกิน 300 แต่ไม่เกิน 500 เกิน 500

10* 16 25 35 50 70 95

ร า ส า ้ ฟ ไฟ หมายเหตุ * แนะน�ำให้ติดตั้งในท่อโลหะหนา ท่อโลหะหนาปานกลาง ท่อโลหะบาง หรือท่ออโลหะ

2.2 ท่อร้อยสายที่เป็นโลหะ รางเดินสาย เครื่องห่อหุ้ม โครงเครือ่ งประกอบในการติดตัง้ และส่วนทีเ่ ป็นโลหะอืน่ ๆ ไม่มี การต่อฝาก (Bond) มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า ข้อ 4.15.4 ก�ำหนดให้ “ท่อสายทีเ่ ป็นโลหะ รางเคเบิล เครือ่ งห่อหุม้ โครงเครือ่ งประกอบ ในการติดตั้งและส่วนที่เป็นโลหะอื่น ๆ ที่ไม่ได้เป็นทางเดินของ กระแสไฟฟ้า ต้องมีการต่อถึงกันทางไฟฟ้าเกลียวและหน้าสัมผัส ให้ขูดสีหรือสิ่งเคลือบอื่น ๆ ที่ไม่เป็นตัวน�ำไฟฟ้าออกก่อนท�ำ การต่อ เว้นแต่ใช้อุปกรณ์การต่อที่ออกแบบไว้โดยเฉพาะ” จุดมุ่งหมายของข้อก�ำหนดนี้ต้องการให้ท่อสายที่เป็นโลหะ รางเคเบิล เครื่องห่อหุ้ม โครงเครื่องประกอบในการติดตั้งและ ส่วนทีเ่ ป็นโลหะอืน่ ๆ ทีไ่ ม่ได้เป็นทางเดินของกระแสไฟฟ้ามีความ ต่อเนื่องทางไฟฟ้า ส� ำหรับป้องกันการเกิด การอาร์กระหว่ า ง ท่อสายทีเ่ ป็นโลหะ รางเคเบิล เครือ่ งห่อหุม้ โครงเครือ่ งประกอบใน การติดตั้งและส่วนที่เป็นโลหะอื่น ๆ ที่ไม่ต่อเนื่องหรืออยู่แยกกัน เนื่องจากมีความต่างศักย์ ขณะที่มีกระแสลัดวงจรเกิดขึ้น ส�ำหรับ ตัวอย่างการติดตัง้ สายต่อฝาก (Bond) ของท่อสายทีเ่ ป็นโลหะ ราง เคเบิล เครือ่ งห่อหุม้ โครงเครือ่ งประกอบในการติดตัง้ และส่วนทีเ่ ป็น โลหะอื่น ๆ ที่สอดคล้องกับมาตรฐานดังแสดงตัวอย่างในรูปที่ 1

18


Discontionous joints require bonding.

Bond

Switchgear transformer

Bond Ground wires in cable

Bond Equipment grouding conductors Power distribution panel, moter control center, etc Conduit Ground bus, bonded to enclosure

x Neutral bus

Motor installation Ground bus, bonded to enclosure

System grounding electrode conductor

รูปที่ 1 ตัวอย่างการติดตั้งสายต่อฝาก (Bond) ของท่อ สายที่เป็นโลหะ รางเคเบิล เครื่องห่อหุ้ม โครงเครื่อง ประกอบในการติดตั้งและส่วนที่เป็นโลหะอื่น ๆ

มาตรฐานการติดตัง้ ทางไฟฟ้า ข้อ 4.20.1 ก�ำหนดให้ “สายดินต้องมีขนาดไม่เล็กกว่าทีไ่ ด้กำ� หนดไว้ในตารางที่ 2” จุดมุ่งหมายของข้อก�ำหนดนี้ต้องการให้สายดินมี ขนาดเหมาะสมเพียงพอให้เครือ่ งป้องกันกระแสเกินท�ำงาน ปลดวงจรออกได้อย่างรวดเร็ว ในกรณีทเี่ กิดกระแสลัดวงจร เกิดขึ้น ดังนั้นจากตารางดังกล่าวจะเห็นว่าการเลือกขนาด สายดินจะขึ้นอยู่กับขนาดพิกัดหรือขนาดปรับตั้งของเครื่อง ป้องกันกระแสเกิน ดังนั้นผู้ออกแบบหรือผู้ติดตั้งบางท่าน จึงเลือกขนาดสายดินตามขนาดพิกัดดังกล่าว โดยไม่ได้ พิจารณาถึงระยะห่างระหว่างเครื่องป้องกันกระแสเกินกับ จุดจ่ายไฟทีไ่ กลทีส่ ดุ ซึง่ มีผลต่อการท�ำงานของเครือ่ งป้องกัน กระแสเกิน อาจจะท�ำให้เครือ่ งป้องกันกระแสเกินปลดวงจร ช้าเนื่องจากค่า Earth Fault Loop Impedance สูงกว่า Maximum Earth Fault Loop Impedance ของเครื่อง ป้องกันกระแสเกิน ดังแสดงตัวอย่างค่า Maximum Earth Fault Loop Impedance ของเซอร์กิตเบรกเกอร์ในตาราง ที่ 3 และเส้นทางไหลของกระแสลัดวงจรผ่าน Earth Fault Loop Impedance ในรูปที่ 2

ร า ส า ้ ฟ ไฟ แนวทางปรั บ ปรุ ง แก้ ไ ขความต่ อ เนื่ อ งทาง ไฟฟ้าของท่อสายที่เป็นโลหะ รางเคเบิล เครื่องห่อหุ้ม โครงเครื่องประกอบในการติดตั้งและส่วนที่เป็นโลหะ อื่น ๆ ให้ท�ำการต่อฝากจุดต่าง ๆ ที่สังเกตเห็นว่าไม่มี ความต่อเนื่องทางไฟฟ้า และท�ำการต่อฝากและเลือก ขนาดสายต่อฝากให้เป็นไปตามทีก่ ำ� หนดไว้ในมาตรฐาน ต่อไป 2.3 สายดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้าหรือสายเขียว ที่ขนาดไม่ได้มาตรฐาน

ตารางที่ 2 ขนาดต�ำ่ สุดของสายดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้า

พิกัดหรือขนาดปรับตั้งของ ขนาดต�่ำสุดของสายดินของ บริภัณฑ์ไฟฟ้า เครื่องป้องกันกระแสเกินไม่เกิน (ตัวน�ำทองแดง) (แอมแปร์) (ตร.มม.)

16 20 40 70 100 200 400 500 800 1000 1250 2000 2500 4000 6000

1.5 2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 185 240 400

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

19


ตารางที่ 3 ค่า Maximum Earth Fault Loop Impedance ส�ำหรับเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ขนาดและมาตรฐานแตกต่างกัน โดยเวลาปลดวงจรของเซอร์กิตเบรกเกอร์ภายในเวลา 0.4 วินาที และ 5 วินาที ที่แรงดัน 230 โวลต์

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2 Earth Fault Loop Impedance ส�ำหรับการต่อลงดินแบบ TNCS

หมายเหตุ การต่อลงดินแบบ TNCS เป็นมาตรฐานการต่อลงดินที่กำ� หนดไว้ในมาตรฐาน การติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย

แนวทางการปรั บ ปรุ ง แก้ ไ ขในกรณี ดั ง กล่ า ว ให้ พิ จ ารณาพิ กั ด ของ เครื่องป้องกันกระแสเกินและตรวจสอบค่า Earth Fault Loop Impedance ว่าสอดคล้องกับตารางที่ 3 หรือไม่ หากค่า Earth Fault Loop Impedance สูงกว่าที่กำ� หนดให้พิจารณาเปลี่ยนสายดินให้มีขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งในมาตรฐาน ต่างประเทศบางแห่งก�ำหนดให้สายดินมีขนาดเท่ากับสายเฟสในบางเงื่อนไข ดังแสดงขนาดสายดินตามมาตรฐาน BS7671 ในตารางที่ 4

20


ตารางที่ 4 แสดงขนาดสายดิน โดยพิจารณาจากสายเฟส Cross-sectional area of line conductor S (mm2)

If the protective conductor is of the same material as the line conductor (mm2)

S ≤ 16 16 ≤ S < 35 S > 35

S 16 S/2

ผู้เขียนหวังว่าบทความนี้คงมีประโยชน์ ไม่มากก็น้อย ส�ำหรับช่างหรือผู้ที่เกี่ยวข้องใน การติดตั้งระบบไฟฟ้า ให้มีความรู้ ความเข้าใจ ในเรื่องการต่อลงดินที่ก�ำหนดไว้ในมาตรฐาน การติ ด ตั้ ง ทางไฟฟ้ า ส� ำ หรั บ ประเทศไทย และลดข้อผิดพลาดในการติดตั้งที่เคยเกิดขึ้น ในอดีต

จากตารางที่ 4 จะเห็นว่าหากขนาดสายเฟสมีขนาดเล็ก กว่า 16 ตร.มม. สายดินจะมีขนาดเท่ากับสายเฟส แต่ถ้าสายเฟส มีขนาดใหญ่กว่าหรือเท่ากับ 16 ตร.มม. และเล็กกว่า 35 ตร.มม. สายดินจะมีขนาดเท่ากับ 16 ตร.มม. แต่ถ้าสายเฟสมีขนาดใหญ่กว่า 35 ตร.มม. สายดินจะมีขนาดเป็นครึ่งหนึ่งของสายเฟส นอกจากนี้ ก ารปรั บ ปรุ ง แก้ ไ ขในกรณี ดั ง กล่า วให้พิ จ ารณา จัดโหลดส�ำหรับวงจรนั้นใหม่ โดยอาจจะแยกโหลดและใช้เครื่อง ป้องกันกระแสเกินที่มีพิกัดต�่ ำ ลง เพื่อให้ได้ค่า Earth Fault Loop Impedance สอดคล้องกับตารางที่ 2

เอกสารอ้างอิง 1. Principles of electrical grounding, John C Pfeiffer, Pfeiffer Engineering Co., Inc. 2. Two Buildings – Common Service, Grounding Requirements, Keith Lofland, www.iaei.org/ magazine/ 3. Grounding Points Single or Multi, Vincent Saturno and Rajan Battish, P.E., RTKL Assocs., Baltimore, www.csemag.com 4. Guide to the wiring reguration, 17th Edition IEE Wiring Regulations (BS 7671 : 2008), Electrical Contractors’ Association. 3. บทสรุป 5. National Electrical Code, NFPA 70, NATIONAL จากบทความสิ่ ง ที่ ค วรรู ้ จ ากการติ ด ตั้ ง ระบบไฟฟ้ า ที่ ไ ม่ ไ ด้ FIRE PROTECTION ASSOCIATION. มาตรฐานส�ำหรับการต่อลงดิน (ตอนที่ 1) และ (ตอนที่ 2) จะเห็น 6. มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย, ว่า องค์ประกอบต่าง ๆ ของการต่อลงดินและเทคนิคการต่อลงดินนัน้ วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์

ร า ส า ้ ฟ ไฟ จะมีผลต่อการท�ำงานของเครือ่ งป้องกันกระแสเกินให้สามารถท�ำงาน ได้อย่างเหมาะสม และผูใ้ ช้ไฟก็มคี วามปลอดภัยต่อการใช้งานอุปกรณ์ ไฟฟ้าและเครื่องใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ

ดังนัน้ การต่อลงดินทีไ่ ม่ได้มาตรฐานใน บางครัง้ เกิดจากความไม่รู้ หรือความเข้าใจผิด หรือข้อจ�ำกัดทางเทคนิคบางประการ ดังนั้น ผู้ที่เกี่ยวข้องต้องศึกษาและติดตามมาตรฐาน การติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย เพื่อ ท� ำ ความเข้ า ใจในมาตรฐานและลดโอกาส การเกิ ด ความผิ ด พลาดในการติ ด ตั้ ง ทาง ไฟฟ้า หรือสอบถามผู้ที่มีประสบการณ์สูงใน การออกแบบและติดตัง้ ระบบไฟฟ้า เพือ่ ให้การ ติดตัง้ ระบบไฟฟ้ามีความปลอดภัยต่อชีวติ และ ทรัพย์สินของผู้ใช้ไฟ

ประวัติผู้เขียน

นายกิตติศักดิ์ วรรณแก้ว ส� ำ เร็ จ การศึ ก ษาวิ ศ วกรรมศาสตรบั ณ ฑิ ต และวิ ศ วกรรมศาสตรมหาบั ณ ฑิ ต จากมหาวิ ท ยาลั ย เกษตรศาสตร์ ปี 2539 และปี 2542 ตามล�ำดับ หั ว หน้ า แผนกมาตรฐานการก่ อ สร้ า ง ระบบจ� ำ หน่ า ย กองมาตรฐานระบบไฟฟ้ า ฝ่ายมาตรฐานและความปลอดภัย การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า และคณะอนุกรรมการ วิชาการต่าง ๆ วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ วิทยากรบรรยายมาตรฐานการติดตัง้ ทางไฟฟ้า และมาตรฐาน การก่อสร้างระบบจ�ำหน่ายให้แก่หน่วยงานต่าง ๆ กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

21


Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย นายสุรพงษ์ สันติเวทย์วงศ์, วฟก. 895 กรรมการวิชาการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท.

มาท�ำความรู้จักบัสเวย์ (Busway) กันดีกว่า (ตอนที่ 4) จากบทความที่กล่าวมาแล้วทั้ง 3 ตอน ท�ำให้ ทราบถึ ง รายละเอี ย ดของบั ส เวย์ แ ละการประยุ ก ต์ ใ ช้ งานบัสเวย์รูปแบบต่าง ๆ กันไปแล้ว ในตอนต่อไปจะ กล่าวถึงการเลือกใช้งานบัสเวย์ ข้อก�ำหนดตามมาตรฐาน การติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย และในฉบับ สุดท้ายนี้จะได้เห็นถึงการวางแผนออกแบบติดตั้งบัสเวย์ รวมถึงหลากหลายตัวอย่างการติดตั้งของบัสเวย์

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

การวางแผนออกแบบติดตั้งบัสเวย์

บัสเวย์เป็นอุปกรณ์ส�ำเร็จรูปที่ต้องสั่งจากโรงงาน ซึ่ ง ไม่ ส ามารถแก้ ไ ขเปลี่ ย นแปลงได้ ที่ ห น้ า งาน ดั ง นั้ น ผู ้ อ อกแบบจะต้ อ งเข้ า ใจถึ ง ความต้ อ งการและรู ้ ถึ ง ข้อจ�ำกัดต่าง ๆ ที่สถานที่ติดตั้งก่อนจะเขียนแบบและ ถอดจ�ำนวนอุปกรณ์ทั้งหมดเพื่อสั่งซื้อ โดยผู้ออกแบบ ต้องตรวจสอบแบบสถานที่ที่จะติดตั้งจริงเพื่อให้ได้ระยะ ความยาวของบัสเวย์ที่ถูกต้องแน่นอน และรู้จำ� นวนของ อุปกรณ์ประกอบต่าง ๆ ที่จำ� เป็นต้องใช้งาน โดยในการ ปฏิบตั งิ านอาจต้องท�ำงานร่วมกับผูจ้ ำ� หน่ายบัสเวย์เพือ่ ไม่ ให้เกิดข้อผิดพลาด

ตัวอย่างการวางแผนออกแบบติดตัง้ บัสเวย์

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงความต้องการต่อบัสเวย์เข้า กับตู้เมนไฟฟ้า โดยอาคารประกอบด้วยห้อง 3 ห้อง ชั้นล่าง 2 ห้อง สูง 15 ฟุต ส่วนชั้นบนสูง 12 ฟุต 6 นิ้ว อาคารยาว 42 ฟุต พื้นระหว่างชั้นหนา 6 นิ้ว ตู้ไฟฟ้า สูง 90 นิ้ว ต้องการให้บัสเวย์ที่ชั้น 2 เป็นแบบปลั๊กอิน

22

ก�ำหนดให้มีระยะพื้นที่ว่าง (Clear Space) เหนือ พื้นชั้นล่าง 13 ฟุต และพื้นที่ว่างเหนือพื้นชั้นบน 10 ฟุต และก�ำหนดแนวทางเดินบัสเวย์ตามรูปด้านล่าง


วิธีการ

ก่อนอื่นเราต้องพิจารณามาตรฐานต่าง ๆ ที่ เกี่ยวข้อง เช่น มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับ ประเทศไทย (วสท.) มาตรฐาน NEC (National Electrical Code) เป็นต้น หลังจากนั้นก็มาพิจารณาใน ส่วนของการเลือกใช้และข้อก�ำหนดของอุปกรณ์ เช่น ขนาดอุปกรณ์ ระยะห่างต�่ำสุดที่แนะน�ำ (Minimum Clearance) เป็นต้น

3. พิจารณาความสูงของพืน้ ชัน้ บน และแนวทางเดิน ของบัสเวย์ (จากข้อก�ำหนดมีระยะพืน้ ทีว่ า่ งเหนือพืน้ ชัน้ บน 10 ฟุต และแนวทางเดินบัสต้องเปลี่ยนแนวกลับมาด้าน ตู้ไฟฟ้า) ดังนั้นเราก็จะต้องใช้ข้องอ 1 ชุด และบัสเวย์แบบ ฟีดเดอร์ 1 ชุด ซึ่งก�ำหนดความยาวจากความสูงของระยะ ว่างเหนือพืน้ และความยาวข้องอ ในทีน่ จี้ ะได้เท่ากับ 10 ฟุต

จากตัวอย่าง เราควรจะ

1. เริ่มจากอุปกรณ์ไฟฟ้าหลักคือตู้ไฟฟ้าก่อน โดยอุ ป กรณ์ ที่ จ ะต่ อ จากตู ้ ประกอบด้ ว ยข้ อ ต่ อ กั บ ตู ้ ไ ฟ ฟ ้ า ( F l a n g e d E n d ) ฟ ี ด เ ด อ ร ์ บั ส เ ว ย ์ และข้องอ ดังรูปด้านล่าง โดยจะต้องพิจารณาในส่วนของ อุปกรณ์ที่มีความยาวแน่นอนก่อนคือ ความสูงตู้ไฟฟ้า ความยาวของข้ อ ต่ อ กั บ ตู ้ ไ ฟฟ้ า ความยาวข้ อ งอ แล้วน�ำไปลบออกจากระยะพืน้ ทีว่ า่ ง ก็จะได้ความยาวของ ฟีดเดอร์บัสเวย์เหนือตู้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 4. ก� ำ หนดความยาวของปลั๊ ก อิ น บั ส เวย์ ตามแนวและต�ำแหน่งโหลดไฟฟ้าที่ก�ำหนด

Switchboard Flanged End

2. ก�ำหนดความยาวฟีดเดอร์บัสเวย์แนวนอน โดยจะต้องวัดระยะของข้องอส�ำหรับเปลี่ยนแนวขึ้นไป ยังชั้น 2 ก่อน แล้วจึงก�ำหนดความยาวฟีดเดอร์บัสเวย์ แนวนอนตามล�ำดับ

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

23


5. พิจารณาในส่วนของอุปกรณ์ประกอบ เช่น อุปกรณ์ปิดปลาย อุปกรณ์จับยึด ฝาปิด เป็นต้น

ร า ส า ้ ฟ ไฟ สรุป

6. สรุปอุปกรณ์ทั้งหมด ทั้งในส่วนของขนาด และจ�ำนวน

บัสเวย์เป็นตัวน�ำที่นิยมใช้งานมากในปัจจุบัน เนื่องจากมีข้อดีและสะดวกกว่าการใช้สายในกรณีที่มี การใช้งานที่พิกัดกระแสสูง ๆ และแม้ว่าบัสเวย์จะเป็น อุปกรณ์สำ� เร็จรูปจากโรงงานและมีอปุ กรณ์สำ� เร็จรูปให้ สามารถเลือกใช้งานได้อย่างหลากหลาย แต่วา่ ผูใ้ ช้งานก็ ต้องมีความเข้าใจและใช้ความระมัดระวังในการเลือกใช้ งานเพื่อที่จะป้องกันข้อผิดพลาดต่าง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ เพราะบัสเวย์ไม่สามารถดัดแปลงแก้ไขที่บริเวณติดตั้ง หน้างานได้เหมือนกับการติดตั้งสายไฟในท่อร้อยสาย ดังนั้นในการออกแบบแนวการเดินและเลือกบัสเวย์ใช้ งานควรมีการวางแผนเลือกใช้บัสเวย์ที่มีความยาวหรือ ท่อนที่มีลักษณะพิเศษให้น้อยที่สุด เพื่อที่จะท�ำให้ระยะ เวลาในการจัดหาอุปกรณ์มาใช้งานทดแทนกรณีที่เกิด ปัญหาและมีความจ�ำเป็นจะสามารถท�ำได้อย่างสะดวก และรวดเร็วขึ้น

เอกสารอ้างอิง 1. มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย พ.ศ. 2545 (ฉบับปรับปรุงครั้งที่ 1 พ.ศ. 2551), วิศวกรรมสถาน แห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ 2. IEEE Std 141-1993, IEEE Recommended Practice for Electric Power System for Industrial Plants 3. IEEE Std 241-1990, IEEE Recommended Practice for Electric Power System in Commercial Buildings 4. Siemens, “STEP 2000 – Busway” 5. Siemens, “Power Engineering Guide – 5th Edition” 6. Schneider Electric, “Catalogue 2009, I-LINE II”

24


Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย ผศ.ถาวร อมตกิตติ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม

ปฏิบัติการเมื่อมีไฟฟ้า ค�ำกล่าวที่ว่า “ความรู้คือพลัง” น�ำมาใช้กับการท�ำงานทางไฟฟ้าได้ดี ผูป้ ฏิบตั งิ านไฟฟ้ามีหลายประเภท เช่น ผูม้ คี ณ ุ สมบัต,ิ ผูม้ คี วามสามารถ, ผูไ้ ม่มี คุณสมบัติ และผูไ้ ม่มคี วามจ�ำเป็น การมีประสบการณ์ทางไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว ย่อมไม่เพียงพอที่จะถือว่าเป็นผู้มีความสามารถหรือเป็นผู้ท�ำงานมีคุณสมบัติ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ผู้ท�ำงานที่มีคุณสมบัติ

ช่างไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติในการท�ำงานทางไฟฟ้าอย่างสมบูรณ์ได้นั้นจะ ต้องมีพื้นฐานทางไฟฟ้าที่ดี นั่นคือมีประสบการณ์และมีความรู้ทางเทคนิคใน การปฏิบัติงานทางไฟฟ้าอย่างปลอดภัย และผ่านการฝึกงานและอบรมอย่าง ครบถ้วน เช่น - กฎทางไฟฟ้า เช่น มาตรฐานการติดตั้งไฟฟ้าแห่งประเทศไทย - การอ่านพิมพ์เขียวไฟฟ้า - พื้นฐานทางไฟฟ้า - ความปลอดภัยทางไฟฟ้า - การเดินสายไฟฟ้า - คณิตศาสตร์ทางไฟฟ้า - ความเข้าใจทางกล - วงจรไฟฟ้า - การเขียนทางเทคนิค - การท�ำความร้อนด้วยไฟฟ้า - อุปกรณ์โซลิดสเตต คนจ� ำ นวนมากเชื่ อ ว่ า ไม่ มี ห นั ง สื อ ใดให้ ก ารเรี ย นรู ้ ที่ เ ที ย บได้ กั บ ประสบการณ์จริง แต่แท้จริงแล้วช่างไฟฟ้าจะต้องมีความรู้ทางวิชาการด้วย ดังนัน้ จึงมีหลักสูตรการอบรมทีม่ ที งั้ ทฤษฎีและปฏิบตั ติ ามรูปที่ 1 เช่น มาตรฐาน ทางไฟฟ้า, การติดตั้งสายชั่วคราว, ระบบที่มีไฟฟ้า, ความปลอดภัยจาก การต่อลงดินและการประสาน, ทฤษฎีและการประยุกต์ใช้ไฟฟ้า, มอเตอร์, เครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าและหม้อแปลง

รูปที่ 1 หลักสูตรการเรียนระดับช่างไฟฟ้า ทั้งทฤษฎีและปฏิบัติ

ปั จ จุ บั น มี ห ลั ก สู ต รให้ ช ่ า ง ไฟฟ้าทางด้านความปลอดภัยจ�ำนวน มาก และยังมีการอบรมทางไฟฟ้าจาก ผู้ผลิตโดยเฉพาะอีกด้วยตามตัวอย่าง ในรูปที่ 2

รูปที่ 2 การอบรมที่มีการปฏิบัติด้วยมือ

ก า ร พิ จ า ร ณ า ว ่ า เ ป ็ น ผู ้ มี คุ ณ สมบั ติ นั้ น จะต้ อ งมี ค วามรู ้ , ประสบการณ์ และการอบรมทีส่ ามารถ แก้ปญ ั หาจากการกระท�ำในการท�ำงาน ได้ โดยมี ทั ก ษะและความรู ้ ใ นการ ปฏิบตั กิ บั อุปกรณ์และติดตัง้ ไฟฟ้าอย่าง ปลอดภัยในรายละเอียดต่าง ๆ เช่น

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

25


- ผู้ปฏิบัติงานต้องมีทักษะและ เทคนิคในการสังเกตชิ้นส่วนมีไฟฟ้า ที่ เ ปิ ด เผยออกจากชิ้ น ส่ ว นอื่ น ของ อุปกรณ์ไฟฟ้า - ผู้ปฏิบัติงานต้องมีทักษะและ เทคนิ ค ในการหาแรงดั น ไฟฟ้ า ปกติ ของชิ้นส่วนมีไฟฟ้าที่เปิดเผย - ช่ า งไฟฟ้ า ต้ อ งมี ค วามรู ้ ใ น การเข้าสู่บริเวณอันตราย - ผู้ขายต้องมีความรู้ในการจัด ประเภทอันตรายและเสี่ยง - ผูป้ ฏิบตั งิ านต้องมีความเข้าใจ ในอุปกรณ์ป้องกันตัว (PPE) - ผู ้ ที่ มี ขี ด ความสามารถใน การท� ำ งานกั บ วงจรที่ มี ไ ฟฟ้ า อย่ า ง ปลอดภั ย และคุ ้ น เคยกั บ การใช้ อุปกรณ์ป้องกันตัว, วัสดุก�ำบังและ ฉนวน และเครื่องมือหุ้มฉนวน - ผูข้ ายต้องมีทกั ษะและความรู้ ในการปฏิบัติและติดตั้งอุปกรณ์ โดย ผ่านการอบรมด้านความปลอดภัย การอบรมอาจจะอยูใ่ นลักษณะ เป็นห้องเรียนหรือทีห่ น้างานก็ได้ โดย จะต้องมีการอบรมในระดับที่ก�ำหนด ถึงความเสี่ยงที่จะเกิดขึ้นต่อผู้ปฏิบัติ งานตามตัวอย่างในรูปที่ 3

ผู้ท�ำงานที่มีคุณสมบัติ (Qualified) ที่ผ่านการอบรมความปลอดภัย แล้วจะไม่เหมือนกับผู้ท�ำงานที่มีความสามารถ (Competent) มากนัก นั่นคือ ผู้มีความสามารถเป็นคนที่มีขีดความสามารถที่จะชี้ให้เห็นอันตรายที่มีอยู่หรือ การท�ำงานที่เป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงาน และเป็นผู้ได้รับมอบหมายให้แก้ไข ด้วยตามรูปที่ 4 กล่าวได้ว่าผู้มีความสามารถ จะต้องมีอ�ำนาจในการลดอันตราย ในสถานที่ ท� ำ งานได้ ทั น ที เช่ น ผู ้ มี ค ว า ม ส า ม า ร ถ ค ว ร เ ป ็ น ผู ้ ควบคุ ม งานที่ ไ ม่ เ พี ย งเป็ น ผู ้ ต รวจ ดู แ ลเท่ า นั้ น ยั ง จะต้ อ งตรวจสอบ การท� ำ งานว่ า สอดคล้ อ งกั บ กฎ, วิ ธี ติ ด ตั้ ง ที่ ป ลอดภั ย และมี ฝ ี มื อ ดี รูปที่ 4 ผู้มีความสามารถจะได้รับการ อี ก ด้ ว ย นั่ น คื อ จะต้ อ งแน่ ใ จว่ า อบรมให้เห็นโอกาสที่จะเกิดอันตราย การเดิ น สายมี ข นาด-ชนิ ด และ จากช่างและสภาพพื้นที่ได้ ร้อยท่อถูกต้อง รวมทั้งการพิจารณา ถึงเต้ารับไฟฟ้าชนิดมีตัวตัดไฟรั่วในพื้นที่ที่ต้องใช้ และระบบไฟฟ้าจะต้อง ถูกล็อกและติดป้ายเตือนระหว่างติดตัง้ เพือ่ ป้องกันการสัมผัสกับระบบทีม่ ไี ฟฟ้า ผู้ปฏิบัติงานที่อาจพบกับอันตรายทางไฟฟ้านั้นจะต้องได้รับการอบรม อันตรายที่มีอยู่และวิธีหลีกเลี่ยงอันตรายดังกล่าว ซึ่งผู้ที่ไม่ได้รับการอบรม ดังกล่าวถือว่าเป็นผู้ที่ไม่มีคุณสมบัติ เช่น ยอมให้ท�ำงานใกล้ชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้า ได้แต่ไม่ให้ท�ำงานกับชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้า โดยปกติแล้วผู้ที่ไม่มีคุณสมบัติจะท�ำงานกับตัวน�ำหรือชิ้นส่วนวงจร และอุปกรณ์ที่ถูกท�ำให้ไม่มีไฟฟ้าได้ อย่างไรก็ตาม การท�ำให้ไม่มีไฟฟ้าถือว่า ยังไม่รับประกันความปลอดภัย จึงท�ำให้ผู้ท�ำงานที่ไม่มีคุณสมบัติจะต้องได้รับ การอบรมและคุ้นเคยกับการปฏิบัติที่เกี่ยวกับความปลอดภัยทางไฟฟ้า การช็อกจากระยะเข้าใกล้มี 3 ประเภทตามรูปที่ 5 คือ ขอบเขตที่ถูก จ�ำกัด (Limited), ขอบเขตที่ถูกควบคุม (Restriced) และขอบเขตที่ถูกห้าม (Prohibited)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

รูปที่ 3 ผู้ปฏิบัติงานจะต้องผ่าน การอบรมด้านความปลอดภัยอย่างมี คุณภาพ รูปที่ 5 ขอบเขตการเข้าใกล้อันตราย

26


ช่างไฟฟ้าที่ท�ำงานภายในขอบเขตที่ถูกจ�ำกัดซึ่งมี ชิ้นส่วนมีไฟฟ้าที่เปิดเผย จะต้องได้รับการอบรมดังนี้ - ทักษะและเทคนิคในการสังเกตชิ้นส่วนมีไฟฟ้าที่ เปิดเผยจากชิ้นส่วนอื่นของอุปกรณ์ไฟฟ้า - ทักษะและเทคนิคในการหาแรงดันไฟฟ้าปกติของ ชิ้นส่วนมีไฟฟ้าที่เปิดเผย - กระบวนการหาระดั บ อั น ตรายและอุ ป กรณ์ ป้องกันตัว และการวางแผนท�ำงานอย่างปลอดภัย

- ความต้องการใช้อุปกรณ์ป้องกันตัวที่เหมาะสม - ระยะเข้าใกล้และแรงดันไฟฟ้าที่เกี่ยวข้อง การมีคุณสมบัติที่จะท�ำงานภายในขอบเขตที่ถูก ควบคุมนั้น ช่างไฟฟ้าจะต้องมีทักษะทั้งหมด, ผ่านการ อบรมความปลอดภัยตามก�ำหนด และมีแผนท�ำงานที่ได้ รับอนุมตั เิ ป็นทางการ อีกทัง้ จะต้องวางแผนในการท�ำงาน ให้ร่างกายทุกส่วนอยู่นอกพื้นที่ที่ถูกห้ามตามตารางที่ 1

ตารางที่ 1 ขอบเขตที่อยู่บนพื้นฐานแรงดันไฟฟ้าและระยะเข้าถึงชิ้นส่วนที่มีไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าปกติ ตัวน�ำเคลื่อนที่ได้ที่เปิดเผยใน ชิ้นส่วนวงจรติดตรึงที่เปิดเผย ขอบเขตที่ถูกควบคุมรวมการ ขอบเขตที่ถูกห้าม ของระบบ ขอบเขตที่ถูกจ�ำกัด ในขอบเขตที่ถูกจ�ำกัด เคลื่อนทีโ่ ดยบังเอิญ (เมตร) (เมตร) (ไลน์) (เมตร) (เมตร) น้อยกว่า 50 V ไม่ระบุ ไม่ระบุ ไม่ระบุ ไม่ระบุ 1.066 3.048 50 V - 300 V หลีกเลี่ยงสัมผัส หลีกเลี่ยงสัมผัส 1.066 3.048 301 V - 750 V 0.304 0.025 1.524 3.048 751 V - 15 kV 0.660 0.177 1.828 3.048 15.1 kV - 36 kV 0.787 0.254 3.048 2.438 36.1 kV - 46 kV 0.838 0.431 2.438 46.1 kV - 72.5 kV 3.048 0.990 0.660 3.251 2.438 72.6 kV - 121 kV 1.016 0.838 3.048 3.352 138 kV - 145 kV 1.168 1.016 3.556 161 kV - 169 kV 3.556 1.295 1.143 3.962 3.962 230 kV - 242 kV 1.727 1.574 4.673 345 kV - 362 kV 4.673 2.794 2.641 5.791 5.791 500 kV - 550 kV 3.606 3.454 7.239 7.239 765 kV - 800 kV 4.851 4.699

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ผูป้ ฏิบตั งิ านเป็นผูม้ คี ณ ุ สมบัตเิ มือ่ ท�ำงานใกล้ชนิ้ ส่วน ทีม่ ไี ฟฟ้าได้แต่ตอ้ งไม่อยูภ่ ายในขอบเขตทีก่ ำ� หนด เช่น ต้อง ท�ำงานภายในขอบเขตที่ถูกจ�ำกัดซึ่งยินยอมให้ท�ำงานใกล้ ชิน้ ส่วนทีม่ ไี ฟฟ้าได้และจะเข้าไปยังขอบเขตอืน่ จะต้องอยูใ่ น การดูแลของผู้ที่มีคุณสมบัติ อย่างไรก็ตาม แม้จะอยู่นอก ขอบเขตที่ถูกจ�ำกัดแต่หากยังอยู่ในขอบเขตป้องกันแฟล็ชก็ เกิดไหม้ระดับที่สองได้ ดังนั้นผู้ปฏิบัติงานจึงต้องพิจารณา อันตรายทั้งหมดและวิธีป้องกันที่เหมาะสม

การวิเคราะห์และอนุญาตให้ท�ำงานที่มีไฟฟ้า

สภาพการท�ำงานทางไฟฟ้าทีป่ ลอดภัยหมายถึง การ ป้องกันอันตรายทางไฟฟ้าโดยต้องมีการปลดหรือแยก แหล่งก�ำเนิดพลังงานทัง้ หมดออกจากระบบ ท�ำให้ไม่ตอ้ ง ใช้ข้อก�ำหนดในการท�ำงานที่มีไฟฟ้า ในการปฏิบัติการเพื่อให้ได้สภาพการท�ำงานทาง ไฟฟ้าที่ปลอดภัย โดยอุปกรณ์ปลดวงจร, การวัดเพื่อ พิสูจน์ว่าไม่มีแรงดันไฟฟ้า และการติดตั้งชุดต่อลงดิน นิรภัยนั้นยังคงมีความเสี่ยงจากอันตรายอยู่ เนื่องจาก ต้องกระท�ำโดยผู้มีคุณสมบัติที่สวมอุปกรณ์ป้องกันตัว ตามระดับอันตราย

การท�ำงานทีม่ ไี ฟฟ้าหรือมีการจ่ายไฟฟ้าอยูจ่ ะต้องท�ำ เฉพาะผู้ที่มีคุณสมบัติเท่านั้น นั่นคือจะต้องพิจารณาถึงการ ท�ำงานทางไฟฟ้าที่ปลอดภัยเมื่อชิ้นส่วนมีไฟฟ้าเกิน 50 V กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

27


ในการตรวจวิ นิ จ ฉั ย เช่ น การตรวจซ่ อ มหรื อ การทดสอบที่อุปกรณ์หรือระบบที่ต้องมีไฟฟ้าด้วยนั้น จะต้องมีรปู แบบการทดสอบทีถ่ กู ต้องและปลอดภัยโดย ไม่ต้องจัดท�ำเอกสารเพื่อท�ำงานที่มีไฟฟ้า และต้องใช้ อุปกรณ์ป้องกันตัวและเครื่องมือที่เหมาะสมตามระดับ อันตราย การท�ำงานที่ไม่ใช่การตรวจวินิจฉัยและไม่ยอม ให้อุปกรณ์หรือระบบอยู่ในสภาพการท�ำงานทางไฟฟ้า ที่ปลอดภัยนั้น จะต้องพิจารณาและตัดสินจากรายงาน ที่วิเคราะห์ถึงการท�ำงานที่มีไฟฟ้า ซึ่งการตัดสินให้ผู้มี คุณสมบัติท�ำงานกับชิ้นส่วนมีไฟฟ้าที่เปิดเผยหรืออยู่ ใกล้จะต้องพิจารณาสภาพต่อไปนี้ 1. การท�ำให้สายไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไม่มีไฟฟ้า อาจจะเพิ่มอันตรายได้ เช่น หากปลดไฟฟ้าที่จ่ายให้ อุปกรณ์สนับสนุนชีวิตในสถานพักฟื้นหรือโรงพยาบาล เพื่อให้ได้สภาพการท�ำงานทางไฟฟ้าที่ปลอดภัย ก็จะ ท�ำให้สภาพแวดล้อมที่จ�ำเป็นต่อชีวิตล้มเหลว, ระบบ แจ้งเหตุฉุกเฉินหยุดท�ำงาน หรือระบบระบายอากาศ บริเวณอันตรายหยุดลง 2. การท�ำให้ไม่มีไฟฟ้าในการตรวจวินิจฉัยและ การทดสอบอาจจะไม่ถกู ต้อง เนือ่ งจากอุปกรณ์บางชนิด ต้องกระท�ำเมื่อวงจรมีไฟฟ้าเท่านั้น นอกจากนั้นการ ปิดระบบในงานที่มีกระบวนการต่อเนื่อง เช่น โรงงาน กระบวนการทางเคมี จะต้องได้รบั อนุมตั เิ ป็นกรณีพเิ ศษ เท่านั้น ระบบไฟฟ้าแสงสว่างก็ถือว่ามีความส�ำคัญต่อ การท�ำงานที่มีไฟฟ้า ซึ่งหากต้องท�ำให้ระบบไม่มีไฟฟ้า ก็จะต้องท�ำงานในความมืด จึงควรติดตัง้ ไฟฟ้าแสงสว่าง ชั่วคราว การตัดสินใจท�ำให้ระบบที่มีแรงดันไฟฟ้าน้อย กว่า 50 V เป็นไม่มไี ฟฟ้าก็ควรพิจารณาถึงแหล่งก�ำเนิด พลังงานและการป้องกันกระแสเกิน เนื่องจากแม้ว่า พลังงานไฟฟ้าจะน้อยกว่า 50 V ก็เป็นอันตรายได้ เช่น วงจรควบคุมที่ต�่ำกว่า 50 V แต่มีผลต่อกระบวนการ ควบคุมพลังงานชนิดอื่น ดังนัน้ เมือ่ จ�ำเป็นต้องท�ำงานกับอุปกรณ์ทมี่ ไี ฟฟ้า จึงต้องใช้การปฏิบัติงานด้านความปลอดภัยโดยผู้มี คุณสมบัตแิ ละผ่านการอบรม รวมทัง้ ใช้อปุ กรณ์ปอ้ งกัน ตัวที่เหมาะสม การปฏิบัติงานที่ปลอดภัยจะต้องจัดท�ำเอกสาร โดยมี จุ ด ประสงค์ แ ละกระบวนการท� ำ งานที่ มี ไ ฟฟ้ า

โดยมีการวิเคราะห์ที่มีรายละเอียดงานและผู้ปฏิบัติงานที่มี คุณสมบัติรวมทั้งอันตราย ซึ่งจะต้องมีภาพหรือไดอะแกรม ไฟฟ้าประกอบเพื่ออธิบายการปฏิบัติงานที่ปลอดภัย รวมทั้ง ระยะเข้าใกล้, วัสดุฉนวนและเครื่องมือที่จะใช้ การประเมิ น อั น ตรายจากการช็ อ กจะใช้ ใ นการ พิจารณาแรงดันไฟฟ้าที่ถูกเปิดเผย และวิเคราะห์อันตราย จากแฟล็ชเพื่อหาพิกัดที่เหมาะสมของเสื้อผ้าและอุปกรณ์ ป้องกันตัวในอาณาเขตอาร์กแฟล็ช อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ ป้องกันตัวอาจจะป้องกันอันตรายได้ไม่ทั้งหมด เช่น หาก การวิเคราะห์อนั ตรายจากแฟล็ชแสดงโอกาสเกิดอาร์กแฟล็ช ต่อผูป้ ฏิบตั งิ าน 40 คาลอรีต่ อ่ ตารางเซนติเมตร แต่ไม่มอี ปุ กรณ์ ป้องกันตัวจากความดันที่เกิดจากอาร์กฟอลต์ที่สูงกว่า 40 คาลอรีต่ อ่ ตารางเซนติเมตร จึงควรท�ำให้ระบบไม่มไี ฟฟ้าก่อน ปฏิบัติการ การอนุญาตให้ท�ำงานที่มีไฟฟ้าได้ ควรประกอบด้วย รายละเอียดดังนี้ - รายละเอียดและต�ำแหน่งของวงจรและอุปกรณ์ทจี่ ะท�ำ - ชื่อและผู้ที่มีคุณสมบัติที่จะท�ำ - วัน-เวลาเริ่มต้น และวัน-เวลาที่คาดว่างานแล้วเสร็จ - การพิสูจน์ให้เห็นความจ�ำเป็นในการปฏิบัติงานใน ภาวะที่มีไฟฟ้า - รายละเอียดในการปฏิบัติงานที่ปลอดภัย - ผลวิเคราะห์อันตรายจากช็อก - การก�ำหนดอาณาเขตป้องกันช็อก - ผลวิเคราะห์อันตรายจากแฟล็ช - การก�ำหนดอาณาเขตป้องกันแฟล็ช - อุปกรณ์ป้องกันตัวที่จ�ำเป็นต่อการท�ำงาน - วิธีควบคุมการเข้าพื้นที่ท�ำงานของผู้ไม่มีคุณสมบัติ - การจัดท�ำรายละเอียดของงานที่อธิบายถึงอันตราย เฉพาะ - การลงนามในแบบฟอร์มอนุมัติโดยผู้ประกอบการ, พนักงานความปลอดภัย, ผู้จัดการ หรืออื่น ๆ ในการกล่ า วถึ ง การท� ำ งานนั้ น ให้ พิ จ ารณาสภาพ การท�ำงานที่มีอยู่ ดังตัวอย่ างสภาพแวดล้อมและโอกาส เกิดอันตรายคือ - สภาพไฟฟ้าที่มีอยู่ที่อาจเกิดอันตราย เช่น มีการ ต่อลงดินจ�ำนวนมากที่อยู่ใกล้กับการท�ำงาน หรือขั้วต่อสาย ด้านเข้า-ออกที่มีไฟฟ้า วงจรอื่นที่อยู่ใกล้ที่มีไฟฟ้าอาจจะมี แรงดันไฟฟ้าต่างกัน, เฟสต่างกัน หรือต้องการต�ำแหน่งที่ เปิดค้างต่างกัน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

