Page 1


ปที่ 18 ฉบับที่ 2 พฤษภาคม - มิถุนายน 2554 E-mail : eemag@eit.or.th, eit@eit.or.th

ส า ร บั ญ

10

สัมภาษณพิเศษ

10

ลือชัย ทองนิล ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟา “พยายามผลักดันให วสท. เปนสถาบันที่ทําประโยชนใหสมาชิกและเพื่อนวิศวกร ไดอยางแทจริง”

มาตรฐานและความปลอดภัย

44

14 17 22 27

ขยายความมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟาสําหรับประเทศไทย บทที่ 1 : นายลือชัย ทองนิล สิ่งที่ควรรูจากการติดตั้งระบบไฟฟาที่ไมไดมาตรฐาน สําหรับการตอลงดิน (ตอนที่ 1) : นายกิตติศักดิ์ วรรณแกว มาทําความรูจักบัสเวย (Busway) กันดีกวา (ตอนที่ 3) : นายสุรพงษ สันติเวทยวงศ อันตรายจากไฟฟา : ผศ.ถาวร อมตกิตติ์

ไฟฟากําลังและอิเล็กทรอนิกสกําลัง

31

49

39 44

ระดับกระแสฮารมอนิกที่เกิดจากเครื่องใชไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส (ตอนที่ 2) : นายธงชัย คลายคลึง การประยุกตใชสถิติเบื้องตนชวยวิเคราะหคุณภาพกําลังไฟฟา ในผลของไฟกะพริบจาก เครื่องกําเนิดไฟฟาพลังงานลม : ดร.ชีวาลัย เตมียสถิต การพัฒนาสายเคเบิลอากาศเพื่อลดความเคนทางสนามไฟฟา : นายกิตติกร มณีสวาง

ไฟฟาสื่อสารและคอมพิวเตอร

69

49 54 61

ในแวดวง ICT “แนวโนมของโทรคมนาคม 4 G : นายสุเมธ อักษรกิตติ์ ทิศทางการวิวัฒนาการของโทรทัศน สูโทรทัศน 3 มิติ : นายไพโรจน ปนแกว อุปกรณและการติดตั้งเครื่องรับสัญญาณรายการโทรทัศนผานดาวเทียม (ตอนที่ 1 : ขั้นตน ดาวเทียมดวงเดียวและจุดรับชมเดียว) : นายธนากร ฆองเดช

พลังงาน

64 69

72

รูรักษพลังงาน : นายธวัชชัย ชยาวนิช ขอแนะนําสําหรับผูสนใจติดตั้งระบบผลิตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทิตย : นายศุภกร แสงศรีธร

เทคโนโลยีและนวัตกรรม

72 77 80

ปกิณกะ

85 88 89 92

เทคโนโลยีการสื่อสารผานสายไฟฟาเพื่อรองรับ Smart Grids : ดร.เจนจบ วีระพานิชเจริญ Demand Response กับโครงขายไฟฟาอัจฉริยะ (ตอนที่ 1) : ดร.ประดิษฐ เฟองฟู โครงขายไฟฟาอัจฉริยะ - โดเมนของแบบจําลองเชิงแนวคิด : นายธงชัย มีนวล Striking Distance : น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล ศัพทวิศวกรรมนารู Dynamic พลวัต : อาจารย เตชทัต บูรณะอัศวกุล ขาวประชาสัมพันธ Innovation News เตารับ นวัตกรรมใหมตอบโจทยความตองการของผูใช : น.ส.กัญญารัตน เอี่ยมวันทอง

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


บ ท บ ร ร ณ า ธิ ก า ร สวัสดีทานผูอานทุกทานครับ ชวงนี้ฝนฟาอากาศไมคอยจะปกติสักเทาใดนัก และภัยธรรมชาติตาง ๆ ก็รุนแรงและเกิดบอยครั้งยิ่งขึ้น หวังวาทุกทานคงดํารงตน อยูในความไมประมาทนะครับ ตองเตรียมพรอมและชวยกันปองกันปญหาที่อาจเกิดขึ้น ไมวาจะเกิดอะไรขึ้น สําหรับประเทศญีป่ นุ ไดเกิดปญหาแผนดินไหวและสึนามิจงึ ทําใหโรงไฟฟาพลังงาน นิวเคลียรเกิดระเบิดและมีสารกัมมันตรังสีรั่วไหล นํามาซึ่งอันตรายและความหวาดกลัว จากสารกัมมันตรังสีกันเปนอยางมากในทั่วโลก สําหรับประเทศไทยของเรามีนักวิชาการหลายทานกลาววาคงไมไดรับ ผลกระทบมากนัก จากอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นในครั้งนี้ทําใหหลายประเทศเริ่มมาทบทวนทิศทางการกอสรางโรงไฟฟา พลังงานนิวเคลียรในอนาคต และหันมาใหความสําคัญกับพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) มากยิ่งขึ้น แนนอนสําหรับแผนการกอสรางโรงไฟฟาพลังงานนิวเคลียรของบานเราที่การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทยมี แผนกอสราง 5 โรง โรงละ 1,000 เมกะวัตต ตามแผนพัฒนาพลังงานไฟฟาของประเทศที่เรียกวา PDP 2010 นั้น คงตองชะลอไวกอน แตสิ่งที่ไมชะลอคือ ปริมาณความตองการพลังงานไฟฟานั้นเพิ่มขึ้นทุกปตามการเจริญเติบโตทาง เศรษฐกิจ หากไมมีการกอสรางโรงไฟฟาพลังงานนิวเคลียรไดจริงตามแผนแลวเราจะเอาพลังงานไฟฟาที่ขาดหายไป นี้มาจากไหน พลังงานหมุนเวียนนั้นมีเพียงพอหรือไม ตนทุนการผลิตสูงไหม หากมีศักยภาพเพียงพอ โดยเฉพาะ พลังงานแสงอาทิตย คนไทยพรอมหรือไมที่จะตองจายคาไฟในราคาที่แพงขึ้น หรือเราจะหันมาชวยกันใชไฟอยาง ประหยัดหรือมีประสิทธิภาพยิ่ง ๆ ขึ้น ถึงตรงนี้ผมเห็นวาทุกภาคสวนของสังคมจะตองมารวมกันหารือและรวมมือกัน อยางจริงเพื่อประเทศของเราครับ สําหรับนิตยสารไฟฟาสารฉบับนีก้ เ็ ชนเดิม มีบทความวิชาการหลายบทความทีน่ า สนใจเหมือนฉบับทีผ่ า น ๆ มา อีกทั้งมีบทสัมภาษณ คุณลือชัย ทองนิล ผูอํานวยการไฟฟาเขตมีนบุรี การไฟฟานครหลวง ในฐานะประธานสาขา วิศวกรรมไฟฟาของ วสท. ทานใหสัมภาษณถึงทิศทางการดําเนินงานของสาขา รวมทั้งการจัดทํานิตยสารไฟฟาสาร ฉบับนี้ และเรื่องอื่น ๆ ที่เกี่ยวของซึ่งนาสนใจและติดตามเปนอยางยิ่งครับ อนึ่งหากทานผูอานทานใดมีขอแนะนําหรือติชมใด ๆ แกกองบรรณาธิการ สามารถมีสวนรวมกับเราไดโดย สงเขามาทางไปรษณีย หรือที่ Email: eemag@eit.or.th และสุดทายผมขอขอบคุณผูสนับสนุนนิตยสาร “ไฟฟาสาร” ทุกทานที่ชวยใหเรายังคงสามารถทํานิตยสารวิชาการใหความรูและขาวสารแกทานผูอานทุกทานในชวงที่ผานมา และ หวังเปนอยางยิ่งวาจะใหการสนับสนุนตลอดไปครับ สวัสดีครับ ดร.ประดิษฐ เฟองฟู


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 วัชรสินธุ์ 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

รายนามคณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. 2554-2556 ที่ปรึกษา

นายอาทร สินสวัสดิ์, ดร.ประศาสน์ จันทราทิพย์, นายเกษม กุหลาบแก้ว, ผศ.ประสิทธิ์ พิทยพัฒน์, นายโสภณ ศิลาพันธ์, นายภูเธียร พงษ์พิทยาภา, นายอุทิศ

กรรมการ

ผศ.ถาวร อมตกิตติ์ 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

ลือชัย ทองนิล

ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. “พยายามผลักดันให้ วสท. เป็นสถาบันที่ท�ำประโยชน์ให้สมาชิกและเพื่อนวิศวกรได้อย่างแท้จริง” ในโอกาสที่สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. ได้มีการแต่งตั้งคณะกรรมการชุดใหม่ วาระปี พ.ศ. 2554-2556 โดยมี นายลือชัย ทองนิล ได้รับการเลือกตั้งให้ด�ำรงต�ำแหน่งประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า โอกาสนี้นิตยสาร ไฟฟ้าสารได้รับเกียรติจากคุณลือชัยมาเล่าถึงทิศทางและนโยบายการบริหารงาน เพื่อน�ำสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. ในการช่วยพัฒนาประเทศไปสู่ความก้าวหน้าและทันต่อความเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน

1. นโยบายและทิศทางการด�ำเนินงานของคณะกรรมการ สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า ปี 2554-2556 นโยบายของสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. คงต้องสอดคล้องไปใน ทิศทางเดียวกันกับนโยบายหลักของ วสท. ในการที่จะมุ่งมั่นพัฒนา วสท. และสมาชิก รวมทัง้ ท�ำประโยชน์เพือ่ สังคม ซึง่ มีหลายเรือ่ งที่ วสท. สามารถ ท�ำได้ด้วยตัวของ วสท. เอง แต่ในบางเรื่องจะต้องร่วมกับหน่วยงานอื่น ยกตัวอย่างเรื่องที่สาขาวิศวกรรมไฟฟ้าท�ำเองได้ เช่น การพัฒนาวิศวกรให้ มีความรูเ้ พียงพอในการสอบเลือ่ นระดับวิศวกรจากภาคีเป็นสามัญ และจาก สามัญเป็นวุฒวิ ศิ วกร รวมถึงการพัฒนาวิศวกรทีจ่ บใหม่ได้มคี วามรูเ้ พียงพอ กับการสอบเพื่อขอใบประกอบวิชาชีพวิศวกรรม การจัดอบรมสัมมนาใน รูปแบบต่าง ๆ การจัดท�ำนิตยสาร “ไฟฟ้าสาร” และการจัดท�ำมาตรฐาน ต่าง ๆ เป็นต้น ในส่วนของงานทางสังคม เราก็ท�ำในหลายเรื่อง เช่น การร่วมมือ กับส�ำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม (สมอ.) ในการจัดท�ำ มาตรฐานทางวิศวกรรมต่าง ๆ การส่งผู้แทนเข้าร่วมเป็นคณะอนุกรรมการ ร่างมาตรฐานของ สมอ. และมีโครงการร่วมมือกับองค์การบริหารส่วนต�ำบล (อบต.) ในการให้ความรู้เบื้องต้นในการตรวจสอบอุปกรณ์ไฟฟ้าเพื่อความ ปลอดภัย เป็นต้น

10


“งานเร่งด่วนและส�ำคัญของ วสท. คื อ งานแก้ ไ ขและจั ด ท� ำ มาตรฐาน โดยเฉพาะมาตรฐานการติดตั้งทาง ไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย ที่จัดท�ำ มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2545 และมีการ ปรับปรุงมาบ้างก่อนหน้านี้ จะต้อง ท�ำการปรับปรุงครั้งใหญ่ เนื่องจาก เทคโนโลยีและสภาพแวดล้อมเปลี่ยน ไปมาก”

เรื่องดังกล่าวข้างต้นเป็นเรื่องที่ วสท. ได้ท�ำอยู่แล้ว และเป็นแนวทาง ที่ดีซึ่งผมคิดว่าจะต้องด�ำเนินการต่อ ส�ำหรับทิศทางในอนาคตนั้น วสท. ควร จะมีบทบาทให้มากยิ่งขึ้นในการร่วมแก้ปัญหาสังคม ซึ่งก็สามารถท�ำได้หลาย เรื่องเช่นกัน ตัวอย่างเช่น “การอนุรักษ์พลังงาน” ซึ่งพลังงานไฟฟ้าถือว่าเป็น พลังงานหลัก วสท. ควรหาวิธรี ณรงค์ให้สงั คมเห็นความส�ำคัญของการอนุรกั ษ์ พลังงานและทราบถึงวิธีการใช้ไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพและถูกต้อง อีก เรื่องหนึ่งที่มีความส�ำคัญมากคือ “ความปลอดภัยเกี่ยวกับไฟฟ้า” เราต้องให้ ความรู้ที่ถูกต้อง มีมาตรฐาน ครบถ้วน และเผยแพร่ให้ทั่วถึงในหลายรูปแบบ เพื่อให้เหมาะสมกับแต่ละกลุ่มบุคคล ที่กล่าวมานี้เป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น ผมว่าในอนาคตยังจะต้องมีอะไรท�ำอีกมาก

2. ภารกิจในการท�ำมาตรฐาน

วสท. เป็นสถาบันวิชาการที่มีอายุยาวนานมากกว่า 60 ปี มีคณะ กรรมการต่าง ๆ จ�ำนวนมากร่วมกันสร้างและพัฒนางานมาจนถึงปัจจุบัน ผมเองมีโอกาสรับใช้งานของ วสท. มาก็ไม่น้อยกว่า 15 ปี จึงเห็นว่างานส�ำคัญ ของ วสท. ภารกิจหนึ่ง คือ งานจัดท�ำและพัฒนามาตรฐาน เช่น มาตรฐาน การติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย ที่จัดท�ำมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2545 ที่ ได้รับการยอมรับ อ้างอิง น�ำไปใช้เพื่อความปลอดภัยในการใช้ไฟฟ้าของ คนทั้งประเทศนั้น จ�ำเป็นจะต้องมีการพัฒนาปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง เนื่องจาก เทคโนโลยีและสภาพแวดล้อมเปลี่ยนไป มาตรฐานสายไฟเปลี่ยนไป เช่น มอก. 11-2531 มาตรฐานสายไฟฟ้าของ สมอ. ก็ก�ำลังจะเปลี่ยนใหม่เป็น มอก. 11-2553 เราต้องแก้ไขมาตรฐานการติดตั้งให้สอดคล้องกัน เรื่องนี้ ถือเป็นเรื่องเร่งด่วน โดยปกติมาตรฐานต่าง ๆ จ�ำเป็นต้องปรับปรุงตามช่วงเวลาที่เหมาะสม เพือ่ ให้ทนั กับความต้องการและเทคโนโลยีทเี่ ปลีย่ นไป บางครัง้ เราอาจคิดว่าสิง่ ที่ ท�ำอยูน่ นั้ ดีและถูกต้อง ต่อมาอาจค้นพบว่าไม่ดไี ม่ถกู ต้องหรือเป็นอันตรายก็จะ ต้องเปลีย่ นวิธใี หม่ อุปกรณ์บางอย่างทีเ่ คยใช้งานได้อาจพบว่าควรเลิกใช้เพราะ

เป็นพิษ ยกตัวอย่างเช่น หม้อแปลง ไฟฟ้ า ฉนวนไม่ ติ ด ไฟชนิ ด ที่ ใ ช้ ส าร Askarel มีติดตั้งใช้งานจ�ำนวนมาก ทั้ ง ในประเทศไทยและต่ า งประเทศ โดยเฉพาะประเทศสหรัฐอเมริกา แต่ ปัจจุบันพบว่าเป็นอันตรายเนื่องจาก เป็นสารก่อมะเร็ง จึงเลิกใช้งานไป หรือระบบแจ้งเหตุเพลิงไหม้ทอี่ ปุ กรณ์ ตรวจจับเพลิงไหม้ได้มีการพัฒนาไป จากเดิมมาก เช่น มีอุปกรณ์ตรวจจับ เพลิงไหม้ชนิด Video image flame detection systems และมี ค วาม นิยมมากขึ้นเรื่อย ๆ ก็จ�ำเป็นต้อง ปรับปรุงมาตรฐานให้ครอบคลุ มถึ ง ด้วย เป็นต้น ส่วนมาตรฐานที่ยังขาด อยูม่ ากคือมาตรฐานด้านไฟฟ้าสือ่ สาร จะต้องช่วยกันคิดว่ามีมาตรฐานเรื่อง ใดบ้างที่มีความเร่งด่วน ส� ำ หรั บ งานจั ด ท� ำ มาตรฐาน อื่น รวมทั้งข้อแนะน�ำทางวิศวกรรม เพื่อใช้อ้างอิงและเป็นแนวทางในการ ท�ำงานของวิศวกร และภารกิจงาน อีกหลายอย่างก็ต้องท�ำเช่นกัน และ อยากขอเชิญชวนเพือ่ นวิศวกรทีส่ นใจ จะมาช่วยกันท�ำงาน โปรดติดต่อมาที่ วสท. ได้เลย

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

11


3. ทิศทางนิตยสารไฟฟ้าสาร จะมีอะไรใหม่

นิ ต ยสารไฟฟ้ า สารถื อ เป็ น สื่ อ กลางที่ ส� ำ คั ญ ระหว่ า งสาขา วิศวกรรมไฟฟ้า วสท. กับสมาชิก เรามี ที ม งานที่ เ ข้ ม แข็ ง ไม่ ว ่ า จะเป็ น ที ม ที่ ป รึ ก ษาและกองบรรณาธิ ก าร เชื่อได้ว่าจะสามารถน�ำพาให้นิตยสาร ไฟฟ้ า สารเป็ น นิ ต ยสารที่ ใ ห้ ทั้ ง ความรู้ด้านวิชาการและความรู้อื่น ๆ ได้อย่างดี ปัจจุบันนิตยสารไฟฟ้าสาร ถือเป็นนิตยสารทีม่ คี ณ ุ ภาพ เต็มเปีย่ ม ด้วยสาระ สิ่งที่จะต้องท�ำเพิ่มเติม คือ เผยแพร่ ค วามรู ้ ที่ ไ ม่ ไ ด้ จ� ำ กั ด ผู ้ อ ่ า น อยู่เฉพาะกลุ่มสมาชิกเท่านั้น แต่จะ เผยแพร่ให้ถึงบุคคลภายนอก โดย เฉพาะวิศวกรไฟฟ้าให้เห็นว่าต้องอ่าน เรื่องนี้ท้าทายมาก วันนี้เริ่มคิดเริ่ม ท�ำแล้ว มีการท�ำเป็น e-magazine มี Fan Page ใน Facebook มีการส่ง e-news และอีกหลายอย่างที่จะท�ำ หรือหากใครมีความคิดดี ๆ ก็ยินดี รับฟัง ในส่วนของเนื้อหา ปัจจุบันเรา ก� ำ ลั งพั ฒ นาเนื้ อ หาของบทความใน ไฟฟ้าสารให้มีความหลากหลายมาก ขึ้นอีก เพื่อให้วิศวกรไฟฟ้าทุกกลุ่มได้ รับประโยชน์จากการอ่านเพิ่มขึ้น จะ เห็นว่าเราเริม่ มีเนือ้ หาในส่วนของการ อธิบายมาตรฐาน กฎหมาย ความ ปลอดภัย นวัตกรรม และพลังงาน มากขึ้น มีข่าวที่คนในแวดวงไฟฟ้า ควรทราบมากขึ้น อยากให้ท่านผู้อ่าน ติ ด ตามครั บ จะเห็ น ว่ า เราพั ฒ นา ขึ้นจริง ๆ เราจะหยุดอยู่กับที่ไม่ได้ เรื่ อ งนี้ ต ้ อ งยกความดี ค วามชอบให้ ดร.ประดิษฐ์ เฟือ่ งฟู บก. และทีมงาน กองบรรณาธิการ ทีเ่ สียสละอุทศิ เวลา มาช่วยท�ำงานให้ วสท.

12

4. วิ ศ วกรไฟฟ้ า ควรปรั บ ตั ว อย่ า งไรเพื่ อ ให้ ทั น ต่ อ การ เปลี่ยนแปลงของโลก และ วสท. จะมีแนวทางในการ ส่ ง เสริ ม และพั ฒ นาความรู ้ ใ ห้ แ ก่ วิ ศ วกรไฟฟ้ า อย่ า งไร

วิศวกรรมมีการพัฒนาไปเรื่อยอย่างไม่หยุดยั้ง วิศวกรเองในฐานะที่ น�ำความรู้ทางวิศวกรรมมาใช้ก็จะต้องปรับตัวตาม ไม่สามารถหยุดอยู่กับที่ได้ ความรูท้ เี่ รียนมาจ�ำเป็นต้องพัฒนาขึน้ ด้วย ผูท้ หี่ ยุดอยูก่ บั ทีจ่ ะถูกแซงไปในทีส่ ดุ ในการปรับตัวของวิศวกรนัน้ อย่างน้อยต้องตามให้ทนั เทคโนโลยี โดยเฉพาะใน เรื่องที่เป็นวิชาชีพของตนเอง การพั ฒ นาความรู ้ ข องวิ ศ วกรไฟฟ้ า สามารถท� ำ ได้ ห ลายช่ อ งทาง สิ่งที่ วสท. ท�ำในตอนนี้ เช่น การจัดอบรม สัมมนา ทัศนศึกษา รวมถึงจัด ท�ำมาตรฐานต่าง ๆ และในอนาคตก็อาจมีกิจกรรมอื่น ๆ อีก ซึ่งก็อยากได้ ความเห็น ข้อเสนอแนะจากสมาชิก โปรดให้ข้อเสนอแนะมาได้ที่ วสท. หรือ ผ่านมาทางกรรมการ วสท. หรือกองบรรณาธิการไฟฟ้าสารก็ได้ ความจริงแล้วการเป็นสมาชิกของสมาคมวิชาชีพต่าง ๆ การอ่านวารสาร ทางวิศวกรรมและการร่วมสัมมนาต่าง ๆ น่าจะเป็นทางลัดทีไ่ ด้ผลดีทเี ดียว และ อีกวิธีที่ท�ำได้ไม่ยาก คือ ความรู้มีอยู่มากมายในอินเทอร์เน็ต แต่ต้องใช้อย่าง ระวัง เพราะหลายเรื่องที่ปรากฏในอินเทอร์เน็ตอาจไม่มีการกลั่นกรองมาก่อน ความถูกต้องจึงเป็นประเด็นที่ต้องให้ความส�ำคัญ ก่อนจะน�ำมาใช้จึงต้องมี การตรวจสอบก่อนด้วย

5. ในปี พ.ศ. 2558 ทุกประเทศในอาเซียนจะรวมกันเป็นหนึ่ง ภายใต้ประชาคมเศรษฐกิจอาเซียน ซึ่งวิชาชีพวิศวกรรม เป็นวิชาชีพสาขาหนึ่งที่ต้องเปิดเสรี วิศวกรไทยควร เตรียมตัวรับมืออย่างไร เรื่องนี้ต้องเตรียมตัวให้ดีและพร้อมอย่างรวดเร็ว เนื่องจากเวลาใกล้ เข้ามาแล้ว หน่วยงานที่เกี่ยวข้องจะต้องเตรียมพร้อมในเรื่องของกฎ ระเบียบ กฎหมาย รวมถึงมาตรฐานทางวิศวกรรมต่าง ๆ ในการเปิดเสรีต้องมีวิธีที่จะ ปกป้องวิศวกรไทยด้วย หลายประเทศที่บอกว่าเปิดเสรีนั้นในความเป็นจริงก็


ท�ำการปกป้องวิศวกรกันอยู่ เป็นที่ทราบกันดีว่าในทางปฏิบัติแล้วอาจเป็นแบบ ทีเ่ รียกว่า “เสรีแบบมีเงือ่ นไข” เช่น ประเทศสหรัฐอเมริกาซึง่ ถือว่าเป็นประเทศ เสรี แต่การประกอบวิชาชีพวิศวกรรมในสหรัฐอเมริกาก็จะต้องมีใบประกอบ วิชาชีพวิศวกรรมที่เรียกสั้น ๆ ว่า PE และการที่จะได้ PE ก็เป็นที่ทราบกันอยู่ ว่าได้ยากมาก ในบ้านเราก็มีพระราชบัญญัติการประกอบวิชาชีพวิศวกรรมอยู่ เช่นกัน ก็น่าจะใช้ให้เป็นประโยชน์กับวิศวกรไทยให้มากที่สุด ที่ส�ำคัญคือเมื่อ มีกฎหมายต้องมีการบังคับใช้ด้วยจึงจะได้ผล ส่วนตัววิศวกรเองก็ต้องพัฒนาตัวเองด้วยเช่นกัน เราเองก็ต้องการหา ช่องทางที่เข้าไปท�ำมาหากินในประเทศเพื่อนบ้านเหมือนกัน ดังนั้นวิศวกร จ�ำเป็นต้องศึกษารายละเอียดต่าง ๆ และข้อจ�ำกัดรวมถึงแนวทางทีจ่ ะเป็นโอกาส ของเราทีจ่ ะหาวิธที เี่ หมาะสมในการเข้าไปท�ำมาหากินในประเทศเพือ่ นบ้าน สิง่ หนึ่งที่วิศวกรไทยยังขาดอยู่มาก คือ ความสามารถด้านการสื่อสาร พูดภาษา อังกฤษไม่เก่ง ภาษากลางที่ใช้ในการติดต่อคงไม่พ้นภาษาอังกฤษ ก้าวแรกที่ ส�ำคัญในตอนนีก้ ค็ อื ต้องพัฒนาความรูภ้ าษาอังกฤษให้อยูใ่ นขัน้ ทีต่ ดิ ต่อสือ่ สาร ได้จึงจะสามารถออกไปท�ำงานต่างประเทศได้ และอีกอย่างที่ควรเตรียมตัว ไม่จ�ำกัดว่าจะเป็นสมาชิกหรือไม่ และ ศึกษาไว้คือ มาตรฐานที่เป็นมาตรฐานสากล เช่น มาตรฐาน IEC เราต้องขาย เปิดรับบทความจากเพื่อนวิศวกรมา ความรู้และประสบการณ์ครับ ไม่ใช่ขายแรงงาน ร่ ว มแลกเปลี่ ย นประสบการณ์ กั น วิศวกรท่านใดจะส่งบทความมาก็ส่ง 6. การประสานงานและการท�ำกิจกรรมร่วมกันระหว่าง วสท. มาที่กองบรรณาธิการได้ และการไฟฟ้าฯ ในอนาคต ในฐานะที่ ผ มรั บ หน้ า ที่ เ ป็ น ความจริงแล้วที่ผ่านมา วสท. และ การไฟฟ้าฯ เช่น กฟน. กฟภ. กฟผ. ประธานสาขาวิ ศ วกรรมไฟฟ้ า ของ ก็ร่วมงานกันมายาวนานในหลายเรื่อง ท่านผู้ว่าการ ทั้ง 3 การไฟฟ้า ตั้งแต่ วสท. ประจ�ำปี พ.ศ. 2554-2556 อดีตจนถึงปัจจุบันก็ได้ให้ความอนุเคราะห์ วสท. มาโดยตลอด อาทิ เมื่อเร็ว ๆ ผมก็จะพยายามผลักดันให้ วสท. เป็น นี้ กฟน. ก็สนับสนุนการจัดงานสัปดาห์วศิ วกรรมแห่งชาติ และยังได้สนับสนุน สถาบันที่ท�ำประโยชน์ให้สมาชิกและ บุคลากรด้านต่าง ๆ มาช่วยงานและเข้าร่วมสัมมนา ซึ่งก็ต้องขอขอบคุณ เพือ่ นวิศวกรให้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ผู้บริหารระดับสูงของการไฟฟ้าฯ ทุกหน่วยงานทุกท่าน และมีประสิทธิผลด้วยความตัง้ ใจอย่าง และจากทีท่ า่ นผูว้ า่ การได้ให้สมั ภาษณ์ในการให้นโยบายสนับสนุน วสท. แท้จริง และยินดีเปิดรับฟังข้อแนะน�ำ ในการจัดท�ำมาตรฐาน การอบรมสัมมนา และกิจกรรมต่าง ๆ ผมจึงมั่นใจว่า จากเพื่ อ นวิ ศ วกร และขอเชิ ญ ชวน วสท. กับการไฟฟ้าฯ ต่าง ๆ จะมีกิจกรรมที่จะร่วมงานกันอีกต่อไปในหลาย ๆ เพื่ อ นวิ ศ วกรมาช่ ว ยกั น ท� ำ งานเพื่ อ เรื่อง โดยเฉพาะการน�ำจุดแข็งของแต่ละองค์กรมาร่วมกันท�ำให้เกิดประโยชน์ พัฒนาวิชาชีพวิศวกร กับทั้งองค์กรและสังคม และนี่ ก็ คื อ วิ สั ย ทั ศ น์ แ ละ 7. ข้อฝากถึงวิศวกรไฟฟ้าและผู้อ่านนิตยสารไฟฟ้าสาร ปณิ ธ านของคุ ณ ลื อ ชั ย ทองนิ ล งานวิศวกรรมเป็นเรื่องของวิชาชีพที่มีผลกระทบต่อส่วนรวม “วิศวกรจึง ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. ต้องเป็นผู้ที่ท�ำงานอย่างมีจรรยาบรรณ” การใช้วิชาชีพต้องอยู่บนพื้นฐานทาง คนปัจจุบัน ในการมุ่งมั่นที่จะท�ำงาน วิศวกรรมและอ้างอิงหลักวิชาการทีถ่ กู ต้อง ปัจจุบนั วสท. เองได้พยายามจัดท�ำ ให้แก่ วสท. และเพือ่ นวิศวกร แต่สงิ่ มาตรฐานต่าง ๆ ทีเ่ กีย่ วข้องกับงานทางวิศวกรรม โดยจุดประสงค์กเ็ พือ่ ให้เพือ่ น ทีท่ า่ นได้กล่าวไปทัง้ หมดนัน้ จะส�ำเร็จ วิศวกรทัง้ หลายได้มหี ลักอ้างอิงในการประกอบวิชาชีพ มาตรฐานอาจไม่ใช่สงิ่ ที่ ลงได้ต้องอาศัยความร่วมมือร่วมใจ ดีทสี่ ดุ แต่กเ็ ป็นสิง่ ทีส่ ากลยอมรับว่าเพียงพอขัน้ ต�ำ่ ส�ำหรับการใช้งาน และเราก็ จากทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้อง และขอเชิญ พยายามถ่ายทอดความรู้ให้สมาชิกผ่านหลายช่องทาง เช่น นิตยสารไฟฟ้าสาร เพื่อนวิศวกรมาร่วมกันท�ำงานเพื่อ ก็เป็นหนึ่งในสื่อที่ วสท. จะได้ถ่ายทอดความรู้ต่าง ๆ จากผู้ที่มีประสบการณ์ ผลักดันให้การท�ำงานทั้งหมดส�ำเร็จ และเชี่ยวชาญจากหลายแห่ง โดยจุดมุ่งหมายก็เพื่อเพิ่มพูนความรู้ให้แก่วิศวกร ได้ดังที่ตั้งใจ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

13


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

ขยายความมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า ส�ำหรับประเทศไทย บทที่ 1 มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า ส�ำหรับประเทศไทย ต้องการให้ผู้ที่ ใช้ ง านต้ อ งเป็ น ผู ้ ที่ ไ ด้ รั บ การอบรม หรือเป็นผู้ที่มีความรู้ความเข้าใจใน มาตรฐานฯ เป็ น อย่ า งดี เพื่ อ จะ สามารถใช้ ง านได้ อ ย่ า งถู ก ต้ อ ง แต่อาจมีผู้ที่อ่านมาตรฐานการติดตั้ง ทางไฟฟ้าฯ จ�ำนวนไม่น้อยเหมือน กันที่อ่านมาตรฐานฯ แล้วยังไม่เข้าใจ หรือไม่แน่ใจว่าเข้าใจตรงจุดประสงค์ ของมาตรฐานหรื อ ไม่ ในฐานะ ผู ้ เ ขี ย นเป็ น ผู ้ ห นึ่ ง ที่ ท� ำ หน้ า ที่ ร ่ า ง มาตรฐานฯ จึงอยากจะน�ำข้อความ บางส่วนที่พิจารณาแล้วว่า ต้องการ ขยายความเพิ่มเติมเพื่อความเข้าใจ ที่ ม ากขึ้ น มาเขี ย นลงในนิ ต ยสาร ไฟฟ้าสารนี้ ซึง่ ไม่ได้อธิบายมาตรฐาน ทุ ก ข้ อ และจะเป็ น บทความต่อเนื่อง ส� ำ หรั บ เนื้ อ ความในมาตรฐานฯ ที่ ผู ้ อ ่ า นมี ข ้ อ สงสั ย ก็ ส ามารถเขี ย น ถามมาได้ แต่ อ ย่ า งไรก็ ต ามต้ อ ง เรี ย นว่ า ความเห็ น ทั้ ง หมดนี้ เ ป็ น ค ว า ม เ ห็ น ส ่ ว น ตั ว ข อ ง ผู ้ เ ขี ย น เท่านั้น ไม่ใช่ความเห็นรวมของคณะ อนุ ก รรมการร่ า งมาตรฐานฯ และ เนื่ อ งจากเนื้ อ ความในมาตรฐานฯ มีมาก ผูเ้ ขียนจึงจะลอกเนือ้ ความของ มาตรฐานมาเฉพาะในส่วนที่ต้องการ อธิบายเพิ่มเติมเท่านั้นโดยจะใช้เป็น อักษรตัวปกติ ส�ำหรับค�ำอธิบายจะใช้ เป็นอักษรตัวเอียง

14

ข้อ 1.101 การต่อทางไฟฟ้า

การต่ อ สายตั ว น� ำ ต้ อ งใช้ อุปกรณ์ต่อสายและวิธีการต่อสายที่ เหมาะสม โดยเฉพาะการต่อตัวน�ำที่ เป็นโลหะต่างชนิดกัน ต้องใช้อุปกรณ์ ต่อสายทีส่ ามารถใช้ตอ่ ตัวน�ำต่างชนิด กันได้ ข้อนี้มีจุดประสงค์เพื่อให้เลือก อุปกรณ์ที่น�ำมาใช้ต่อสายให้ถูกต้อง ผู ้ เ ลื อ กก็ จ ะต้ อ งมี ค วามรู ้ ใ นเรื่ อ งนี้ ด้วย ข้อมูลประกอบการเลือกอุปกรณ์ ต่อสายเป็นดังนี้ ลักษณะการใช้งาน ผู้เลือก ต้ อ งทราบว่ า ในการใช้ ง านนั้ น ตั ว ต่อสาย (Connector) ต้องรับแรงดึง หรือไม่ เพราะถ้ารับแรงดึงด้วยจะ ต้องเลือกชนิดที่สามารถรับแรงดึงได้ ด้วย เช่น สลีฟ (Sleeve) ส�ำหรับ การใช้งานที่ต้องฝังดิน ตัวต่อสาย ก็จะต้องเป็นชนิดที่ออกแบบให้ฝังดิน ได้ด้วย เป็นต้น ชนิดของสายไฟฟ้า หลักการ คือ โลหะต่างชนิดกันเมื่อสัมผัสกัน และมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านก็จะเกิด การกัดกร่อน เช่น สายไฟฟ้าชนิด ทองแดงเมื่อสัมผัสกับสายไฟฟ้าชนิด อะลู มิ เ นี ย ม สายอะลู มิ เ นี ย มก็ จ ะ ถูกกัดกร่อน ท�ำให้จุดต่อสายหลวม มีความต้านทานสูง ร้อน และขาด ในที่สุด ถ้าจ�ำเป็นต้องต่อกันจะต้อง หลี ก เลี่ ย งไม่ ใ ห้ ส ายทั้ ง 2 ชนิ ด นี้

สัมผัสกัน ซึง่ ก็มตี วั ต่อสายทีอ่ อกแบบ ส�ำหรับงานนี้อยู่แล้ว ตัวต่อสายไฟฟ้าต้องเป็นโลหะ ชนิดเดียวกันกับสายไฟฟ้า แต่ถา้ เป็น ตัวต่อที่ใช้ต่อระหว่างสายทองแดงกับ อะลูมิเนียม ตัวต่อก็จะต้องเป็นชนิด ที่ใช้ได้กับโลหะทั้ง 2 ชนิด เรียก ว่าชนิด Universal ผิวของตัวต่อจะ เคลือบด้วยดีบุก สายอะลู มิ เ นี ย มเมื่ อ สั ม ผั ส กั บ ออกซิ เ จนจะเปลี่ ย นสภาพเป็ น ออกไซด์ ซึ่ ง มี ค วามต้ า นทานสู ง จะต้องท�ำความสะอาดเสียก่อน และ ทาด้วยคอมปาวด์ (Oxide inhibiting compound) ก่อนท�ำการต่อสาย เครื่องมือต่อสาย ผูท้ ี่ ท� ำ การ ต่อสายจะต้องมีความรู้เ รื่องการใช้ เครื่องมือต่อสายด้วย ต้องสามารถ เลื อ กเครื่ อ งมื อ ได้ อ ย่ า งเหมาะสม ตัวต่อที่ต้องใช้วิธีบีบให้แน่น คีมบีบ หรือที่เรียกว่า Compression tool นั้ น จะต้องเลือกขนาดปากคีมหรือดายให้ เหมาะสมกับตัวต่อสาย ซึ่งปกติจะมี เบอร์บอกไว้ที่ตัวต่อสาย ส�ำหรับการ ต่ อ สายที่ ใ ช้ วิ ธี ขั น แน่ น ด้ ว ยนั ต หรื อ โบลต์ การต่อที่ดีจะต้องขันให้แน่น ด้วยแรงที่พอดีตามขนาดของนัตหรือ โบลต์ โดยเฉพาะสายขนาดใหญ่ จึ ง ต้ อ งใช้ ป ระแจขั น ชนิ ด ที่ เ รี ย กว่ า ประแจปอนด์ หรือ Torque wrench


ในมาตรฐานการติ ด ตั้ ง ทาง ไฟฟ้ า ระบบแรงต�่ ำ คื อ ระบบที่ มี การต่อตัวน�ำเข้ากับขั้วต่อสาย ต้ อ งจั ด ให้ มี ที่ ว ่ า งและทาง แรงดั น ระหว่ า งสายไม่ เ กิ น 1,000 ต้องเป็นการต่อที่ดีและไม่ท�ำให้ตัวน�ำ เข้ า อย่ า งเพี ย งพอ เพื่ อ ปฏิ บั ติ ง าน โวลต์ และระบบแรงสูงคือระบบที่มี เสียหาย ขั้วต่อสายต้องเป็นแบบบีบ และบ� ำ รุ ง รั ก ษาบริ ภั ณ ฑ์ ไ ฟฟ้ า ได้ แรงดันระหว่างสายเกิน 1,000 โวลต์ หรือแบบขันแน่นด้วยหมุดเกลียวหรือ โดยสะดวกและปลอดภัย ทั้งนี้ที่ว่าง แป้นเกลียว ในกรณีที่สายขนาดไม่ ดังกล่าวห้ามใช้ส�ำหรับเก็บของ ใหญ่กว่า 6 ตารางมิลลิเมตร อนุญาต ที่ว่างเพื่อปฏิบัติงานเป็นทรง ให้ใช้สายพันรอบหมุดเกลียว หรือ ปริมาตร ประกอบด้วยความกว้าง เดือย เกลียว (stud) ได้ แล้วขันให้ ความลึก และความสูง จุดประสงค์ แน่น เพื่ อ ใช้ เ ป็ น ที่ ป ฏิ บั ติ ง าน (ใช้ ง าน) ส� ำ หรั บ บริ ภั ณ ฑ์ ไ ฟฟ้ า นั้ น และเพื่ อ รูปที่ 2 ที่ว่างเพื่อปฏิบัติงาน การบ�ำรุงรักษา เพือ่ ให้สามารถปฏิบตั ิ งานได้ อ ย่ า งปลอดภั ย และสะดวก ข้อ 1.102.3 ทางเข้าที่ว่าง บริภณ ั ฑ์ไฟฟ้าด้านทีไ่ ม่ตอ้ งปฏิบตั งิ าน เพื่อปฏิบัติงาน ก็ไม่ตอ้ งมีทวี่ า่ ง แบ่งเป็นส�ำหรับระบบ 1.102.3.1 ต้องมีทางเข้าขนาด แรงต�่ำและแรงสูง กว้างไม่น้อยกว่า 0.60 เมตร และสูง ไม่น้อยกว่า 2.00 เมตร ที่จะเข้าไป ถึ ง ที่ ว ่ า งเพื่ อ ปฏิ บั ติ ง านกั บ บริ ภั ณ ฑ์ ไฟฟ้าได้อย่างน้อยหนึ่งทาง 1.102.3.2 ส�ำหรับแผงสวิตช์ และแผงควบคุมทีม่ พี กิ ดั กระแสตัง้ แต่ 1,200 แอมแปร์ขึ้นไป และกว้างเกิน 1.80 เมตร ต้องมีทางเข้าทั้งสองข้าง ของแผงที่ มี ค วามกว้ า งไม่ น ้ อ ยกว่ า 0.60 เมตร และความสูงไม่น้อยกว่า แบบที่ถูกต้อง 2.00 เมตร ข้อยกเว้นที่ 1 ถ้าด้านหน้า ของแผงสวิตช์หรือแผงย่อยเป็นที่ว่าง สามารถออกไปยังทางเข้าได้โดยตรง และไม่มีสิ่งกีดขวาง อนุญาตให้มีทาง เข้าที่ว่างเพื่อปฏิบัติงานทางเดียวได้ ข้ อ ยกเว้ น ที่ 2 ในกรณี ที่ ว่ า งเพื่ อ ปฏิ บั ติ ง านมี ค วามลึ ก เป็ น แบบที่ไม่ถูกต้อง 2 เท่าที่ก�ำหนดในข้อ 1.102.1 มีทาง รูปที่ 1 ตัวอย่างการต่อสายแบบพันรอบหมุดเกลียวที่ถูกต้องและไม่ถูกต้อง เข้าที่ว่างเพื่อปฏิบัติงานทางเดียวได้ ทางเข้ า ต้ อ งอยู ่ ห ่ า งจากแผงสวิ ต ช์ หรื อ แผงย่ อ ยไม่ น ้ อ ยกว่ า ที่ ก� ำ หนด ในตารางที่ 1-1 ด้วย

ข้อ 1.101.1 ขั้วต่อสาย (Terminals)

ข้อ 1.102 ที่ว่างเพื่อ ปฏิบัติงาน

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

15


ทางเข้ า ที่ ว ่ า งเพื่ อ ปฏิ บั ติ ง าน อาจเป็นประตูหรือไม่ก็ได้ เพราะถ้า ไม่ใช่ห้องก็ไม่ต้องมีประตู ทางเข้า นี้ จ ะใช้ เ ป็ น ทางออกกรณี เ กิ ด เหตุ ฉุกเฉินด้วย ดังนั้นแผงสวิตช์ขนาด ใหญ่ (ตั้งแต่ 1,200 แอมแปร์ขึ้น ไป) ที่มีความกว้างเกิน 1.80 เมตร จึงต้องมีทางเข้า (ออก) 2 ทาง เพือ่ ให้ สามารถเลือกออกด้านใดด้านหนึ่งได้ เมื่อเกิดเหตุฉุกเฉิน ในการใช้งานจะ ต้องรักษาทางเข้านี้ให้ว่างและพร้อม ใช้งานได้ตลอดเวลา และทางเข้าที่ ว่างนี้มีจุดประสงค์เพื่อเข้าปฏิบัติงาน ดั ง นั้ น ด้ า นที่ ไ ม่ ต ้ อ งปฏิ บั ติ ง านจึ ง ไม่ต้องมีทางเข้า

รูปที่ 4 แผงสวิตช์ขนาดตั้งแต่ 1,200 A และกว้างเกิน 1.80 เมตร มีทางเข้าทางเดียว ไม่ถูกต้อง

รูปที่ 3 แสดงทางเข้าที่ว่างเพื่อปฏิบัติงานตามข้อ 1.102.3.2

ในรูปที่ 4 เป็นแผงสวิตช์ขนาด ใหญ่ แ ต่ มี ท างเข้ า ทางเดี ย ว ซึ่ ง ผิ ด มาตรฐาน ดังนั้นหากเกิดอุบัติเหตุมี ประกายไฟทีร่ นุ แรงตามทีแ่ สดงในรูป ผู้ปฏิบัติงานจะไม่มีทางออก (ติดตามต่อฉบับหน้า)

16

รูปที่ 5 แสดงการมีทางออกทางเดียวได้ตามข้อยกเว้นที่ 1

ในรูปที่ 5 เป็นไปตามข้อยกเว้นที่ 2 ที่เมื่อด้าน หน้าของแผงสวิตช์หรือแผงย่อยเป็นที่ว่าง สามารถออก ไปยังทางเข้าได้โดยตรงและไม่มสี งิ่ กีดขวาง ยอมให้มที าง เข้า (ออก) ทางเดียวได้ ประวัติผู้เขียน

นายลือชัย ทองนิล ผู้อ�ำนวยการไฟฟ้าเขตมีนบุรี การไฟฟ้านครหลวง ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท.