28


- สภาพทางกล เช่น อุปกรณ์ที่มีการหมุน, อุปกรณ์ที่มีการตัด - สภาพแวดล้อมที่มีไอติดไฟได้, วัสดุเผาไหม้ได้ หรืออันตรายอื่นทาง ฟิสิกส์หรือชีวภาพ - พื้นที่ท�ำงานที่เข้าถึงอุปกรณ์ได้ยากหรือสภาพพื้นที่ผิดปกติ เช่น ไม่เรียบ ข้อดีของการอนุญาตให้ท�ำงานที่มีไฟฟ้าได้คือ การอนุญาตถือเป็นการ ประเมินอันตรายรวมถึงการเลือกอุปกรณ์ป้องกันตัวที่เหมาะสมเพื่อป้องกัน การช็อกและอันตรายจากอาร์กแฟล็ช อีกทัง้ เป็นการเตือนให้ผปู้ ฏิบตั งิ านทีไ่ ม่มี คุณสมบัติรอดพ้นจากอันตราย

การมี ผู ้ รั บ เหมาหลายราย ท�ำงานกับระบบขนาดใหญ่ที่มีหลาย ชิ้นส่วน อุปกรณ์ล็อกจะเป็นแคล้มป์ ที่มีรูส�ำหรับกุญแจสายยูจ�ำนวนมาก ตามรูปที่ 8 ซึ่งผู้รับเหมาแต่ละราย จะใช้กุญ แจสายยูของตัวเองเข้ ากั บ แคล้มป์ ท�ำให้ไม่สามารถปลดอุปกรณ์ ล็ อ กได้ จ นกว่ า ผู ้ ป ฏิ บั ติ ง านได้ ป ลด กุญแจสายยูทั้งหมดออกจากแคล้มป์

การล็อกและการติดป้ายเตือน

“การล็ อ กและการติ ด ป้ า ยเตื อ น” โดยใช้ อุ ป กรณ์ ต ามรู ป ที่ 6 เป็นกระบวนการที่เป็นตัวกั้นให้ผู้ปฏิบัติงานที่ท�ำงานแบบมีไฟฟ้า หรืออาจจะ ปล่อยพลังงานที่ท�ำให้เกิดอันตรายระหว่างบ�ำรุงรักษาหรือติดตั้งอุปกรณ์ได้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 8 อุปกรณ์ล็อกที่เป็นแคล้มป์ รับกุญแจสายยูได้มาก

รูปที่ 6 อุปกรณ์ล็อกและป้ายเตือน

มีผู้ปฏิบัติงานจ�ำนวนมากที่บาดเจ็บและเสียชีวิตจากการล็อกและติด ป้ายเตือนไม่เหมาะสม การล็อกและการติดป้ายเตือนเป็นการปฏิบตั ดิ า้ นความ ปลอดภัยที่ท�ำให้แน่ใจว่า เครื่องจักรอันตรายหรือระบบถูกปิดอย่างเหมาะสม และไม่สามารถเดินเครือ่ งก่อนปฏิบตั กิ ารหรือบ�ำรุงรักษาแล้วเสร็จ กระบวนการ ล็อกและติดป้ายเตือนจะใช้การล็อกเพื่อแยกอุปกรณ์หรือแหล่งก�ำเนิดไฟฟ้า ออกไป โดยให้อยูใ่ นต�ำแหน่ง “OFF” ส่วนป้ายเตือนจะติดไว้กบั ตัวล็อกโดยระบุ ชือ่ ผูท้ ที่ ำ� ให้ไม่มไี ฟฟ้า โดยล็อกแหล่งก�ำเนิดไฟฟ้าไว้เป็นการระบุวา่ อุปกรณ์จะ ต้องไม่ “ON” อย่างแน่นอนตามรูปที่ 7

การล็อกและป้ายเตือนจะต้อง เอาออกได้โดยผู้ติดตั้งล็อกและป้าย เตือนแต่ละคน ดังนัน้ กรณีทมี่ ผี ใู้ ช้งาน หลายรายจึงมีผคู้ วบคุมกลางประสาน งานและควบคุมความปลอดภัย ซึ่ง ผู้ควบคุมกลางเป็นผู้มีคุณสมบัติที่ได้ รับมอบหมายให้รับผิดชอบการล็อก ทั้งหมด ท�ำให้มั่นใจในความปลอดภัย ต่อการท�ำงานในระบบเดียวกันของ ทุกคน อุปกรณ์ล็อกมีหลายชนิดตาม การใช้งานเฉพาะ เช่น สวิตช์, วาล์ว เป็ น ต้ น ซึ่ ง กรณี ข องวาล์ ว จะมี ชิ้ น พลาสติกครอบวาล์วแล้วล็อกไว้เพื่อ ป้องกันการหมุนได้ตามรูปที่ 9 โดย ทั่วไปแล้วอุปกรณ์ล็อกมักจะมีสีแดง ซึ่งเห็นได้ชัดเจน

รูปที่ 7 ตัวล็อกหลายชุดถูกลงนามโดยผู้ล็อกแต่ละคน กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

29


รูปที่ 9 ตัวอย่างอุปกรณ์ล็อกส�ำหรับวาล์วที่ทำ� งานด้วยมอเตอร์

ชุดปลดวงจรเพือ่ ความปลอดภัยจะต้องติดตัง้ ในทีม่ องเห็นได้และอยูห่ า่ ง จากอุปกรณ์ที่จะเข้าท�ำงานไม่เกิน 15 เมตร แนวทางในการด�ำเนินการล็อกและติดป้ายเตือนมีดังนี้ - ผูป้ ระกอบการจะต้องจัดท�ำเอกสาร, ประเมิน และควบคุมกระบวนการ ด้านพลังงาน - อุปกรณ์ล็อกจะต้องน�ำมาใช้กับอุปกรณ์ที่ล็อกได้ ซึ่งอาจจะใช้อุปกรณ์ ป้ายเตือนแทนอุปกรณ์ล็อกได้เมื่อป้องกันผู้ปฏิบัติงานได้เทียบเท่าระบบล็อก - ผู้ประกอบการจะต้องแน่ใจว่าอุปกรณ์สามารถล็อกได้ - ใช้อุปกรณ์ล็อกและป้ายเตือนที่ออกแบบเฉพาะส�ำหรับอุปกรณ์, เครื่องจักรหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าเท่านั้น - แน่ใจว่าอุปกรณ์ลอ็ กและป้ายเตือนมีการระบุผทู้ ำ� การล็อกและติดป้าย เตือนแต่ละราย - ยินยอมให้ผู้ติดตั้งอุปกรณ์ล็อกและป้ายเตือนเท่านั้นเป็นผู้เอาออก - ตรวจสอบระบบที่เกี่ยวกับการควบคุมพลังงานอย่างน้อยปีละ 1 ครั้ง และจัดอบรมผู้ปฏิบัติงานทั้งหมด

งานทั้ ง หมดที่ ไ ด้ รั บ ผลกระทบก่ อ น ติดตั้งและหลังจากเอาอุปกรณ์ล็อก และป้ายเตือนออก ซึ่งผู้ควบคุมกลาง เป็นผูย้ นื ยันว่าได้ควบคุมแหล่งก�ำเนิด พลังงานที่อันตรายทั้งหมดแล้ว และให้ ผู ้ ป ฏิ บั ติ ง านที่ ไ ด้ รั บ มอบหมายเป็ น ผู้ล็อกของแต่ละราย อีกทั้งผู้ควบคุม กลางจะต้องพิสจู น์วา่ การล็อกทัง้ หมด ถูกเอาออกไปแล้ว และอุปกรณ์ถูก ท�ำให้มีไฟฟ้าใหม่อย่างเหมาะสมด้วย ส่วนชนิดที่ซับซ้อน เป็นการ ล็ อ กและติ ด ป้ า ยเตื อ นเป็ น กลุ ่ ม ที่ ต้องจัดท�ำแผนหรือกระบวนการเป็น เอกสาร โดยมีข้อก�ำหนดส�ำหรับผู้ ควบคุมกลางและระบุถึงผู้ปฏิบัติงาน ทีไ่ ด้รบั ผลกระทบและผูป้ ฏิบตั งิ านทีไ่ ด้ รับมอบหมาย ซึ่งผู้ควบคุมกลางต้อง ประเมินกระบวนการล็อกและติดป้าย เตือนที่ซับซ้อนและถือเป็นผู้ปฏิบัติ งานที่ ไ ด้ รั บ มอบหมายหลั ก ทั้ ง นี้ ผู ้ ควบคุมกลางควรประเมินกระบวนการ ล็อกและติด ป้ ายเตือนชนิด ซับซ้ อ น เป็น 10 ขั้นตอนดังนี้ 1. ท�ำแผนการล็อกและการติด ป้ายเตือนที่ซับซ้อนโดยมี - สาเหตุเฉพาะที่จะต้องใช้ - กระบวนการเพือ่ แยกหรือกัน้ เครื่องจักรหรืออุปกรณ์จากพลังงานที่ อันตราย - กระบวนการทดสอบเพื่ อ พิสูจน์ว่าไม่มีพลังงานที่อันตราย - กระบวนการติดตั้งและเอา อุปกรณ์ล็อกและป้ายเตือนออก - ข้ อ ก� ำ หนดในการทดสอบ เครื่องจักรและอุปกรณ์เพื่อพิสูจน์ว่า การล็ อ กและติ ด ป้ า ยเตื อ นทั้ ง หมด มี ป ระสิ ท ธิ ภ าพ รวมทั้ ง การท� ำ ให้ อุปกรณ์หยุดท�ำงาน 2. ผู้ปฏิบัติงานเกี่ยวกับการ ล็อกจะต้องผ่านการอบรมและคุน้ เคย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

1. พลังงานที่เก็บไว้ พลังงานที่เก็บไว้เป็นพลังงานที่เหลืออยู่หรือเกิดขึ้นภายในอุปกรณ์ ซึ่งอาจจะปล่อยพลังงานออกมาได้โดยไม่คาดคิด เช่น สปริงที่ถูกอัดไว้, คาปาซิเตอร์หรือแบตเตอรี,่ น�ำ้ หนักทีแ่ ขวนไว้, แก๊สทีอ่ ดั ไว้ เป็นต้น การปล่อย พลังงานที่เก็บไว้ทั้งหมดเป็นส่วนหนึ่งของกระบวนการที่ท�ำให้ไม่มีไฟฟ้า นอกจากนัน้ จะต้องทดสอบให้แน่ใจว่าพลังงานทีเ่ ก็บไว้ทงั้ หมดถูกปล่อย ไปแล้ว เช่น กดปุ่มเดินเครื่องเพื่อพิสูจน์วา่ ไม่มีพลังงานไฟฟ้า

2. ชนิดของการล็อกและการติดป้ายเตือน กระบวนการล็อกและติดป้ายเตือนมีสองชนิดคือ ชนิดไม่ซับซ้อนและ ชนิดซับซ้อน ชนิดไม่ซับซ้อนเป็นระบบง่าย ๆ ที่ให้ผู้ควบคุมกลางแจ้งผู้ปฏิบัติ

30


กับกระบวนการล็อกและติดป้ายเตือน และจะต้องระบุชนิด, ขนาด และแหล่ง ก�ำเนิดพลังงานที่อันตราย รวมทั้งวิธี ควบคุมและรายชื่อผู้ที่รับทราบเมื่อ ผู้ปฏิบัติงานเอาล็อกออก 3. ผู้ควบคุมกลางจะต้องแน่ใจ ว่าผู้ท�ำงานที่ได้รับผลกระทบทั้งหมด ได้ทราบก่อนใช้และหลังจากเอาล็อก และป้ายเตือนออก 4. ผู้ปฏิบัติการหรือผู้ที่ได้รับ มอบหมายจะต้องปิดระบบ โดยใช้ วิธีการที่ก�ำหนดของแต่ละเครื่องจักร หรืออุปกรณ์ 5. หลังจากท�ำให้ไม่มีไฟฟ้า ผูค้ วบคุมกลางต้องพิสจู น์วา่ ได้ควบคุม แหล่ ง ก� ำ เนิ ด พลั ง งานที่ อั น ตราย ทั้งหมดแล้ว 6. ผู้ป ฏิบัติงานที่ได้รับ มอบ หมายจะต้องท�ำการล็อกของตัวเอง 7. จะต้องเพิ่มป้ายเตือนของ ผู ้ ค วบคุ ม กลางเข้ า กั บ การล็ อ ก โดยระบุ ห น่ ว ยงานและผู ้ ป ฏิ บั ติ การล็อก 8. ถ้าไม่สามารถล็อกอุปกรณ์ แยกพลั ง งานได้ จะต้ อ งติ ด ตั้ ง ป้ า ย เตือนทีร่ ะบุชดั เจนว่าห้ามอุปกรณ์แยก พลังงานท�ำงาน 9. หากงานแล้วเสร็จ ผูค้ วบคุม กลางจะต้องเป็นผู้ยืนยันการเอาล็อก และป้ายเตือนทั้งหมดออก 10. หลังจากเอาล็อกและป้าย เตือนทั้งหมดออก ผู้ควบคุมกลางจะ ต้องยืนยันว่าอุปกรณ์ทั้งหมดกลับสู่ ต�ำแหน่ง “ON” และตรวจดูการท�ำให้ อุปกรณ์ทั้งหมดมีไฟฟ้าใหม่ ขั้นตอนข้างต้นแม้จะดูยุ่งยาก แต่ ก็ ช ่ ว ยชี วิ ต ผู ้ ป ฏิ บั ติ ง านได้ ม าก ดังตัวอย่างของช่างไฟฟ้ารายหนึ่งที่ เป็นผู้รับเหมาไฟฟ้าในการปรับปรุง ศู น ย์ ก ารค้ า แห่ ง หนึ่ ง โดยไฟฟ้ า ถูก OFF ที่แผงไฟฟ้าและไม่ได้ล็อก

ช่างผูน้ ใี้ ช้บนั ไดเพือ่ เปลีย่ นโคมไฟใหม่ ผูค้ วบคุมกลางได้ตรวจจนแน่ใจว่าไฟฟ้า ทีแ่ ผงไฟฟ้ายังคง OFF ขณะนัน้ มีชา่ งไฟฟ้าอีกคนหนึง่ มาถึงและเข้าด้านหลังคลัง สินค้า แต่หอ้ งมืดเพราะไม่มไี ฟฟ้าแสงสว่าง เมือ่ ทดลองกดสวิตช์กย็ งั คงมืดอยู่ จึงเดินไปยังแผงไฟฟ้าและ ON เบรกเกอร์ที่ระบุป้ายว่า “แสงสว่าง” ทั้งหมด ช่างคนแรกถือเครื่องปอกสายในมือขวาและสายโคมไฟในมือซ้ายเกิด ช็อกทันทีจากไฟฟ้าที่ท�ำให้กล้ามเนื้อหดตัวและมือยังจับสายมีไฟฟ้าอยู่ ขณะ นัน้ ผูค้ วบคุมงานเห็นแสงสว่างกลับมา จึงรีบไปยังแผงไฟฟ้าและโยกเบรกเกอร์ ให้ OFF เมื่อไฟฟ้าหยุดไป ช่างไฟฟ้าก็หล่นลงจากบันไดและสลบไป หลังจาก รถพยาบาลมาถึงและได้ปฐมพยาบาลขั้นต้น มือทั้งคู่เป็นแผลพุพองและไหม้ ลึกถึงกระดูกตามรูปที่ 10 นับว่ายังโชคดีที่รอดชีวิต แต่ต้องท�ำกายภาพบ�ำบัด และสูญเสียความรู้สึกในการสัมผัสไป ซึ่งเหตุการณ์เช่นนี้จะไม่เกิดขึ้นหากมี กระบวนการล็อกและติดป้ายเตือน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 10 นิ้วมือของช่างไฟฟ้าไหม้ถึงกระดูกจากการช็อกด้วยไฟฟ้า

3. การท�ำให้มีไฟฟ้าใหม่ หลังจากท�ำงานหรือบ�ำรุงรักษาเสร็จแล้วและอุปกรณ์พร้อมที่จะท�ำงาน ปกติ ผู้ปฏิบัติงานที่ได้รับมอบหมายจะต้องท�ำให้พื้นที่รอบเครื่องจักรหรือ อุปกรณ์ปลอดภัยและไม่มีใครสัมผัสกับไฟฟ้าได้ อีกทั้งวัสดุต่าง ๆ เช่น บันได, กล่องเครื่องมือ จะต้องเอาออกจากพื้นที่ และติดตั้งอุปกรณ์ก�ำบังต่าง ๆ จนครบถ้วน หลังจากนัน้ จึงปลดล็อกและเอาป้ายเตือนออกแล้วจึงจ่ายไฟฟ้าให้ แก่เครื่องจักรหรืออุปกรณ์ต่อไป

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

31


Power Engineering & Power Electronics ไฟฟากําลังและอิเล็กทรอนิกสกําลัง นายบุญถิ่น เอมยานยาว

เครื่องตรวจสอบขั้วเตารับ ชนิดมีสายดินฝมือคนไทย

“คุณมัน่ ใจไดอยางไรวา เตารับทีบ่ า นคุณตอระบบ สายดินถูกตอง ?” คําถามงาย ๆ แตการทดสอบเพื่อหาคําตอบกลับ ยุ  ง ยาก เพราะการสั ง เกตจากภายนอกจะไม มี ท างรู  เลยวา ผูร บั เหมาทําการตอสายไฟถูกตองหรือไม แมจะมี ข อ กํ า หนดเรื่ อ งสี ข องสายไฟตามมาตรฐาน มอก.

(ตารางที่ 1) แตหลายครัง้ ทีเ่ ราพบวาผูร บั เหมามีการใชสาย ไฟสีอื่น ตามแตจะหาไดมาใชอยูเสมอ หรือแมจะมีการใชสี ของสายไฟตามมาตรฐาน แตก็ไมไดรับประกันวาจะมีการ เดินสายตามสีที่ถูกตอง และถามีสายหลุดหรือหลวมก็ไม สามารถสังเกตได

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

สายไฟสําหรับ ขั้วที่มีไฟ (L) ขั้วนิวทรัล (N)) ขั้วสายดินิ G หรืือ

สของสายไ ีข ไฟ(มมอก.11-25331) ดํา เทาออน เขียวแถบเหลือง

ขณะทีห่ ลายคนอาจเลือกทดสอบโดยการใชไขควง ลองไฟแตะที่ขั้วรับแตละขั้วก็ทดสอบไดเพียงวา ขั้วมีไฟ คือขั้ว L แตไมสามารถระบุไดวา ขั้วไหนคือขั้ว N หรือ ขั้ ว G และถ า มี ส ายหลุ ด หรื อ หลวมก็ ไ ม ส ามารถ ตรวจสอบได ทางเลือกที่ไมคอยมีคือ การใชเครื่องตรวจสอบขั้ว สําเร็จรูป เชน Loop Impedance Tester หรือเครื่อง Outlet Polarity Tester ซึ่งตองนําเขาจากตางประเทศ และมีราคาแพง ไมเหมาะสมถาจะซื้อมาใชทดสอบเอง

ด ว ยฝ มื อ และมั น สมองของคนไทย ทํ า ให มี ก าร ประดิษฐเครื่องตรวจสอบขั้วเตารับชนิดมีสายดิน (EASY CHECK OUTLET) ที่ใชงานงาย เพียงแคเสียบสายเขากับ เตารับชนิดมีสายดิน เครื่องก็จะบอกสถานะการตอสาย ของเตารับตัวนั้นไดทันทีดวยไฟ LED ที่สําคัญนอกจาก การใชงานงายแลว ราคาก็ถูกแสนถูก ตนทุนการผลิตตอ ชิ้นสําหรับตนแบบนั้นไมรวมคาแรง ไมนาจะเกิน 100 บาท เพราะใชวัสดุอุปกรณที่ไมแพงและซับซอนมากนัก แตใน ความเปนจริงหากตองผลิตเพื่อจําหนาย คาดวาตนทุนตอ ชิ้นนาจะตํ่ากวานี้ เพราะผลิตในปริมาณมาก (รูปที่ 1)

รูปที่ 1 เครื่องตรวจสอบขั้วเตารับชนิดมีสายดิน

32

สีของสาายไฟ(มอก.11-2549)) นํ้าตาล ฟา (นํ้าเงิน) เขีียวแถบเหลืือง


คุณจรินทร หาลาภี วิศวกรไฟฟา 7 กองวิจัยและพัฒนา ฝายวิจัยและ พัฒนา การไฟฟานครหลวง เจาของสิ่งประดิษฐชิ้นนี้ เปดเผยวา เหตุผลที่คิด สิ่งประดิษฐนี้ขึ้นมานั้นเกิดจากคุณสุกิจ เกียรติบุญศรี ผูอํานวยการฝายวิจัย และพัฒนา ไดบอกเลาถึงปญหาตาง ๆ ที่เกิดขึ้นเกี่ยวกับความปลอดภัยของ ผูใชไฟฟา ซึ่งมีขาวอุบัติเหตุเกี่ยวกับไฟฟาดูด ไฟฟาชอรตออกมามากมาย ซึง่ เกิดจากการติดตัง้ ทีไ่ มถกู ตองตามมาตรฐาน อีกทัง้ เครือ่ งตรวจสอบขัว้ เตารับ สําเร็จรูปยังไมมผี ลิตในประเทศไทย จึงไดลองศึกษาและประดิษฐเครือ่ งตนแบบ ที่วาขึ้นมา และนําไปทดลองใช เพื่อใหมั่นใจวาสามารถใชงานไดจริง ลักษณะการเกิดโอกาสการเขาสายผิด ไมครบ หรือสลับสายกันที่ขั้ว เตารับ ซึ่งจะทําใหเกิดอันตรายตอชีวิตและทรัพยสินนั้นเกิดขึ้นไดหลายกรณี สําหรับสิ่งประดิษฐนี้สามารถตรวจสอบได 7 กรณี (ตารางที่ 2) ตารางที่ 2 แสดงผลการอานคาที่วัดไดจากเครื่อง

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ด ว ยคุ ณ ประโยชน ม ากมาย ผลงานชิ้ น นี้ จึ ง คว า รางวั ล ชนะเลิ ศ “รางวัลสภาวิจัยแหงชาติ : รางวัลผลงานประดิษฐคิดคนประจําป 2554 : รางวัลประกาศเกียรติคุณสาขาวิศวกรรมศาสตรและอุตสาหกรรมวิจัย” จาก สํานักงานคณะกรรมการวิจยั แหงชาติ (วช.) เปนเครือ่ งยืนยันในความสามารถ ของคนไทยที่ไมไดดอยกวาชาติใด (รูปที่ 2)

รูปที่ 2 นายอภิสิทธิ์ เวชชาชีวะ นายกรัฐมนตรี มอบรางวัล ประกาศเกียรติคุณใหแก คุณจรินทร หาลาภี กรกฏาคม - สิงหาคม 2554

33


Power Engineering & Power Electronics ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์ก�ำลัง น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล อีเมล : noppada@hotmail.com

มาตรฐานการทดสอบอาร์กภายใน (ตอนที่ 1) บทความนี้ ก ล่ า วถึ ง วิ ธี ก ารทดสอบอาร์ ก ภายใน ส� ำ หรั บสวิ ตช์เกี ยร์แ ละคอนโทรลเกียร์ที่มีเครื่องห่อหุ้ม เป็ น โลหะในระบบไฟฟ้ า กระแสสลั บ ซึ่ ง มี พิ กั ด แรงดั น สูงกว่า 1 กิโลโวลต์จนถึง 52 กิโลโวลต์ ตามมาตรฐาน IEC 62271-200 เรื่อง “AC metal-enclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV”, ภาคผนวก ก. (Annex A : Internal fault – Method for testing the metal enclosed switchgear and controlgear under conditions of arcing due to an internal fault) พร้อมมีภาพจากแหล่ง ข้อมูลอืน่ ๆ เพิม่ เติมจากทีร่ ะบุในมาตรฐาน เพือ่ ใช้ประกอบ การอธิบายตามเนือ้ หาของมาตรฐานให้เข้าใจได้ชดั เจนยิง่ ขึน้ บทความนี้แบ่งเป็น 3 ตอน โดยในตอนที่ 1 นี้ ประกอบด้วย บทน�ำ และลักษณะการเข้าถึงอุปกรณ์ ตอน ที่ 2 ให้รายละเอียดในการเตรียมการทดสอบ ส่วนในตอนที่ 3 กล่าวถึง กระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าทดสอบ ขั้นตอน การทดสอบ เกณฑ์การยอมรับ รายงานผลการทดสอบ และ ตัวอย่างการระบุระดับชั้นการทนอาร์กภายใน

หรือประตูออก ซึ่งการทดสอบจะท�ำในขณะที่ฝาครอบ หรือประตูนั้นเปิดออกด้วย แต่การบ�ำรุงรักษา การถอด หรือการเปลี่ยนอุปกรณ์ เช่น ฟิวส์แรงสูง หรืออุปกรณ์ ที่สามารถถอดออกได้อื่น ๆ ไม่ถือว่าเป็นการใช้งานปกติ อาร์ ก ภายในสวิ ต ช์ เ กี ย ร์ แ ละคอนโทรลเกี ย ร์ ที่ มี เ ครื่ อ งห่ อ หุ ้ ม เป็ น โลหะสามารถเกิ ด ขึ้ น ได้ ห ลายจุ ด ซึ่ ง แต่ ล ะจุ ด อาจให้ ผ ลทางกายภาพแตกต่ า งกั น เช่ น พลังงานอาร์กทีเ่ กิดจากการอาร์กทีฉ่ นวนของเหลวภายใน เครื่องห่อหุ้ม จะท�ำให้เกิดความดันสูงและความร้อนสูง จนส่งผลให้เกิดความเครียดทางกลและทางความร้อนต่อ อุปกรณ์และวัสดุ ซึ่งพลังงานอาร์กที่ได้รับนั้นอาจท�ำให้ เกิดก๊าซหรือไอออกมาภายนอกเครื่องห่อหุ้มได้ การก� ำ หนดระดั บ การป้ อ งกั น อาร์ ก ภายใน พิจารณาจากผลการเกิดความดันสูงที่กระท�ำต่อแผ่นปิด ประตู ช่องอ่านค่า หรือช่องระบายอากาศ รวมถึงผลของ ความร้อนเนื่องจากอาร์กที่มีต่อเครื่องห่อหุ้ม หรือก๊าซ ร้อนและสะเก็ดที่ออกมาจากเครื่องห่อหุ้ม แต่การเกิด อาร์กต้องไม่ทำ� ความเสียหายต่อช่องกัน้ ภายใน (Internal Partition) และต้องไม่สามารถเข้าถึงแผ่นกั้น (Shutter) ได้ในสภาพการใช้งานปกติ 1. บทน�ำ การทดสอบอาร์ ก ภายในส� ำ หรั บ สวิ ต ช์ เ กี ย ร์ แ ละ หมายเหตุ ในมาตรฐานนี้ ยั ง ไม่ พิ จ ารณาครอบคลุ ม คอนโทรลเกียร์ที่มีเครื่องห่อหุ้มเป็นโลหะ มีวัตถุประสงค์ ไ ป ถึ ง ผ ล ข อ ง อ า ร ์ ก ภ า ย ใ น ที่ เ กิ ด ใ น ช ่ อ ง ห นึ่ ง เพื่อพิจารณาระดับการป้องกันอันตรายจากการเกิดอาร์ก (Compartment) ที่มีต่ออีกช่องหนึ่ง ภายใน ส�ำหรับผูท้ อี่ ยูใ่ กล้เคียงกับบริเวณทีต่ ดิ ตัง้ สวิตช์เกียร์ และคอนโทรลเกียร์ตามสภาพการใช้งานปกติ ซึ่งสภาพ การใช้งานปกติในที่นี้หมายถึง สวิตช์เกียร์และคอนโทรล เกียร์ที่มีเครื่องห่อหุ้มเป็นโลหะนั้นมีอุปกรณ์สับ-ปลดไฟฟ้า แรงสูง ซึ่งส่วนที่ใช้ตัด-ต่อสามารถชักออกมาได้ รวมถึงมี มิเตอร์และเครือ่ งมือวัดทีต่ อ้ งอ่านค่าบรรจุอยูภ่ ายใน เป็นต้น ถ้ามีการใช้งานในลักษณะดังกล่าวก็จำ� เป็นต้องเปิดฝาครอบ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

34


การทดสอบอาร์ ก ภายในที่ จ ะกล่ า วถึ ง ต่ อ ไปนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อพิจารณาระดับการป้องกันอันตราย ส�ำหรับบุคคลในกรณีเกิดอาร์กภายในเท่านัน้ โดยไม่รวม ผลกระทบที่ทำ� ให้เกิดอันตรายอื่น ๆ เช่น อันตรายจาก ก๊าซพิษที่เกิดขึ้นภายหลังการเกิดอาร์ก เป็นต้น ในกรณี นีต้ อ้ งพิจารณาถึงการอพยพออกจากจุดเกิดเหตุและการ ระบายก๊าซออกจากช่องสวิตช์เกียร์ดว้ ย และมาตรฐานนี้ จะไม่ครอบคลุมถึงอันตรายจากการลามของเปลวอาร์ก ไปยังวัสดุอปุ กรณ์ทตี่ ดิ ไฟได้ในบริเวณทีต่ ดิ ตัง้ สวิตช์เกียร์ และคอนโทรลเกียร์ที่มีเครื่องห่อหุ้มเป็นโลหะนั้น

2. ลักษณะการเข้าถึงอุปกรณ์ (Types of accessibility)

3. การเตรียมการทดสอบ (Test arrangement)

3.1 ทั่วไป การเตรียมการทดสอบต้องปฏิบัติดังนี้ - ตัวอย่างทดสอบต้องติดตั้งอุปกรณ์ภายในครบ ถ้วน อนุญาตให้ใช้ส่วนประกอบภายในที่จำ� ลองขึ้นได้ ถ้ามี ปริมาตรและวัสดุภายนอกเหมือนกับส่วนประกอบของจริง และไม่มีผลกระทบต่อส่วนส�ำคัญและวงจรการต่อลงดิน - ต้องท�ำการทดสอบในแต่ละช่องที่มีส่วนประกอบ ของวงจรหลักอยู่ภายใน กรณีที่สวิตช์เกียร์และคอนโทรล เกียร์ประกอบจากหน่วยย่อยทีแ่ ยกต่างหาก ตัวอย่างทดสอบ ต้องประกอบจากหน่วยย่อย 2 หน่วยต่อเข้าด้วยกันเหมือน เมื่อใช้งาน และอย่างน้อยต้องท�ำการทดสอบทุกช่องที่อยู่ ปลายของสวิตช์เกียร์และคอนโทรลเกียร์ซึ่งจะอยู่ติดกับ อินดิเคเตอร์ แต่อย่างไรก็ตาม ถ้าด้านที่ต่อกับหน่วยย่อย ที่อยู่ติดกันมีความแข็งแรงต่างกับอีกด้านที่เป็นส่วนปลาย สุดของสวิตช์เกียร์และคอนโทรลเกียร์ ตัวอย่างทดสอบ ต้องประกอบจากหน่วยย่อย 3 หน่วย และทดสอบใน ช่องต่าง ๆ ซ�้ำในหน่วยย่อยที่อยู่ตรงกลางด้วย หมายเหตุ หน่วยย่อยที่แยกต่างหาก (Stand alone unit) อาจอยู ่ ใ นเครื่ อ งห่ อ หุ ้ ม เดี่ ย วที่ มี ก ารจั ด วางอุ ป กรณ์ ใ น แนวราบหรือแนวดิ่ง (เป็นชั้น ๆ)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 2.1 สวิตช์เกียร์และคอนโทรลเกียร์ที่มีเครื่องห่อหุ้ม เป็นโลหะ (ยกเว้นที่ติดตั้งบนเสา) การเข้ า ถึ ง สวิ ต ช์ เ กี ย ร์ แ ละคอนโทรลเกี ย ร์ ที่ มี เครื่องห่อหุ้มเป็นโลหะ อาจแบ่งการเข้าถึง ณ สถานที่ ติดตั้งได้เป็น 2 ลักษณะ คือ ลักษณะการเข้าถึงแบบ ก การเข้าถึงในสถานที่ ซึ่งจ�ำกัดเฉพาะเจ้าหน้าที่ผู้มีอำ� นาจเท่านั้น ลักษณะการเข้าถึงแบบ ข การเข้าถึงในสถานทีซ่ งึ่ ไม่จ�ำกัด รวมทั้งบริเวณสาธารณะ จากการแบ่งลักษณะการเข้าถึงในแบบ ก และ แบบ ข ข้างต้น ท�ำให้มีการทดสอบแตกต่างกัน 2 แบบ ตามที่อธิบายในหัวข้อ 3.3 สวิตช์เกียร์และคอนโทรลเกียร์ที่มีเครื่องห่อหุ้ม เป็นโลหะอาจมีลักษณะการเข้าถึงแตกต่างกันในแต่ละ ด้านของเครือ่ งห่อหุม้ ก็ได้ ซึง่ ผูผ้ ลิตต้องก�ำหนดด้านหน้า ของเครือ่ งห่อหุม้ อย่างชัดเจน โดยทีก่ ารก�ำหนดอักษรย่อ เพื่อระบุด้านแต่ละด้านของเครื่องห่อหุ้มเป็นดังนี้ F ส�ำหรับด้านหน้าของเครือ่ งห่อหุม้ (Front side) L ส�ำหรับด้านข้างของเครือ่ งห่อหุม้ (Lateral side) R ส�ำหรับด้านหลังของเครื่องห่อหุ้ม (Rear side) 2.2 สวิตช์เกียร์และคอนโทรลเกียร์ทมี่ เี ครือ่ งห่อหุม้ เป็น โลหะที่ติดตั้งบนเสา ลักษณะการเข้าถึงแบบ ค การเข้าถึงซึง่ จ�ำกัดโดย ระยะการติดตั้งที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ ความสู ง ต�่ ำ สุ ด ในการติ ด ตั้ ง ที่ ย อมรั บ ได้ ต ้ อ ง ก�ำหนดโดยผู้ผลิต

- กรณีอุปกรณ์ติดตั้งบนหัวเสา ต้องติดตั้งตัวอย่าง ทดสอบเหมือนการใช้งานจริงที่ความสูงอย่างต�่ำตามที่ผู้ ผลิตก�ำหนด และต้องติดตั้งตู้ควบคุม และ/หรืออุปกรณ์ เชือ่ มต่อทางไฟฟ้าและ/หรือทางกลมายังโคนเสาด้วย (ถ้ามี) - ตัวอย่างทดสอบต้องต่อลงดินที่จุดที่เตรียมไว้ - ต้องท�ำการทดสอบในช่องทีไ่ ม่เคยเกิดอาร์กมาก่อน หรือถ้าช่องนั้นเคยเกิดอาร์กมาแล้ว ต้องอยู่ในสภาพที่ไม่ ส่งผลกระทบต่อผลการทดสอบ - ในกรณีที่มีช่องที่บรรจุของเหลว (นอกเหนือจาก SF6) ต้องท�ำการทดสอบโดยบรรจุของเหลวนั้นตามพิกัด บรรจุที่ระบุ (+10%) และยอมให้ใช้อากาศแทน SF6 ได้ ตามพิกัดบรรจุที่ระบุ (+10%) หมายเหตุ ถ้าท�ำการทดสอบโดยใช้อากาศแทน SF6 จะท�ำให้ เกิดความดันแตกต่างออกไป (โปรดติดตามต่อฉบับหน้า)

กรกฏาคม - สิงหาคม 2554

35


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

ปัจจัยที่มีผลกระทบต่ออายุการใช้งาน ของคาปาซิเตอร์แรงต�ำ่ (ตอนที่ 1) บทน�ำ

คาปาซิเตอร์แรงต�่ำจัดเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าหลักที่มีการใช้งานกันอย่าง แพร่หลาย โดยมีให้เลือกติดตั้งใช้งานทั้งแบบ Indoor และ Outdoor และ นิยมติดตั้งเป็น 2 แบบ คือ แบบถาวร (Fixed Type) ซึ่งเหมาะกับการใช้ งานในระบบที่มีโหลดคงที่และแบบสวิตช์ชิ่ง (Switched Type) ซึ่งเหมาะกับ ระบบที่โหลดมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา การติดตั้งคาปาซิเตอร์แรงต�่ำมี จุดมุ่งหมายเพื่อใช้ในการปรับปรุงค่า Power Factor ของระบบไฟฟ้าให้ดีขึ้น ช่วยลดค่าความสูญเสียในระบบไฟฟ้า ตลอดจนช่วยควบคุมระดับแรงดันไฟฟ้า ให้อยูใ่ นเกณฑ์มาตรฐาน บทบาททีส่ �ำคัญของคาปาซิเตอร์แรงต�่ำนีเ้ องทีท่ ำ� ให้มี การพัฒนาศักยภาพของคาปาซิเตอร์แรงต�ำ่ มาอย่างต่อเนื่อง เพื่อผลในการยืด อายุการใช้งานและลดข้อบกพร่องต่าง ๆ ที่เคยเกิดขึ้นในอดีต

ต้ น เหตุ ที่ ส� ำ คั ญ ของปั ญ หาทางด้ า น สิ่ ง แวดล้ อ ม จึ ง มี ค วามพยายาม จากหลายหน่ ว ยงานที่ จะลดการใช้ สาร PCB ให้น้อยลง โดยการพัฒนา ก ร ร ม วิ ธี ก า ร ผ ลิ ต แ ล ะ หั น ม า ใ ช ้ เทคโนโลยี แ นวใหม่ ที่ ไ ม่ จ� ำเป็ น ต้ อ งพึ่ ง พาสาร PCB อั น เป็ น ที่ ม า ข อ ง ค า ป า ซิ เ ต อ ร ์ แ ร ง ต�่ ำ แ บ บ Dry Type หรือ Solid Insulation ความส� ำ เร็ จ ของการน� ำ เทคโนโลยี สมั ย ใหม่ ม าใช้ ง านยั ง ให้ ผ ลลั พ ธ์ ที่ ดี ในด้านการลดค่า Dielectric Loss ในตัวคาปาซิเตอร์แรงต�่ำให้น้อยลงและ ท�ำให้อายุการใช้งานยาวนานขึ้น อย่ า งไรก็ ต าม การพั ฒ นา ส่วนประกอบต่าง ๆ ของคาปาซิเตอร์ แรงต�่ ำ แบบ Dry Type ยั ง คงมี ข้ อ จ� ำ กั ด ที่ เ กิ ด ขึ้ น จากข้ อ ขั ด แย้ ง ระหว่างคุณภาพของคาปาซิเตอร์แรง ต�ำ่ ที่ผลิตขึ้น และกลไกการลงทุนทาง ด้านการตลาด กล่าวคือ คาปาซิเตอร์ แ ร ง ต�่ ำ ที่ มี คุ ณ ภ า พ สู ง อ า จ ไ ม ่ ไ ด ้ รั บ การยอมรั บ จากผู ้ บ ริ โ ภคด้ ว ย เหตุ ผ ลทางด้ า นราคาที่ สู ง เกิ น ไป และด้ ว ยเหตุ ผ ลทางด้ า นการตลาด นี้ เ อง จึ ง ท� ำ ให้ ค าปาซิ เ ตอร์ แ รงต�่ ำ ที่ ผลิ ต ขึ้ น จากบริ ษั ท ผู ้ ผ ลิ ต มี ค วาม หลากหลายของวั ส ดุ ที่ ใ ช้ เ ป็ น ส่ ว น ประกอบหลัก อาทิ Paper, Ceramic,

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 1 ตัวอย่างคาปาซิเตอร์แรงต�่ำ

ในอดี ต ที่ ผ ่ า นมามี ก ารใช้ ฉ นวนที่ เ ป็ น ของเหลวร่ ว มกั บ สาร PolyChlorinated Biphenyl (PCB) ในกระบวนการผลิตคาปาซิเตอร์แรงต�่ำ แต่เนื่องจากสาร PCB เป็นสารประกอบที่เป็นพิษและย่อยสลายที่อุณหภูมิ สู ง เท่ า นั้ น จึ ง ไม่ ส ามารถย่ อ ยสลายได้ ต ามธรรมชาติ การสะสมของ สาร PCB อันเป็นผลสืบเนื่องจากการผลิตคาปาซิเตอร์แรงต�่ำกลายเป็น

36


Metallized - Film, Electrolytic และ Cryogenic เป็นต้น การเลื อ กใช้ วั ส ดุ ที่ แ ตกต่ า งกั น นี้ เ องมี ผ ลท� ำ ให้ อ ายุ การใช้งาน การระบายความร้อน และความทนทานต่อ สภาพการใช้งานมีความแตกต่างกัน ดังนัน้ ในความเป็น จริงจึงยังคงพบปัญหาการช�ำรุดเสียหายของคาปาซิเตอร์ แรงต�่ำอยู่ ซึ่งสาเหตุของการช�ำรุดนั้นมีปัจจัยแวดล้อม หลายประการเป็นตัวก�ำหนดร่วมด้วย อาทิ การติดตั้ง คาปาซิเตอร์แรงต�่ำที่ไม่เหมาะสม การเปิด -ปิดวงจร (Trip-Reclosed) ของอุปกรณ์ป้องกันระบบไฟฟ้าอย่าง รวดเร็วหรือบ่อยครั้ง การใช้งานในพื้นที่ที่มีอุณหภูมิ แวดล้อมสูงเกินเกณฑ์มาตรฐาน และปัญหาแรงดันไม่ สมดุลหรือ Harmonic ในระบบไฟฟ้า เป็นต้น

โครงสร้างของคาปาซิเตอร์แรงต�่ำ

ส่ ว นประกอบอย่ า งง่ า ยของคาปาซิ เ ตอร์ แ รงต�่ ำ แบบ Dry Type จะประกอบไปด้วยขั้วอิเลคโตรดซึ่งมี ลักษณะเป็นแผ่นโลหะบาง ๆ จ�ำพวก Aluminum Foil วางซ้อนทับกับฉนวนไดอิเลคตริกชนิด Polypropylene เป็ น ชั้ น ๆ แล้ ว ม้ ว นเข้ า ด้ ว ยกั น เป็ น Element ย่ อ ย ซึ่งแต่ละ Element ย่อยก็จะถูกห่อหุ้มไว้ด้วยฉนวน Resin หลั ง จากนั้ น จึ ง บรรจุ ไ ว้ ใ นกระบอกโลหะหรื อ พลาสติ ก อี ก ชั้ น หนึ่ ง คาปาซิ เ ตอร์ แ รงต�่ ำ หนึ่ ง ตั ว จะประกอบไป ด้วยหลาย ๆ Element ย่อยมาต่อเข้าด้วยกันเพือ่ ให้ได้ขนาด ตามที่ต้องการ และโดยทั่วไปคาปาซิเตอร์แรงต�่ำมักนิยม ต่อใช้งานเป็นแบบ Delta

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 3 การเรียงตัวซ้อนกันระหว่างแผ่นไดอิเลคตริก กับแผ่นขั้วอิเลคโตรดด้วยเทคนิค End Spray

รูปที่ 2 ตัวอย่างการช�ำรุดของคาปาซิเตอร์แรงต�่ำ

แผ่ น ขั้ ว อิ เ ลคโตรดในแต่ ล ะชั้ น จะถู ก จั ด เรี ย งให้ วางเหลื่ อ มกั น เพื่ อ หลี ก เลี่ ย งปั ญ หาการลั ด วงจรระหว่ า ง แผ่นขั้วอิเลคโตรดที่อยู่ในชั้นติดกัน และใช้เทคนิคการขยาย แผ่นขั้วอิเลคโตรดให้ยืดออกสลับกันในแต่ละชั้น เพื่อใช้เป็น ตัวกลางในการเชื่อมต่อกับ Element ย่อยอื่น ๆ ซึ่งเทคนิค นี้เป็นการจัดเรียงตัวแบบ “End Spray” ดังแสดงในรูปที่ 3 โครงสร้างของคาปาซิเตอร์แรงต�่ำสามารถท�ำให้มีพิกัด แรงดันใช้งานเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มความหนาของแผ่นฉนวน ไดอิเลคตริก เทคนิคนี้จะท�ำให้ Dielectric Stress ของ แผ่นฉนวนไดอิเลคตริกมีค่าลดลง อย่างไรก็ตาม การเพิ่ม ความหนาของแผ่นฉนวนไดอิเลคตริกนีจ้ ะท�ำให้ประสิทธิภาพ ในการระบายความร้อนลดลง และมีผลต่อโครงสร้างของ คาปาซิเตอร์แรงต�ำ่ ที่อาจใหญ่เกินไป กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

37


(ก) โครงสร้างแบบเพิ่มแผ่น Metallic Disc รูปที่ 4 ตัวอย่างโครงสร้างของคาปาซิเตอร์แรงต�่ำ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ภายในแต่ ล ะ Element ย่ อ ยจะมี Fuse Link ติ ด ตั้ ง อยู ่ ด ้ า นในส� ำ หรั บ เป็ น ระบบป้ อ งกั น กระแสเกิ น นอกจากนั้นยังมีการออกแบบให้สามารถตัดการจ่ายไฟให้ แก่ Element ย่อย ในกรณีที่ความดันภายในกระบอกเพิ่ม สูงขึน้ โดยใช้เทคนิคการเพิม่ แผ่น Metallic Disc ดังแสดงใน รูปที่ 5 ความดันภายในที่เพิ่มขึ้นนี้เกิดจากการลัดวงจร ระหว่างแผ่นขั้วอิเลคโตรดจนเกิดการสะสมความร้อน และ เมื่ อ ระบายความร้ อ นไม่ ทั น ก็ จ ะเกิ ด ความดั น ที่ ส ามารถ ดันแผ่น Metallic Disc ให้สัมผัสกับขั้วโลหะที่จ่ายไฟ ใ ห ้ E l e m e n t ย ่ อ ย จ น เ กิ ด ก า ร ลั ด ว ง จ ร แ ล ะ ท� ำ ให้ Fuse Link ขาด ในบางผู ้ ผ ลิ ต อาจใช้ เ ทคนิ ค การควบคุ ม ให้ เ กิ ด การขยายตั ว เฉพาะต� ำ แหน่ ง ที่ ส า ม า ร ถ ถู ก ดั น อ อ ก จ น ก ร ะ ทั่ ง ตั ด ก า ร จ ่ า ย ไ ฟ ให้แก่ Element ย่อยได้โดยไม่จ�ำเป็นต้องใช้แผ่น Metallic Disc ทั้งนี้เพื่อลดความรุนแรงจากความผิดปกติที่เกิดขึ้น ภายในกระบอกไม่ให้ลุกลามไปยังส่วนประกอบอื่น ๆ โครงสร้ า งที่ ส� ำ คั ญ ของคาปาซิ เ ตอร์ แ รงต�่ ำ อี ก ส่วนหนึ่งคือ Discharge Resistor ซึ่งจะท�ำหน้าที่ต่อเมื่อ คาปาซิเตอร์แรงต�ำ่ ถูกปลดออกจากระบบไฟฟ้า โดยจะช่วย ในการคายประจุออกเพื่อท�ำให้แรงดันไฟฟ้าที่ตกค้างอยู่มี ค่าลดลงจนอยู่ในเกณฑ์ที่ปลอดภัยตามระยะเวลาที่กำ� หนด ซึ่ ง ปกติ Discharge Resistor นี้ จ ะต่ อ คร่ อ มระหว่ า ง ขั้วไฟฟ้าที่จ่ายไฟให้แก่ Element ย่อยหรืออาจจะต่อที่ขั้ว ไฟฟ้ารวมหลังจากน�ำ Element ย่อยมาต่อเข้าด้วยกันเป็น Unit อยู่ในตัวถังเดียวกันแล้วก็ได้

38

(ข) โครงสร้างแบบขยายตัวเฉพาะบางต�ำแหน่ง รูปที่ 5 ตัวอย่างโครงสร้างภายในของ Element ย่อย

มาตรฐาน IEC 60831

มาตรฐานเกี่ยวกับคาปาซิเตอร์แรงต�่ำมีอยู่หลาย มาตรฐานทีไ่ ด้รบั การยอมรับและกล่าวถึงทัง้ IEC, ANSI และ NEMA แต่ในที่นี้จะกล่าวถึงมาตรฐาน IEC 60831 (Shunt power capacitors of the self-healing type for A.C systems having a rated voltage up to and Including 1,000 V) เป็นหลัก เนื่องจากประเทศไทย ใช้มาตรฐานนี้ในการอ้างอิง มาตรฐาน IEC 60831 อธิบายถึงแนวทางในการออกแบบคาปาซิเตอร์ในระดับ แรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 1,000 V ที่ความถี่ 50 Hz หรือ 60 Hz โดยเนื้อหาภายในมาตรฐานมีประเด็นส�ำคัญ ที่ต้องพิจารณาในการใช้งานดังนี้ - คาปาซิ เ ตอร์ จ ะต้ อ งสามารถใช้ ง านภายใต้ อุณหภูมิแวดล้อมที่สูงตาม Category ที่ก�ำหนดไว้ใน ตารางที่ 1 ได้โดยไม่ชำ� รุดเสียหาย นอกจากนั้นยังต้อง สามารถใช้งานที่อุณหภูมิต�่ำ ๆ ได้ด้วย โดยมาตรฐาน IEC 60831 ระบุไว้ 5 ค่า คือ +5 0C, -5 0C, -25 0C, -40 0C และ -50 0C


ตารางที่ 1 ค่าอุณหภูมิแวดล้อมสูงสุดที่ยอมให้ใช้งาน Symbol A B C D

Ambient temperature o C

mean over any period of Maximum Highest24h 1 year 40 30 20 45 35 25 50 40 30 55 45 35

- คาปาซิ เ ตอร์ ต ้ อ งไม่ เ กิ ด การช� ำ รุ ด เสี ย หาย อันเนื่องมาจาก Partial Discharge ในขณะที่อุณหภูมิ แวดล้อมขณะใช้งานเป็นไปตามที่กำ� หนดในตารางที่ 1 - คาปาซิเตอร์จะต้องสามารถก�ำจัดหรือลดระดับ แรงดันไฟฟ้าที่ตกค้าง (Residual Voltage) ให้เหลือ 70 Volts หรือน้อยกว่าค่ายอด (Peak) เริ่มต้นของแรงดัน ไฟฟ้า r.m.s (√2 เท่าของ UN) ภายในระยะเวลา 3 นาที - คาปาซิเตอร์จะต้องสามารถทนต่อสภาวะการ จ่ายไฟ (Energization) ในขณะที่มีแรงดันไฟฟ้าตกค้าง อยู่ไม่เกิน 10 % ของพิกัดแรงดันใช้งานปกติได้ โดยไม่ ช�ำรุดเสียหาย - เมื่ออยู่ภายใต้พิกัดแรงดันไฟฟ้าและความถี่ ใช้งานปกติ (ไม่รวมผลในขณะเกิดสภาวะ Transient และ Harmonic) คาปาซิ เ ตอร์ ต ้ อ งสามารถท� ำ งาน ที่กระแส 1.3 เท่าของพิกัดกระแส (r.m.s.) ใช้งานปกติ ได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่ชำ� รุดเสียหาย - ค า ป า ซิ เ ต อ ร ์ จ ะ ต ้ อ ง ส า ม า ร ถ จ ่ า ย ค ่ า Reactive Power สูงสุด หรือ Maximum Overload ได้ 1.35 เท่าของพิกัด kVAR ที่กำ� หนดไว้ - คาปาซิเตอร์ตอ้ งสามารถใช้งานได้ตามปกติภาย ใต้สภาวะของแรงดันไฟฟ้าทีเ่ ปลีย่ นแปลงตามตารางที่ 2 ภายในระยะเวลาที่กำ� หนด

ตารางที่ 2 ค่าแรงดันไฟฟ้าใช้งานที่ยอมรับได้ในขณะ ที่ต่อคาปาซิเตอร์เพื่อใช้งานที่ความถี่ตามพิกัดใช้งาน Type Power frequency Power frequency Power frequency Power frequency Power frequency

Voltage Maximum factor x UN duration r.m.s. Continuous 1 , 00 8 h in every 24 h 1 , 10 1 , 15 30 min in every 24 h 5 min 1 , 20 1 min 1 , 30

คาปาซิ เ ตอร์ จ ะต้ อ งไม่ ช� ำ รุ ด เสี ย หายจาก แรงดั น ไฟฟ้ า เกิ น ในสภาวะ Transient ที่ มี ข นาด ค่ายอด (Peak) ไม่เกิน 2√2 เท่าของพิกัดแรงดันไฟฟ้า r.m.s และมีระยะเวลาทีเ่ กิดแรงดันไฟฟ้าเกินสูงสุดไม่เกิน 1/2 cycle หรือไม่เกิน 10 ms ในระบบความถี่ 50 Hz

ร า ส า ้ ฟ ไฟ สาเหตุการช�ำรุดของคาปาซิเตอร์แรงต�่ำ

เนื่ อ งจากคาปาซิ เ ตอร์ แ รงต�่ ำ มี ส ่ ว นประกอบ ต่ า ง ๆ ที่ ผ ลิ ต ขึ้ น จากวั ส ดุ ห ลายประเภท ดั ง นั้ น ในการออกแบบจึงต้องให้ทุก ๆ ส่วนสามารถท�ำงานได้ อย่างสอดคล้องกัน การช�ำรุดที่ส่วนใดส่วนหนึ่งจะส่งผล กระทบต่อการท�ำงานของส่วนอืน่ ๆ และกลายเป็นสาเหตุ หนึ่งที่ท�ำให้คาปาซิเตอร์แรงต�่ำเกิดการช�ำรุดเสียหายจน ใช้งานไม่ได้ในเวลาต่อมา นอกจากนั้นยังพบว่าผลจาก การที่คาปาซิเตอร์แรงต�่ำไม่สามารถระบายความร้อนที่ สะสมอยู่ภายใน Element ย่อยออกสู่ภายนอกตัวถังได้ ทัน หรือที่เราเรียกว่า “Thermal Runaway” ก็นับเป็น อีกสาเหตุหนึ่งของการช�ำรุดเช่นกัน ดังนั้น การจะยืด อายุการใช้งานของคาปาซิเตอร์แรงต�่ำให้ได้ตามที่ก�ำหนด ไว้ในมาตรฐาน จ�ำเป็นจะต้องท�ำการปรับปรุงแผ่นฉนวน ไดอิเลคตริกให้สามารถระบายความร้อนที่สะสมอยู่ภายใน

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

39


ออกสูภ่ ายนอก โดยผ่านตัวถังได้อย่างทันท่วงที ซึง่ ในความเป็นจริงแผ่น ฉนวนไดอิเลคตริกที่มีความบางมาก ๆ มักระบายความร้อนได้ดี แต่จะ ไม่ ท นต่ อ ค่ า Dielectric Stress ในการออกแบบคาปาซิ เ ตอร์ แรงต�่ ำ จึ ง จ� ำ เป็ น ต้ อ งประเมิ น ค่ า Maximum Dielectric Stress เนื่องจากค่าดังกล่าวจะใช้อ้างอิงจุดเบรกดาวน์ของวัสดุที่ใช้เป็นฉนวน ไดอิเลคตริก โดยสามารถค�ำนวณหา Dielectric Stress (MV/m) ได้ จ ากความสั ม พั น ธ์ ร ะหว่ า งค่ า แรงดั น ไฟฟ้ า ที่ ต กคร่ อ มฉนวน ไดอิเลคตริกและความหนาของแผ่นฉนวนไดอิเลคตริก

จ า ก ส ม ก า ร ดั ง ก ล ่ า ว เ ร า จ ะ พ บ ว ่ า ยิ่ ง แ ผ ่ น ฉ น ว น ไดอิเลคตริกมี ค วามหนามากก็ จ ะยิ่ ง ทนต่ อ ค่ า Dielectric Stress ได้ ม าก แต่ ก็ ต ้ อ งไม่ ลื ม ว่ า ความหนาของแผ่ น ฉนวนไดอิ เ ลคตริ ก มี ผ ลท� ำ ให้ เ กิ ด การสะสมความร้ อ นมากขึ้ น ตามไปด้ ว ย ในกรณี เช่ น นี้ อ าจแก้ ไ ขปั ญ หาโดยการเลื อ กวั ส ดุ ที่ ใ ช้ ท� ำ เป็ น แผ่ น ฉนวนไดอิ เ ลคตริ ก ให้ เ หมาะสมต่ อ การระบายความร้ อ น ซึ่ ง โดย ทั่ ว ไปแล้ ว ผู ้ ผ ลิ ต แต่ ล ะรายจะต้ อ งท� ำ การทดสอบหั ว ข้ อ Thermal Stability Test เพือ่ เป็นการพิสจู น์ประสิทธิภาพการระบายความร้อนของ คาปาซิเตอร์แรงต�่ำเพื่อให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานที่ผู้ผลิตนั้น ๆ ใช้อ้างอิง และจากผลงานวิจัยของสถาบัน Electric Power Research Institute (EPRI) แสดงให้เห็นว่า ความหนาของแผ่นฉนวนไดอิเลคตริกที่ 8 Microns ให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าความหนาขนาดอื่น ทั้งในด้านการทนทาน ต่อความร้อนในขณะใช้งาน เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนแปลงค่า Power Factor ของแผ่นฉนวนไดอิเลคตริก และเปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนแปลง ค่า Capacitance

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 6 ค่าความหนาของแผ่นฉนวนไดอิเลคตริกต่อ เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนค่า Capacitance

รูปที่ 7 ค่าความหนาของแผ่นฉนวนไดอิเลคตริกต่อ เปอร์เซ็นต์การเปลี่ยนค่า Power Factor

(โปรดติดตามต่อฉบับหน้า)

40


Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์ นายธนากร ฆ้องเดช ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ อีเมล : fengtnk@ku.ac.th

อุปกรณ์และการติดตั้งเครื่องรับ สัญญาณรายการโทรทัศน์ผ่านดาวเทียม (ตอนที่ 2 : การออกแบบและเลือกอุปกรณ์ส�ำหรับ ดาวเทียมหลายดวงและ/ หรือจุดรับชมหลายจุด)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ จากตอนแรกที่ ไ ด้ น� ำ เสนอถึ ง ความส� ำ คั ญ ต่ า ง ๆ ของอุ ป กรณ์ ก าร รับสัญญาณรายการโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมไปแล้วนั้น ผู้อ่านจะได้ความรู้ เบื้องต้นและสามารถเข้าใจการท�ำงานของอุปกรณ์เพื่อรับชมรายการผ่าน เครื่องรับสัญญาณรายการดาวเทียมได้ บทความนี้นำ� เสนอวิธีการต่ออุปกรณ์ เพิ่มเติมแก่ผู้ใช้ที่มีความต้องการจะรับชมรายการอันหลากหลาย ที่มาจาก ดาวเทียมมากกว่า 1 ดวง หรืออยากจะรับชมมากกว่า 1 จุดในที่พักอาศัย รวมถึงตัวอย่างการต่ออุปกรณ์ใช้งานเพือ่ ให้เหมาะสมต่อความต้องการของผูใ้ ช้

อุปกรณ์ที่ใช้โดยทั่ว ๆ ไป

(1) จานและ LNB เพื่ อ รั บ ชมรายการดาวเที ย ม มากกว่า 1 ดวงนั้นต้องติดตั้ง LNB เพิ่มตามความเหมาะสม แต่อาจไม่ จ�ำเป็นต้องติดตัง้ จานรับสัญญาณเพิม่ เช่น ในกรณีทปี่ ระสงค์จะรับสัญญาณ จากดาวเที ย มสองดวงที่ มี ต� ำ แหน่ ง ย่านความถี่และระบบการออกอากาศ ไม่ ห ่ า งกั น มากนั ก ดาวเที ย มที่ มั ก รายการต่าง ๆ ที่รับชมผ่านสัญญาณดาวเทียมนั้นรับชมได้สองย่าน นิยมรับชมกัน ได้แก่ Thaicom (มีทั้ง ความถี่คือ C-Band (3.4GHz ถึง 4.2GHz) และ Ku-Band (10.7GHz C-band และ Ku-Band) และดาวเทียม ถึง 12.75GHz) NSS6Ku (รายละเอียดช่องรายการ ตั ว อย่ า งรายการที่ อ อกอากาศผ่ า นทางดาวเที ย มได้ รั บ ความนิ ย ม คร่าว ๆ อยู่หัวข้อ ย่านความถี่และ เป็นดังนี้ ระบบการออกอากาศ) Thaicom C-Band ช่องฟรีทีวีของไทยและประเทศอื่น ๆ Thaicom Ku-Band ช่องการศึกษา ไม่มีการเข้ารหัส สามารถรับชม ได้จากทุกเครื่องรับ, ช่องรายการบันเทิงและฟรีทีวีไทย ต้องใช้เครื่องรับที่มี การถอดรหัสจึงจะสามารถรับชมได้ NSS6 Ku-Band รายการการเมืองและรายการบันเทิงบางช่อง ไม่มี การเข้ารหัส สามารถรับชมได้จากทุกเครื่องรับ นอกจากนีใ้ นเขตประเทศไทยยังสามารถรับชมรายการทีอ่ อกอากาศจาก รูปที่ 1 การติดตั้ง LNB 2 ตัว และ ดาวเทียมอื่น ๆ ได้อีกด้วย เช่น ดาวเทียม Telkom, Palapa, และ Chainasat จานเพียงจานเดียว ฯลฯ ซึง่ ในดาวเทียมบางดวงนัน้ ได้ออกอากาศรายการทีม่ คี วามคมชัดสูง (High เพื่อรับสัญญาณจากหลายดาวเทียม Definition) และเป็นรายการฟรีทีวี (Thaicom และ NSS6Ku)

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

41


หน้าจานดาวเทียมแบบ C Band

(3) Multi Switch

LNB C+KU for Thaicom LNB KU for NSS6

รูปที่ 4 Multi Switch 4x8 รูปที่ 2 ภาพด้านหน้าจานที่รับสัญญาณจากดาวเทียม Thaicom โดยตรง และติดตั้ง LNB เพิ่มเติมรับ สัญญาณดาวเทียม NSS6Ku

เป็ น อุ ป กรณ์ ส วิ ต ช์ ตั ด ต่ อ สั ญ ญาณระหว่ า ง LNB กั บ เครื่ อ งรั บ คล้ า ยกั บ กรณี Diseq แต่ ส ามารถรองรั บ เครื่องรับได้มากกว่า 1 เครื่อง โดยทั่วไปมีหลายแบบ เช่น Multi Switch 4x8 สามารถเลือกรับสัญญาณจาก LNB ได้ 4 หัว เพื่อให้เครื่องรับ 8 เครื่องรับเลือกรับ (1 จาก 4) อุปกรณ์ ท�ำให้สามารถสร้างจุดรับชมที่อิสระต่อกัน 8 จุดได้โดยใช้ สัญญาณจากดาวเทียมเดียวกัน

รูปที่ 1 แสดงการติดตั้ง LNB กับจานขนาด 5.5 ฟุต สามารถติดตั้ง LNB 2 ชนิด โดย LNB แบบสองความถี่ C-band/KU-band ติดตั้งที่จุดโฟกัส ของจานเพือ่ รับสัญญาณจากดาวเทียม Thaicom และ LNB. ในย่าน Ku-Band ติดตั้งที่จุดห่างจากจุดโฟกัส ของจานเล็กน้อย (โดยใช้อุปกรณ์จับยึดเพิ่มเติม) การควบคุมการตัดต่อสัญญาณ ในการควบคุมการรับสัญญาณ เครือ่ งรับสัญญาณปล่อย เพื่ อ รั บ สั ญ ญาณจากดาวเที ย ม NSS6 ภาพด้ า น ไฟกระแสตรงระดับต่างกัน เพือ่ ให้ LNB จ่ายสัญญาณทีร่ บั จาก หน้าจานแสดงในรูปที่ 2 เวฟไกด์ที่วางในแนวต่าง ๆ ดังนี้ ระดับ 13 V เพื่อให้ LNB (2) Digital Satellite Equipment Control รับจากเวฟไกด์ในแนวตั้ง (แนวรับ V) และ 18 V เพื่อให้ LNB รับจากเวฟไกด์ในแนวนอน (แนวรับ H) ส่วนสัญญาณควบคุม (Diseq C Switch) อีกแบบคือสัญญาณที่ความถี่ 22 KHz และ 0 KHz เพื่อส่ง ค�ำสั่งควบคุมเลือกให้กับ Multi Switch ตัวอย่างการติดตั้งเป็นดังนี้ ก�ำหนดให้ Multi Switch อันหนึ่งที่ขั้วขาเข้า A, B, C และ D ระบุว่า 18 V 22 KHz, 13 V 22 KHz, 18 V 0 KHz และ 13 V 0 KHz ตามล�ำดับ ต้องการรับสัญญาณจากดาวเทียม Thaicom และดาวเทียม NSS6 โดยที่ดาวเทียม Thaicom ส่งสัญญาณในย่าน C-band รูปที่ 3 Diseq C Switch โดยมีทั้ง Vertical และ Horizontal Polarizations และในย่าน เป็ น อุ ป กรณ์ ส วิ ต ช์ ที่ เ ครื่ อ งรั บ ใช้ เ ลื อ ก Ku-band ใน Horizontal Polarization อย่างเดียว ส่วน เชื่อมต่อกับ LNB ตัวใดตัวหนึ่งจากหลาย ๆ ตัว (โดย ดาวเทียม NSS6 ซึ่งส่งสัญญาณ (แบบไม่เข้ารหัส—Free เชือ่ มต่อผ่านสายน�ำสัญญาณ) โดยทัว่ ไปสามารถเลือก TV) ในแนว Horizontal Polarization อย่างเดียว ดังนั้น ต่อรับชมได้มากถึง 4 LNB โดยผู้ใช้ต้องตั้งค่าใน หัวรับ LNB จะมีจำ� นวน RF Output เท่ากับ 3 และ หัว LNB เครื่องรับให้สัมพันธ์กับสวิตช์ตัดต่อนี้ ตัวอย่างเช่น จะมีอยู่เพียง 1 วิธีการติดตั้งท�ำโดยต่อขั้วต่อไปนี้ หากให้ Thaicom C-Band อยู่ที่ขั้ว A Thaicom Ku-Band อยู่ที่ขั้ว B และย่าน NSS6 Ku Band Multi-Switch LNB อยู่ที่ขั้ว C ต้องเข้าไปตั้งค่าในโปรแกรมของเครื่อง ขั้ว A (18 V 22 kHz) แนวรับ H/C-band Thaicomm รับสัญญาณ เพื่อให้เลือกสัญญาณจากดาวเทียมได้ ขั้ว B (13 V 22 kHz) แนวรับ V/C-band Thaicomm ถูกต้อง (ดูรูปการติดตั้งในหัวข้อ การรับชมรายการที่ ขั้ว C (18 V 0 Hz) แนวรับ H/Ku-band Thaicomm จุดเดียวดูรายการจาก LNB หลาย ๆ ตัว) ขั้ว D (13 V 0 Hz) แนวรับ H/Ku-band NSS6

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

42

โดยการหมุนหัวไป 90 องศา**


จะเห็นว่าที่ขั้ว D ของ Multi Switch เหลือเพียง ค�ำสั่งให้ LNB รับสัญญาณจากเวฟไกด์ที่วางในแนว V (13 V) แต่ต้องรับสัญญาณที่ Horizontal Polarized จากดาวเทียม NSS6 ในย่าน Ku-band ของ NSS6 ดังนั้นจ�ำเป็นต้องหมุนหัว LNB ไป 90 องศา เพื่อให้ สามารถรับสัญญาณที่เป็น Horizontal Polarized จาก ดาวเทียม NSS6 ได้ ด้วยค�ำสั่ง 13 V ตามรูปที่ 3 แนว V (13 V)

การรับชมรายการที่จุดเดียว รับสัญญาณจาก LNB หลาย ๆ ตัว ให้ ใ ช้ Diseq C Switch ช่ ว ยในการติ ด ตั้ ง ตามรูปที่ 5

LNB-Ku1

แนว V (13 V) แนว H (18 V)

แนว H (18 V) Wave font

LNB-Ku2

LNB-C1

LNB-C2

Diseq

Receiver

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 90 degree Rotation

ปกติ

รูปที่ 3 การหมุน 90 องศา ท�ำให้ส่งค�ำสั่ง 13 V เพื่อรับสัญญาณแบบ Horizontal Polarized ได้

แนวทางการออกแบบการติดตัง้ เพือ่ รับชม สัญญาณในลักษณะต่าง ๆ

ในตอนนี้ น� ำ เสนอการเลื อ กใช้ อุ ป กรณ์ ที่ เหมาะสมกับจ�ำนวนจุดรับชมและจ�ำนวน LNB

การรับชมรายการที่จุดเดียวรับสัญญาณจาก LNB ตัวเดียว เป็นการต่อแบบง่ายสุด มีเครื่องรับและจาน ชุดเดียว หากระยะห่างระหว่างเครื่องรับและจุดติดตั้ง จานรับไกลกันมาก จ�ำเป็นต้องติดตัง้ ตัวขยายสัญญาณ Liner Amplifier ระหว่างจุดติดตั้งเครื่องรับและจุด ติดตั้งจาน ตามรูปที่ 4

LNBF

Liner Amplifier ใช้ เมื่อระยะ LNB กับ Receiver ห่างกันมาก

Receiver

รูปที่ 4 ตัวอย่างการต่อเพื่อชมรายการจาก LNB อันเดียว (ในภาพไม่ได้แสดงหน้าจานดาวเทียม)

รูปที่ 5 ตัวอย่างการต่อเพื่อชมรายการจาก LNB หลายหัวเพื่อรับชมรายการจุดเดียว

LNB ต่าง ๆ อาจต่อมาจาก (1) จานรับสัญญาณ ดาวเทียมหลาย ๆ จาน (2) จานรับสัญญาณดาวเทียม อันเดียวกันแต่ต่างย่านความถี่หรือต่างโพลาไรเซชั่น กัน หรือ (3) หรือจานเดียวกันแต่จากดาวเทียมหลาย ดวงตามข้างต้น อย่างไรก็ตาม การใช้งานในลักษณะนี้ ต้องใช้ความช�ำนาญในการติดตั้งและอาจต้องดัดแปลง จุดที่ติดตั้ง LNB กับจานรับสัญญาณ การควบคุ ม การตั ด ต่ อ สั ญ ญาณให้ ห ลั ก การ เหมือนตามตัวอย่างข้างต้น การรับชมรายการอิสระ 2 จุด ดูรายการจาก LNB ตัวเดียว กรณี Thaicom Ku-Band (มีแนว H แนวเดียว) สามารถใช้ Splitter ชนิด 2 Ways Power Pass แยก สัญญาณจาก LNB มารับชมได้เลย ในตลาดมี LNB ซึ่งมีขั้ว RF แยกอยู่แล้ว 2 ขั้ว หรือ 4 ขั้ว ในกรณีนี้ สามารถต่อเข้าเครื่องรับได้โดยไม่ต้องอาศัย Splitter กรณี Thaicom C-band ซึ่งส่งมาทั้งแนว H และ แนว V เครื่องรับต้องระบุ Polarization จะไม่ สามารถใช้ Splitter แยกสัญญาณแบบง่าย ๆ ได้ ต้อง ใช้ LNB ทีอ่ อกมารองรับการต่อแบบ 2 เครือ่ งรับเท่านัน้ โดยสรุปแล้วถ้าต้องการรับชมมากกว่า 1 จุด ควรซื้อ LNB ที่มีหัวแยกมาให้แล้ว กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

43


LNBF Receiver

Receiver

รูปที่ 6 ตัวอย่างการต่อเพื่อชมรายการ 2 จุดจาก LNB ชนิดขั้วออก 2 ขั้ว

การรับชมรายการหลายจุดอิสระ จาก LNB หลายตัว กรณีนี้แนะน�ำให้ใช้ Multi Switch ช่วยในการ ติดตั้งเพื่อรับชมรายการ จากรูปตัวอย่างเลือกใช้ LNB ส�ำหรับ Thaicom ชนิดซึ่งมีขั้ว C-Band มาให้ 2 ขั้ว และ Ku-band อีก 1 ขั้ว และ LNB ส�ำหรับ NSS6 ในย่าน Ku ซึ่งมีขั้วเดียว ให้ต่อตามรูปที่ 7 หลักการ ท�ำงานดูจากการควบคุมการตัดต่อสัญญาณ

LNB Ku NSS 6 กลับ แนวรับ H เป็น V

Multi SW

Receiver

Receiver

Receiver

Receiver

รูปที่ 7 ตัวอย่างการต่อเพื่อชมรายการ 4 จุดจาก LNB หลายตัวโดยใช้ Multi Switch ประวัติผู้เขียน

44

ข้ อ ควรค� ำ นึ ง ในการรั บ ชมรายการผ่ า นทางย่ า น ความถี่ C-Band คือ ต้อ งใช้จ านรั บสั ญ ญาณขนาดใหญ่ (ประมาณ 150 เซนติเมตร เป็นอย่างน้อย) เมื่อเทียบ กับขนาดของจานในระบบ Ku-Band (ขนาดทั่วไปเพียง 75 เซนติเมตร) ดังนั้นอาจมีข้อจ�ำกัดด้านพื้นที่การติดตั้ง โดยปกติแล้วรายการที่ออกอากาศในย่าน C-Band จะมีการ เปลี่ยนแปลงบ่อย ผู้ใช้จะต้องท�ำการโปรแกรมช่องรายการ ใหม่ ในขณะที่ระบบ Ku-Band ส่วนใหญ่ผู้ให้บริการจะใช้ ระบบ OTA (Over The Air) ซึง่ เป็นการจัดเรียงช่องรายการ อัตโนมัติส่งจากผู้ให้บริการ ผู้ใช้ไม่จ�ำเป็นต้องเข้าไปตั้งค่า ต่าง ๆ ให้ยุ่งยาก ข้อดีของการรับชมรายการผ่านทาง C-Band คือ สัญญาณภาพและเสียงของการรับชมในขณะฝนตกจะดีกว่า แบบ Ku-Band ทีถ่ กู ลดทอนสัญญาณจากเมฆและฝนได้งา่ ย หวังว่าเมื่ออ่านบทความนี้แล้ว ผู้อ่านจะมีความรู้ เพียงพอต่อการตัดสินใจเลือกอุปกรณ์การรับชมรายการ ผ่านดาวเทียม และสามารถออกแบบระบบการรับสัญญาณ เบื้องต้นเพื่อความเหมาะสมกับการรับชมในที่พักอาศัยได้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

LNB Ku 1 หัว C 2 หัว Thaicom

ราคาโดยประมาณของอุปกรณ์การรับสัญญาณดาวเทียม หน้าจาน Ku-band 75 cm 700 บาท หน้าจาน C-band 150 cm (5 ฟุต) 1,100 บาท LNB Ku-Band 200 บาท LNB C-Band แบบ 2 ขั้ว 500 บาท สายน�ำสัญญาณต่อเมตร 6 บาท เครื่องรับแบบพื้นฐาน 600 บาท Diseq C Switch 100 บาท Multi Switch 4x4 700 บาท

นายธนากร ฆ้องเดช ส�ำเร็จการศึกษาสาขาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต และวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ปัจจุบันรับราชการ ต�ำแหน่งผู้ช่วยศาสตราจารย์ประจ�ำภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โดยมีหน้าที่รับผิดชอบในการสอนและการวิจัยด้านคลื่นและสนามแม่เหล็กไฟฟ้า และ วิศวกรรมสายอากาศ


Communication Engineering & Computer ไฟฟาสื่อสารและคอมพิวเตอร

ZigBee ระบบสื่อสารทางเลือกในระบบ ปจจุบันมีเทคโนโลยีดานการสื่อสารเกิดขึ้นมากมายเพื่อรองรับการเขา ถึงขอมูลที่หลากหลาย สามารถเขาถึงไดทุกที่ทุกเวลา (Anywhere Anytime) ทั้งนักวิจัย ผูผลิต และผูใหบริการเครือขายตางพัฒนาระบบของตน เพื่อให ผูใชงานสามารถเลือกใชไดอยางเหมาะสมและคุมคาตอการใชงาน ระบบการรับ-สงขอมูลแบบไรสาย (Wireless Network) เปนเทคโนโลยี ที่ติดตั้งงาย ใชงานงาย เขาถึงไดทุกสภาพพื้นที่ และไดรับการพัฒนาปรับปรุง อยางตอเนื่อง มีมาตรฐานตาง ๆ เกิดขึ้นมากมาย โดยมีเปาหมายหลักอยูที่

นางอรดี มุสิกานนท กองออกแบบและบริการ การไฟฟาสวนภูมิภาค อีเมล : j_oradee@hotmail.com

AMI การมีอัตราการรับ-สงขอมูลสูง ราคา ถูก และสิ้นเปลืองพลังงานนอยที่สุด แตถึงแมจะมีการใชงาน Wireless กันหลากหลายก็ยังไมมีระบบสื่อสาร ไร ส ายใด ๆ ที่ ส ามารถใช ง านได ครอบคลุมครบทุกการใชงานระบบ สื่อสารไรสายที่ใชกันอยางแพรหลาย ในปจจุบันได เปรียบเทียบในตารางที่ 1

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ตารางที่ 1 เปรียบเทียบคุณสมบัติการใชงานของ ZigBee Wi-Fi และ Bluetooth

ZigBee เปนเทคโนโลยีสื่อสารซึ่งกําลังไดรับความสนใจเปนอยางมาก โดย ZigBee เนนการสื่อสารแบบประหยัดพลังงาน ความเร็วการรับ-สงขอมูล ตํ่า และมีราคาถูก ZigBee ตาม IEEE 802.15.4 กําหนดใหใชความถี่ใน 3 ยานความถี่ ไดแก 2.4 GHz, 915 MHz และ 868 MHz ในการทํางาน ZigBee Module จะอยูใน Sleep Mode เสียเปน สวนใหญ ทําใหประหยัดพลังงานและมีอายุการใชงาน Battery ยาวนาน เมือ่ ตองเปลีย่ นจาก Sleep Mode ไปเปน Active Mode ก็สามารถสงสัญญาณ ขอมูลแลวเสร็จภายในระยะเวลาอันสั้นไมเกิน 15 ms การทํางานของ ZigBee จะเปนการรับ-สงคลื่นสัญญาณขอมูลระยะ ทางสั้น ๆ แบบสงผานจุดตอจุดไปเรื่อย ๆ จนถึงปลายทาง ลักษณะการเขา

ใชชองสัญญาณทําโดยอาศัยหลักการ Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA-CA) ซึ่ ง เป น การหลี ก เลี่ ย งการส ง ข อ มู ล พรอมกัน ชนิดของขอมูลที่ไดอาจจะ เปนการวัดอุณหภูมิ การเคลื่อนไหว ของสิ่ ง มี ชี วิ ต จั บ ปริ ม าณมลพิ ษ ใน อากาศ ปริมาณนํ้า ทอแกส แหลง พลั ง งานอาจเป น แสงอาทิ ต ย ห รื อ แบตเตอรี่ขนาดเล็ก กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

45


ประวัตคิ วามเป็นมาของ ZigBee

เดิม ZigBee ถูกออกแบบขึ้นมา ส�ำหรับการสื่อสารในเครือข่ายเซนเซอร์ แบบไร้สาย (Wireless Sensor Network) ระบบควบคุมในบ้านและอุตสาหกรรม เครื่องตรวจวัดหรือเซนเซอร์ที่ต้องการ สื่อสารแบบไร้สายเพื่อลดความยุ่งยาก ซับซ้อนส�ำหรับการติดตั้ง เช่น บริเวณ โรงงานที่ต้องใช้จ�ำนวนเซนเซอร์ปริมาณ มาก ๆ เครื่ อ งรั บ -ส่ ง ที่ มี ร าคาถู ก และ ประหยัดพลังงาน ต่อมา ZigBee Alliance (http://www.ZigBee.org) ซึ่งเป็นความ ร่วมมือกันขององค์กรพันธมิตร มีบริษัท ที่ เ ข้ า ร่ ว มพั ฒ นาเทคโนโลยี นี้ ม ากกว่ า 200 บริษัท ในจ�ำนวนนี้มี 9 บริษัทที่ เป็นผู้ร่วมก่อตั้งองค์กรนี้ขึ้นมา ได้แก่ ฟิลลิปส์ (Philips) บีเอ็ม กรุ๊ป (BM Group) ชิบคอน (Chipcon) ฟรีสเกล (Freescale) ฮั น นี่ เ วลล์ (H oneywell) มิ ต ซู บิ ชิ (Mitsubishi) โมโตโรลา (Motorola) และซัมซุง (Sumsung) องค์กรพันธมิตร นี้ได้ร่วมพัฒนา Protocol และ Profile ต่าง ๆ โดยมีมาตรฐาน IEEE 802.15.4 เป็น ตัวก�ำหนด และแบ่งมาตรฐานส�ำหรับงาน ด้านต่าง ๆ อาทิ Building Automation, Health Care, Home Automation, Input Device, Remote control, Retail Services, Smart Energy, Telecom, 3D Sync.