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

สิ่งที่ควรรู้จากการติดตั้งระบบไฟฟ้า ที่ไม่ได้มาตรฐาน ส�ำหรับการต่อลงดิน (ตอนที่ 1) 1. บทน�ำ

ผู ้ เ ขี ย นได้ เ ขี ย นบทความ สิ่งที่ควรรู้จากการติดตั้งระบบไฟฟ้า ที่ไม่ได้มาตรฐานส�ำหรับข้อก�ำหนด ทั่วไป ส�ำหรับสายไฟฟ้าและบริภัณฑ์ ไฟฟ้ า รวมทั้ ง ส� ำ หรั บ ตั ว น� ำ ไฟฟ้ า และการป้ อ งกั น ส� ำ หรั บ บทความนี้ จ ะ ก ล ่ า ว ถึ ง สิ่ ง ที่ ค ว ร รู ้ จ า ก ก า ร ติดตั้งระบบไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐาน ส�ำหรับการต่อลงดิน ซึ่งอยู่ในเนื้อหา บทที่ 4 ของมาตรฐานการติดตั้งทาง ไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย พร้อมทั้ง ข้อเสนอแนะในการปรับปรุงแก้ไขการ ออกแบบ การติดตั้ง และการเลือกใช้ งานอุปกรณ์ส�ำหรับการต่อลงดินให้มี ความเหมาะสมทางวิศวกรรม ถูกต้อง ตามมาตรฐานการติ ด ตั้ ง ทางไฟฟ้ า ส�ำหรับประเทศไทยต่อไป With Basic Protection (Enclosure)

บทความที่ เ ขี ย นนี้ ม าจาก ประสบการณ์ที่ได้ไปตรวจสอบงาน ติ ด ตั้ ง จริ ง ในภาคสนามและการ ตรวจสอบแบบ จากการหารื อ ของ หน่วยงานต่าง ๆ ท�ำให้ทราบปัญหา ในการติ ด ตั้ ง ระบบไฟฟ้ า ที่ ไ ม่ ไ ด้ มาตรฐานที่ เ คยได้ ต รวจสอบพบ ซึง่ เกีย่ วกับการต่อลงดิน โดยบทความ สิ่งที่ควรรู้จากการติดตั้งระบบไฟฟ้า ที่ ไ ม่ ไ ด้ ม าตรฐาน ส� ำ หรั บ การต่ อ ลงดิ น ในครั้ ง นี้ แ บ่ ง เนื้ อ หาออกเป็ น 2 ตอน ส�ำหรับตอนที่ 1 นี้จะกล่าว ถึงปัญหาในการต่อลงดินของวงจรที่ มีบริภัณฑ์ประธานชุดเดียวจ่ายไฟให้ อาคาร 2 หลังหรือมากกว่าที่ไม่ได้ มาตรฐาน และการต่อฝากของสายดิน ของบริ ภั ณ ฑ์ ไ ฟฟ้ า กั บ สายนิ ว ทรั ล ที่ แ ผงเมนสวิ ต ช์ ที่ ไ ม่ ไ ด้ ม าตรฐาน ดังรายละเอียดต่อไปนี้

2 .ป ั ญ ห า ใ น ก า ร ติ ด ตั้ ง ระบบไฟฟ้าทีไ่ ม่ได้มาตรฐาน ส�ำหรับการต่อลงดิน พร้อม ทั้งแนวทางแก้ไข

ในการติดตั้งระบบไฟฟ้าให้มี ความปลอดภัยนั้น ผู้ที่เกี่ยวข้องควร มีการออกแบบ การติดตั้ง การเลือก ใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ได้มาตรฐาน รวมทั้งการตรวจสอบและการบ�ำรุง รั ก ษาอย่ า งสม�่ ำ เสมอ ผู ้ เ ขี ย นจะ กล่าวถึงการติดตั้งระบบไฟฟ้าที่ไม่ได้ มาตรฐานที่พบบ่อย ส�ำหรับการต่อ ลงดิน จ�ำนวน 2 เรื่อง คือ การต่อ ลงดินของวงจรที่มีบริภัณฑ์ประธาน ชุดเดียวจ่ายไฟให้อาคาร 2 หลังหรือ มากกว่าที่ไม่ได้มาตรฐาน และการ ต่อฝากของสายดินของบริภณ ั ฑ์ไฟฟ้า กับสายนิวทรัลทีแ่ ผงเมนสวิตช์ทไี่ ม่ได้ มาตรฐาน โดยมีรายละเอียดในแต่ละ เรื่องดังต่อไปนี้ 1 2 3 PE 2.1 การต่อลงดินของวงจรที่ มีบริภัณฑ์ประธานชุดเดียวจ่ายไฟให้ Id อาคาร 2 หลังหรือมากกว่าที่ไม่ได้ Insulation failure มาตรฐาน

Is Id: Insulation fault current

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

17


มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า ข้อ 4.4 ก�ำหนดให้ “การต่อลงดิน ของวงจรที่มีบริภัณฑ์ประธาน (แผง เมนสวิตช์) ชุดเดียวจ่ายไฟให้อาคาร 2 หลังหรือมากกว่า แต่ละอาคาร ต้องมีหลักดินเพื่อต่อสายที่มีการต่อ ลงดินของวงจร (สายนิวทรัล) และ ระบบไฟฟ้ า กระแสสลั บ และเครื่ อ ง ห่อหุม้ ของเครือ่ งปลดวงจรลงดิน และ อนุญาตให้ไม่ตอ้ งท�ำหลักดินของแต่ละ อาคารได้ ถ้ามีสภาพตามข้อใดข้อหนึง่ ต่อไปนี้ 1. ในอาคารมี ว งจรย่ อ ยชุ ด เดียวและไม่ได้จ่ายไฟให้แก่บริภัณฑ์ ที่ต้องต่อลงดิน 2. มี ก ารเดิ น สายดิ น ของ บริภัณฑ์ไฟฟ้าร่วมกับตัวน�ำอื่นของ วงจร เพื่อไปต่อส่วนที่ไม่เป็นทางเดิน ของกระแสไฟฟ้าของบริภัณฑ์ไฟฟ้า ระบบท่อโลหะภายในและโครงสร้าง ของอาคารที่ต้องการลงดิน สายดิน ของบริ ภั ณ ฑ์ ไ ฟฟ้ า นั้ น จะต้ อ งมี ก าร ต่อฝากลงดินที่อาคารอีกหลังหนึ่ง” ข ้ อ ก� ำ ห น ด ดั ง ก ล ่ า ว มี จุ ด มุ ่ ง หมายเพื่ อ ให้ ก ารต่ อ ลงดิ น มี ประสิ ท ธิ ภ าพและเครื่ อ งป้ อ งกั น กระแสเกินท�ำงานเหมาะสม ส่งผลให้ เครื่องใช้ไฟฟ้าไม่ช�ำรุดเสียหายและ ผูใ้ ช้ไฟมีความปลอดภัยในการใช้ไฟฟ้า ส�ำหรับการต่อลงดินที่อาคารต่าง ๆ ทีส่ อดคล้องตามมาตรฐานเป็นไปตาม ที่แสดงในรูปที่ 1

18

รูปที่ 1 การต่อลงดินของอาคารที่ 1 อาคารที่ 2 และอาคารที่ 3 ที่สอดคล้องตามมาตรฐาน

จากรูปที่ 1 จะเห็นว่าแต่ละ อาคารมี ก ารต่ อ ลงดิ น ที่ ขั้ ว ต่ อ สาย นิ ว ทรั ล และมี ก ารต่ อ ฝากถึ ง กั น ระหว่างขั้วต่อสายดินและขั้วต่อสาย นิวทรัลในแต่ละอาคาร เพื่อให้กระแส ลั ด วงจรไหลผ่ า นสายดิ น และไหล กลั บ ระบบได้ ส ะดวก ท� ำ ให้ เ ครื่ อ ง ป้ อ งกั น กระแสเกิ น ท� ำ งานอย่ า งมี ประสิทธิภาพ ในบางกรณี มี ก ารต่ อ ลงดิ น ของแต่ละอาคารที่ไม่สอดคล้องกับ มาตรฐาน โดยการต่ อ ลงดิ น ของ อาคารที่ 1 ที่ขั้วสายนิวทรัลและต่อลง ดินของอาคารที่ 2 ที่ขั้วสายดิน ตาม ที่แสดงในรูปที่ 2 หากเกิดกระแส ลัดวงจรเนื่องจากการใช้งานโหลดใน อาคารที่ 2 จะท�ำให้กระแสลัดวงจร ไหลผ่านสายดินและไหลกลับระบบ ผ่ า นหลั ก ดิ น ของอาคารที่ 2 และ ไหลย้ อ นมาขึ้ น หลั ก ดิ น ของอาคาร ที่ 1 กระแสลัดวงจรที่ไหลในลักษณะ ดั ง กล่ า วจะมี ค ่ า ต�่ ำ ซึ่ ง จะท� ำ ให้ เครื่องป้องกันกระแสเกินท�ำงานช้า หรือไม่ท�ำงาน อาจส่งผลให้เครื่องใช้ ไฟฟ้าช�ำรุดและเกิดเพลิงไหม้ได้

รูปที่ 2 การต่อลงดินของอาคารที่ 1 และ อาคารที่ 2 ที่ไม่ได้มาตรฐาน

แนวทางปรับปรุงแก้ไขในกรณี ดังกล่าว ให้ต่อฝากขั้วต่อสายนิวทรัล และขั้วต่อสายดินเพิ่มเติมโดยใช้สาย ต่อฝากที่มีขนาดเหมาะสมสอดคล้อง กับมาตรฐาน นอกจากนี้ ยั ง มี ข ้ อ ผิ ด พลาด เกี่ยวกับการต่อฝากในการต่อลงดิน ของอาคารหลายหลัง นั่นคือมีการ ต่อฝากระหว่างขั้วต่อสายนิวทรัลและ ขั้วต่อสายดินของอาคารที่ 2 โดยที่มี การต่อลงดินที่ขั้วต่อสายนิวทรัลของ อาคารที่ 1 และมีการต่อลงดินทีข่ วั้ ต่อ สายดินของอาคารที่ 2 พร้อมทั้งเดิน สายดินจากอาคารที่ 1 ไปที่อาคารที่ 2 ด้วย ดังแสดงตัวอย่างในรูปที่ 3


Second building

Service Ungrounded Neutral Equip. Ground Water Pipe Gas Pipe Process Piping Metal Conduit Earth

Neutral current over parallel paths

รูปที่ 3 การต่อฝากระหว่างขั้วต่อสายนิวทรัลและขั้วต่อ สายดินของอาคารที่ 2 ที่ไม่ได้มาตรฐานส�ำหรับการต่อลง ดินของอาคารหลายหลัง

จากรูปที่ 3 จะเห็นว่าในสภาวะการท�ำงานปกติจะมีกระแสไหลกลับ ระบบผ่านสายนิวทรัล สายดิน ท่อโลหะต่าง ๆ จากอาคารที่ 2 ตลอดเวลา ซึ่งอาจจะเป็นอันตรายต่อผู้ใช้ไฟได้ แนวทางการปรับปรุงแก้ไขในกรณีดังกล่าว ให้ท�ำการแยกขั้วต่อสาย นิวทรัลและขั้วต่อสายดินออกจากกัน โดยการปลดสายต่อฝากออก จะท�ำให้ ไม่มีกระแสปกติไหลกลับระบบผ่านสายดินและท่อโลหะต่าง ๆ ดังแสดงใน รูปที่ 4 เกิดความปลอดภัยต่อผู้ใช้ไฟฟ้า Second building

Service Ungrounded Neutral Equip. Ground Water Pipe Gas Pipe Process Piping Metal Conduit Earth

No parallel path for neutral current

รูปที่ 4 การแยกขั้วต่อสายนิวทรัลกับขั้วต่อสายดินของ อาคารที่ 2 ออกจากกัน ส�ำหรับการต่อลงดินของอาคาร หลายหลัง

2.2 สายดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้าไม่ได้ต่อฝากกับสายนิวทรัลที่แผง เมนสวิตช์ มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า ข้อ 4.14 ก�ำหนดให้ “การต่อสายดิน ของบริภัณฑ์ไฟฟ้าที่แผงเมนสวิตช์ ส�ำหรับระบบไฟฟ้าที่มีการต่อลงดิน ให้ต่อฝากสายดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้าเข้ากับตัวน�ำประธานที่มีการต่อลงดิน (สายนิวทรัล) และสายต่อหลักดิน” ข้อก�ำหนดดังกล่าวมีจุดมุ่งหมายเพื่อ ให้กระแสลัดวงจรไหลผ่านสายดินและไหลกลับระบบได้สะดวกโดยผ่านสาย นิวทรัล ดังแสดงตัวอย่างการต่อฝากระหว่างขัว้ ต่อสายดินกับขัว้ ต่อสายนิวทรัล ที่สอดคล้องกับมาตรฐานในรูปที่ 5

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

19


(บน) TN-C-S (PNB) PNB Variant L1

Single point of N/E Bonding Protective Neutral Bonding e.g. at swichpancl L

L2 L3

Equipment N E

N

Installation

(ล่าง) รูปที่ 5 แสดงการต่อฝากระหว่างขั้วต่อสายดินกับขั้วต่อ สายนิวทรัลที่แผงเมนสวิตช์

ดังนั้น หากในการติดตั้งไม่มี การต่อฝากระหว่างขั้วต่อสายดินกับ ขัว้ ต่อสายนิวทรัลทีแ่ ผงเมนสวิตช์ จาก รูปที่ 5 (ล่าง) จะเห็นว่าการไหลกลับ ของกระแสลัดวงจรจะไหลกลับระบบ ไม่ได้ ท�ำให้เครื่องป้องกันกระแสเกิน ไม่ท�ำงาน อาจจะมีผลท�ำให้เครื่องใช้ ไฟฟ้าช�ำรุดเสียหายและเกิดเพลิงไหม้ ได้ในที่สุด แนวทางการปรับปรุงแก้ไขใน กรณีที่ไม่มีการต่อฝากระหว่างขั้วต่อ สายดิ น กั บ ขั้ ว ต่ อ สายนิ ว ทรั ล ที่ แ ผง เมนสวิตช์ ให้ท�ำการต่อฝากที่ขั้วต่อ ทัง้ สอง โดยเลือกสายต่อฝากทีม่ ขี นาด สอดคล้องกับที่มาตรฐานก�ำหนด นอกเหนื อ จากนี้ ใ ห้ พิ จ ารณา ตรวจสอบการแยกกั น ระหว่ า งขั้ ว

20

สายดิ น กั บ ขั้ ว ต่ อ สายนิ ว ทรั ล ที่ แ ผง ย่อยอืน่ ๆ ด้วย เนือ่ งจากมีบางอาคาร มีก ารต่อฝากระหว่างขั้วสายดินกับ ขั้วต่อสายนิวทรัลที่แผงย่อย ซึ่งการ ต่ อ ในลั ก ษณะดั ง กล่ า วจะมี ก ระแส ปกติไหลกลับระบบโดยผ่านสายดิน ตลอดเวลา ซึ่งไม่ปลอดภัยต่อผู้ใช้ ไฟฟ้า ดังนั้น ควรแยกขั้วสายดินกับ ขั้วต่อสายนิวทรัลที่แผงย่อยออกจาก กันโดยการปลดสายต่อฝากออก ดังนั้น การต่อลงดินของระบบ ไฟฟ้ า ภายในอาคาร ต้ อ งมี ก ารต่ อ ฝากระหว่างขั้วสายดินกับขั้วต่อสาย นิ ว ทรั ล ที่ แ ผงเมนสวิ ต ช์ เ ท่ า นั้ น ห้ า มต่ อ ฝากระหว่ า งขั้ ว สายดิ น กั บ ขั้วต่อสายนิวทรัลที่แผงย่อย ดังแสดง ตัวอย่างการติดตั้งที่ถูกต้องในรูปที่ 6


(บน) ไดอะแกรมการต่อฝากและการแยกกันของขั้วต่อสายดินและ ขั้วต่อสายนิวทรัลที่แผงเมนสวิตช์และแผงย่อยตามล�ำดับ

(ล่าง) การติดตั้งสายต่อฝากและการแยกกันของขั้วต่อสายดินและ ขั้วต่อสายนิวทรัลที่แผงเมนสวิตช์และแผงย่อยตามล�ำดับ รูปที่ 6 การต่อฝากและการแยกกันของขั้วต่อสายดินกับขั้วต่อสาย นิวทรัลที่แผงเมนสวิตช์และแผงย่อยที่สอดคล้องมาตรฐาน

3. บทสรุป

ปั ญ หาในการติ ด ตั้ ง เกี่ ย วกั บ การต่ อ ลงดิ น ในเรื่ อ ง การต่ อ ลงดิ น ของวงจรที่ มี บ ริ ภั ณ ฑ์ ป ระธานชุ ด เดี ย ว จ่ า ยไฟให้ อ าคาร 2 หลั ง หรื อ มากกว่ า ที่ ไ ม่ ไ ด้ ม าตรฐาน และการต่ อ ฝากของสายดิ น ของบริ ภั ณ ฑ์ ไ ฟฟ้ า กั บ สาย นิวทรัลทีแ่ ผงเมนสวิตช์ทไี่ ม่ได้มาตรฐานนัน้ มีผลต่อประสิทธิภาพ ของการต่อลงดิน อาจจะท�ำให้เครือ่ งป้องกันกระแสเกินไม่ทำ� งาน หรือท�ำงานช้า และเกิดความเสียหายต่อชีวิตและทรัพย์สินของ ผู้ใช้ไฟ

ดังนั้น การต่อลงดินที่ไม่ได้มาตรฐานในบางครั้ง เกิ ด จากความไม่ รู ้ ห รื อ ความเข้ า ใจผิ ด หรื อ ข้ อ จ� ำ กั ด ทาง เทคนิคบางประการ ดังนั้น ผู้ที่เกี่ยวข้องต้องศึกษาและ ติดตามมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย เพื่อท�ำความเข้าใจในมาตรฐานเพื่อลดโอกาสในการเกิด ความผิดพลาดในการติดตั้งทางไฟฟ้า หรือสอบถามผู้ที่ มีประสบการณ์สูงในการออกแบบและติดตั้งระบบไฟฟ้า เพือ่ ให้การติดตัง้ ระบบไฟฟ้าถูกต้องเหมาะสมทางวิศวกรรม เป็นไปตามมาตรฐานที่ก�ำหนดไว้ ผู้เขียนหวังว่าบทความในตอนนี้คงมีประโยชน์ไม่ มากก็น้อยส�ำหรับช่างหรือผู้ที่เกี่ยวข้องในการติดตั้งระบบ ไฟฟ้า ให้มคี วามรูค้ วามเข้าใจในเรือ่ งการต่อลงดินทีก่ ำ� หนด ไว้ในมาตรฐานการติดตัง้ ทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย และ ข้อผิดพลาดในการติดตั้งที่เคยเกิดขึ้นในอดีต และหวัง เป็นอย่างยิ่งว่าผู้อ่านจะติดตามบทความสิ่งที่ควรรู้จากการ ติดตั้งระบบไฟฟ้าที่ไม่ได้มาตรฐาน ส�ำหรับการต่อลงดิน ในตอนที่ 2 ซึ่งจะได้น�ำเสนอในโอกาสต่อไป 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 3. Guide to the wiring reguration, 17th Edition IEE Wiring Regulations (BS 7671: 2008), Electrical Contractors’ Association. 4. National Electrical Code, NFPA 70, NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION. 5. มาตรฐานการติดตัง้ ทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย, วิศวกรรม สถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ ประวัติผู้เขียน

นายกิตติศักดิ์ วรรณแก้ว ส� ำ เร็ จ การศึ ก ษาวิ ศ วกรรมศาสตรบัณฑิต และวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต จาก มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ปี 2539 และปี 2542 ตามล�ำดับ หั ว หน้ า แผนกมาตรฐานการก่ อ สร้ า ง ระบบจ�ำหน่าย กองมาตรฐานระบบไฟฟ้า ฝ่าย มาตรฐานและความปลอดภัย การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า และคณะอนุกรรมการ วิชาการต่าง ๆ วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ วิทยากรบรรยายมาตรฐานการติดตัง้ ทางไฟฟ้า และมาตรฐาน การก่อสร้างระบบจ�ำหน่ายให้แก่หน่วยงานต่าง ๆ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

21


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

มาท�ำความรู้จักบัสเวย์ (Busway) กันดีกว่า (ตอนที่ 3) ในตอนที่ แ ล้ ว เราได้ ท ราบ การเลือกใช้งานบัสเวย์ ถึ ง รายละเอี ย ดของบั ส เวย์ แ ละการ ในการเลือกใช้งานบัสเวย์นั้น ประยุ ก ต์ ใ ช้ ง านบั ส เวย์ ใ นรู ป แบบ มีข้อควรพิจารณาคล้ายกับการเลือก ต่าง ๆ กันไปแล้ว บทความในตอน ใช้งานสายไฟฟ้า ดังนี้ นี้จะกล่าวถึงการเลือกใช้งานบัสเวย์ ข้อก�ำหนดตามมาตรฐานการติดตั้ง 1. พิกดั กระแสใช้งานต่อเนือ่ ง ทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย โดยทัว่ ไปผูผ้ ลิตจะระบุคา่ พิกดั ใช้งานต่อเนือ่ ง (Continuous Current Rating) ที่อุณหภูมิโดยรอบ 40OC และมี อุ ณ หภู มิ เ พิ่ ม ไม่ เ กิ น 55 O C ดังตัวอย่างในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 ค่าพิกัดใช้งานต่อเนื่อง Symbol Unit Busbar trunking rating (A) General characteristics 800 1000 1250 1350 1600 2000 2500 3200 4000 5000 Compliance with standards IEC/EN 60439-2 2. พิกัดกระแสลัดวงจร ในการพิ จ ารณาเลื อกใช้ง าน บั ส เวย์ นั้ น นอกจากพิ กั ด กระแสใช้ งานต่ อ เนื่ อ งแล้ ว เรายั ง ต้ อ งเลื อ ก บัสเวย์ที่สามารถทนต่อแรงแม่เหล็ก ไฟฟ้า (Electromagnetic Force) และความร้ อ นที่ เ กิ ด จากการลั ด วงจรด้ว ย โดยเราจะต้องพิจารณา เลื อ กพิ กั ด ลั ด วงจรของบั ส เวย์ ใ ห้ เ ห ม า ะ ส ม เ พ ร า ะ ถ ้ า เ ร า เ ลื อ ก บั ส เวย์ ที่ มี พิ กั ด ทนกระแสลั ด วงจร

22

น้ อ ยกว่ า กระแสลั ด วงจรที่ เ กิ ด ขึ้ น ก็ จ ะท� ำ ให้ ร ะบบหรื อ อุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า ไ ด ้ รั บ ค ว า ม เ สี ย ห า ย ใ น ข ณ ะ ที่ ถ้ า เราเลื อ กบั ส เวย์ ที่ มี พิ กั ด ทน กระแสลั ด วงจรสู ง เกิ นความจ� ำ เป็ น ก็จะท�ำให้งบประมาณของโครงการ สู ง ขึ้ น ด้ ว ย ในตารางที่ 2 เป็ น ตัวอย่างแสดงค่าพิกัดกระแสลัดวงจร ของบัสเวย์


ตารางที่ 2 ตัวอย่างแสดงค่าพิกัดกระแสลัดวงจรของบัสเวย์

3. แรงดันตก ดั ง ที่ ไ ด้ ก ล่ า วไปแล้ ว ว่ า การ เลือกใช้งานบัสเวย์มีข้อควรพิจารณา เหมือนกับการเลือกใช้งานสายไฟฟ้า ดั ง นั้ น ในกรณี ที่ ต ้ อ งติ ด ตั้ ง บั ส เวย์ ระยะทางยาวมาก เราจึงต้องพิจารณา ในส่วนของแรงดันตกที่เกิดในบัสเวย์ นั้นด้วย เพื่อที่จะไม่ให้มีปัญหาเกิด

ขึ้ น กั บ การใช้ ง านโหลดที่ ป ลายทาง โดยทั่ ว ไปผู ้ ผ ลิ ต จะก� ำ หนดพิ กั ด แรงดันตกต่อช่วงความยาวของบัสเวย์ พร้อมทั้งแนะน�ำวิธีการการค�ำนวณ แรงดันตกไว้ในแค็ตตาล็อกและคู่มือ แนะน�ำการติดตั้งด้วย ดังตัวอย่างใน ตารางที่ 3

ตารางที่ 3 ค่าคุณสมบัติของตัวน�ำและค่าพิกัดแรงดันตกต่อความยาว 1 เมตร ส�ำหรับกรณีที่ใช้บัสเวย์เป็นตัวน�ำส�ำหรับจ่ายโหลดชุดเดียว

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

23


ข้อมูลในตารางที่ 3 เป็นค่า แรงดั น ตกต่ อ ความยาว 1 เมตร ส� ำ ห รั บ ก ร ณี ที่ ใ ช ้ บั ส เ ว ย ์ เ ป ็ น ตั ว น� ำ ส� ำ หรั บ จ่ า ยโหลดชุ ด เดี ย ว (Concentric load) ส่วนในกรณีที่ใช้ บัสเวย์เป็นตัวน�ำในการจ่ายโหลดแบบ กระจาย (Distribute load) สามารถ ค� ำ นวณได้ จ ากสู ต รและตั ว คู ณ คงที่ ดังนี้

4. สภาพแวดล้อมในการติดตั้งใช้งาน ในการพิจารณาเลือกใช้งานบัสเวย์นั้นเรา ต้ อ งพิ จ ารณาเลื อ กบั ส เวย์ ใ ห้ เ หมาะสมกั บ สภาพ แวดล้อมที่ติดตั้ง เช่น ต้องการติดตั้งใช้งานภายใน หรือภายนอกอาคาร ฯลฯ โดยทั่วไปผู้ผลิตจะระบุ ค่าความทนต่อสภาพแวดล้อมในการใช้งาน (ค่า IP) มา เพือ่ ให้เราเลือกใช้งานได้ตามความเหมาะสม โดย มีให้เลือกตั้งแต่ IP40 จนถึง IP55 ส�ำหรับบัสเวย์ แบบปลั๊กอิน และตั้งแต่ IP40 จนถึง IP67 ส�ำหรับ บัสเวย์แบบฟีดเดอร์ ในรูปที่ 38 แสดงโครงสร้างของบัสเวย์ ส�ำหรับติดตั้งใช้ภายในและภายนอกอาคาร

(ก) โครงสร้างบัสเวย์แบบติดตั้งภายในอาคาร

ม า ต ร ฐ า น ก า ร ติ ด ตั้ ง ท า ง ไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย (วสท.) ก� ำ หนดค่ า แรงดั น ตกส� ำ หรั บ ระบบ แรงต�่ำจากจุดรับไฟจนถึงจุดใช้ไฟจุด สุดท้ายรวมกันต้องไม่เกิน 5% ดังนัน้ ถ้าค่าแรงดันตกที่ค�ำนวณได้มากกว่า ค่าที่ก�ำหนดเราก็มีความจ�ำเป็นที่จะ ต้องเลือกขนาดบัสเวย์ที่ใหญ่กว่าเดิม แล้วก็ค�ำนวณใหม่อีกครั้ง (ข) โครงสร้างบัสเวย์แบบติดตั้งภายนอกอาคาร รูปที่ 38 แสดงโครงสร้างบัสเวย์แบบต่าง ๆ

24


ระบบกราวด์ของบัสเวย์

ความผิดพร่องในระบบไฟฟ้าที่ พบบ่อยทีส่ ดุ คือการเกิดลัดวงจรลงดิน (Ground Fault) ดังนั้นระบบไฟฟ้าจะ ต้องมีการออกแบบให้มรี ะบบกราวด์ที่ ดีเพือ่ ไม่ให้เกิดอันตรายกับบุคคล และ ให้อุปกรณ์ป้องกันสามารถท�ำงานได้ อย่างรวดเร็ว ในส่วนของบัสเวย์ก็เช่น กันต้องมีการค�ำนึงและให้ความส�ำคัญ ของส่วนที่จะเป็นทางน�ำกระแสลงดิน กลับไปยังแหล่งจ่าย (Ground Return Path) ที่ดีด้วย ระบบกราวด์ ข องบั ส เวย์ ที่ ใ ช้ งานในปัจจุบันมีอยู่ 3 แบบ โดยใน แต่ละแบบมีรายละเอียดดังนี้

(ก) บัสเวย์แบบ Internal Ground Bus

(ข) บัสเวย์แบบ Integral Ground Bus รูปที่ 39 แสดงระบบกราวด์ของบัสเวย์ แบบต่าง ๆ

1. แบบกราวด์ภายใน (Internal Ground) เป็นการออกแบบ ให้มแี ท่งตัวน�ำกราวด์อยูภ่ ายในบัสเวย์ เปรียบเสมือนการน�ำเอาสายกราวด์ เข้าไปติดตัง้ ในบัสเวย์ ดังรูปที่ 39 (ก) เมือ่ เกิดลัดวงจรลงดินกระแสก็จะไหล ผ่านตัวน�ำนี้ 2. แบบกราวด์ ภ ายนอก (External Ground) เป็นการออกแบบ ให้ภายในบัสเวย์มีเฉพาะตัวน�ำเฟส และนิวทรัลเท่านัน้ โดยผูต้ ดิ ตัง้ จะต้อง ติ ด ตั้ ง ตั ว น� ำ กราวด์ เ พิ่ ม เติ ม อยู ่ ภ าย นอกบัสเวย์ในระหว่างติดตั้งใช้งาน 3. แบบกราวด์รวม (Integral Ground) เป็นการออกแบบโดยใช้ โครงห่อหุ้มของบัสเวย์เป็นส่วนหนึ่ง ของระบบกราวด์ ดังรูปที่ 39 (ข) วัสดุที่ใช้ท�ำโครงห่อหุ้มและท�ำหน้าที่ เป็ น กราวด์ บั ส ด้ ว ยส่ ว นใหญ่ ท� ำ มา จากอะลู มิ เ นี ย มส� ำ หรั บ งานไฟฟ้ า (Electrical Grade Aluminum) จึง มี ค ่ า อิ ม พี แ ดนซ์ ต�่ ำ มาก และจาก การที่มีโครงสร้างที่ออกแบบให้โครง โลหะที่เป็นกราวด์ห่อหุ้มตัวน�ำเฟส ไว้ ท�ำให้ตัวน�ำเฟสอยู่ใกล้กับกราวด์ เท่า ๆ กันจึงมีค่ารีแอคแตนซ์ต�่ำ ส่ง ผลให้ เ กิ ด ความปลอดภั ย สู ง สุ ด แก่ บุคคล และอุปกรณ์ป้องกันก็ท�ำงาน ได้อย่างรวดเร็ว และเนื่องจากไม่ต้อง มี แ ท่ ง ตั ว น� ำ กราวด์ เ พิ่ ม เหมื อ นกั บ บั ส เวย์ แ บบกราวด์ ภ ายในและแบบ กราวด์ภายนอก ท�ำให้มีราคาต�่ำจึง เป็นที่นิยมใช้งานในปัจจุบัน เนื่ อ งจากโครงห่ อ หุ ้ ม ของ บั ส เวย์ ท� ำ หน้ า ที่ เ ป็ น กราวด์ ด ้ ว ย ดังนั้น อุปกรณ์ที่จะน�ำมาต่อต้องมี การเชื่อมต่อที่ดีกับโครงห่อหุ้มด้วย โดยทั่ ว ไปโครงห่ อ หุ ้ ม ของปลั๊ ก อิ น ยูนติ จะมีขวั้ กราวด์ส�ำหรับต่อกับโครง

ห่อหุ้มของบัสเวย์ นอกจากนี้ที่ช่อง เสี ย บปลั๊ ก อิ น ของบั ส เวย์ จ ะมี ช ่ อ ง ส� ำ หรั บ เสี ย บขากราวด์ จ ากกล่ อ ง ปลั๊ ก อิ น ยู นิ ต ด้ ว ย โดยที่ ใ นกล่ อ ง ปลั๊กอินยูนิตจะมีขั้วกราวด์ส�ำหรับต่อ ไปยังโหลด

ข้ อ ก� ำ หนดตามมาตรฐาน การติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับ ประเทศไทย (วสท.) มาตรฐานการติ ด ตั้ ง ทาง ไฟฟ้าแห่งประเทศไทย (วสท.) มีข้อ ก�ำหนดเกี่ยวกับการติดตั้งบัสเวย์ ซึ่ง สอดคล้องกับ National Electrical Code (NEC) Article 368 ดังมีหวั ข้อ ส�ำคัญต่อไปนี้ 5.13 การติดตั้งบัสเวย์ (Busways) 5.13.1 บัสเวย์ ต้องติดตัง้ ในทีเ่ ปิดเผย มองเห็นได้ และสามารถเข้าถึงได้เพือ่ การตรวจสอบและบ�ำรุงรักษาตลอด ความยาวทั้งหมด ดังรูปที่ 40

รูปที่ 40 บัสเวย์ต้องติดตั้งในที่เปิดเผย มองเห็นได้ และสามารถเข้าถึงได้

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

25


ยกเว้น ยอมให้บัสเวย์ที่ติดตั้ง หลังทีก่ ำ� บัง เช่น เหนือฝ้าเพดาน โดย จะต้องมีทางเข้าถึงได้และต้องเป็นไป ตามข้อก�ำหนดดังต่อไปนี้ทั้งหมด 1) ไม่มกี ารติดตัง้ เครือ่ งป้องกัน กระแสเกิ น อยู ่ ที่ บั ส เวย์ นอกจาก เครื่ อ งป้ อ งกั น กระแสเกิ น ส� ำ หรั บ ดวงโคม หรือโหลดอื่น ๆ เฉพาะจุด 2)ช่องว่างด้านหลังที่ก�ำบังที่ จะเข้าถึงได้ต้องไม่ใช้เป็นช่องลมปรับ อากาศ (Air-handling) 3) บั ส เวย์ ต ้ อ งเป็ น ชนิ ด ปิ ด มิดชิดไม่มีการระบายอากาศ 4) จุ ด ต่ อ ระหว่ า งช่ อ งและ เครื่ อ งประกอบต้ อ งเข้ า ถึ ง ได้ เ พื่ อ การบ�ำรุงรักษา

โดยทั่วไปผู้ผลิตจะมีค�ำแนะน�ำในคู่มือการติดตั้งระบุระยะที่จะต้อง ท�ำการจับยึดที่ยอมรับได้ไว้ ดังตัวอย่างในรูปที่ 42

รูปที่ 42 แสดงตัวอย่างค�ำแนะน�ำการติดตั้งระยะการจับยึดของบัสเวย์ ผลิตภัณฑ์หนึ่ง

5.13.4 ในการต่อแยกบัสเวย์ต้องใช้ เครื่ อ งประกอบที่ อ อกแบบมาโดย เฉพาะ 5.13.5 พิกดั เครือ่ งป้องกันกระแสเกิน ต้องเป็นไปตามที่ก�ำหนดในบทที่ 3 5.13.6 การลดขนาดของบัสเวย์ต้อง ติ ด ตั้ ง เครื่ อ งป้ อ งกั น กระแสเกิ น เพิ่มเติม

รูปที่ 41 แสดงข้อยกเว้นตามมาตรฐาน ที่ยอมให้ติดตั้งบัสเวย์หลังที่ก�ำบังได้

5.13.2 ห้ า มใช้ บั ส เวย์ ใ นกรณี ดั ง ต่อไปนี้ 5.13.2.1 บริ เ วณที่ อ าจเกิ ด ความเสี ย หายทางกายภาพอย่ า ง รุนแรง หรือมีไอท�ำให้เกิดการผุกร่อน 5.13.2.2 ในปล่องขนของหรือ ปล่องลิฟต์ 5.13.2.3 ในบริเวณอันตราย นอกจากระบุไว้เป็นอย่างอื่น 5.13.2.4 กลางแจ้ง สถานที่ชื้น และสถานทีเ่ ปียก นอกจากจะเป็นชนิด ทีไ่ ด้ออกแบบให้ใช้ได้สำ� หรับงานนัน้ ๆ 5.13.3 บัสเวย์ต้องยึดให้มั่นคงและ แข็งแรง ระยะห่างระหว่างจุดจับยึด ต้องไม่เกิน 1.50 เมตร หรือตาม การออกแบบของผู้ผลิตและที่ปลาย ของบัสเวย์ต้องปิด

26

ยกเว้น เฉพาะในงาน อุตสาหกรรม บัสเวย์ที่เล็กลงมีขนาด กระแสไม่ น ้ อ ยกว่ า หนึ่ ง ในสามของ ขนาดกระแสของบัสเวย์ต้นทาง หรือ หนึ่ ง ในสามของขนาดปรั บ ตั้ ง ของ เครื่องป้องกันกระแสเกินที่อยู่ต้นทาง ของบัสเวย์ชุดเดียวกัน และความยาว ข อ ง บั ส เ ว ย ์ ที่ เ ล็ ก ล ง นั้ น ไ ม ่ เ กิ น 15 เมตร ดังรูปที่ 43

รูปที่ 43 ตัวอย่างกรณีที่ลดขนาดบัสเวย์แล้วไม่ต้องติดตั้งอุปกรณ์ป้องกัน

5.13.7 บัสเวย์ต้องไม่ติดตั้งให้สัมผัส กับวัสดุที่ติดไฟได้ง่าย 5.13.8 การต่ อ แยกบั ส เวย์ ต ้ อ ง ติ ด ตั้ ง เครื่ อ งป้ อ งกั น กระแสเกิ น ที่ จุ ด ต่ อ แยก เพื่ อ ใช้ ป ้ อ งกั น วงจรที่ ต่ อ แยกนั้ น นอกจากจะระบุ ไ ว้ เ ป็ น อย่างอื่นในเรื่องนั้น ๆ 5 . 1 3 . 9 เ ป ลื อ ก หุ ้ ม ที่ เ ป ็ น โ ล ห ะ ของบัสเวย์ต้องต่อลงดิน 5.13.10 อนุ ญ าตให้ ใ ช้ เ ปลื อ กหุ ้ ม ของบั ส เวย์ เ ป็ น ตั ว น� ำ ส� ำ หรั บ ต่ อ ลง ดินได้ ถ้าบัสเวย์นั้นได้ออกแบบให้ใช้

เปลือกหุ้มเป็นตัวน�ำส�ำหรับต่อลงดิน ก ร ณี นี้ ม า ต ร ฐ า น ย อ ม ใ ห ้ สามารถใช้ บั ส เวย์ แ บบ Integral ground ได้ 5.13.11 ขนาดกระแสของบั ส เวย์ ให้ ใ ช้ ต ามที่ ก� ำ หนดโดยผู ้ ผ ลิ ต คิ ด ที่ อุ ณ หภู มิ โ ดยรอบ 40 o C โดย ผ ่ า น ก า ร รั บ ร อ ง จ า ก ส ถ า บั น ที่ เชื่อถือได้ ฉบับหน้าพบกับการวางแผน ออกแบบติดตั้งบัสเวย์ และตัวอย่าง การติดตั้งบัสเวย์กันนะครับ


Standard & Safety มาตรฐานและความปลอดภัย ผศ.ถาวร อมตกิตติ์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีปทุม

อันตรายจากไฟฟ้า การป้องกันไฟไหม้จากไฟฟ้า

ไฟฟ้าเป็นพลังงานที่เกิดจาก อิ เ ล็ ก ตรอนและโปรตอนเคลื่ อ นที่ เป็ น ประจุ ไ ฟฟ้ า ไหลเป็ น กระแส ไฟฟ้าได้ ซึ่งท�ำให้เกิดปรากฏการณ์ สามประการ คือ ความร้อน, การท�ำ ปฏิกิริยาเคมี และแม่เหล็ก แต่โดย ส่วนใหญ่แล้วอันตรายทางไฟฟ้าจะ มาจากความร้ อ น ดั ง นั้ น จึ ง ต้ อ งมี การทดสอบว่ามีไฟฟ้าอยู่หรือไม่ โดย อาจจะใช้มิเตอร์ตามรูปที่ 1