• 2003 บริษทั ฟิลลิปป์เซมิคอนดัคเตอร์ (Philips Semiconductors) ผู้สนับสนุนหลักหยุดการลงทุน บริษัทในเครือฟิลลิปป์อื่น ๆ ยังคงด�ำเนิน การต่อไป และฟิลลิปป์ก็ยังคงเป็นสมาชิกส�ำคัญของผู้บริหาร ZigBee Alliance • ปี 2004 ZigBee Alliance ประกาศว่ามีสมาชิกมากกว่า 100 บริษัท ใน 22 ประเทศ และในเดือนเมษายน 2005 สมาชิกได้เพิ่มเป็น 150 ราย และในเดือนธันวาคมปีเดียวกัน สมาชิกมากกว่า 200 ราย • ปี 2004 การก�ำหนดคุณสมบัติ (specifications) ของ ZigBee เสร็จเรียบร้อย • มิถุนายน 2005 ZigBee Alliance ประกาศ Specification 1.0 รู้จักทั่วไปคือ ZigBee 2004 Specification. • ZigBee Alliance ประกาศใช้ ZigBee 2006 Specification พร้อมใช้งาน • ปี 2007 เริ่มก�ำหนด ZigBee PRO ซึ่งเป็นการขยาย ZigBee specification ที่รองรับ features มากกว่า เช่น Multicasting, Many-toOne Routing และมี Security มากกว่า ZigBee • ปี 2008-ปัจจุบนั มีบริษทั ผูผ้ ลิตหลายรายผลิตอุปกรณ์ ZigBee ออกจ�ำหน่ายและติดตั้งใช้งาน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

พัฒนาการของ ZigBee ตามเวลา เป็นดังนี้ • ZigBee เริ่มประมาณปี 1998 เมื่อผู้ประกอบการเล็งเห็นว่า Wi-Fi และ Bluetooth ไม่เหมาะสมส�ำหรับหลาย ๆ แอปปลิเคชั่น • IEEE 802.15.4-2003 Standard เสร็จสมบูรณ์ในเดือนพฤษภาคม 2003 และมีการเผยแพร่ IEEE 802.15.42006

46

ข้อมูลทางเทคนิคบางส่วนของ ZigBee

ย่านความถี่ใช้งานตามมาตรฐาน 802.15.4 แบ่งเป็น 3 ย่าน ความถี่ ตามรูปที่ 1 ได้แก่ 1. ย่านความถี่ 2.4 GHz มี 16 ช่องสัญญาณ อัตรารับ-ส่งข้อมูล 250 kbps 2. ย่านความถี่ 915 GHz มี 10 ช่องสัญญาณ อัตรารับ-ส่งข้อมูล 40 kbps 3. ย่านความถี่ 868 GHz มี 1 ช่องสัญญาณ อัตรารับ-ส่งข้อมูล 20 kbps 868MHz/ 915 MHz PHY

2.4 GHz PHY

Channel 0

868.3 MHz

Channel 1-10

902 MHz

Channels 11-26

2 MHz

928 MHz

5 MHz

2.4 GHz

2.4835 GHz

รูปที่ 1 ย่านความถี่ตามมาตรฐาน 802.15.4


ในส่วนของ Interconnection Model ระบบ หมายเหตุ ในแต่ ล ะ Mesh Network จะมี ZigBee ได้น�ำ Physical Layer และ MAC Layer ของ Coordinator เพียงแค่หนึ่งเท่านั้น IEEE 802.15.4 ซึ่งเป็นมาตรฐานการก�ำหนดการสื่อสาร ไร้สายแบบ WPAN (Wireless Personal Area Network) - ZigBee Router มีหน้าที่รับ-ส่งข้อมูลในเส้นทาง มาท�ำงานใน Layer ที่ต�่ำกว่า เช่น เรื่องของระดับก�ำลัง ต่าง ๆ ของเครือข่าย ซึง่ เทียบได้กบั FFD และยังท�ำหน้าที่ สัญญาณ, Link Quality, Access control, Security เป็นต้น Relay สัญญาณได้ด้วย ดังแสดงในรูปที่ 2 - ZigBee End Device เป็นอุปกรณ์ที่ปลายทาง สุด ซึ่งจะใช้รับสัญญาณจากเซนเซอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ พลังงานในการท�ำงานต�่ำ เทียบได้กับ RFD ส่วนใหญ่จะ อยู่ใน Sleep Mode ท�ำให้มีอายุการใช้งาน Battery ที่ ยาวนาน อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี End Device อาจ ท�ำหน้าที่ส่งต่อสัญญาณ (Relay) ผ่าน Router หรือ Coordinator ซึ่งจะเสมือนเป็น FFD ได้เช่นกัน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2 ZigBee Stack

ประเภทของอุปกรณ์ในระบบสื่อสารแบบ ZigBee แบ่งเป็น 2 ประเภท ตามขีดความสามารถในการท�ำงาน ได้แก่ 1. FFD (Full Function Device) ซึง่ หมายถึงอุปกรณ์ รูปที่ 3 การเชื่อมต่อแบบ Star และ Mesh เข้าด้วยกัน ที่สามารถท�ำงานได้ทุกอย่างในเครือข่าย 2. RFD (Reduce Function Device) ซึ่งหมายถึง ด้วยคุณสมบัติต่าง ๆ ข้างต้นรวมไปถึงความ อุปกรณ์ที่ถูกลดความสามารถการท�ำงานในเครือข่าย สามารถในการท�ำ Self-configuring และ Self-healing, Mesh Networking และรองรับ Built-in Encryption ท�ำให้ การสื่อสารระบบ ZigBee สามารถออกแบบและ มีการน�ำ ZigBee มาใช้ใน Automatic Meter Reading ติดตั้งให้เป็นโครงข่ายสื่อสารได้ทั้ง (1) แบบ STAR, (2) (AMR) และ Automatic Meter Infrastructure (AMI) แบบ Mesh หรือ (3) แบบ Cluster Tree ซึ่งเป็นการผสม Application กันอย่างกว้างขวาง ผู้ผลิตบางรายก็ได้มี ของ STAR และ MESH (รูปที่ 3) การพัฒนาเพิ่มเติมไปจาก ZigBee Pro เช่น สามารถ ท�ำ Deep Sleep Mode ซึ่งจะช่วยให้ประหยัดพลังงาน อุปกรณ์ของ ZigBee แยกตามหน้าที่การท�ำงาน และยืดอายุของ Battery ยิ่งขึ้นไปอีก ZigBee สามารถ รองรับข้อมูลได้ทงั้ แบบ Periodic (ข้อมูลส่งออกตามเวลา ประกอบไปด้วย - ZigBee Coordinator มีหน้าที่ (1) สร้างการสือ่ สาร ที่กำ� หนดไว้ เช่น เซนเซอร์และมิเตอร์) แบบ Intermittent เชื่อมโยงเครือข่าย ระหว่าง End Device กับ Router หรือ (ข้อมูลส่งออกตามค�ำสั่ง เช่น การเปิด-ปิดไฟ) และแบบ Coordinator กับ Coordinator ด้วยกัน หรือ Coordinator Repetitive low latency (ข้อมูลทีต่ อ้ งการการตอบสนอง กับ Router (2) ก�ำหนด address ให้แก่ device ที่อยู่ใน เร็ว เช่น เมาส์ไร้สาย) วงเครื อ ข่ า ยโดยไม่ ใ ห้ ซ�้ ำ กั น (3) ดู แ ลจั ด การเรื่ อ ง การ Routing เส้นทาง ซึ่งเทียบได้กับ FFD กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

47


บทส่งท้าย

ZigBee ได้ ก ลายเป็ น ระบบสื่ อ สารไร้ ส ายแบบเครื อ ข่ า ยที่ ไ ด้ รั บ ความสนใจอย่างสูง ข้อดี-ข้อด้อยของ ZigBee แสดงสรุปไว้ในตารางที่ 2 โดยมีคุณสมบัติที่ส�ำคัญดังนี้ 1. ใช้พลังงานน้อย 2. อุปกรณ์ที่ใช้มีราคาถูก ค่าติดตั้งได้อย่างรวดเร็ว ต้องการการดูแล น้อย และใช้งานง่าย

3. สามารถน� ำ มาสร้ า งเป็ น เครือข่ายได้ง่าย และมีจ�ำนวนโหนด (Node) ได้มาก เนื่องจาก Media Access Control (MAC) Layer ถูก ออกแบบมาให้ยอมใช้งานได้กับโทโปโลยี หลาย ๆ แบบแต่ต้องไม่ซับซ้อน 4. ใช้ย่านความถี่ที่สาธารณะ

ตารางที่ 2 ข้อดี-ข้อด้อยของเทคโนโลยี ZigBee

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ด้วยลักษณะนี้ ZigBee นับเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในการน�ำมาใช้ในการ ต่อเนือ่ ง ตัวอย่างโครงข่ายการน�ำไปใช้ เชื่อมต่อ AMR หรือ AMI อย่างไรก็ตาม ผู้ออกแบบควรค�ำนึงถึงการรักษา กับ ZigBee ไปใช้ร่วมกับการสื่อสาร ความปลอดภัยของระบบและระบบส�ำรองข้อมูลเผื่อไว้ด้วย เนื่องจากการส่ง ระบบอื่นแสดงในรูปที่ 4 ผ่านโดยใช้คลืน่ วิทยุจะถูกรบกวนได้งา่ ย อาจท�ำให้การอ่านข้อมูลของมิเตอร์ไม่

รูปที่ 4 ตัวอย่างการออกแบบการติดตั้ง AMI โดยใช้เทคโนโลยี ZigBee, Wi-Fi และ PLC เชื่อมต่อกันในระบบ Smart Grid ประวัติผู้เขียน อรดี มุสิกานนท์ หัวหน้าแผนกบริการและจัดหาอุปกรณ์ กองออกแบบและบริการ ฝ่ายสื่อสารและโทรคมนาคม การไฟฟ้า ส่วนภูมิภาค รับผิดชอบด้านการวางแผน ออกแบบ จัดหา จัดซื้อ/จัดจ้าง โครงข่ายระบบสื่อสาร ให้การไฟฟ้า ส่วนภูมิภาคมากกว่า 14 ปี

48


Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์

ก้าวแรกกับ

นายภูวภัท คล่องประมง บริษัท PPLUS VISIONS อีเมล : phuwaphat@pplusnetwork.com

Cable Modem

การสื่อสารข้อมูลได้กลายเป็นส่วนหนึ่งของชีวิต ประจ� ำ วั น โดยเฉพาะอย่ า งยิ่ ง การสื่ อ สารข้ อ มู ล ผ่ า น อินเทอร์เน็ต รูปแบบและสื่อกลางในการสื่อสารได้รับ การพัฒนามาอย่างต่อเนื่องด้วยเช่นกัน หนึ่งในนั้นคือ Cable Modem โดยนิยามแล้ว Cable Modem คือ เทคโนโลยีการส่งข้อมูลความเร็วสูงบนระบบสายโคแอกเชี่ยล โดยมีพื้นฐานมาจากระบบ Cable TV ที่รู้จักกันอย่าง แพร่หลาย บทความนีเ้ สนอความรูพ้ นื้ ฐานของการสือ่ สาร โดยใช้ Cable Modem

แยกสัญญาณต่าง ๆ จะมีอปุ กรณ์ขยายสัญญาณ (Amplifier) ท� ำ หน้ า ที่ ข ยายสั ญ ญาณเพื่ อ ชดเชยการถู ก ลดทอน จากการส่งผ่านสายโคแอกเชี่ยล การลดทอนสัญญาณ ในสายโคแอกเชี่ยลมีค่าเพิ่มขึ้นตามความยาวของสาย ดั ง นั้ น ยิ่ ง ระยะทางไกลการสู ญ เสี ย ก็ ยิ่ ง เพิ่ ม มากตาม จึ ง ต้ อ งมี อุ ป กรณ์ ข ยายสั ญ ญาณเพื่ อ ท� ำ ให้ ส ามารถส่ ง สัญญาณไปยังจุดต่าง ๆ ได้ การใช้อุปกรณ์ขยายสัญญาณ มีข้อจ�ำกัดเช่นกัน กล่าวคือ อุปกรณ์ขยายสัญญาณจะ ขยายสัญญาณรบกวนเข้าไปในเส้นทางสือ่ สารด้วยเช่นกัน ค่าสัญญาณพึงประสงค์กบั สัญญาณรบกวน (Signal to noise สถาปัตยกรรมของ Cable Modem radio—S/N) จะน้อยลง ดังนัน้ จึงไม่สามารถเชือ่ มต่อไปยัง การท�ำงานของระบบ Cable TV พอสังเขปเป็นดังนี้ ปลายทางที่ไกลมากได้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 1 Traditional Cable TV Network

รูปที่ 2 HFC (Hybrid Fiber-Coaxial) Cable TV Network

ในช่วงแรกระบบ Cable TV Network เป็นแบบ Traditional Cable TV Network ตามรูปที่ 1 โดยการ ท�ำงานของระบบเริ่มจากการน�ำสัญญาณภาพเชื่อมต่อ เข้ากับอุปกรณ์ที่เรียกว่า Head end ซึ่งท�ำหน้าที่แปลง และส่งสัญญาณภาพออกไปทางสายโคแอกเชีย่ ล สัญญาณ Head end นี้จะแยกไปหาจุดปลายทางโดยผ่านทางตัว แยกสัญญาณ (Splitter) โดยระหว่างจุดเชื่อมต่อหรือจุด

ต่ อ มาได้ มี ก ารพั ฒ นาการส่ ง เพื่ อ ให้ ส ามารถส่ ง ไปได้ไกลขึ้นโดยน�ำสายไฟเบอร์ออฟติก (Fiber Optic) มาใช้แทนสายโคแอกเชี่ยล เพื่อลดการจางหายของสัญญาณ และการเพิม่ ของสัญญาณรบกวน การใช้ไฟเบอร์ออฟติกนี้ ท�ำให้ S/N ของสัญญาณดีขึ้น รวมไปถึงเพิ่มขอบเขตของ พื้นที่ให้บริการ สื่อกลางการสื่อสารจะเป็นสายไฟเบอร์ ออฟติกจนกระทั่งถึงจุดเชื่อมต่อที่เรียกว่า Fiber Node กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

49


แล้วจึงค่อยแปลงกลับเป็นสายโคแอกเชี่ยล หลังจากนั้น อุปกรณ์ในระบบ Cable Modem จะเข้าถึงผู้ใช้โดยผ่านตัวแยกสายโคแอกเชี่ยลเรียกระบบ ในส่วนนี้อธิบายอุปกรณ์ที่เป็นส่วนประกอบส�ำคัญ นี้ว่า HFC (Hybrid Fiber-Coaxial) Cable TV Network ของระบบ Cable Modem ที่ท�ำให้สามารถส่งข้อมูลบน รูปที่ 2 แสดงรูปแบบเครือข่ายโดยใช้ไฟเบอร์ออฟติก ระบบ Cable TV หรือระบบสายโคแอกเชี่ยลได้ ซึ่งได้แก่ CMTS และ CM

แบนด์วิดธ์ของ Cable Modem

จากโครงสร้างของระบบ Cable TV ข้างต้น ล�ำดับ ต่ อ ไปจะเป็ น การส่ ง ข้ อ มู ล บนระบบสายโคแอกเชี่ ย ล ตามทฤษฎีแล้วแบนด์วดิ ธ์ของสัญญาณจะครอบคลุมในช่วง 5 MHz ถึง 750 MHz ตามรูปที่ 3 โดยในการส่งข้อมูล จะแบ่งช่วงสัญญาณออกเป็น 3 ช่วง ได้แก่

(1) CMTS (Cable Modem Transmission System) จะถูกติดตัง้ อยูท่ จี่ ดุ กระจายสัญญาณ ท�ำหน้าที่ รับข้อมูลจากอินเทอร์เน็ตและท�ำการส่งไปที่อุปกรณ์รวม สัญญาณ (Combiner) เพื่อรวมเข้ากับสัญญาณภาพ และท�ำหน้าที่รับข้อมูลจากผู้ใช้บริการและท�ำการส่งไปยัง อินเทอร์เน็ต ตามรูปที่ 4

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

รูปที่ 3 Division of coaxial cable band by CATV (Old document)

(1) Downstream Data Band ใช้ส�ำหรับส่ง รูปที่ 4 CMTS (Cable Modem Transmission System) ข้อมูลแบบดาวน์สตรีม (Downstream) คือส่งจากระบบ อินเทอร์เน็ตมายังผู้ใช้บริการ โดยสัญญาณที่ใช้อยู่ใน (2) CM (Cable Modem) จะถูกติดตั้งอยู่ที่ผู้ใช้ ช่วงความถี่ 550 MHz ถึง 750 MHz ถ้าใช้รูปแบบ บริการ โดยท�ำหน้าทีร่ บั และส่งข้อมูลจากอินเทอร์เน็ตมายัง การมอดูเลชั่น (Modulation) แบบ 64-QAM จะมีอัตรา ผู้ใช้บริการโดยในจุดนี้ก่อนที่สัญญาณจะมาถึงตัว Cable ของการส่งข้อมูลอยู่ที่ประมาณ 30 Mbps Modem จะผ่านตัวกรอง (Filter) ซึง่ มีหน้าทีแ่ ยกสัญญาณ ภาพและข้อมูลออกจากกัน ตามรูปที่ 5 (2) Upstream Data Band ใช้ส�ำหรับส่งข้อมูล แบบอัพสตรีม (Upstream) คือส่งจากผู้ใช้บริการไปยัง ระบบอินเทอร์เน็ต โดยสัญญาณที่ใช้อยู่ในช่วงความถี่ 5 MHz ถึง 42 MHz ถ้าใช้รูปแบบการมอดูเลชั่น (Modulation) แบบ QPSK จะมีอัตราของการส่งข้อมูลอยู่ที่ประมาณ 12 Mbps (3) Video Band ใช้สง่ สัญญาณภาพหรือสัญญาณ ของ TV โดยอยู่ในช่วงความถี่ 54 MHz ถึง 550 MHz เป็นการส่งแบบดาวน์สตรีม (Downstream) เพียงอย่าง เดียว โดยแบ่งช่องสัญญาณประมาณช่องละ 6 MHz

50

รูปที่ 5 CM (Cable Modem)


การเชื่อมต่อของอุปกรณ์ระบบ Cable Modem รับสัญญาณข้อมูล (CMTS) ในส่วนของ Distribution Network เป็นไปตามรูปที่ 6 ส่วน Head end จะประกอบ Network เรียกว่า HFC System ตามที่ได้กล่าวไว้ในข้าง ไปด้วย 2 ส่วน คือ ส่วนที่รับสัญญาณภาพและส่วนที่ ต้นและที่จุดปลายทางจะมีอุปกรณ์แยกสัญญาณท�ำหน้าที่ แยกสัญญาณภาพและข้อมูลออกจากกัน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 6 Cable Modem Network Overview

ข้อก�ำหนดในการเชื่อมต่อและส่งข้อมูลบนระบบ CATV

ข้อก�ำหนดในการเชื่อมต่อและส่งข้อมูลบนระบบ CATV หรือที่เรียกว่า DOCSIS (Data Over Cable Service Interface Specification) เป็นข้อก�ำหนดที่ถูก พัฒนาโดย CableLabs และบริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์สำ� หรับ เทคโนโลยีนี้ เช่น ARRIS, Motorola, Cisco, Conexant, Bigband Networks, Broadcom, Correlant, Harmonic, Intel, Netgear, Terayon และ Texas Instruments โดยเวอร์ชั่น 1.0 ถูกก�ำหนดขึ้นในปี 1997 และถูกพัฒนา เพิ่มเติมความสามารถ QoS (Quality of Service) เป็นเวอร์ชั่น 1.1 ในปี 1999 ด้วยความต้องการของตลาดในขณะนั้น ที่ต้องการบริการที่สามารถรับและส่งข้อมูลได้เท่า ๆ กัน จึงมีการเพิม่ ความเร็วของขา Upstream กลายเป็นเวอร์ชนั่ 2.0 ในปี 2001 และยังคงมีการพัฒนาในการเพิม่ ความเร็ว ขึ้นพร้อมทั้งท�ำให้รองรับระบบ IPv6 (Internet Protocol version 6) ได้ จนกลายเป็น DOCSIS 3.0 ในปี 2006 แต่เนื่องจากการเลือกใช้ความถี่ที่แตกต่างกันของ US และ European ท�ำให้มีการดัดแปลงข้อก�ำหนดเพื่อ ให้เกิดความเหมาะสม ส�ำหรับช่วงความถี่ที่ใช้ใน Europe ถูกก�ำหนดขึ้นเป็น “EuroDOCSIS” โดยทั้ง 2 ข้อก�ำหนด มีจุดแตกต่างกันในเรื่องขนาดของช่องสัญญาณภาพที่ใช้

Europe ใช้ระบบ PAL TV ซึ่งแต่ละช่องสัญญาณจะมี ขนาดประมาณ 8 MHz ในขณะที่ US จะใช้ระบบ NTSC ซึ่งมีขนาดของช่องสัญญาณประมาณ 6 MHz ขนาดของ ช่องสัญญาณท�ำให้ EuroDOCSIS สามารถรองรับขนาด ของการส่งข้อมูล (Downstream) ได้มากกว่า USDOCSIS ตามตารางที่ 1 และตารางที่ 2 ความเร็วที่ได้นั้นเกิดจาก การรวมช่องสัญญาณ (Bonding Channel) ทั้งในขา Upstream และ Downstream ในปัจจุบัน Downstream ใช้ 8 ช่องสัญญาณและ Upstream ใช้ 4 ช่องสัญญาณ โดยมีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลตามมาตรฐาน DOCSIS และ EuroDOCSIS ตามตารางที่ 2 อัตราของการส่งข้อมูล ที่ผู้ใช้บริการจะได้รับอาจไม่ได้ตามค่านี้เพราะเนื่องจาก ต้องขึ้นกับปัจจัยอื่น ๆ เช่น ค่าของการสูญเสียที่เกิดขึ้น ภายในสาย ปริมาณของสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้น ซึ่งสิ่ง เหล่านี้เป็นตัวแปรที่แปรไปตามประสิทธิภาพของอุปกรณ์ ระยะทางในการส่ ง ข้ อ มู ล จ� ำ นวนผู ้ ใ ช้ บ ริ ก ารในพื้ น ที่ รวมไปถึงสภาพแวดล้อม อุปกรณ์ที่ช่วยในการปรับแต่ง ตัวแปรเหล่านี้จะอยู่ภายในระบบ HFC ซึ่งเป็นส่วนของ ระบบแจกจ่ า ยสั ญ ญาณที่ มี ร ายละเอี ย ดปลี ก ย่ อ ยอี ก ซึ่งผู้เขียนจะอธิบายในโอกาสต่อไป กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

51


ตารางที่ 1 แสดงการเปรียบเทียบขนาดของการส่งข้อมูลตามมาตรฐาน DOCSIS และ EuroDOCSIS

ตารางที่ 2 แสดงการเปรียบเทียบขนาดของการส่งข้อมูลสูงสุดตามมาตรฐาน DOCSIS และ EuroDOCSIS

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ได้เริ่มมีผู้ให้บริการบ้างแล้ว เพื่อตอบสนองความต้องการทางด้านข้อมูลที่เพิ่มมากขึ้น ซึ่งในความเป็นจริง Cable Modem มิใช่เทคโนโลยีใหม่ ในต่างประเทศมีการใช้งานมานานแล้วท�ำให้มีการพัฒนา อย่างต่อเนื่อง และในประเทศไทยเองก็เคยมีการทดลอง น�ำมาใช้เมื่อประมาณหลายสิบปีที่แล้ว แต่เนื่องจากความ ซับซ้อนในการปรับแต่งของสัญญาณ ต้นทุนในการลงทุน วางระบบที่ค่อนข้างสูง รวมไปถึงความต้องการทางด้าน ข้อมูลในยุคนั้นยังมีไม่มากท�ำให้ต้องยุติการทดสอบไป จนกระทั่งมีการน�ำโครงข่ายเดิมและโครงข่ายของระบบ Cable TV มาผนวกรวมกัน และน�ำมาเปิดให้บริการ อี ก ครั้ ง โดยอุ ป กรณ์ ใ นปั จ จุ บั น พั ฒ นาไปมากท� ำ ให้ การปรับแต่งของสัญญาณในการใช้งานท�ำได้ง่ายขึ้น เอกสารอ้างอิง Behrous A. Forouzan, DATA COMUNICATIONS AND NETWORKING, Third Edition, McGraw-Hill, 2003

52

ประวัติผู้เขียน

นายภูวภัท คล่องประมง • วศ.บ. (ไฟฟ้ า ) มหาวิ ท ยาลั ย เกษตรศาสตร์, วศ.ม. (ไฟฟ้า) มหาวิทยาลัย เกษตรศาสตร์ • ปั จ จุ บั น ท� ำ งานด้ า น Network ต�ำแหน่ง Senior Engineer ที่ PPLUS VISIONS CO., LTD.


Energy พลังงาน

หลอด

นายกิตติ สุขุตมตันติ บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จํากัด

ทดแทน หลอดฟลูออเรสเซนต 36 วัตต ปจจุบนั หลอดฟลูออเรสเซนตไดรบั ความนิยมใชงานในการใหแสงสวางทัว่ ไป เพราะ มีการใชงานหลอดฟลูออเรสเซนตมาตั้งแต พ.ศ. 2481 หรือนานกวา 70 ปมาแลว และ ปจจุบันก็เริ่มมีผูจําหนายหลอดแอลอีดี (LED) มาโฆษณาวา สามารถใชหลอดแอลอีดี ทดแทนหลอดฟลูออเรสเซนตแบบตรง 36 วัตต จะชวยประหยัดพลังงานได และ มีอายุการใชงานยาวนานกวา แตขอมูลจริงพบวายังมีขอควรระวังในการพิจารณาเลือกใช หลอดแอลอีดีหลายประการ ทั้งเรื่องคุณภาพแสง คุณภาพสี ประสิทธิภาพการใชพลังงาน ประสิทธิผลการสองสวาง และความคุมทุน คือ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ประการที่ 1 ปริมาณแสง

ก. หลอดแอลอีดีแบบเรียงเม็ดแถวเดียว ข. หลอดแอลอีดีแบบเรียงเม็ด 2 แถว ค. หลอดแอลอีดีแบบเรียงเม็ด 3 แถว มีทั้งแบบชิดและหาง มีทั้งแบบชิดและหาง

รูปที่ 1 หลอดแอลอีดีแบบตรงที่นําเม็ดหลอดแอลอีดีแบบ Radial LED หรือ SMD LED (Surface Mounted Device) หรือ COB LED (Chip on Board) หลายหลอดมาเรียงแถวกันในรูปทรงหลอดที่จะใชทดแทนหลอดฟลูออเรสเซนตแบบตรง ขนาด 36 วัตต เนื่องจากยังไมมีมาตรฐานหลอดแอลอีดีจึงพบวามีหลอดแอลอีดีใหเลือกไดหลายแบบ ไดแก ก. แบบมีหลอดแอลอีดี เรียงแถวเดียว ข. แบบมีหลอดแอลอีดีเรียง 2 แถว และ ค. แบบมีหลอดแอลอีดีเรียง 3 แถว ซึ่งก็มีระยะหาง ความชิดของ เม็ดแอลอีดี จํานวนเม็ดแอลอีดี คุณภาพของเม็ดแอลอีดี ที่แตกตางกันไปในแตละผูผลิต จึงทําใหปริมาณแสงที่ไดจากหลอด แตละยี่หอแตกตางกัน รวมถึงราคาที่ตางกัน

รูปที่ 2 ปริมาณแสงเริ่มตน (ลูเมน) ที่เปลงออกจากหลอดแอลอีดี เทียบกับหลอดฟลูออเรสเซนต 36 วัตต จากสินคาหลายยี่หอ จาก หลายผูผลิต พบวาหลอดแอลอีดีโดยทั่วไปเปลงแสงสองสวางขณะ เริ่มตนเพียงประมาณ 1 ใน 3 ของหลอดฟลูออเรสเซนต 36 วัตต ไปจนถึงหลอดแอลอีดีที่ดีที่สุดในการทดสอบ ซึ่งสามารถเปลงแสง สองสวางขณะเริ่มตนไดสูงสุดเพียงประมาณครึ่งหนึ่งของความสวาง ของหลอดฟลูออเรสเซนต กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

53


เนือ่ งจากหลอดฟลูออเรสเซนต เปลงแสงโดยรอบหลอด แตหลอด แอลอีดีถูกออกแบบผลิตใหเปลงแสง ออกมาเฉพาะเพียงดานหนา โดยไมมี แสงเปลงออกไปที่ดานหลัง ดังนั้น ผูผ ลิตหลอดแอลอีดจี งึ ออกแบบติดตัง้ จํ า นวนเม็ ด ของหลอดแอลอี ดี ใ น จํ า นวนที่ ใ ห เ ปล ง แสงสว า งเพี ย งใน ปริมาณดังกลาว จึ ง สรุ ป ว า ปริ ม าณแสงที่ ไ ด จากหลอดแอลอีดีจะนอยกวาหลอด ฟลู อ อเรสเซนต 36 วั ต ต ดั ง นั้ น การออกแบบเพื่อใชในโคมไฟติดตั้ง ใหม ห รื อ ใช เ ปลี่ ย นแทนหลอดเดิ ม จํ า เป น ต อ งพิ จ ารณาและคํ า นึ ง ถึ ง ความสวางทีจ่ ะลดลงหากเปลีย่ นมาใช หลอดแอลอีดี

การติดตัง้ ใชงาน คือ หากหลอดแอลอีดไี มมกี ารระบายความรอนทีด่ แี ลวก็อาจ ทําใหสีของแสงที่ไดจากหลอดแอลอีดีเพี้ยนไปได จึงสรุปไดวา หลอดแอลอีดีใหสีของแสงที่สามารถนําไปใชงานทดแทน หลอดฟลูออเรสเซนตได

ประการที่ 3 การกระจายแสง

รูปที่ 3 ภาพตัดแสดงการกระจายแสงของหลอดในโคมไฟ โดยหลอดฟลูออเรสเซนต (FL 36W) กระจายแสงรอบหลอด 360 องศา รวมถึงดานขางและดานหลัง จึงไดใชประโยชนจากแผนสะทอนแสงในการสะทอนแสงและควบคุมทิศทางการกระจาย แสง และหลอดแอลอีดี (LED 20W) ซึ่งสวนใหญจะเปลงแสงออกเฉพาะที่ ดานหนา มีมมุ กระจายแสงเพียง 80-120 องศา (อาจมีรนุ แพงทีท่ าํ ไดถงึ 140 องศา) ไมมีแสงออกดานหลัง และไมไดใชประโยชนจากแผนสะทอนแสงในการควบคุม การกระจายแสงมากนัก เนื่องจากหลอดแอลอีดีเนนเปลงแสงตรงลงมาที่ดานหนา ในทิศทางเดียวเปนหลัก

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ประการที่ 2 สีของแสง

หลอดฟลู อ อเรสเซนต โ ดย ทั่ ว ไปมี อุ ณ หภู มิ สี ข องแสง (Color Temperature) 3,000 เคลวิ น (K, Kelvin) ถึง 4,100 เคลวิน ใหสี ของแสงแบบวอรมไวตจนถึงเดยไลต ส ว นหลอดแอลอี ดี ที่ พ บมี อุ ณหภู มิ สีของแสงตั้ งแต แบบวอรม ไวต 3,000 เคลวิน ไปจนถึงเดยไลต 6,500 เคลวิน สวนคาดัชนีความถูกตองของสี ของแสง (Color Rendering Index : CRI) พบวา หลอดแอลอีดีมคี า CRI สูงในชวง 63 ถึง 95 จึงไมดอ ยไปกวา หลอดฟลูออเรสเซนต ซึ่งมีคา CRI ไมนอยกวา 60 ไปจนถึงมากกวา 95 (หากยิ่งมีคา CRI สูง ปริมาณแสงที่ ไดอาจลดตํา่ ลงกวารุน ทีม่ คี า CRI ตํา่ ) ซึ่งแตละยี่หอมีเทคนิคในการควบคุม ความคลาดเคลื่อนของสี MacAdam Ellipse ที่แตกตางกัน ทําใหมีราคา แอลอีดีตางกัน โดยมีขอควรระวังใน

54

รูปที่ 4 โคมฟลูออเรสเซนตตะแกรงแบบมีแผนสะทอนแสงพาราโบลิก และกราฟ แสดงการกระจายแสงออกจากโคมไฟ โดย 1 คือ เสนการกระจายแสงของหลอด ฟลูออเรสเซนต 36 วัตต และ 2 คือ เสนการกระจายแสงของหลอดแอลอีดี 20 วัตต

ซึ่งจะพบวาหลอดฟลูออเรสเซนตไดใชประโยชนจากแผนสะทอนแสง ชวยกระจายแสงที่ออกดานหลังหลอดใหสะทอนออกไปยังดานขางใตโคมไฟ จึงทําใหการกระจายแสงของฟลูออเรสเซนตมีรูปคลายปกผีเสื้อ สวนหลอดแอลอีดกี ระจายแสงเนนเฉพาะสองลงมาตรง ๆ ดานลางหลอด เทานัน้ โดยไมคอ ยมีการกระจายแสงไปดานขาง และกระจายแสงไดไมไกลและ ไมกวางเทากับการใชหลอดฟลูออเรสเซนต เพราะปริมาณแสงที่เปลงออก จากหลอดแอลอีดีมีนอยกวาหลอดฟลูออเรสเซนต ลักษณะการกระจายแสง ของหลอดแอลอีดมี รี ปู คลายหยดนํา้ ทีม่ ขี นาดพืน้ ทีก่ ารกระจายแสงไดเล็กกวา หลอดฟลูออเรสเซนตเพียงประมาณหนึ่งในสาม ดังนั้นการจะใชหลอดแอลอีดีมาทดแทนหลอดฟลูออเรสเซนตในโคม ฟลูออเรสเซนตตําแหนงเดิมนั้น จะพบปญหาไมสามารถสองสวางใหระดับ


ความสองสวางเทียบเทาไดและไมสามารถใหความสมํา่ เสมอของระดับความสองสวางได และจะเกิดเงาในหลายทิศทาง สวนหากจะเปนการติดตัง้ ใหมกต็ อ งใชจาํ นวนโคมหลอดแอลอีดจี าํ นวนมากกวาและติดตัง้ ถีก่ วาการใชโคมหลอด ฟลูออเรสเซนต หากตองการระดับความสองสวางที่เทากัน ตารางที่ 1 แสดงการเปรียบเทียบโคมไฟที่ใชหลอดฟลูออเรสเซนต 2 หลอด กับ หลอดแอลอีดี 2 หลอด ชนิดโคมไฟ ชนิดหลอดไฟ พิกัดความสวางจากหลอด 1 หลอด

การใชกําลังไฟฟาตอโคมไฟ

โคมตะแกรงแบบมีแผนสะทอนแสงพาราโบลา หลอดฟลูออเรสเซนต หลอดแอลอีดี 36 วัตต x 2 หลอด ยาว 120 ซม. แบบแทง x 2 หลอด 1,300 1,440 และ 1,600 ลูเมน 2,800 ลูเมน (ขึ้นกับจํานวนเม็ดแอลอีดีของผลิตภัณฑ ที่มีจําหนาย) 2 ชุด x (36 หรือ 42 หรือ 46 วัตต) = 72 หรือ 84 หรือ 92 วัตต 2 ชุด x (14 หรือ 20 หรือ 24 วัตต) (กรณีใชบัลลาสตอิเล็กทรอนิกส = 28 หรือ 40 หรือ 48 วัตต หรือใชบัลลาสตกาํ ลังสูญเสียตํ่า (ขึ้นกับจํานวนเม็ดแอลอีดี) หรือใชบัลลาสตธรรมดา เรียงตามลําดับ) 68 - 82 % 74 – 86 % (โคมไฟทั่วไปหรือโคมไฟประสิทธิภาพสูง) 3,800 - 4,600 ลูเมน 2,600 2,880 และ 3,200 ลูเมน

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ประสิทธิภาพของโคมไฟ ความสวางจากโคมไฟ

หมายเหตุ แมวาการใชหลอด แอลอีดีจะมีประสิทธิภาพของโคมไฟ และประสิทธิภาพของหลอดสูงกวา เนื่องจากไมมีการสูญเสียของแสงที่ ดานหลังหลอดแอลอีดี แตผลเปรียบ เทียบสมรรถนะโดยรวมจะเห็นไดวา การใชหลอดฟลูออเรสเซนตจะเปลง แสงออกจากโคมไฟไดความสวางมากกวา เนื่องจากหลอดฟลูออเรสเซนตเปลง แสงสวางมากกวาหลอดแอลอีดี จึงทําให การเปลี่ ย นหลอดฟลู อ อเรสเซนต มาเปนหลอดแอลอีดจี ะไมไดความสวาง เริม่ ตนเทาเดิม แตลดลงโดยสวนใหญ หากจะติดตัง้ โคมหลอดแอลอีดใี หมให ไดระดับความสองสวางเทียบเทากับ การใชโคมหลอดฟลูออเรสเซนตแลว จึงจําเปนตองติดตั้งจํานวนโคมหลอด แอลอีดเี พิม่ มากขึน้ จึงทําใหการติดตัง้ ใหม ด  ว ยโคมหลอดแอลอี ดี อ าจยั ง ไมประหยัดพลังงาน หลอดแอลอีดใี นทองตลาดมีให เลือกหลายคุณลักษณะ ตามแตละยีห่ อ

ตามแตละจํานวนเม็ดแอลอีดี ผลิตภัณฑในทองตลาดมีทั้งรุนที่สวาง 1,300 ลูเมน 1,440 ลูเมน และ 1,600 ลูเมน เปนตน ขอแนะนําในการเลือกซื้อ ควรเลือกหลอดที่มีจํานวนเม็ดแอลอีดีมาก ซึ่งควรสวางไมนอยกวา 1,500 ลูเมน หรือยิ่งสวาง ยิ่งมาก ยิ่งดี (แตก็ตองระวัง เพราะยิ่งสวางมากอาจทําให อายุการใชงานลดลงได)

ประการที่ 4 อายุการใชงานและการลดลงของแสง

หลอดฟลูออเรสเซนตผานการพิสูจนใชงานมาแลวนานกวา 70 ป วา สามารถรักษาความสองสวางไดคอนขางคงที่ตลอดอายุการใชงาน ยิ่งเปน หลอด T8 รุนใหม มีคุณภาพดี ก็สามารถคงความสวางไดไมนอยกวา 90 % ณ เวลาที่ 70 % ของอายุการใชงาน ซึง่ อายุการใชงานของหลอดจะขึน้ กับชนิด ของบัลลาสตที่ใช และความถี่ในการเปด-ปดหลอดบอยแคไหน หากเปด-ปด นอยครั้ง ไมถี่ ไมบอย หลอดจะมีอายุการใชงานเพิ่มนานขึ้น เชน • หากเปด-ปดหลอดทุก 3 ชั่วโมง หลอดอาจมีอายุการใชงานนานเปน 8,000 ชั่วโมง • หากเปด-ปดหลอดทุก 6 ชั่วโมง หลอดอาจมีอายุการใชงานนานเปน 10,000 ชั่วโมง • หากเปด-ปดหลอดทุก 12 ชัว่ โมง หลอดอาจมีอายุการใชงานนานเปน 12,000 ชั่วโมง หลอดแอลอีดีมีผูจําหนายโฆษณาวามีอายุการใชงานนานกวาหลอด ฟลูออเรสเซนต โดยโฆษณาวาอาจมีอายุการใชงานนานถึง 35,000 ชั่วโมง (หรือไปจนถึงนานกวา 50,000 ชัว่ โมง) ซึง่ เปนเพียงแคการโฆษณา (และไมใช กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

55


อายุรับประกัน ซึ่งถาจะใหลดความเสี่ยงก็ควรใหผูจําหนายรับประกันถึงอายุที่โฆษณา [ปจจุบันสวนใหญจะรับประกัน 1–5 ป] หรืออยางนอยก็ใหถึงระยะเวลาคุมทุนของการลงทุน [กรณีโครงการใหญคงจะเจรจาตอรองได]) เพราะหาก เปดใชงานจริง 24 ชั่วโมงตอวัน 365 วัน ก็จะเปนเวลานานถึง 4 ป แตปจจุบันก็ยังไมมีรายงานผลการทดสอบหรือ การใชงานใดที่เคยทดสอบใชงานถึงระยะเวลาดังกลาว เนื่องจากหลอดแอลอีดีเปนสินคาใหมที่เพิ่งมีการทดสอบ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 5 ปริมาณแสงสวางจากหลอดแอลอีดีจะเห็นวา หลอดแอลอีดียังมีคุณภาพที่หลากหลาย โดยยังไมมีมาตรฐานรับรอง หลอดจะใหแสงสวางลดลงเร็วมาก-นอย ก็แลวแตคุณภาพของแตละยี่หอ

สวนการคงคาความสวางของแสง ทีไ่ ดจากหลอดแอลอีดี ผลการทดสอบ พบวาแสงทีไ่ ดจากหลอดแอลอีดหี รีแ่ สง ลดนอยลงเร็วมาก • ณ เวลาที่ 70 % ของอายุ การใชงานที่โฆษณา พบวา แสงที่ได อาจเหลือเพียง 30 % ของความสวาง เริ่มตน ซึ่งการลดลงของแสงที่ไดจาก หลอดแอลอีดอี ยางรวดเร็วนีเ้ ปนปจจัย สําคัญที่ตองระวัง • เพราะหากจะออกแบบใชงาน หลอดแอลอีดีใหเปลงแสงไมนอยกวา 90 % ของความสองสวางเริ่มตน แลว หมายความวาจะมีระยะเวลา ใช ง านหลอดได น านเพี ย งประมาณ 4.2 % ของอายุการใชงานของหลอด เทานั้น เชน ถาหลอดแอลอีดีโฆษณา วามีอายุการใชงาน 35,000 ชั่วโมง ก็จะมีระยะเวลาใชงานที่หลอดเปลง แสงสวางไดไมนอ ยกวา 90 % ของความ สวางเริ่มตน ไดนานประมาณ 4.2 % ของ 35,000 ชัว่ โมง หรือ 1,470 ชัว่ โมง ซึ่ ง น อ ยกว า หลอดฟลู อ อเรสเซนต ที่ 8,000 ชั่วโมงอยูมาก

56

นอกจากนั้นหลอดแอลอีดียังมีขอควรระวังเรื่องความรอนที่จําเปนตอง มีการระบายความรอนที่ดี มิฉะนั้นหลอดจะมีอายุการใชงานสั้นลงมาก ดังนั้น โคมไฟสําหรับหลอดแอลอีดีจึงตองการ Heat Sink ที่ดีเพื่อระบายความรอน และไมควรติดตัง้ ในโคมทีไ่ มมชี อ งระบายความรอนหรือสถานทีอ่ บั อากาศ เชน อาคารจอดรถชั้นใตดิน สวนหลังหมดอายุการใชงานแลว ขยะของหลอดฟลูออเรสเซนตจะมี อันตรายจากสารปรอทที่บรรจุอยูภายในหลอด สวนขยะของหลอดแอลอีดีก็มี อันตรายจากสารโลหะหนักในแผงวงจรขับ (LED Driver) ซึ่งมีปริมาณโลหะ หนักอันตรายที่มีปริมาณมากกวาปริมาณสารปรอทในหลอดฟลูออเรสเซนต หลายรอยเทา จึงสรุปไดวาก็เปนขยะอันตรายดวยกันทั้งคู

ประการที่ 5 แสงบาดตาและเงา

หลอดฟลูออเรสเซนตมกี ารเปลงแสงแบบนวลตา เนือ่ งจากมีสารฟอสเฟอร เคลือบทีผ่ วิ ดานในของหลอด จึงไมเกิดสภาพแสงบาดตา (Glare) เมือ่ มองเห็น หลอดและเปลงแสงสวางตอเนื่อง จึงทําใหมีเงาของวัตถุในลักษณะเงาเดียว

รูปที่ 6 การมองเห็นเม็ดหลอดแอลอีดีโดยตรง จะเห็นแสงจา ที่อาจทําใหเกิดสภาพแสงบาดตา (Glare)


หลอดแอลอีดีสวนใหญไมมีสารฟอสเฟอรเคลือบใหเกิดแสงนวลตา ดังนั้นหากเมื่อมองเห็นหลอดแอลอีดีจะเกิด สภาพแสงบาดตา (Glare) ที่อาจทําใหรูสึกไมสบายตาในการมองเห็นได และการมีหลอดแอลอีดีหลาย ๆ เม็ด ทําให มีแหลงกําเนิดแสงหลาย ๆ จุด จึงทําใหเกิดเงาของวัตถุในลักษณะหลายเงา ทําใหไดแสงที่อาจไมเหมาะแกการอาน หนังสือหรือการใชงานที่ตองการคุณภาพของแสง แตสามารถใชงานไดกับการใชงาน เชน แสงสวางทางเดินทั่วไป ซึง่ ตอมาไดมกี ารพัฒนาหลอดแอลอีดบี างรุน ทีม่ กี ารเคลือบสารฟอสเฟอรภายในหรือติดตัง้ แผนกรองแสงแบบปริสเมติก ทีด่ า นหนาหลอด เพือ่ ใหไดแสงนวลตาเชนเดียวกับหลอดฟลูออเรสเซนต หรือการใชหลอดแอลอีดตี ดิ ตัง้ ในโคมกรองแสง จะเหมาะกวาการติดตั้งในโคมตะแกรง แตวิธีการตาง ๆ เหลานี้ก็จะทําใหความสวางที่ไดจากหลอดแอลอีดีลดลง

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 7 เพื่อแกไขปญหาแสงบาดตาจากหลอดแอลอีดีจึงไดมีการพัฒนาผลิตภัณฑหลอดแอลอีดีรุนที่มีครอบแกวเคลือบ ฟอสเฟอร/พลาสติกขาวขุน หรือรุนที่มีครอบพลาสติกปริสเมติกมาใหเลือกใชงาน ซึ่งมีขอดีคือลดแสงบาดตา แตก็มีขอเสีย คือไดแสงลดลง

ประการที่ 6 ความเขากันไดกับระบบไฟฟาของเดิม

หลอดแอลอีดหี ลายยีห่ อ ไดถกู ออกแบบใหสามารถใชสวมแทนเมือ่ ถอด หลอดฟลูออเรสเซนตออกจากวงจร โดยยังคงคาบัลลาสตของเดิมในวงจรทีเ่ ปน บัลลาสตธรรมดาหรือบัลลาสตกาํ ลังสูญเสียตํา่ ได โดยสมรรถนะในการทํางาน จริงคงตองขึ้นกับบัลลาสตที่หลงเหลือคางในวงจรดวย โดยมีหลอดแอลอีดี บางยี่หอแนะนําใหปลดบัลลาสตเดิมในวงจรออก ซึ่งก็จะทําใหการติดตั้ง ไมสามารถทําไดงาย ๆ โดยผูใชทั่วไป แตจําเปนตองใหชางไฟฟาที่มีความรู เปนผูทําการเปลี่ยนหลอดติดตั้งให แตหากของเดิมเปนบัลลาสตอเิ ล็กทรอนิกสแลว หลอดแอลอีดหี ลายยีห่ อ ก็แนะนําวาจําเปนตองปลดออก ทําใหการติดตัง้ ไมสามารถทําไดงา ย ๆ โดยผูใ ช ทั่วไป แตจําเปนตองใหชางไฟฟาที่มีความรูเปนผูทําการเปลี่ยนหลอดติดตั้งให ปจจุบันหลอดฟลูออเรสเซนตมีมาตรฐาน มอก. เชน มอก. 236, มอก. 956, มอก. 2309 ฯลฯ ซึ่งสอดคลองตามมาตรฐานสากล IEC ในการควบคุมคุณภาพหลอดไฟ แตหลอดแอลอีดียังไมมีมาตรฐานกลางใน การกําหนดคุณภาพ จึงทําใหผลิตภัณฑจากผูผลิตแตละรายแตกตางกันไป อันเปนความเสี่ยงที่ผูบริโภคจะตองคํานึงถึง และเรียกรองการรับประกัน คุ ณ ภาพจากผู  จํ า หน า ยตามความเหมาะสมเอง ซึ่ ง ก็ พ บว า มี ห ลายยี่ ห  อ ผลิตภัณฑและหลายผูจําหนายที่หายไปจากตลาดภายหลังการขายสิ้นสุดลง