รูปที่ 1 แอมมิเตอร์หรือโวลต์มิเตอร์ สามารถใช้ทดสอบว่ามีไฟฟ้าอยู่หรือไม่

ความเป็นอยู่ของมนุษย์ทุกวัน นี้อยู่สุขสบายโดยใช้อุปกรณ์ต่าง ๆ เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงาน ความร้อน, พลังงานแสง, พลังงาน เคมี ห รื อ พลั ง งานกล เมื่ อ กระแส ไฟฟ้าไหลผ่านสายโลหะ เช่น ลวดใน เครื่ อ งท� ำ ความร้ อ นหรื อ เตาไฟฟ้ า ก็ จ ะเกิ ด ความร้ อ นขึ้ น เนื่ อ งจาก ปรากฏการณ์ทำ� ความร้อนของกระแส ไฟฟ้าที่เกิดจากอิเล็กตรอนอิสระใน ตัวน�ำโลหะ ซึ่งเมื่อจ่ายแรงดันไฟฟ้า คร่อมปลายสายโลหะ อิเล็กตรอน อิ ส ระจะวิ่ ง จากศั ก ย์ ต�่ ำ ไปศั ก ย์ สู ง ท�ำให้อิเล็กตรอนชนกับไอออนบวก หรื อ โปรตอนแล้ ว ปล่ อ ยพลั ง งาน ออกมาจนเกิดความร้อนขึ้น การที่ จ�ำนวนอิเล็กตรอนไหลต่อวินาทีมาก ขึ้นจะท�ำให้ชนกันมากขึ้น และเกิด ความร้อนมากขึ้นกลายเป็นไฟไหม้ ตามมา

งานและสภาพการท� ำ งาน รูปแบบต่าง ๆ ทีส่ มั ผัสกับกระแสไฟฟ้า จะมีโอกาสเกิดอันตรายจากไฟไหม้ได้ ดังนัน้ จึงต้องทราบถึงมาตรฐานเฉพาะ ที่ ก ล่ า วถึ ง อั น ตรายจากไฟไหม้ แ ละ การปฏิบัติที่ปลอดภัยทางไฟฟ้า เช่น NFPA 70E ฯลฯ การหลี ก เลี่ ย งอั น ตรายจาก การติ ด ไฟในสถานที่ ก ่ อ สร้ า ง คื อ จะต้ อ งเดิ น สายและติ ด ตั้ ง อุ ป กรณ์ ไฟฟ้ า ส� ำ หรั บ แสงสว่ า งและเครื่ อ ง ท� ำ ความร้ อ นรวมทั้ ง อุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า อื่น ๆ ให้สอดคล้องกับข้อก�ำหนดใน มาตรฐาน อาทิ แบตเตอรีแ่ บบหิว้ ได้ที่ จ่ายไฟฟ้าให้อปุ กรณ์แสงสว่างในพืน้ ที่ ที่มีของเหลวหรือแก๊สติดไฟได้จะต้อง ได้รับอนุมัติเนื่องจากถือเป็นบริเวณ อันตราย หรืออุปกรณ์ดบั เพลิงทีห่ วิ้ ได้ จะต้องอยูใ่ นสถานทีก่ อ่ สร้างในบริเวณ ที่อาจเกิดไฟไหม้ได้ และควรอยู่ใกล้ กับงานที่ท�ำในระยะไม่เกิน 30 เมตร วัสดุก่อสร้าง อาทิ ท่อหรือ ขดสายไฟฟ้าจะต้องไม่วางกีดขวาง เส้นทางทีอ่ อกจากอาคาร และห่างจาก การเปิดของประตูหนีไฟอย่างน้อย 90 เซนติเมตร อีกทัง้ ด้านบนของกองวัสดุ จะต้องห่างจากสปริงเกลอร์อย่างน้อย 90 เซนติเมตร และจะต้องห่างจาก เครื่องท�ำความร้อนดังตัวอย่างในรูปที่ 2 เพื่อป้องกันวัสดุติดไฟอีกด้วย พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

27


รูปที่ 3 สถานที่อันตรายที่มีฝุ่นติดไฟได้ จะง่ายต่อการติดไฟ รูปที่ 2 เครื่องท�ำความร้อนจะต้องห่างจาก วัสดุติดไฟได้

เครื่องท�ำความร้อนแบบหิ้วได้ ในสถานที่ ก ่ อ สร้ า งต้ อ งวางบนวั ส ดุ ฉนวนความร้ อ นที่ เ หมาะสมหรื อ วางบนคอนกรีตหนาอย่างน้อย 2.5 เซนติเมตร ซึ่งวัสดุฉนวนจะต้องกว้าง กว่าฐานของเครื่องท�ำความร้อนอย่าง น้อย 60 เซนติเมตร แผ่นพลาสติก หรื อ ผ้ า ใบต้ อ งห่ า งจากเครื่ อ งท� ำ ความร้อนอย่างน้อย 3 เมตร นอกจาก นั้นจะต้องยึดเครื่องท�ำความร้อนแบบ หิว้ ได้ให้มนั่ คงก่อนท�ำงาน เพือ่ ป้องกัน การติดไฟหรือการปรับเครื่อง ถั ง เก็ บ สารท� ำ ละลายและ กาวส� ำ หรั บ ท่ อ หรื อ ของเหลวติ ด ไฟ ได้ต้องไม่วางไว้ในพื้นที่ที่มีเครื่องท�ำ ความร้อน อีกทัง้ วัสดุทที่ ำ� ปฏิกริ ยิ ากับ น�้ำและเกิดไฟไหม้ได้จะต้องไม่เก็บใน ห้องเดียวกับของเหลวที่ติดไฟได้ กรณีท�ำงานในพื้นที่เปียกชื้น ต้องตรวจสอบสายไฟฟ้าและอุปกรณ์ ให้แน่ใจว่าอยู่ในสภาพดี และควรมี ตัวตัดกระแสรั่วเพื่อป้องกันช็อกจาก ไฟฟ้าอีกด้วย ส่ ว นในพื้ น ที่ ที่ เ ป็ น สถานที่ อันตราย อาทิ มีฝุ่นหรือแก๊สหรือ เส้นใยติดไฟได้ตามรูปที่ 3 จะต้อง มี ก ารป้ อ งกั น ตามข้ อ ก� ำ หนดใน มาตรฐานอย่างเคร่งครัด เนื่องจาก อาจเกิดสปาร์กหรือติดไฟหรือระเบิด ได้ง่าย

28

การบาดเจ็บจากแฟลชหรือ ระเบิดทางไฟฟ้า

ไฟฟ้าท�ำให้เกิดการไหม้ได้สอง ชนิ ด คื อ การไหม้ ท างไฟฟ้ า จาก กระแสไฟฟ้าโดยตรง และการไหม้ จากความร้อนของอาร์กแฟลชหรือ ระเบิด การบาดเจ็บจากอาร์กไฟฟ้าคือ การกระตุกและไหม้ กรณีของฟอลต์ที่ เกิดอาร์กนัน้ กระแสฟอลต์จะไหลผ่าน อากาศมากกว่าสายไฟฟ้าหรือบาร์ ซึง่ พลังงานความร้อนจ�ำนวนมากจะถูก ปล่อยออกสู่สภาพแวดล้อมโดยรอบ อาร์กแฟลชเกิดขึ้นเมื่อกระแส ไฟฟ้าสูงเดินทางผ่านอากาศ โดยมี แรงดันไฟฟ้าสูงระหว่างช่องอากาศ (Gap) ของตั ว น� ำ ไฟฟ้ า ซึ่ ง ปล่ อ ย พลั ง งานมหาศาลออกมาท� ำ ให้ อุณหภูมิสูงได้ถึง 20,000oC อย่างไร ก็ตามกระแสฟอลต์ที่มีอาร์กอาจจะ มีค่าต�่ำกว่าพิกัดเซอร์กิตเบรกเกอร์ จึงไม่เกิดทริปขึ้น พลังงาน = แรงดันไฟฟ้า x กระแสไฟฟ้า x เวลา ตัวประกอบที่ท�ำให้เกิดอาร์ก แฟลชหรือระเบิดได้มีดังนี้ 1. กระแสลัดวงจร 2. ความสกปรกในอุปกรณ์ที่ กระทบต่อการน�ำไฟฟ้า 3. ความชื้น 4. แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้วงจร 5. มอเตอร์ทที่ ำ� งานต่อเนือ่ งใน ระหว่างฟอลต์

ความร้ อ นและแสงที่ ป ล่ อ ย จากอาร์ ก แฟลช ท� ำ ให้ เ กิ ด การ เผาไหม้อย่างรุนแรงที่ท�ำลายผิวหนัง และเนื้อเยื่อได้ อีกทั้งท�ำให้เสื้อผ้า ละลาย ส่ ว นอาร์ ก ระเบิ ด จะท� ำ ให้ ผิวหนังฉีกขาด การอาร์กที่กระแส สู ง ท� ำ ใ ห ้ เ กิ ด ร ะ เ บิ ด โ ด ย มี ค ลื่ น ความดันสูงถึง 14,000 กิโลกรัมต่อ ตารางเมตร ซึ่งท�ำให้ตัวเรากระเด็น ได้จากแรงผลักอันมหาศาลหรือท�ำให้ เศษโลหะกระเด็นออกไป นอกจาก นั้ น ยั ง ท� ำ ให้ สู ญ เสี ย การได้ ยิ น จาก เสี ย งดั ง และความดั น สู ง อี ก ด้ ว ย ซึ่ ง คลื่ น ความดั น ที่ สู ง กว่ า 3,500 กิโลกรัมต่อตารางเมตร จะท�ำให้แก้วหู ฉีกขาด ส่วนคลื่นความดันระหว่าง 8,000-10,000 กิโลกรัมต่อตารางเมตร จะท�ำให้ปอดยุบได้ตามรูปที่ 4

รูปที่ 4 การบาดเจ็บจากอากาศร้อนจัด, เศษโลหะหลอมเหลว และไหม้ ที่เกิดจากอาร์กระเบิด

ความร้ อ นสู ง ท� ำ ให้ ชิ้ น ส่ ว น ไฟฟ้ า ที่ เ ป็ น โลหะละลายกลายเป็ น หยดโลหะกระเด็นออกไปทุกทิศทาง ซึ่งหยดโลหะดังกล่าวจะแข็งตัวอย่าง รวดเร็วและเกาะหรือทะลุผิวหนังได้ อีกทั้งยังท�ำให้เสื้อผ้าติดไฟและท�ำให้ ปอดถูกท�ำลายจากการสูดอากาศที่มี ไอโลหะเข้าไป ดังนัน้ ความรุนแรงทีส่ ดุ จากอาร์กระเบิดคือการเสียชีวิตจาก การไหม้ที่รุนแรงตามรูปที่ 5


รูปที่ 5 หากไม่ระมัดระวังและใช้อุปกรณ์ ป้องกันตัวไม่เหมาะสม อาร์กแฟลชจะ ท�ำให้เกิดไหม้อย่างรุนแรง

ผู ้ ป ระกอบการจะต้ อ งจั ด ท� ำ รายละเอี ย ดและเครื่ อ งหมายบน อุปกรณ์ไฟฟ้าที่อาจเกิดอันตรายได้ เช่ น แรงดั น ไฟฟ้ า , กระแสไฟฟ้ า , ก� ำ ลั ง ไฟฟ้ า หรื อ พิ กั ด อื่ น ๆ อี ก ทั้ ง จะต้ อ งจั ด อบรมให้ แ ก่ ผู ้ ป ฏิ บั ติ ง าน และวิ ธี ป ้ อ งกั น ตั ว จากอั น ตรายของ อาร์กแฟลช นอกจากผูป้ ระกอบการจะต้อง ใช้เทคนิคการเตือน เช่น สัญลักษณ์ หรือป้ายเตือนและเครือ่ งกัน้ อย่างน้อย ตามรูปที่ 6 เพื่อป้องกันผู้ปฏิบัติงาน จากอันตรายจากช็อกไฟฟ้า, ไหม้ และ ชิ้นส่วนอุปกรณ์ไฟฟ้าล้มเหลว

2. แน่ใจว่ามีอุปกรณ์ป้องกัน ตัว (Personal protective equipment :PPE) ทีเ่ หมาะสมให้ผปู้ ฏิบตั งิ านสวม ดังตัวอย่างในรูปที่ 7 3. ก�ำหนดให้ผู้ปฏิบัติงานใช้ เครื่องมือที่เหมาะสม 4. ติดตั้งป้ายเตือนที่อุปกรณ์ ซึ่ ง ควรระบุ ข อบเขตป้ อ งกั น แฟลช, ระดั บ พลั ง งานจากอุ บั ติ เ หตุ และ อุปกรณ์ป้องกันตัวที่ต้องใช้ 5. ก่อนปฏิบัติงานกับอุปกรณ์ ทีม่ ไี ฟฟ้าจะต้องท�ำการค�ำนวณโอกาส เกิดอันตรายจากอาร์กแฟลช

รูปที่ 7 ตัวอย่างการสวมอุปกรณ์ ป้องกันตัวเพื่อป้องกันอาร์กแฟลช

การเสียชีวิตจากไฟฟ้า

ผู้ประกอบการและช่างไฟฟ้า ต้องทราบถึงอันตรายจากไฟฟ้าและ ระดั บ ที่ ย อมให้ ท� ำ งานกั บ วงจรที่ มี ไฟฟ้า อีกทั้งจะต้องทราบถึงอันตราย ต่อร่างกายที่มาจากไฟฟ้า 1. การท�ำลายสมอง กระแสไฟฟ้าไหลผ่านร่างกาย ได้ เ ช่ น เดี ย วกั บ ไหลผ่ า นสายไฟฟ้ า โดยไหลผ่ า นเส้ น เลื อ ด, ประสาท, กล้ามเนื้อ และเซลล์ ในอุบัติเหตุทาง ไฟฟ้าที่ท�ำให้เสียชีวิตได้นั้นเกิดจาก อิเล็กตรอนไหลผ่านร่างกายไปท�ำลาย โมเลกุลและเส้นประสาท, หัวใจและ คลื่ น สมองเต้ น ผิ ด จั ง หวะ, การไหม้ ทั้ ง ภายนอกและภายใน เนื่ อ งจาก กระแสไฟฟ้ า เจาะทะลุ เ ข้ า เนื้ อ เยื่ อ เซลล์ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสมอง จะท� ำ ให้ ห มดสติ ไ ด้ ทั น ที เ นื่ อ งจาก ประสาทสมองเกิ ด การสลั บ ขั้ ว และ ต้านการไหลของเลือดที่ไปยังสมอง นอกจากนี้สมองที่โดนช็อกไฟฟ้าจะ ท� ำ ให้ ห ยุ ด หายใจได้ เ นื่ อ งจากการ หายใจเชื่อมกับสมอง วงจรไฟฟ้าแรงดันสูงและไฟฟ้า แรงดันต�่ำก็ท�ำให้เกิดความเสียหาย ต่ อ เนื้ อ เยื่ อ และกล้ า มเนื้ อ ได้ อ ย่ า ง รวดเร็วตามรูปที่ 8 เนื่องจากไฟฟ้า เจาะทะลุเซลล์, เนื้อเยื่อ, กล้ามเนื้อ และไขกระดูก

รูปที่ 6 ตัวอย่างป้ายเตือนเพื่อปิดบน อุปกรณ์

ผู ้ ป ระกอบการจะต้ อ งมี ก าร ด�ำเนินการเพื่อให้เกิดความปลอดภัย ในการปฏิบัติทางไฟฟ้า ดังนี้ 1. สาธิ ต กระบวนการด้ า น ความปลอดภัย โดยจัดอบรมผู้ปฏิบัติ งานที่ เ กี่ ย วข้ อ งกั บ อั น ตรายจาก อาร์กแฟลช

รูปที่ 8 ไฟฟ้าท�ำให้เซลล์, กล้ามเนื้อ และเนื้อเยื่อเสียหายได้ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

29


2. การท�ำลายหัวใจ หัวใจเป็นอวัยวะเกี่ยวกับชีวิต ทีต่ อ้ งท�ำงานอย่างถูกต้อง แม้จะสัมผัส กั บ ไฟฟ้ า แรงดั น ต�่ ำ เพี ย งชั่ ว ครู ่ ก็ มี ผลกระทบต่อหัวใจได้เร็วมาก นั่นคือ ไฟฟ้ากระแสสลับที่ไหลผ่านหน้าอก จะท�ำให้หัวใจกระตุกได้ ส่วนในกรณี ที่สัมผัสกับไฟฟ้าแรงดันสูงจะท�ำให้ กระแสไฟฟ้ า ไหลมากจนหัว ใจหยุด เต้นตามรูปที่ 9 อย่างไรก็ตาม ผู้ที่ คาดว่าเสียชีวิตจากไฟฟ้าจะสามารถ กู้ชีพได้หากแก้ไขอย่างถูกต้องภายใน 4 นาที

รูปที่ 9 กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านหัวใจ จะเหมือนกับการช็อกด้วยไฟฟ้าในห้อง ฉุกเฉิน

3. ความซับซ้อนจากการเสีย ชีวิตด้วยไฟฟ้า จากที่กล่าวข้างต้นว่ากระแส ไฟฟ้าท�ำให้ผิวหนังและเนื้อเยื่อไหม้ อย่างรุนแรงจากความร้อนที่เกิดจาก อิเล็กตรอนเคลือ่ นทีอ่ ย่างรวดเร็ว การ ไหม้ด้วยความร้อนจากไฟฟ้าที่ท�ำให้ เสียชีวติ เกิดจากเส้นประสาท, อวัยวะ ภายในและเนื้ อ เยื่ อ อ่ อ นถู ก ท� ำ ลาย กระแสไฟฟ้ า ไหลผ่ า นร่ า งกายมี ผ ล ต่อร่างกายหลายด้าน เช่น การรับรู้

30

รสและกลิ่นลดลง, การมองเห็นลดลง แ ล ะ ป ล า ย ป ร ะ ส า ท สู ญ เ สี ย ความรู้สึก ฯลฯ นอกจากนั้นอาจจะ เกิดความเสียหายขึน้ กับอวัยวะภายใน อาทิ กระเพาะอาหารหรือกระเพาะ ปัสสาวะหดเกร็ง, หลอดลมหรือล�ำไส้ ถูกท�ำลายได้ตามรูปที่ 10

4. การป้องกันกระแสไฟฟ้า ทุกคนมีโอกาสพบกับอันตราย จากไฟฟ้าขณะท�ำงานหรือสายอ่อน รูปที่ 10 เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ไปยังอุปกรณ์ช�ำรุดได้ อุบัติเหตุโดย ร่างกาย อวัยวะต่าง ๆ จะถูกท�ำลายได้ ส่วนใหญ่ของช่างไฟฟ้าเกิดขึ้นเพราะ ท�ำงานกับอุปกรณ์ที่มีไฟฟ้าและไม่มี การระมัดระวังเพียงพอ บ า ง ค รั้ ง ก็ เ กิ ด จ า ก ก า ร ใช้ อุ ป กรณ์ อ ย่ า งไม่ ถู ก ต้ อ งหรื อ ใช้ อุ ป กรณ์ ที่ บ กพร่ อ ง ดั ง นั้ น จึ ง ต้ อ ง ระมั ด ระวั ง ให้ แ น่ ใ จว่ า มี ก ารติ ด ตั้ ง ระบบไฟฟ้าอย่างถูกต้อง และผูป้ ฏิบตั ิ งานต้องมีจิตส�ำนึกถึงโอกาสที่จะเกิด อันตรายจากไฟฟ้าได้ เช่น สายอ่อน ช�ำรุด , เครื่องมือไฟฟ้าและอุปกรณ์ ช�ำรุด, ดึงปลั๊กไฟฟ้าออกจากเต้ารับ โดยดึงสายไฟฟ้าอ่อน ฯลฯ อีกทั้ง เครื่ อ งมื อ และอุ ป กรณ์ ไ ฟฟ้ า อาทิ เครือ่ งก�ำเนิดไฟฟ้าต้องปลดวงจรก่อน ปรับแต่งหรือเติมน�้ำมัน กรณีที่เกิดบาดเจ็บจากไฟฟ้า จะต้องท�ำรายงานที่เกี่ยวกับการช็อก ไฟฟ้าหรือการไหม้หรือการหมดสติ รวมทั้งวงจรไฟฟ้าและโหลดที่ท�ำให้ เกิดไฟไหม้หรือระเบิดขึ้น


Power Engineering & Power Electronics ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์ก�ำลัง

ระดับกระแสฮาร์มอนิก

นายธงชัย คล้ายคลึง

ที่เกิดจากเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (ตอนที่ 2) บทความนี้น�ำเสนอผลการตรวจวัดระดับฮาร์มอนิกที่เกิดจากเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ โดย ตรวจวัดจากอุปกรณ์ตวั อย่างจ�ำนวน 13 รายอุปกรณ์ และตรวจวัดในขณะใช้งานจริงตามพฤติกรรมการใช้งาน ของอุปกรณ์แต่ละประเภท ท�ำให้ทราบระดับกระแสฮาร์มอนิกแต่ละล�ำดับ และค่าความผิดเพี้ยนกระแส ฮาร์มอนิกรวม (THDI) โดยวิเคราะห์อา้ งอิงกับมาตรฐาน IEC 61000-3-2 (2005) ซึง่ ในตอนที่ 2 นีจ้ ะน�ำเสนอ ผลการตรวจวัดกระแสฮาร์มอนิกของเครือ่ งใช้ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์อกี จ�ำนวน 8 รายอุปกรณ์ตอ่ จากฉบับ ที่แล้ว พร้อมทั้งสรุปผล

2.6 เครื่องส�ำรองไฟ

การตรวจวัดได้สุ่มเลือกเครื่อง ส�ำรองไฟ (UPS) ที่นิยมใช้กันจ�ำนวน 3 ผลิตภัณฑ์ จากนั้นวัดความผิดเพี้ยน ของรู ป คลื่ น แรงดั น และกระแสไฟฟ้ า ค่ากระแสฮาร์มอนิก แยกตามล�ำดับ ได้ผลเปรียบเทียบดังตารางที่ 2.6.1

(ก) รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า

ตารางที่ 2.6.1 เปรียบเทียบผลการตรวจวัดเครื่องส�ำรองไฟ ผลิตภัณฑ์ Irms (A) Vrms (V) THDV (%) THDI (%) 1

0.92 225.66 2.64 115.26

2

1.09 229.91 4.60 86.13

3

0.99 227.57 4.45 81.86

(ข) รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า รูปที่ 2.6.1 รูปคลื่นแรงดันและกระแส ขณะใช้งานเครื่องส�ำรองไฟ

รูปที่ 2.6.2 กราฟแสดงระดับกระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับฮาร์มอนิกของเครื่องส�ำรองไฟ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

31


ผลลัพธ์จากการตรวจวัดเครื่องส�ำรองไฟตัวอย่าง จ�ำนวน 3 เครือ่ ง พบว่าเครือ่ งส�ำรองไฟจะมีคา่ ความผิดเพีย้ น กระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) ระหว่าง 81.86–115.26% ซึง่ มีคา่ ในระดับสูง โดยเครือ่ งส�ำรองไฟทีม่ คี า่ ความผิดเพีย้ น กระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) สูงสุดเท่ากับ 115.26% ดังรูปที่ 2.6.1 (ข) เครื่องส�ำรองไฟมีส่วนประกอบที่ ก่ อ ให้ เ กิ ด ฮาร์ ม อนิ ก คื อ วงจรเรี ย งกระแสและวงจร อินเวอร์เตอร์ ท�ำให้เกิดกระแสฮาร์มอนิกล�ำดับที่ 3, 5 และ 7 ตามล�ำดับ เมื่อพิจารณาตามมาตรฐานแล้ว เครื่อง ส�ำรองไฟจัดอยู่ใน Class A

ตารางที่ 2.7.1 เปรียบเทียบผลการตรวจวัดเครื่องฉายภาพ ผลิตภัณฑ์ Irms (A) Vrms (V) THDV (%) THDI (%) 1

1.13 223.32 2.26 36.89

2

0.99 228.00 2.85 48.36

3

0.61 228.52 2.40 202.95

4

0.59 223.19 2.04 167.04

2.7 เครื่องฉายภาพ

เนื่ อ งจากมี ค วาม ต้ อ งการใช้ เ ครื่ อ งฉาย ภาพ (Visualizer) มากขึน้ เป็นล�ำดับเพื่อการน�ำเสนอ งานต่าง ๆ การตรวจวัดได้เลือกเครื่องตัวอย่างจ�ำนวน 4 ผลิตภัณฑ์ จากนัน้ วัดความผิดเพีย้ นของรูปคลืน่ แรงดัน และกระแสไฟฟ้า ค่ากระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับ ได้ผลเปรียบเทียบดังตารางที่ 2.7.1

(ก) รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า

(ข) รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า รูปที่ 2.7.1 รูปคลื่นแรงดันและกระแส ขณะใช้งานเครื่องฉายภาพ

รูปที่ 2.7.2 กราฟแสดงระดับกระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับฮาร์มอนิกของเครื่องฉายภาพ

จากการตรวจวัดเครื่องฉายภาพจ�ำนวน 4 เครื่อง พบว่ า เครื่ อ งฉายภาพจะมี ค ่ า ความผิ ด เพี้ ย นกระแส ฮาร์มอนิกรวม (THDI) ระหว่าง 167.04–202.95% ซึ่งถือว่ามีค่าอยู่ในระดับสูง โดยเครื่องฉายภาพที่มีค่า ความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) สูงสุด เท่ากับ 202.95% ดังรูปที่ 2.7.1 (ข) เครื่องฉายภาพ มีส่วนประกอบที่ส�ำคัญที่ก่อให้เกิดฮาร์มอนิกคือ แหล่ง จ่ายไฟแบบสวิตชิง (Switching Power Supply) ท�ำให้เกิด กระแสฮาร์มอนิกล�ำดับที่ 3, 5 และ 7 ตามล�ำดับ เครื่อง

32

ฉายภาพเมือ่ พิจารณาตามมาตรฐานแล้วจัดอยูใ่ น Class A

2.8 เครื่องซักผ้า (แบบแยก 2 ถัง)

เครื่องซักผ้าเป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้กันมากขึ้นเป็น ล�ำดับเช่นกัน การตรวจวัดได้เลือกตัวอย่างตามผลิตภัณฑ์ ทีม่ จี ำ� หน่ายและนิยมใช้กนั ทัว่ ไปจ�ำนวน 4 ผลิตภัณฑ์ จาก นั้นวัดความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นแรงดันและกระแสไฟฟ้า ค่ากระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับ ได้ผลเปรียบเทียบ ดังตารางที่ 2.8.1


ตารางที่ 2.8.1 เปรียบเทียบผลการตรวจวัดเครื่องซักผ้า ผลิตภัณฑ์ Irms (A) Vrms (V) THDV (%) THDI (%) 1

0.93 229.12 1.80 30.24

2

1.10 232.67 1.66 36.44

3

1.04 231.34 2.72 29.44

4

1.27 244.83 2.42 21.47

จากการตรวจวัดเครื่องซักผ้าจ�ำนวน 4 เครื่อง พบว่ามีค่าความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) ระหว่าง 21.47–36.44% ซึ่งถือว่ามีค่าอยู่ในระดับน้อย โดยที่เครื่องซักผ้าที่มีค่าความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิก รวม (THDI) สูงสุดเท่ากับ 36.44% ดังรูป 2.8.1 (ข) เครื่องซักผ้ามีส่วนประกอบที่ส�ำคัญที่ก่อให้เกิดฮาร์มอนิก ได้บ้างคือ จังหวะการตัดต่อการท�ำงานของมอเตอร์และ ชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ส�ำหรับเครื่องที่ควบคุมแบบ ดิจิทัล) จึงอาจท�ำให้เกิดกระแสฮาร์มอนิกล�ำดับที่ 3 เมื่อ พิจารณาตามมาตรฐานแล้วเครือ่ งซักผ้าจัดอยูใ่ น Class A

(ก) รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า

(ข) รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า รูปที่ 2.8.1 รูปคลื่นแรงดันและกระแส ขณะใช้งานเครื่องซักผ้า (แบบแยก 2 ถัง)

รูปที่ 2.8.2 กราฟแสดงระดับกระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับฮาร์มอนิกของเครื่องซักผ้า (แบบแยก 2 ถัง)

2.9 เครื่องถ่ายเอกสาร

เครื่ อ งถ่ า ยเอกสารจั ด ได้ ว ่ า เป็ น เครือ่ งใช้สำ� นักงานทีใ่ ช้กนั มากขึน้ เป็นล�ำดับ เช่นกัน การตรวจวัดได้เลือกตัวอย่างตาม ผลิตภัณฑ์ทมี่ จี ำ� หน่ายและนิยมใช้กนั ทัว่ ไป จ�ำนวน 3 ผลิตภัณฑ์ จากนั้นวัดความผิด เพี้ ย นของรู ป คลื่นแรงดันและกระแสไฟฟ้า ค่ากระแส ฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับ ได้ผลเปรียบเทียบดังตารางที่ 2.9.1

(ก) รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า

ตารางที่ 2.9.1 เปรียบเทียบผลการตรวจวัดเครื่องถ่ายเอกสาร ผลิตภัณฑ์ Irms (A) Vrms (V) THDV (%) THDI (%) 1

0.55 226.56 3.19 79.77

2

10.03 208.22 2.21 31.27

3

5.23 221.34 1.95 86.04

(ข) รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า รูปที่ 2.9.1 รูปคลื่นแรงดันและกระแส ขณะใช้งานเครื่องถ่ายเอกสาร พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

33


รูปที่ 2.9.2 กราฟแสดงระดับกระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับฮาร์มอนิกของเครื่องถ่ายเอกสาร

จากการตรวจวั ด ระดั บ กระแสฮาร์ ม อนิ ก เครื่ อ ง ถ่ายเอกสารจ�ำนวน 3 เครื่อง พบว่ามีค่าความผิดเพี้ยน กระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) ระหว่าง 31.27–86.04% ซึง่ ถือว่าอยู่ในระดับปานกลางถึงสูง โดยที่เครื่องถ่ายเอกสาร ทีม่ คี า่ ความผิดเพีย้ นกระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) สูงสุด เท่ากับ 86.04% ดังรูป 2.9.1 (ข) เครือ่ งถ่ายเอกสารจะมี ส่วนประกอบทีส่ ำ� คัญทีก่ อ่ ให้เกิดฮาร์มอนิกได้คอื ชุดแหล่ง จ่ายไฟวงจรเรียงกระแส ท�ำให้เกิดกระแสฮาร์มอนิกล�ำดับ ที่ 3 เมื่อพิจารณาตามมาตรฐานแล้วเครื่องถ่ายเอกสาร จัดอยู่ใน Class A

2.10 เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน

เ ค รื่ อ ง ป รั บ อากาศถือเป็นเครือ่ งใช้ ไฟฟ้าในบ้านพักอาศัย และอาคารส�ำนักงานทีใ่ ช้กนั มากขึน้ เป็นล�ำดับ การตรวจวัด ได้เลือกตัวอย่างตามผลิตภัณฑ์ทมี่ จี �ำหน่ายและนิยมใช้กนั ทัว่ ไปจ�ำนวน 5 ผลิตภัณฑ์ และมีขนาดแตกต่างกัน จากนัน้ วัดความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นแรงดันและกระแสไฟฟ้า ค่ากระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับ ได้ผลเปรียบเทียบ ดังตารางที่ 2.10.1

ตารางที่ 2.10.1 เปรียบเทียบผลการตรวจวัดเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน รายละเอียด

Irms (A) Vrms (V) THDV (%) THDI (%)

1 220VAC, 9,799.26 BTU/hr.

3.67

230.17

1.17

19.09

2 220VAC, 18,088.04 BTU/hr.

6.08

230.72

1.38

15.45

3 220VAC, 25,481.50 BTU/hr.

9.21

226.84

2.14

15.29

4 220VAC, 37,494.42 BTU/hr.

12.97

226.70

2.28

13.23

5 220VAC, 9,395.62 BTU/hr.(Inverter)

2.87

231.86

2.44

71.55

(ก) รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า (ข) รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า รูปที่ 2.10.1 รูปคลื่นแรงดันและกระแส ขณะใช้งานเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน

34


รูปที่ 2.10.2 กราฟแสดงระดับกระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับฮาร์มอนิกของเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน

จากการตรวจวัดเครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วน จ�ำนวน 5 เครือ่ ง พบว่าเครือ่ งปรับอากาศอินเวอร์เตอร์จะมี ค่าความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) เท่ากับ 77.15% ซึ่งถือว่าอยู่ในระดับสูง ดังรูปที่ 2.10.1 (ข) และ เครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์จะมีส่วนประกอบที่ ส�ำคัญที่ก่อให้เกิดฮาร์มอนิกได้คือ ชุดแหล่งจ่ายไฟวงจร เรียงกระแส และวงจรอินเวอร์เตอร์ ท�ำให้เกิดกระแส ฮาร์มอนิกล�ำดับที่ 3, 5, 7, 9, 11…ตามล�ำดับ อยู่ใน ระดั บ ปานกลางถึ ง สู ง ส่ ว นเครื่ อ งปรั บ อากาศทั่ ว ไปมี ค่าความผิดเพีย้ นกระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) อยูร่ ะหว่าง 13.23–19.09% ซึง่ ถือว่าอยูใ่ นระดับต�ำ่ เมือ่ พิจารณาตาม มาตรฐานแล้วเครื่องปรับอากาศจัดอยู่ใน Class A

2.11 เครื่องพิมพ์

เครื่องพิมพ์ (Printer) ถือเป็น เครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านพักอาศัยและ ส�ำนักงานที่ใช้กันมากขึ้นเป็นล�ำดับ เช่นกัน การตรวจวัดได้เลือกตัวอย่างเครื่องพิมพ์แบบ Laser jet ตามผลิตภัณฑ์ทมี่ จี ำ� หน่ายและนิยมใช้กนั ทัว่ ไป จ�ำนวน 3 ผลิตภัณฑ์ จากนัน้ วัดความผิดเพีย้ นของรูปคลืน่ แรงดันและกระแสไฟฟ้า ค่ากระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับ ได้ผลเปรียบเทียบดังตารางที่ 2.11.1 ตารางที่ 2.11.1 เปรียบเทียบผลการตรวจวัดเครื่องพิมพ์ ผลิตภัณฑ์ Irms (A) Vrms (V) THDV (%) THDI (%) 1

4.43 226.24 3.16 180.5

2

0.61 226.52 3.06 236.74

3

0.51 228.34 3.83 167.45

(ก) รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า (ข) รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า รูปที่ 2.11.1 รูปคลื่นแรงดันและกระแส ขณะใช้งานเครื่องพิมพ์แบบ Laser jet

รูปที่ 2.11.2 กราฟแสดงระดับกระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับฮาร์มอนิกของเครื่องพิมพ์แบบ Laser jet พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

35


จากการตรวจวัดเครือ่ งพิมพ จํานวน 3 เครือ่ ง พบวา มีคาความผิดเพี้ยนกระแสฮารมอนิกรวม (THDI) อยู ระหวาง 167.45–236.74% ซึง่ ถือวามีระดับความผิดเพีย้ น สูง โดยเครื่องพิมพที่มีคาความผิดเพี้ยนกระแสฮารมอนิก รวม (THDI) สูงสุดเทากับ 236.74% ดังรูปที่ 2.11.1 (ข) โดยเครื่องพิมพมีสวนประกอบที่กอใหเกิดฮารมอนิก คือ ชุดแหลงจายไฟวงจรเรียงกระแสทีเ่ กิดกระแสฮารมอนิก ลําดับที่ 3, 5 และ 7 ตามลําดับ ดังรูปที่ 2.11.2 และ เครื่ อ งพิ ม พ เ มื่ อ พิ จ ารณาตามมาตรฐานแล ว จั ด อยู  ใ น Class A

2.12 เครื่องเลนดิสก

เครื่ อ งเล น ดิ ส ก (VCD/DVD Player) เป น เครื่ อ งใช ไ ฟฟ า ที่ สําคัญในบานพักอาศัยหรือสํานักงานที่ใชกันมากขึ้นเปน ลําดับเชนกัน การตรวจวัดไดเลือกตัวอยางเครื่องเลน ตามผลิตภัณฑที่มีจําหนายและนิยมใชกันทั่วไปจํานวน 6 ผลิตภัณฑ จากนัน้ วัดความผิดเพีย้ นของรูปคลืน่ แรงดัน และกระแสไฟฟา คากระแสฮารมอนิกแยกตามลําดับ ไดผลเปรียบเทียบดังตารางที่ 2.12.1

ตารางที่ 2.12.1 เปรียบเทียบผลการตรวจวัดเครื่องเลนดิสก ผลิตภัณฑ Irms (A)

Vrms (V) THDV (%) THDI (%)

1

0.66

232.50

3.16

78.67

2

0.47

224.27

3.04

191.21

3

0.53

229.22

2.43

184.08

4

0.57

232.03

3.22

169.22

5

0.57

233.95

2.30

66.12

6

0.54

236.22

3.03

77.95

(ก) รูปคลื่นแรงดันไฟฟา

(ข) รูปคลื่นกระแสไฟฟา รูปที่ 2.12.1 รูปคลื่นแรงดันและกระแส ขณะใชงานเครื่องเลนดิสก

รูปที่ 2.12.2 กราฟแสดงระดับกระแสฮารมอนิกแยกตามลําดับฮารมอนิกของเครื่องเลนดิสก

จากการตรวจวัดเครื่องเลนดิสก จํานวน 6 เครื่อง พบวามีคา ความผิดเพีย้ นกระแสฮารมอนิกรวม (THDI) อยู ในระดับปานกลางถึงสูงมีคาอยูระหวาง 66.12–191.21% โดยที่ เ ครื่ อ งที่ มี ค  า ความผิ ด เพี้ ย นกระแสฮาร ม อนิ ก รวม (THDI) สูงสุดเทากับ 191.21% ดังรูปที่ 2.12.1 (ข)

36

เครือ่ งเลนดิสกมสี ว นประกอบทีส่ าํ คัญทีก่ อ ใหเกิดฮารมอนิก คือ ชุดแหลงจายไฟวงจรเรียงกระแสทําใหเกิดกระแส ฮารมอนิกลําดับที่ 3, 5, 7 และ 9 ตามลําดับ ดังรูปที่ 2.12.2 เมื่อพิจารณาตามมาตรฐานแลว เครื่องเลนดิสก จัดอยูใน Class A


2.13 ชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์

ชุ ด ห ล อ ด ฟลูออเรสเซนต์เป็น อุ ป ก ร ณ ์ ส� ำ คั ญ ภ า ย ใ น บ้ า นพั ก อาศั ย หรื อ ส� ำ นั ก งานที่ จ� ำ เป็ น มาก การตรวจวั ด ได้ เ ลื อ กตั ว อย่ า งชุ ด หลอด ฟลูออเรสเซนต์ขนาด 18-20 วัตต์ ตามที่ มี จ� ำ หน่ า ยและนิ ย มใช้ กั น ทั่ ว ไปจ� ำ นวน 6 ผลิตภัณฑ์ ทั้งที่ใช้บัลลาสต์แกนเหล็กและ ที่ ใ ช้ บั ล ลาสต์ อิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส์ จากนั้ น วั ด ความผิดเพี้ยนของรูปคลื่นแรงดันและกระแส ไฟฟ้า ค่ากระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับ ได้ผลเปรียบเทียบดังตารางที่ 2.13.1

ตารางที่ 2.13.1 เปรียบเทียบผลการตรวจวัดชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์ ขนาด 18-20 วัตต์ รายละเอียด ประเภทบัลลาสต์ที่ใช้ Irms (A) Vrms (V) THDV (%) 1 แกนเหล็ก 0.75 228.32 2.63 2 แกนเหล็ก 0.79 230.92 2.64 3 แกนเหล็ก 0.57 226.74 4.00 4 แกนเหล็ก 0.88 225.06 2.32 5 แกนเหล็ก 0.91 225.83 2.60 6 อิเล็กทรอนิกส์ 0.54 225.87 2.33

(ก) รูปคลื่นแรงดันไฟฟ้า

THDI (%) 38.16 37.59 56.48 37.44 31.61 164.52

(ข) รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า–ที่ใช้บัลลาสต์แกนเหล็ก

(ค) รูปคลื่นกระแสไฟฟ้า–ที่ใช้บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ รูปที่ 2.13.1 รูปคลื่นแรงดันและกระแส ขณะใช้งานชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์

รูปที่ 2.13.2 กราฟแสดงระดับกระแสฮาร์มอนิกแยกตามล�ำดับฮาร์มอนิกของชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์

จากการตรวจวัดชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์จ�ำนวน 6 ชุ ด พบว่ า ชุ ด หลอดฟลู อ อเรสเซนต์ ที่ ใ ช้ บั ล ลาสต์ อิเล็กทรอนิกส์จะมีคา่ ความผิดเพีย้ นกระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) เท่ากับ 164.52% ซึง่ ถือว่าอยูใ่ นระดับสูง ดังรูปที่ 2.13.1 (ค) โดยชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์ใช้บัลลาสต์ อิเล็กทรอนิกส์จะท�ำให้เกิดกระแสฮาร์มอนิกล�ำดับที่ 3, 5, 7,

9 ตามล�ำดับ ดังรูปที่ 2.13.2 ส่วนชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์ บัลลาสต์แกนเหล็กทั่วไปจะมีค่าความผิดเพี้ยนกระแส ฮาร์มอนิกรวม (THDI) ในระดับปานกลางระหว่าง 31.61– 38.16% และเมื่อพิจารณาตามมาตรฐานแล้ว ชุดหลอด ฟลูออเรสเซนต์จัดอยู่ใน Class C พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

37


3. สรุป

การตรวจวั ด ฮาร์ ม อนิ ก ในเครื่ อ งใช้ ไ ฟฟ้ า และ อิเล็กทรอนิกส์ในขณะใช้งานจริง จากตัวอย่างจ�ำนวน 13 รายการ ท�ำให้สามารถประเมินและสรุปผลได้ดังนี้ • ระดั บ ความผิ ด เพี้ ย นกระแสฮาร์ ม อนิ ก รวม (THDI) ในระดับสูงกว่า 80% ขึ้นไป ได้แก่ คอมพิวเตอร์ แบบตั้งโต๊ะ คอมพิวเตอร์แบบพกพา โทรทัศน์ เครื่อง ส�ำรองไฟ เครื่องฉายภาพ เครื่องพิมพ์ เครื่องปรับอากาศ ประเภทอินเวอร์เตอร์ และชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ใช้ บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ • ระดั บ ความผิ ด เพี้ ย นกระแสฮาร์ ม อนิ ก รวม (THDI) ในระดับปานกลางอยู่ระหว่าง 40-79% ได้แก่ เครื่องฉายภาพ (รุ่นทั่วไป) เครื่องถ่ายเอกสาร เครื่องเล่น ดิสก์ ตู้เย็น และชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ใช้บัลลาสต์ แกนเหล็ก • ปริมาณค่าความผิดเพี้ยนกระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) ในระดับต�่ำกว่า 40% ได้แก่ มอเตอร์ปั๊มน�้ำ เครื่องปรับอากาศประเภทธรรมดา และเครื่องซักผ้า ข้อมูลความผิดเพีย้ นแรงดันฮาร์มอนิกรวม (THDV) ที่ตรวจวัดได้จะมีความแตกต่างกันเนื่องจากผลของแหล่ง จ่ายแรงดัน ไม่วา่ จะเป็นเครือ่ งก�ำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า หรืออินฟินิตบัสที่ได้รับจากการไฟฟ้า จะมีองค์ประกอบ ที่ส�ำคัญอยู่ 2 ประการ คือ แหล่งจ่ายแรงดันเองและ อิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายแรงดัน ถ้าอิมพีแดนซ์ของแหล่ง จ่ายมีค่าน้อยจะท�ำให้เกิดแรงดันตกคร่อมที่อิมพีแดนซ์ น้อย ท�ำให้รปู คลืน่ แรงดันมีความผิดเพีย้ นน้อย ฮาร์มอนิก กิตติกรรมประกาศ ขอขอบคุณสาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ และสถาปัตยกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล อีสาน นครราชสีมา ที่สนับสนุนเครื่องมือประกอบการด�ำเนินงาน ขอขอบคุณนายนรินทร์ เทียมสิงห์ และนายสายสินธุ์ เทียมสิงห์ นักศึกษาสาขาวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าฯ ที่ช่วยทดลองและเก็บข้อมูล จนเป็นผลส�ำเร็จ

กระแสก็จะไม่ค่อยมีผลกระทบมาก ในทางตรงกันข้าม หากอิมพีแดนซ์ของแหล่งจ่ายมีคา่ มากจะท�ำให้เกิดฮาร์มอนิก แรงดันเพิ่มขึ้น กระแสฮาร์มอนิกจะมีมากน้อยเพียงใดขึ้นอยู่กับ ชุดควบคุมการท�ำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละประเภท เช่น วงจรเรียงกระแส ชุดอินเวอร์เตอร์ที่ท�ำให้ค่ากระแส ฮาร์มอนิกสูง ดังตารางที่ 3.1 ตารางที่ 3.1 สรุปผลการตรวจวัดค่าความผิดเพี้ยน กระแสฮาร์มอนิกรวม (THDI) อุปกรณ์ที่ตรวจวัด 1 คอมพิวเตอร์แบบตั้งโต๊ะ 2 คอมพิวเตอร์แบบพกพา 3 มอเตอร์ปั๊มน�้ำ 4 ตู้เย็น 5 โทรทัศน์ 6 เครื่องส�ำรองไฟ 7 เครื่องฉายภาพ 8 เครื่องซักผ้า 9 เครื่องถ่ายเอกสาร 10 เครื่องปรับอากาศ • แบบธรรมดา • แบบอินเวอร์เตอร์ 11 เครื่องพิมพ์ 12 เครื่องเล่นดิสก์ 13 ชุดหลอดฟลูออเรสเซนต์

ระดับ THDI (%) Class 98.39-133.40 D 41.36-170.18 A 17.67-26.79 A 37.91-57.85 A 125.93-209.64 D 81.86-115.26 A 167.04-202.95 A 21.47-36.44 A 31.27-86.04 A 13.23-19.00 77.15 167.45-236.74 66.12-191.21 31.61-38.16

A A A A C

ฮาร์มอนิก (Harmonic). กรุงเทพฯ : คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. [5] Power Logic System Manager Software User Manual. : Schneider Electric (Thailand) co., Ltd. [6] Jos Arrillage Neville R.Watson. 2003. Power System Harmonics. John Wiley & Sons, Ltd. [7] IEC 61000-3-2 ELECTRICMAGNETIC COMPATIBILTY (EMC). 2005. Part 3: Limits Section 2 : Limits for เอกสารอ้างอิง [1] ช�ำนาญ ห่อเกียรติ. 2537. เอกสารโครงการพัฒนาความ Harmonic Current Emissions (Equipment Input Current 16 ช�ำนาญด้านไฟฟ้าก�ำลัง หลักการของฮาร์มอนิกทีส่ ำ� คัญ. กรุงเทพฯ A per phase). : คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. [2] ทรงศักดิ์ มะระประเสริฐศักดิ์. 2543. “การประมาณค่า ประวัติผู้เขียน กระแสฮาร์มอนิกที่เกิดจากเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบไม่เป็นเชิงเส้นใน นายธงชัย คล้ายคลึง ผู้ใช้ไฟฟ้าประเภทบ้านพักอาศัย”. วิทยานิพนธ์มหาบัณฑิต สาขา อาจารย์ประจ�ำสาขาวิชาวิศวกรรม วิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. [3] ทวี ชั ย สกุ ล กิ จ ไพบู ล ย์ . 2547. “การตรวจประเมิ น ไฟฟ้ า คณะวิ ศ วกรรมศาสตร์ แ ละ ฮาร์มอนิกเพื่อการต่อโหลดเข้ากับระบบไฟฟ้าก�ำลัง”. วิทยานิพนธ์ สถาปั ต ยกรรมศาสตร์ มหาวิ ท ยาลั ย มหาบั ณ ฑิ ต สาขาวิ ศ วกรรมไฟฟ้ า คณะวิ ศ วกรรมศาสตร์ , เทคโนโลยีราชมงคลอีสาน นครราชสีมา จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. [4] เอกสารโครงการพัฒนาความช�ำนาญด้านไฟฟ้าก�ำลัง.