แมจะยังไมหมดระยะเวลารับประกัน ก็ตาม นอกจากนั้ น ข อ ควรระวั ง อี ก ประการ คื อ หลอดแอลอี ดี ห ลาย ยี่ ห  อ ไม ผ  า นมาตรฐานการป อ งกั น คลื่ น แม เ หล็ ก ไฟฟ า รบกวน (IEC 61000) ดังนั้นการติดตั้งในสถานที่ ซึ่ ง ไวต อ สั ญ ญาณรบกวนทางวิ ท ยุ เชน โรงพยาบาลหรือสํานักงานที่ใช ระบบ Wi-Fi ฯลฯ จึงอาจไมแนะนํา หรื อ ในสถานที่ ซึ่ ง จะติ ด ตั้ ง หลอด แอลอีดีจํานวนมากก็ตองมีมาตรการ จํากัดฮารมอนิกและสัญญาณรบกวน คลื่นวิทยุดวย

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

57


ประการที่ 7 ระยะเวลาคืนทุน ตารางที่ 2 เปรียบเทียบระยะเวลาคืนทุน กรณีเปลี่ยนหลอดฟลูออเรสเซนตเดิมเปนหลอดแอลอีดี

ราคาหลอด กําลังไฟฟารวมของโคม

หลอดฟลูออเรสเซนต 36 วัตต ราคา 70 บาท

หลอด LED ราคา 1,500 บาท

หลอด LED ราคา 2,500 บาท

หลอด LED ราคา 3,500 บาท

70 บาท

1,500 บาท

2,500 บาท

3,500 บาท

2 x 20 = 40 วัตต

2 x 20 = 40 วัตต

2 x (36 + 10) = 92 วัตต 2 x 20 = 40 วัตต

ความสวางจากโคมไฟตอโคม

3,800 ลูเมน

2,880 ลูเมน

2,880 ลูเมน

2,880 ลูเมน

ระดับความสองสวางเฉลี่ย *

370 ลักซ

240 ลักซ

240 ลักซ

240 ลักซ

ชั่วโมงการใชงานตอวัน

9 ชม./วัน x 266 วัน/ป

คาไฟฟาตอหนวย

3.7 บาท/กิโลวัตตชั่วโมง

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ระยะเวลาคืนทุน (SPP) (ปโดยประมาณ)

3.1 ป

-

5.3 ป

7.5 ป

หมายเหตุ * จําลองการคํานวณการติดตั้งในหองขนาด 10 ม. x 10 ม. ตามสภาพการจําลองการคํานวณ

การเปลีย่ นหลอดฟลูออเรสเซนต 36 วัตต เปนหลอดแอลอีดี ดวยการ กินไฟที่ลดลงจาก 92 วัตต เหลือ 40 วัตต จึงประหยัดคาไฟได 52 วัตต ตอโคมไฟ (แบบ 2 หลอด) (คาไฟ ลดลงโดยเฉลี่ย 56 %) หากใชงาน ในสํานักงานวันละ 9 ชั่วโมง ปละ 266 วัน โดยคิดที่คาไฟหนวยละ 3.7 บาท/กิโลวัตตชั่วโมง จะมีระยะเวลา คืนทุนอยางงาย (Simple Payback Period) ไดภายใน 3.1–7.5 ป หากราคา หลอดแอลอี ดี ร วมต น ทุ น ค า ใช จ  า ย ในการเปลี่ยนหลอดไมเกิน 1,500– 3,500 บาท (ซึง่ ปจจุบนั หลอดแอลอีดี ก็ มี ร าคาถู ก ลงเรื่ อ ย ๆ) แต ทั้ ง นี้

58

อยูบนเงื่อนไขที่ผูใชตองเขาใจและยอมรับไดวาระดับความสองสวางในชวง เริม่ ตนจากการเปลีย่ นมาใชหลอดแอลอีดจี ะลดลงโดยเฉลีย่ 35 % จาก 370 ลักซ (เมื่อใชหลอดฟลูออเรสเซนต) เหลือเพียง 240 ลักซ (เมื่อใชหลอดแอลอีดี)

สรุป

หลอดแอลอีดใี นรูปทรงหลอดตรงคลายหลอดฟลูออเรสเซนต ทีอ่ อกแบบ ผลิตมาเพื่อจะนํามาใชเปลี่ยนทดแทนหลอดฟลูออเรสเซนต 36 วัตต เพื่อการ ประหยัดพลังงานนั้น หากพิจารณาในแงของความสวาง การกระจายแสง คุณภาพของแสง การดํารงคาความสวาง และราคากับระยะเวลาคืนทุน แลวจะเห็นไดวา ในปจจุบันการนําหลอดแอลอีดีมาเปลี่ยนทดแทนอาจยังไม คุมคาพอที่จะใชเปลี่ยนทดแทนไดกับหลอดฟลูออเรสเซนต จึงทําใหหลอด ฟลูออเรสเซนตยงั คงไดรบั ความนิยมใชงานอยู อยางไรก็ดี หลอดแอลอีดกี ไ็ ดรบั การพัฒนาคุณภาพเพิ่มขึ้น สวางมากขึ้น ในขณะที่ราคาถูกลง ซึ่งหากถึงเวลา ทีม่ คี วามคุม คาทีจ่ ะทดแทนไดแลว ผูเ ขียนก็จะไดมาเลาสูก นั ฟงในโอกาสตอไป


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

การลดการใช้พลังงานไฟฟ้า ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ 1. บทน�ำ

ปัจจุบนั การใช้พลังงานในประเทศ มี ค วามต้ อ งการเพิ่ ม มากขึ้ น ทุ ก ปี หากพิ จ ารณาการใช้ พ ลั ง งานแยก เป็นส่วน ๆ จะพบว่า การใช้พลังงาน ในอุตสาหกรรม ธุรกิจการค้า และ ที่อยู่อาศัย มีการใช้พลังงานมากที่สุด คิดเป็น 59 % (รูปที่ 1) ของการ ใช้พลังงานขั้นสุดท้าย ดังนั้นหากมี การประหยัดพลังงานในภาคส่วนนี้ ก็ จ ะท� ำ ให้ ป ระเทศไทยสามารถลด การน� ำ เข้ า เชื้ อ เพลิ ง ฟอสซิ ล ที่ เ ป็ น สาเหตุของปัญหาโลกร้อนลงได้ พลั ง งานไฟฟ้ า ก็ เ ป็ น อี ก ส่ ว น หนึง่ ทีส่ ำ� คัญทีม่ กี ารใช้อย่างกว้างขวาง ซึ่ ง วิ ธี ก ารลดการใช้ พ ลั ง งานไฟฟ้ า สามารถท�ำได้ดว้ ยการประหยัดการใช้ พลังงานไฟฟ้า และการใช้พลังงาน สะอาดในการผลิตไฟฟ้า เช่น พลังงาน ลม พลังงานแสงอาทิตย์ เป็นต้น ส�ำหรับ ในบทความนี้ จ ะเน้ น เฉพาะการใช้ พลังงานแสงอาทิตย์ในการผลิตไฟฟ้า

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 2. การผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์ แสงอาทิตย์

ในปั จ จุ บั น มี ก ารน� ำ พลั ง งาน แสงอาทิตย์มาใช้ในการผลิตไฟฟ้ากัน อย่างแพร่หลาย ส�ำหรับในประเทศไทย ส่ ว นใหญ่ ก ารผลิ ต ไฟฟ้ า จากเซลล์ แสงอาทิ ต ย์ มี วั ต ถุ ป ระสงค์ เ พื่ อ ขาย

eppo.go.th

รูปที่ 1 การใช้พลังงานขั้นสุดท้าย แยกตามภาคส่วน

พลังงานไฟฟ้าทีผ่ ลิตได้เข้าสูร่ ะบบจ�ำหน่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้า มิได้มวี ตั ถุประสงค์ เพือ่ การลดการใช้พลังงานไฟฟ้าส�ำหรับหน่วยงานตนเอง เหตุผลหนึง่ ทีเ่ ป็นเช่นนี้ เนื่องมาจากราคาของระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ ยังมีราคาสูงมาก เมื่อคิดเทียบกับผลประโยชน์ที่ได้รับจากการผลิตไฟฟ้าเพื่อจ่ายให้กับโหลด ภายในบ้านพักอาศัย ส�ำนักงาน หรือโรงงาน แต่ถ้าในอนาคตต้นทุนของระบบ ผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ลดลง การน�ำพลังงานแสงอาทิตย์มาผลิตไฟฟ้า เพือ่ จ่ายให้กบั โหลดภายในบ้านพักอาศัย ส�ำนักงาน หรือโรงงาน ก็มคี วามเป็นไปได้ ที่จะด�ำเนินการ การผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์มีข้อได้เปรียบเหนือการผลิตไฟฟ้า จากเชือ้ เพลิงชนิดอืน่ ๆ ทีม่ สี ว่ นของการเคลือ่ นทีป่ ระกอบในการผลิตไฟฟ้า คือ • เป็นแหล่งพลังงานธรรมชาติที่ไม่มีวันหมด • มีความง่ายต่อการใช้งาน การควบคุม และการดูแลบ�ำรุงรักษา • ค่าใช้จ่ายในการบ�ำรุงรักษาต�่ำ ในการน�ำพลังงานแสงอาทิตย์มาผลิตไฟฟ้าเพือ่ ลดความต้องการการใช้ ไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ สามารถท�ำได้ทงั้ ในภาคอุตสาหกรรม ภาคธุรกิจ การค้า และภาคครัวเรือน โดยขนาดของระบบที่น�ำมาติดตั้งอาจจะค�ำนวณ จากหนึง่ ในสามส่วนของพลังงานไฟฟ้าทีใ่ ช้งานภายในบ้านพักอาศัย ส�ำนักงาน หรือโรงงาน เป็นต้น กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

59


3. การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาอาคารในภาคอุตสาหกรรม ส�ำนักงาน และบ้านพักอาศัย

ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ในปัจจุบนั สามารถจ่ายไฟให้กบั อุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ เช่น ระบบสูบน�ำ้ ระบบ แสงสว่างภายในและนอกอาคาร ระบบสือ่ สาร ระบบไฟฉุกเฉิน เป็นต้น การติดตัง้ ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ บนหลังคาอาคาร มีลักษณะการด�ำเนินการแบ่งได้ ดังนี้ • ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์สำ� หรับบ้านพักอาศัย ระบบดังกล่าวสามารถแบ่งได้เป็นสองชนิดคือ ระบบแยกอิสระ และระบบแบบเชื่อมต่อสายส่งไฟฟ้า ระบบ แยกอิสระนี้ เป็นระบบไม่มีการเชื่อมต่อสายส่งไฟฟ้า พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จะจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าภายในบ้าน พลังงานไฟฟ้าทีเ่ หลือจะถูกเก็บสะสมไว้ในแบตเตอรี่ หากขนาดของแบตเตอรีม่ ขี นาดเล็กกว่าพลังงานไฟฟ้าทีเ่ หลือจาก ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ จะท�ำให้เกิดการสูญเสียพลังงานขึน้ ส�ำหรับระบบแบบเชือ่ มต่อสายส่งไฟฟ้า มีขอ้ ดีกว่า ระบบแยกอิสระ เนื่องจากพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากระบบ สามารถที่จะจ่ายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้โดยตรง และ หากมีพลังงานไฟฟ้าจากการผลิตเหลือ พลังงานไฟฟ้าทีเ่ หลือนีจ้ ะถูกป้อนเข้าไปในสายส่งไฟฟ้า แสดงได้ดงั รูปที่ 2 และ รูปที่ 3 ซึ่งเป็นตัวอย่างการผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคาบ้านพักอาศัย และวงจรไฟฟ้าของระบบดังกล่าว

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2 ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้งบนหลังคาบ้าน

รูปที่ 3 ตัวอย่างไดอะแกรมการผลิตไฟฟ้าบนหลังคาบ้าน

60


• ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์สำ� หรับอาคารส�ำนักงาน และ ธุรกิจการค้า การติดตั้งใช้งานระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ส�ำหรับอาคาร ส�ำนักงานและธุรกิจการค้า จะมีลักษณะการติดตั้งคล้ายคลึงกับบ้านพักอาศัย แต่ขนาดความต้องการพลังงานไฟฟ้ามีมากกว่า ดังนัน้ ขนาดของระบบทีต่ ดิ ตัง้ จะต้องมีขนาดใหญ่กว่า พืน้ ทีข่ องอาคารทีใ่ ช้งานก็ตอ้ งมากกว่า จึงจ�ำเป็นจะต้อง solarch.ch พิจารณาเรือ่ งขนาดของน�ำ้ หนักทีเ่ พิม่ ขึน้ ว่ามีผลต่อระบบโครงสร้างของอาคาร รูปที่ 4 ระบบผลิตไฟฟ้าด้วย หรือไม่ รวมทั้งระบบป้องกันทางไฟฟ้าที่อาจจะซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งการติดตั้ง เซลล์แสงอาทิตย์ที่ติดตั้ง ระบบสามารถติดตั้งได้หลายรูปแบบ เช่น บนหลังคาอาคาร ยึดติดกับผนัง บนกันสาดของอาคารธุรกิจ ของอาคาร บริเวณกันสาด หรือบังแสงของอาคาร (รูปที่ 4) โดยพิจารณา ให้เหมาะสมกับรูปทรงของอาคาร ส�ำหรับรูปที่ 5 เป็นตัวอย่างวงจรไฟฟ้าของ • ร ะ บ บ ผ ลิ ต ไ ฟ ฟ ้ า ด ้ ว ย การผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์สำ� หรับอาคารธุรกิจ เซลล์ แ สงอาทิ ต ย์ ส� ำ หรั บ อาคาร อุตสาหกรรม การติ ด ตั้ ง ใช้ ง านระบบผลิ ต ไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ส�ำหรับ อาคารอุ ต สาหกรรม จะแบ่ ง ระบบ ที่ติดตั้งออกเป็นสามเฟส เนื่องจาก ระบบผลิ ต ไฟฟ้ า ที่ อ อกแบบต้ อ ง สอดคล้ อ งกั บ ระบบไฟฟ้ า เดิ ม ของ อาคารอุตสาหกรรมที่มีอยู่แล้ว ขนาด ของระบบผลิตไฟฟ้าอาจจะพิจารณา จากพื้นที่ของอาคารที่สามารถติดตั้ง ระบบผลิตไฟฟ้าได้ ราคาของระบบ ที่ยอมรับได้ และขนาดของอุปกรณ์ ไฟฟ้าที่ต้องการให้ระบบผลิตไฟฟ้า จ่ า ยไฟให้ นอกจากนี้ เ พื่ อ ให้ ร ะบบ รูปที่ 5 ตัวอย่างไดอะแกรมการผลิตไฟฟ้าส�ำหรับอาคารธุรกิจ ผลิตไฟฟ้าสามารถจ่ายไฟได้อย่างมี

ร า ส า ้ ฟ ไฟ NEDO.go.jp

รูปที่ 6 ระบบผลิตไฟฟ้า ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ ที่ติดตั้งบนหลังคาโรงงานอุตสาหกรรม

NEDO.go.jp

รูปที่ 7 ตัวอย่างไดอะแกรมการผลิตไฟฟ้าส�ำหรับโรงงานอุตสาหกรรม กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

61


ประสิทธิภาพ จะต้องค�ำนึงถึงพื้นที่บังเงาที่อาจจะเกิดขึ้น มุมของแผงเซลล์ แสงอาทิตย์ที่ท�ำกับดวงอาทิตย์ และทิศทางการวางแผงเซลล์แสงอาทิตย์ให้ สอดคล้องกับการเคลือ่ นทีข่ องดวงอาทิตย์ นอกจากนีเ้ นือ่ งจากระบบผลิตไฟฟ้า อาจมีขนาดใหญ่ อินเวอร์เตอร์กจ็ ะมีขนาดใหญ่ดว้ ย ดังนัน้ จ�ำเป็นต้องพิจารณา พื้นที่ติดตั้งอินเวอร์เตอร์ด้วย รวมถึงคุณภาพของอินเวอร์เตอร์ต้องมีคุณภาพ ที่ดี เพราะถ้าคุณภาพไม่ดีมีฮาร์มอนิกส์มากก็จะส่งผลต่อระบบไฟฟ้าของ อุตสาหกรรมนั้นด้วย นอกจากนี้ ระบบติดตามประเมินผลก็มีความส�ำคัญ เนือ่ งจากระบบผลิตไฟฟ้าดังกล่าวมีมลู ค่าสูง การติดตามประเมินผลการจ่ายไฟ และการวิเคราะห์ปญ ั หาทีเ่ กิดขึน้ จึงมีความจ�ำเป็นอย่างมาก เพือ่ ให้การจ่ายไฟ ของระบบเป็นไปอย่างยัง่ ยืน ส�ำหรับรูปที่ 6–8 เป็นตัวอย่างของการติดตัง้ ระบบ ผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์บนโรงงานอุตสาหกรรม

จากรูปที่ 8 จะเห็นได้ว่าเป็น การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าเต็มพื้นที่ ของหลังคาโรงงาน ดังนั้นน�ำ้ หนักของ แผงเซลล์แสงอาทิตย์ทกี่ ดลงบนโครงสร้าง ของอาคารจึงเป็นสิ่งส�ำคัญที่จะต้อง พิจารณา การออกแบบ และการเลือกใช้ อุ ป กรณ์ จ ะต้ อ งได้ ต ามข้ อ ก� ำ หนด มาตรฐานต่ า ง ๆ เช่ น แผงเซลล์ แสงอาทิตย์ทใี่ ช้ตอ้ งได้มาตรฐาน IEC หรือมาตรฐานอื่น ๆ การติดตั้งต้อง ถูกต้องตามหลักวิศวกรรม เป็นต้น

ร า ส า ้ ฟ ไฟ NEDO.go.jp

รูปที่ 8 ขนาดพื้นที่ของระบบผลิตไฟฟ้าที่ติดตั้งบนหลังคาโรงงานอุตสาหกรรม

7. สรุป

การน�ำพลังงานทดแทนมาใช้เพื่อลดปริมาณความต้องการไฟฟ้าจากระบบจ�ำหน่ายไฟฟ้าสามารถด�ำเนินการได้ แต่จะต้องพิจารณาระบบให้เหมาะสมกับอาคารบ้านพักอาศัย อาคารส�ำนักงานธุรกิจ หรือโรงงานอุตสาหกรรม ปริมาณ ความต้องการพลังงานไฟฟ้าของอุปกรณ์ไฟฟ้า และทีส่ ำ� คัญต้นทุนของระบบผลิตไฟฟ้าต้องเป็นทีย่ อมรับของผูล้ งทุนด้วย ซึ่งหากในอนาคตต้นทุนของระบบผลิตไฟฟ้าลดลงจนท�ำให้สามารถแข่งขันกับค่าพลังงานไฟฟ้าที่จะต้องจ่ายได้ ระบบ ผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์จะได้รบั ความนิยมอย่างแพร่หลาย และจะช่วยลดการใช้พลังงานจากเชือ้ เพลิงฟอสซิลด้วย เอกสารอ้างอิง 1. Elena V. M. Papadopoulou “Photovoltaic Industrial Systems”, 2011 2. BRE EA Technology Halcrow Group SunDog Energy “Guide to the installation of PV systems”, 2006 3. Fuji Electric Co., Ltd “Demonstrative Research on Development of Islanding Prevention Methods under Clustered PV Conditions and Improvement of Electricity Quality”, 2006

62


วิเคราะห โครงสรางคาไฟฟา เพื่อการบริหารจัดการ

ในการบริหารตนทุนการผลิตของผูประกอบการ (หรือตนทุนในการให บริการ) คาไฟฟาอาจถือเปนตนทุนลําดับตน ๆ รองลงมาจากคาวัตถุดิบและ คาแรงทางตรง อีกทั้งในทางปฏิบัติทั้งโรงงานควบคุมและอาคารควบคุมตาง ก็ตองมีระบบการจัดการพลังงานเพื่อที่นําไปสูการลดการใชพลังงานอีกดวย ซึ่งการลดคาไฟฟากับการลดการใชพลังงานเปนสิ่งที่สามารถดําเนินควบคู ไปดวยกันได โดยผูรับผิดชอบควรศึกษาโครงสรางคาไฟฟาใหแจมชัดเพื่อ วางแผนบริหารจัดการที่นําไปสูผลที่ตองการ พิจารณารูปที่ 1 เปนแผนภาพที่นําเสนอโครงสรางคาไฟฟาและปจจัย ตาง ๆ ที่เกี่ยวของ ซึ่งจะพบวาตนทุนคาไฟฟามีองคประกอบที่สําคัญ ไดแก ประเภทของผูใชไฟฟา (Electrical Tariff Rate) การไฟฟากําหนด ประเภทของผูใชไฟฟาเปน 7 ประเภท ในแตละประเภทยังมีการจัดแบงเปน ประเภทยอยที่มีการคํานวณคาไฟฟาที่แตกตางกัน เวนแตกรณีเปนสถาน ประกอบการทีต่ งั้ ขึน้ ตัง้ แตวนั ที่ 1 มกราคม 2540 เปนตนมา รัฐบาลไดประกาศ โครงสรางอัตราคาไฟฟาใหม และไดกาํ หนดอัตราคาไฟฟาแบบ TOU เปนอัตรา ทางเลือกสําหรับผูใ ชไฟฟารายเดิม แตเปนอัตราบังคับสําหรับผูใ ชไฟฟาประเภท กิจการเฉพาะอยาง (กิจการโรงแรม) และผูใชไฟฟารายใหมที่ใชพลังงาน ไฟฟา ตัง้ แต 250,000 หนวยตอเดือนขึน้ ไป หรือใชพลังไฟฟาเกินกวา 1,000 กิโลวัตต ขึ้นไป ซึ่งอัตราคาไฟฟาแบบ TOU ของผูใชไฟฟาขนาดใหญจะมีอัตราคาไฟฟา เหมือน ๆ กัน (มีการประกาศอัตราคาไฟฟาใหม ตั้งแต ก.ค. 54 เปนตนไป) หน ว ยไฟฟ า ที่ ใ ช (kWh) คื อ หน ว ยของพลั ง งานไฟฟ า ที่ ใ ช ไ ป หากชวงเดือนใดหนวยไฟฟาลดลงก็หมายถึงการใชพลังงานลดลงนั่นเอง คาความตองการพลังไฟฟาสูงสุด (Demand Charge) คิดจาก คากําลังไฟฟาเฉลี่ยทุก ๆ 15 นาที หากกําลังไฟฟาเฉลี่ยในชวงเวลาที่มี การเรียกเก็บเงินคาใดมีคามากที่สุดในรอบเดือน ใหนําคาสูงสุดนั้นมาใชเปน

Energy พลังงาน นายธวัชชัย ชยาวนิช ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟา คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกลาธนบุรี

ความตองการพลังไฟฟาสูงสุด เชน อัตรา TOU ชวงเวลาที่มีการเรียก เก็บเงินคือ ชวง On Peak ที่ตรงกับ เวลา 9.00–22.00 น. (13 ชั่วโมง) ของวันจันทรถงึ วันศุกรซงึ่ จะเห็นไดวา คากําลังไฟฟาเฉลี่ยทุก ๆ 15 นาทีนั้น 1 ชั่วโมงมี 4 คา วันหนึ่ง 13 ชั่วโมงมี 52 คา ในเดือนหนึ่ง ๆ ก็จะมีคาเฉลี่ย ทุก ๆ 15 นาทีอยูหลายคา หากคา เฉลี่ยใดในชวงเวลาดังกลาวมีคามาก ที่สุด ก็จะนับเอาคาเฉลี่ยคานั้นเปน ความต อ งการพลั ง ไฟฟ า สู ง สุ ด ของ เดือนนั้น ๆ แลวนํามาคํานวณเรียก เก็บเงิน อนึ่ง การบริหารการใชไฟฟา ใหคาความตองการพลังไฟฟาสูงสุด (นิ ย มเรี ย กกั น ว า ค า Demand) ลดลงนั้น ถือวาเปนการลดคาใชจาย แต อ าจจะไม ถื อ ว า เป น การอนุ รั ก ษ พลังงาน เพราะตัวบงชีก้ ารใชพลังงาน คือ จํานวน kWh ในแตละเดือน คาตัวประกอบกําลัง (Power factor Charge) เปนคาปรับที่อยู ในวิสัยจะหลีกเลี่ยงได โดยการไฟฟา จะทําการตรวจวัดคาความตองการ พลังไฟฟาสูงสุด ทั้งกําลังไฟฟาที่เปน kW และ kVAR ซึ่งคาสูงสุดของทั้ง 2 หนวยนี้อาจจะเกิดขึ้นคนละเวลา กันก็ได (ไมสนวาเปนชวง On Peak หรือ Off Peak) แลวนําคาสูงสุดที่ วัดไดมาคํานวณวา kVAR>61.97 % ของ kW หรื อ ไม หากพบว า kVAR>61.97 % ของ kW แลว เฉพาะ สวนที่เกิน 61.97 % ของ kW ตอง เสียคาปรับ kVAR ละ 56.07 บาท ซึง่

ร า ส า ้ ฟ ไฟ •

• •

รูปที่ 1 แผนภาพโครงสรางคาไฟฟาและการอนุรักษพลังงาน

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

63


โดยปกติแลวสถานประกอบการใดที่ มีคาตัวประกอบกําลังมากกวา 0.85 มักจะไมเสียคาปรับในสวนนี้ คาไฟฟาผันแปร (Ft) เปน ค า ใช จ  า ยที่ ก ารไฟฟ า อาจคิ ด เป น สวนเพิ่มหรือเปนสวนลด จากการ คํานวณคาไฟฟาตามอัตราคาไฟฟา ที่ประกาศไว โดยสถิติแลวมักเปน ส ว นที่ คิ ด เพิ่ ม ค า Ft นี้ ดู แ ลโดย คณะกรรมการกํากับดูแลกิจการไฟฟา หรือ เรกูเลเตอร (การไฟฟานครหลวง ไดรวบรวมสถิติคา Ft ไวที่ http:// www.mea.or.th/internet/Ft/ FtStatistics.htm) ค า Ft นี้ เ ป น คาใชจายที่มากในยุคปจจุบัน เพราะ ทุก ๆ หนวยไฟฟาที่ใชไปนอกจาก เสี ย ค า ไฟฟ า ในอั ต ราที่ กํ า หนดแล ว ยั ง ถู ก เรี ย กเก็ บ เพิ่ ม หรื อ ลดตามที่ ประกาศ (ปจจุบนั -6 สต./หนวย) การลด

การใชไฟฟาลงเทานั้นที่จะชวยลดคาใชจายสวนนี้ได จากรูปที่ 1 จะพบวา kWh คือ หนวยใชไฟที่เปนปจจัยสําคัญใน การวิเคราะหคาใชจาย หากเราสามารถลดการใชไฟฟาได (ลด kWh ลง) นอกจากจะเปนการอนุรักษพลังงานแลวยังเปนการลดตนทุนของกิจการได อีกดวย ซึ่งแผนภาพฯ ดังกลาวไดนําเสนอใหเห็นวาในระบบไฟฟานั้น หาก ตองการอนุรักษพลังงานแลวอาจพิจารณาระบบหรืออุปกรณที่ใชไฟฟาไดเปน 2 กลุมใหญ คือ ระบบทางไฟฟาที่ใชไฟฟา กับ ระบบทางความรอนหรือ ทางกลที่ใชไฟฟา ซึ่งในแตละกลุมสามารถกระจายเปนระบบตาง ๆ ได ดังแผนภาพฯ เวนแตหมอไอนํ้า (Boiler) กับเตาเผา (Kiln) ที่เปนระบบทาง ความรอนทีใ่ ชเชือ้ เพลิงเปนสําคัญ แตไดนาํ มาเขียนรวมไวเพือ่ ชวยใหพจิ ารณา ภาพรวมระบบการจัดการพลังงานไดงายขึ้น การไฟฟานครหลวง จัดประเภทของผูใ ชไฟฟาเปน 7 ประเภทใหญ ๆ คือ ประเภทที่ 1 บานอยูอาศัย ประเภทที่ 2 กิจการขนาดเล็ก ประเภทที่ 3 กิจการขนาดกลาง ประเภทที่ 4 กิจการขนาดใหญ ประเภทที่ 5 กิจการเฉพาะอยาง ประเภทที่ 6 สวนราชการและองคกรที่ไมแสวงหากําไร ประเภทที่ 7 สูบนํ้าเพื่อการเกษตร

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ตารางที่ 1 แสดงโครงสรางการคํานวณคาไฟฟาของการไฟฟานครหลวง

หมายเหตุ 1. ยังไมรวมคาไฟฟาผันแปร (Ft) ซึ่งคํานวณจากหนวยใชไฟ (kWh) รวม และภาษีมูลคาเพิ่ม (VAT) ซึ่งคํานวณจากคาไฟฟารวม 2. การไฟฟานครหลวงใหผใู ชอตั ราปกติเปนประเภท 5.1 และอัตรา TOU เปนประเภท 5.2 แตการไฟฟาสวนภูมภิ าคจะกําหนดประเภทสลับกันกับการไฟฟานครหลวง โดยผูใชประเภทที่ 5 นี้มีอัตราคาไฟแบบ TOU เปนอัตราบังคับ ในชวงที่ยังไมไดติดตั้งเครื่องวัดแบบ TOU อนุโลมใหใชอัตราปกติไปกอน 3. คาพลังงานและคา Demand ของผูใชแตละประเภทอาจมีอัตราคาใชจายไมเทากัน 4. อัตราคาไฟฟาของการไฟฟานครหลวงสามารถศึกษาไดจาก http://www.mea.or.th 5. อัตราคาไฟฟาของการไฟฟาสวนภูมิภาคสามารถ Download ไดจาก http://www.pea.co.th/rates/Rate2011.pdf

64


โดยสามารถจําแนกโครงสรางการคํานวณคาไฟฟา 6 ประเภทแรกไดดังตารางที่ 1 ทั้งนี้ โครงสรางคาไฟฟา ของการไฟฟาสวนภูมิภาคโดยรวม ๆ แลวก็จะเหมือนกับการไฟฟานครหลวง ตางกันเพียงการจําแนกประเภทยอย และการจายแรงดันไฟฟาที่การไฟฟานครหลวงใชตัวเลข 12-24 kV แตการไฟฟาสวนภูมิภาคใชตัวเลข 22-33 kV (คาไฟฟาเทากัน) เนื่องจากคาความตองการพลังงานไฟฟาสูงสุด หรือคาดีมานดที่ไดกลาวถึงมาแลวกอนหนานี้ เปนคาใชจาย ที่ผูใชไฟสวนใหญตองการจะลดเปนอยางมาก ดังนั้น ในการบริหารจัดการการใชไฟฟาจึงควรสังเกตพฤติกรรมการใช ไฟฟาไวเปนสําคัญ โดยเครือ่ งมือทีด่ ใี นการประกอบการพิจารณาคือ กราฟแสดงพฤติกรรมการใชไฟฟาเปนรายสัปดาห (Weekly Load Curve) เพือ่ จะไดทราบวาชวงเวลาใดเปนชวงเวลาทีม่ กี ารใชไฟฟาคอนขางสูงและควรหลีกเลีย่ งการใชงาน อุปกรณพรอม ๆ กัน นอกจากนี้ ยังทําใหทราบอีกวาวันหยุดอยางในวันเสาร-วันอาทิตยมพี ฤติกรรมการใชไฟฟาเปนเชนไร เมื่อพิจารณาประกอบกับโครงสรางคาไฟฟาแลวจะไดทราบวาในชวงเวลาใดดีมานดแพง จะไดทําการหลีกเลี่ยงเสีย (สําหรับอัตรา TOD) หรือในชวงเวลาใดคาไฟฟาตอหนวยแพง จะไดทําการหลีกเลี่ยง (สําหรับอัตรา TOU) ดังนั้น หากทราบโครงสรางคาไฟฟาของโรงงานหรืออาคารที่รับผิดชอบ และมีกราฟแสดงพฤติกรรมการใชไฟฟาแลว ก็จะ ชวยใหการวางแผนลดคาไฟฟาเปนไปอยางมีประสิทธิภาพ รูปที่ 2 แสดงพฤติกรรมการใชไฟฟารายเดือนของโรงงาน 2 กรณี ซึ่งสามารถวิเคราะหไดตามตารางที่ 2

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2 กราฟแสดงพฤติกรรมการใชไฟฟารายเดือนของโรงงาน 2 กรณี (ภาพจาก Electrical Machines, Drives and Power Systems ของ Theodore Wildi) ตารางที่ 2 ตารางวิเคราะหพฤติกรรมการใชพลังงาน Factory A

Factory B

หนวยไฟฟาที่ใช

720,000 เทากัน

คา Ft

จายเทากัน เพราะหนวยเทากัน

ดีมานดสูงสุด

1000 kW

ขนาดหมอแปลง

Factory B > Factory A (เพราะกําลังงานสูงสุดที่ใชไมเทากัน)

3000 kW

การสูญเสียในหมอแปลง Factory B > Factory A (No Load Loss ไมเทากัน และหมอแปลงของ Factory B ประสิทธิภาพนาจะตํ่ากวา) คาไฟฟารวม

Factory B > Factory A

จากตัวอยางนีจ้ ะเห็นวาโรงงาน 2 แหงนีใ้ ชพลังงานไฟฟาเทากัน (หนวยใชไฟเทากัน) แตมคี า ใชจา ยรวมไมเทากัน ดังนั้น หาก Factory B สามารถปรับปรุงพฤติกรรมการใชไฟฟาไดเหมือน Factory A แลว คาไฟฟาก็จะลดลงเพราะ คาดีมานดลดลง แตถือวาไมมีการอนุรักษพลังงานเกิดขึ้น เพราะหนวยไฟฟาที่ใชยังคงเทาเดิม หากทานผูอ า นไดศกึ ษาโครงสรางคาไฟฟาอยางแจมชัดแลว ผูเ ขียนเชือ่ วาจะสามารถวิเคราะหและวางแผนบริหาร จัดการการใชไฟฟาไดอยางมีประสิทธิภาพและมีความชัดเจนมากขึ้นอยางแนนอน สวัสดี กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

65


Technology & Innovation เทคโนโลยีและนวัตกรรม ดร.ประดิษฐ์วีรเฟืะพานิ ดร.เจนจบ ่องฟูชเจริญ อีเมล จ: ัยjanejoabv@hotmail.com กองวิ ฝ่ายวิจัยและพัฒนาระบบไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค

Demand Response

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

กับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (ตอนที่ 2)

จากบทความตอนที่แล้วผมได้อธิบายว่า Demand Response คืออะไร และกลไกของ Demand Response ในการช่วยลดความต้องการไฟฟ้าและเพิม่ ประสิทธิภาพการใช้พลังงานไฟฟ้าได้อย่างไร ส�ำหรับตอนที่ 2 นีผ้ มได้อธิบาย ว่ารูปแบบของ Demand Response นั้นมีอะไรบ้าง และเกี่ยวข้องกับระบบ Smart Grid อย่างไร เมื่อปลายปีที่ผ่านมาผมได้มี โอกาสไปร่ ว มฟั ง การบรรยายเรื่ อ ง Demand Response for Thailand : Concepts and Applications จาก ผู ้ เ ชี่ ย วชาญของ International Energy Agency (IEA) [1] ซึ่ง ผู ้ บ รรยายได้ อ ธิ บ ายว่ า รู ป แบบของ Demand Reponse มีหลากหลาย รู ป แบบ แต่ ส ามารถแบ่ ง ได้ เ ป็ น 4 รูปแบบหลัก คือ 1. Load Shedding 2. Energy or Power Rationing 3. Contractual Arrangements 4. Price Rationing

66

1. Load Shedding

Load Shedding เป็นรูปแบบที่ง่ายที่สุด กล่าวคือหากก�ำลังไฟฟ้ามีไม่ เพียงพอที่จะจ่ายให้แก่ลูกค้าทั้งหมดจะท�ำให้ระบบมีความถี่ตก และจะท�ำให้ ระบบไฟฟ้าขาดเสถียรภาพ หากเกิดเหตุการณ์แบบนีข้ นึ้ การไฟฟ้ามักจะเลือก การแก้ปญ ั หาด้วยการปลดโหลดทีม่ คี วามส�ำคัญต�ำ่ ๆ ออกไปก่อน เพือ่ ป้องกัน ไม่ให้ทงั้ ระบบขาดเสถียรภาพและน�ำไปสูก่ ารเกิดไฟดับในวงกว้าง (Black out) นั่นเอง แต่วิธีนี้ถือว่าเป็นการแก้ปัญหาที่ปลายเหตุ และถือว่าเป็นรูปแบบของ การจัดสรรก�ำลังไฟฟ้าที่ยังไม่มีประสิทธิภาพมากนัก เป็นเพียงการแก้ปัญหา เฉพาะหน้าซึ่งอาจไม่เป็นผลดีต่อระบบเศรษฐกิจ การจ้างงาน และสังคมโดย รวมมากนัก

2. Energy or Power Rationing

Energy or Power Rationing เป็นรูปแบบของการแบ่งสันพลังงานหรือ ก�ำลังไฟฟ้าตามที่ลูกค้าแต่ละรายเลือก เราลองนึกภาพในช่วงที่เกิดภาวะการ ขาดแคลนอาหารจากภาวะสงครามหรือภาวะวิกฤตต่าง ๆ จะมีการแบ่งปัน อาหาร การแจกคูปองอาหารเกิดขึ้น เป็นต้น ก�ำลังไฟฟ้าหรือพลังงานไฟฟ้าก็ เช่นเดียวกันหากผลิตได้ไม่เพียงพอต่อความต้องการ ไม่ว่าเกิดจากสาเหตุใด ก็ต้องมีการแบ่งปันตามโควตาที่เหมาะสมส�ำหรับลูกค้าแต่ละราย เหตุการณ์


เช่นนี้เคยเกิดขึ้นที่ประเทศบราซิล เมื่อปี 2544 ได้เกิดเหตุการณ์ภัยแล้ง ฝนขาดทิ้งช่วงอย่างยาวนาน และไม่สามารถเพิ่มก�ำลังการผลิตจากแหล่ง เชื้อเพลิงอื่นได้ทัน จึงต้องมีการแบ่งโควตาก�ำลังไฟฟ้าที่จ�ำหน่ายให้แก่ลูกค้า แต่ละราย ส�ำหรับตัวอย่างการใช้ Demand Response แบบนี้ล่าสุดก็คือ ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งหลังจากผ่านเหตุการณ์แผ่นดินไหวและสึนามิครั้งร้ายแรง เป็นสาเหตุท�ำให้โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ได้รับความเสียหาย จึงไม่มีก�ำลังไฟฟ้า มากพอที่จะจ่ายให้แก่ลูกค้า ท�ำให้ต้องมีการแบ่งปันการจ่ายไฟเป็นช่วง ๆ ในแต่ละพืน้ ที่ จะเห็นได้วา่ Demand Response รูปแบบนีท้ ที่ ำ� ได้งา่ ย รวดเร็ว และมีความยืดหยุ่น อีกทั้งการส่งเสริมการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพก็ สามารถท�ำควบคูก่ นั ไปได้ ซึง่ หลายท่านทีไ่ ด้ตดิ ตามข่าวคงจะทราบนะครับว่า ที่ประเทศญี่ปุ่นก�ำลังรณรงค์การใช้ไฟฟ้าอย่างประหยัดและมีประสิทธิภาพ กันเป็นอย่างมาก ถึงขนาดที่รัฐบาลญี่ปุ่นส่งเสริมให้พนักงานสวมใส่ชุดที่ เหมาะสมกับ สภาพอากาศร้อนไม่หนา มากเกินไป อาจเป็นชุดล�ำลองส�ำหรับ การท� ำ งานในสถานประกอบการได้ นอกจากนี้ยังมีการแข่งขันการออกแบบ เสื้ อ ผ้ า ที่ ช ่ ว ยประหยั ด พลั ง งานส� ำ หรั บ ฤดูร้อนที่ก�ำลังมาถึงนี้อีกด้วย

- Inclining Block Rate คือ การก�ำหนดอัตราค่าไฟสูงขึ้นเมื่อใช้ ไฟฟ้าเกินกว่าปริมาณที่ก�ำหนด ซึ่งก็ เหมือนกับโครงสร้างค่าไฟส�ำหรับบ้าน พักอาศัยที่เราเรียกว่าอัตราก้าวหน้า นัน่ แหละครับ กล่าวคือ ยิง่ มีการใช้ไฟ มาก ค่าไฟหน่วยสูง ๆ จะมีราคาแพง กว่าค่าไฟที่มีจ�ำนวนหน่วยน้อย ๆ ก็ เป็นการไม่ส่งเสริมให้เราใช้ไฟอย่าง ฟุ่มเฟือยเกินความจ�ำเป็นนั่นเอง - S eason al Rate คือ การก�ำหนดอัตราค่าไฟตามฤดูกาล เพราะปริ ม าณการใช้ ไ ฟฟ้ า จะ สอดคล้องกับฤดูกาล เช่น ประเทศไทย มีปริมาณการใช้ไฟฟ้าสูงมากในฤดู ร้อน เป็นต้น ในช่วงใดทีม่ ปี ริมาณการ ใช้ไฟฟ้าสูงก็จะคิดอัตราค่าไฟสูงตาม ไปด้วย เพื่อจะควบคุมไม่ให้มีการใช้ ไฟฟ้าสูงเกินกว่าก�ำลังการผลิต - Time of Use (TOU) คือ การก�ำหนดอัตราค่าไฟตามช่วงเวลา การใช้ ง าน ส� ำ หรั บ ประเทศไทย เราก็ มี ใ ช้ ง านมานานหลายปี แ ล้ ว โดยก�ำหนดอัตราค่าไฟเป็น 2 ช่วง คือช่วง Peak และ Off-Peak โดยช่วง Peak เริ่มตั้งแต่ 09.00–22.00 น. ตั้งแต่วันจันทร์-วันศุกร์ ยกเว้ น วั น เสาร์-วันอาทิตย์ และวันนักขัตฤกษ์ ซึ่งช่วง Peak จะมีราคาค่าไฟแพงกว่า ช่วง Off-Peak หลายเท่า จึงเป็นการ โน้มน้าวให้ผู้ใช้ไฟไปใช้ไฟในช่วงที่มี ปริมาณการใช้น้อย ๆ แทนช่วงที่มี การใช้ไฟปริมาณมากนั่นเอง - Super Peak TOU คือ TOU รูปแบบหนึ่ง แต่มีหลายช่วงเวลา คือ ช่วง Super-Peak, Shoulder-Peak และ Off-Peak โดยแต่ ล ะช่ ว งจะ มี ร ะยะเวลาไม่ เ หมื อ นกั น ซึ่ ง ช่ ว ง Super-Peak จะมีระยะเวลาสั้นที่สุด โดยมีระยะเวลาประมาณ 1 ชั่วโมง ทั้งนี้อัตราค่าไฟจะมีราคาลดหลั่นกัน ไปจากที่แพงสุด Super-Peak จนถูก

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 3. Contractual Arrangements