38


Power Engineering & Power Electronics

การประยุกต์ใช้สถิติเบื้องต้น

ช่วยวิเคราะห์คุณภาพก�ำลังไฟฟ้า ในผลของไฟก บ ในผลของไฟกะพริ จากเครื่องก�ำเนิ เ ดไฟฟ้าพลังงานลม 1. บทน�ำ

ในปั จ จุ บั น โลกของเราก� ำ ลั ง ประสบปัญหาวิกฤตทางด้านพลังงาน พลังงานพืน้ ฐานทีใ่ ช้อยูใ่ นปัจจุบนั เช่น น�้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน นั้นมีอยู่อย่างจ�ำกัด แต่ความต้องการ ใช้พลังงานกลับเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ยิง่ กว่านัน้ พลังงานพืน้ ฐานเหล่านีล้ ว้ น เป็นพลังงานที่ใช้แล้วหมดสิ้น จึงเกิด ความจ�ำเป็นทีต่ อ้ งหาพลังงานทดแทน ในรูปอื่น ๆ เช่น พลังงานนิวเคลียร์ ซึง่ ให้พลังงานสูงแต่สามารถก่อให้เกิด อันตรายและผลกระทบที่น่าสะพรึง กลัวในระยะยาว หากไม่ได้รับการ ควบคุมดูแลที่เหมาะสม พลังงานลมถือเป็นอีกทางเลือก หนึ่งที่น่าสนใจในการน�ำมาใช้ก�ำเนิด พลั ง งานไฟฟ้ า เนื่ อ งจากพลั ง งาน ลมนั้นถือว่าเป็นพลังงานธรรมชาติที่ ยั่งยืน อีกทั้งยังเป็นพลังงานสะอาดที่ ไม่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนเนื่องจาก การปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่มากเกินไปในชั้นบรรยากาศ และ ไม่ มี ค วามเสี่ ย งจากการปล่ อ ยสาร กั ม มั น ตรั ง สี อ ย่ า งเช่ น โรงไฟฟ้ า พลังงานนิวเคลียร์ กั ง หั น ลมเพื่ อ ผลิ ต กระแส ไฟฟ้าได้ถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่องใน หลายประเทศทั่ ว โลก แต่ ส� ำ หรั บ ประเทศไทยนั้ น การท� ำ การศึ ก ษา ความเหมาะสมในการสร้างโรงไฟฟ้า

ไฟฟ้าก�ำลังและอิเล็กทรอนิกส์ก�ำลัง ดร.ชีวาลัย เตมียสถิต

พลังงานลมหรือทุ่งกังหันลม (Wind Farm) ยังค่อนข้างที่จะเป็นเรื่องใหม่ โดย ถึงแม้ว่าเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมจะสร้างผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมน้อย แต่อย่างไรก็ตาม เครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมก็สามารถสร้างปัญหาส�ำคัญ ต่อระบบไฟฟ้าก�ำลังได้ หนึ่งในเรื่องส�ำคัญที่จะกล่าวในบทความนี้คือ เรื่อง ของคุณภาพไฟฟ้าที่ได้จากเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม โดยเฉพาะเรื่องของ การเกิดไฟกะพริบ (Flicker) ระยะสัน้ ซึง่ มีสาเหตุหลักมาจากความไม่สม�ำ่ เสมอ ของกระแสลมนั่นเอง

2. ขอบเขตในการศึกษา

ไฟกะพริบที่เกิดขึ้นโดยทั่วไปนั้นมีอยู่สองลักษณะ คือ (1) ไฟกะพริบ ระยะสั้น ซึ่งจะวัดเก็บค่าทุก 10 นาที โดยที่เราสามารถประเมินได้จากการหา ค่าดัชนีไฟกะพริบระยะสัน้ (Pst) ตามมาตรฐาน IEC 60868 และ (2) ไฟกะพริบ ระยะยาว ซึ่งจะวัดเก็บค่าทุก 2 ชั่วโมงโดยที่เราสามารถประเมินจากการหา ค่าดัชนีไฟกะพริบระยะยาว (Plt) ซึ่งสามารถค�ำนวณได้จากสมการดังต่อไปนี้ สมการ (1) โดย N คือ ค่า Pst ในช่วงเวลาที่ท�ำการวัดค่า Plt เช่น การหาค่า Plt ต้องใช้ช่วงเวลา 2 ชั่วโมง และค่า Pst หนึ่งค่าใช้เวลา 10 นาที ดังนั้นจ�ำนวน ค่า Pst ที่จะน�ำมาค�ำนวณหาค่า Plt หนึ่งค่าจึงเท่ากับ 12 (12 x 10 = 120 = 2 ชั่วโมง) จากสมการ (1) นั้นท�ำให้เราทราบว่า ค่า Plt อ้างอิงมาจากค่า Pst ดังนั้นในบทความนี้เราจะให้ความสนใจเฉพาะค่า Pst ซึ่งเป็นตัวแปรอิสระ ในช่วงระยะเวลา 18 วัน โดยจากข้อก�ำหนดของการไฟฟ้าฝ่ายจ�ำหน่ายได้ ก�ำหนดว่า ส�ำหรับเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้ากระจายตัวที่จะท�ำการเชื่อมต่อกับระบบ ไฟฟ้านั้นต้องรักษาระดับค่าดัชนีไฟกะพริบระยะสั้นให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐาน นั่นคือ Pst จะต้องมีค่าไม่เกิน 1.00 ข้อมูลตัวอย่างในการวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าที่ได้จากเครื่องก�ำเนิด ไฟฟ้าพลังงานลมในครั้งนี้มาจากกังหันลมที่ติดตั้งอยู่ที่อ�ำเภอหัวไทร จังหวัด นครศรีธรรมราช โดยได้รับความอนุเคราะห์ข้อมูลจากการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค และกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

39


3. ข้อแนะน�ำส�ำหรับการวิเคราะห์ข้อมูล

สิ่งแรกที่เราจะต้องท�ำในการวิเคราะห์ข้อมูลคือการตรวจสอบความ สอดคล้องกันของข้อมูล เนื่องจากข้อมูลที่เราต้องการจะท�ำการศึกษาในครั้งนี้ เป็นข้อมูลจากมิเตอร์ไฟฟ้าทั้งสามเฟส ดังนั้นเราควรที่จะต้องตรวจสอบ ลักษณะของข้อมูลที่ได้มาจากทั้งสามเฟสว่า มีลักษณะคล้ายคลึงหรือแตกต่าง กันอย่างไรบ้าง

รูปที่ 1 กราฟค่า Pst ที่เกิดขึ้นจริงจากไฟฟ้าทั้งสามเฟส

รูปที่ 2 (ก) กราฟค่า Pst ที่ได้รับการปรับเรียบข้อมูลจากไฟฟ้า ทั้งสามเฟส โดยเลือกใช้ α = 0.01

รูปที่ 2 (ข) กราฟค่า Pst ที่ได้รับการปรับเรียบข้อมูลจากไฟฟ้า ทั้งสามเฟส โดยเลือกใช้ α = 0.03

รูปที่ 2 (ค) กราฟค่า Pst ที่ได้รับการปรับเรียบข้อมูลจากไฟฟ้า ทั้งสามเฟส โดยเลือกใช้ α = 0.05

40

จะเห็นได้ว่าค่า Pst ที่เกิดขึ้น จากทั้งสามเฟสนั้นจะมีค่าอยู่ในช่วง 0-1.5 แต่ เ นื่ อ งจากกราฟที่ เ กิ ด ขึ้ น ในรูปที่ 1 เป็นกราฟที่เกิดขึ้นจริงจาก ข้ อ มู ล ดิ บ ท� ำ ให้ ย ากต่ อ การแปล ความหมาย เพราะโดยทัว่ ไปในข้อมูลดิบ จะมีสญ ั ญาณรบกวน (Noise) เกิดขึน้ สูง ท�ำให้ยากต่อการมองเห็นภาพรวม ของกราฟ ในหลักการเบื้องต้นนั้นเรา จะท�ำการปรับข้อมูลให้ราบเรียบขึ้น (Smoothed) เพื่อศึกษาถึงรูปแบบ หลักของ Pst ทีเ่ กิดขึน้ จากทัง้ สามเฟส โดยวิธีในการปรับข้อมูลให้เรียบขึ้น มีอยู่ด้วยกันหลายวิธี เช่น Moving average [1], Locally weighted regression and smoothing scatterplots (Lowess) [2], Exponential smoothing [3], Spline [4] และอื่น ๆ ซึ่งในที่นี้เราได้เลือกใช้วิธี Lowess เนื่องจากข้อดีของวิธี Lowess นั้นคือ สะดวกและง่ายต่อการใช้งาน Lowess ไม่ต้องการฟังก์ชัน เฉพาะเจาะจงใด ๆ ในการจะสร้าง แบบจ�ำลองที่เหมาะสมนอกจาก α ซึ่งก็คือค่าคงตัวไม่เจาะจงในการปรับ ข้ อ มู ล ให้ ร าบเรี ย บ (Smoothing parameter) และ ระดับขั้นพหุนาม เฉพาะที่ (Degree of local polynomial) หลักการเบื้องต้นของ Lowess คือ วิธีนี้จะพยายามสร้างแบบจ�ำลองแบบ ง่าย ๆ ส�ำหรับกลุม่ ข้อมูลย่อยเฉพาะที่ เพื่อสร้างฟังก์ชันที่สามารถอธิบายถึง รูปแบบเชิงก�ำหนด (Deterministic) ของความแปรผัน (Variation) ของ ข้อมูล โดยผู้วิเคราะห์ข้อมูลนั้นไม่ จ�ำเป็นที่จะต้องรู้เกี่ยวกับฟังก์ชันใน วงกว้างของข้อมูลชุดนี้ ค่า α ที่สูงขึ้น จะปรับให้ชุดข้อมูลมีความราบเรียบ มาก และในทางกลับกันค่า α ที่ต�่ำ ลงจะสามารถตอบสนองต่ อ ความ


แปรผั น ของข้ อ มู ล ได้ ม ากกว่ า ซึ่ ง โดยทั่วไปแล้วค่า α ที่เหมาะสมจะมี ค่าไม่เกิน 0.5 ในส่วนของระดับขั้น พหุนามเฉพาะที่นั้น โดยปกติเราจะ เลื อ กใช้ ร ะดั บ ขั้ น พหุ น ามเฉพาะที่ ที่หนึ่งหรือสององศา จากการเปรียบเทียบระหว่าง รูปที่ 1 และรูปที่ 2 พบว่า รูปที่ 2 ซึง่ เป็น รูปที่ได้รับการปรับข้อมูลให้ราบเรียบ ขึ้นแล้วนั้นง่ายต่อการท�ำความเข้าใจ มากกว่ารูปที่ 1 เห็นได้ว่ารูปแบบของ ค่า Pst ที่เกิดขึ้นในเฟส 2 และเฟส 3 นัน้ มีความคล้ายคลึงกันมากกว่ารูปแบบ ของ Pst ที่เกิดขึ้นในเฟส 1 รูป 2 (ก) รูป 2 (ข) และรูป 2 (ค) แสดงให้เห็นถึงความแตกต่าง ในการเลือกใช้ค่า α เมื่อเราเลือกใช้ ค่า α ที่ค่อนข้างต�่ำ (α = 0.01 ใน รูปที่ 2 (ก)) กราฟของข้อมูลที่ได้รับ การปรับให้เรียบขึน้ แล้วนัน้ ง่ายต่อการ ท�ำความเข้าใจมากกว่ากราฟในรูปที่ 1 แต่ก็ยังแสดงให้เห็นถึงความแปรผัน ของข้อมูลมากกว่ากราฟของข้อมูลใน รูปที่ 2 (ข) และรูปที่ 2 (ค) โดย เฉพาะกราฟของข้อมูลในรูปที่ 2 (ค) นั้นได้รับการปรับมากจนเกินไปท�ำให้ สูญเสียส่วนส�ำคัญของข้อมูล หลักใน การเลือกค่า α นั้นคือจะต้องเลือกค่า α ให้มีการถ่วงดุลกันระหว่างความ แปรผันและความเรียบของชุดข้อมูล โดยส�ำหรับข้อมูล Pst ชุดนี้ ค่า α ที่ เหมาะสมควรจะเป็นช่วง 0.01 < α < 0.03 การตรวจสอบความสอดคล้อง กั น ของข้ อ มู ล โดยการเปรี ย บเที ย บ กราฟในรู ป ที่ 1 และรู ป ที่ 2 นั้ น เป็ น การเปรี ย บเที ย บแบบจิ ต วิ สั ย (Subjective) ซึ่งโดยทั่วไปแล้วควร จะมี ก ารตรวจสอบทางวั ต ถุ วิ สั ย (Objective) ควบคูไ่ ปด้วยกัน ซึง่ ก็คอื

การวัดระยะทางความแตกต่าง ความเหมือนคล้ายของรูปแบบของชุดข้อมูล ในเชิงตัวเลข ในทางทฤษฎีนั้นการวัดระยะทาง/ความแตกต่าง/ความเหมือน คล้ายของรูปแบบของชุดข้อมูลสามารถท�ำได้หลากหลาย เช่น การวัดระยะทาง แบบยุคลิด (Euclidean distance) [5] การวัดระยะทางแบบมาฮาลาโนบิส (Mahalanobis distance) [5] การวัดระยะทางแบบโคไซน์ (Cosine distance) [5] การหาค่าสหสัมพันธ์ (Correlation) [5] และอื่น ๆ แต่ในทางปฏิบัตินั้น ไม่มีกฎตายตัวในการเลือกวิธีการวัดระยะทางหรือความแตกต่างของรูปแบบ ของชุดข้อมูล โดยทัว่ ไปแล้วผูว้ เิ คราะห์จะค�ำนึงถึงจุดประสงค์ของการวิเคราะห์ และลักษณะของชุดข้อมูลที่น�ำมาวิเคราะห์ ส�ำหรับการหาความสัมพันธ์ของ Pst ที่เกิดขึ้นในแต่ละเฟสนั้น ควรใช้ ค่าสหสัมพันธ์เป็นตัวแทนในการตรวจสอบทางวัตถุวสิ ยั ของชุดข้อมูล เนือ่ งจาก การหาค่าสหสัมพันธ์มีนัยในการวัด รูปแบบ ของความคล้ายคลึงหรือความ แตกต่าง ค�ำว่า รูปแบบ นั้นหมายถึงการเปรียบเทียบของชุดข้อมูลทั้งชุดไป พร้อม ๆ กัน ซึ่งแตกต่างจากการวัดแบบยุคลิดและการวัดแบบมาฮาลาโนบิส ที่จะเป็นการเปรียบเทียบแบบจุดต่อจุด ส่วนการวัดแบบโคไซน์นั้นจะเป็น การวัดเชิงมุมที่เกิดขึ้นระหว่างเวคเตอร์ของชุดข้อมูล ค่าดัชนีสหสัมพันธ์โดยทั่วไปแล้วจะอยู่ในช่วง - ถึง + 1 ในทางสถิติแล้ว ค่าดัชนีสหสัมพันธ์ที่เกิน 0.7 จะสามารถแสดงได้ว่าชุดข้อมูลมีความสัมพันธ์ สอดคล้องกันในทางบวกหรือในทางเดียวกัน ซึ่งหมายถึงถ้าชุดข้อมูลชุดแรกมี การเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้น ชุดข้อมูลชุดที่สองก็มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงเพิ่ม ขึ้นด้วย หรือถ้าชุดข้อมูลชุดแรกมีการเปลี่ยนแปลงลดลง ชุดข้อมูลชุดที่สอง ก็มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงลดลงด้วย ในทางกลับกันค่าดัชนีสหสัมพันธ์ที่ น้อยกว่า -0.7 จะสามารถแสดงได้ว่าชุดข้อมูลมีความสัมพันธ์สอดคล้องกัน ในทางลบหรือในทางตรงกันข้าม ซึ่งหมายความว่าถ้าชุดข้อมูลชุดแรกมี การเปลี่ยนแปลงเพิ่มขึ้น ชุดข้อมูลชุดที่สองก็มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงไป ในทางตรงข้ามซึ่งก็คือลดลง จากการน�ำชุดข้อมูลของ Pst ที่เกิดขึ้นในแต่ละเฟสมาหาค่าสหสัมพันธ์ (ρj ,k) ระหว่างกันและกันตามสมการ (2) สมการ (2) จะพบได้วา่ ชุดข้อมูลของทัง้ สามเฟสนัน้ มีความสอดคล้องกันในทางบวก โดยเฉพาะค่าสหสัมพันธ์ระหว่างเฟส 2 และเฟส 3 จะมีความสัมพันธ์สอดคล้อง กันมากกว่าค่าสหสัมพันธ์ระหว่างเฟส 2 และเฟส 1 และค่าสหสัมพันธ์ ระหว่างเฟส 3 และเฟส 1 ซึ่งสอดคล้องกับผลที่ได้จากการปรับชุดข้อมูล ให้เรียบดังทีไ่ ด้แสดงไว้ในรูปที่ 2 ทัง้ นีเ้ ป็นเพราะในระบบควบคุมการท�ำงานของ กังหันลมนัน้ มีการต่อใช้ไฟฟ้าของเฟส 1 อยู่ จึงท�ำให้เฟส 1 ต้องรับภาระมากกว่า เฟส 2 และเฟส 3 เป็นผลให้รปู แบบของ Pst ทีเ่ กิดขึน้ ในเฟส 1 มีความแตกต่าง ออกไปจากของ Pst ที่เกิดขึ้นในเฟส 2 และเฟส 3 พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

41


ตารางที่ 1 ค่าสหสัมพันธ์ระหว่าง Pst ที่เกิดขึ้นในเฟส 1 เฟส 2 และเฟส 3 ค่าสหสัมพันธ์ระหว่าง Pst

เฟส 1

เฟส 2

เฟส 3

เฟส 1

1

0.9021

0.9157

เฟส 2

0.9021

1

0.9229

เฟส 3

0.9157

0.9229

1

รูปที่ 3 (ก) ฮิสโทรแกรมของ Pst จากเฟส 1

รูปที่ 3 (ข) ฮิสโทรแกรมของ Pst จากเฟส 2

รูปที่ 3 (ค) ฮิสโทรแกรมของ Pst จากเฟส 3

เพื่อการมองเห็นที่ชัดเจนยิ่งขึ้นรวมไปถึงการที่จะศึกษาลักษณะการ แจกแจงของชุดข้อมูลของ Pst เราจึงสร้างฮิสโทรแกรมของ Pst ทั้ง 3 เฟส ฮิสโทรแกรมมีลักษณะโดยทั่วไปคือเป็นแท่งสี่เหลี่ยมหลาย ๆ แท่งมาต่อกัน โดยความกว้างของแต่ละแท่งเกิดจากการแบ่งข้อมูลออกเป็นช่วง ๆ ช่วงละ เท่า ๆ กัน ต่อ ๆ กันไป ความสูงของแต่ละแท่งของฮิสโทรแกรมนั้นคือความถี่

42

ของข้อมูลในช่วงที่ก�ำหนดไว้ ดังนั้น ถ้าเรานับรวมข้อมูลความถี่รวมของ สีเ่ หลีย่ มทุก ๆ แท่งก็จะเท่ากับจ�ำนวน ข้อมูลที่เรามีทั้งหมดเสมอ ในรูปที่ 3 เป็นการแสดงความถี่ ในการเกิด Pst ทีช่ ว่ งความรุนแรงต่าง ๆ กันของไฟฟ้าในแต่ละเฟส โดยเห็นได้ ชัดเจนจากฮิสโทรแกรมว่า ค่าส่วนใหญ่ จะมีระดับ Pst ไม่สูงมากนัก คือเกิด Pst มีค่าไม่เกิน 0.17 ส่วนระดับค่า Pst ที่เกินกว่า 1 นั้นก็จะเกิดบ้างแต่ ด้วยความถี่ที่ต�่ำมาก เมื่อน�ำ Pst ของ ทั้ง 3 เฟสมาหาค่ากลางทางสถิติซึ่ง ได้แก่ ค่าเฉลี่ย (Mean) ค่าฐานนิยม (Mode) และค่ามัธยฐาน (Median) เราพบว่าค่าเฉลี่ยนั้นมีค่าสูงกว่าค่า ฐานนิยมและค่ามัธยฐานในทัง้ 3 เฟส ซึง่ ในทางอุดมคติแล้วเราต้องการให้คา่ เฉลี่ย ค่าฐานนิยม และค่ามัธยฐาน มีค่าต่างกันน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไป ได้หรือถ้าเป็นค่าเดียวกันเลยก็จะยิ่ง ดีมาก ซึ่งก็ไม่เป็นที่น่าแปลกใจที่ค่า เฉลี่ยนั้นมีค่าสูงกว่าค่าฐานนิยมและ ค่ามัธยฐาน เนื่องจากในการค�ำนวณ หาค่าเฉลี่ยนั้น ระดับ Pst ที่ค่อนข้าง สูง (>1) ถึงแม้มีจ�ำนวนไม่มาก แต่ก็ ส่งผลท�ำให้ค่าเฉลี่ยนั้นสูงขึ้นกว่าค่า ฐานนิยมและค่ามัธยฐาน ดังนั้นใน กรณีนกี้ ารเลือกใช้คา่ ฐานนิยมหรือค่า มัธยฐานเป็นตัวแทนค่ากลางของ Pst น่าจะมีความเหมาะสมมากกว่าการที่ เราจะใช้คา่ เฉลีย่ และเมือ่ เปรียบเทียบ ค่ า กลางทั้ ง สามค่ า จากทั้ ง สามเฟส จะพบได้ ว ่ า มี ค วามสอดคล้ อ งกั บ การเปรียบเทียบโดยการใช้การปรับ ให้เรียบและการใช้ค่าสหสัมพันธ์ จึง สามารถสรุปได้ว่าชุดข้อมูลของ Pst นั้ น มี ค วามสอดคล้ อ งกั น ในทั้ ง สาม เฟสและสามารถน�ำไปใช้วิเคราะห์ใน ขั้นต่อ ๆ ไปได้


ตารางที่ 2 ค่ากลางทางสถิติของ Pst ที่เกิดขึ้น ในเฟส 1 เฟส 2 และเฟส 3

Pst

เฟส 1

เฟส 2

เฟส 3

ค่าเฉลี่ย

0.209

0.193

0.194

ค่าฐานนิยม

0.163

0.144

0.144

ค่ามัธยฐาน

0.163

0.144

0.144

4. สรุป

บทความนี้ได้แนะน�ำถึงหลักการทางสถิติเบื้องต้นเพื่อใช้เป็นเครื่องมือ ช่วยในการวิเคราะห์คุณภาพก�ำลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้จากเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้า พลังงานลม โดยที่ส�ำคัญที่สุดที่จะต้องท�ำคือการตรวจสอบความสอดคล้อง กันของข้อมูล เพราะถ้าข้อมูลคุณภาพไฟฟ้าจากทั้งสามเฟสไม่สอดคล้องกัน แล้ว อาจเป็นการบ่งชีไ้ ด้วา่ มีปญ ั หาทางด้านคุณภาพไฟฟ้าในระบบ แต่ถา้ ข้อมูล คุณภาพไฟฟ้าสอดคล้องกัน การวิเคราะห์ขอ้ มูลคุณภาพไฟฟ้าสามารถวิเคราะห์ สาเหตุต้นตอปัญหาและแนวทางการแก้ไขปัญหาได้ดียิ่งขึ้น นอกจากนั้น แล้วผู้วิเคราะห์ข้อมูลคุณภาพของไฟฟ้าสามารถเสนอข้อมูลให้อยู่ในรูปที่ง่าย ต่อการท�ำความเข้าใจ เช่น การปรับข้อมูลให้เรียบและใช้เทคนิคตรวจสอบการ แจกแจงเข้ามาช่วย ก็จะท�ำให้การวิเคราะห์ขอ้ มูลด้านคุณภาพไฟฟ้าพลังงานลม นั้นสามารถกระท�ำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น อนึ่ง การวิเคราะห์คุณภาพไฟฟ้าจากเครื่องก�ำเนิดไฟฟ้าพลังงานลม ในเบื้องต้นที่กล่าวมา เป็นการวิเคราะห์แบบอิสระจาก Pst เพียงตัวแปรเดียว เท่านั้น ในการวิเคราะห์เบื้องลึกนั้นผู้วิเคราะห์ข้อมูลควรค�ำนึงถึงการวิเคราะห์ แบบไม่เป็นอิสระต่อกัน เช่น การวิเคราะห์ความสัมพันธ์ระหว่าง Pst และตัวแปร อื่น ๆ อาทิ ก�ำลังไฟฟ้าจริง ก�ำลังไฟฟ้าเสมือน แรงดันไฟฟ้า แต่เนื่องจากมี ความจ�ำกัดทางพืน้ ที่ ทางผูเ้ ขียนจึงไม่สามารถกล่าวถึงการวิเคราะห์แบบไม่เป็น อิสระในบทความนี้ได้ หากท่านใดสนใจรายละเอียดเพิ่มเติมหรือต้องการ สอบถามข้อมูลอืน่ ๆ กรุณาติดต่อผูเ้ ขียนได้โดยตรงทีอ่ เี มล chivalai@gmail.com แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม [1] B. Render, R. M. Stair, and M. E. Hanna, Quantitative Analysis for Management, 10 ed.: Prentice Hall, 2008. [2] W. S. Cleveland and S. J. Devlin, “Locally-Weighted Regression: An Approach to Regression Analysis by Local Fitting,” Journal of the American Statistical Association, vol. 83, pp. 596-610, 1988. [3] B. L. Bowerman, R. O’Connell, and A. Koehler, Forecasting, Time Series, and Regression, 4 ed.: South-Western College Pub, 2004. [4] T. Hastie, R. Tibshirani, and J. Friedman, The Elements of Statistical Learning: Data Mining, Inference, and Prediction, 2 ed.: Springer, 2009. [5] P.-N. Tan, M. Steinbach, and V. Kumar, Introduction to Data Mining: Addison Wesley, 2005.

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

43


Power Engineering & Power Electronics ไฟฟากําลังและอิเล็กทรอนิกสกําลัง นายกิตติกร มณีสวาง กองวิจัย การไฟฟาสวนภูมิภาค

การพัฒนาสายเคเบิลอากาศ เพื่อลดความเคนทางสนามไฟฟา บทนํา

การสงจายพลังงานไฟฟาในระบบเหนือดินผานสายตัวนําไฟฟาเปลือยจะ มีเสนแรงสนามไฟฟาแผกระจายจากผิวของสายตัวนําไฟฟาลงสูก ราวดหรือดิน และทําใหเกิดความเคนทางสนามไฟฟาทีผ่ วิ ของสายตัวนําไฟฟา โดยถาสายตัวนํา ไฟฟามีลักษณะเปนทรงกลมที่มีผิวเรียบและอยูสูงจากกราวดหรือดินที่มาก เพียงพอ ความเคนทางสนามไฟฟาทีผ่ วิ ของสายตัวนําไฟฟาจะปรากฏดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 สนามไฟฟาที่ผิวของสายตัวนําไฟฟาผิวเรียบ

รูปที่ 2 สนามไฟฟาบริเวณปลายแหลมของสายตัวนําไฟฟา

รูปที่ 3 สนามไฟฟาที่ผิวของลวดอะลูมิเนียมตีเกลียว

44

แตถาสายตัวนําไฟฟามีเสี้ยน หรื อ ปลายแหลมปรากฏอยู  ที่ ผิ ว จะ ทําใหเกิดความเคนทางสนามไฟฟา ที่ สู ง บริ เ วณรอบ ๆ ปลายแหลม และทําใหสนามไฟฟามีลักษณะที่ไม สมํ่าเสมอดังรูปที่ 2 ซึ่งหากความเคน ทางสนามไฟฟ า นี้ มี ค  า มากกว า ค า สนามไฟฟาวิกฤตของอากาศก็จะเกิด การดิสชารจในอากาศ และทําใหเกิด การเรืองแสงและเกิดเสียงซึ่งสงผล ตอการรบกวนคลืน่ วิทยุสอื่ สารทีเ่ รียก วา “โคโรนา” และเมื่อนําสายตัวนํา ไฟฟาหลาย ๆ เสนมาตีเกลียวเพื่อ ผลในการเพิ่มความยืดหยุนและเพิ่ม ความสามารถในการรับแรงทางกล ในกรณี นี้ พื้ น ที่ ห น า ตั ด โดยรวมจะ มีลักษณะเวาแหวงไมเปนทรงกลม ตามธรรมชาติ จึงทําใหเกิดความไม สมํ่ า เสมอของสนามไฟฟ า โดยรอบ ตัวนําไฟฟาทั้งเสน โดยจะมีความเคน ของสนามไฟฟ า ปรากฏดั ง รู ป ที่ 3 แตจะไมรุนแรงเทากับกรณีที่ผิวของ สายตั ว นํ า ไฟฟ า มี เ สี้ ย นหรื อ ปลาย แหลมปรากฏอยู การใชสายตัวนําไฟฟาเปลือย ในระบบเหนือดินมักพบปญหาไฟฟา ดั บ บ อ ยครั้ ง จากสั ต ว จํ า พวกนก งู กระรอก หรือปญหาตนไมที่อยูใกล


แนวสายไฟ จึงมีความพยายามในการลดปญหาไฟฟาดับดังกลาวโดยการนําลวด อะลูมเิ นียมตีเกลียวมาหุม ฉนวนดวยวัสดุจาํ พวก Polyethylene หรือทีเ่ รียกวา “สายเคเบิลอากาศ” และวางอยูบนเคเบิลสเปเซอรหรือลูกถวยฉนวนไฟฟา การหุมฉนวนนี้จะทําใหเกิดความเคนทางสนามไฟฟาที่สูงบริเวณจุดสัมผัส นอกจากนั้นยังมีความเปนไปไดที่จะมีโพรงอากาศแทรกตัวอยูระหวางฉนวนที่ หุมและตัวนําอะลูมิเนียมตีเกลียวที่อยูดานใน โดยโพรงอากาศนี้จะทําใหเกิด ความเคนทางสนามไฟฟาที่สูงและทําใหเกิดการดิสชารจบางสวน (Partial discharge) ได ซึ่งจะสงผลตอการเบรกดาวนของฉนวนที่หุมจนอาจนําไปสู การอารกขาดของสายเคเบิลอากาศได การลดความเคนทางสนามไฟฟานี้จึง เปนสิ่งจําเปนที่ตองนํามาพิจารณาดังจะไดกลาวไวในบทความตอไปนี้

โครงสรางของสายเคเบิลอากาศ

รูปที่ 5 โครงสรางของตัวนําไฟฟา

สายเคเบิลอากาศ (Space Aerial Cable : SAC) เปนสายอะลูมิเนียม 2. ตัวกั้นตัวนํา (Conductor ตีเกลียวหุมฉนวน High density polyethylene (HDPE) หรือ Cross linked shield) : ประกอบไปด ว ยวั ส ดุ polyethylene (XLPE) ที่มีโครงสรางประกอบไปดวย 4 สวน ดังนี้ จําพวกพอลีเมอรซึ่งเติมสาร Carbon black ในปริมาณที่มากพอจะเปลี่ยน คุณสมบัติของพอลีเมอรใหเปนสาร กึง่ ตัวนําไฟฟา ซึง่ ตามมาตรฐาน ICEA S61-402 กําหนดใหตัวกั้นตัวนํามี ความหนาตํา่ สุดทีจ่ ดุ ใด ๆ ไมนอ ยกวา 0.254 มิลลิเมตรหรือ 0.01 นิ้ว การ มีตวั กัน้ ตัวนําจะทําใหลวดอะลูมเิ นียม ตี เ กลี ย วประพฤติ ตั ว เสมื อ นตั ว นํ า ไฟฟาผิวเรียบทรงกลมตัน ซึ่งชวย รูปที่ 4 สายเคเบิลอากาศ ใหสนามไฟฟามีลักษณะกระจายตัว 1. ตัวนําไฟฟา (Conductor) : โครงสรางของตัวนําไฟฟาทีน่ ยิ มใชงานกัน มากขึ้น จึงสามารถลดความเคนทาง ในปจจุบันมีลักษณะที่แตกตางกันดังรูปที่ 5 โดยตัวนําไฟฟาที่มีโครงสราง สนามไฟฟ า ที่ เ กิ ด จากพื้ น ที่ ห น า ตั ด แบบ Concentric จะมีขนาดเสนผานศูนยกลางโดยเฉลี่ยใหญกวาแบบ Solid โดยรวมของลวดอะลูมิเนียมตีเกลียว ประมาณ 1.13 เทา และมีโพรงอากาศอยูระหวางลวดตัวนําหรือระหวางลวด ที่มีลักษณะเวาแหวง และสามารถลด ตัวนํากับฉนวนที่หุมไดมากกวาแบบอื่น ๆ จึงไมนิยมนํามาผลิตเปนสายเคเบิล ความเคนทางสนามไฟฟาที่เกิดจาก อากาศเนือ่ งจากจะเกิดความเคนทางสนามไฟฟาบริเวณโพรงอากาศไดมากกวา เสีย้ นหรือปลายแหลมได นอกจากนัน้ ซึง่ หากพิจารณาแลวจะพบวาโครงสรางของตัวนําไฟฟาทีม่ พี นื้ ทีห่ นาตัดเปนแบบ ตัวกั้นตัวนํายังชวยลดโพรงอากาศที่ Compact จะมีขนาดเสนผานศูนยกลางที่ใกลเคียงกับแบบ Solid มากที่สุด แทรกตัวอยูระหวางฉนวนที่หุมและ จึงทําใหใชฉนวนในการหุมตัวนําไฟฟานอยกวาแบบ Concentric ถึงประมาณ ตัวนําอะลูมเิ นียมตีเกลียวทีอ่ ยูด า นใน 8% ซึ่งเปนผลดีทําใหเสาไฟฟารับนํ้าหนักของสายตัวนําไฟฟานอยลง และ ไดดวย โดยความแตกตางของสนาม นํ้าหนักที่ลดลงนี้ยังชวยลดแรงปะทะที่เกิดจากแรงลมพัดผานสายตัวนําไฟฟา ไฟฟาระหวางสายเคเบิลอากาศที่ไมมี ได นอกจากนั้นโครงสรางแบบนี้ยังชวยลดโพรงอากาศใหนอยลงอีกดวย ขอดี ตัวกัน้ ตัวนําและมีตวั กัน้ ตัวนําจะแสดง เหลานี้จึงมักนิยมใชตัวนําไฟฟาที่มีโครงสรางแบบ Compact ในการผลิตเปน ดังรูปที่ 6 ตัวนําไฟฟาของสายเคเบิลอากาศ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

45


ไมมีตัวกั้นตัวนํา (Conductor shield)

รูปที่ 7 แสดงโอกาสที่จะเกิด Pinhold ในกรณีฉนวนสองชั้น

การพัฒนาสายเคเบิลอากาศ

มีตัวกั้นตัวนํา (Conductor shield) รูปที่ 6 สนามไฟฟาที่ผิวของสายเคเบิลอากาศ

3. ฉนวน (Insulation) : เปนสวนประกอบที่หุมทับบนชั้นของตัวกั้น ตัวนํา ผลิตจากวัสดุ Low Density Polyethylene (LDPE) หรือ High Density Polyethylene (HDPE) หรือ Cross Linked Polyethylene (XLPE) ซึง่ ไมผสม Carbon black ทําหนาที่เปนฉนวนและปองกันการสัมผัสตัวนําไฟฟาโดยตรง 4. เปลือกฉนวน (Jacket) : เปนสวนประกอบที่อยูดานนอกสุดซึ่ง หุมทับชั้นฉนวน ผลิตจากวัสดุ High Density Polyethylene (HDPE) หรือ Cross Linked Polyethylene (XLPE) ทําหนาที่ปองกันฉนวนดานในจาก การสัมผัสของวัตถุใด ๆ ที่อาจทําใหเกิดรอยถลอกหรือรอยบาด โดยปกติ เปลือกฉนวนที่ทําจาก XLPE จะมีการเติม Carbon black ในปริมาณ 2% โดยนํ้าหนัก สวนฉนวนที่ทําจาก HDPE จะไมนิยมใส Carbon black แตจะมี การเติมสาร Titanium Dioxide (TiO2) แทน เพือ่ เพิม่ คุณสมบัตใิ นการตานทาน ตอรังสี Ultraviolet (UV) เนื่องจากกระบวนการผลิตสายเคเบิลอากาศในปจจุบันยังคงมีโอกาส ที่จะเกิดโพรงอากาศขนาดเล็กที่เรียกวา “Pinhold” ภายในเนื้อฉนวนและ เปลือกฉนวนได ผลของ Pinhold จะทําใหเกิดความเคนภายในเนื้อฉนวนและ มีผลตอการเกิดดิสชารจบางสวนจนนําไปสูการ Tracking และ Puncture ใน ระยะเวลาอันสั้นได การกําหนดใหสายเคเบิลอากาศมีฉนวนสองชั้นจึงชวยลด ความเคนทางสนามไฟฟาบริเวณดังกลาวได เนือ่ งจากเปนไปไดยากทีต่ าํ แหนง ของ Pinhold ภายในเนื้อฉนวนและเปลือกฉนวนจะอยูในตําแหนงเดียวกัน ดังตัวอยางที่แสดงในรูปที่ 7

46

การเติม Carbon black ใน เปลือกฉนวนของสายเคเบิลอากาศ มี วั ต ถุ ป ระสงค ห ลั ก เพื่ อ ให ส ามารถ ตานทานตอรังสี UV ไดดี ซึ่งปริมาณ ของ Carbon black ที่ ใ ช เ ติ ม นั้ น จําเปนตองพิจารณาใหมีสัดสวนที่ไม สงผลกระทบตอคุณสมบัติดานอื่น ๆ เชน คุณสมบัติในการตานทานตอ การเกิด Tracking คุณสมบัติในการ รับแรงทางกลและคุณสมบัติในการ ทนต อ สภาพภู มิ อ ากาศหรื อ สภาพ แวดลอมที่ใชงาน การเติม Carbon black ในปริมาณ 2% โดยนํ้าหนัก ใหผลลัพธที่ดีในการใชงานในพื้นที่ซึ่ง ไมมีปญหาดานมลภาวะ แตในกรณี ที่ถูกนําไปใชงานในพื้นที่ซึ่งมีปญหา มลภาวะรุนแรง ผลของมลภาวะนี้จะ ทําใหกระแสรั่ว (Leakage current) ที่ผิวของเปลือกฉนวนมีปริมาณการ ไหลที่สูงขึ้น สงผลใหเกิดความเคน ทางสนามไฟฟาที่ผิวสูงจนนําไปสูการ เกิด Tracking ที่ผิวของเปลือกฉนวน ดังรูปที่ 8 และดวยคุณสมบัติของ Carbon black ที่สามารถนําไฟฟาได ดี จึงทําใหเกิดความรอนที่ผิวสูงจาก การมีกระแสรั่วไหลที่ผิวเพิ่มขึ้น ผลที่ ตามมาคื อ เปลื อ กฉนวนและฉนวน ภายในหลอมละลายจนชํารุดเสียหาย ดังแสดงในรูปที่ 9


รูปที่ 8 แสดงการ Tracking ที่ผิวของเปลือกฉนวน

รูปที่ 9 การชํารุดเสียหายของเปลือกฉนวนและฉนวน

เติม Carbon black ในปริมาณ 2.5% และ 3% โดยนํ้ า หนั ก จะทํ า ให ค  า การดูดซึมความชื้นของเปลือกฉนวน ไมผานมาตรฐาน BS7655 นี้ การ ดูดซึมความชื้นที่ลดลงอันเปนผลมา จากการเติม Carbon black ที่นอย ลงใหเหลือในปริมาณ 0.5% โดย นํา้ หนักสามารถชวยปรับปรุงคุณสมบัติ ตานทานตอการ Tracking ที่ผิวใหดี ขึน้ จาก 1.5 kV/mm เปน 3.5 kV/mm จากการทดสอบเพิม่ เติมยังพบ วา การเติม Carbon black ในปริมาณ 0.5% โดยนํา้ หนักยังชวยลดการสราง คลืน่ วิทยุรบกวน (Radio interference voltage : RIV) เนื่องจากปญหา การดิ ส ชาร จ บางส ว นหรื อ การเกิ ด Tracking ทีผ่ วิ ไดดว ย และจะใหผลใน การลดการแพรกระจายของคลื่นวิทยุ รบกวนไดดยี งิ่ ขึน้ หากสามารถเปลีย่ น การติดตั้งสายเคเบิลอากาศจากการ ติ ด ตั้ ง บนลู ก ถ ว ยฉนวนไฟฟ า ชนิ ด พอรซเลนมาเปนชนิดพอลีเมอรหรือ เปลี่ยนการติดตั้งบนเคเบิลสเปเซอร ชนิดพอรซเลนเคลือบเซรามิคมาเปน พอลี เ มอร ใ นกลุ  ม Polyethylene ดังรูปที่ 10

จากการทดสอบสายเคเบิลอากาศชนิด XLPE ที่เติม Carbon black ใน ปริมาณ 1% โดยนํา้ หนักตามมาตรฐาน ASTM D2303 ในประเด็นของคุณสมบัติ ตานทานตอการ Tracking ที่ผิวในสภาวะที่มีฝุนและไอเกลือที่ระยะเวลา ทดสอบ 600 ชั่วโมง พบวาสายเคเบิลอากาศชนิด XLPE ที่มีคุณสมบัติ ดังกลาวไมผานการทดสอบตามมาตรฐาน ASTM D2303 จึงไดมีการทดลอง เติมสาร Aluminium-Tri-Hydroxide เพื่อเพิ่มคุณสมบัติในการตานทานตอ การ Tracking ที่ผิว แตการเติมสารดังกลาวมีผลทําใหเปลือกฉนวนขาดความ ยืดหยุนและมีความเปราะมากขึ้น แนวทางการพัฒนาสายเคเบิลอากาศชนิด XLPE จึงเปลี่ยนไปมุงเนนเพื่อหาปริมาณ Carbon black ที่ใชเติมในสัดสวน ที่เหมาะสมแทน เพื่อใหสามารถนําสายเคเบิลอากาศชนิด XLPE ไปใชงานได ทั้งพื้นที่ซึ่งมีความเขมของรังสี UV สูงและอยูในพื้นที่ซึ่งมีมลภาวะรุนแรงได นานขึ้น และจากการทดลองพบวาการเติม Carbon black ในปริมาณ 0.5% โดยนํา้ หนักและควบคุมใหมกี ารกระจายตัวอยางสมํา่ เสมอมีความเหมาะสมตอ การใชงานทั้งในบริเวณที่มีความเขมของรังสี UV สูงและอยูในพื้นที่มลภาวะ นอกจากนั้นการลดปญหาการ Tracking ที่ผิวของเปลือกฉนวนยังตอง พิจารณาเรื่องการดูดซึมความชื้น (Moisture absorption) ของเปลือกฉนวน ดวย และจากการทดสอบตามมาตรฐาน BS7655 ซึ่งกําหนดคาการดูดซึม ความชื้นของเปลือกฉนวนไวสูงสุดไมเกิน 1 mg/cm2 พบวาสายเคเบิลอากาศ ชนิด XLPE ทีเ่ ติม Carbon black ในปริมาณ 0.5% โดยนํา้ หนักมีคา การดูดซึม ความชื้นของเปลือกฉนวนเพียง 0.15 mg/cm2 ซึ่งมีคาไมเกินมาตรฐานและ รูปที่ 10 ลูกถวยและเคเบิลสเปเซอรใน กลุมพอลีเมอร ดีกวาการเติม Carbon black ในปริมาณ 2% โดยนํ้าหนัก และยังพบวาการ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

47


ขอสรุป

ถึ ง แม ส ายเคเบิ ล อากาศจะมี การออกแบบโครงสรางใหเปนแบบ Compact และกํ า หนดให มี ตั ว กั้ น ตัวนํา (Conductor shield) เพื่อ ชวยลดความเคนทางสนามไฟฟาซึ่ง จะมีผลตอการยืดอายุการใชงานของ สายเคเบิลอากาศแลวก็ตาม การนํา สายเคเบิลอากาศไปใชงานในสภาพ แวดลอมหรือระดับมลภาวะทีแ่ ตกตาง กัน ก็อาจมีผลทําใหสายเคเบิลอากาศ มีอายุการใชงานทีส่ นั้ ลงจากความเคน ทางสนามไฟฟาที่เพิ่มขึ้น โดยปกติ ก ระแสรั่ ว ที่ ผิ ว ของ สายเคเบิลอากาศถูกออกแบบใหมีคา นอยกวา 0.3 mA แตการนําไปใช งานในพื้นที่มลภาวะรุนแรง ผลของ มลภาวะทั้ ง ฝุ  น ละอองและไอเกลื อ ที่ ส ะสมบนผิ ว ของเปลื อ กฉนวนจะ รบกวนตอสนามไฟฟา และทําใหเกิด ความเคนทางสนามไฟฟาทีผ่ วิ เพิม่ ขึน้ และนํ า ไปสู  ก ารเพิ่ ม ขึ้ น ของกระแส รัว่ ไหลทีผ่ ิวของเปลือกฉนวนจนกลาย เปนแหลงกําเนิดของคลืน่ วิทยุรบกวน ปริมาณกระแสรั่วที่ไหลเพิ่มขึ้นนี้จะ กัดกรอนผิวของเปลือกฉนวนจนเกิด การ Tracking ที่ผิวอยางสมบูรณ

เอกสารอางอิง [1] J B Wareing “Covered Conductor Systems for distribution”, 2005. [2] Hendrix Wire & Cable, Inc. “Conductor Shield for Overhead Cables”, 1999 [3] Hendrix Wire & Cable, Inc. “Why Use Compact Conductor for Aerial Cables”, 1998

48

รูปที่ 11 การเกิด Tracking ของสายเคเบิลอากาศชนิด XLPE บนเคเบิลสเปเซอรชนิดพอรซเลนเคลือบเซรามิค

ดังนั้นหากสามารถควบคุมปริมาณกระแสรั่วที่ผิวใหลดลงไดก็จะสามารถชวย ลดปญหาการ Tracking ที่ผิวไดเชนกัน หนึ่งในวิธีดังกลาวคือการลดปริมาณ Carbon black ที่เติมในเปลือกฉนวน XLPE ใหเหลือเพียง 0.5% โดยนํ้าหนัก ซึ่งปริมาณ Carbon black ที่ลดลงนี้สงผลใหการดูดซึมนํ้าของเปลือกฉนวน ลดลงและทําใหการนํากระแสรั่วลดลงดวย อยางไรก็ตาม การควบคุมความเคนทางสนามไฟฟาในสวนอื่น ๆ ก็มี สวนชวยยืดอายุการใชงานของสายเคเบิลอากาศไดดวยเชนกัน ซึ่งจากการใช งานในภาคสนามทัง้ ในประเทศไทยและตางประเทศพบวา การใชงานสายเคเบิล อากาศรวมกับลูกถวยพอรซเลนหรือเคเบิลสเปเซอรชนิดพอรซเลนเคลือบ เซรามิคในบริเวณที่มีมลภาวะสูงจะเกิด Tracking ที่ผิวของเปลือกฉนวนได ในระยะเวลาอันสั้นดังแสดงในรูปที่ 11 ดังนั้นการใชงานสายเคเบิลอากาศใน พื้นที่มลภาวะรุนแรงจึงควรลดความเคนทางสนามไฟฟา โดยการหลีกเลี่ยง การใชงานสายเคเบิลอากาศบนลูกถวยฉนวนไฟฟาหรือเคเบิลสเปเซอรชนิด พอรซเลน รวมทั้งใชสายเคเบิลอากาศที่เปลือกฉนวนมี Carbon black ผสม อยูในปริมาณ 0.5% โดยนํ้าหนัก

ประวัติผูเขียน นนายกิตติกร มณีสวาง สําเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีจากมหาวิทยาลัยขอนแกน แ และปริ ญญาโทจากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ปจจุบันทํางาน ใ าแหนงหัวหนาแผนกวิจัยอุปกรณไฟฟา กองวิจัย ฝายวิจัย ในตํ แ ฒนาระบบไฟฟา การไฟฟาสวนภูมิภาค สํานักงานใหญ และพั


Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์ นายสุเมธ อักษรกิตติ์ อีเมล : sumeth.aksorn@gmail.com

ในแวดวง ICT

“แนวโน้มของ

บทน�ำ

โทรคมนาคม 4 G”

ปัจจุบันการพัฒนาเทคโนโลยี ส า ร ส น เ ท ศ แ ล ะ ก า ร สื่ อ ส า ร โทรคมนาคมได้ ก ้ า วสู ่ ยุ ค ของการ บูรณาการอย่างเต็มรูปแบบ โดยเฉพาะ อย่ า งยิ่ ง การเพิ่ ม ประสิ ท ธิ ภ าพและ ความรวดเร็ ว ในการรั บ -ส่ ง ข้ อ มู ล ข่าวสารและสื่อมัลติมีเดีย ท�ำให้เกิด การพัฒนาโปรแกรมต่าง ๆ เพือ่ ใช้งาน ในอุปกรณ์โทรคมนาคมแบบเคลือ่ นที่ มากขึ้นตามไปด้วย ประกอบกับได้มี การสร้ า งกลุ ่ ม สั ง คมออนไลน์ แ ละ บริการ Mobile commerce เพิ่มขึ้น จึ ง จ� ำ เป็ น ต้ อ งพั ฒ นาและออกแบบ โครงข่ายให้สามารถรองรับการเข้าถึง โลกออนไลน์และโปรแกรมประยุกต์ เหล่านัน้ ส�ำหรับกลุม่ ประเทศทีพ่ ฒ ั นา แล้ ว หรื อ ก� ำ ลั ง พั ฒ นาที่ มี ห น่ ว ยงาน วิจยั ค้นคว้า เป็นของตนเองก็สามารถ พั ฒ นาเทคโนโลยี เ พื่ อ ยกระดั บ การ เข้าถึงข้อมูลข่าวสารได้รวดเร็วด้วย เทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่น การปรับปรุง โครงข่ายเป็น NGN-Next Generation Network และ 3 G ซึ่งเป็นการก้าว สู่โครงข่าย IP-Internet Protocol อย่างแท้จริง แต่เนื่องจากความเร็วใน การรับ-ส่งข้อมูลของ 3 G มีข้อจ�ำกัด โดยในทางปฏิบัติสามารถส่งข้อมูลได้ ประมาณ 7.2 Mbps ดังนั้นจึงจ�ำเป็น

ต้องพัฒนาเทคโนโลยีและปรับปรุงโครงข่ายเพือ่ ให้สามารถรองรับการให้บริการ 4 G (4th Generation–โทรคมนาคมเคลื่อนที่ยุคที่ 4) โดยใช้เทคโนโลยี LTE–Long Term Evolution ซึ่งให้ความเร็วมากกว่า 3 G ประมาณ 10 เท่า ประกอบกับเมื่อปลายปี 2553 สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITUInternational Telecommunication Union) ได้ประกาศให้ LTE เป็นมาตรฐาน ของเทคโนโลยี 4 G แล้ว ดังนัน้ ในหลายประเทศได้เริม่ ประมูลคลืน่ ความถีเ่ พือ่ ให้บริการ 4 G และผู้ให้บริการก็พร้อมที่จะปรับปรุงและ Upgrade โครงข่าย ของตนเองเพื่อให้บริการแก่ลูกค้าต่อไป

ประเทศจีนวางแผนที่จะให้บริการโทรคมนาคมเคลื่อนที่ 4 G ในเชิงพาณิชย์ ภายในปี 2555 หลังจากที่ได้ท�ำการทดลอง มานานหลายเดือน

ประเทศจีนซึ่งเป็นตลาดโทรคมนาคมเคลื่อนที่ที่ใหญ่ที่สุดในโลกอาจจะ เปิดให้บริการโทรศัพท์เคลือ่ นที่ โดยใช้เทคโนโลยี TD-LTE (Time Division–Long Term Evolution) ที่เรียกได้ว่าเป็นเทคโนโลยี 4 G ภายในปีหน้า การทดลอง เกี่ยวกับมาตรฐานดังกล่าวได้ด�ำเนินการมาอย่างต่อเนื่อง และคาดว่าจะเสร็จ สิ้นภายในระยะเวลา 18 เดือน โดยผู้อ�ำนวยการด้านพัฒนาอุตสาหกรรม ICT พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

49


ของจีนได้กล่าวสรุปที่นครปักกิ่ง ทั้งนี้การทดสอบดังกล่าวได้รับความร่วมมือ ทดลองจากบริษัทต่าง ๆ ทั้งในประเทศและต่างประเทศ ปัจจุบันโทรศัพท์ เคลือ่ นทีฉ่ ลาดขึน้ สามารถรองรับการสือ่ สารและบริการต่าง ๆ ได้หลากหลาย รูปแบบรวมทั้งเสียง ข้อมูล และมัลติมีเดีย ดังนั้นน่าจะเรียกว่า “อุปกรณ์ สื่อสารเคลื่อนที่” MID–Mobile Internet Device, UMPC–Ultra Mobile PC หรือ Tablet เป็นต้น ซึ่ง Gartner บริษัทที่เป็นผู้น�ำในด้านท�ำการวิจัยและ ให้ค�ำปรึกษาเกี่ยวกับเทคโนโลยีสารสนเทศของอเมริกาและมีลูกค้ามากกว่า 80 ประเทศ ได้ท�ำนายไว้ว่า หนึ่งในสิบเทคโนโลยีที่มาแรงในปี 2554 คือ Mobile Applications และ Media Tablets การน� ำ เสนอที่ จ ะให้ บ ริ ก าร 4 G TD-LTE ในเชิ ง พาณิ ช ย์ นี้ เ ป็ น การกระตุ้นยอดขายอุปกรณ์โทรคมนาคมเคลื่อนที่และผลิตภัณฑ์เสริมของ บริษัทต่าง ๆ เช่น Ericsson AB, Huawei Technology และ ZTE Corp. เพือ่ ให้ผใู้ ห้บริการในประเทศปรับปรุงโครงข่ายของตนเองเพือ่ รองรับเทคโนโลยี ใหม่ได้ เมือ่ ปี 2553 ประเทศจีนมีผใู้ ช้โทรศัพท์เคลือ่ นทีป่ ระมาณ 859 ล้านคน ซึ่งมากกว่า 2 เท่าของประชากรในสหรัฐอเมริกา รัฐมนตรีดา้ น ICT ของจีนได้อนุมตั ใิ ห้ China Mobile Communications Corp. ซึง่ เป็นผูใ้ ห้บริการโทรคมนาคมรายใหญ่ทสี่ ดุ ในประเทศจีน เป็นผูท้ ำ� การ ทดลองระบบ 4 G TD-LTE ในเมืองใหญ่ ๆ เช่น Shanghai, Hangzhou, Nanjing, Guangzhou, Shenzhen และ Xiamen เป็นที่น่าสังเกตว่าประเทศ จีนได้เริ่มให้ใบอนุญาต 3 G เพื่อให้ผู้ใช้บริการโทรคมนาคมเคลื่อนที่สามารถ ท่องโลกอินเทอร์เน็ตได้เมื่อปี 2552 โดยใช้เทคโนโลยี TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access) ซึ่งผู้ให้บริการ ยังคงปรับปรุง Chip และเครื่องโทรศัพท์เพื่อรองรับเทคโนโลยีใหม่ที่จะเกิดขึ้น ในอนาคตอันใกล้นี้

ผู ้ ใ ห้ บ ริ ก ารโทรคมนาคมในเกาหลี ใ ต้ เ ตรี ย มท� ำ แผนเพื่ อ ให้บริการ 4 G

ผู้ให้บริการโทรคมนาคมรายใหญ่ 2 รายในประเทศเกาหลีใต้ที่ถูก เฝ้าจับตามองมีการวางกลยุทธ์ที่จะให้บริการ 4 G คือ KT-Korea Telecom และกลุ่มของ SK Telecom ผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่และ Wireless technologies ของเกาหลีใต้ ซึง่ เป็นการเปิดยุคของ Advance broadband และ Mobile economy โดยที่ KT สนใจเทคโนโลยี WiMAX ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ Multi-network platform ในขณะที่ SK Telecom ได้ประกาศที่จะร่วมมือกับ Samsung Electronics, LG-Ericsson และ Nokia Siemens Networks น�ำ เทคโนโลยี LTE มาใช้ และจะให้บริการ LTE Smart-phones, Tablet PCs และ Data modems ภายในสิ้นปี 2554 ปัจจุบัน SK Telecom ให้บริการ 3 G CDMA (Code Division Multiple Access) และ 3.5 G HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) โดย SK Telecom จะถ่ายโอนโครงข่าย และความถีข่ อง CDMA และ HSDPA ไปสู่ LTE และเป็นไปได้ทจี่ ะปรับเปลีย่ น

50

WiMAX ที่ความถี่ 2.3 GHz ไปสู่ TD-LTE และวางแผนที่ จ ะใช้ ค ลื่ น ความถี่ 800 MHz ส�ำหรับชนบทและ ให้ครอบคลุมถึงการใช้ภายในอาคาร อย่างไรก็ดี ในวงการโทรคมนาคม และ IT ของเกาหลีใต้คาดว่าผู้ให้ บริ ก ารโทรคมนาคมจะให้ บ ริ ก าร 4 G LTE ในเมืองหลวงกรุงโซล ภายใน เดือนกรกฎาคม 2554 และจะขยาย ให้ ค รอบคลุ ม หั ว เมื อ งใหญ่ ๆ อี ก 6 แห่ง ภายในปี 2555 และให้บริการ ทั่วประเทศประมาณปี 2556

ญี่ปุ่นสร้างโครงข่าย 4 G เป็ น ครั้ ง แรกพร้ อ มรองรั บ การดาวน์ โ หลดที่ ค วามเร็ ว 37 Mbps

NTT Docomo ผู ้ ใ ห้ บริ ก าร โทรศั พ ท์ เ คลื่ อ นที่ ร ายใหญ่ ที่ สุ ด ใน ประเทศญี่ปุ่น ได้เปิดให้บริการ 4 G ในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกในญี่ปุ่น โดยใช้ Bandwidth ที่ 5 MHz สามารถ ให้ความเร็ว 37.5 Mbps (Downlink) และ 12.5 Mbps (Uplink) ทั้งนี้ ได้เปิดให้บริการเมื่อเดือนธันวาคม 2553 และใช้เทคโนโลยี LTE ภายใต้ ชือ่ Xi (‘Crossy’) brand อย่างไรก็ตาม NTT Docomo ได้ทดลองให้บริการ ในเมืองหลวงกรุงโตเกียวตั้งแต่เดือน กรกฎาคม 2553 และปัจจุบันก�ำลัง วางแผนที่จะใช้ Bandwidth ให้กว้าง ขึ้นถึง 10 MHz เพื่อให้สามารถเพิ่ม ประสิ ท ธิ ภ าพในการรั บ -ส่ ง ข้ อ มู ล ได้ถึง 75 Mbps (Downlink) และ 25 Mbps (Uplink) โดยจะเลือก ทดสอบในบางพืน้ ที่ โครงข่ายดังกล่าว ใช้ความถี่ 2 GHz ที่ประกอบด้วย สถานีฐานแบบ Dual W-CDMA/LTE, LTE Core network equipment และ


อุ ป กรณ์ โทรคมนาคมเคลื่อนที่แ บบ LTE-enabled NTT Docomo ได้ตดิ ตัง้ อุปกรณ์ LTE ที่ ส ถานี ฐ านของโครงข่ า ย W-CDMA (3 G) ที่มีอยู่เดิมโดย ติดตั้งอุปกรณ์แบบ Dual W-CDMA/ LTE ซึง่ สามารถ Upgrade เพือ่ รองรับ เทคโนโลยี LTE ได้ เพียงแต่เพิ่ม อุปกรณ์ LTE BDE (Base-station Digital Equipment)

การประมู ล 4 G ในยุ โ รป เริม่ แล้วเป็นครัง้ แรกทีป่ ระเทศ เยอรมนี

ประเทศเยอรมนีได้เปิดประมูล คลื่นความถี่เพื่อให้บริการ 4 G เป็น ครั้งแรกในยุโรปเมื่อประมาณกลาง ปี ที่ แ ล้ ว ซึ่ ง เดิ ม ที รั ฐ บาลเยอรมนี คาดว่า ราคาประมูลครั้งนี้จะต�่ำกว่า ราคาที่ประมูล 3 G เมื่อปี 2543 (ประมาณ 50,000 ล้านยูโร) แต่ เนื่ อ งจากองค์ ก รที่ ก� ำ กั บ ดู แ ลของ เยอรมนีพบว่ามีอุปสงค์ (Demand) สู ง กว่ า อุ ป ทาน (Supply) ดั ง นั้ น นักวิเคราะห์ได้คาดว่าการประมูลอาจ จะอยู่ที่ 500–10,000 ล้านยูโร โดย ผู้ให้บริการหวังว่าเทคโนโลยี 4 G จะ สามารถรองรับ Mobile broadband ส�ำหรับอุปกรณ์โทรคมนาคมเคลือ่ นที่ ในปั จ จุ บั น และที่ ก� ำ ลั ง พั ฒ นาเพื่ อ น�ำมาใช้ในอนาคตได้ ซึง่ หมายความว่า สามารถรองรั บ ความเร็ ว ในการ ดาวน์โหลดได้เร็วกว่า 3 G ถึง 10 เท่า นั่นคือสามารถใช้ในการรับ-ส่ง ข้อมูลข่าวสารและมัลติมีเดียได้อย่าง มีประสิทธิภาพ เยอรมนีเป็นตลาดโทรคมนาคม เคลือ่ นทีท่ ใี่ หญ่ทสี่ ดุ ในยุโรป ในภาพของ จ�ำนวนผูใ้ ช้และผูใ้ ห้บริการ โดยเฉพาะ

ผูใ้ ห้บริการรายใหญ่จำ� นวน 4 ราย คือ T-Mobile Deutschland (Deutche Telekom), Vodafone D2, Royal KPN’s E-Plus และ Telefonica O2 Germany ซึ่งได้ร่วมประมูลคลื่นความถี่ 4 G ดังกล่าว โดยแต่ละรายเสนอราคา 4,380 ล้านยูโร การประมูลครั้งนั้นเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีว่าผู้ให้บริการพร้อมที่จะจ่ายเงิน ส�ำหรับใบอนุญาต 4 G ในภาคพื้นยุโรป และผู้ให้บริการเหล่านี้จะจริงจังใน การพัฒนาวิสัยทัศน์เรื่อง Mobile broadband เพียงใด การประมูลในครั้งนี้จะ น�ำไปสู่การประมูลในตลาดใหญ่ ๆ ต่อไปรวมทั้งในประเทศอังกฤษ อย่ า งไรก็ ต าม TeliaSonera ผู ้ ใ ห้ บ ริ ก ารโทรคมนาคมในภู มิ ภ าค สแกนดิเนเวีย ซึ่งรับใบอนุญาต 4 G โดยใช้ความถี่ 2.6 GHz จะเปิดให้บริการ 4 G โดยใช้เทคโนโลยี LTE ในเชิงพาณิชย์ในประเทศเอสโตเนีย ซึง่ เป็นประเทศ ในกลุ่มสหภาพยุโรป ตั้งอยู่ในภูมิภาคบอลติกหรือยุโรปเหนือภายในปีนี้ ทั้งนี้ ได้เริ่มท�ำการทดสอบตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ 2553 ส่วนอุปกรณ์โครงข่ายใช้ ของบริษัท Nokia Siemens Networks และ Ericsson และใช้ Modem ของ Samsung ที่สามารถรองรับ 4 G/3 G/2 G ซึ่ง Modem ดังกล่าวได้ติดตั้งใน คอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊ก Samsung ด้วย TeliaSonera ได้เริม่ ทดลองให้บริการ 4 G เป็นครัง้ แรกในโลกทีป่ ระเทศ สวีเดนและประเทศนอร์เวย์ เมื่อประมาณเดือนธันวาคม 2552 หลังจากนั้น เริ่มให้บริการในเชิงพาณิชย์ในบางพื้นที่ เช่น ในประเทศฟินแลนด์ ประเทศ เดนมาร์ก ประเทศเอสโตเนีย ฯลฯ ปัจจุบันประชากร 89% ของประเทศ นอร์เวย์สามารถเข้าถึงโครงข่าย 4 G และ 95% สามารถเข้าถึงโครงข่าย 3 G

4 G ในสหรัฐอเมริกา

เป็นที่น่าสังเกตว่าในประเทศสหรัฐอเมริกาได้เริ่มให้บริการ Wireless broadband โดยใช้เทคโนโลยี WiMAX ตัง้ แต่ปี 2552 เมือ่ Clearwire Wireless ได้เปิดให้บริการ โดยใช้ WiMAX เป็น Last mile ทีเ่ มือง Portland รัฐ Oregon เป็นครั้งแรก และประกาศว่าเป็นการเริ่มเข้าสู่ยุค 4 G ซึ่งอีก 12 เดือนต่อมา แนวโน้มของ Broadband แบบไร้สายปรากฏเค้าโครงชัดเจนว่าจะมีการน�ำ เทคโนโลยีอนื่ มาใช้แทน WiMAX การเปิดให้บริการอย่างต่อเนือ่ งท�ำให้ปจั จุบนั ประชากรของสหรัฐอเมริกาประมาณ 30 ล้านคน ใน 29 หัวเมือง สามารถ เข้าถึงบริการ WiMAX ของ Clearwire ซึ่งท�ำให้สหรัฐอเมริกาเป็นประเทศ หนึ่งในโลกที่ประสบผลส�ำเร็จในตลาด WiMAX ในขณะที่ประเทศเกาหลีใต้ซึ่ง เป็นประเทศแรกที่ให้บริการ WiMAX ในเชิงพาณิชย์ โดยใช้มาตรฐาน IEEE 802.16 แต่มีผู้ใช้เพียงประมาณ 200,000 ราย (เดือนมิถุนายน 2552) ในประเทศมาเลเซีย Packet One Network มีผู้ใช้บริการประมาณ 80,000 ราย (เดือนสิงหาคม 2552) และในประเทศรัสเซีย Yoda Communications มีผู้ใช้ประมาณ 200,000 ราย จะเห็นว่าความส�ำเร็จในยุคแรกของ WiMAX เริ่มส่อเค้าให้เกิดความเสี่ยง เนื่องจากผู้ให้บริการส่วนใหญ่เริ่มจะ Upgrade โครงข่ายไปสูเ่ ทคโนโลยีทเี่ ป็นคูแ่ ข่งของ WiMAX คือ LTE ส�ำหรับการให้บริการ 4 G อย่างแท้จริงของสหรัฐอเมริกาคาดว่าน่าจะเริ่มต้นช่วงปลายปี 2555 พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

51


หรือต้นปี 2556 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Verizon Wireless จะเป็นผู้ให้บริการ ได้ประกาศอย่างเป็นทางการเมื่อวันที่ 21 ตุลาคม 2553 โดยเลือกเทคโนโลยี ที่มีศักยภาพกว่ารายอื่น คือ LTE–Advanced และ WirelessMAN–Advanced (MAN–Metropolitan Area Network) หรือที่รู้จักในชื่อ WiMAX 802.16m/Release 2 เป็น มาตรฐานของโทรคมนาคมเคลื่อนที่ 4 G mobile wireless broadband หรือ IMT–Advanced ซึ่งเป็นเทคโนโลยี รูปที่ 1 พื้นที่ที่ให้บริการ 4 G ในประเทศสหรัฐอเมริกา 4 G ที่แท้จริง การน�ำเสนอมาตรฐาน ถึงแม้ Clearwire Wireless และผู้ให้บริการ WiMAX รายอื่นได้เปิดให้ 4 G ของกลุม่ 3GPP นีเ้ ป็นความส�ำเร็จ บริการมาประมาณ 3 ปีแล้วก็ตาม แต่ LTE มีขอ้ ได้เปรียบทีเ่ ป็นเทคโนโลยีทไี่ ด้มี ที่ คุ ้ ม ค่ า หลั ง จากได้ ท� ำ งานร่ ว มกั น การทดลองและท�ำการตลาดมาพอสมควร ท�ำให้ผปู้ ระกอบการเห็นช่องทางทีจ่ ะ มาหลายปี ถึงแม้ว่า ITU ได้พยายาม ท�ำให้เกิดรายได้จากโครงข่ายทีแ่ น่นอน และยังมีฐานลูกค้าเดิมทีม่ คี วามเชือ่ มัน่ ที่จัดให้เทคโนโลยีทั้งสองดังกล่าวแล้ว ในบริการ นอกจากนี้ LTE ยังมีขอ้ ได้เปรียบเนือ่ งจากอุปกรณ์โทรศัพท์ทมี่ กี ารใช้ เป็นส่วนหนึ่งของมาตรฐาน 4 G แต่ Chip ที่พัฒนาขึ้นใหม่ให้มีลูกเล่นมากมายเพื่อรองรับเทคโนโลยี LTE โดย ผู ้ ใ ห้ บ ริ ก ารหลายรายรวมถึ ง ผู ้ ใ ห้ Verizon ร่วมกับ NTT Docomo และ China Mobile ได้ให้การสนับสนุนอยู่ บริการรายใหญ่ในสหรัฐอเมริกาก็ยัง ด้วย อย่างไรก็ตาม นักวิเคราะห์และผูป้ ระกอบการหลายรายยืนยันว่า WiMAX อ้างว่า เทคโนโลยี HSPA, WiMAX จะค่อย ๆ ลดบทบาทลง และอาจจะต้องมีการควบรวมเทคโนโลยีซึ่งหนี และ LTE เป็นเทคโนโลยี 4 G ไม่พ้น LTE อนึ่งเมื่อปลายเดือนมกราคม 2554 ที่ ผ ่ า นมา NTT Docomo สหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศ (ITU-International ได้ เ ริ่ มท� ำ การทดลองภาคสนามใน การน�ำเทคโนโลยี LTE–Advanced Telecom Union) ได้ประกาศมาตรฐาน 4 G แล้ว ในการประชุมของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศโดยกลุม่ ITU–R มาใช้ ซึ่งจะท�ำให้ NTT Docomo Working Party 5D (R-Radiocommunication sector) ที่จัดขึ้นที่เมือง เป็นผู้ให้บริการรายแรกในโลกที่ใช้ Chongquing ประเทศจีน เมื่อวันที่ 13-20 ตุลาคม 2553 ตัวแทนของ เทคโนโลยีที่เป็นมาตรฐานใหม่ของ 3 GPP (3rd Generation Partnership Project) ซึ่งเป็นองค์กรด้านมาตรฐาน ITU โดย NTT ได้วางแผนที่ทดลอง (Standards Bodies) ซึ่งมีสมาชิกอยู่ในแต่ละภูมิภาคทั่วโลกที่ท�ำหน้าที่ใน ในสภาพใช้งานจริงที่เมือง Yokosuka ลักษณะ Organizational Partners อันประกอบด้วย ARIB-Association of และ Sagamihara ใน Kanagawa Radio Industries and Business จากประเทศญี่ปุ่น ATIS-Alliance for Prefecture หลังจากได้รบั pre–licence Telecommunications Industry Solution จากประเทศสหรัฐอเมริกา CCSA– เมื่อวันที่ 27 มกราคม 2554 จาก China Communications Standard Association จากประเทศจีน ETSI– การทดลอง NTT ประกาศว่าสามารถ European Telecommunication Standard Institute จากกลุม่ ประเทศในยุโรป รองรับความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูล TTA–Telecommunication Technology Association จากประเทศเกาหลี และ ประมาณ 1 Gbps (Downlink) และ TTC–Telecommunication Technology Committee จากประเทศญี่ปุ่น เป็น 200 Mbps (Uplink) ตัวแทนน�ำเสนอมาตรฐาน LTE Release 10 & Beyond (LTE–Advanced) ให้เป็นมาตรฐาน 4 G (IMT–Advanced) ซึ่ง ITU ได้ยอมรับในหลักการ และได้น�ำเข้าสู่ขั้นตอนของกระบวนการจัดท�ำประกาศเป็นมาตรฐาน มีการให้ สัตยาบันโดย ITU–R Study Group เมื่อเดือนพฤศจิกายน 2553 ทั้งนี้ ITU

52


รูปที่ 2 การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อรองรับ Mobile broadband

LTE เป็นเทคโนโลยี 4 G ที่ สืบเนื่องต่อจากมาตรฐานที่แตกต่าง กั น ระหว่ า ง GSM ซึ่ ง ใช้ กั น มาก ในยุโรปและส่วนใหญ่ในเอเชีย และ CDMA ซึ่ ง มี ผู ้ ใ ช้ จ� ำ นวนมากใน อเมริกาเหนือ ประเทศเกาหลี และ ประเทศจีน หรืออีกนัยหนึ่งอาจกล่าว ได้ว่า 4 G เป็นมาตรฐานส�ำหรับ

พัฒนาผลิตภัณฑ์ บริการ และโครงสร้างพื้นฐานที่ก�ำหนดโดยองค์กรที่ ก�ำหนดมาตรฐานและคณะท�ำงานก�ำกับดูแลที่ประกอบด้วยผู้เชี่ยวชาญด้าน โทรคมนาคมจากหน่วยงานต่าง ๆ ทั่วโลก ซึ่งรู้จักกันอย่างดีคือ 3 GPP และ IEEE โดยที่ 3 GPP น�ำเสนอเทคโนโลยี LTE ส่วน IEEE สนับสนุนเทคโนโลยี WiMAX ซึ่งทั้ง 2 เทคโนโลยีที่ได้รับการพัฒนาขึ้นมาเพื่อน�ำเสนอ ITU เพื่อ พิจารณาเป็นมาตรฐาน 4 G ต่อไป จากรูปที่ 2 จะเห็นว่าเมื่อโครงสร้าง พืน้ ฐานของระบบโทรคมนาคมเปลีย่ นไปสูย่ คุ 3.5–4 G จะเข้าสูย่ คุ IP (Internet Protocol) อย่างเต็มตัว

รูปที่ 3 เส้นทางการเปลี่ยนผ่านไปสู่ 4 G ส�ำหรับมาตรฐานของเทคโนโลยีไร้สายแบบต่าง ๆ เอกสารอ้างอิง [1] www.capgemini.com, Beyond 3G : 4 G Strategies for Operators in Europe. [2] www.itu.int/net/pressoffice/ press_releases/2010.... [3] www.t-mobile.com [4] เว็บไซต์ของ ARIB, ATIS, CCSA, ETSI, TTA และ TTC

ประวัติผู้เขียน

นายสุเมธ อักษรกิตติ์ • วิ ศ วกรรมศาสตรมหาบั ณ ฑิ ต สาขาวิ ศ วกรรมไฟฟ้ า สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ • วิ ศ วกรรมศาสตรบั ณ ฑิ ต สาขาวิ ศ วกรรมไฟฟ้ า มหาวิทยาลัยขอนแก่น • กรรมการเตรี ย มการและยกร่ า งแผนแม่ บ ทกิ จ การ กระจายเสียงและกิจการโทรทัศน์ กสทช. • วุฒิสมาชิก วิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) • วุฒิวิศวกร สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า แขนงไฟฟ้าก�ำลัง วฟก. 557 • อดีตกรรมการมาตรฐาน กทช. • กรรมการสาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร์ วสท. • คณะท�ำงาน Code of Practice (COP) ของสภาวิศวกร พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

53


Communication Engineering & Computer ไฟฟาสื่อสารและคอมพิวเตอร นายไพโรจน ปนแกว Executive Advisor; BEC WORLD PLC Limited

ทิศทางการวิวัฒนาการของโทรทัศน

สูโ ทรทัศน

มิติ

ไดมีการแพรภาพออกอากาศวิทยุโทรทัศนเพื่อใหบริการแก สาธารณะครั้งแรกตั้งแตป ค.ศ. 1936 ในระหวางการแขงขันกีฬา โอลิมปกเกมส กรุงเบอรลิน ประเทศเยอรมนี แตการใหบริการตอง หยุดชะงักเนื่องจากสงครามโลกครั้งที่ 2 กิจการการแพรภาพกระจาย เสียงวิทยุโทรทัศนไดเริม่ ใหมอยางจริงจังในประเทศสหรัฐอเมริกา ในป ค.ศ. 1948 เปนภาพขาว-ดําในระบบ FCC 525 เสน ตอมาไดรับ การพัฒนาเปนโทรทัศนสีระบบ NTSC 525/60 Hz ในป ค.ศ. 1953 มาตรฐานโทรทัศนสีระบบ NTSC ดังกลาวเปนตนแบบในการพัฒนา ระบบโทรทัศนสี SECAM และระบบ PAL ในทวีปยุโรปที่ใชมาตรฐาน โทรทัศน 625/50 Hz แบบขาว-ดํามากอน โทรทัศนสี SECAM และ ระบบ PAL เปนระบบแอนะล็อก (Analog Television) เริ่มใหบริการ ในป ค.ศ. 1960 ในทวีปยุโรป ตามดวยประเทศในเอเชีย เชน ประเทศไทย ประเทศสิงคโปร ประเทศอินเดีย ฯลฯ

รูปที่ 1 ภาพทดสอบสัญญาณโทรทัศน ป ค.ศ. 1948

รูปที่ 2 ภาพทดสอบสัญญาณโทรทัศน HDTV ป ค.ศ. 2000

54

ป จ จุ บั น หลายประเทศได เปลี่ ย นการส ง โทรทั ศ น จ ากระบบ แอนะล็อก (Analog Broadcasting) ไปเป น ระบบโทรทั ศ น ดิ จิ ทั ล ภาค พืน้ ดิน (Digital Terrestrial Television Broadcasting) แบบความชั ด เจน ปกติ (Standard Definition : SD) และโทรทั ศ น ดิ จิ ทั ล ความชั ด เจนสู ง (High Definition : HD) ซึ่งมีอยู 4 มาตรฐาน คือ 1. ระบบโทรทั ศ น ดิ จิ ทั ล ภาค พื้นดิน มาตรฐาน ATSC พัฒนาโดย สหรัฐอเมริกา ใชในประเทศที่เคยใช ระบบ 525/60 Hz เชน ประเทศ สหรั ฐ อเมริ ก า แคนาดา เม็ ก ซิ โ ก กลุ  ม ประเทศอเมริ ก าใต ประเทศ เกาหลีใต ฯลฯ 2. ระบบโทรทั ศ น ดิ จิ ทั ล ภาค พื้นดิน มาตรฐาน DVB-T พัฒนา ในยุโรปโดยองคกร DVB ใชในประเทศ ทีเ่ คยใชระบบ 625/50 Hz เชน ในทวีป ยุโรป แอฟริกา เอเชีย ออสเตรเลีย โคลัมเบีย ปานามา ประเทศไตหวัน ฯลฯ พั ฒ นาเป น ระบบ DVB-T2 ในป ค.ศ. 2008 หลายประเทศ