Contractual Arrangements เป็นอีกรูปแบบหนึ่งที่นิยมใช้เพื่อลด ปริมาณการใช้ไฟฟ้าได้ โดยเป็นการท�ำสัญญาระหว่างผู้ซื้อและผู้จ�ำหน่าย ไฟฟ้า เช่น การขายไฟแบบ Non-firm Service คือ การจ�ำหน่ายไฟฟ้าโดย ไม่รับประกันปริมาณไฟฟ้าที่จะจ่ายให้ ซึ่งการไฟฟ้าสามารถจะลดหรือตัด โหลดออกจากระบบได้ทุกเมื่อหากมีความจ�ำเป็น นอกจากนี้ยังมีรูปแบบ การจ�ำหน่ายไฟฟ้าที่การไฟฟ้าสามารถปลดโหลดที่เป็นโรงงานอุตสาหกรรม เมื่อใดก็ได้ (Industrial Shutdowns) การด�ำเนินการแบบนี้มีข้อดีที่สามารถ ลดปริมาณความต้องการไฟฟ้าได้จ�ำนวนมากและรวดเร็ว เพราะโรงงาน อุตสาหกรรมแต่ละแห่งมักจะมีการใช้ไฟฟ้าสูง แต่การจะจูงใจให้มีผู้ร่วม โครงการจ�ำเป็นต้องมีข้อเสนอที่น่าพึงพอใจให้แก่โรงงานอุตสาหกรรมต่าง ๆ ซึ่งเป็นค่าใช้จ่ายในการด�ำเนินการอย่างหนึ่งของการไฟฟ้าด้วยเช่นกัน ในประเทศ สหรัฐอเมริกาที่รัฐเทกซัสก็มีมาตรการรูปแบบคล้าย ๆ กัน คือ หากระบบ ไฟฟ้ามีปัญหา โรงงานอุตสาหกรรมที่ทำ� สัญญาไว้จะต้องปลดโหลดออกจาก ระบบตามจ�ำนวนที่ตกลงกันไว้ในสัญญา โดยโรงงานที่ร่วมโครงการจะได้ค่า ตอบแทนเป็นรายเดือนตามจ�ำนวนปริมาณก�ำลังไฟฟ้าทีต่ กลงกันไว้ แม้วา่ อาจ จะไม่มีการร้องขอให้ปลดโหลดเลยก็ตาม และเมื่อมีการร้องขอให้ปลดโหลด จ�ำนวนเท่าใดก็จะได้เงินเพิ่มเติมตามจ�ำนวนโหลดที่ถูกปลดออก

4. Price Rationing

Price Rationing วิธีนี้เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการจัดสรร การใช้กำ� ลังงานหรือพลังงานไฟฟ้า ซึ่งสามารถน�ำมาใช้ได้ทั้งในภาวะฉุกเฉิน และภาวะปกติ โดยใช้กลไกของราคาเป็นการควบคุมปริมาณการใช้ไฟฟ้า มีหลากหลายรูปแบบ เช่น

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

67


0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.50 4.0 4.5

kw

สุดในช่วง Off-Peak การที่ก�ำหนดราคาหลายช่วงเวลานี้จะ เหมาะกับบางประเทศที่มีการใช้ไฟฟ้าบางช่วงสูงมากเป็น พิเศษ ท�ำให้ลดการใช้ไฟในช่วงที่สูงมาก ๆ นี้ได้เพราะมี ค่าไฟที่แพงกว่าช่วงอื่นมาก จึงจูงใจให้ไปใช้ไฟในช่วงเวลา อื่นแทน - Critical Peak Pricing (CPP) คือ เป็นรูปแบบที่ มีพื้นฐานการคิดอัตราค่าไฟจะใช้แบบ TOU แต่ในช่วงที่มี การใช้ไฟฟ้าสูงจะมีการก�ำหนดอัตราค่าไฟพิเศษที่สูงมาก เช่น การไฟฟ้า Southern California Edison (SCE) ได้มี การน�ำ CPP มาใช้ เมื่อจะใช้ CPP ในวันใด SCE จะต้อง แจ้งให้ลูกค้าทราบล่วงหน้าก่อน 15.00 น. ของวันก่อนที่ จะน�ำ CPP มาใช้ ช่วงการใช้อัตรา CPP จะอยู่ที่ประมาณ 4-5 ชัว่ โมง/วัน โดยในปีหนึง่ ๆ อาจมีการใช้ CPP ประมาณ 9-15 ครั้ง การใช้ CPP จึงเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของ Demand Response ที่จะท�ำให้ลดปริมาณความต้องการไฟฟ้าได้ดี มากโดยที่ไม่มีผลกระทบต่อผู้บริโภคมากนัก

ร า ส า ้ ฟ ไฟ CPP Event

Control Group

Fixed Incentive with Enabled Thermostat

CPP with Enabled Thermostat Noon

2:30

7:30

Midnight

- Variable Peak Pricing (VPP) คือ มีลักษณะ การก�ำหนดอัตราค่าไฟคล้ายกับอัตรา TOU แต่ราคาค่าไฟ ในช่วง Peak มีค่าไม่คงที่ขึ้นอยู่กับที่ก�ำหนดในแต่ละช่วง เวลา โดยในฤดูกาลใดที่มีการใช้ไฟสูงมาก ช่วงนั้นอัตราค่า ไฟในช่วง Peak ก็จะสูงกว่าฤดูอื่น ๆ - Real Time Pricing (RTP) คือ การก�ำหนด อัตราค่าไฟตามช่วงเวลาของการใช้งานจริง โดยการไฟฟ้า ComEd ก�ำหนดอัตราค่าไฟส�ำหรับ Residential Real Time Pricing (RRTP) ตามราคาขายส่งรายชั่วโมง (Wholesale Hourly Market Prices) การใช้อัตราแบบ RTP นี้ทำ� ให้ การบริหารจัดการของการไฟฟ้ามีความยืดหยุ่นมากยิ่งขึ้น

68

หากการส่งสัญญาณราคาไปแล้วลูกค้ามีการตอบสนอง ดังนั้นลูกค้าชนิด Elastic Demand จึงต้องรู้จักการ บริหารจัดการที่ดีถึงจะได้ประโยชน์จาก RTP สูงสุด อีกทั้งยังเป็นประโยชน์กับภาพรวมของประเทศในการ บริหารการใช้ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ส�ำหรับ ลูกค้าที่เป็นชนิด Ineleastic Demand คือการใช้ไฟไม่ สามารถเปลี่ยนแปลงได้ไม่ว่าราคาจะเปลี่ยนไปอย่างไร ก็อาจมีความเสีย่ งทีจ่ ะต้องรับภาระค่าไฟแพงกว่าเดิมได้ จากที่กล่าวข้างต้นทั้ง 6 รูปแบบ การไฟฟ้าบาง แห่งอาจน�ำวิธตี า่ ง ๆ มาผสมรวมกันเป็นอัตราค่าไฟแบบ ใหม่ตามที่ต้องการก็ได้ เช่น อาจจะน�ำอัตรา TOU ผสม กับ Inclining Block Rate เป็นต้น จากรูปที่ 1 จะเห็นว่าหากพิจารณาในแง่ของ ความเสี่ยงของผู้ใช้ไฟนั้น การคิดอัตราค่าไฟแบบ RTP มีความเสี่ยงสูงที่สุด รองลงมาคือ VPP, CPP จนถึงที่ เสี่ยงน้อยที่สุดคืออัตราคงที่ (Flat Rate) สิ่งที่ส�ำคัญ อีกประเด็นหนึ่งคือ ลูกค้ารายใดที่ใช้อัตราค่าไฟแบบ ที่มีความเสี่ยงสูงมีโอกาสที่จะได้ใช้ไฟฟ้าในราคาถูก มากกว่ารายอื่น หากรู้จักการบริหารจัดการที่ดี ซึ่งก็ เหมือนกับการลงทุนทั่ว ๆ ไป หากการลงทุนใดมีความ เสี่ยงสูงก็ต้องมีผลตอบแทนที่ดีจึงจะมีผู้ที่กล้ามาลงทุน หลักการนีก้ ย็ งั คงใช้ได้กบั รูปแบบของอัตราค่าไฟเช่นกัน อย่างไรก็ดี ในปัจจุบนั ยังมีการไฟฟ้าทีใ่ ช้อตั ราค่าไฟแบบ RTP ค่อนข้างน้อย ซึง่ คงต้องท�ำความเข้าใจให้ความรูแ้ ก่ ผู้ใช้ไฟ และที่ส�ำคัญคือระบบไฟฟ้าและสาธารณูปโภค พื้นฐานต้องรองรับระบบ RTP ด้วย นั่นก็คือระบบ Smart Grid นั่นเอง

รูปที่ 1 ความเสี่ยงและผลการตอบแทนของการคิดอัตรา ค่าไฟแบบ Price Rationing ชนิดต่าง ๆ


จากรูปแบบของ Demand Response ชนิดต่าง ๆ ที่ กล่าวข้างต้นนัน้ เป็นการแบ่งเป็นกลุม่ หลัก ๆ เท่านัน้ โดยใน ปัจจุบนั การไฟฟ้าต่าง ๆ มีการน�ำเสนอรูปแบบของ Demand Response แบบใหม่ ๆ เพื่อเป็นการโน้มน้าวและชักจูงให้ ลูกค้าของแต่ละการไฟฟ้าสนใจมาเข้าร่วมโครงการมากยิง่ ขึน้ เช่น การไฟฟ้า BPA (Bonneville Power Administration) ได้จัดท�ำโครงการน�ำร่อง Residential Direct Load Control โดยให้ลูกค้าที่สนใจร่วมโครงการอนุญาตให้ BPA สามารถ เข้าไปควบคุมลดปริมาณการใช้ไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าใน ช่วงที่มีความต้องการไฟฟ้าของระบบสูง ทั้งนี้การควบคุม ต้องเป็นไปตามสัญญา/ข้อตกลงทีท่ ำ� ร่วมกันไว้ เช่น การปรับ อุณหภูมิของระบบปรับอากาศให้เพิ่ม/ลด เพื่อลดปริมาณ การใช้ ไ ฟฟ้ า เพราะโดยปกติ ก ารปรั บ เพิ่ ม /ลดอุ ณ หภู มิ 1 องศาเซลเซี ย ส จะท� ำ ให้ ค วามต้ อ งการก� ำ ลั ง ไฟฟ้ า เปลี่ยนแปลงเพิ่ม/ลดประมาณ 5 % เป็นต้น อย่ า งไรก็ ดี จากตั ว อย่ า งรู ป แบบของ Demand Response หลาย ๆ รูปแบบที่กล่าวข้างต้นจ�ำเป็นต้องมี การติดต่อสื่อสารระหว่างระบบของการไฟฟ้าและ Smart Appliances ในบ้านพักอาศัยของลูกค้าที่เรามักเรียกว่า บ้านอัจฉริยะหรือ Smart Home ซึง่ ผมได้เคยเขียนบทความ เกี่ยวกับ Smart Home ไว้ก่อนหน้านี้แล้ว หากท่านใด สนใจก็สามารถหาอ่านได้ในนิตยสารไฟฟ้าสารฉบับเดือน มีนาคม-เมษายน 2554 แน่นอนครับระบบไฟฟ้าปัจจุบันยัง ไม่สามารถรองรับการท�ำงานแบบนี้ได้ แต่ระบบที่เราก�ำลัง พัฒนากันอยู่คือระบบ Smart Grid มีความสามารถรองรับ การใช้งานฟังก์ชัน Demand Response ได้ จากรูปที่ 2 จะเห็นว่าหากการไฟฟ้าต้องการลดโหลดของบ้านพักอาศัย จะส่งค�ำสั่งจากระบบ Smart Grid ผ่านระบบสื่อสารและ ระบบไฟฟ้าแรงต�่ำด้วยระบบ Power Line Carrier (PLC) ซึ่งหลายการไฟฟ้าอาจใช้ระบบการสื่อสารแบบไร้สายแทน ก็ได้ ไปจนถึงมิเตอร์อจั ฉริยะหรือ Smart Meter โดยทีม่ เิ ตอร์ อัจฉริยะจะเชือ่ มต่อกับ In Home Display (IHD) และระบบ บริหารจัดการการใช้พลังงานไฟฟ้าในบ้านพักอาศัย เพือ่ ออก ค�ำสั่งในการควบคุมปริมาณการใช้ไฟฟ้าตามที่ระบบ Smart Grid สัง่ การ โดยผ่านระบบสือ่ สารในบ้านพักอาศัยทีเ่ รียกว่า Home Area Network (HAN)

เราคงจะเริ่มมองเห็นภาพแล้วนะครับว่า ระบบ ไฟฟ้าในอนาคตที่เรียกว่าระบบ Smart Grid จ�ำเป็น ต้องมีระบบสือ่ สารและสารสนเทศทีเ่ ป็นระบบโครงสร้าง พื้นฐานที่ส�ำคัญส�ำหรับการรองรับการใช้งาน Demand Response รู ป แบบต่ า ง ๆ ที่ จ ะเกิ ด ขึ้ น ในอนาคต เพื่ อ การลดการใช้ ก� ำ ลั ง ไฟฟ้ า ในช่ ว งโหลดสู ง สุ ด ให้ ลดลง เป็นการเพิม่ ประสิทธิภาพการใช้ไฟฟ้าทัง้ ระบบให้ เพิ่มขึ้น อีกทั้งยังลดการลงทุนการก่อสร้างโรงไฟฟ้า ใหม่ ๆ และลดการปล่อยมลพิษสู่โลกของเราอีกด้วย

5. สรุป

บทความนี้ได้อธิบายอัตราค่าไฟรูปแบบต่าง ๆ ของ Demand Response จะเห็นว่ารูปแบบที่เหมาะสม ที่สุดคือ Price Rationing ซึ่งเป็นการใช้กลไกของ ราคาเป็นตัวช่วยในการควบคุมปริมาณการใช้ไฟฟ้า ซึ่งวิธี Price Rationing นี้ก็มีวิธีย่อย ๆ อีก 6 ชนิด โดยประเทศไทยได้น�ำมาใช้แล้ว 2 รูปแบบ คือ Inclining Block Rate และ TOU นอกจากนี้ยังมีรูปแบบอื่นที่ จะช่วยให้กลไกของ Demand Response ใช้งานได้ อย่างมีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น เช่น Super Peak Pricing, CPP, VPP และ RTP ซึ่งคงต้องให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง พิจารณาน�ำมาปรับใช้กนั ต่อไปตามความเหมาะสม ทัง้ นี้ คงต้องเริ่มจากการสร้างระบบไฟฟ้าและสาธารณูปโภค พื้ น ฐานเพื่ อ รองรั บ อย่ า งเหมาะสมโดยเฉพาะระบบ Smart Grid กันก่อนครับ อย่ า งไรก็ ดี อั ต ราโครงสร้ า งค่ า ไฟใหม่ ที่ ท าง คณะกรรมการก� ำ กั บ กิ จ การพลั ง งานก� ำ หนดนั้ น ทราบมาว่าคงจะประกาศบังคับใช้ในเร็ว ๆ นี้ หาก ผู้เขียนมีข้อมูลก็จะน�ำมาเล่าสู่กันฟังในโอกาสต่อไป ครับว่า มีอะไรเปลี่ยนไปจากเดิมมากน้อยอย่างไร

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 2 ตัวอย่างการใช้ฟังก์ชัน Demand Response ผ่านระบบ Smart Grid

เอกสารอ้างอิง [1] เอกสารประกอบการสัมมนา “Demand Response for Thailand: Concepts and Applications”, International Energy Agency (IEA), 3 Dec 2010. ประวัติผู้เขียน

ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู • ผู ้ ช ่ ว ยผู ้ อ� ำ นวยการกองวิ จั ย ฝ่ายวิจยั และพัฒนาระบบไฟฟ้า การไฟฟ้า ส่วนภูมิภาค รับผิดชอบงานด้านวิจัยและ พัฒนาระบบไฟฟ้ามามากกว่า 10 ปี • กรรมการสาขาวิ ศ วกรรมไฟฟ้ า วสท. • บรรณาธิการ นิตยสารไฟฟ้าสาร วสท. กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

69


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

โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ : โดเมนของแบบจ�ำลองเชิงแนวคิด (ตอนที่ 2)

Smart Grids : Domains of Conceptual Model ตอนแรกของบทความนี้ได้น�ำเสนอโดเมนของแบบจ�ำลองเชิงแนวคิด 4 โดเมน ประกอบด้วยโดเมนลูกค้า โดเมน ตลาด และโดเมนผู้ให้บริการ อีก 4 โดเมนที่เหลือคือ โดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่ โดเมนการปฏิบัติการ โดเมน ระบบส่ง และโดเมนระบบจ�ำหน่าย จะกล่าวถึงในบทความตอนที่ 2 นี้ นอกจากนั้นจะรายงานให้ท่านผู้อ่านทราบ ความคืบหน้าในการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของประเทศไทยได้รับทราบเหมือนเช่นเคย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

6. โดเมนการปฏิบัติการ

ปัจจุบันแอคเตอร์ในโดเมนการ ปฏิ บั ติ ก ารประกอบด้ ว ยการไฟฟ้ า ที่ มี ห น้ า ที่ ใ นการควบคุ ม สั่ ง การระบบ ไฟฟ้ า ให้ เ ป็ น ไปด้ ว ยความเรี ย บร้ อ ย เมื่อระบบไฟฟ้าพัฒนาไปเป็นโครงข่าย ไฟฟ้าอัจฉริยะจะรองรับการจ้างบริษัท ด�ำเนินการ (Outsource) ได้ดียิ่งขึ้น ไม่ว่าโดเมนตลาดและโดเมนผู้ให้บริการ จะแปรเปลี่ ยนไปเช่นไรก็ต าม หน้าที่ เหล่ า นี้ ยั ง คงเป็ น หน้ า ที่ ห ลั ก ที่ จ� ำ เป็ น ส� ำ หรั บ การวางแผนและการปฏิ บั ติ ก าร ในการให้ บ ริ ก ารขององค์ ก รที่ ดู แ ล รับผิดชอบโครงข่าย โดเมนการปฏิ บั ติ ก ารดั ง แสดง ในรูปที่ 6 ประกอบด้วยงานปฏิบัติการ เครื อ ข่ า ย (Network Operation) งานวางแผนขยายโครงข่าย (Expansion Planning) งานวางแผนการปฏิบัติงาน (Operation Planning) เป็นต้น โดเมน การปฏิบตั กิ ารเชือ่ มโยงกับโดเมนลูกค้า, โดเมนตลาด, โดเมนผู้ให้บริการ, โดเมน ระบบส่ง และโดเมนระบบจ�ำหน่าย

70

รูปที่ 6 โดเมนการปฏิบัติการ

ระบบจัดการพลังงาน (Energy Management System : EMS) ท�ำหน้าที่วิเคราะห์และควบคุมสั่งการระบบสายส่งให้มีความเชื่อถือได้ และมี ป ระสิ ท ธิ ภ าพ ท� ำ นองเดี ย วกั น นั้ น ระบบจั ด การระบบจ� ำ หน่ า ย (Distribution Management System : DMS) ท�ำหน้าที่วิเคราะห์และ ควบคุมสั่งการระบบจ�ำหน่าย ตัวอย่างระบบงานในโดเมนการปฏิบัติการ พัฒนาขึ้นด้วยมาตรฐาน IEC 61968-1 Interface Reference Model (IRM) ดังแสดงในตารางที่ 4


ตารางที่ 4 ตัวอย่างระบบงานในโดเมนการปฏิบัติการ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ 7. โดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่ (Bulk Generation Domain)

ระบบงานในโดเมนระบบผลิ ต ขนาดใหญ่ เ ป็ น งานเริ่ ม แรกในกระบวนการส่ ง ไฟฟ้ า ให้ แ ก่ ผู ้ ใ ช้ ไ ฟฟ้ า เชื้อเพลิงที่ใช้ในการผลิตไฟฟ้าอาจเป็นการสันดาปทาง เคมี ปฏิกริ ยิ านิวเคลียร์ พลังน�ำ้ พลังลม แสงอาทิตย์ และ ความร้อนใต้พิภพ ขอบเขตของโดเมนระบบผลิตขนาด ใหญ่สนิ้ สุดทีโ่ ดเมนระบบส่ง โดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่ เชื่อมต่อกับโดเมนปฏิบัติการ, โดเมนตลาด และโดเมน ระบบส่ง ดังแสดงในรูปที่ 7

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

71


ตารางที่ 5 ตัวอย่างระบบงานในโดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 7 โดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่

โดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่มีข้อมูลเกี่ยวกับระดับ และคุณภาพการบริการ เช่น ช่วงหยุดผลิตไฟฟ้าของพลัง ลมและพลังแสงอาทิตย์ และการช�ำรุดของเครื่องก�ำเนิด ไฟฟ้า เป็นต้น ข้อมูลดังกล่าวสามารถน�ำไปเลือกแหล่งจ่าย ไฟฟ้าที่เหมาะสม งานใหม่ของโดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่ ประกอบ ด้วย การควบคุมระบบก๊าซเรือนกระจก แหล่งผลิตไฟฟ้า จากพลั ง งานทดแทน และแหล่ ง กั ก เก็ บ พลั ง งานไฟฟ้ า ส�ำหรับจัดการแหล่งผลิตไฟฟ้าจากพลังงานทดแทนเหล่านัน้ แอคเตอร์ในโดเมนนี้ เช่น รีเลย์ป้องกัน, อุปกรณ์ RTU (Remote Terminal Unit), อุปกรณ์บันทึกเหตุผิดพร่อง เป็นต้น ตัวอย่างระบบงานต่าง ๆ ในโดเมนระบบผลิตขนาด ใหญ่ดังแสดงในตารางที่ 5

8. โดเมนระบบส่ง (Transmission Domain)

ระบบส่งเป็นการส่งไฟฟ้าปริมาณมากจากแหล่งผลิตไปยังระบบจ�ำหน่าย โดยมีสถานีไฟฟ้าของระบบส่งเชื่อม กับระบบจ�ำหน่ายดังแสดงในรูปที่ 8 ศูนย์ควบคุมระบบ (System Operator) เป็นผู้ควบคุมระบบส่งและรักษาสมดุล ระหว่างการผลิตและการใช้ไฟฟ้า แอคเตอร์ในโดเมนระบบส่ง เช่น RTU, มิเตอร์ที่สถานีไฟฟ้า, รีเลย์ป้องกัน, ระบบ เฝ้ามองคุณภาพไฟฟ้า, PMU (Phasor measurement unit), อุปกรณ์บันทึกเหตุผิดพร่อง เป็นต้น อาจมีแหล่งพลังงานกระจายตัว เช่น อุปกรณ์กกั เก็บพลังงานไฟฟ้า และระบบผลิตไฟฟ้าทีจ่ า่ ยช่วงมีปริมาณการ ใช้ไฟสูง การซื้อขายพลังงานไฟฟ้าและบริการจ่ายไฟตามความต้องการ (Ancillary Service) เกิดขึ้นในโดเมนตลาด การวางแผนจ่ายไฟและควบคุมสั่งการเกิดขึ้นในโดเมนการปฏิบัติการ พลังงานไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านโดเมนระบบส่งไปยัง โดเมนระบบจ�ำหน่ายและไปยังโดเมนผู้ใช้ไฟ

72


9. โดเมนระบบจ�ำหน่าย (Distribution Domain)

โดเมนระบบจ� ำ หน่ า ยเชื่ อ ม ระหว่างโดเมนระบบส่ง, โดเมนลูกค้า และมิเตอร์, แหล่งกักเก็บพลังงานไฟฟ้า, และแหล่งผลิตไฟฟ้ากระจายตัว ดังแสดง ในรูปที่ 8 ระบบจ�ำหน่ายไฟฟ้าอาจมี รูปแบบต่าง ๆ เช่น เรเดียล, วงรอบ (Looped) หรือเมส (Meshed) ความเชือ่ ถือ ได้ของระบบจ�ำหน่ายไฟฟ้าขึน้ กับรูปแบบ ชนิดของอุปกรณ์ หรือระบบ และปริมาณ การติดต่อเชื่อมโยงกับระบบจ� ำหน่าย ด้วยกันหรือการเชื่อมโยงกับแอคเตอร์ ในโดเมนอื่น ๆ แอคเตอร์ในโดเมนระบบจ�ำหน่าย เช่น คาปาซิเตอร์, แซกชันนัลไลเซอร์ (Sectionalizer), รีโคลสเซอร์, รีเลย์ ป้องกัน, อุปกรณ์กักเก็บพลังงานไฟฟ้า, แหล่ ง ผลิ ต ไฟฟ้ า กระจายตั ว เป็ น ต้ น ตัวอย่างงานของแอคเตอร์ในโดเมนระบบ จ�ำหน่ายเหล่านี้ ดังแสดงในตารางที่ 7

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 8 โดเมนระบบส่ง

งานจ�ำนวนมากของโดเมนระบบส่งอยู่ในสถานีไฟฟ้า สถานีไฟฟ้า ประกอบด้วยอุปกรณ์หลัก เช่น หม้อแปลงท�ำหน้าที่แปลงระดับแรงดัน อุปกรณ์ตดั ตอน อุปกรณ์ปอ้ งกัน และอุปกรณ์ควบคุม เป็นต้น อาจควบคุม ระบบส่งด้วยระบบ SCADA ซึ่งมีระบบ/อุปกรณ์หลัก เช่น ระบบสื่อสาร อุปกรณ์เฝ้ามอง และอุปกรณ์ควบคุม เป็นต้น ตัวอย่างงานในโดเมนระบบ ส่ง ดังแสดงในตารางที่ 6 ตารางที่ 6 ตัวอย่างระบบงานในโดเมนระบบส่ง

รูปที่ 9 โดเมนระบบจ�ำหน่าย

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

73


ในอดีตระบบจ�ำหน่ายไฟฟ้าเป็นแบบเรเดียล และการวัดระยะไกล (Telemetry) มีจ�ำนวนจ�ำกัด มีการสื่อสารเพื่อควบคุมสั่งการระบบไฟฟ้า เป็นการสื่อสารระหว่างพนักงาน และเป็นการสื่อสารทางเดียว แอคเตอร์อาจ สื่อสารกันเองในพื้นที่ท้องถิ่นหนึ่ง วิธีการสื่อสารเป็นแบบรวมศูนย์ เมื่อเป็นโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะโดเมนระบบจ�ำหน่ายท�ำงานกับโดเมน การปฏิบัติการอย่างใกล้ชิด ณ เวลาจริงมากยิ่งขึ้น เพื่อจัดการการไหลของ ไฟฟ้าที่มีการเปลี่ยนแปลงตามความต้องการที่เกิดขึ้นในโดเมนตลาด รวมทั้ง การเปลี่ยนแปลงของธรรมชาติ โดเมนตลาดจะติดต่อสื่อสารกับโดเมนระบบ จ�ำหน่ายเพือ่ ตอบสนองต่อการใช้และการผลิตในท้องถิน่ และอาจมีการสือ่ สาร ระหว่างโดเมนผูใ้ ห้บริการกับโดเมนลูกค้าโดยผ่านโดเมนระบบจ�ำหน่าย ดังนัน้ ระบบสือ่ สารของโดเมนระบบจ�ำหน่ายจึงรองรับการติดต่อสือ่ สารดังกล่าวด้วย

3) วิ เ คราะห์ ทิ ศ ทางและ แนวทางการพัฒนา Smart Grids แต่ละประเทศในภาคพื้นทวีปต่าง ๆ เช่น อเมริกา, ยุโรป, เกาหลีใต้, ญีป่ นุ่ , ออสเตรเลีย, จีน และมาเลเซีย เพื่อ ติดตามตรวจสอบเทคโนโลยี คัดเลือก เทคโนโลยีที่เหมาะสม และก�ำหนด แนวนโยบาย กลยุทธ์ และวิสัยทัศน์ ด้ า น Smart Grids ของ กฟภ. รวมทั้งก�ำหนดเป้าหมายการด�ำเนิน การในระยะต่าง ๆ 4) วิ เ คราะห์ ค วามแตกต่ า ง ระหว่างสถานะของระบบในปัจจุบัน และระบบที่ต้องการในอนาคตตาม วิ สั ย ทั ศ น์ ที่ ก� ำ หนด ก� ำ หนดความ ต้องการหลักทั้ง Functional Requirement และ Non-Functional Requirement ด�ำเนินการคัดเลือกมาตรฐาน (Standard) ที่เหมาะสม พร้อมทั้งจัดท�ำค�ำแนะน�ำ การใช้งานและพัฒนามาตรฐาน 5) ก� ำ หนดปริ ม าณงานที่ ต้ อ งด� ำ เนิ น การพร้ อ มทั้ ง วงเงิ น ลงทุ น จัดเรียงกิจกรรมตามล�ำดับความส�ำคัญ ก� ำ หนดสมรรถนะและทรั พ ยากรที่ จ�ำเป็น และจัดท�ำแผนทีน่ ำ� ทางส�ำหรับ การพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ 6) ประเมินและคัดเลือกพื้นที่ น�ำร่องในการพัฒนา PEA Smart Grids ก� ำ หนดปริ ม าณงานที่ ต ้ อ ง ด�ำเนินการพร้อมวงเงินลงทุนในพื้นที่ ดังกล่าว จัดเรียงกิจกรรมตามล�ำดับ ความส�ำคัญ จัดท�ำแผนด�ำเนินการ โครงการน�ำร่อง (Pilot Project) PEA Smart Grids ระหว่างปี 2555-2556 และจัดท�ำแนวทางประเมินโครงการ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ ตารางที่ 7 ตัวอย่างระบบงานในโดเมนระบบจ�ำหน่าย

10. ความคืบหน้าการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของ ประเทศไทย

ขอบเขตงานจัดท�ำแผนที่น�ำทาง (Roadmap) และการศึกษาความ เหมาะสมโครงการ PEA Smart Grids และ AMI ของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) แบ่งออกเป็น 9 งาน สรุปได้ดังนี้ 1) จัดท�ำขั้นตอนและวิธีการในการพัฒนาแผนที่น�ำทาง และศึกษา ความเหมาะสมโครงการ PEA Smart Grids และ AMI พร้อมทั้งจัดท�ำแผน ด�ำเนินงานระหว่างที่ปรึกษาและ กฟภ. 2) ตรวจสอบระบบไฟฟ้า ระบบสารสนเทศ ระบบสื่อสาร และระบบ งานต่าง ๆ ของ กฟภ. ที่มีอยู่ในปัจจุบัน โครงการที่มีอยู่ระหว่างด�ำเนินการ และโครงการที่ได้รับอนุมัติแล้ว

74


7) วิเคราะห์ความเหมาะสมทางด้านเทคนิค จัดท�ำรายการงานที่ ต้องด�ำเนินการ จัดเตรียมมาตรฐานข้อก�ำหนด การท�ำงานร่วมกัน สรุป ปริมาณงานที่ต้องด�ำเนินการพร้อมวงเงินลงทุน วิเคราะห์ความเหมาะสม ทางด้านเศรษฐศาสตร์และการเงิน โดยประเมินค่า NPV, FIRR, EIRR และ B/C พร้อมทั้งจัดท�ำรายงานศึกษาความเหมาะสมโครงการ PEA Smart Grids ระยะที่ 1 ระหว่างปี 2556-2559 ให้สอดคล้องกับแผนที่ น�ำทางการพัฒนา PEA Smart Grids 8) ประเมินและคัดเลือกพื้นที่ที่เหมาะสมส�ำหรับโครงการน�ำร่อง AMI ก�ำหนดปริมาณงานที่ต้องด�ำเนินการพร้อมวงเงินลงทุนในพื้นที่ ดังกล่าว จัดเรียงกิจกรรมตามล�ำดับความส�ำคัญ จัดท�ำแผนด�ำเนินการ โครงการน�ำร่อง (Pilot Project) AMI ระหว่างปี 2555-2556 และจัด ท�ำแนวทางประเมินโครงการ 9) วิเคราะห์ความเหมาะสมทางด้านเทคนิคการติดตั้งมิเตอร์ อั จ ฉริ ย ะ (Smart Meter) พั ฒ นาระบบการจั ด การข้ อ มู ล มิ เ ตอร์ (Meter Data Management System, MDMS) และพัฒนาระบบ สื่อสาร เชื่อมโยงระหว่างมิเตอร์อัจฉริยะและระบบการจัดการข้อมูล มิเตอร์ จัดเตรียมมาตรฐานข้อก�ำหนด การท�ำงานร่วมกัน สรุปปริมาณ งานทีต่ อ้ งด�ำเนินการพร้อมวงเงินลงทุน วิเคราะห์ความเหมาะสมทางด้าน เศรษฐศาสตร์และการเงิน พร้อมทั้งจัดท�ำรายงานศึกษาความเหมาะสม โครงการ AMI

ต้องขออภัยท่านผู้อ่านอีกครั้ง เนื่ อ งจากพื้ น ที่ ห น้ า กระดาษจ� ำ กั ด จึงขอรายงานเกีย่ วกับแนวคิดเกีย่ วกับ ประโยชน์ 3 ด้าน คือ Smart Energy, Smart Life และ Smart Community ให้ท่านผู้อ่านทราบในบทความต่อไป กิตติกรรมประกาศ ขอขอบคุ ณ ดร.ประดิ ษ ฐ์ เฟื ่ อ งฟู ทีช่ ว่ ยปรับปรุงให้บทความนีส้ มบูรณ์มากยิง่ ขึ้น และขอขอบคุณการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ที่สนับสนุนข้อมูลเกี่ยวกับโครงข่ายไฟฟ้า อัจฉริยะ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ วันที่ 6 มิถุนายน 2554 คณะกรรมาธิการการพลังงาน วุฒิสภา ได้เยี่ยมชมกิจการของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ในโอกาสดังกล่าว กฟภ. ได้นำ� เสนอแนวคิด แผนงาน และความคืบหน้าการพัฒนาโครงข่าย ไฟฟ้าอัจฉริยะของ กฟภ. ให้คณะกรรมาธิการฯ รับทราบ

วั น ที่ 7 มิ ถุ น ายน 2554 กฟภ. ได้ ร ่ ว มประชุ ม กั บ คณะ อนุ ก รรมาธิ ก ารพิ จ ารณาศึ ก ษาโครงข่ า ยพลังงานอัจ ฉริย ะ (วุ ฒิ ส ภา เรียก Smart Grids ว่าโครงข่ายพลังงานอัจฉริยะ ขณะที่ กฟภ. เรียกว่า โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ) ซึ่งเป็นคณะอนุฯ ในคณะกรรมาธิการการ พลังงาน วุฒิสภา คณะอนุฯ ดังกล่าวมีบทบาทในการศึกษาเกี่ยวกับ ข้อดี ข้อเสีย และประโยชน์ที่จะได้รับของโครงข่ายพลังงานอัจฉริยะ วั ต ถุ ป ระสงค์ ป ระชุ ม เพื่ อ แสดงความเห็ น และปรึ ก ษาหารื อ เกี่ ย วกั บ การผลักดันและส่งเสริมนโยบาย Smart Grids ให้เป็นวาระแห่งชาติ โดยมี หน่วยงานต่าง ๆ ได้แก่ กระทรวงพลังงาน กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศ และการสื่อสาร การไฟฟ้านครหลวง การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย สภาวิศวกร ศูนย์เทคโนโลยีอเิ ล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ และ IEEE Thailand Section เข้าร่วมประชุมดังกล่าวด้วย

เอกสารอ้างอิง [1] NIST, “NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0”, January 2010 [2] SGIP, “Smart Grid Conceptual Model, Version 1.0”, April 2010 [3] คณะท� ำ งานฯ การไฟฟ้ า ส่ ว น ภูมภิ าค, “แนวคิดการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้า อัจฉริยะของ กฟภ. 3 ด้าน” (เอกสารใช้ ภายในองค์กร), มีนาคม 2554 ประวัติผู้เขียน

นายธงชัย มีนวล ท�ำงานให้การไฟฟ้า ส่วนภูมิภาค ประมาณ 21 ปี ตั้งแต่ พ.ศ. 2533 จนถึงปัจจุบัน งานหลัก ที่รับผิดชอบในปัจจุบัน เกี่ ย วกั บ การวิ เ คราะห์ และวางแผนระบบไฟฟ้า, การพัฒนาระบบ ผลิ ต ไฟฟ้ า จากขยะชุ ม ชน และการพั ฒ นา โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

75


Technology & Innovation เทคโนโลยีและนวัตกรรม ดร.เจนจบ ดร.ส� ำรวย วีสัรงะพานิ ข์สะอาด ชเจริญ เมธี อีเมลวิจ:ัยjanejoabv@hotmail.com อาวุโส สกว.

การพัฒนาออกแบบสร้าง หม้อแปลงเทสลาแบบใหม่

บทคัดย่อ

หม้ อ แปลงเทสลาเป็ น อุ ป กรณ์ ส ร้ า งแรงดั น สู ง ความถี่สูงปานกลาง ปกติใช้ส�ำหรับแสดงดีสชาร์จไฟฟ้า แรงสูง และทดสอบลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลน บทความนี้ รายงานการศึกษาออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาแบบ ใหม่ ที่ให้ขดลวดแรงสูงติดตั้งในท่อฉนวนบรรจุก๊าซ N2 อัดความดัน เป็นฉนวนขดลวดแรงสูง และเป็นฉนวน ระหว่างขดลวดแรงสูงกับขดลวดแรงต�่ำ คิดค้นออกแบบ สปาร์ ก แกปตั ด อาร์ ก QG แบบใหม่ เ ป็ น อิ เ ล็ ก โตรด ใบกังหันหมุนเป็นนวัตกรรม แสดงผลของการศึกษาพัฒนา โดยออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาแบบใหม่ 400 kV 200 kHz ส�ำหรับทดสอบลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนได้สำ� เร็จ เป็นผลให้ทางหน่วยปฏิบัติการวิจัยฯ สามารถรับจ้างสร้าง หม้อแปลงเทสลาแบบใหม่ให้แก่โรงงานอุตสาหกรรมผลิต ลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนทั้งหมดในประเทศ ให้แก่สถาบัน การศึกษาบางแห่ง และการไฟฟ้าผู้ใช้ลูกถ้วยฉนวนใน ระบบส่งจ่ายไฟฟ้าแรงสูง

(Porcelain Insulators) จะใช้หม้อแปลงเทสลาทดสอบ ประจ�ำลูกถ้วยฉนวน ตามที่มาตรฐานฯ ก�ำหนด [1] เพื่อตรวจสอบคุณภาพขั้นต้นว่า ลูกถ้วยฉนวนไม่มีความ บกพร่องในเนื้อพอร์ซเลน โดยป้อนแรงดันความถี่สูงให้ แก่ลูกถ้วยฉนวน การใช้ความถี่สูงทดสอบจะช่วยให้สามารถสังเกต เห็ น การเกิ ด วาบไฟตามผิ ว ลู ก ถ้ ว ยฉนวนได้ ชั ด เจน อี ก ทั้ ง ท� ำ ให้ เ กิ ด ความร้ อ น เกิ ด การเจาะทะลุ ไ ด้ ง ่ า ย หากลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนมีความบกพร่องภายใน ถ้าเป็น ลูกถ้วยฉนวนดีจะเกิดวาบไฟตามผิวรอบนอกลูกถ้วยฉนวน สังเกตเห็นได้ดว้ ยตาเปล่า แต่ถา้ หากลูกถ้วยฉนวนมีความ บกพร่องภายใน แรงดันทีป่ อ้ นก็จะเจาะทะลุผา่ นเนือ้ ฉนวน จะมองไม่เห็นประกายหรือวาบไฟตามผิวรอบนอก ฉะนั้น โรงงานผลิตลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนจึงต้องมีหม้อแปลง เทสลาไว้ส�ำหรับทดสอบลูกถ้วยฉนวนที่ผลิตขึ้น การไฟฟ้า ต่ า ง ๆ ก็ อ าจใช้ ห ม้ อ แปลงเทสลาส� ำ หรั บ ทดสอบ เพื่อตรวจสอบคุณภาพลูกถ้วยเองได้ แต่ ห ม้ อ แปลงเทสลาดั ง กล่ า วที่ สั่ ง ซื้ อ จากต่ า ง ประเทศจะมีราคาสูงมาก ทางหน่วยปฏิบัติการวิจัยไฟฟ้า แรงสูง จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย จึงได้พัฒนาออกแบบ สร้างหม้อแปลงเทสลาแบบใหม่ขึ้น โดยอาศัยเทคโนโลยี ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูงในการศึกษา เรื่องโครงสร้าง และหลักการท�ำงานในเชิงทฤษฎีให้ชดั เจน เพือ่ ให้สามารถ ออกแบบใหม่ได้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

1. บทน�ำ

สืบเนื่องจากการน�ำเสนอบทความเรื่อง ห้องปฏิบัติ การไฟฟ้าแรงสูงส�ำหรับสถาบันการศึกษา ในนิตยสาร ไฟฟ้าสาร ฉบับที่ 1 มีนาคม–เมษายน 2554 ซึ่งมี หม้อแปลงเทสลาเป็นอุปกรณ์ชุดหนึ่งที่ควรมีส�ำหรับห้อง ปฏิบัติการฯ ฉะนั้นในฉบับนี้ผู้เขียนจึงน�ำเสนอเรื่องการ ออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาแบบใหม่ ที่สร้างง่ายแต่มี ประสิทธิภาพสูง เพือ่ เป็นต้นแบบให้สถาบันการศึกษาและ หน่วยงานอื่นที่สนใจสามารถสร้างขึ้นเองได้ 2. การพัฒนาหม้อแปลงเทสลาในประเทศไทย หม้ อ แปลงเทสลาเป็ น อุ ป กรณ์ ส ร้ า งแรงดั น สู ง อันที่จริงหม้อแปลงเทสลามิใช่เรื่องใหม่หรือของ ความถี่ สู ง ปานกลาง 100–200 kHz โดยทั่ ว ไปใน ใหม่ ในวงการรู้จักหม้อแปลงเทสลากันตั้งแต่ ค.ศ. 1891 สถาบันการศึกษาจะใช้แสดงปรากฏการณ์ดีสชาร์จไฟฟ้า โดย Nikola Tesla (ค.ศ. 1856–1943) วิศวกรไฟฟ้าผู้มี แรงสูง ในโรงงานอุตสาหกรรมผลิตลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลน ชื่อเสียงโด่งดังเป็นผู้ประดิษฐ์คิดค้นขึ้น [2]

76


2.1 หม้อแปลงเทสลาตัวแรกของประเทศไทย ในประเทศไทยได้ มี ก ารศึ ก ษาออกแบบสร้ า ง หม้อแปลงเทสลาครั้งแรกที่คณะวิศวฯ จุฬาฯ ปี 2510 โดยนิสิตท�ำวิทยานิพนธ์ปริญญาโท [3] รัฐบาลสวิสให้ ท่อ เซรามิกส์เซาะร่องโดยรอบ มาท�ำเป็นแกนฉนวนพัน ขดลวดแรงสูง ดังรูปที่ 1 สปาร์กแกปเป็นแบบแผ่นระนาบ โลหะวางขนานกัน ซึ่งมีผู้เชี่ยวชาญจากประเทศสวิตเซอร์แลนด์ เป็นผู้ให้ค�ำปรึกษา

รูปที่ 2 วงจรหม้อแปลงเทสลาสร้างแรงสูง ความถี่สูง

หลั ก การท� ำ งานสร้ า งแรงดั น สู ง ความถี่ สู ง ของ หม้อแปลงเทสลา อาจอธิบายด้วยวงจรสมมูล ในรูป ที่ 2 ประกอบด้วยตัวจ่ายแรงดันป้อนเข้าขดลวดวงนอก อาจเป็นแรงดัน AC หรือ DC ที่ค่า 10-20 kV อัดประจุ ให้แก่ตัวเก็บประจุ C1 แรงดันอัดประจุเพิ่มขึ้นจนกระทั่ง เกิดสปาร์กที่สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG ค่ า แรงดั น อั ด ประจุ ก� ำ หนดด้ ว ยระยะแกปของ สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG ที่ปรับได้ เมื่อเกิดสปาร์กที่ QG ตัวเก็บประจุ C1 จะคายประจุหรือพลังงานไฟฟ้าให้แก่ ขดลวดด้านป้อนแรงดันเข้า ซึ่งมีค่าความเหนี่ยวน�ำ L1 เกิดการถ่ายเทพลังงานระหว่างตัวเก็บประจุ C1 กับความ เหนี่ยวน�ำ L1 เป็นออสซิลเลชันรูปคลื่นหน่วง ดังรูปที่ 3 [4] มีความถี่เท่ากับ f1 ค�ำนวณได้ คือ [5] f1 = 1/(2π√ L1C1)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 1 หม้อแปลงเทสลา (ตัวแรกในประเทศไทย) ใช้ ท่อ เซรามิกส์เป็นแกนพันขดลวดแรงสูง ขนาด 180 kV 100 kHz สปาร์กแกปเป็นแบบแผ่นระนาบโลหะวางขนานกัน (H.V. Lab. จุฬาลงกรณ์ 2510)