ไดเปลี่ยนจาก DVB-T เปน DVBT2 เชน ประเทศอังกฤษ ประเทศ สวี เ ดน ประเทศอิ ต าลี ประเทศ ฟนแลนด ฯลฯ หลายประเทศตกลง เริ่ ม โทรทั ศ น ดิ จิ ทั ล ภาคพื้ น ดิ น ด ว ย ระบบ DVB-T2 เชน ประเทศอินเดีย กลุม ประเทศแอฟริกาใต กลุม ประเทศ ยุโรปตะวันออก ฯลฯ 3. ร ะ บ บ โ ท ร ทั ศ น  ดิ จิ ทั ล ภาคพื้นดิน มาตรฐาน ISDB-T ที่ คุ ณ สมบั ติ ท างเทคนิ ค ใกล เ คี ย งกั บ DVB-T พัฒนาโดยประเทศญี่ปุนใช ในประเทศญีป่ นุ ประเทศบราซิล และ กลุ  ม ประเทศอเมริ ก าใต เป น ต น สวนใหญเปนประเทศที่เคยใชระบบ 525/60 Hz 4. ระบบโทรทั ศ น ดิ จิ ทั ล ภาค พื้นดิน มาตรฐาน DTMB-T พัฒนา ในประเทศจีน เริ่มใชในประเทศจีน ฮ อ งกง มาเก า และกลุ  ม ประเทศ ตะวันออกกลาง เปนตน ในยุคแรกของโทรทัศนดิจิทัล ภาคพื้นดินทุกมาตรฐานจะใชเทคนิค การเขารหัสบีบอัดสัญญาณภาพแบบ MPEG-2 และเขารหัสบีบอัดสัญญาณ เสียงดิจิทัลแบบ MPEG-1 หรือแบบ เซอร ร าวนด 5.1 ช อ งเสี ย งแบบ Dollby AC3 เหมือน ๆ กัน ดวยการ บีบอัดสัญญาณภาพแบบ MPEG-2 ทําใหสามารถแพรภาพแบบ HDTV ได เ พี ย งรายการเดี ย วในหนึ่ ง ช อ ง สัญญาณ ตอมาเมื่อมีการพัฒนาการ บีบอัดสัญญาณภาพแบบ MPEG-4 AVC/H.264 ที่มีประสิทธิภาพเหนือ กวา MPEG-2 ในป ค.ศ. 2003 ทําให สามารถแพรภาพแบบ HDTV ได 2-3 รายการในหนึ่ ง ช อ งสั ญ ญาณ หรื อ มากกวา MPEG-2 เทาตัว หากเปลีย่ น มาใชมาตรฐาน DVB-T2 รวมกับ MPEG-4 AVC/H.264 แทนการใช

DVB-T และ MPEG-2 สามารถแพรสัญญาณภาพไดมากขึ้นกวา 2 เทาตัว กลาวคือจะสามารถแพรภาพแบบ HDTV ได 4-5 รายการในหนึง่ ชองสัญญาณ เชน บริการ Free View ในประเทศอังกฤษ รวมทั้งอาจจะมีการใหบริการ โทรทัศนลูกผสม (HbbTV) ระหวางโทรทัศนภาคพื้นดินหรือโทรทัศนดิจิทัล ผานดาวเทียมกับบริการ IPTV ผานเครือขายบรอดแบนด โดยใชเครื่องรับ โทรทัศนหรือ Set Top Box ที่สามารถรับบริการโทรทัศนภาคพื้นดินพรอม ๆ กับบริการ IPTV หรือทองอินเทอรเน็ต เพือ่ เขารวมรายการโทรทัศนทรี่ บั ชมอยู แทนการสง SMS ในปจจุบันโทรทัศนลูกผสม (HbbTV) มีการใหบริการแลว เชน ในประเทศเยอรมนี ประเทศฝรัง่ เศส ประเทศอิตาลี ประเทศอังกฤษ ฯลฯ สวนโทรทัศน 3 มิติ ที่มีขาวฮือฮามากในงานแสดงสินคาอุปโภค CES ในประเทศสหรัฐอเมริกา ตอนตนป พ.ศ. 2553 นั้น แม Sky TV และ ESPN ประกาศจะใหบริการถายทอด World Cup 2010 ในแบบ HDTV 3 มิติ ก็จะ มีบริการเฉพาะสโมสรและโรงภาพยนตรเทานั้น ซึ่งยังคงตองใชเวลาพัฒนา อีก 2-3 ปกวาจะเปดใหบริการสูจอเครื่องรับโทรทัศนตามบานเรือนได

โทรทัศนความชัดเจนสูง (HDTV : High Definition TV)

กอนที่จะเปนโทรทัศน 3 มิติ เครื่องรับโทรทัศนตามบานจะตองเปน ระบบโทรทัศนความชัดเจนสูงกอน เพราะโทรทัศนความชัดเจนสูงจะมีความ ชัดเจนกวาโทรทัศนปกติไมนอยกวา 5 เทา ความเปนภาพ 3 มิติจึงจะชัดเจน ความชัดเจนของการแสดงภาพบนจอโทรทัศน วัดดวยผลคูณของจํานวนจุด ภาพ (Pixel) และจํานวนเสนกราดภาพ (Scan) ตามขนาดความสูงของจอภาพ ผลคูณมากความชัดเจนของภาพนิ่งก็จะสูงตาม สวนจํานวนภาพตอวินาที ยิ่งมากภาพเคลื่อนไหวจะเปนธรรมชาติมากขึ้น จํานวนภาพตอวินาทีจะตอง มากกวา 24 ภาพตอวินาที จึงจะเหมาะสม เชน ในกิจการภาพยนตรใช มาตรฐาน 24 ภาพตอวินาที ฯลฯ

รูปที่ 3 เปรียบเทียบความชัดเจน โทรทัศน แอนะล็อก และดิจิทัล SDTV กับดิจิทัล HDTV

แตหากตองการความชัดเจนของภาพนิง่ สูง ๆ และจํานวนภาพตอวินาที มาก ๆ ก็จะมีขอจํากัดอยูที่ตองสิ้นเปลืองทรัพยากรในการจัดเก็บและชอง พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

55


สัญญาณในการส่งมากขึ้น ความชัดเจนของภาพโทรทัศน์ตามมาตรฐานที่สอดคล้องกับความถี่กระแสไฟฟ้า 50 Hz ที่ใช้ในประเทศไทย ความชัดเจนของภาพโทรทัศน์สามารถแบ่งได้ตามตารางที่ 1 ดังนี้ ตารางที่ 1 แสดงความชัดเจนของภาพโทรทัศน์มาตรฐานต่าง ๆ ความชัดเจน Pixel Lines จ�ำนวน Frame Aspect Scan Type Pixel rate Ratio QCIF 176 144 25K 15 4 : 3 Progressive : P CIF/VCD 352 288 101K 25 4 : 3 Progressive : P SDTV, DVD 720 576 400K 25 4 : 3 Interlace : I HDTV System 1 1280 720 921K 50 16 : 9 Progressive : P HDTV System 2 1920 1080 2,073K 25 16 : 9 Interlace : I HDTV System 3 1920 1080 2,073K 25 16 : 9 Progressive : P HDTV System 4 1920 1080 2,073K 50 16 : 9 Progressive : P D-Cinema 2048 1080 2,073K 24/48 16 : 9 Progressive : P UHDTV 7680 4320 33,177K 50 16 : 9 Progressive : P

โทรทัศน์ความชัดเจนสูงทีอ่ อกอากาศให้บริการในปัจจุบนั ทัง้ ทีใ่ ห้บริการ ผ่านดาวเทียม ผ่านสถานีโทรทัศน์ภาคพื้นดิน ผ่านเคเบิลทีวีหรืออินเทอร์เน็ต และ IPTV มี 2 มาตรฐาน คือ HDTV System 1 มาตรฐาน 720 P/50 แบบ Progressive Scan และ HDTV System 2 มาตรฐาน 1080 i/25 แบบ Interlace Scan หลายประเทศใช้ทั้ง 2 มาตรฐานควบคู่กัน เนื่องจากมี จุดเด่น-จุดด้อยใกล้เคียงกัน กล่าวคือ 1. มาตรฐาน 1080 i/25 จะมีผลคูณของจ�ำนวนจุดภาพ (Pixel) และ จ�ำนวนเส้นมากกว่า จึงน่าจะมีความชัดเจนภาพนิ่งสูงกว่า 720 P/50 2. แต่มาตรฐาน 720 P/50 จะมีจำ� นวนภาพต่อวินาทีมากกว่าเท่าตัว จึง น่าจะมีความชัดเจนภาพเคลือ่ นไหวดีกว่า เป็นธรรมชาติมากกว่า เหมาะส�ำหรับ รายการประเภทกีฬา ส่วนมาตรฐาน 1080 i/25 ได้รบั ความนิยมใช้ออกอากาศ รายการภาพยนตร์ 3. มาตรฐาน 720 P/50 จะสิ้นเปลืองทรัพยากรในการจัดเก็บและ ขนาดช่องสัญญาณในการส่งน้อยกว่า ประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากกว่ามาตรฐาน 1080 i/25 4. ปัจจุบันโทรทัศน์จอแบน HDTV เช่น LCD ,LED และ PLASMA เหมาะสมกับการแสดงผลแบบ Progressive ส่วนจอภาพ CRT หรือโทรทัศน์ จอแก้ว SDTV เหมาะสมกับการแสดงผลแบบ Interlace 5. EBU (European Broadcasting Union) แนะน�ำว่า ควรใช้มาตรฐาน 720 P/50 ในการส่งออกอากาศไม่ว่าผ่านดาวเทียม โทรทัศน์ภาคพื้นดิน หรือ เคเบิลทีวี หากกระบวนการผลิตรายการโทรทัศน์ตงั้ แต่การถ่ายท�ำ การตัดต่อบน HDTV มาตรฐาน 720 P/50 1080 P/25 1080 P/50 คือกระบวนการทัง้ หมด เป็นแบบ Progressive Scan ก็จะได้ประสิทธิภาพการบีบอัดสัญญาณแบบ MPEG-4 AVC/H.264 สูงสุด แต่หากกระบวนการผลิตรายการโทรทัศน์เป็น

56

ชื่อที่ใช้ทั่วไป Internet; Mobile Mobile TV, VCD โทรทัศน์ธรรมดา, DVD HD 720 P/50, SMPTE296 HD 1080 i/25, SMPTE274 HD 1080 P/25, SMPTE274 Full HD 1080 P/50, SMPTE274 Digital Movies 2K Ultra High Definition 8K

แบบผสมกัน คือ มีทั้ง Progressive Scan และแบบ Interlace Scan ก็ควร ใช้มาตรฐาน 1080 i/25 ในการส่ง ออกอากาศ ส่วนโทรทัศน์ความชัดเจนสูง มาตรฐาน HDTV System 3 1080 P/25 หรือ 1080 P/24 เหมาะส�ำหรับการ ผลิ ต รายการแบบภาพยนตร์ ส่ ว น HDTV System 4 1080 P/50 หรือ ที่ นิ ย มเรี ย กว่ า Full HDTV เป็ น มาตรฐานส� ำ หรั บ การผลิ ต รายการ และการออกอากาศในอนาคต เพราะ สิน้ เปลืองทรัพยากรในการจัดเก็บและ ต้องการช่องสัญญาณขนาดใหญ่ใน การส่งมาก เทคโนโลยีในปัจจุบันยัง ไม่สามารถตอบสนองได้

โทรทัศน์ลูกผสม (HbbTV : Hybrid Broadcast Broadband TV)

HbbTV คื อ บริ ก ารโทรทั ศ น์ ลูกผสมระหว่างโทรทัศน์ภาคพื้นดิน หรื อ โทรทั ศ น์ ดิ จิ ทั ล ผ่ า นดาวเที ย ม กั บ บรอดแบนด์ ที วี อยู ่ บ นพื้ น ฐาน


มาตรฐานโทรทั ศ น ภ าคพื้ น ดิ น หรื อ โทรทั ศ น ดิ จิ ทั ล ผ า นดาวเที ย มใน ปจจุบนั และเทคโนโลยีของ Web ตาม มาตรฐานเปด เชน • DVB กํ า หนดคุ ณ สมบั ติ Transport Signaling • CEA Consumer Electronics Association กํ า หนดคุ ณ สมบั ติ Browser โดย CE-HTML • OIPF : Open IPTV Forum กําหนดคุณสมบัติการสื่อสารระหวาง TV และ HTML • W3C : World Wide Web Consortium กําหนดการใช HTML เพื่อยืนยันการประยุกตใชงานแบบ ตาง ๆ

รูปที่ 4 โทรทัศนลูกผสม

HbbTV มีเปาหมายในเบือ้ งตน เพื่อใหบริการในรูปแบบธุรกิจฟรีทีวี แต ก็ ส ามารถใชกั บ การบริก ารแบบ pay TV ได HbbTV ถูกออกแบบ ให เ ป น เครื่ อ งรั บ โทรทั ศ น ลู ก ผสม บรอดคาสและบรอดแบนด เช น เครือ่ งรับโทรทัศน หรือ Set Top Box สามารถเชื่ อ มโยงระหว า งโทรทั ศ น และบรอดแบนดไดสนิท คุณสมบัติ เบื้องตนขึ้นอยูกับประเภทการใชงาน ภาคพื้นดิน (DVB-T) ผานดาวเทียม (DVB-S) และเคเบิล (DVB-C) เครื่ อ งรั บ โทรทั ศ น ลู ก ผสม สามารถเลือกรายการโทรทัศนปกติที่ เปนแบบตอเนื่องจากสถานีโทรทัศน

ภาคพืน้ ดิน เคเบิลทีวี หรือรายการตามความชอบ (VOD : Video On Demand) จากอินเทอรเน็ตไดอยางอิสระ ไดมีการนํา HbbTV มาแสดงตอสาธารณะใน งานแสดงนิทรรศการ IBC : International Broadcasting Conference 2009 ที่ผานมา เริ่มใหบริการแลวในหลายประเทศ เชน ประเทศฝรั่งเศส ประเทศ เยอรมนี ประเทศสเปน ประเทศอังกฤษ ประเทศญี่ปุน ฯลฯ

โทรทัศนความชัดเจนสูงแบบ 3 มิติ (3D TV)

โทรทัศน 3 มิติ ไดเปดตัวในงานแสดงสินคาอิเล็กทรอนิกสเพือ่ ผูอ ปุ โภค (CES : Consumer Electronics Show) ป ค.ศ. 2010 ณ ประเทศสหรัฐอเมริกา เมือ่ เดือนมกราคมทีผ่ า นมา พรอมแผนงานจากบริษทั ผูผ ลิตอุปกรณวดิ โี อตาง ๆ และการประชาสัมพันธโทรทัศน 3 มิติ สําหรับการถายทอดกีฬา ภาพยนตร และรายการโทรทัศน ในบรรดาเครือขายโทรทัศนผานดาวเทียมไมวา Direct TV, ESPN และ Sky TV ในประเทศอังกฤษ ตางเปดเผยแผนงานการใหบริการโทรทัศน 3 มิติ เริ่มในป ค.ศ. 2010 โดยเฉพาะการถายทอด 2010 FIFA World Cup ภาพ 3 มิติ คือการที่สมองของมนุษยมองเห็นความลึกของภาพ ซึ่ง เกิดไดหลายวิธี คือ 1. Focus จากจุดโฟกัสทีม่ คี วามชัดเจนตางกัน สมองสามารถ กําหนดระยะใกล-ไกลได 2. Perspective สมองจะเขาใจไดดีวาวัตถุที่มองเห็นขนาด เล็กกวายอมอยูไกลกวา 3. Colour intensity and Contrast ความเขมของภาพและ ความเขมของสีของสิ่งของที่ใกลกวา จะเขมกวาสิ่งของที่อยูไกล โดยเฉพาะภาพวิวตามธรรมชาติ 4. Relative Movement เกิดจากการเปรียบเทียบภาพสิ่งที่ เคลื่อนที่กับสิ่งของที่อยูกับที่ 5. Convergence ตาทั้งสองขางจะ รวมกันมองภาพที่มีจุดโฟกัสใกล ๆ สมองจะ ตีความวาวัตถุนั้นอยูใกล 6. IOD (Interocular Distant) Difference สมองจะคํานวณความลึกของ ภาพจากการที่ ต าซ า ยและตาขวามองเห็น รูปที่ 5 โทรทัศน 3 มิติ ตางกัน โดยปกติตาสองขางหางกัน 60-75 มิลลิเมตร

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

57


โทรทัศน์ 3 มิติ คือเทคโนโลยีทจี่ ะท�ำให้ผชู้ มโทรทัศน์ในบ้านเพลิดเพลิน กับภาพยนตร์ รายการโทรทัศน์ และวิดโี อเกมแบบ 3 มิตผิ า่ นโทรทัศน์ หลักการ ท�ำงานของโทรทัศน์ 3 มิติยุคใหม่หรือยุคปัจจุบันนั้นเกิดจากการแยกภาพ ออกเป็น 2 ภาพ ส�ำหรับตามนุษย์ทั้ง 2 ข้าง (Stereocopic) ผู้ชมต้องสวม แว่นพิเศษเพื่อให้ตาแต่ละข้างจะรับภาพที่แตกต่างกัน (เช่น รูปที่ 5) ท�ำให้ เกิดภาพลวงตาที่มีความลึกของภาพแตกต่างกันแบบ 3 มิติ หลายบริษัทได้ รูปที่ 6 Two Camera Side by Side พัฒนาระบบโทรทัศน์ 3 มิติที่ไม่เหมือนกันหรือไม่ก็มีเป้าหมายต่างกัน อาทิ ระบบ 3 มิติส�ำหรับโรงภาพยนตร์ในบ้าน (Home Theater) หรือโทรทัศน์ 3 มิติ หรือเครื่องเล่นบลูเรย์ 3 มิติ ต่างก็พัฒนาโดยไม่มีมาตรฐานร่วมกัน และทุกระบบยังคงต้องใช้แว่นพิเศษในการรับชม การผลิตวิดีโอ 3 มิติจึงต้อง ใช้กล้องโทรทรรศน์ 2 ชุดประกบกัน คือ กล้องส�ำหรับถ่ายภาพเพือ่ ตาข้างซ้าย และกล้องส�ำหรับถ่ายภาพเพื่อตาข้างขวา

การผลิตรายการโทรทัศน์ 3 มิติ

เนือ่ งจากภาพ 3 มิตเิ กิดจากภาพ 2 ภาพ (Stereocopic) ทีแ่ ตกต่างกัน เล็กน้อยเพื่อให้เกิดความลึก จึงจ�ำเป็นต้องใช้กล้องโทรทรรศน์ถ่ายท�ำภาพ เดียวกันพร้อม ๆ กัน 2 กล้อง เพื่อให้ได้ภาพส�ำหรับตาซ้ายและภาพส�ำหรับ ตาขวา ปัจจุบันมีการจัดวางกล้องโทรทรรศน์ 2 แบบ คือ แบบคู่ขนานเฉกเช่น ตามนุษย์ (Side by Side) ตามรูปที่ 6 ทีเ่ หมาะส�ำหรับถ่ายภาพระยะไกลหรือ มุมกว้าง เช่น สนามฟุตบอล และอีกแบบจัดวางกล้องโทรทรรศน์เรียงกันทางแนวตัง้ Mirror or Beam Splitter โดยใช้กระจกสะท้อนภาพช่วยให้ได้ภาพเดียวกันทั้ง 2 กล้อง (ภาพ ส�ำหรับกล้องด้านล่างจะกลับซ้าย-ขวา) ตามรูปที่ 7 เหมาะส�ำหรับถ่ายภาพ ทั่ว ๆ ไปโดยเฉพาะภาพใกล้ ๆ หรือ Close-up

รูปที่ 7 Mirror Camera Rig

X 1080 เพื่ อ ประหยั ด ในการเก็ บ บันทึก การตัดต่อ โดยการบีบอัด สัญญาณให้เหลือขนาดครึ่งหนึ่ง คือ 960 X 1080 ทั้ง L และ R แล้ว Multiplex กัน ซึ่งมีทั้งแบบ Side by Side ตามรูปที่ 8 หรือแบบ Top and Bottom Format และส่งไปพร้อมกัน หรือสลับ Line ในการส่ง ทั้งนี้เพื่อ ให้เหมาะสมกับช่องสัญญาณที่ใช้อยู่ การกระจายสัญญาณโทรทัศน์ 3 มิติ ปัจจุบันมีมาตรฐานสากลส�ำหรับการ สัญญาณภาพที่ได้จากการถ่ายท�ำมี 2 สัญญาณ คือ สัญญาณส�ำหรับ บันทึกลงแผ่น Blue-Ray แต่ยังมิได้ ตาซ้าย L และสัญญาณส�ำหรับตาขวา R ทั้ง 2 สัญญาณเป็น HDTV 1920 ก�ำหนดมาตรฐานสากลส�ำหรับการ แพร่กระจายสัญญาณ 3 มิติ แม้ว่า จะมีการทดลองให้บริการในประเทศ เกาหลี ใ ต้ แ ละประเทศออสเตรเลี ย ระหว่ า งการแข่ ง ขั น 2010 FIFA World Cup สื่อที่นิยมใช้แพร่หลาย ในปัจจุบันคือโทรทัศน์ 3 มิติผ่าน ดาวเที ย มแบบบอกรั บ เป็ น สมาชิ ก คาดว่ า จะมี ก ารประกาศมาตรฐาน DVB-3D ส�ำหรับโทรทัศน์ 3 มิ ติ ทั้งแบบโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมหรือ รูปที่ 8 กระบวนการกระจายสัญญาณ 3 มิติ โทรทัศน์ 3 มิติภาคพื้นดิน ในปี ค.ศ. 2011 นี้

58


รูปที่ 9 แว่นตา 3 มิติ ชนิด Anaglyph รูปที่ 10 แว่นตา 3 มิติ ชนิด Polarized

รูปที่ 11 แว่นตา 3 มิติ ชนิด Active

การแสดงผลบนจอโทรทัศน์ 3 มิติ

บริษทั ผูผ้ ลิตเครือ่ งรับโทรทัศน์ ได้พัฒนาเทคโนโลยีแว่นตา 3 มิติ อย่างน้อย 3 แบบที่ไม่เหมือนกันและ ใช้แทนกันไม่ได้ 1. แว่นตาแบบ Anaglyph ที่ ตาซ้ายเป็นแว่นสีแดง ตาขวาเป็นแว่น สีนำ�้ เงินแกมเขียวหรือสี Cyan มีราคา ถูก แต่ความชัดเจนของภาพและความ ถูกต้องของสีไม่ดีนัก 2. แว่นตาแบบ Polarized ที่มี ขัว้ ทัง้ แบบ Linear Polarized และแบบ Circular Polarized 3. แว่นตาแบบ Active ตัวแว่น มีบานเกล็ด (Shutter) ปิด-เปิดด้วย ก�ำลังไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ในตัว จาก การควบคุมการปิด-เปิดด้วย IR จาก จอโทรทัศน์ ตาแต่ละข้างจึงมองเห็น เฉพาะภาพส� ำ หรั บ ตาข้ า งนั้ น เมื่ อ บานเกล็ ด ของตาข้ า งนั้ น เปิ ด มี คุณภาพดีมากสามารถแยกภาพ 3 มิติได้ดี เทคโนโลยี ใ นอนาคตอาจ พัฒนาไปไกลจนอาจจะไม่จ�ำเป็นต้อง ใช้ แ ว่ น ตา 3 มิ ติ เ พื่ อ ชมโทรทั ศ น์ 3 มิติ แต่เทคโนโลยีก็มีข้อจ�ำกัด เช่น อาจต้องก�ำหนดต�ำแหน่งหรือระยะ ห่ า งจากจอแสดงภาพในการนั่ ง ชม เทคโนโลยีดังกล่าวอาจต้องใช้เวลา หลายปีในการพัฒนา

ส่วนด้านการผลิตรายการโทรทัศน์ 3 มิติในช่วงต้นของการพัฒนา มาตรฐานการส่ ง สั ญ ญาณยั ง คงแตกต่ า งกั น ปั จ จุ บั น มี ก ารพั ฒ นากล้ อ ง โทรทรรศน์แบบ 3 มิติเป็นกล้องโทรทรรศน์แบบมีเลนส์คู่ 2 เลนส์ เพื่อเก็บ ภาพซ้ายและภาพขวาแยกจากกัน นอกจากนั้นยังมีเครื่องรับโทรทัศน์ 3 มิติที่ สามารถแปลงสัญญาณแบบ 2 มิติธรรมดาให้เป็นภาพโทรทัศน์ 3 มิติได้ แต่ ยังคงต้องใช้แว่นส�ำหรับการรับชม ส�ำหรับการแสดงผลภาพโทรทัศน์ 3 มิติ มีหลายวิธี คือ 1. ดูภาพ 3 มิตดิ ว้ ยโทรทัศน์ธรรมดา ใช้แว่นตาแบบ Anaglyph แต่ตอ้ ง ส่งสัญญาณแบบ Colour anaglyph การแสดงภาพบนจอโทรทัศน์จะแสดงผล ทั้ง 2 ภาพพร้อมกัน ตาแต่ละข้างจะเห็นเฉพาะภาพที่มีแสงชนิดที่เลนส์ยอม ให้ผ่าน 2. ใช้จอภาพโทรทัศน์ 3 มิติรุ่นใหม่และใช้แว่นตา Polarized 3 มิติ ภาพซ้าย-ขวาจะถูกแสดงสลับกันบนจอด้วยอัตรา 100 ครั้งต่อวินาที หรือส่ง สัญญาณภาพซ้าย-ขวาสลับเส้นกราดภาพ (Lines Scan) การแสดงภาพบน จอโทรทัศน์จะสลับกันแต่ละขั้ว เลนส์แต่ละข้างจะรับภาพที่มีขั้วตรงกันเท่านั้น อาทิ ขั้วแนวตั้งส�ำหรับตาซ้าย ขั้วแนวนอนส�ำหรับตาขวา 3. ใช้จอภาพโทรทัศน์ 3 มิติรุ่นใหม่ และใช้แว่นตา 3 มิติ ชนิด Active มีบานเกล็ด (Shutter) ปิด-เปิดเพื่อสลับภาพซ้าย-ขวา ด้วยอัตรา 100 ครั้งต่อ วินาที บานเกล็ดจะปิด-เปิดสัมพันธ์กันโดยถูกควบคุมด้วยเครื่องส่งสัญญาณ อินฟราเรด (IR) จากจอภาพโทรทัศน์การแสดงภาพบนจอโทรทัศน์จะสลับ กันส�ำหรับตาซ้ายและตาขวา พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

59


บทสรุป

ทิ ศ ทางการพัฒ นาวงการโทรทัศ น์พอจะเรีย งล�ำดับการพัฒนาตาม เทคโนโลยีและบริการที่มีอยู่ รวมทั้งแนวโน้มของเทคโนโลยีที่จะน�ำมาใช้ใน อนาคตอันใกล้ได้ดังนี้ 1. พัฒนาบีบอัดสัญญาณแบบ MPEG-2 เป็น MPEG-4 AVC ท�ำให้ สามารถส่งจ�ำนวนอัตราบิตได้มากขึ้นในช่องสัญญาณเดิม ทั้งนี้เพื่อเป้าหมาย การพัฒนาจาก SDTV ไปสู่ HDTV ในที่สุด 2. การพัฒนาโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมจากมาตรฐาน DVB-S ไปสู่ DVB-S2 3. การพัฒนาโทรทัศน์ภาคพื้นดินจากแบบแอนะล็อกเป็นระบบดิจิทัล DVB-T ทั้งแบบ SDTV และ HDTV เป็นระบบดิจิทัล DVB-T2 ให้บริการ รายการโทรทัศน์ได้มากขึ้น ดังแสดงในตารางที่ 2 ตารางที่ 2 การพัฒนาโทรทัศน์ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1994-2020 โทรทัศน์ดาวเทียม ปี 1994-2010

DVB-S MPEG-2

Bit Rate 36 MHz Transponder

โทรทัศน์ดิจิทัล ภาคพื้นดิน

Bit Rate in 8 MHz/Ch

33.8 Mb/S 1 HD + 3 SD

DVB-T MPEG-2

24 Mb/S 1 HD + 1 SD

DVB-T2 ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 50%

35.9 Mb/S

MPEG-4 AVC/H.264

4-5 HD

ปี 2011-2020 DVB-S2 46.0 Mb/S ประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น 30%

MPEG-4 AVC/H.264

5-6 HD

4. การพัฒนาโทรทัศน์แบบลูกผสม HbbTV เพื่อตอบสนองความ ต้องการสื่อสารปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้รับสารและผู้ให้บริการได้สะดวก สู่สังคม ข่าวสารที่กว้างขวางและแพร่หลายเร็วขึ้น 5. การพัฒนาโทรทัศน์ 3 มิติน่าจะผลักดันให้การพัฒนาเครื่องมือ และอุปกรณ์ในระบบโทรทัศน์ 3 มิติรวดเร็วขึ้น รวมทั้งในอนาคตการพัฒนา เทคโนโลยีในการ Broadcasting โดยใช้การบีบอัดสัญญาณ MPEG-4 H.264/ AVC แบบ Multiview Video Coding : MVC ผ่านดาวเทียมระบบ DVB-S2 โทรทัศน์ภาคพื้นดิน ระบบ DVB-T2 และเคเบิลทีวี ระบบ DVB-C2 ผูช้ มโทรทัศน์ 3 มิตจิ ะได้เพลิดเพลิน ไปกับรายการกีฬา ภาพยนตร์ แบบ 3 มิติ เช่นเดียวกับ การชมภาพยนตร์เรื่อง AVATAR ในโรงภาพยนตร์ เอกสารอ้างอิง 1. วารสาร Tech-I Issue 01 Sep 2009 EBU TECHNICAL 2. DVB-S2 Fact Sheets Sep 2010 3. DVB-T2 Fact Sheets Sep 2010 4. 3D Production Presentation By Philip Nottle SONY ABU-DBS 2010 KL 5. Website Wikipedia

60


Communication Engineering & Computer ไฟฟ้าสื่อสารและคอมพิวเตอร์ นายธนากร ฆ้องเดช ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

อุปกรณ์และการติดตั้งเครื่องรับ สัญญาณรายการโทรทัศน์ผ่านดาวเทียม (ตอนที่ 1 : ขั้นต้น ดาวเทียมดวงเดียวและจุดรับชมเดียว) ปั จ จุ บั น นี้ ค วามต้ อ งการที่ จ ะ รับชมสัญญาณทีวีที่ภาพและเสียงที่ คมชัดมีมาก แต่การรับสัญญาณจาก การออกอากาศแบบปกติ (Terrestrial TV) ทีค่ วามถีย่ า่ น VHF ถึง UHF ผ่าน สายอากาศ บางต�ำแหน่งอาจไม่ชดั เจน เนื่องจากโดนตึกหรือต้นไม้มาบดบัง สัญญาณบางส่วน และยังมีผลจาก การสะท้อนสัญญาณจากสิ่งกีดขวาง อื่น ๆ ท�ำให้เกิดภาพซ้อนขึ้น และการ ติดตั้งต้องใช้สายอากาศหลาย ๆ อัน ตามความถี่และทิศทางของแต่ละช่อง เพื่อให้รับชมได้ครบทุกช่อง ซึ่งจ�ำกัด อยู่เพียง 5-6 ช่อง ทางเลือกของผูบ้ ริโภคอีกอย่าง หนึ่ง คือ การรับชมรายการโทรทัศน์ ผ่านระบบการรับสัญญาณดาวเทียมที่ มีภาพชัดเจนมากเมื่อเทียบกับระบบ การรับสัญญาณแบบเดิม การติดตั้ง ท�ำได้งา่ ย ปัจจุบนั นีอ้ ปุ กรณ์ทใี่ ช้รบั ชม สัญญาณจากระบบการรับสัญญาณ ดาวเทียมราคาถูกลงมากเมือ่ เทียบกับ หลายปีกอ่ น นอกจากนีช้ อ่ งรายการทีม่ ี ให้รบั ชมนัน้ ยังมีหลากหลายเนือ่ งจาก ผู้ประกอบการมีมาก หรืออาจรับชม ช่องสัญญาณจากประเทศใกล้เคียง ได้อีกด้วย บทความนี้ จ ะน� ำ เสนอการ ท�ำงานอุปกรณ์ในระบบการรับสัญญาณ

ดาวเทียม เพื่อให้ผู้อ่านได้ความรู้และใช้เป็นข้อมูลในการเลือกบริโภคได้อย่าง เหมาะสมกับความต้องการ

อุปกรณ์ขั้นพื้นฐาน

อุปกรณ์การรับสัญญาณดาวเทียม ประกอบด้วยส่วนส�ำคัญขั้นต�่ำ ดังนี้ (1) จานรับสัญญาณดาวเทียม (2) Low-noise Block with Feedhorn (LNBF) (3) สายน�ำสัญญาณ (4) เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม (Indoor Unit) อุปกรณ์เสริมอืน่ ๆ เช่น อุปกรณ์ขบั เคลือ่ นจาน หรือสวิตช์ตดั ต่อ (Multi switch) ฯลฯ จะใช้เฉพาะในการติดตั้งแบบพิเศษ

รูปที่ 1 ระบบการรับสัญญาณรายการดาวเทียมแบบง่าย และอุปกรณ์ที่จ�ำเป็น

จานรับสัญญาณดาวเทียม จานดาวเทียมเป็นสายอากาศ (Antenna) ท�ำหน้าที่รับสัญญาณที่ ส่งจากดาวเทียมเพื่อเพิ่มความเข้มสัญญาณเข้าสู่จุด Focus โดยต�ำแหน่งนี้เอง เป็นต�ำแหน่งที่ติดตั้งตัว LNB ดังนั้นจานรับสัญญาณดาวเทียมต้องชี้ไปในทิศ ที่ดาวเทียมอยู่อย่างถูกต้อง พารามิเตอร์ในการติดตั้งจานรับสัญญาณ ได้แก่ มุมที่กวาดจากทิศเหนือ (Azimuth) และมุมก้มเงยที่ยกจากระดับระนาบ การค�ำนวณหามุมกวาดและมุมเงยสามารถหาได้จากบริการออนไลน์ เช่น http://www.satcom.co.uk/article.asp?article=1 โดยอินพุต ได้แก่ พิกดั ของดาวเทียม และพิกัดของสถานีรับดาวเทียม พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

61


11300 MHz ได้ IF อยู่ในย่าน 950 ถึง 1450 MHz ดังแสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 4 องค์ประกอบของ LNBF รูปที่ 2 ภาพเปรียบเทียบจานรับสัญญาณ C-Band ขนาด 150 cm และจาน Ku-Band ขนาด 75 cm

กรณีดาวเทียมค้างฟ้าไทยคม ละติจดู เท่ากับ 0 องศา และลองจิจดู เท่ากับ 78 องศาตะวันออก สถานีรับดาวเทียมที่กรุงเทพฯ ละติจูด 13 องศาเหนือ และลองจิจดู ที่ 100 องศาตะวันออก ดังนัน้ ในกรณีการรับสัญญาณจากดาวเทียม ไทยคมที่กรุงเทพฯ ต้องตั้งมุมกวาดประมาณ 240° และมุมก้มวัดจากแนวตั้ง ฉากกับพื้นเป็น 30° หรือมุมเงยจากพื้นเท่ากับ 60° หากคลาดเคลื่อนหรือมี สิง่ กีดขวางใด ๆ บดบังแนวการรับสัญญาณของหน้าจาน จะส่งผลให้ไม่สามารถ รับสัญญาณได้ โดยทัว่ ไปจานรับสัญญาณดาวเทียมนีจ้ ะมี 2 แบบ คือ แบบรับสัญญาณ C-Band และแบบรับสัญญาณ Ku-Band แบบรับสัญญาณ C-Band ถ้ามีหน้าจาน ใหญ่ แ ละมี ลั ก ษณะเป็ น ตะแกรง แบบทีเ่ รียกว่า Ku-Band จะมีขนาด เล็ก เส้นผ่านศูนย์กลางไม่เกิน 90 cm และมีลักษณะเป็นแผ่นทึบ หมายเหตุ ในทางปฏิ บั ติ จานดาวเทียม C-Band สามารถ น�ำมาใช้กับการรับสัญญาณในย่าน รูปที่ 3 ต�ำแหน่งของการติดตั้งหน้าจานรับ Ku-Band ได้ แต่ในทางกลับกันจะ เพื่อรับสัญญาณจากดาวเทียม Thaicom ใช้ไม่ได้ Low-noise Block with Feedhorn (LNBF) เป็นอุปกรณ์รบั สัญญาณทีส่ ะท้อนมาจากจานรับสัญญาณดาวเทียม โดย ต้องระบุยา่ นความถีใ่ ช้งาน (C-Band หรือ Ku-Band) ใช้ตา่ งกัน การท�ำงานของ LNB คือทันทีที่เปิดเครื่องรับ เครื่องรับจะส่งไฟกระแสตรงไปเลี้ยง LNB ด้วย ค่า 13 โวลต์ (หากต้องการรับช่องสัญญาณที่มี Vertical polarized) หรือ 18 โวลต์ (หากต้องการรับช่องสัญญาณที่มี Horizontal polarized) หลังจากนั้น น�ำสัญญาณผ่าน Low noise amplifier (LNA) และ Mixer เพื่อท�ำการ Down-converter ได้สัญญาณที่มีย่านความถี่ Intermediate frequency (IF) ส่งไปที่สายน�ำสัญญาณเพื่อไปยังเครื่องรับต่อไป ส�ำหรับความถี่ที่ใช้เป็น OSC นั้นหากเป็น LNB ของ C-Band ใช้ค่า 5150 MHz ได้ IF อยู่ในย่าน 950 ถึง 1750 MHz และถ้าเป็น LNB ของ Ku-Band ความถี่ที่ใช้เป็น OSC ใช้ค่า

62

การติดตั้งต�ำแหน่งของ LNB มีพารามิเตอร์อยู่สอง 2 อย่าง ได้แก่ การวางต�ำแหน่งที่ห่างจากจานหรือ ต�ำแหน่งจุดโฟกัส และการปรับมุม โพราไรเซชัน่ Vertical polarized หรือ Horizontal polarized ให้สัมพันธ์กับ สัญ ญาณที่ส่งออกมาจากดาวเที ย ม โดยปกติแล้วจุดโฟกัสจะถูกก�ำหนด โดยผูผ้ ลิตจานมาแล้ว แต่โพลาไรเซชัน่ ผู้ติดตั้งต้องปรับเอง เช่น ในกรณี ดาวเทียมไทยคมให้ปรับ LNBF (ชนิด ที่ใช้กับสัญญาณ Ku-Band) ให้ขั้ว สัญญาณขาออกจาก LNBF หรือขั้ว ต่อสัญญาณประเภท F อยูใ่ นต�ำแหน่ง ประมาณ 4 นาฬิกากว่า ๆ เมื่อมอง จาก LNBF เข้าหาจานรับ ตามรูปที่ 5

รูปที่ 5 การวางต�ำแหน่ง LNB เทียบกับจานรับสัญญาณ


การทดลองรั บ ชมสั ญ ญาณ ที่ไดจากการติดตั้ง LNB กับจานรับ สัญญาณ ควรทํากอนที่จะเดินสาย นํ า สั ญ ญาณเข า มายั ง ส ว นที่ เ ป น จุ ด รับชมในที่พักอาศัย เพื่อความมั่นใจ ว า ตํ า แหน ง ที่ ติ ด ตั้ ง นั้ น ถู ก ต อ งและ ไดความแรงของสัญญาณสูงสุด สายนําสัญญาณ เป น สื่ อ ในการนํ า สั ญ ญาณ ยาน IF ที่ออกมาจาก LNB มาเขาสู ตั ว เครื่ อ งรั บ และยั ง นํ า เอาไฟตรง จากเครื่องรับไปจายเลี้ยงใหแก LNB และสายนํ า สั ญ ญาณที่ นิ ย มใช คื อ RG 6 มีคาอิมพีแดนซคุณลักษณะ (Characteristic impedance) 75 โอหม ใชรับ-สงสัญญาณในชวง 2 GHz และ มีความสูญเสียตอระยะทางประมาณ 0.22 dB ตอเมตร ที่ความถี่ 1 GHz ซึง่ เปนความถี่ IF ของ LNB จากความ สูญเสียตอระยะทางดังกลาว หากจุด ติดตั้งจานหางจากจุดที่วางเครื่องรับ จะทําใหสัญญาณลดลง อาจจําเปน ตองตออุปกรณประเภท Booster เพือ่ ชดเชยกําลังงานที่สูญเสียไปในสวนนี้ ดานปลายของสายนําสัญญาณ จะใชหัวตอ F-type ในการเชื่อมตอ กับอุปกรณการรับสัญญาณดาวเทียม ดังแสดงในรูปที่ 6

ทําหนาที่นําสัญญาณ IF จาก LNB ที่ ผานทางสายนําสัญญาณมาถอดเปน ภาพและเสียง (Modulator) นอกจากนี้ ยังเปนแหลงจายไฟเลี้ยงใหแก LNB รูปที่ 7 ตัวอยางของเครื่องรับสัญญาณ ดาวเทียม เครื่องรับบางตัวสามารถขับมอเตอรที่ ไปตอกับจานรับแบบหมุนเพื่อเปลี่ยนดาวเทียมรับชมได การตั้งคาเครื่องรับดาวเทียมจะตองกําหนดคาตาง ๆ ดังนี้ 1. ความถี่ ถาเปน C-Band จะอยูในชวง 3,xxx MHz และ Ku-Band จะอยูในยาน 11,xxx MHz 2. โพลาไรเซชั่น (Vertical V or Horizontal H) 3. อัตราการสงขอมูล (Symbol Rate) คาจะอยูในยาน 1 Mbps 4. Forward Error Correction (FEC) เครือ่ งรับหลาย ๆ รุน สามารถทีจ่ ะปรับเปลีย่ นพารามิเตอรเหลานีไ้ ดเอง หากมีการเปลี่ยนแปลงโดยสถานีผูสง ความสามารถนี้เรียกวา On The Air Programming (OTA) อยางไรก็ตาม เครื่องรับสวนมากไดรับการตั้งคาจาก โรงงานหรือผูจําหนายไวแลวเพื่ออํานวยความสะดวกแกผูใช อุ ป กรณ ก ารติ ด ตั้ ง สถานี รั บ สั ญ ญาณ ดาวเทียม 1. เข็มทิศ ทีใ่ ชในการหาทิศทางของ Azimuth ในแนวราบ 2. เครื่ อ งวั ด มุ ม แนวดิ่ ง ใช ใ นการปรั บ มุมกม เมื่อหันหนาจานถูกตองในทิศทางแนวราบ แลว ในการปรับมุมกมของจานนั้นใชเครื่องวัดมุม แบบมีแมเหล็กติดไวที่คอจานดานลาง ดังรูปที่ 8 รูปที่ 8 การใชเครื่องวัด แลวปรับหนาจานใหมีมุมกมสัมพันธกับตําแหนง มุมกมของจานดาวเทียม ดาวเทียมที่ตองการรับ

นอกจากนี้ในการอานระดับความแรงสัญญาณอาจมีเครื่องวัดความแรง สัญญาณตอระหวางสายนําสัญญาณกับ LNBF แตอาจไมจําเปนเพราะผูใช สามารถดูความแรงสัญญาณไดจากจอโทรทัศนที่รับภาพมาจากเครื่องรับ สัญญาณดาวเทียมแลว โดยปรับใหเครื่องรับสัญญาณแสดงคาความแรง สัญญาณออกมา จากเนื้อหาที่ไดอธิบายแลวนั้น หวังวาผูอานจะมีความรูความเขาใจ ขั้นตนในระบบการรับสัญญาณรายการโทรทัศนดาวเทียมที่ประกอบไปดวย รูปที่ 6 หัวตอสัญญาณ F-type อุปกรณขั้นตนตาง ๆ ซึ่งจําเปนตอการรับสัญญาณแบบงายที่สุด จุดดอยของ การรับดาวเทียมแบบขั้นตนคือการรับชมไดเพียงจุดเดียว ในตอนหนาจะเปน เครื่องรับสัญญาณ เครือ่ งรับสัญญาณเปนอุปกรณ การออกแบบและเลือกใชอุปกรณเพื่อใหสามารถรับชมไดมากกวาหนึ่งจุดใน ที่ติดตั้งเชื่อมตอกับเครื่องรับโทรทัศน ที่พักอาศัย พฤษภาคม - มิถุนาายน 2554

63


Energy พลังงาน นายธวัชชัย ชยาวนิช ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี (มจธ.)

รู้รักษ์พลังงาน หากย้อนไปราว 20 ปีก่อน ถ้า มีใครมาบอกว่าให้อนุรักษ์พลังงานคง เป็นเรื่องที่คนจ�ำนวนไม่น้อยยังมอง ไม่ เ ห็ น ความส� ำ คั ญ นั ก เพราะเป็ น ช่วงที่ประเทศไทยมีการขยายตัวทาง เศรษฐกิจอย่างมาก มีสัญญาณเชิง บวกในแทบทุกด้าน ผลประกอบการ มีก�ำไรดี หากมีใครมาบอกให้อนุรักษ์ พลังงานเพื่อลดต้นทุนก็ไม่แน่นักว่า จะมี ผู ้ ป ระกอบการที่ ต ระหนั ก สั ก กี่ ราย แต่หลังจากวิกฤตเศรษฐกิจและ การขยับตัวสูงขึน้ ของเชือ้ เพลิงและค่า ไฟฟ้าในรอบหลายปีมานี้จะพบว่า ทั้ง ภาคธุรกิจและภาคอุตสาหกรรมต่าง ก็ให้ความสนใจกับเรื่องการอนุรักษ์ พลังงานเป็นอย่างมาก เพราะนอกจาก จะมีประเด็นเกีย่ วกับกฎหมายส�ำหรับ ผูใ้ ช้ไฟฟ้าหรือพลังงานความร้อนมาก ๆ แล้ว ก็ยังมีเรื่องของการลดค่าใช้จ่าย เพื่อเพิ่มผลประกอบการรวมอยู่ด้วย

อีกทั้งกระแสข่าวภาวะโลกร้อน ข่าว น�้ำทะเลหนุนสูง ข่าวกรุงเทพฯ จะจม น�้ำ การมีกิจกรรมรณรงค์ในเรื่องของ การลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกต่าง ๆ ตลอดจนสภาพภูมิอากาศที่ผิดปกติ ของประเทศไทย ท�ำให้เรื่องของภาวะ โลกร้อนและการอนุรักษ์พลังงานดูจะ เป็นเรือ่ งใกล้ตวั มากขึน้ จึงช่วยให้การ ให้ความรู้ท�ำความเข้าใจในยุคปัจจุบัน ง่ายกว่าช่วงเวลาก่อนหน้านี้มาก อย่างไรก็ดี ยังมีผู้คนจ�ำนวน หนึ่งมองว่า ปัญหาน�้ำมันจะหมดโลก ก๊าซจะหมดอ่าวไทย หรือค�ำท�ำนาย เกี่ ย วกั บ วั น สิ้ น โลกเป็ น เรื่ อ งไกลตั ว มาก หรือมองว่าคงไม่เกิดขึ้นง่าย ๆ คงใช้เวลาอีกนานจึงจะเข้าขั้นวิกฤต แต่ในสภาพความเป็นจริงมีสัญญาณ บอกเหตุหลายประการที่ชวนให้ต้อง วิ ต กเกี่ ย วกั บ ปั ญ หาภาวะโลกร้ อ น และแหล่งพลังงานที่ก�ำลังจะหมดลง

ซึ่งในที่นี้อยากกล่าวเน้นไปถึงปัญหา เรื่องพลังงานที่มีอยู่อย่างจ�ำกัด และ น่าจะส่งผลกระทบไม่น้อยต่อค่าใช้ จ่ า ยของทุ ก ภาคส่ ว นในอนาคต ที่ วิ ศ วกรไทยควรได้ ต ระหนั ก และมี ส่วนร่วมในการอนุรักษ์พลังงาน เพื่อ ประโยชน์ของทุกคนและทุกฝ่าย จากข้ อ มู ล รายงานประจ� ำ ปี พ.ศ. 2551 ของส�ำนักงานนโยบาย และแผนพลังงาน (สนพ.) ซึ่งเป็น ข้อมูลล่าสุดที่ปรากฏบนเว็บไซต์จะ เห็นว่า ประเทศไทยมีค่าใช้จ่ายด้าน พลังงานที่สูงมาก ซึ่งถ้าพิจารณาดูก็ จะพบว่าเราต้องน�ำเข้าเชื้อเพลิงหลาย รายการเป็ น มู ล ค่ า ที่ สู ง แม้ ก ระทั่ ง ก๊าซธรรมชาติที่มีอยู่ในอ่าวไทยก็ไม่ เพียงพอต่อความต้องการ ท�ำให้เสีย ดุลการค้ามากมาย ว่ากันว่าเกษตรกร ไทยต้องปลูกข้าวหลายปีถงึ จะมีมลู ค่า ส่งออกเท่ากับมูลค่าพลังงานน�ำเข้า เพียงปีเดียว หน่วย : ล้านบาท

รูปที่ 1 มูลค่าการใช้พลังงานขั้นสุดท้าย

64

** มูลค่าประมาณ


การใช้พลังงานของภาคธุรกิจและ ภาคอุตสาหกรรมนั้น โดยพื้นฐานจะใช้ พลังงานจากไฟฟ้า หากมีการใช้ความร้อน มาก อาจมีการใช้พลังงานจากก๊าซ น�ำ้ มัน หรือถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งในส่วนของ การผลิตไฟฟ้าในประเทศนัน้ พบว่า มีการ พึ่งพาก๊าซธรรมชาติในสัดส่วนที่สูงมาก คือ ไม่น้อยกว่าร้อยละ 70 ซึ่งการผลิต ในประเทศเมื่อน�ำไปใช้กับภาคขนส่งและ ภาคครัวเรือนแล้วยังไม่เพียงพอ จึงต้อง มีการน�ำเข้า ในการนี้ เมื่อก๊าซธรรมชาติ มีราคาสูงขึน้ ต้นทุนในการผลิตไฟฟ้าก็จะ สูงขึน้ ด้วย ดังทีส่ ะท้อนออกมาในค่าไฟฟ้า ผันแปร (ค่า Ft) ที่ค่อนข้างสูงในปัจจุบัน และมีแนวโน้มจะปรับสูงขึ้นอีก

รูปที่ 2 สัดส่วนการผลิตไฟฟ้าจากเชื้อเพลิงต่าง ๆ ปี 2551

จากรู ป ที่ 3 แสดงแนวท่ อ ส่ ง ก๊ า ซธรรมชาติ ที่ แ สดงให้ เ ห็ น ถึ ง การ น�ำเข้าก๊าซจากประเทศพม่าและแหล่ง ก๊าซ JDA (ไทย–มาเลเซีย) ตลอดจน แผนการขยายแนวท่อไปยังแหล่งใหม่ ซึ่งมีตัวเลขที่น่าสนใจเกี่ยวกับปริมาณ ส�ำรองก๊าซธรรมชาติไทย ดังนี้ • แหล่ ง ก๊ า ซภายในประเทศ 13.30 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต • แหล่งก๊าซทีม่ สี ญ ั ญาน�ำเข้าจาก ประเทศพม่า 6.49 ล้านล้านลูกบาศก์ฟตุ • แหล่ ง ก๊ า ซ JDA (ไทย– มาเลเซีย) 4.77 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต (เฉพาะส่ ว นครึ่ ง หนึ่ ง ของไทย) รวม 24.56 ล้านล้านลูกบาศก์ฟุต ถ้ามีการผลิตก๊าซ 1,800 ล้าน ลูกบาศก์ฟุต/วัน จะใช้ได้นาน 37 ปี ถ้ามีการผลิตก๊าซ 2,400 ล้าน ลูกบาศก์ฟุต/วัน จะใช้ได้นาน 28 ปี ถ้ามีการผลิตก๊าซ 3,000 ล้าน ลูกบาศก์ฟุต/วัน จะใช้ได้นาน 22 ปี รูปที่ 3 แสดงแนวท่อส่งก๊าซธรรมชาติ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

65


มี ก ารประมาณกันว่า ความ ต้องการใช้ก๊าซธรรมชาติจะเพิ่มขึ้น จาก 2,444 ล้านลูกบาศก์ฟุต/วัน ใน ปี 2545 เป็น 3,914 ล้านลูกบาศก์ ฟุต/วัน ในปี 2559 นั่นหมายความ ว่า ปริมาณส�ำรองก๊าซธรรมชาติไทยมี อยู่ไม่ถึง 20 ปี ท�ำให้ต้องเร่งหาแหล่ง พลังงานจัดเตรียมไว้ให้ทันต่อความ ต้องการที่มากขึ้น ไม่เช่นนั้นก็อาจจะ เข้าสู่ภาวะวิกฤตพลังงานได้ จากโครงสร้างการใช้พลังงานในอนาคตของประเทศไทยคาดว่า การใช้พลังงานจากก๊าซธรรมชาติ ถ่านหิน และน�้ำมันจะมีความต้องการใช้มากขึ้น ซึ่งหมายถึงต้องมีการน�ำเข้ามากขึ้นด้วย ขณะเดียวกันมีการคาดการณ์ว่าจะมี การใช้พลังน�ำ้ และพลังงานหมุนเวียนสูงขึ้นเช่นกัน ดังทีส่ ังเกตได้จากปัจจุบันที่มีโครงการผลิตกระแสไฟฟ้าจากลมและ เซลล์แสงอาทิตย์มากขึ้นด้วยเงินลงทุนนับหมื่นล้านบาท

รูปที่ 4 โครงสร้างการใช้พลังงานในอนาคตของประเทศไทย (ถึงปี พ.ศ. 2563)

อย่างไรก็ดี หากพิจารณาจากก�ำลังผลิตติดตั้งไฟฟ้า ปี 2551 ประกอบกับเหตุการณ์บ้านเมืองที่ผ่านมา จะพบ ว่ามีการต่อต้านการสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ที่ใช้พลังงานจากถ่านหิน จนท�ำให้มีหลายฝ่ายกังวลว่าทิศทางการจัดหาไฟฟ้า ไทยจะเป็นเช่นไร ซึ่งตัวเลขก�ำลังผลิตไฟฟ้าส�ำรองของประเทศจะรวมโรงไฟฟ้าที่ก�ำลังซ่อมบ�ำรุงรักษาด้วย เนื่องจาก หลังจากซ่อมบ�ำรุงแล้ว สามารถน�ำกลับมาใช้งานได้อีกระยะเวลาหนึ่ง โดยในปี 2553 ความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด (Peak) มีค่าประมาณ 24,000 เมกะวัตต์ ปริมาณส�ำรองไฟฟ้ายังเกินระดับมาตรฐาน โดยอยู่ที่ราว 18-19% แม้ โรงไฟฟ้าพลังน�้ำของไทยจะผลิตไฟฟ้าได้ไม่เต็มที่เพราะปัญหาภัยแล้งก็ตาม

66


รูปที่ 5 ก�ำลังผลิตติดตั้งไฟฟ้า ปี 2551

สมาคมนิวเคลียร์แห่งประเทศไทย ได้ลงข้อมูลเผยแพร่ไว้ในเว็บไซต์ www.nst.or.th ว่า ไฟฟ้าเป็นตัวแปรส�ำคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจการเพิ่ม ผลผลิตทั้งเกษตรรวมและอุตสาหกรรมที่ทันสมัย การกระจายรายได้ และ สร้างขีดความสามารถในการแข่งขันในด้านการผลิตและการขายสินค้า ซึง่ เป็น เป้าหมายส�ำคัญในการพัฒนาเศรษฐกิจ เนื่องด้วยการขยายตัวประชากรและ การขยายตัวของเศรษฐกิจได้ด�ำเนินอยู่ตลอดเวลา ประเทศไทยจึงมีอัตราการ เพิ่มของปริมาณการใช้ไฟฟ้าปีละไม่ต�่ำกว่า 1,000 เมกะวัตต์ และข้อเท็จจริง ประการหนึ่งคือ ไม่มีแหล่งพลังงานใดที่ไม่มีมลพิษ

• การใช้ น�้ ำ มั น เป็ น เชื้ อ เพลิ ง ท� ำ ให้ เ กิ ด มลพิ ษ ทางอากาศที่ ส� ำ คั ญ ได้แก่ ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ไนโตรเจน ออกไซด์ และคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่ง ท� ำ ให้ เ กิ ด ฝนกรดและปรากฏการณ์ เรือนกระจก นอกจากนี้น�้ำมันที่ใช้เป็น เชื้อเพลิงเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้านั้นส่วน ใหญ่ต้องน�ำเข้า ท�ำให้ได้รับผลกระทบ จากความไม่แน่นอนของราคาน�้ำมันใน ตลาดโลกอีกด้วย • การใช้ ก ๊ า ซธรรมชาติ ผ ลิ ต ไฟฟ้า แม้จะท�ำให้เกิดมลพิษน้อยกว่า ใช้เชือ้ เพลิงฟอสซิลอืน่ แต่การน�ำก๊าซ ธรรมชาติขึ้นมานั้นจะเกิดก๊าซมีเทน รั่วสู่บรรยากาศประมาณร้อยละ 2 และเมื่อเผาไหม้ก๊าซธรรมชาติก็จะ เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ บรรยากาศเช่นกัน จึงมิอาจหลีกเลี่ยง การเกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกจาก ทั้งสองชนิด • การใช้ลกิ ไนต์ผลิตไฟฟ้าโดย ไม่มีระบบก�ำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ได้ เ กิ ด ผลกระทบต่ อ สิ่ ง แวดล้ อ ม และสุ ข ภาพของประชาชนบริ เ วณ ใกล้เคียงโรงไฟฟ้าอย่างรุนแรง แม้การ ติดตั้งระบบก�ำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ที่ ไ ด้ ม าตรฐานก็ จ ะเพิ่ ม ต้ น ทุ น การ ผลิตไฟฟ้าร้อยละ 20-30 ส่วนก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์ไม่อาจก�ำจัดได้ อย่างคุ้มค่า • การใช้พลังน�้ำโดยการสร้าง เขื่ อ นเพื่ อ ผลิ ต ไฟฟ้ า นั้ น แม้ จ ะเป็ น ระบบที่ค่อนข้างสะอาดก็ตาม แต่ก็มี ปัญหาเรื่องผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เช่น ที่ดิน แหล่งท�ำมาหากิน ตลอด จนป่าสงวนของชาติ ต้องสูญเสียจาก การถูกน�้ำท่วม นอกจากนี้แหล่งน�้ำ ขนาดใหญ่ที่มีศักยภาพในประเทศก็ เหลือน้อย

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

67


การพึง่ พลังงานน�ำเข้าจากต่างประเทศไม่วา่ จะเป็นพลังน�ำ้ ก๊าซธรรมชาติ หรือถ่านหินก็ตามยังมีความไม่แน่นอน ทั้งในปริมาณที่ประเทศไทยจะได้รับ ราคาเปลี่ยนแปลง และปัญหามลพิษอันอาจเกิดขึ้นระหว่างการขนส่งเชื้อเพลิง โครงสร้างพื้นฐาน เช่น ท่าเรือน�้ำลึก ระบบเก็บส�ำรองเชื้อเพลิงก็ต้องลงทุน สูง เพื่อรองรับการน�ำเข้าก๊าซธรรมชาติเหลวหรือถ่านหิน หากว่าอนาคตอีก 10-12 ปีข้างหน้า พลังงานพื้นฐานซึ่งได้แก่ น�้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และพลังน�้ำ หายากขึ้น และในขณะเดียวกันความต้องการใช้พลังงานกลับทวีเพิ่มขึ้น จึง มีความจ�ำเป็นต้องพิจารณาพลังงานรูปแบบอื่นในการผลิตกระแสไฟฟ้า โดย สิ่งที่ต้องการพิจารณาเป็นพิเศษ คือ เป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดไม่มีมลพิษ โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ จึงน่าจะเป็นเป้าหมายหรือทางเลือกสุดท้ายที่ สามารถเป็นแหล่งพลังงานทดแทนเชื้อเพลิงฟอสซิลได้เป็นอย่างดี และการให้ ความรู้ทางด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์แก่ประชาชนซึ่งเป็นผู้บริโภค ประโยชน์ จากพลังงานนิวเคลียร์โดยตรงจึงเป็นเรื่องส�ำคัญยิ่ง ขณะที่ในบ้านเราตามแผนพัฒนาก�ำลังผลิตไฟฟ้าของประเทศไทย (PDP 2010) มีการวางแผนไว้วา่ กฟผ. จะเดินหน้าโครงการโรงไฟฟ้าพลังงาน นิวเคลียร์ขนาด 1,000 เมกะวัตต์ จ�ำนวน 5 โรง โดยมีก�ำหนดการเริ่มทยอย น�ำเข้าระบบทีละโรงในปี 2563 ปี 2564 ปี 2567 ปี 2568 และปี 2571 โดยมีข่าวว่า กฟผ. พร้อมเข้าสู่การด�ำเนินการตามแผนขั้นที่ 2 เตรียมท�ำข้อ ตกลง Confidentiality Agreement (CA) กับ 5 บริษัทผู้ผลิตเตาปฏิกรณ์ นิวเคลียร์ชั้นน�ำของโลกเล็งสร้างในพื้นที่ 4 จังหวัด คือ จังหวัดสุราษฎร์ธานี จังหวัดนครสวรรค์ จังหวัดขอนแก่น และจังหวัดตราด แต่เมื่อเกิดคลื่นยักษ์ สึนามิถล่มประเทศญี่ปุ่น เป็นผลให้โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ฟูคูชิมะ ไดอิจิ ได้รับความเสียหายและมีข่าวการรั่วไหลของสารกัมมันตรังสีแล้ว ก็ดูจะมีผล เชิงจิตวิทยาต่อคนไทยและชาวโลกไม่นอ้ ย จนยากจะคาดการณ์ได้วา่ โครงการ นี้จะเดินหน้าอย่างไรกันต่อไป จากข้อมูลข้างต้นจะเห็นว่า หากในประเทศไทยยังมีการใช้พลังงานใน อัตราการขยายตัวที่สูงก็จะพบกับปัญหาความมั่นคงด้านพลังงานไฟฟ้าอย่าง แน่นอน อีกทั้งราคาของไฟฟ้าและเชื้อเพลิงชนิดต่าง ๆ ก็มีแนวโน้มจะสูงขึ้น

68

เพราะทรัพยากรต่าง ๆ ร่อยหรอลง ไปทุกที การอนุรักษ์พลังงานของภาค ธุรกิจและภาคอุตสาหกรรมจึงมีความ ส�ำคัญมากขึ้นเป็นล�ำดับ เนื่องจาก พลังงานเป็นต้นทุนที่ส�ำคัญสิ่งหนึ่งใน การประกอบกิจการ แต่ในความเป็น จริงแล้วการเรียนการสอนในหลักสูตร ด้านวิศวกรรมศาสตร์สาขาพื้นฐาน ทั่วไปกลับไม่ได้เน้นเรื่องการอนุรักษ์ พลังงานนัก เพราะเน้นทฤษฎีและ การออกแบบเป็นส่วนใหญ่ หรือบาง สาขาอาจจะไม่ได้เรียนมาเลย ท�ำให้ ต้องมีการจัดอบรมเสริมความรู้ด้าน การอนุรักษ์พลังงานอยู่มากมาย หาก วิศวกรไทยมีความรูแ้ ละได้ตระหนักใน เรื่องของการอนุรักษ์พลังงานแล้ว ก็ จะเป็นกลไกส�ำคัญยิ่งที่จะช่วยให้การ ลดการใช้พลังงานในภาคส่วนทีส่ ำ� คัญ บังเกิดผล หากแต่ละภาคส่วนสามารถ อนุรกั ษ์พลังงานได้เพียง 5% ก็จะช่วย ชะลอการเกิดปัญหาความมั่นคงทาง พลังงานของชาติ อันเป็นที่น่าหนักใจ แก่ทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องได้มากทีเดียว ฉบั บ หน้ า เราจะมาท� ำ ความรู ้ จั ก กั บ โครงสร้างค่าไฟฟ้า และวิธีการคิดค่า ไฟฟ้าที่ไม่ยากอย่างที่คิด...สวัสดี


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

ข้อแนะน�ำส�ำหรับผู้สนใจติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้า

ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์

Customer’s Guide to Photovoltaic (PV) System 1. บทน�ำ

ข้อเสนอแนะนี้เป็นข้อแนะน�ำ เบื้องต้นที่ควรจะรู้ในการจัดซื้อ/จัดหา ระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ การลงทุนติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าด้วย เซลล์แสงอาทิตย์ เป็นการติดตัง้ ระบบ ผลิตไฟฟ้าที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม เป็นการน�ำพลังงานสะอาดมาใช้ใน การผลิตไฟฟ้า เป็นระบบที่มีการสูญเสีย ต�่ำเนื่องจากไม่มีส่วนใดส่วนหนึ่งของ อุป กรณ์ที่มีก ารเคลื่อนที่ ซึ่งหากมี ผู ้ ส นใจติ ด ตั้ ง ระบบผลิ ต ไฟฟ้ า ด้ ว ย เซลล์ แ สงอาทิ ต ย์ จ� ำ นวนมากก็ จ ะ เป็นการส่งเสริมให้เกิดการจ้างงาน ภายในประเทศ แต่ทั้งนี้ทั้งนั้นระบบ ผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ควร จะมี ส ่ ว นประกอบของระบบที่ เ ป็ น อุ ป กรณ์ ซึ่ ง ผลิ ต ภายในประเทศให้ มากที่สุด เพื่อลดการน�ำเข้าอุปกรณ์ เซลล์ แ สงอาทิ ต ย์ จ ากต่ า งประเทศ ข้อแนะน�ำนี้เป็นการสรุปการจัดซื้อระบบ ผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์แบบ เชื่อมต่อสายส่ง ไม่ได้มีรายละเอียดทาง ด้านเทคนิคหรือการติดตั้ง เนื่องจาก ได้เคยกล่าวถึงไปแล้วในนิตยสารฉบับ ก่อนหน้านี้ แต่ต้องการให้ข้อเสนอแนะ ในการตัดสินใจลงทุนระบบผลิตไฟฟ้า ด้ ว ยเซลล์ แ สงอาทิ ต ย์ ซึ่ ง อาจจะมี ประโยชน์แก่ท่านผู้อ่านทั้งหลาย

2. การลงทุนติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์

หลายคนคงมีค�ำถามอยู่ในใจว่า ท�ำไมต้องติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าด้วย เซลล์แสงอาทิตย์ ซึ่งในความเป็นจริงราคาต้นทุนพลังงานของระบบเซลล์แสง อาทิตย์มีราคาสูงมาก ระยะเวลาคืนทุนอาจจะมากกว่าอายุการใช้งานของ เซลล์แสงอาทิตย์ก็เป็นได้ แต่หากค�ำนึงถึงการซื้อระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์ แสงอาทิตย์ เป็นการหลีกเลี่ยงความผันผวนของอัตราค่าไฟฟ้าที่อาจเพิ่มขึ้น ในอนาคต รวมถึงอาจจะต้องไม่ค�ำนึงถึงความคุ้มทุน หากเปรียบเทียบกับ การซื้อรถคันโปรดหรือสิ่งของที่เกิดจากความต้องการของเราเอง ซึ่งเราก็ยัง ไม่เคยค�ำนึงถึงความคุ้มค่าเลย

3. การติดตั้งระบบบนหลังคาบ้านหรือหลังคาอาคาร

ต�ำแหน่งการติด ตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์มีส่วนส�ำคัญ ที่ จ ะท� ำ ให้ ได้ พลังงานไฟฟ้ามากหรือน้อย ซึ่งเราสามารถที่จะก�ำหนดต�ำแหน่งการติดตั้งให้ มีความเหมาะสมได้ เมื่อพิจารณาลักษณะการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์แล้ว จะพบว่า ดวงอาทิตย์จะเคลื่อนที่จากทางทิศตะวันออกไปยังทิศตะวันตก ถึง แม้ว่าในบางฤดูแนวการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์จะมีการเคลื่อนเปลี่ยนไปบ้าง เล็กน้อยก็ตาม นอกจากนี้มุมของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในแนวราบก็มีผลต่อ ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของเซลล์แสงอาทิตย์ด้วยเช่นกัน เนื่องจากมุมใน การตกกระทบของรังสีแสงอาทิตย์ที่มีผลท�ำให้เซลล์แสงอาทิตย์ผลิตไฟฟ้าได้ สูงสุด ดวงอาทิตย์จะต้องท�ำมุมกับเซลล์แสงอาทิตย์ที่มุม 90 องศา ดังนั้น ส�ำหรับประเทศไทยมุมของแผงเซลล์แสงอาทิตย์ในแนวราบจะมีค่าประมาณ 15-20 องศา นอกจากนี้จะต้องค�ำนึงถึงเงาบังที่เกิดจากต้นไม้หรือตึกสูง ข้ า งเคี ย งด้ ว ย การติ ด ตั้ ง ระบบที่ ดี จ ะต้ อ งไม่ มี ก ารบั ง เงาของต้ น ไม้ ห รื อ สิง่ ปลูกสร้างข้างเคียง ซึง่ หากพืน้ ทีบ่ นหลังคาหรืออาคารไม่เพียงพอ อาจจ�ำเป็น ที่จะต้องย้ายแผงเซลล์แสงอาทิตย์มาติดตั้งที่พื้นดินแทน ขนาดของพื้นที่ใน การติด ตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์สามารถสรุปได้ดังตารางที่ 1 หากเรามี พื้นที่ในการติดตั้งจ�ำกัดก็จ�ำเป็นที่จะต้องเลือกชนิดของเซลล์แสงอาทิตย์ที่มี ประสิทธิภาพสูง ๆ เพื่อช่วยลดพื้นที่ติดตั้งลงไป พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

69


ตารางที่ 1 ขนาดของพื้นที่ที่จ�ำเป็นในการติดตั้ง แผงเซลล์แสงอาทิตย์ (หน่วยเป็นตารางเมตร)

หมายเหตุ ตารางนี้ยังไม่คิดรวมค่าสูญเสียในส่วน อื่น ๆ เช่น สายไฟฟ้า อินเวอร์เตอร์ เป็นต้น

ส�ำหรับการติดตั้งดังกล่าวจะต้องมีการ ก�ำหนดเงื่อนไขต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ • เมื่อติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์ แสงอาทิตย์ไปแล้ว หากมีการปรับปรุงหลังคา ใหม่ ระบบดังกล่าวต้องรือ้ ถอนและติดตัง้ ใหม่ได้ ง่าย • ผู้ติดตั้งระบบต้องรับประกันการรั่วซึม ของน�้ ำ ฝนที่ อ าจเกิ ด ขึ้ น เมื่ อ มี ก ารติ ด ตั้ ง ระบบ เนื่องจากการติดตั้งดังกล่าวจะมีผลกระทบต่อ หลังคาเดิมที่ติดตั้งไปแล้ว

4. บริเวณที่สามารถติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้

การติดตั้งระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์สามารถ ติดตั้งได้ทั้งบนหลังคาบ้านหรืออาคารต่าง ๆ บนพื้นดิน และติดตั้ง เป็นผนังของอาคาร หากเราพิจารณาติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์ บนหลังคาบ้าน การติดตัง้ ดังกล่าวมีลกั ษณะเป็นอย่างไรนัน้ สามารถ อธิบายได้ดังนี้ การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนอุปกรณ์จับยึด โดยทั่ ว ไปการติ ด ตั้ ง แผงเซลล์ แ สงอาทิ ต ย์ บ นหลั ง คาจะ ประกอบด้วย แผงเซลล์แสงอาทิตย์และโครงยึดติดกับหลังคา ซึ่ง ลักษณะการติดตั้งดังกล่าวสามารถแสดงได้ดังรูปที่ 1

รูปที่ 1 การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนหลังคา

การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบหลังคา แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้จะออกแบบมาเพื่อให้ใช้แทนหลังคา ซึ่งจะช่วยลดปัญหาจากการรั่วซึม แผงเซลล์ แสงอาทิตย์ชนิดนีจ้ ะมีราคาสูงกว่าแผงเซลล์แสงอาทิตย์ทตี่ ดิ ตัง้ บนอุปกรณ์จบั ยึดประมาณ 40% แผงเซลล์แสงอาทิตย์ แบบนี้จะเหมาะสมกับบ้านเรือนที่ตั้งอยู่ในเมืองที่มีโครงสร้างของชุดรองรับหลังคาที่แข็งแรง

รูปที่ 2 แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบใช้แทนหลังคา

การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์บนพื้นดิน การติดตั้งแผงเซลล์บนพื้นดินเป็นแบบที่มีการติดตั้งอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะระบบที่ต้องการพื้นที่ใน การติดตั้งมาก ๆ เช่น ระบบโซลาร์ฟาร์ม การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้จะติดตั้งบนชุดรองรับแผงเซลล์ที่มี ความแข็งแรง สามารถทนแรงลมได้เป็นอย่างดี การติดตั้งแผงเซลล์ชนิดนี้สามารถกระท�ำได้ 4 วิธี ดังนี้ • ชุดรองรับแผงเซลล์แบบยึดติดอยู่กับที่ การติดตั้งแบบนี้แผงเซลล์แสงอาทิตย์จะหันหน้าไปในทิศใดทิศหนึ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งส�ำหรับประเทศไทย แผงเซลล์ แสงอาทิตย์ตอ้ งหันหน้าไปทางทิศใต้ และมุมทีท่ ำ� กับแนวระนาบจะขึน้ อยูก่ บั ต�ำแหน่งทีต่ งั้ ของแผงเซลล์ตามแนวทางเคลือ่ นทีข่ อง ดวงอาทิตย์ ซึ่งการติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้จะท�ำให้ได้พลังงานไฟฟ้าประมาณ 1,200–1,400 kWh/kWp/ปี

70


• ชุดรองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบปรับมุมด้วยมือ การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้จะสามารถปรับมุมของแผงเซลล์ ได้ โดยอาจปรับเป็นช่วงเวลาตามการเคลื่อนที่ของดวงอาทิตย์ ความสามารถ ในการผลิตไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้จะเพิ่มขึ้นมากกว่าการติดตั้ง แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบอยู่กับที่ประมาณ 12% • ชุดรองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบปรับมุมแกนเดียว ชุดรองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้จะใช้ติดตั้งกับแผงเซลล์แสง อาทิตย์ที่เป็นแผ่นเรียบ และจะติดตามดวงอาทิตย์ในทิศทางตะวันออกและ ตะวันตก การท�ำงานของชุดรองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบนีจ้ ะใช้ชดุ ควบคุม และมอเตอร์ไฟฟ้าตัวเล็ก ๆ เป็นตัวขับเคลื่อนให้เกิดการติดตามดวงอาทิตย์ ในการผลิตไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้จะเพิ่มขึ้นมากกว่าการติดตั้ง แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบอยู่กับที่ประมาณ 25% • ชุดรองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบปรับมุมสองแกน ชุดรองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดนี้จะท�ำให้แผงเซลล์แสงอาทิตย์ สามารถรับแสงอาทิตย์ในแนวตั้งฉากกับแผงเซลล์แสงอาทิตย์ได้มากที่สุด

6. ราคาของระบบผลิตไฟฟ้า ด้วยเซลล์แสงอาทิตย์เป็น อย่างไร

ราคาของระบบผลิตไฟฟ้าด้วย เซลล์ แ สงอาทิ ต ย์ เ ป็ น องค์ ป ระกอบ ส�ำคัญที่ใช้ในการตัดสินใจว่าจะลงทุน ติดตั้งระบบดังกล่าวหรือไม่ ซึ่งราคา ของระบบผลิตไฟฟ้าสามารถแสดงได้ ดังตารางที่ 2 โดยเป็นค่าประมาณซึ่ง พอที่จะท�ำให้เห็นความแตกต่างของ ระบบผลิตไฟฟ้าแต่ละระบบ

ตารางที่ 2 ราคาประมาณการของระบบผลิต ไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็ก มีก�ำลัง การผลิตไฟฟ้าประมาณ 1-3 kW โดยราคานี้ เป็นราคาที่รวมค่าขนส่งและติดตั้งแล้ว

รูปที่ 3 ชุดรองรับแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบปรับมุมสองแกน

ในการผลิตไฟฟ้าของแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบนี้จะเพิ่มขึ้นมากกว่า การติดตั้งแผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบอยู่กับที่ประมาณ 31%

5. การสูญเสียในระบบเซลล์แสงอาทิตย์

7. สรุป

จากทีก่ ล่าวมาแล้วข้างต้น เป็น ข อ้ แนะน�ำเบื้ อ งต้นในการพิ จ ารณา ติดตั้งระบบผลิตไฟฟ า้ ด้วยเซลล์แสง อาทิตย์ ซึ่งจะท�ำให้ผู ท้ สี่ นใจมีข อ้ มูล เพิม่ มากขึน้ และช่วยในการตัดสินใจว่า จะลงทุนติดตัง้ ระบบหรือไม่ โดยเห็นได้ ว่าระบบผลิตไฟฟ ้าดังกล่าวยังมีตน้ ทุน ที่แพงอยู่ ซึ่งหากต้องการให้มีการ ติดตัง้ ระบบผลิตไฟฟ ้านีอ้ ย่างแพร่หลาย ก็จ�ำเป็นที่จะต้องมีนโยบายจากภาครัฐ มาเป็นแรงจูงใจในการติดตัง้ ระบบ เช่น มาตรการลดภาษี น�ำเข า้ มาตรการ สนับสนุนด้านราคา เป็นต้น

โดยปกติการท�ำงานของแผงเซลล์แสงอาทิตย์จะมีการสูญเสียเกิดขึน้ ไม่ ว่าจะเกิดจากบังเงา อุณหภูมขิ องแผงทีส่ งู ขึน้ การสูญเสียในตัวของแผงเซลล์เอง การสูญเสียในสาย การสูญเสียในอินเวอร์เตอร์ การสูญเสียในแบตเตอรี่ ซึง่ การ สูญเสียเหล่านีจ้ ะท�ำให้พลังงานไฟฟ้าทีผ่ ลิตได้จากระบบเซลล์แสงอาทิตย์ลดลง • การเกิดบังเงา เกิดจากสิ่งปลูกสร้างหรือต้นไม้ที่อยู่ข้างเคียงระบบ เป็นผลให้พลังงานไฟฟ้าที่ผลิตได้ลดลง • การสูญเสียในสายไฟฟ้า เกิดจากการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนผ่าน สายไฟฟ้า โดยทั่วไปค่าความสูญเสียในสายไฟฟ้าจะมีค่าประมาณ 2% • การสูญเสียในอินเวอร์เตอร์เกิดจากกระบวนการเปลีย่ นไฟฟ้ากระแส ตรงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ อินเวอร์เตอร์ตา่ งชนิดกันก็จะมีคา่ สูญเสียทีแ่ ตกต่าง กัน โดยทั่วไปค่าสูญเสียในอินเวอร์เตอร์มีค่าประมาณ 5-10% • การสูญเสียจากการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิแผงเซลล์แสงอาทิตย์ เนื่องจาก เอกสารอ้างอิง อุณหภูมิของแผงเซลล์ที่เพิ่มขึ้นจะท�ำให้ประสิทธิภาพของแผงเซลล์ลดลง ส�ำหรับ Wisconsin Division of Energy แผงเซลล์แสงอาทิตย์แบบผลึกจะมีค่าสูญเสียอยู่ประมาณ 14% “Consumer’s Guide to Photovoltaic (PV) ดังนัน้ หากพิจารณาระบบผลิตไฟฟ้าด้วยเซลล์แสงอาทิตย์แบบเชือ่ มต่อ Systems”, 2003 สายส่งไฟฟ้าจะมีค่าสูญเสียอยู่ประมาณ 23-31% นั้น หมายถึงว่าถ้าเราติดตั้ง แผงเซลล์แสงอาทิตย์ขนาด 1 kW พลังงานไฟฟ้าที่เราได้จะมีค่าอยู่ประมาณ 690-700 วัตต์ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

71


Technology & Innovation เทคโนโลยีและนวัตกรรม ดร.เจนจบ วีระพานิชเจริญ อีเมล : janejoabv@hotmail.com

เทคโนโลยีการสื่อสารผ่านสายไฟฟ้า

เพื่อรองรับ Smart Grids 1. บทน�ำ

จากการที่ป จั จุบันทิศทางการ พัฒนาระบบไฟฟ า้ ทั่วโลกก�ำลังมุง่ ไป สูก่ ารพัฒนาโครงข่ายไฟฟ า้ อัจฉริยะ (Smart Grids) เพือ่ เพิม่ คุณภาพ, ความ เชื่อถือได้, ความมั่นคงปลอดภัยของ ระบบไฟฟ ้า, เพิม่ ประสิทธิภาพการใช้ พลังงานให เ้ กิดความสมดุลระหว่าง ด้าน Supply Side และ Demand Side รวมถึ ง เพิ่ ม แหล่ง ผลิ ตไฟฟ า้ จากพลังงานทดแทน (Renewable Energy Resource) และลดผล กระทบที่มีต่อสิ่งแวดล้อมเนื่องจาก ภาวะโลกร้อน โดยอาศัยเทคโนโลยี สารสนเทศและสือ่ สารเป็นส่วนส�ำคัญ ในการปรั บปรุงโครงข่ายไฟฟ า้ แบบ ดั้งเดิม จึงส่งผลให ห้ ลายประเทศ ทัว่ โลกได้เริม่ วางแผนการพัฒนา Smart Grids โดยให้ความส�ำคัญกับการพัฒนา ระบบ AMI (Advanced Metering Infrastructure) และติดตั้ง Smart

72

Meter ก่อนเป็นล�ำดับแรก เนื่องจาก ระบบ AMI จะท� ำ ให้ ผู ้ ใ ห้ บ ริ ก าร ไฟฟ้ามีโครงสร้างพื้นฐานของระบบ สารสนเทศและสื่อสารเชื่อมต่อไปยัง ลูกค้าในแบบ End-to-End ซึง่ จะสามารถ รองรับการควบคุม/ตรวจสอบระบบไฟฟ ้า และการให บ้ ริก าร Smart Grids Applications แก่ลกู ค้าในอนาคตได้ อย่างมีประสิทธิภาพ เนื่ อ ง จ ากเท คโนโ ลยีก า ร สือ่ สารผ่านสายไฟฟ ้า (Power Line Communication : PLC) มีลกั ษณะ เด่นอยู่ที่สามารถใช้ประโยชน์โครง ข่ายไฟฟ้าซึ่งเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่ มีกระจายครอบคลุมอยู่ทั่วทุกพื้นที่ ในการสื่อสารข อ้ มูล ซึ่ง จะช่วยลด ค่าใช จ้ ่า ยในการลงทุ นติ ด ตั้ ง ระบบ สือ่ สารและค่าบ�ำรุงรักษา เทคโนโลยี PLC จึ ง ได้ รั บ การคาดหมายว่ า จะ เป็นระบบสื่อสารที่มีบทบาทส�ำคัญใน

การพัฒนา Smart Grids โดยเฉพาะ ในด้า นการวัดคุม ระดั บมาตราส่ว น ใหญ่ (Large-Scale Control) และ ระบบควบคุมอัตโนมัติ (Automation Systems) โดยในปั จ จุ บั น มี ห ลาย ประเทศได้ ใ ห้ ค วามสนใจน� ำ ระบบ PLC มาใช้เป็นโครงข่ายสื่อสารแบบ Last Mile เชื่อมต่อไปยัง Smart Meter เพือ่ รองรับการพัฒนาระบบ AMI รวมถึงใช้ ง านเป็ น โครงข่ า ยสื่ อ สาร ส�ำหรับระบบควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้า ภายในบ้านโดยอัตโนมัติ (H ome Area Network : HAN) บทความฉบับ นี้ จ ะกล่า วถึ ง แนวทางการออกแบบ ระบบ PLC ให้เหมาะสมกับการใช ้ งานด้า นการวัดคุม อัตโนมัติส�ำหรั บ Smart Grids รวมถึงอธิบายตัวอย่าง มาตรฐานเทคโนโลยี PLC ในปัจจุบัน ทีถ่ กู พัฒนาขึน้ เพือ่ รองรับ Smart Grids Applications แบบต่าง ๆ