2.2 การศึ ก ษาโครงสร้ า ง และหลั ก การท� ำ งานของ หม้อแปลงเทสลา จากโครงสร้างหม้อแปลงเทสลาในรูปที่ 1 จะเห็น ได้ว่า ประกอบด้วยขดลวด 2 ชุด ที่ติดตั้งจัดวางแบบทรง กระบอกซ้อนแกนร่วม (Coaxial Cylinders) ขดลวดนอก มีจำ� นวนรอบไม่เกิน 10 รอบ เป็นขดลวดทีป่ อ้ นแรงดันเข้า ส่วนวงในเป็นขดลวดแรงสูงจ่ายแรงดันออก มีจำ� นวนรอบ หลายร้อยรอบ แต่ปกติไม่เกิน 1,000 รอบ โดยที่ขดลวด ทั้งสองคาบเกี่ยวกัน (Coupling) ผ่านอากาศ ไม่มีแกน เหล็กดังเช่นหม้อแปลงทั่วไป นอกจากขดลวดทั้งสองแล้ว หม้อแปลงเทสลายังต้องมีองค์ประกอบอื่น ๆ ประกอบ เป็นวงจร ซึ่งอาจเขียนแทนด้วยวงจรสมมูลได้ดังรูปที่ 2

รูปที่ 3 รูปคลื่นออสซิลเลชันหน่วง ความถี่ 114 kHz

การเกิ ด ออสซิ ล เลชั น ในวงจร L1C 1 ท� ำ ให้ เ กิ ด แรงดันเหนี่ยวน�ำ U2 ขึ้นในขดลวดแรงสูง ซึ่งมีค่าความ เหนี่ยวน�ำ L2 แรงดันเหนี่ยวน�ำ U2 จะท�ำให้เกิดดีสชาร์จ ถ่ายเทพลังงานให้แก่ C2 ซึ่งเป็นค่าเก็บประจุของลูกถ้วย ทดสอบ และค่าเก็บประจุสเตรย์ ในวงจรด้านจ่ายแรงดัน ออกเป็นแรงดันสูง การถ่ า ยเทพลั ง งานระหว่ า ง L 2 กั บ C 2 เป็ น ออสซิลเลชันรูปคลื่นไซน์แบบหน่วง มีความถี่ f2 คือ f2 = 1/(2π√ L2C2) และจะ = f1 ถ้าจัดวางขด ลวดทั้งสองให้มีการคาบเกี่ยวที่เหมาะสม และจูนวงจรให้ พอเหมาะ คือ ให้ L1C1 = L2C2 กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

77


จากพลังงานที่อัดประจุด้วยแรงดัน U1 ให้แก่ C1 ถ่ายทอดให้แก่ C2 จะสามารถหาแรงดัน U2 ด้านแรงสูง ได้จากความสัมพันธ์ [6] U2 = U1 √η(C1/C2) (2.1) เมื่อ η คือ ประสิทธิภาพการถ่ายพลังงานของวงจร Cragg และ Meek [7] ได้แสดงการวิเคราะห์วงจร ว่า แรงดันสูงสุดด้านแรงสูงประมาณได้จาก U2max = U1 ρ √(L1 / L2) (2.2) เมื่อ ρ คือ สัมประสิทธิ์แรงดัน ρ = 2√(1 – σ) / √ [(1 + a)2 – 4σ a] (2.3)

ต่อมา (ปี 2525) ก็มีโรงงานอุตสาหกรรมผลิต ลู ก ถ้ ว ยฉนวนพอร์ ซ เลนแห่ ง ที่ ส องเกิ ด ขึ้ น ทางหน่ ว ย ปฏิบัติการวิจัยฯ ช่วยออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลา ให้เช่นกัน พอดีเวลานั้นมีการผลิตท่อฉนวนพีวีซีขนาด 30 cm ø จ�ำหน่าย จึงใช้ท่อฉนวนพีวีซีท�ำเป็นแกนพันขดลวด แรงสูงแทนท่อฉนวนกระดาษอัด และตั้งอยู่ในอากาศ การพันขดลวดแรงสูง ขดลวดแรงต�ำ่ และท�ำสปาร์กแกป ตัดอาร์กเหมือนกับตัวก่อนที่ทางหน่วยปฏิบัติการวิจัยฯ สร้างให้แก่โรงงานที่ผลิตลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนแห่งแรก ของประเทศไทย สร้างแรงดันสูงได้ 350 kV 100 kHz สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG เป็นแบบอิเล็กโตรดคู่หัวครึ่ง ทรงกลม มีลมอัดความดันเป่าตัดดับอาร์ก ดังในรูปที่ 4 โดยที่ a คือ อัตราส่วนการจูน = L2C2 / L1C1 2 2 ในปี 2528 จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้จัดงาน และ σ = 1 – M / (L!L2) = 1 – K จุฬาฯ วิช าการ ทางหน่วยปฏิบัติการวิจัย ฯ ได้สร้ า ง เมื่อ M คือ ความเหนี่ยวน�ำร่วมระหว่างขดลวด หม้อแปลงเทสลา 500 kV ความถี่ 100 kHz [8] ร่วม และ K คือ สัมประสิทธิ์การคาบเกี่ยว แสดง ใช้ท่อพีวีซีขนาด 31.8 ซม. ยาว 275 ซม. เป็น แกนพันขดลวดแรงสูง แต่สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG เป็น 2.3 การสร้างหม้อแปลงเทสลาให้แก่โรงงานช่วงต้น จากการศึ ก ษาถึ ง โครงสร้ า งและการท� ำ งานของ แบบอิเล็กโตรดจานหมุน หม้อแปลงเทสลาตัวแรกที่สร้างขึ้นเป็นตัวอย่าง (รูปที่ 1) ท�ำให้เข้าใจหลักการท�ำงานของหม้อแปลงเทสลาได้ชดั เจน ขึน้ พอดีในช่วงเวลานัน้ (ปี 2521) มีโรงงานอุตสาหกรรม ผลิตลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนแห่งแรกของประเทศไทยเกิด ขึ้น และจ�ำเป็นต้องใช้หม้อแปลงเทสลาอย่างเร่งด่วนเพื่อ ทดสอบประจ�ำลูกถ้วยทุกลูกที่ผลิตขึ้นตามที่มาตรฐาน ก�ำหนด ที่ความถี่ 100 kH z [1] บริษัทผู้ผลิตฯ จึงได้ ว่ า จ้ า งให้ ท างหน่ ว ยปฏิ บั ติ ก ารฯ ช่ ว ยออกแบบสร้ า ง หม้อแปลงเทสลาให้ การออกแบบสร้ า งเริ่ ม ต้ น ท� ำ โดยเลี ย นแบบ หม้อแปลงเทสลาตัวแรก ที่ผู้เชี่ยวชาญชาวสวิสเป็นผู้ให้ ค�ำปรึกษาสร้างไว้ที่จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย เบื้องต้นมี ปัญหาเรื่องท่อฉนวนเป็นแกนพันขดลวดแรงสูง ต้องสั่ง ซื้อท่อฉนวนกระดาษอัดจากต่างประเทศมาท�ำเป็นแกน พันขดลวดแรงสูงอยู่ในอากาศ แทนท่อเซรามิกส์ ใช้เส้น เอ็นไนลอนส�ำหรับตกปลา ขนาดเท่า ๆ กับสายตัวน�ำ รูปที่ 4 โครงสร้างหม้อแปลงเทสลา 350 kV 100 kHz ทองแดงที่ใช้พันขดลวดแรงสูง เป็นแนวคั่นระหว่างรอบ สปาร์กแกป QG เป็นแบบอิเล็กโตรดคู่หัวครึ่งทรงกลม ของขดลวดแรงสูง ท�ำให้พันได้ง่ายโดยไม่ต้องเซาะร่องบน กระบอกฉนวน [8] และใช้สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG แบบ หลังจากได้ศึกษาภาคทฤษฎีของหม้อแปลงเทสลา อิเล็กโตรดคู่หัวครึ่งทรงกลม ตัดอาร์กที่หัวอิเล็กโตรดด้วย เกี่ยวกับโครงสร้างและหลักการท�ำงานขององค์ประกอบ ลมอัดความดันเป่าแทนสปาร์กแกปตัดอาร์กแบบแผ่น แต่ ล ะตั ว เข้ า ใจดี แ ล้ ว ผู ้ เ ขี ย นในฐานะหั ว หน้ า หน่ ว ย ระนาบโลหะวางขนานกัน มีพิกัดด้านแรงสูง 300 kV ปฏิบัติการวิจัยฯ จึงได้ท�ำการปรับปรุงพัฒนา ออกแบบ ความถี่ 100 kHz ใช้ตวั เก็บประจุ C1 มีความจุไฟฟ้า 0.1 µF สร้างหม้อแปลงเทสลาแบบใหม่ขึ้น โดยอาศัยทฤษฎีน�ำ การออกแบบ [4]

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

78


3. การพัฒนาปรับปรุงหม้อแปลงเทสลา แบบใหม่

ผลของการศึกษาทฤษฎีและมีประสบการณ์การ ออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาในข้อ 2. ท�ำให้มองเห็น ว่า โครงสร้างและองค์ประกอบยังสามารถพัฒนาปรับปรุง เพื่อให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นได้ 3.1 การพัฒนาปรับปรุงโครงสร้าง ถ้าพิจารณาโครงสร้างหม้อแปลงเทสลา ต้นแบบ ของสวิส [3] ในรูปที่ 1 หรือตัวที่ทางหน่วยปฏิบัติการ วิจัยฯ สร้างเลียนแบบ ในรูปที่ 4 จะเห็นว่าโครงสร้าง มี ข นาดใหญ่ ทั้ ง นี้ เ พราะว่ า การออกแบบขดลวดด้ า น ป้อนแรงดันเข้า L1 และขดลวดด้านจ่ายแรงดันออก L2 เป็นแบบทรงกระบอกซ้อนแกนร่วม จะต้องให้ขดลวดทั้ง สองมีระยะห่างมากพอที่จะไม่เกิดเบรกดาวน์ระหว่างขด ลวดทั้งสอง โดยปกติจะให้มีมิติที่พอเหมาะ (Optimum Dimension) นั่นคือให้มีอัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลาง ของขดลวดวงนอก D2 ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของขดลวด วงใน D1 คือ D2/D1 = 2.718 [5] การที่ขดลวดทั้งสอง ต้องอยู่ห่างกันเพื่อให้มีความคงทนต่อแรงดันได้สูงเช่นนี้ ท�ำให้การคาบเกี่ยวทางสนามแม่เหล็กของขดลวดทั้งสอง มีค่าน้อยลง มีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการสร้างแรง ดันของหม้อแปลงเทสลา ซึ่งอธิบายได้จากสมการ (2.3) [7] ฉะนัน้ การพัฒนาปรับปรุงหม้อแปลงเทสลาแบบใหม่จงึ เริ่มต้นปรับปรุงโครงสร้างก่อน ด้ ว ยเหตุ ผ ลดั ง กล่ า วข้ า งต้ น ที่ โ ครงสร้ า งขดลวด แรงสูงและขดลวดแรงต�่ำมีขนาดใหญ่โต แต่ประสิทธิภาพ การสร้างแรงดันกลับมีค่าต�่ำ เพราะการคาบเกี่ยวระหว่าง ขดลวดทั้งสองมีค่าน้อย ฉะนั้นเพื่อให้ขดลวดทั้งสองมีการ คาบเกีย่ วกันมากขึน้ จะต้องวางขดลวดทัง้ สองให้อยูใ่ กล้กนั มากขึน้ แต่ไม่เกิดเบรกดาวน์ จึงต้องเพิม่ การฉนวนระหว่าง ขดลวดทั้งสองให้ทนแรงดันได้สูงขึ้น ท�ำโดยติดตั้งขดลวด แรงสูงที่พันบนท่อพีวีซี 8”ø อยู่ในท่อพีวีซีขนาดใหญ่กว่า คือ 12”ø และบรรจุก๊าซ N2 อัดความดัน เป็นการฉนวน ภายใน ดังรูปที่ 5 a) [4]

a)

b)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 5 ขดลวดแรงสูงพันบนท่อพีวีซีขนาด 8”ø อยู่ในท่อ พีวีซีขนาด 12”ø บรรจุก๊าซ N2 อัดความดัน

ส่วนขดลวดด้านแรงต�ำ่ อยูว่ งนอกอยูน่ อกท่ออัดก๊าซ N2 ผลของการทดลองเปลีย่ นขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางและ ต�ำแหน่งความสูงของขดลวดแรงต�่ำ ซึ่งวางให้มีลักษณะ เป็นทรงกระบอกซ้อนแกนร่วมกับขดลวดแรงสูง เพื่อให้ ได้แรงดันขาออกด้านแรงสูง 400 kV เมื่อป้อนแรงดันเข้า ≈ 10–12 kV ได้ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขดลวดแรงต�่ำ 41 ซม. โดยพันบนท่อพีวีซีขนาด 16 นิ้ว ø สูง 38 ซม. [4] ดังรูปที่ 5 b) จากมิติการติดตั้งขดลวดทั้งสองสามารถค�ำนวณ หาความคงทนต่อแรงดันเบรกดาวน์ระหว่างขดลวดทัง้ สอง ได้ โดยการค�ำนวณค่าความเครียดสนามไฟฟ้าในฉนวน ต่าง ๆ จะต้องมีค่าไม่เกินค่าวิกฤตของฉนวนชั้นนั้น ๆ ความเครียดสนามไฟฟ้าในฉนวนแต่ละชัน้ สามารถค�ำนวณ ได้ตามหลักการของเคเบิลทรงกระบอกซ้อนแกนร่วมที่ มีฉนวนต่างชนิดซ้อนกัน [5] การค�ำนวณนี้อาจดูได้จาก [10] ซึง่ พบว่าการฉนวนระหว่างขดลวดทัง้ สองสามารถทน แรงดันได้สูงถึง 600 kV โดยที่ไม่เกิดเบรกดาวน์ในชั้น ฉนวนใด ๆ และจะเกิดเบรกดาวน์ในฉนวนชั้นที่เป็น อากาศ (นอกท่ออัดก๊าซ) เมือ่ หม้อแปลงเทสลาจ่ายแรงดัน ออกด้านแรงสูงถึง 610 kV [4, 10] ฉะนั้นการออกแบบ หม้อแปลงเทสลาที่แรงดันก�ำหนด 400 kV จึงนับว่า การฉนวนให้ความปลอดภัยมากพอ

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

79


3.2 การพัฒนาปรับปรุงสปาร์กแกปตัดอาร์ก QG องค์ประกอบส�ำคัญอีกประการหนึ่งของหม้อแปลง เทสลาก็คือ สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG ที่เป็นตัวก�ำหนด ขนาดแรงดันอัดประจุด้านป้อนเข้า ซึ่งขึ้นอยู่กับความ ต้องการใช้แรงดันสูงด้านจ่ายออก U2 และท�ำหน้าที่ตัด อาร์กเมื่อเกิดสปาร์กที่ QG แล้ว เพื่อให้ตัวเก็บประจุ C1 มีโอกาสอัดประจุใหม่ อันมีผลต่อประสิทธิภาพการสร้าง แรงดันด้านแรงสูงจ่ายออกของหม้อแปลงเทสลา การออกแบบสปาร์กแกปที่นิยมใช้กันทั่วไปจะใช้ วิธีการยืดล�ำอาร์กให้ขาด คือ เมื่อล�ำอาร์กยาวขึ้น ความ ต้านทานของล�ำอาร์กจะเพิ่มขึ้น กระแสจะลดลง ล�ำอาร์ก เย็นลง และดับเองในที่สุดเมื่อล�ำอาร์ก la ยืดออกได้ยาว เท่ากับหรือมากกว่า 20 เท่าของระยะแกป g คือ [9] la ≥ 20g (3.1) สปาร์ ก แกปตั ด อาร์ ก QG ต้ น แบบของสวิ ส เป็นแบบแผ่นระนาบโลหะวางขนาน ยึดด้วยเสาฉนวนที่ ปรับตั้งให้อยู่ในแนวดิ่งหรือให้เอนได้ ท�ำให้สามารถปรับ ระยะห่างของแกปได้สะดวก การท�ำงานของอิเล็กโตรด แบบระนาบขนานอาศัยหลักการที่ว่า สนามไฟฟ้าระหว่าง แผ่นระนาบขนานเป็นแบบสม�่ำเสมอ นั่นคือทุกจุดบน แผ่นอิเล็กโตรดระนาบมีโอกาสเกิดเบรกดาวน์ได้เท่ากัน เมื่ อ จุ ด นั้ น เกิ ด เบรกดาวน์ แ ล้ ว พลั ง งานจะหมดไป เบรกดาวน์จะย้ายไปเกิดที่จุดอื่น อาร์กที่จุดนั้นจึงเกิด การดั บ ได้ แต่ ใ นทางปฏิ บั ติ ใ นอากาศ โดยเฉพาะใน โรงงานอุตสาหกรรมผลิตลูกถ้วยฉนวนจะมีฝนุ่ ละออง เมือ่ ฝุน่ ละอองเข้าไปอยูร่ ะหว่างแผ่นอิเล็กโตรดระนาบจะท�ำให้ เกิดเบรกดาวน์ซ�้ำอยู่กับที่ อาร์กจึงไม่ดับ การใช้อิเล็กโตรด แบบระนาบจึงมีปัญหามาก คือ เรื่องความสะอาดบน พืน้ ผิวอิเล็กโตรดระนาบ ฉะนัน้ ทางหน่วยปฏิบตั กิ ารวิจยั ฯ จึงได้ท�ำการพัฒนาปรับปรุงสปาร์กแกปตัดอาร์ก QG ขึ้นใหม่ตามล�ำดับดังนี้ 1) สปาร์กแกปดับอาร์ก QG แบบอิเล็กโตรดคู่หัว ครึ่งทรงกลมยึดนิ่งอยู่บนฉนวน สามารถปรับระยะแกป ได้ง่าย มีท่อลมอัดความดันเป่าตัดอาร์กที่แกป ดังรูปที่ 6

ข้ อ เสี ย ของสปาร์ ก แกปดั บ อาร์ ก QG แบบ อิเล็กโตรดคู่หัวครึ่งทรงกลม มีเสียงรบกวนจากชุดอัดลม ความดันสูงเป่าดับอาร์ก จึงได้คดิ ออกแบบสปาร์กแกปตัด อาร์ก QG แบบอิเล็กโตรดจานกลมหมุนขึ้น 2) สปาร์กแกปดับอาร์ก QG แบบอิเล็กโตรดจาน กลมหมุน QG แบบนี้ประกอบด้วยจานกลมหมุน 2 อัน ซึ่งหมุนตามกันด้วยสายพานร่วมที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ ดังรูปที่ 7 [8]

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 7 สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG แบบอิเล็กโตรดจานกลมหมุน

อาร์กจะเกิดที่ขอบของจานกลมตรงจุดที่อยู่ใกล้ กันที่สุด แล้วจุดอาร์กจะหมุนแยกห่างออกจากกันด้วย ความเร็วสองเท่าของความเร็วตามเส้นรอบวง โดยอาศัยเงือ่ นไขการดับอาร์กในสมการ (3.1) และ ทราบความกว้างของแกป ซึง่ ก�ำหนดด้วยแรงดันทีต่ อ้ งการ สร้างขึน้ สูงสุด ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของจานอิเล็กโตรด หมุนหาได้จาก [4] b ≥ 12 g f / π n (3.2) เมื่อ b คือ เส้นผ่านศูนย์กลางของจานหมุนเป็น ม. g คือ ระยะแกป เป็น ซม. f คือ ความถี่ของแรงดันที่ป้อนให้แกป QG n คือ ความเร็วรอบของแผ่นอิเล็กโตรด rpm

ข้อดีของสปาร์กแกปดับอาร์ก QG แบบอิเล็กโตรด จานกลมหมุน คือ การยืดล�ำอาร์กให้ดับโดยไม่ต้องใช้ลม อัดความดันเป่า จึงไม่มีเสียงดังรบกวนจากลมเป่า แต่การ ป้อนแรงดันผ่านจานอิเล็กโตรดหมุนต้องใช้แปรงถ่าน [8] รูปที่ 6 สปาร์กแกปดับอาร์ก QG แบบอิเล็กโตรดคู่หัวครึ่ง ทรงกลม มีท่อลมอัดความดันเป่าตัดอาร์ก

80


การใช้สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG แบบอิเล็กโตรด จานกลมหมุน ใช้ได้ดีที่ระยะแกปแคบ ๆ แต่เมื่อต้องการ สร้างแรงดันสูงขึ้น ระยะแกปต้องห่างมากขึ้น การปรับ ระยะแกปจะยุ่งยากกว่าแบบที่ใช้ลมเป่าตัดอาร์กที่แกป และพบว่ า สปาร์ ก แกปแบบจานหมุ น ท� ำ งานไม่ ไ ด้ ผ ล เพราะจุดเกิดสปาร์กบนขอบจานหมุนเคลือ่ นทีห่ า่ งออกไป แต่ ล� ำ อาร์ ก ไม่ ยื ด ไปตามความเร็ ว ของขอบจานหมุ น หากแต่ล�ำอาร์กจะเลียไปตามขอบจาน อาร์กจึงไม่ขาด โดยสมบู ร ณ์ ประสิ ท ธิ ภ าพการสร้ า งแรงดั น จึ ง ต�่ ำ ลง รูปที่ 8 สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG แบบใบกังหันหมุนจัดเป็น ทางหน่วยปฏิบัติการวิจัยฯ จึงได้คิดออกแบบสปาร์กแกป นวัตกรรมที่ภาคภูมิใจ ตัดอาร์ก QG แบบใหม่ ซึง่ เชือ่ ว่ายังไม่เคยมีใครท�ำมาก่อน โดยอาศัยแนวคิดของสปาร์กแกปตัดอาร์ก QG แบบจาน สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG แบบใบกังหันนี้ยังไม่เคย กลมหมุน แต่ใช้ใบกังหันแทนจานกลมหมุน มีใครท�ำมาก่อน เป็นสปาร์กแกปตัดอาร์ก QG ทีท่ ำ� ได้งา่ ย การออกแบบก็ใช้หลักการของทฤษฎีการดับอาร์ก ถือได้วา่ 3) สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG แบบกังหัน เป็นสปาร์กแกปตัดอาร์ก QG แบบใหม่ทเี่ ป็นนวัตกรรมได้ สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG แบบใบกังหัน ประกอบ อย่างภาคภูมิ ด้วยอิเล็กโตรดหมุนและอิเล็กโตรดนิ่ง อิเล็กโตรดหมุน เป็นกังหัน 6 ใบ แต่ละใบมีความยาวเท่ากันอยูใ่ นแนวรัศมี 3.3 ตัวเก็บประจุและตัวจ่ายก�ำลังไฟฟ้าป้อนเข้า และสมมาตรกัน คือ มีระยะห่างระหว่างปลายใบกังหัน 1) ตัวเก็บประจุ C1 เป็นองค์ประกอบส�ำคัญของวงจร ข้างเคียงกันเท่ากัน ฉะนั้นปลายใบกังหันจะอยู่บนส่วน หม้อแปลงเทสลาดังกล่าวแล้ว ก่อนนี้ต้องสั่งซื้อจากต่าง โค้งของวงกลมทีม่ ขี นาดเส้นผ่านศูนย์กลาง หรือความยาว ประเทศด้วยราคาแพงและยากล�ำบาก เพราะจ�ำนวนน้อย ของใบกังหันสามารถค�ำนวณได้จากสมการ (3.2) เช่นกัน ทางหน่วยปฏิบัติการวิจัยฯ จึงพยายามประกอบสร้างขึ้น ใบกังหันหมุนขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ ที่ปลายใบ เอง วิธีหนึ่งใช้ตัวเก็บประจุย่อยแบบโปลิเอสเตอร์ฟิล์มที่ กังหันด้านตรงกันข้ามมีอิเล็กโตรดร็อด 2 อัน ยึดอยู่กับที่ สามารถจัดซื้อได้ภายในประเทศ น�ำมาต่ออนุกรมและ บนฉนวนรองรับ ด้านหนึ่งต่อเข้ากับตัวเก็บประจุ C1 ส่วน ขนานกันให้ได้ค่าเก็บประจุและแรงดันตามที่กำ� หนด แล้ว อีกด้านหนึง่ ต่อกับขดลวด L1 ด้านป้อนแรงดันเข้า โดยแนว บรรจุติดตั้งในถังฉนวนพีวีซี มีขั้วต่อ ดังรูปที่ 9 แกนของร็อดทัง้ สองอยูบ่ นแนวเส้นตรงเดียวกันกับแนวยาว ของใบกังหัน ดังรูปที่ 8 ระหว่างปลายใบกังหันทั้งสองกับปลายร็อดทั้งสอง ด้านตรงข้ามกัน เกิดเป็นสปาร์กแกป 2 แกปพร้อมกัน เมื่ออัดประจุแรงดันให้ C1 ได้สูงพอตามที่ก�ำหนด และ ใบกังหันหมุนมาเรียงตัวแนวเดียวกันกับร็อดทั้งสองด้าน ก็จะเกิดสปาร์กขึ้นที่ปลายใบกังหันกับร็อด ซึ่งมีลักษณะ เป็นจุดก็จะถูกยืดออกทัง้ สองข้างโดยเร็ว เนือ่ งจากล�ำอาร์ก ถูกยืดออกไปในอากาศ จะท�ำให้ล�ำอาร์กเย็นตัวลงได้เร็ว การตั ด อาร์ ก เป็ น ไปอย่ า งเฉี ย บขาดและมี ป ระสิ ท ธิ ผ ล สามารถขจัดปัญหาการท�ำงานของสปาร์กแกปตัดอาร์ก รูปที่ 9 ตัวเก็บประจุและตัวจ่ายก�ำลังไฟฟ้าป้อนเข้า QG แบบก่อน ๆ ได้อย่างสมบูรณ์ การสร้างแรงดันของ 2) ตัวจ่ายก�ำลังไฟฟ้าป้อนเข้า ควรเลือกให้มีขนาด หม้อแปลงเทสลาก็มีประสิทธิภาพสูง ก�ำลังไฟฟ้าก�ำหนดที่พอเหมาะ หาได้โดยวัดค่าแรงดัน และกระแสที่ป้อนเข้าให้แก่หม้อแปลงเทสลา ซึ่งก�ำหนด ด้วยค่าแรงดันสูงสุดด้านจ่ายออก จะได้ค่าก�ำลังไฟฟ้าที่ พอเหมาะของหม้อแปลงตัวจ่ายได้

ร า ส า ้ ฟ ไฟ กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

81


4. หม้อแปลงเทสลาทดสอบลูกถ้วยฉนวน พอร์ซเลน

อัดความดัน 2.5 บาร์ การฉนวนของขดลวดเทสลา ทั้งภายนอกและภายในทนได้ 600 kV หลังจากทางหน่วยปฏิบตั กิ ารวิจยั ฯ ได้ทำ� การศึกษา ขดลวดแรงต�่ำท�ำด้วยสายไฟฟ้าขวั้นเกลียวเปลือย พัฒนาออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาให้ดีขึ้นตามล�ำดับ ขนาด 70 มม2 พันบนท่อพีวีซีขนาด 44.5 ซม. ø โดยท�ำการศึกษาภาคทฤษฎีให้ชัดเจน มีความเข้าใจหลัก การท�ำงานดีขึ้น จึงปรับปรุงออกแบบโครงสร้างและส่วน 2) สปาร์กแกปตัดอาร์ก QG ประกอบแบบใหม่ คือท�ำการประดิษฐ์คิดค้นออกแบบ สปาร์กแกปตัดอาร์กเป็นแบบอิเล็กโตรดใบกังหัน สปาร์กแกปตัดอาร์กแบบใหม่เป็นใบกังหันขับเคลื่อนด้วย 6 ใบ ดังในรูปที่ 8 มอเตอร์ ไม่เคยมีใครท�ำมาก่อน สามารถตัดและดับอาร์ก ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่วนขดลวดแรงสูงก็พันบนท่อ 3) ตัวเก็บประจุ C1 พีวีซีขนาด 20 cm ø ติดตั้งในท่อพีวีซีขนาด 30 cm ø ตัวเก็บประจุ C1 ท�ำจากตัวเก็บประจุย่อยชนิด ที่บรรจุก๊าซ N2 อัดความดันที่ 2.5 บาร์ ท�ำให้สามารถ โปลิ เ อสเตอร์ ฟ ิ ล ์ ม ขนาดตั ว ละ 0.1 µF 2 kV-DC ลดขนาดขดลวดทั้งสองให้เล็กลง และวางให้ใกล้กันได้ น�ำมาประกอบต่อให้ได้ความจุรวม 0.09 µF ที่แรงดัน 30 มากขึ้น ท�ำให้การคาบเกี่ยวระหว่างขดลวดแรงสูงกับแรง kV–DC หรือ 21 kV-AC ต�่ำดีขึ้นมาก เป็นผลให้ประสิทธิภาพการสร้างแรงดันสูง มากขึ้น สามารถใช้หม้อแปลงป้อนก�ำลังเข้าขนาดเล็กลง 4) ตัวจ่ายป้อนก�ำลัง ตัวเก็บประจุ C1 ก็ประกอบสร้างขึ้นเองได้ ทางหน่วย ตั ว จ่ า ยป้ อ นก� ำ ลั ง ให้ แ ก่ ห ม้ อ แปลงเทสลาเป็ น ปฏิบัติการวิจัยฯ จึงออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาตาม หม้อแปลงเฟสเดียว 5 kVA 220 V/ 20 kV 50 Hz แบบใหม่ที่พัฒนาขึ้นส�ำหรับทดสอบลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลน ส่ ว นประกอบและโครงสร้ า งของหม้ อ แปลง ดังรายละเอียดการค�ำนวณที่เสนอในบทความ [10] เทสลาแบบใหม่ ขนาด 400 kV ความถี่ปรับได้ในช่วง 100-200 kHz ที่ออกแบบสร้างส�ำหรับทดสอบลูกถ้วย 4.1 เงื่อนไขการออกแบบและค่าที่ก�ำหนด ฉนวนพอร์ซเลนล่าสุดปี 2536 ติดตั้งอยู่บนฐานติดล้อ การออกแบบหม้อแปลงเทสลาส�ำหรับทดสอบลูก เคลื่อนที่ได้สะดวก ดังรูปที่ 10 [11] ถ้วยฉนวนพอร์ซเลน จะเริ่มต้นที่ค่าแรงดันวาบไฟตาม ผิวของลูกถ้วย ค่าความจุไฟฟ้า จะทดสอบด้วยความถี่สูง เท่าใด (ก�ำหนดโดยมาตรฐาน) ข้อมูลเหล่านีจ้ ะเป็นเงือ่ นไข ส�ำหรับการออกแบบ ห ม ้ อ แ ป ล ง เ ท ส ล า ที่ จ ะ อ อ ก แ บ บ ส ร ้ า ง นี้ มี วั ต ถุ ป ระสงค์ เ พื่ อ ใช้ ท ดสอบประจ� ำ ของลู ก ถ้ ว ยฉนวน พอร์ซเลนทุกขนาดที่ผลิตได้ในประเทศ ขนาดใหญ่สุดมี ค่าวาบไฟตามผิวที่ 50 Hz เท่ากับ 200 kVrms (280 kVpeak) ได้ค่าที่ก�ำหนดของหม้อแปลงเทสลาส�ำหรับ ทดสอบลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลน คือ – แรงดันพิกัดด้านแรงสูง 400 kVpeak รูปที่ 10 หม้อแปลงเทสลาที่พัฒนาออกแบบใหม่ 400 kV – ความถี่ที่ก�ำหนด 100–200 kHz ความถี่ 100-200 kHz (ปี 2536) – แรงดันป้อนเข้า 10–20 kV – ความจุไฟฟ้ารวมของโหลด 90 pF 4.3 การวิเคราะห์ผลการออกแบบสร้าง การทดสอบคุณสมบัติของหม้อแปลงเทสลาแบบ 4.2 มิติโครงสร้างและส่วนประกอบ ใหม่ที่ประกอบสร้างขึ้นมีดังนี้ 1) ขดลวดแรงสูงและขดลวดแรงต�ำ่ ขดลวดแรงสู ง บรรจุ ใ นกระบอกพี วี ซี ขนาด 30.8 ซม. ø (ดังรูปที่ 5) สูง 150 ซม. บรรจุก๊าซ N2

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

82


1) การสร้างแรงดัน เมื่อป้อนแรงดันเข้าด้านแรง ต�่ำ 10–12 kV แล้ววัดแรงดันด้านแรงสูงด้วยแกปทรง กลมเป็นค่า 50 % โดยเปลี่ยนจ�ำนวนรอบขดลวดแรงต�ำ่ (L1) ตั้งแต่ 2 รอบ ถึง 6 รอบ โดยมีค่าความจุไฟฟ้า C1 เป็นพารามีเตอร์ จะพบว่าที่ค่าโหลด (C2) ก�ำหนดให้ (ลูกถ้วยฉนวนที่ทดสอบ) ค่าแรงดันสูงด้านขาออกจะ ได้สูงสุดที่จ�ำนวนรอบ L1 ค่าหนึ่ง [10] ก็คือ ที่วงจร อยู่ในสภาวะจูน (L1C1 = L2C2) ฉะนั้นเมื่อโหลด (C2) เปลีย่ นไป จะสร้างแรงดันให้ได้สงู สุด ท�ำได้โดยการเปลีย่ น จุดต่อขดลวด L1

3) ก�ำลังไฟฟ้าตัวจ่ายที่พอเหมาะ ซึ่งหาโดยการวัด แรงดันและกระแสทีต่ วั ควบคุมปรับแรงดันได้ (0–220 V) พบว่าใช้ก�ำลังไฟฟ้าป้อนเข้าให้แก่หม้อแปลงเทสลาเพียง 5 kVA ที่แรงดัน 10–12 kV 4) การทดสอบการใช้งาน ทดลองใช้หม้อแปลง เทสลาแบบใหม่ที่สร้างขึ้น ป้อนแรงดันสูง ความถี่สูงให้ ลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนทดสอบ ที่ติดตั้งอยู่บนฐานขาตั้ง โลหะและต่อลงดิน ดังรูปที่ 12 ซึ่งใช้ส�ำหรับแสดงการเกิด วาบไฟตามผิวบนลูกถ้วยฉนวนในห้องปฏิบัติการ

2) ความถี่ของแรงดันที่สร้างขึ้น สามารถปรับได้ ตั้งแต่ 100 kHz ถึง ≥ 200 kHz ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโหลดทาง ด้านแรงสูง C2 และค่าความจุไฟฟ้าทางด้านแรงต�่ำ C1 ซึ่งปรับค่าที่ 0.045 µF 0.084 µF และ 0.125 µF เปลี่ยน ค่าความเหนี่ยวน�ำของขดลวดแรงต�่ำ L1 ตั้งแต่ 1 รอบ ถึง 7 รอบ ได้ผลดังตัวอย่างออสซิลโลแกรมรูปคลื่นแรงดัน ในรูปที่ 11

ร า ส า ้ ฟ ไฟ รูปที่ 12 วาบไฟตามผิวลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนที่ดีด้วย แรงดันจากหม้อแปลงเทสลา ความถี่ 208 kHz

a)

ผลการทดสอบพบว่ า สามารถทดสอบลู ก ถ้ ว ย พอร์ซเลนประเภท B ได้ทุกชนิดที่ผลิตได้ในประเทศ

4. ผลงานสืบเนื่อง

b) รูปที่ 11 ตัวอย่างออสซิลโลแกรมรูปคลื่นแรงดัน ด้านแรง สูงจ่ายออก ของหม้อแปลงเทสลาแบบใหม่ที่ออกแบบสร้าง ขึ้น ได้ความถี่ a) 208 kHz b) 263 kHz (สเกลเวลา 2 µs/div.)

ความส�ำเร็จของการพัฒนาออกแบบสร้างหม้อแปลง เทสลาแบบใหม่ 400 kV 200 kHz นี้มีคุณประโยชน์ต่อ วงการอุตสาหกรรม การไฟฟ้า และสถาบันการศึกษา กล่าวคือ ทางหน่วยปฏิบัติการวิจัยฯ ได้มีโอกาสรับสร้าง หม้อแปลงเทสลาแบบใหม่ให้แก่โรงงานอุตสาหกรรมผลิต ลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนในประเทศอีกอย่างน้อย 7 แห่ง ดังตัวอย่าง [11] และมีผู้สั่งน�ำไปติดตั้งใช้งานที่ประเทศ อินโดนีเซียด้วย 1 ชุด รับสร้างให้แก่มหาวิทยาลัยบาง แห่ง และบางการไฟฟ้าก็ให้ความสนใจสัง่ ท�ำในเวลาต่อมา

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

83


5. บทสรุป

ผลของการพัฒนาออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลา แบบใหม่ เพื่อการศึกษาไฟฟ้าแรงสูงและการทดสอบ ลูกถ้วยฉนวนบรรลุผลส�ำเร็จ อาจสรุปได้คือ 1) การพั ฒ นาเริ่ ม ต้ น ด้ ว ยการศึ ก ษาทฤษฎี เพื่ อ ท� ำ ความเข้ า ใจในโครงสร้ า งและหลั ก การท� ำ งาน ให้ชัดเจน ซึ่งช่วยให้การพัฒนาออกแบบสร้างประสบ ผลส�ำเร็จได้ง่ายและสมบูรณ์ 2) การติดตัง้ ขดลวดแรงสูงในท่อฉนวนทีบ่ รรจุกา๊ ซ อัดความดัน ให้กา๊ ซท�ำหน้าทีเ่ ป็นฉนวน ช่วยให้ขดลวดแรง สูงกับขดลวดแรงต�่ำวางใกล้กันได้ การคาบเกี่ยวระหว่าง ขดลวดทั้งสองก็ดีขึ้น มีผลโดยตรงให้ประสิทธิภาพการ สร้างแรงดันดีขึ้น และท�ำให้ขนาดของหม้อแปลงเทสลา เล็กลงได้ด้วย 3) หม้อแปลงเทสลาแบบใหม่มีการประดิษฐ์ออก แบบสปาร์กแกปตัดอาร์กแบบอิเล็กโตรดใบกังหันเป็น นวัตกรรม ท�ำให้สร้างแรงสูงขาออกได้มากกว่า 400 kVpeak เมื่อป้อนแรงดันเข้าด้านแรงต�่ำเพียง 10–12 kV ปรับความถี่ได้ตั้งแต่ 100 kHz ถึง ≥ 200 kHz สามารถ ใช้ทดสอบลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลนประเภท B ได้ทุกชนิด แบบที่ผลิตในประเทศ 4) การออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาแบบใหม่นี้ ได้จากการพัฒนาเทคโนโลยีขึ้นมาตามล�ำดับ ใช้วัสดุการ ประกอบสร้างที่ผลิตได้ในประเทศเกือบทั้งหมด ต้นทุน การประกอบสร้างต�ำ่ กว่าราคาน�ำเข้าจากต่างประเทศมาก 5) หม้อแปลงเทสลาแบบใหม่ที่พัฒนาออกแบบ สร้างได้ส�ำเร็จมีคุณค่าต่อการพัฒนาวิชาการในสถาบัน การศึกษา โดยเฉพาะการศึกษาด้านวิศวกรรมไฟฟ้าแรง สูง เป็นต้นแบบให้แก่สถาบันการศึกษาระดับมหาวิทยาลัย สามารถสร้างขึ้นเองได้ เป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อโรงงาน อุตสาหกรรมผลิตลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลน เป็นประโยชน์ ต่อการไฟฟ้าต่าง ๆ มีหม้อแปลงเทสลาก็จะสามารถ ทดสอบลูกถ้วยฉนวนได้เองทุกกรณีตามที่ต้องการ บทความนี้ผู้เขียนได้เรียบเรียงจากผลงานวิจัย ใน ฐานะหัวหน้าโครงการวิจัย [4] เมื่อครั้งยังปฏิบัติงานอยู่ที่ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ซึ่งบาง ส่วนของผลงานวิจัยได้น�ำเสนอเป็นบทความทางวิชาการ สองบทความ [8, 10]

เอกสารอ้างอิง [1] ANSI C 29.1.1982, Test Methods for Electrical Power Insulators. [2] Encyclopedia Britannica Vol. 21 – 1970 p. 883 [3] Charan, Khiaudoknoi, Layout and Construction of Tesla Transformer, M. Eng. Thesis, Chulalongkorn University, 1967 [4] ส�ำรวย สังข์สะอาด, คมสัน เพ็ชรรักษ์, จ�ำนง รัฐวิเศษ, รายงาน ผลการวิจัยการออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาฉนวนด้วยก๊าซอัด ความดัน 350 kV 100 kHz, ทุนโครงการพัฒนาวิชาการด้าน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, มกราคม 2532 [5] ส�ำรวย สังข์สะอาด วิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย 2549 [6] Golding, E. W. and Widdis, F.C., Electrical Measurements and Measuring Instruments, Pitman Paperbacks, 1963, pp. 491-494 [7] Craggs, J.D., and Meek, J. K., High Voltage Laboratory Technique, Butter Worths Scientific Publication 1954 pp. 104-109 [8] ส�ำรวย สังข์สะอาด “การพัฒนาออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลา ส�ำหรับทดสอบลูกถ้วยฉนวนพอร์ซเลน” วารสารวิศวกรรมศาสตร์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ฉบับที่ 1 ประจ�ำ เดือนตุลาคม 2532 15 หน้า [9] Lesch, G., Lehrbuch der Hochspannungs-technik Spring – Verlag, Berlin, 1959 [10] ส�ำรวย สังข์สะอาด “หม้อแปลงเทสลาส�ำหรับทดสอบลูกถ้วย ฉนวนพอร์ซเลน” การประชุมวิชาการทางวิศวกรรมไฟฟ้า 9 สถาบัน อุดมศึกษา ครั้งที่ 12 ธันวาคม 2532 รวม 11 หน้า

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

84

ประวัติผู้เขียน

รศ.ดร.ส�ำรวย สังข์สะอาด ข้าราชการบ�ำนาญ คณะวิ ศ วกรรมศาสตร์ จุ ฬ าลงกรณ์ มหาวิทยาลัย 2534 นักวิจัยดีเด่นแห่งชาติ สภาวิจัย แห่งชาติ 2536 วิ ศ วกรดี เ ด่ น สมาคมนิ สิ ต เก่ า วิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ มหาวิทยาลัย 2539 เมธีวิจัยอาวุโส สกว. ส�ำนักกองทุนสนับสนุนการวิจัย


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

สวัสดีคะ ผูอ า นทุกทาน เรือ่ งราวทายเลมในนิตยสารไฟฟ าสารฉบับนี้ ผูเ ขียนขออนุญาตบอกกลาวไวตงั้ แตบรรทัดแรกนีเ้ ลยวา จะขอเถลไถลหางไกลเรือ่ งทาง “ไฟฟ า” ไปสักหนอย เพราะอยากนําขอมูลทีน่ า สนใจเหลานีม้ าเสนอ เนือ่ งจากเห็นวาเปนเรือ่ งใกลตวั ทีพ่ วั พันอยูในชีวติ ประจําวันของเรามากขึน้ คะ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

“Social Network” หรือ “เครือขายสังคม” เปนวิวัฒนาการลาสุดของ โลกยุคอินเทอรเน็ต ซึ่งในการสื่อสารผานทาง world wide web : www. นี้อาจ แบงการพัฒนาไดเปน 3 ชวงใหญ ๆ คือ Web 1.0 – Static Web มีการสื่อสารหรือนําเสนอขอมูลแบบทางเดียว (One-way communication) โดยการแปลงขอมูลขาวสารจากสื่ออื่น เชน หนังสือพิมพ นิตยสาร ใหอยูใน รูปดิจิทัล ใหผูใชงานสามารถอานขอมูลจากอินเทอรเน็ตได แตไมสามารถเขาไป มีสวนรวมในการสรางขอมูลได Web 2.0 – Dynamic Web เนนใหผใู ชงานสามารถมีสว นรวมในการสรางขอมูลไดมากขึน้ มีการโตตอบ หรือแลกเปลี่ยนและแสดงความคิดเห็นตอขอมูลที่ปรากฏบนอินเทอรเน็ตได ซึ่งเปนการสื่อสารแบบสองทาง (Two-way communication) ไมใชแคการรับสง อีเมล การดาวนโหลดรูปภาพ หรือเขียนขอความในเว็บบอรดเทานั้น แตยังชวย สรางความสัมพันธระหวางผูใชในกลุมตาง ๆ ที่สามารถเชื่อมโยงถึงกันอยางไมมี ที่สิ้นสุด เกิดเปนสังคมเสมือน (Virtual communities) ที่มีบทบาทมากขึ้นตอ การดําเนินชีวิตในโลกของความเปนจริง Web 3.0 – Semantic Web เปนรูปแบบการสื่อสารในลักษณะสังคมเครือขาย (Community Network หรือ Social Network) ไดรบั ความนิยมอยางมากทัง้ ในฐานะผูใ ชทวั่ ไปและองคกร ธุรกิจ เพราะเปนสังคมออนไลนที่เปดโอกาสใหเขาไปใชเผยแพรขอมูลสวนตัว บทความ รูปภาพ ผลงาน พบปะ แสดงความคิดเห็น แลกเปลี่ยนประสบการณ ความสนใจร ว มกั น และกิ จ กรรมอื่ น ๆ รวมไปถึ ง เป น แหล ง ข อ มู ล จํ า นวน มหาศาลที่ผูใชสามารถชวยกันสรางเนื้อหาขึ้นไดตามความสนใจของแตละบุคคล โดย Social Networking มีจุดเริ่มตนจากเว็บไซต Classmates.com (1995) และ Six Degrees.com (1997) ซึ่งจํากัดการใชงานเฉพาะนักเรียนที่เรียนใน โรงเรียนเดียวกัน เพื่อสรางประวัติ ขอมูล ติดตอสื่อสาร สงขอความ และแลกเปลี่ยน ขอมูลที่สนใจรวมกันระหวางบุคคลใน list เทานั้น ตอมา Epinions.com (1999) ซึ่งพัฒนาโดย Jonathan Bishop ไดเพิ่มความสามารถใหผูใชงานทําการควบคุม เนือ้ หาและติดตอถึงกันนอกเหนือจากบุคคลใน list ไดดว ย นับวาเปนจุดเริม่ ตนของ Social Networking ตาง ๆ ที่กอกําเนิดตอมา

เ ว็ บ ไ ซ ต  ใ น ลั ก ษ ณ ะ ที่ เ ป  น Social Networking มี อ ยู  ม ากมาย ซึ่ ง หากจํ า แนกตามลั ก ษณะเนื้ อ หา หรือวัตถุประสงคหลักของการใชงาน อาจแบงไดเปน 6 ประเภท คือ 1. Data/knowledge แหลงขอมูล และความรู เชน wikipedia, google earth, answers, digg เปนตน 2. Online games เกมออนไลน ตาง ๆ เชน SecondLife, Audition, Ragnarok, Pangya เปนตน 3. Community ใช ใ นการหา เพื่อนใหม ใหขอมูลสวนตัว ติ ดตอ สื่อสารระหวางกลุมเพื่อน เชน hi5, MySpace, Facebook เปนตน 4. Photo management ใชฝาก ภาพ แบงปนภาพ ซื้อ-ขายภาพ เชน Flickr, Photobucket เปนตน 5. M e d i a ใ ช  ใ น ก า ร แ บ  ง ป น สื่ อ ต า ง ๆ ไม ว  า จะเป น ภาพนิ่ ง คลิ ป วิ ดี โ อ ภาพยนตร เพลง เช น YouTube, imeem, Bebo, Yahoo Video, Ustream.tv 6. Business/commerce ใชใน การซื้ อ -ขายและแสดงความคิ ด เห็ น เกี่ยวกับสินคา เชน Amazon, eBay, Tarad, Pramool เปนตน

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

85


ร า ส า ้ ฟ ไฟ 86


เว็บไซตเครือขายทางสังคม* เรียงตามจํานวนผูล งทะเบียนใชงานมากทีส่ ดุ 25 อันดับแรก (มากกวา 30 ลานคนขึน้ ไป)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ * ไมนบั รวมเว็บบริการหาคูต า ง ๆ

ทีม่ า : http://en.wikipedia.org/wiki/List _ of _ social _ networking _ websites กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

87


จากตารางทัง้ สองตารางขางตนจะเห็นวา เว็บไซตเครือขายสังคมทีจ่ ดั อันดับ ไว ใน wikipedia มีความแตกตางจากที่ eBizMBA จัดไวเล็กนอย ทัง้ นีเ้ นือ่ งจาก การสํารวจของ eBizMBA พิจารณาทีค่ วามถีใ่ นการเขาเยีย่ มชมเว็บไซต ในขณะ ที่ wikipedia พิจารณาตามจํานวนผูล งทะเบียนใชง าน และจากรายละเอียด ของแตละเว็บไซตทาํ ใหทราบไดวา เครือขายสังคมนัน้ ๆ เนนกิจกรรมใด สําหรับ

ผูค นกลุม อายุเทาใด และเปนที่นิยม หรือไมเปนที่นิยมในประเทศใดบาง อย า งไรก็ ดี ไม ว  า จะพิ จ ารณาด า น ความถีห่ รือจํานวนผูล งทะเบียนใชงาน ก็ไมสามารถปฏิเสธไดวา Facebook ไดรับความนิยมไปทั่วโลก ดังแสดง ในรูปดานลาง ซึ่งเปนขอมูล ณ วันที่ 1 มิถุนายน 2554 โดยประเทศไทยมี ผูล งทะเบียนใชงาน Facebook จํานวน 9,819,300 ราย

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ผูใชในประเทศสหรัฐอเมริกาแบงเปน ผูหญิง 54.9 % ผูชาย 45.1 % และแบงตามชวงอายุไดดังตาราง

Reference Sites: [1] “เครือขายสังคม (Social Network)” http://www.our-teacher.com/our-teacher/Military%20Mentorship/ 24-youtube.pdf, พ.อ. รศ. ดร.เศรษฐพงค มะลิสุวรรณ, [2] “Top 15 Most Popular Social Networking Websites | June 2011”, http://www.ebizmba.com/articles/social-networkingwebsites [3] “List of social networking websites” http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_social_networking_websites [4] “Facebook Marketing Statistics, Demographics, Reports, and News” http://www.checkfacebook.com/ เกี่ยวกับผูเขียน น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล

88

The Social Network เป น ภาพยนตร ที่ เ ข า ฉายเมื่ อ ป 2010 เนื้ อ เรื่ อ งเล า ถึ ง ที่ ม าและแนวคิ ด ของเว็บไซต ตลอดจนบทสรุปของ ความขั ด แย ง ระหว า งกลุ  ม ผู  ก  อ ตั้ ง Facebook ภาพยนตรเรื่องนี้ไดรับรางวัล ออสการในป 2011 จํานวน 3 สาขา และรางวัลอื่น ๆ อีกมากมาย


Engineering Vocabulary ศัพท์วิศวกรรมน่ารู้ เรียบเรียงโดย อาจารย์เตชทัต บูรณะอัศวกุล คณะวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี

Total Quality Management

การบริหารจัดการทางด้านคุณภาพโดยรวมทั่วทั้งองค์กร คุณภาพเป็นเรื่องที่ส�ำคัญอย่างมากในการด�ำรงชีวิตรอบ ด้าน รอบตัวเรา ส�ำหรับทางด้านวิศวกรรมเราจะเน้นเรือ่ งคุณภาพ มาเป็นอันดับต้น ๆ รอง ๆ จากความปลอดภัย เทคโนโลยี เป็นต้น จากอดีต หรือโดยปัจจัยพืน้ ฐาน เรือ่ งของคุณภาพนัน้ จะ มีส่วนที่ดูแล เรียกว่า แผนกควบคุมคุณภาพ (Quality Control Department) เป็ น ผู ้ ค อยตรวจสอบสิ น ค้ า ในแต่ ล ะขั้ น ตอน การผลิต หรือในขั้นตอนส�ำคัญ ๆ ที่มีผลกับตัวสินค้าโดยตรง ถึงการควบคุณภาพนั้นจะไม่มีส่วนท�ำให้เกิดการสร้างรายได้เลย กลับท�ำให้เสียค่าใช้จ่ายต่าง ๆ ด้านเครื่องไม้เครื่องมือ เวลา คน และอื่น ๆ อย่างมากมาย แต่ส่วนใหญ่ก็ต้องมีเรื่องการควบคุม คุณภาพกัน เพราะจะเป็นตัวท�ำให้สินค้านั้นเป็นสินค้าโดยตัวมัน เช่น การผลิตโทรศัพท์เคลือ่ นที่ แต่โทรศัพท์ทผี่ ลิตนัน้ ไม่สามารถ โทรได้ ไม่ได้ยนิ เสียง กดไม่ได้ ประกอบไม่ได้ไม่แนบสนิทกัน หรือ อะไรก็ตามแต่ทเี่ ป็นผลจากการไม่ได้ควบคุมคุณภาพแล้วนัน้ ก็จะ มีผลท�ำให้การพิจารณาในการซือ้ การรับประกันสินค้า การบริการ อื่น ๆ ต่างก็เป็นเหตุจากเรื่องการควบคุมคุณภาพ

การควบคุ ม คุ ณ ภาพด้ ว ยคนคนเดี ย วแผนกเดี ย ว นั้นไม่เพียงพอแล้ว จากการพัฒนาทางด้านการบริหาร จัดการ ก็ได้เกิดส่วนที่เรียกว่า Total Quality Management ขึ้นในสหรัฐฯ เพื่อการพัฒนาต่อยอดการควบคุมคุณภาพ เป็นการท�ำการควบคุมคุณภาพแบบทั่วหน้าทุกส่วนงาน จากทุกกระบวนการ จากทุก ๆ งานของทุก ๆ คนต้องมี ระบบหรือการจัดการในการควบคุมคุณภาพในตัวเอง ทัว่ ทัง้ องค์กร และได้รับความนิยมสูงสุดในการน�ำไปใช้ที่ประเทศ ญีป่ นุ่ อย่างตัวของการผลิตรถยนต์กไ็ ด้ปรับมาใช้และได้เกิด ประสิทธิภาพสูงสุดในปัจจุบัน นิตยสารไฟฟ้าสารฉบับนีข้ อน�ำเสนอค�ำศัพท์อกี หนึง่ ค�ำที่ทุกท่านใช้กันอยู่บ่อย ๆ คือ Total Quality Management ก่อนอื่นเรามาดูหน้าที่และความหมายกันก่อนครับ :>) total (โท-แท็ล) [N] ผลรวม Related ยอดรวม total [ADJ] โดยสมบูรณ์ total [ADJ] ทั้งหมด Related เต็มที่ total [VT] รวมยอด Related รวมทัง้ หมด total [VT] ท�ำลาย (ค�ำสแลง) quality (ควอล-อิทิ) [N] คุณภาพ quality [N] คุณลักษณะ quality [ADJ] ซึ่งมีคุณภาพ Related คุณสมบัติ quality [ADJ] เกี่ยวกับสังคมชั้นสูง management (แมน-อิจเม็นท) [N] การจัดการ, คณะผู ้ บ ริ ห าร,ความสามารถในการจั ด การ Related การบริหาร, การควบคุม, การปกครอง, คณะผู้จัดการ, คณะที่ปรึกษา

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

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

The several samples are below for your practicing. Total quality management เป็นวิธีการพัฒนาบูรณาการของ Total quality management as a way to integrated development of คุณภาพอย่างแท้จริงทีม่ ปี ระสิทธิภาพและความยัง่ ยืนขององค์กร a truly quality effective and the sustainability of the organization. Total quality management จะท�ำให้ทุกคนมีส่วนร่วม

total quality management to keep everyone involved.

คุณภาพถูกเริ่มที่ตัวเรา

Quality is starting to ourselves.

เอกสารอ้างอิง 1. Thai Software Dictionary 4. 2. Thai-English : NECTEC’s Lexitron Dictionary. 3. Google แปลภาษา 4. เอกสารการสอน Industrial Strategic Management : เตชทัต บูรณะอัศวกุล

กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

89


Variety ปกิณกะ

ข่าวประชาสัมพันธ์

พิธีเปิดงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2554 วสท. ลงนามถวายพระพรในหลวง

นายสุวฒ ั น์ เชาว์ปรีชา นายกวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) น�ำคณะกรรมการอ�ำนวยการ และคณะกรรมการ วสท. เข้าลงนามถวายพระพรแด่พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เมื่อวันศุกร์ที่ 27 พฤษภาคม 2554 ณ ศาลาศิริราช 100 ปี

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

พิธีเปิดงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2554 TEMCA เปิดจองบูทงานสัมมนาประจ�ำปี ครั้งที่ 27

เมื่อเร็ว ๆ นี้ สมาคมช่างเหมาไฟฟ้าและเครื่องกลไทย ได้เปิดให้สมาชิกสมาคมฯ จองบูทเพื่อร่วม แสดงในงานสัมมนาประจ�ำปี และงานแสดงผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าและเครื่องกล ครั้งที่ 27 ซึ่งจะมีขึ้นในวันที่ 1920 สิงหาคม 2554 ณ ศูนย์ประชุมพีช โรงแรมรอยัลคลิฟ บีช รีสอร์ท พัทยา จังหวัดชลบุรี โดยมี คุณ เชิดศักดิ์ วิทูราภรณ์ นายกสมาคมฯ ให้เกียรติเป็นประธานเปิดงาน และในการนี้ คุณทักษิณ วัชระวิทยา กุล ประธานจัดงานสัมมนาประจ�ำปีครั้งนี้ได้แถลงการจัดงานและเปิดให้สมาชิกได้จองบูทกันอย่างคึกคัก ซึ่ง เพียงไม่ถึงชั่วโมงลูกค้าที่มาร่วมงานก็ท�ำการจองบูทกันไปกว่า 90 % ณ ห้องบุหงา โรงแรมโกลเด้น ทิวลิป ซอฟเฟอรีน กรุงเทพฯ

พิธีเปิดงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2554 กระทรวงพลังงาน กฟผ. จับมือพันธมิตร เปิดตัวหนังโฆษณาชุดใหม่หลอดผอมเบอร์ 5

นายณอคุณ สิทธิพงศ์ ปลัดกระทรวงพลังงาน เป็นประธานในงานเปิดตัวภาพยนตร์โฆษณาหลอด ผอมเบอร์ 5 ของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย (กฟผ.) ชุด “กฎใหม่ของการลงทุน” ซึ่งมีผู้นำ� องค์กร ระดับประเทศร่วมเป็นพรีเซนเตอร์ ได้แก่ นายสุทศั น์ ปัทมสิรวิ ฒ ั น์ ผูว้ า่ การ กฟผ. ดร.อนุสรณ์ แสงนิม่ นวล กรรมการผูจ้ ดั การใหญ่ บริษทั บางจากปิโตรเลียม จ�ำกัด (มหาชน) และนายบัณฑูร ล�ำ่ ซ�ำ ประธานเจ้าหน้าที่ บริหารและกรรมการผู้จัดการ บมจ.ธนาคารกสิกรไทย เพื่อเผยแพร่ผลส�ำเร็จจากการใช้หลอดผอมเบอร์ 5 ของทั้ง 3 องค์กร ซึ่งสามารถลดการใช้พลังงานไฟฟ้าได้กว่า 13.92 ล้านหน่วยต่อปี หรือปีละ 41.7 ล้านบาท ลดคาร์บอนไดออกไซด์ 13,140 ตันต่อปี พร้อมกับรณรงค์ให้ภาคธุรกิจและอุตสาหกรรมหันมาใช้หลอดผอมเบอร์ 5 อย่างแพร่หลาย ทั่วประเทศ

พิธีเปิดงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2554 กฟน. จัดสัมมนาให้ความรู้และสร้างความสัมพันธ์ที่ดีกับหน่วยงานปกครองส่วนท้องถิ่น จ.สมุทรปราการ เมื่อวันที่ 28 เมษายน 2554 การไฟฟ้านครหลวง จัดงานสัมมนาให้ความรู้และสร้างความสัมพันธ์ ที่ดีกับหน่วยงานปกครองส่วนท้องถิ่น จังหวัดสมุทรปราการ เพื่อเน้นคุณภาพด้านการบริการ สร้างความพึง พอใจให้แก่ผใู้ ช้ไฟฟ้า และเพิม่ ช่องทางในการติดต่อรับข้อมูลข่าวสาร เพือ่ สร้างความสัมพันธ์ทดี่ กี บั หน่วยงาน ภายนอก ณ โรงแรมเดอะคัลเลอร์ ลิฟวิ่ง จังหวัดสมุทรปราการ

90


พิธีเปิดงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2554 วุฒิสภา ประสานหน่วยงานต่าง ๆ ผลักดันการพัฒนาโครงข่ายพลังงานอัจฉริยะ (Smart Grid) ให้เป็นวาระแห่งชาติ คณะกรรมาธิการการพลังงาน วุฒิสภา ได้แต่งตั้งคณะอนุกรรมาธิการพิจารณาศึกษาโครงข่าย พลังงานอัจฉริยะ มีบทบาทในการศึกษาเกีย่ วกับข้อดี ข้อเสีย และประโยชน์ทจี่ ะได้รบั ของโครงข่ายพลังงาน อัจฉริยะ เพื่อเป็นการส่งเสริมการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ ก่อให้เกิดประโยชน์ต่อประชาชนและ ประเทศชาติ รวมทั้งเป็นการสร้างความมั่นคงด้านพลังงานของประเทศ เมือ่ วันที่ 7 มิถนุ ายน 2554 คณะอนุกรรมาธิการได้รว่ มประชุมกับหน่วยงานต่าง ๆ ได้แก่ กระทรวง พลังงาน กระทรวงเทคโนโลยีสารสนเทศและการสื่อสาร การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค การไฟฟ้านครหลวง การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย สภาวิศวกร ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ และสมาคมสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กโทรนิกส์แห่งประเทศไทย (IEEE Thailand Section) โดยมีวัตถุประสงค์ประชุมเพื่อแสดงความเห็นและ ปรึกษาหารือเกี่ยวกับการผลักดันและส่งเสริมนโยบาย Smart Grid ให้เป็นวาระแห่งชาติ

พิธีเปิดงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2554 กฟน. เปิดค่ายตามรอยพลังงาน นางสุดารัตน์ จันทร์น้อย ผู้ช่วยผู้ว่าการ การไฟฟ้านครหลวง เป็นประธานในพิธีเปิดกิจกรรม Young MEA : ตามรอยพลังงานกับการไฟฟ้านครหลวง รุ่นที่ 4 โดยมีกลุ่มเยาวชนสมาชิกเว็บไซต์ www.youngmea.com จ�ำนวน 40 คน ร่วมศึกษาดูงานโรงไฟฟ้าบางปะกง จังหวัดฉะเชิงเทรา และศึกษา ดูงานระบบควบคุมระบบไฟฟ้า ณ ศูนย์ควบคุมระบบไฟฟ้า อาคารส�ำนักงานใหญ่การไฟฟ้านครหลวง เพลินจิต กรุงเทพฯ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

พิธีเปิดงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2554 กฟภ. จับมือ 3 หน่วยงาน ลงนามบันทึกข้อตกลงความร่วมมือประหยัดพลังงานไฟฟ้า ไฟถนน และไฟสาธารณะ เพิ่มคุณภาพชีวิตและสิ่งแวดล้อม นายณรงค์ศักดิ์ ก�ำมเลศ ผู้ว่าการการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ร่วมลงนามบันทึกข้อตกลง ความร่วมมือการประหยัดพลังงานไฟฟ้า ไฟถนน และไฟสาธารณะ ระหว่าง การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค กรมทางหลวง กรมทางหลวงชนบท และกรมส่งเสริมการปกครองท้องถิ่น ณ ห้องอเนกประสงค์ ชั้น 6 อาคาร 4 ส�ำนักงานใหญ่ การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ถ.งามวงศ์วาน กรุงเทพฯ นายณรงค์ศกั ดิ์ ก�ำมเลศ ผูว้ า่ การการไฟฟ้าส่วนภูมภิ าค เปิดเผยว่า กฟภ. เป็นหน่วยงานรัฐวิสาหกิจ สาขาสาธารณูปโภคมีหน้าที่ในการจัดหาและจ�ำหน่ายพลังงานไฟฟ้าให้แก่ลูกค้าในเขตพื้นที่รับผิดชอบ 74 จังหวัด และมีส่วนรับผิดชอบต่อสังคมในการให้บริการไฟฟรีแบบไม่คิดมูลค่า ในส่วนของ ไฟถนน (โคมไฟ ที่ติดตั้งอยู่บนถนนของกรมทางหลวง และกรมทางหลวงชนบท) และไฟสาธารณะ (โคมไฟที่ติดตั้งในพื้นที่สาธารณะในเขตขององค์การบริหาร ส่วนท้องถิ่น เช่น เทศบาล อบต. ฯลฯ) ซึ่งมีแนวโน้มการใช้ไฟสูงมากขึ้นทุกปี โดยเมื่อปี 2553 มีการใช้ไฟถนนและไฟสาธารณะกว่า 1,600 ล้านหน่วย หรือคิดเป็นมูลค่ากว่า 4,000 ล้านบาท กฟภ. จึงได้จัดตั้งคณะท�ำงานเพื่อศึกษาความเป็นไปได้ของโครงการประหยัดพลังงานไฟฟ้าส�ำหรับไฟถนน และไฟสาธารณะขึ้น จนน�ำมา ซึ่งความร่วมมือกันระหว่าง 4 หน่วยงาน ดังกล่าวข้างต้น โดยน�ำโคมไฟแบบ LED จ�ำนวนประมาณ 1,000,000 หลอด เปลี่ยนทดแทนหลอด โซเดียมความดันสูงและหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งใช้ระยะเวลาด�ำเนินการตั้งแต่ปี 2554 เป็นต้นไป ทยอยด�ำเนินการติดตั้ง ช่วงแรก จ�ำนวน 16,000 หลอด ส่วนที่เหลือจะด�ำเนินการติดตั้งต่อไป ส�ำหรับหลอด LED ที่ กฟภ. น�ำมาใช้กับไฟถนนและไฟสาธารณะในครั้งนี้ ถือเป็น Green and Clean Technology และมีคุณสมบัติ เด่น ๆ คือ จะช่วยประหยัดพลังงานได้ 50-70 % เมื่อเทียบกับหลอดเดิม อายุการใช้งานยาวนานมากกว่าหลอดเดิม 5 เท่า (50,000 ชั่วโมง หรือประมาณ 10 ปี) ให้แสงสีขาวเสมือนจริง ท�ำให้เพิ่มความชัดเจนในการมองเห็น ท�ำให้ขับขี่รถได้อย่างปลอดภัยและลดปัญหาอาชญากรรมได้ มากขึ้น อีกทั้งภายในหลอดไม่มีการบรรจุไอของปรอท ซึ่งเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมในกรณีที่มีการแตกสลาย ในการด�ำเนินการโครงการประหยัดพลังงานส�ำหรับไฟถนนและไฟสาธารณะของ กฟภ. ครั้งนี้ จะเป็นการสร้างความร่วมมือของ 4 หน่วยงาน อย่างเป็นรูปธรรมและยั่งยืนในด้านการประหยัดพลังงานไฟฟ้า ส�ำหรับไฟถนนและไฟสาธารณะ ซึ่งหากสามารถเปลี่ยนหลอด LED ได้ครบจ�ำนวน ประมาณ 1,000,000 หลอด จะสามารถประหยัดไฟฟ้าได้ปีละประมาณ 450 ล้านหน่วย หรือ คิดเป็น 1 ใน 3 ของพลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จาก เขื่อนศรีนครินทร์ จ.กาญจนบุรี และลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกกว่า 261,000 ตันคาร์บอนไดออกไซด์ต่อปี ตลอดจนเกิดประโยชน์ต่อประเทศ คือ ลดการใช้พลังงาน ลดการน�ำเข้าเชื้อเพลิง และมีผลประโยชน์ต่อโลกคือ ลดภาวะโลกร้อนอีกด้วย กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

91


Innovation News ข่าวนวัตกรรม น.ส.กัญญารัตน์ เอี่ยมวันทอง

เต้าเสียบ

นวัตกรรมใหม่ถูกใจผู้ใช้งาน

ข่าวนวัตกรรมในฉบับนีเ้ ป็นภาคต่อจากฉบับทีแ่ ล้วซึง่ ได้นำ� เสนอรูปแบบใหม่ ๆ ของเต้ารับ และทีว่ า่ เป็นภาค ต่อนั้นเพราะในฉบับนี้ได้น�ำเสนอนวัตกรรมใหม่ล่าสุดของเต้าเสียบที่ทั้งปลอดภัย สะดวกสบาย และช่วยประหยัด ไฟได้อย่างง่ายดาย

เต้าเสียบ Universal Plug

เต้าเสียบแบบมีหลอด LED

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

คุ ณ จะสามารถดึ ง เต้ า เสี ย บออก จากเต้ารับได้ง่ายขึ้น ถ้าใช้ เต้าเสียบ Universal Plug เพราะเป็นเต้าเสียบที่ ออกแบบมาให้มีรูตรงกลาง ส�ำหรับสอด นิ้วเข้าไปเพื่อช่วยให้มีแรงดึงมากขึ้น

นอกจากนี้ รู ต รงกลางของตั ว เต้าเสียบจะเรืองแสงขึ้นมา ในเวลาที่ปิด ไฟในห้องจนมืดสนิท ซึ่งก็ช่วยให้มองเห็น ได้โดยไม่ต้องเปิดไฟในห้อง ถือเป็นการ ประหยัดไฟอีกทางหนึ่ง

92

หลายครัง้ ทีอ่ ยูใ่ นทีม่ ดื แล้วพยายามเสียบเต้าเสียบ แต่กต็ อ้ งล้มเลิก ไปเพราะมองไม่เห็น สุดท้ายต้องไปเปิดไฟก่อนแล้วกลับมาเสียบเต้าเสียบ ใหม่อกี ครัง้ ...ถ้าเจอเหตุการณ์แบบนีแ้ นะน�ำให้ใช้ เต้าเสียบแบบมีหลอด LED จะช่วยให้มองเห็นเต้ารับได้อย่างชัดเจนและเสียบเต้าเสียบได้งา่ ยขึน้ เต้าเสียบแบบนี้มีหลอด LED แบตเตอรี่ และตัวควบคุมแสงและ เสียงฝังอยู่ด้านใน หากต้องใช้งานในที่มืด เพียงใช้นิ้วบีบที่เต้าเสียบ ไฟสีฟ้าก็จะปรากฏขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น เต้าเสียบนี้ยังสามารถช่วยเตือน ไม่ให้คุณลืมดึงมันออกจากเต้ารับได้อีกด้วย โดยการเตือนด้วยแสงและ เสียง หลังจากเลิกใช้งานเครื่องใช้ไฟฟ้าแล้วแต่ยังไม่ได้ดึงเต้าเสียบออก เต้าเสียบจะมีแสงสว่างขึน้ พร้อมกับส่งเสียงเตือนตลอดเวลา และจะหยุด ก็ตอ่ เมือ่ คุณได้ดงึ มันออก ใช้เต้าเสียบแบบนีร้ บั รองว่าได้ประหยัดพลังงาน ไฟฟ้าแน่นอน ไม่มีพลาด


เต้าเสียบแบบมีสวิตช์เปิด-ปิด

เต้าเสียบป้องกันไฟดูด

เคยประสบปัญหานี้ไหม ?...ถอดเต้าเสียบแต่ละ ครั้งช่างยากเหลือเกิน เต้าเสียบแบบมีสวิตช์เปิด-ปิด ช่วยคุณได้ เพียงแค่ใช้นิ้วกดสวิตช์เท่านั้นก็สามารถเปิด และปิดไฟได้ คุ ณ สมบั ติ พิ เ ศษของเต้ า เสี ย บนี้ คื อ มี ไ ฟแสดง สถานะการใช้งานของเครื่องใช้ไฟฟ้าและไฟแสดงสถานะ การเชื่อมต่อของขั้วไฟฟ้ากับกระแสไฟ เมื่อมีการใช้งาน เครือ่ งใช้ไฟฟ้าจะมีไฟวงกลมสีฟา้ และไฟรูปสายฟ้าสีเหลือง ปรากฏอยู่ หลังจากเลิกใช้งาน ไฟวงกลมสีฟ้าจะดับ แต่ ไฟรูปสายฟ้าสีเหลืองยังคงติดอยู่ นี่คือสัญญาณเตือนว่า มีกระแสไฟฟ้าวิ่งเข้ามาในเต้าเสียบอยู่ ดังนั้น ต้องกดปิด สวิตช์เพือ่ ตัดการเชือ่ มต่อ ไฟรูปสายฟ้าสีเหลืองก็จะดับไป เพียงเท่านี้คุณก็ได้ประหยัดไฟด้วยวิธีง่าย ๆ

ร า ส า ้ ฟ ไฟ เวลาเสียบเต้าเสียบ เคยกังวลไหมว่าจะโดนไฟดูด เพราะนิว้ ไปสัมผัสกับขัว้ ไฟฟ้าเข้า... ลองใช้ เต้าเสียบแบบ ปลอดภัย รับรองว่าต้องชอบแน่ ๆ

เต้ า เสี ย บแบบปลอดภั ย ออกแบบมาโดยให้ มี พลาสติกซึ่งเป็นเหมือนฉนวนบังส่วนที่เป็นขั้วไฟฟ้าไว้ เพือ่ ป้องกันไม่ให้นวิ้ ไปสัมผัสโดน ความกังวลจะหายไปและ รู้สึกปลอดภัยทุกครั้งที่ใช้งาน หากใช้เต้าเสียบแบบนี้

ทั้งหมดนี้คือนวัตกรรมใหม่ล่าสุดของเต้าเสียบที่ ออกแบบมาเพือ่ ให้สะดวกสบายและปลอดภัย และยังช่วย ให้ประหยัดไฟได้ด้วยวิธีง่าย ๆ แบบที่ไม่ยุ่งยากอีกด้วย

* หมายเหตุ : บทความนีเ้ ป็นเพียงแนวคิดหรือเป็น นวัตกรรมใหม่ ซึ่งหากจะน�ำมาใช้งานในประเทศไทยต้อง สอดคล้องกับมาตรฐาน มอก.166-2549 เต้าเสียบและ เต้ารับส�ำหรับใช้ในทีอ่ ยูอ่ าศัยและงานทัว่ ไปทีม่ จี ดุ ประสงค์ คล้ายกัน : เต้าเสียบและเต้ารับที่มีแรงดันไฟฟ้าที่ก�ำหนด ไม่เกิน 250 โวลต์ แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม www.gearmag.info กรกฎาคม - สิงหาคม 2554

93


ปฏิทินกิจกรรม กําหนดการอบรมสาขาวิศวกรรมไฟฟา วิ1 ศวกรรมสถานแห ประเทศไทย ในพระบรมราชู ปถัก.ค. มภ (วสท.) พ.ศ.2,8002554 “การปองกันฟาผาสําหรับสิง ่งปลู กสราง การปองกันแม เหล็กไฟฟาจาก 29-30 วสท. ฟาผา”

ลํา2ดับ “มาตรฐานแจงเหตุเพลิงไหม ไฟแสงสว ชื่อหัวขางฉุ อ กเฉินและปายทางออก”

ที่ 31วันก.ค.

สถานที วสท. ่

อัตราคาลงทะเบียน 1,400 สมาชิก/ขาราชการ/บุคคลทั่วไป

1

“Substation Equipment and Protective Relaying”

6-7 ส.ค.

วสท.

2,800

2

“Lightning Discharge and Surge Voltage Protections”

4-5 ส.ค.

วสท.

3,000/4,000/4,500

3

“การวัดวิเคราะหคุณภาพไฟฟาและวิธีแกไขปญหา (ทฤษฎีและปฏิบัติ)”

19-20 ส.ค.

วสท.

4,000/4,500/5,000

4

“การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟาอาคาร (เพื่อการบํารุงรักษาและ ความปลอดภัย) ทฤษฎีและปฏิบัติ” รุนที่ 25

27 ส.ค.

วสท.

1,700/2,000

5

“การวัดวิเคราะหและควบคุมเสียงในอาคาร (ทฤษฎีและปฏิบัติ)”

9-10 ก.ย.

วสท.

4,000/4,500/5,000

6

“มาตรฐานติดตั้งไฟฟาสําหรับประเทศไทย และออกแบบระบบไฟฟา”

7-9 ต.ค.

วสท.

4,200

7

“การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟาอาคาร (เพื่อการบํารุงรักษาและ ความปลอดภัย) ทฤษฎีและปฏิบัติ” รุนที่ 26

15 ต.ค.

วสท.

1,700/2,000

8

“ Transmission and Distribution System”

15-16 ต.ค.

วสท.

2,800

9

“การปองกันฟาผาสําหรับสิ่งปลูกสราง การปองกันแมเหล็กไฟฟาจาก ฟาผา”

28-29 ต.ค.

วสท.

2,800

10

“มาตรฐานแจงเหตุเพลิงไหม ไฟแสงสวางฉุกเฉินและปายทางออก”

30 ต.ค.

วสท.

1,400

11

“Substation Equipment and Protective Relaying”

5-6 พ.ย.

วสท.

2,800

12

“ประสบการณการแกปญหาคุณภาพไฟฟา”

15-16 พ.ย.

วสท.

3,000/3,500/5,000

13

“การวัดวิเคราะหคุณภาพไฟฟาและวิธีแกไขปญหา (ทฤษฎีและปฏิบัติ)”

16-17 ธ.ค.

วสท.

4,000/4,500/5,000

14

“การตรวจสอบและทดสอบระบบไฟฟาอาคาร (เพื่อการบํารุงรักษาและ ความปลอดภัย) ทฤษฎีและปฏิบัติ” รุนที่ 27

24 ธ.ค.

วสท.

1,700/2,000

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

หมายเหตุ : วัน/เวลาอบรม อาจมีการเปลี่ยนแปลงตามความเหมาะสม

ติดตอสอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม และสมัครไดที่ คุณมาลี ดานสิริสันติ Homepage : www.eit.or.th E-mail : eit@eit.or.th วิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ (วสท.) 487 รามคําแหง 39 (วัดเทพลีลา 11) ถนนรามคําแหง แขวงวังทองหลาง เขตวังทองหลาง กรุงเทพฯ 10310 โทรศัพท 0 2184 4600-9, 0 2319 2410-13 โทรสาร 0 2319 2710-11


ใบสั่งจองโฆษณา (Advertising Contract) นิตยสารไฟฟ้าสาร (Electrical Engineering Magazine) กรุณาส่งใบสั่งจองทางโทรสาร 0 2247 2363

ข้อมูลผู้ลงโฆษณา (Client Information)

วันที่.............................................. บริษัท / หน่วยงาน / องค์กร ผู้ลงโฆษณา (Name of Advertiser) :........................................................................................... ที่อยู่ (Address) :........................................................................................................................................................................ ....................................................................................................................................................................................... โทรศัพท์/Tel :............................................................................โทรสาร/Fax :............................................................................ ชื่อผู้ติดต่อ/Contact Person :............................................................อีเมล/E-mail :.................................................................... ฉบับที่ต้องการลงโฆษณา (Order)

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ฉบับเดือนกันยายน–ตุลาคม 54 ฉบับเดือนมีนาคม-เมษายน 55

ฉบับเดือนพฤศจิกายน–ธันวาคม 54 ฉบับเดือนพฤษภาคม–มิถุนายน 55

อัตราค่าโฆษณา (Order) (กรุณาท�ำเครื่องหมาย

ในช่อง

ต�ำแหน่ง (Position)

ปกหน้าด้านใน (Inside Front Cover)

ปกหลัง (Back Cover) ปกหลังด้านใน (Inside Back Cover) ตรงข้ามสารบัญ (Before Editor - lift Page) ตรงข้ามบทบรรณาธิการ (Opposite Editor Page) ในเล่ม 4 สี เต็มหน้า (4 Color Page) ในเล่ม 4 สี 1/2 หน้า (4 Color 1/2 Page) ในเล่ม 4 สี 1/3 หน้าแนวตั้ง (4 Color 1/3 Page) ในเล่ม ขาว-ด�ำ เต็มหน้า (1 Color Page) ในเล่ม ขาว-ด�ำ สี 1/2 หน้า (1 Color 1/2 Page ) ในเล่ม ขาว-ด�ำ สี 1/3 หน้า (1 Color 1/3 Page ) ในเล่ม ขาว-ด�ำ สี 1/4 หน้า (1 Color 1/4 Page )

ฉบับเดือนมกราคม–กุมภาพันธ์ 55 ฉบับเดือนกรกฎาคม–สิงหาคม 55

มีความประสงค์สั่งจองโฆษณา “นิตยสารไฟฟ้าสาร”) อัตราค่าโฆษณา (Rates)

55,000 บาท 60,000 บาท 50,000 บาท 48,000 บาท 47,000 บาท 45,000 บาท 23,000 บาท 16,500 บาท 23,000 บาท 12,000 บาท 7,700 บาท 7,000 บาท

(Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht) (Baht)

รวมเงินทั้งสิ้น (Total).......................................................บาท (......................................................................................)

ผู้สั่งจองโฆษณา (Client)......................................................... ผู้ขายโฆษณา (Advertising Sales)..........................................

ต�ำแหน่ง (Position).......................................................... วันที่ (Date)............./......................../.............

วันที่ (Date)............./......................../.............

หมายเหตุ - อัตราค่าโฆษณานี้ยังไม่รวมภาษีมูลค่าเพิ่ม - เงื่อนไขการช�ำระเงิน 15 วัน นับจากวันวางบิล ทางบริษัทฯ จะเรียกเก็บเป็นรายฉบับ - โปรดติดต่อ คุณประกิต สิทธิชัย ประชาสัมพันธ์ นิตยสารไฟฟ้าสาร ของวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) โทรศัพท์ 0 2642 5241-3 ต่อ 113-115 โทรศัพท์มือถือ 08 9683 4635, โทรสาร 0 2247 2363, E-mail : bart@it77.com เจ้าของ : วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) 487 รามค�ำแหง 39 (ซอยวัดเทพลีลา) วังทองหลาง กทม. 10310 ผู้จัดท�ำ : บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จ�ำกัด 539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22A ถ.ศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กทม. 10400


ใบสมัครสมาชิก/ใบสั่งซื้อนิตยสาร

นิตยสารไฟฟ้าสาร (Electrical Engineering Magazine) วันที่................................... ชื่อ-นามสกุล.................................................................................................................................................................... บริษัท/หน่วยงาน ............................................................................................................................................................ เลขที่......................................................อาคาร.......................................................ซอย................................................. ถนน.......................................................ต�ำบล/แขวง....................................................................................................... อ�ำเภอ/เขต..............................................จังหวัด......................................................รหัสไปรษณีย์...................................

ร า ส า ้ ฟ ไฟ

โทรศัพท์..................................................โทรสาร....................................................E-mail:.............................................

ที่อยู่ (ส�ำหรับจัดส่งนิตยสาร กรณีที่แตกต่างจากข้างต้น).................................................................................................

....................................................................................................................................................................................... กรุณาท�ำเครื่องหมาย ในช่อง มีความประสงค์สมัครสมาชิกนิตยสาร “ไฟฟ้าสาร” มีความประสงค์สมัครเป็นสมาชิกนิตยสารไฟฟ้าสาร ในประเภท : 1. บุคคลทั่วไป ครึ่งปี 3 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 1 เล่ม ราคา 220 บาท 1 ปี 6 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 1 เล่ม ราคา 440 บาท 2. นิติบุคคล ครึ่งปี 3 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 3 เล่ม ราคา 660 บาท 1 ปี 6 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 3 เล่ม ราคา 1,320 บาท แถมฟรี หนังสือเทคโนโลยีสะอาด จ�ำนวน 3 เล่ม มูลค่า 320 บาท 3. นิติบุคคลขนาดใหญ่ ครึ่งปี 3 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 5 เล่ม ราคา 1,100 บาท 1 ปี 6 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 3 เล่ม ราคา 2,200 บาท แถมฟรี หนังสือเทคโนโลยีสะอาด จ�ำนวน 3 เล่ม มูลค่า 320 บาท และเสื้อ PREclub 1 ตัว มูลค่า 550 บาท ต้องการนิตยสารตั้งแต่ฉบับที่/เดือน................................................ถึงฉบับที่/เดือน...................................................... ช�ำระเงินโดย เช็คธนาคาร...............................................สาขา...........................................เลขทีเ่ ช็ค................................................ โอนเงินเข้าบัญชีประเภทออมทรัพย์ ชื่อบัญชี “บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จ�ำกัด” ธนาคารกรุงไทย สาขาถนนศรีอยุธยา เลขที่บัญชี 013-1-82629-8 ธนาคารกรุงเทพ สาขาราชเทวี เลขที่บัญชี 123-4-21388-0 ธนาคารกสิกรไทย สาขาถนนรางน�ำ้ เลขที่บัญชี 052-2-56109-6 ธนาคารทหารไทย สาขาพญาไท เลขที่บัญชี 003-2-80548-3 หมายเหตุ

• กรุณาส่งหลักฐานการโอนเงินและใบสมัครสมาชิกมาที่ โทรสาร 0 2247 2363 โดยระบุเป็นค่าสมาชิก “นิตยสารไฟฟ้าสาร” เจ้าของ : วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) 487 รามค�ำแหง 39 (ซอยวัดเทพลีลา) วังทองหลาง กทม. 10310 ผู้จัดท�ำ : บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จ�ำกัด 539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22A ถ.ศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กทม. 10400


ร า ส า ้ ฟ ไฟ


ร า ส า ้ ฟ ไฟ

ไฟฟ้าสาร ปีที่ 18 ฉบับที่ 3 ก.ค.-ส.ค.54  

ZigBee, เครื่องตรวจสอบขั้วเต้ารับชนิดมีสายดินฝีมือคนไทย, การพัฒนาออกแบบสร้างหม้อแปลงเทสลาแบบใหม่

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you