2. แนวทางการออกแบบระบบ PLC เพื่อรองรับ Smart Grids

ในการออกแบบระบบ PLC เพือ่ รองรับการวัดคุมระดับมาตราส่วนใหญ่ และระบบควบคุมอัตโนมัตสิ ำ� หรับ Smart Grids จะต้องพิจารณาความต้องการ ใช้งานระบบ PLC ในด้านต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องดังนี้ ๏ Volume : ระบบ PLC จะต้องต่อเชื่อมกับอุปกรณ์วัดคุมในระบบ ไฟฟ้าจ�ำนวนมาก เช่น Switch, Meter, Sensor ซึง่ จะท�ำหน้าทีเ่ ป็นโนด (Node) ของโครงข่ายสื่อสาร ดังนั้น ชิปของระบบ PLC (Communication Chip) ควร จะมีราคาไม่แพงและใช้พลังงานไฟฟ้าต�ำ่ เพือ่ สร้างความคุม้ ค่าในการลงทุน และ สามารถรองรับการใช้งานได้เป็นระยะเวลานาน ๏ Throughput (Bit rate) : โดยทั่วไประบบวัดคุมอัตโนมัติ เช่น ระบบ SCADA, Teleprotection, AMI จะมีความต้องการใช้ Throughput ไม่มากนักเพื่อรองรับการควบคุมอุปกรณ์ในระบบไฟฟ้าและการรับ-ส่งข้อมูล การใช้พลังงานไฟฟ้า แต่ก็ควรมี Throughput ที่เพียงพอส�ำหรับรองรับ Smart Grids Applications ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตเช่นกัน ดังนั้น ระบบ PLC ควรมี Throughput ในระดับ High Data Rate (100 kbps ≤ Bit rate ≤ 500 kbps) แต่น้อยกว่าระดับ Broadband (≥ 2 Mbps) ๏ Quality of Service (QoS) : ระบบ PLC จะต้องสามารถก�ำหนด ล�ำดับความส�ำคัญของข้อมูลแต่ละประเภทเพื่อรับรอง QoS ของระบบวัดคุม อัตโนมัตแิ บบต่าง ๆ เช่น ระบบ SCADA, Teleprotection ซึง่ จ�ำเป็นต้องสือ่ สาร ข้อมูลแบบ Real-Time ในขณะที่ระบบ AMI ไม่จ�ำเป็นต้องรับ-ส่งข้อมูลแบบ Real-Time และสามารถทนต่อการหน่วงเวลา (Delay) ได้ ๏ Reliability : ระบบวัดคุมอัตโนมัติบางชนิดต้องการความเชื่อถือ ได้ในการสื่อสารข้อมูลสูง เช่น ระบบ SCADA, Teleprotection ดังนั้น ระบบ PLC ที่รองรับจะต้องมีความเชื่อถือได้สูง โดยเมื่อเกิดความผิดพลาดขึ้นใน โครงข่ายสื่อสาร ระบบ PLC จ�ำเป็นต้องมีขั้นตอนวิธีหาเส้นทางรับ-ส่งข้อมูล ที่เหมาะสม (Routing Algorithm) โดยอัตโนมัติ หรือมีเส้นทางสื่อสารส่วน ซ�้ำซ้อน (Redundant Link) ที่ท�ำให้สามารถคงสภาพการใช้งานหรือฟื้นตัว ได้อย่างรวดเร็ว เช่น ความสามารถในการสื่อสารข้อมูลแบบ Multihop หรือ Multirelay ๏ Security : เนื่องจากการรักษาความมั่นคงปลอดภัยของข้อมูลมี ความส�ำคัญมากส�ำหรับระบบวัดคุมอัตโนมัติแบบต่าง ๆ ดังนั้น ระบบ PLC จ�ำเป็นต้องมีกลไกการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล เช่น การเข้ารหัสลับ ข้อมูล (Encryption), การพิสูจน์ตัวจริง (Authentication) ๏ Robustness : เนื่องจากโครงข่ายระบบจ�ำหน่าย (Distribution Network) ประกอบด้วยตัวน�ำไฟฟ้าหลายชนิดซึ่งเชื่อมต่อไปยังโหลด (Load) ทีม่ คี วามต้านทานเชิงซ้อน (Impedance) แตกต่างกัน จึงท�ำให้คณ ุ ลักษณะช่อง สัญญาณ (Channel Characteristics) ของระบบ PLC อาจเกิดการเปลีย่ นแปลง อย่างรวดเร็วเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงโหลดในโครงข่ายไฟฟ้า ดังนั้น ระบบ PLC จะต้องสามารถคงสภาพการเชือ่ มต่อหรือสามารถกูก้ ลับคืนได้อย่างรวดเร็วเมือ่ เกิดการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว

3. มาตรฐานเทคโนโลยี PLC เพือ่ รองรับ Smart Grids ปั จ จุ บั น มี ก ารรวมกลุ ่ ม ของ องค์กรด้านมาตรฐาน/ผูผ้ ลิตอุปกรณ์/ ผู ้ ใ ห้ บ ริ ก ารไฟฟ้ า เพื่ อ ก� ำ หนด มาตรฐานเทคโนโลยี PLC ส�ำหรับ รองรับการพัฒนา Smart Grids อยู่ หลายกลุ ่ ม ซึ่ ง จะช่ ว ยสนั บ สนุ น ให้ เกิดการท�ำงานร่วมกันของอุปกรณ์ จากต่างผูผ้ ลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Interoperability) และส่งเสริมการพัฒนา อุตสาหกรรมด้านเทคโนโลยี PLC โดยสามารถจัด แบ่งกลุ่มมาตรฐาน เทคโนโลยี PLC ตาม Throughput ออกได้เป็น 2 กลุ่มหลักดังนี้ ๏ Broadband PLC : เป็น มาตรฐานเทคโนโลยี PLC ที่ใช้แถบ ความถี่ ย ่ า น HF/VHF (1.8-250 MHz) มี Bit rate สูงสุดถึงระดับ Gbps ตั ว อย่ า งเช่ น ITU-T G.hn (G.9960/G.9961), IEEE P1901, HomePlug AV/AV2, HomePlug Green PHY (HomePlug GP), HDPLC (High Definition–Power Line Communication) ๏ Low & High Data Rate Narrowband PLC : เป็นมาตรฐาน เทคโนโลยี PLC ที่ใช้แถบความถี่ย่าน VLF/LF/MF (3-600 kHz) มี Bit rate ในช่วง 10-500 kbps ในกลุม่ นีม้ หี ลาย มาตรฐานที่อยู่ในระหว่างการพัฒนา ตัวอย่างเช่น IEEE P1901.2, ITU-T G.hnem PRIME (PoweRline Intelligent Metering Evolution), G3-PLC ส� ำ หรั บ หั ว ข้ อ นี้ จ ะกล่ า วถึ ง คุ ณ สมบั ติ ที่ ส� ำ คั ญ ของมาตรฐาน PRIME, G3-PLC, และ HomePlug GP ซึง่ ถูกพัฒนาขึน้ เพือ่ รองรับ Smart Grids Applications โดยเฉพาะ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

73


3.1 มาตรฐาน PRIME สมาคม PRIME ถูกก่อตั้งขึ้นในปี 2009 โดยผู้ให้บริการไฟฟ้าของ ประเทศสเปน Iberdrola ร่วมกับกลุม่ ผูผ้ ลิตอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์ เพือ่ ก�ำหนด มาตรฐานเปิด (Open Standard) ของเทคโนโลยี PLC ทีส่ ามารถตอบสนองกับ ความต้องการใช้งานของ Smart Grids Applications โดยมาตรฐาน PRIME มีคุณสมบัติที่ส�ำคัญดังนี้ - ใช้เทคนิคการ Modulation แบบ OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) ซึ่งโดยปกติจะถูกใช้ในเทคโนโลยีการสื่อสารแบบ Broadband เช่น ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), Wi-Fi (IEEE 802.11), WiMAX (IEEE 802.16) เทคนิค OFDM เป็นการส่งข้อมูลไปบนคลืน่ พาห์ย่อย (Subcarrier) จ�ำนวนมากที่มีการทับซ้อนกัน แต่เนื่องจากคุณสมบัติ Orthogonality จึงท�ำให้ Subcarrier เหล่านี้ไม่ก่อให้เกิดการรบกวนที่เครื่องรับ สัญญาณเหมือนในกรณีของ FDM (Frequency Division Multiplexing) โดย เทคนิค OFDM มีข้อดีคือท�ำให้สามารถใช้แถบความถี่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึง่ ท�ำให้มาตรฐาน PRIME รองรับการส่งข้อมูลด้วย Peak data rate 130 kbps, และมีความทนทานต่อการลดทอนแบบ Frequency-Selective โดยไม่จ�ำเป็น ต้องใช้ Equalization Filter ซึ่งจะช่วยลดความซับซ้อนของเครื่องรับสัญญาณ - ใช้วิธีควบคุมการเข้าถึงตัวกลางทั้งแบบ Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA) และแบบ Time Division Multiplex (TDM) โดยวิธี CSMA/CA (Contention-Based) จะช่วยเพิ่ม ประสิทธิภาพการใช้งานช่องสัญญาณ ในขณะที่วิธี TDM (Contention-Free) จะช่วยรับรองคุณภาพการให้บริการส�ำหรับทราฟฟิกประเภท Delay Sensitive 3.2 มาตรฐาน G3-PLC บริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้า ERDF ในประเทศฝรั่งเศสได้ร่วมกับกลุ่ม ผูผ้ ลิตอุปกรณ์อเิ ล็กทรอนิกส์พฒ ั นาข้อก�ำหนดทางเทคนิคของเทคโนโลยี NextGeneration PLC (G3-PLC) เพื่อใช้เป็นมาตรฐานเปิดส�ำหรับการใช้งานระบบ AMI และ Smart Grids Applications

74

โดยมาตรฐาน G3-PLC มี คุณสมบัติที่ส�ำคัญดังนี้ - รองรับการสื่อสารข้อมูลผ่าน สายไฟฟ้า Medium Voltage (MV) ซึ่งมีการลดทอนสัญญาณต�่ำกว่าสาย ไฟฟ้า Low Voltage (LV) ได้เป็น ระยะทางไกลถึง 10 กิโลเมตร ซึ่ง ช่วยให้สามารถลดจ�ำนวน Repeater ที่จ�ำเป็นต้องใช้ในการทวนสัญญาณ ลงได้เป็นจ�ำนวนมาก - รองรับการสื่อสารข้อมูลข้าม หม้อแปลงไฟฟ้า MV/LV โดยเครื่อง ส่งและเครื่องรับสัญญาณ PLC จะ มี ก ลไกที่ ช ่ ว ยให้ ส ามารถตรวจหา (Detect) สัญญาณข้อมูลซึ่งถูกลดทอน อย่ า งมากเมื่ อ ข้ า มผ่ า นหม้ อ แปลง ไฟฟ้าได้ จึงท�ำให้ Concentrator 1 ชุด สามารถบริหารจัดการ Smart Meter ได้เป็นจ�ำนวนเพิม่ มากขึน้ และช่วยลด ค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง Concentrator - ใช้เทคนิคการ Modulation สัญญาณแบบ OFDM ท�ำให้สามารถ ใช้แถบความถีไ่ ด้อย่างมีประสิทธิภาพ, มี data rate เพิ่มสูงขึ้น (Peak data rate ประมาณ 250 kbps) ซึ่ ง ช่วยให้สามารถรองรับการใช้เทคนิค การเข้ารหัสควบคุมความผิด พลาด ล่วงหน้า (Forward Error Correction : FEC) ขั้นสูงแบบ Convolutional และ Reed-Solomon Coding เพื่อ เพิม่ ความทนทานต่อสัญญาณรบกวน ต่าง ๆ เช่น Impulsive Noise ซึ่ง เกิดจากการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบ ต่าง ๆ และ Background Noise ใน สายไฟฟ้า - ใช้โปรโตคอลจัดเส้นทางแบบ Mesh เพื่อหาเส้นทางการสื่อสารที่ เหมาะสมที่สุดระหว่างโนดของโครงข่าย สื่อสาร ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเชื่อถือได้ ในการสื่อสารข้อมูล


- ใช้เทคนิคการประมาณคุณภาพช่องสัญญาณ (Channel Estimation) เพื่อก�ำหนดวิธีการ Modulation ที่เหมาะสมที่สุดระหว่างโนดของโครงข่าย สื่อสาร - ใช้กลไกรักษาความมัน่ คงปลอดภัยของข้อมูลโดยการเข้ารหัสลับแบบ AES (Advanced Encryption Standard) 128-bit และการพิสูจน์ตัวจริง (Authentication) โดยใช้ 128-bit shared secret - ใช้เทคโนโลยี 6LowPAN (Internet Protocol Version 6th Over Low Power Wireless Area Networks) ซึ่งจะช่วยสร้างความมั่นใจใน การมี IP Address ที่เพียงพอส�ำหรับรองรับบริการต่าง ๆ ที่เพิ่มมากขึ้นและ หลากหลายมากขึ้นในอนาคต 3.3 มาตรฐาน HomePlug GP สมาคม Homeplug ได้จัดท�ำข้อก�ำหนดของมาตรฐาน HomePlug GP แล้วเสร็จในช่วงไตรมาสที่ 2 ของปี 2010 โดยมาตรฐาน HomePlug GP คือ ข้อก�ำหนดทางเทคนิคของเทคโนโลยี PLC ที่ถูกพัฒนาขึ้นมาจากมาตรฐาน HomePlug AV (Broadband PLC) เพือ่ ให้เหมาะสมกับการใช้งาน Smart Grids Applications ในส่วนของ HAN ซึ่งประกอบด้วย Smart Meter, In-Home Display และอุปกรณ์ไฟฟ้าต่าง ๆ ภายในบ้าน เช่น เครือ่ งปรับอากาศ, Electric Vehicle Charging Station ฯลฯ ที่เชื่อมต่อกันเป็นโครงข่ายสื่อสารดังแสดงใน รูปที่ 1 โดยชิป HomePlug GP จะมีการใช้พลังงานไฟฟ้าลดลงประมาณ 75%, มี Throughput ลดลง (Peak data rate = 10 Mbps) และมีราคาถูกลงเมื่อ เทียบกับชิป HomePlug AV แต่ยังคงสามารถใช้งานร่วมกันกับ Broadband Services ต่าง ๆ ที่ใช้มาตรฐาน HomePlug AV ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทั้งนี้ คุณสมบัติที่ส�ำคัญของมาตรฐาน HomePlug GP ประกอบด้วย

รูปที่ 1 การเชื่อมต่อโครงข่าย Wide Area Network (WAN) และ Home Area Network (HAN) ผ่านทาง Smart Meter

- ใช เ้ ทคนิคการสื่อสัญญาณ แบบ ROBO (Robust OFDM) ซึง่ เป็นการส่งข้อมูลซ�ำ้ ไปบน Subcarrier หลาย ๆ ชุด เพือ่ เพิม่ ความเชือ่ ถือได้ ในการสือ่ สารข้อมูลผ่านช่องสัญญาณ ที่มีสญ ั ญาณรบกวนสูงโดยก�ำหนดวิธี Modulation ของแต่ละ Subcarrier เป็นแบบ QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) เท่านัน้ จึงท�ำให้สามารถ ส่งข้อมูลได้ 2 Bits/subcarrier และไม่ รองรับการท�ำ Adaptive Bit Loading (การเพิม่ Bit rate โดยการปรับเปลีย่ น วิธี Modulation ไปตามคุณภาพช่อง สัญญาณของแต่ละ Subcarrier) แต่ จะช่วยลดความซับซ้อนในการออกแบบ แผงวงจรและลดต้นทุ นในการผลิต ชิป HomePlug GP เมือ่ เทียบกับชิป HomePlug AV - ใช ้ วิธี ค ว บ คุ ม ก า รเข ้ า ถึ งตั วกลางแบบ CSMA/CA และ สามารถก�ำหนดล�ำดับความส�ำคัญใน การเข้าถึงตัวกลาง (Channel Access Priority, CAP) ได้ 4 ระดับตัง้ แต่ CAP3 (H ighest Priority) จนถึ ง CAP0 (Lowest Priority) เพื่อรับรอง QoS ส�ำหรับทราฟฟิกประเภท Real-Time เช่น Voice, Video โดยเมือ่ โนดต้องการ ที่จะส่งข้อมูล จะต้องตรวจสอบการใช ้ งานตั วกลาง ถ้าพบว่ามีการใช ง้ าน ตัวกลางอยู่ โนดต้องคอยเป น็ ระยะเวลา Backoff Time แล้วจึงตรวจสอบการ ใช้งานตัวกลางใหม่อกี ครัง้ แต่ถา้ พบว่า ตัวกลางว่างอยู่ โนดจะต้องรอเป น็ ระยะ เวลา CIFS (Contention Distributed Interframe Spacing) จากนัน้ จึงเข้าสู ่ ช่วงเวลาแยกล�ำดับความส�ำคัญ (Priority Resolution Period) ซึง่ ประกอบด้วย 2 Priority Resolution Slots (PRS) โดยกลุม่ ของโนดทีม่ ลี ำ� ดับความส�ำคัญ สูงสุด เท่านั้นที่จะสามารถส่ ง ข้ อมู ล พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

75


ในช่วงเวลา EIFS (Extended Distributed Interframe Spacing) ดังแสดง ในรูปที่ 2 ตัวอย่างเช่น โนด CAP3 หรือ CAP2 จะส่งสัญญาณแจ้งล�ำดับ ความส�ำคัญใน PRS0 เมื่อโนด CAP1 หรือ CAP0 ตรวจพบสัญญาณ ก็จะ เลื่อนการส่งข้อมูลออกไป จากนั้นโนด CAP3 ก็จะส่งสัญญาณแจ้งล�ำดับความ ส�ำคัญใน PRS1 เมื่อโนด CAP2 ตรวจพบสัญญาณ ก็จะเลื่อนการส่งข้อมูล ออกไป ท�ำให้มเี พียงโนด CAP3 เท่านัน้ ทีจ่ ะสามารถส่งข้อมูลในช่วงเวลา EIFS

4. บทสรุป

บทความนี้ ก ล่ า วถึ ง แนวทาง การออกแบบระบบ PLC ให้เหมาะสม กับ Smart Grids Applications ใน ด้านการวัดคุมอัตโนมัติ เช่น ระบบ AMI, SCADA, HAN โดยจะต้อง ค�ำนึงความต้องการใช้งานระบบ PLC เพื่อตอบสนองการท�ำงานของระบบ วัดคุมอัตโนมัติในด้านต่าง ๆ ได้อย่าง มีประสิทธิภาพสูงสุด และก่อให้เกิด ความคุม้ ค่าในการลงทุน นอกจากนีใ้ น รูปที่ 2 ช่วงเวลา Priority Resolution Period เพื่อจัดล�ำดับความส�ำคัญของโนด บทความได้กล่าวถึงคุณสมบัตทิ สี่ ำ� คัญ ที่เข้าใช้ตัวกลาง ของตัวอย่างมาตรฐานเทคโนโลยี PLC ที่ ถู ก พั ฒ นาขึ้ น เพื่ อ รองรั บ Smart - สามารถก�ำหนดรูปแบบการท�ำงานแบบ Power Save Mode เพื่อลด Grids Applications และสนับสนุน การใช้พลังงานไฟฟ้า โดยก�ำหนดช่วงเวลา Power Save Period (PSP) ซึ่ง การใช้งานร่วมกันของอุปกรณ์จากต่าง ประกอบด้วย ผู้ผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพ ๏ Awake Window คือช่วงเวลาที่อุปกรณ์สามารถรับ-ส่งข้อมูลผ่าน สายไฟฟ้า โดยมีช่วงเวลาตั้งแต่ 1.5 msec-2.1 seconds เอกสารอ้างอิง [1] Bumiller, G. Lampe, L. Hrasnica, ๏ Sleep Window คือช่วงเวลาที่อุปกรณ์ไม่สามารถรับหรือส่งข้อมูล H., Power line communication networks ผ่านสายไฟฟ้า ทั้งนี้ในโครงข่ายของระบบ PLC จะมีอุปกรณ์ชุดหนึ่งที่ถูกก�ำหนดให้ for large-scale control and automation systems, IEEE Communications Magaเป็น Central Coordinator (CO) ซึ่งท�ำหน้าที่จัดเรียง Power Save Period zine, April 2010, Volume: 48, Issue: 4 ของอุปกรณ์ในโครงข่ายให้มีการทับซ้อนกันของช่วงเวลา Awake Window ให้ [2] Galli, S. Scaglione, A. Zhifang มากที่สุด เพื่อให้อุปกรณ์ทุกตัวที่ท�ำงานอยู่ใน Power Save Mode สามารถ Wang, Power Line Communications and the Smart Grid, First IEEE International สื่อสารกันได้อย่างทั่วถึงดังแสดงในรูปที่ 3 Conference on Smart Grid Communications (SmartGridComm), 4-6 Oct. 2010 [3] HomePlug Powerline Alliance, Home Plug Green PHY The Standard For In-Home Smart Grid Powerline Communications, June 2010 [4] PRIME Alliance Technical Working Group, Draft Standard for PoweRline Intelligent Metering Evolution

รูปที่ 3 มาตรฐาน HomePlug GP จะจัดเรียง Power Save Period ของ อุปกรณ์ในโครงข่ายเพื่อให้มีการทับซ้อนกันของช่วงเวลา Awake Window มากที่สุด

76

ประวัติผู้เขียน ดร.เจนจบ วีระพานิชเจริญ การศึกษา : วศ.บ., วศ.ม. และ วศ.ด. (วิศวกรรมไฟฟ้า) จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ต� ำ แหน่ ง ปั จ จุ บั น : ผู ้ ช ่ ว ย หั ว ห น ้ า แ ผ น ก ม า ต ร ฐ า น การบริการสื่อสาร กองวางแผน ธุ ร กิ จ สารสนเทศและสื่ อ สาร ฝ่ า ยพั ฒ นาธุ ร กิ จ สารสนเทศและสื่อสาร การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค


Technology & Innovation เทคโนโลยีและนวัตกรรม ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู กองวิจัย ฝ่ายวิจัยและพัฒนาระบบไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค

Demand Response กับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (ตอนที่ 1) จากบทความของผมที่ ไ ด้ ล ง พิมพ์ไปในช่วง 3-4 ตอนที่ผ่านมา เป็ น บทความที่ เ น้ น ด้ า นเทคโนโลยี ระบบ หรือฟังก์ชนั ทีเ่ ป็นส่วนหนึง่ ของ ระบบโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grid) ส�ำหรับบทความนีก้ เ็ ช่นกันครับ ผมยังคงน�ำเสนอบทความที่เกี่ยวกับ ฟังก์ชันส�ำหรับระบบ Smart Grid ที่ มีความส�ำคัญมากอีกฟังก์ชนั หนึง่ นัน่ คือ Demand Response ก่อนทีเ่ ราจะ ทราบรายละเอียดอืน่ ๆ ของ Demand Response ที่เกี่ยวกับระบบ Smart Grid เราคงต้ อ งมาทราบถึ ง นิ ย าม ของ Demand Response ก่อนว่าคือ อะไร ดังนี้

Demand Response คืออะไร

เคยมีหลายคนสอบถามผมว่า Demand Response คืออะไร ผมเองจึงไปค้นหาข้อมูลมาจาก Demand Response Research Center ที่ Lawrence Berkley National Lab โดยเขาให้นิยามของ Demand Response คือ “การเปลี่ยนแปลงการใช้ไฟฟ้าด้วยผู้ใช้ไฟเองจากรูปแบบ การใช้ปกติเดิม เพื่อตอบสนองต่อราคาค่าไฟในช่วงเวลาต่าง ๆ หรือ การตอบสนองต่อแรงจูงใจในรูปแบบต่าง ๆ รวมทั้งการลดการใช้พลังงาน ในช่วงที่ค่าไฟแพง หรือในช่วงที่ระบบประสบปัญหาผลิตไฟฟ้าไม่พอใช้” นอกจากนีย้ งั มีหน่วยงานอืน่ ทีใ่ ห้นยิ ามของ Demand Response ทีใ่ กล้เคียง กันคือ International Energy Agency (IEA) โดย IEA ให้ความหมาย ของ Demand Response ว่า คือกิจกรรมที่ด�ำเนินการอย่างเป็นระบบใน การเปลี่ยนพฤติกรรมการใช้พลังงานไฟฟ้า จากนิยามที่กล่าวข้างต้นคงมีหลายท่านเริ่มสงสัยแล้วว่า Demand Response จะแตกต่างหรือเหมือนกับ Demand-Side Management (DSM) อย่างไร ซึ่งจริง ๆ แล้ว Demand Response เป็นส่วนหนึ่ง (Subset) ของ DSM โดยที่นอกเหนือจาก Demand Response แล้ว DSM จะเน้นเรื่อง การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ (Energy Efficiency : EE) ส�ำหรับ DSM ในมุมมองของ Demand Response จะพิจารณาในด้านการประเมิน ความน่าเชื่อถือได้ของระบบ โดยให้ความส�ำคัญต่อการลดความต้องการ พลังไฟฟ้าสูงสุดมากกว่าการใช้พลังงานในภาพรวมอย่างมีประสิทธิภาพ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

77


เมื่ อ ถึ ง จุ ด นี้ ห ลายท่ า นคงพอ จะเริ่ ม เข้ า ใจมากขึ้ น แล้ ว นะครั บ ว่า Demand Response คืออะไร และเกี่ ย วข้ อ งกั บ DSM อย่ า งไร แต่ เ พื่ อ ให้ เ ข้ า ใจความส� ำ คั ญ ของ Demand Response มากขึ้น ขอให้ พิจารณารูปที่ 1 แสดงตัวอย่างโหลด รายชั่วโมงใน 1 ปี ซึ่งเราจะพบว่า ในช่วงของความต้องการก�ำลังไฟฟ้า สู ง สุ ด (Peak Load) 10% ของ ปริมาณความต้องการก�ำลังไฟฟ้าของ โหลดทั้งหมด มีระยะเวลารวมกันใน ปีหนึ่งเพียงแค่ 5% ส�ำหรับตัวอย่าง นี้อาจจะยังไม่รุนแรงมากนัก แต่หาก การทีม่ โี หลดสูงมาก ๆ เพียงช่วงระยะ เวลาสัน้ ๆ นัน่ หมายความว่าการไฟฟ้า

ต้องผลิตไฟฟ้าเพื่อจ่ายไฟให้แก่ Peak Load เหล่านี้ ซึ่งโดยทั่วไปจะมีค่าใช้ จ่ายในการผลิตไฟฟ้าที่สูง อีกทั้งยัง จ่ายไฟเพียงช่วงระยะเวลาสั้น ๆ จึงไม่ คุ้มค่าในแง่ของการลงทุน นั่นหมาย ถึงการใช้ไฟฟ้าที่ไม่มีประสิทธิภาพ อี ก ทั้ ง ในแต่ ล ะปี โ หลดจะมี ก ารเพิ่ ม ขึ้นอย่างต่อเนื่องตามการเจริญเติบโต ทางเศรษฐกิจ การไฟฟ้าจึงต้องสร้าง โรงไฟฟ้าเพิ่มขึ้นให้เพียงพอที่จะจ่าย โหลดได้ไม่ว่ามีความต้องการเท่าใด ก็ตาม และต้องมี Spinning Reserve หรือก�ำลังผลิตไฟฟ้าส�ำรองเผื่อกรณี ฉุกเฉินอีกจ�ำนวนหนึ่ง โดยทั่วไปอยู่ ระหว่าง 5-10% จึงท�ำให้การไฟฟ้า ต้องลงทุนหรือจัดหาโรงไฟฟ้าใหม่ ๆ

รูปที่ 1 ความต้องการก�ำลังไฟฟ้ารายชั่วโมงในรอบปี

รูปที่ 2 กลไก Demand Response ในการลดค่าความต้องการก�ำลังไฟฟ้าสูงสุด

78

มากขึ้นเรื่อย ๆ แต่ในภาวะปัจจุบัน เราก็ทราบดีว่าแหล่งพลังงานที่ผลิต ไฟฟ้ามีราคาสูงเพิม่ ขึน้ เรือ่ ย ๆ ปัญหา การเปลี่ ย นแปลงสภาพภู มิ อ ากาศ (Climate Change) ก็เป็นปัญหาหนึ่ง ที่ท�ำให้การก่อสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ ๆ มี ต ้ น ทุ น ที่ สู ง เพิ่ ม ขึ้ น และมี ก ารต่ อ ต้ า น จากชุมชนมากขึน้ เช่นกัน ดังนัน้ หาก เราสามารถบริ ห ารจั ด การที่ ดี โ ดย ใช้กลไก Demand Response เพื่อ ลดความต้องการพลังไฟฟ้าสูงสุดให้ เลือ่ นไปใช้ไฟในช่วงเวลาอืน่ ก็จะท�ำให้ การใช้ไฟฟ้ามีประสิทธิภาพมากยิง่ ขึน้ ดังแสดงในรูปที่ 2 การใช้ Demand Response นอกจากจะสามารถชะลอการลงทุน ก่ อ สร้ า งโรงไฟฟ้ า ใหม่ ไ ด้ แ ล้ ว ยั ง สามารถลดหรื อ ชะลอการก่ อ สร้ า ง ระบบส่ ง หรื อ ระบบจ� ำ หน่ า ยไฟฟ้ า ได้ อี ก ด้ ว ย เพื่ อ ให้ นึ ก ภาพออกผม ขอยกตั ว อย่ า งประกอบการอธิ บ าย ดั ง นี้ สมมติ ว ่ า ในอนาคตทุ ก บ้ า น จะมีรถไฟฟ้า (Electric Vehicle : EV) ใช้ทุกหลังคาเรือน เมื่อกลับถึง บ้านก็จะมีการชาร์จไฟให้แบตเตอรี่ พร้อม ๆ กันทุกหลัง ปัญหาที่เกิดขึ้น คือ การชาร์จไฟแต่ละครั้งใช้ไฟมาก และเป็นเวลานาน หากมีการชาร์จไฟ แบบ Quick Charge ก็จะยิ่งใช้ไฟสูง ขึ้นแต่ใช้ระยะเวลาสั้นลง นอกจากนี้ ยังมีโหลดชนิดอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็น เครื่องปรับอากาศ เครื่องซักผ้า หม้อ หุงข้าว เตารีด เป็นต้น การไฟฟ้าก็จะ ต้องก่อสร้างระบบจ�ำหน่ายและติดตั้ง หม้อแปลงไฟฟ้าเพือ่ จ่ายไฟให้เพียงพอ ต่อความต้องการของผู้ใช้ไฟ ซึ่งหาก มี Peak Load สูงมากในระยะเวลาสั้น ๆ ก็ จ ะท� ำ ให้ ต ้ อ งมี ก ารลงทุ น ก่ อ สร้ า ง ระบบส่งและระบบจ�ำหน่ายเพิ่มเติม โดยไม่มีความจ�ำเป็น ดังนั้น หากมี การใช้กลไกของ Demand Response จะท�ำให้การใช้ไฟของประเทศในภาพรวม มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น


กลไกของ Demand Response มี หลายรูปแบบมาก แต่ละแบบมีปัจจัย พื้ น ฐานมาจากกลไกราคาดั ง แสดง ในรูปที่ 3 เราจะพบว่าในกรณีของ ความต้องการไฟฟ้าแบบไม่ยืดหยุ่น (Inelastic Demand) คือ ไม่ว่าราคา ค่าไฟจะเป็นเท่าใดก็จะไม่เปลีย่ นแปลง ปริ ม าณการใช้ ไ ฟ แต่ ใ นกรณี ข อง ความต้ อ งการไฟฟ้ า แบบยื ด หยุ ่ น (Elastic Demand) นั้นเมื่อราคาค่า ไฟถูกก็จะมีการใช้ไฟมาก แต่เมื่อค่า ไฟแพงก็จะมีการใช้ไฟน้อย จากการ ใช้ไฟทั้งสองแบบการไฟฟ้าก็ต้องผลิต ไฟฟ้ า ให้ เ พี ย งพอต่ อ ความต้ อ งการ

จึงท�ำให้ในกรณีของโหลด Inelastic Demand มี ร าคาค่ า ไฟสู ง กว่าโหลด แบบ Elastic Demand ดังนัน้ หากมี การใช้กลไกของ Demand Response โดยในช่วงที่มีปริมาณความต้องการ ไฟฟ้าสูงราคาค่าไฟแพงและช่วงที่มี ปริมาณความต้องการไฟฟ้าต�่ำมีราคา ค่าไฟถูก จะท�ำให้โหลดแบบ Inelastic Demand เปลี่ยนมาเป็นโหลดแบบ Elastic Demand เพิ่มขึ้น จึงเป็นการ เพิ่ ม ประสิ ท ธิ ภ าพการใช้ ไ ฟ และ เพิ่มความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้า และลดการลงทุนตามที่ได้อธิบายไว้ ข้ า งต้ น ถึ ง ตรงนี้ บ างท่ า นคงนึ ก ถึ ง อั ต ราค่ า ไฟแบบ TOU (Time of

Use) มาบ้างแล้วใช่ไหมครับ ใช่แล้ว ครั บ TOU ก็ เ ป็ น รู ป แบบหนึ่ ง ของ Demand Response นั่นเอง ในบ้าน เราก�ำหนดช่วง Peak คือ เวลา 09.0022.00 น. และช่วง Off-Peak เวลา 22.00-09.00 น. รวมทั้งวันเสาร์ วัน อาทิตย์ และวันหยุดนักขัตฤกษ์ ช่วง Peak ค่าไฟจะมีราคาแพงมากกว่า ช่วง Off-Peak หลายเท่า จึงเป็น การโน้มน้าวให้เปลีย่ นช่วงเวลาการใช้ ไฟไปใช้ไฟในช่วง Off-Peak แทน แต่ รูปแบบของ TOU ส่วนใหญ่ใช้กับผู้ใช้ ไฟประเภทโรงงานอุตสาหกรรมหรือ ผู้ใช้ไฟรายใหญ่ ยังไม่ได้น�ำมาใช้กับ ผู้ใช้ไฟโดยทั่วไปเท่าใดนัก

รูปที่ 3 แนวโน้มผลทางเศรษฐศาสตร์ของ Demand Response

ในบทความฉบับนีเ้ ราได้ทราบ แล้วนะครับว่า Demand Response คืออะไร ส�ำหรับบ้านเราก็รู้จักกัน มานานหลายปีแล้วในรูปแบบของ TOU หลายท่านอาจมองว่าไม่มอี ะไร ใหม่เลย แต่จริง ๆ แล้วเมื่อมีระบบ โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะเข้ามาแล้ว จะท� ำ ให้ ส ามารถเพิ่ ม รู ป แบบของ Demand Response ได้อกี หลายรูปแบบ ซึง่ มีรปู แบบอะไรอีกบ้างนัน้ ผมจะได้ น�ำมาเสนอในตอนต่อไปครับ

ประวัติผู้เขียน

ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู • ผู้ช่วยผู้อ�ำนวยการกองวิจัย ฝ่ายวิจัยและพัฒนาระบบ ไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมภิ าค รับผิดชอบงานด้านวิจยั และพัฒนา ระบบไฟฟ้ามามากกว่า 10 ปี • กรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. • บรรณาธิการ นิตยสารไฟฟ้าสาร วสท.

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

79


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

โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ : โดเมนของแบบจ�ำลองเชิงแนวคิด

Smart Grids : Domains of Conceptual Model บทความนี้จะกล่าวถึงรายละเอียดของแต่ละโดเมนของแบบจ�ำลองเชิงแนวคิดส�ำหรับการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้า อัจฉริยะ โดยแบ่งบทความออกเป็น 2 ตอน ตอนแรกนี้น�ำเสนอโดเมนจ�ำนวน 3 โดเมนจากทั้งหมด 7 โดเมน ประกอบ ด้วย โดเมนลูกค้า โดเมนตลาด และโดเมนผู้ให้บริการ ส่วนอีก 4 โดเมนที่เหลือ คือ โดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่ โดเมน การปฏิบัติการ โดเมนระบบส่ง และโดเมนระบบจ�ำหน่าย จะกล่าวถึงในบทความตอนที่ 2 นอกจากนั้นจะรายงานให้ท่าน ผู้อ่านทราบความคืบหน้าในการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของประเทศไทยได้รับทราบเหมือนเช่นเคย

1. ไดอะแกรมโดเมนโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ บ ท ค ว า ม แ บ บ จ� ำ ล อ ง เ ชิ ง แนวคิดส�ำหรับการพัฒนาโครงข่าย ไฟฟ้าอัจฉริยะได้กล่าวถึงองค์ประกอบ ของแบบจ� ำ ลองเชิ ง แนวคิ ด จ� ำ นวน 7 โดเมน ประกอบด้ ว ย โดเมน ลูกค้า โดเมนตลาด โดเมนผูใ้ ห้บริการ โดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่ โดเมน การปฏิบัติการ โดเมนระบบส่ง และ โดเมนระบบจ�ำหน่าย การออกแบบโครงข่ายไฟฟ้า อั จ ฉริ ย ะนั้ น จะต้ อ งค� ำ นึ ง ถึ ง ทั้ ง รูปที่ 1 การรับ-ส่งข้อมูลระหว่างระบบงานต่าง ๆ การไหลของไฟฟ้าและการไหลของ ข้อมูล แนวคิดเกี่ยวกับแบบจ�ำลอง ในบทความนี้กล่าวถึงรายละเอียดของแบบจ�ำลองเชิงแนวคิดแต่ละ เชิ ง แนวคิ ด ที่ น� ำ เสนอโดยสถาบั น โดเมนทั้ง 7 โดเมน ดังแสดงในรูปที่ 2 มาตรฐานและเทคโนโลยี แ ห่ ง ชาติ ของอเมริกา (National Institute of Standard and Technology, NIST) ดังแสดงในรูปที่ 1

80

รูปที่ 2 การแสดงรายละเอียดในแต่ละโดเมน


2. โดเมนลูกค้า (Customer Domain)

เป้ า หมายของการพั ฒ นา ระบบไฟฟ้ า ก็ เ พื่ อ ให้ บ ริ ก ารแก่ ผู ้ ใ ช้ ไฟฟ้า โดเมนนี้แสดงการใช้พลังงาน ไฟฟ้ า เพื่ อ กิ จ การและวั ต ถุ ป ระสงค์ ต่าง ๆ แอคเตอร์ (อุปกรณ์, ระบบ คอมพิ ว เตอร์ , ซอฟต์ แ วร์ และ/ หรือองค์กรที่เป็นหน่วยงานเจ้าของ อุปกรณ์, ระบบคอมพิวเตอร์ และ ซอฟต์ แ วร์ เ หล่ า นั้ น ) ในโดเมนนี้ จะช่วยให้ผู้ใช้ไฟฟ้าสามารถบริการ จัดการการใช้และผลิตไฟฟ้า และบาง แอคเตอร์เป็นผู้ควบคุมและให้ข้อมูล ระหว่างผู้ใช้ไฟฟ้าและโดเมนอื่น ๆ

รูปที่ 3 โดเมนลูกค้า

ขอบเขตของโดเมนนี้จะสิ้นสุดที่มิเตอร์และระบบบริการพลังงาน (Energy Service Interface : ESI) ของการไฟฟ้า ระบบไฟฟ้าของ โดเมนลูกค้านีจ้ ะเชือ่ มต่อกับโดเมนระบบจ�ำหน่าย และแอคเตอร์ภายใน โดเมนจะติดต่อกับโดเมนระบบจ�ำหน่าย, โดเมนตลาด, โดเมนผูใ้ ห้บริการ และโดเมนการปฏิบัติการ ดังแสดงในรูปที่ 3 ระบบบริการพลังงานเชื่อมโยงการติดต่อระหว่างการไฟฟ้าและผู้ ใช้ไฟฟ้า และยังเป็นส่วนเชื่อมต่อกับระบบงานต่าง ๆ เช่น ระบบอาคาร อัตโนมัติ (Building Automation System : BAS) และระบบการจัดการ พลังงานของผู้ใช้ไฟฟ้า (Customer Energy Management System : CEMS) นอกจากนั้นระบบบริการพลังงานอาจสื่อสารกับโดเมนอื่นด้วย ระบบมิเตอร์อัจฉริยะ (Advanced Meter Infrastructure : AMI) หรือ วิธกี ารอืน่ ๆ เช่น อินเทอร์เน็ต ระบบบริการพลังงานสือ่ สารกับอุปกรณ์และ ระบบภายในบ้านทีอ่ ยูอ่ าศัยของผูใ้ ช้ไฟฟ้าโดยใช้เครือข่าย HAN (Home Area Network) และ LAN (Local Area Network) ฯลฯ ระบบบริการพลังงานเป็นจุดเชือ่ มต่อของระบบควบคุมโหลดระยะ ไกล, เฝ้ามองและควบคุมแหล่งผลิตขนาดเล็กมาก, การใช้จอแสดงผล ในบ้าน (In-home Display : IHD), การอ่านมิเตอร์นำ�้ มิเตอร์ก๊าซ และการเชื่อมระบบการจัดการพลังงานในอาคาร (Building Energy Management System : BEMS) และองค์กร ระบบบริการพลังงาน อาจมีบันทึก Auditing/Logging ส�ำหรับใช้งานด้านความปลอดภัย (Security) ของระบบ อาจแบ่งโดเมนลูกค้าออกเป็นโดเมนย่อย (Sub-domain) เช่น บ้านเรือนที่อยู่อาศัย ตึก/อาคารพาณิชย์ และอุตสาหกรรม ฯลฯ แต่ละ โดเมนย่อยก็ประกอบด้วยแอคเตอร์และระบบงานต่าง ๆ ตัวอย่างระบบ งานในโดเมนลูกค้าดังแสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 ตัวอย่างระบบงานในโดเมนลูกค้า

3. โดเมนตลาด (Market Domain)

โดเมนตลาดมีหน้าทีจ่ บั คู่ (Matching) ผู้ซื้อและผู้ขายไฟฟ า้ โดเมนที่เกีย่ วกับการ บริการพลังงาน (Energy Supply Domain) ประกอบด้วย โดเมนระบบผลิตขนาดใหญ่ (หน่วยงานด้านความเชือ่ ถือได้ของระบบไฟฟ ้า ในทวีปอเมริกาเหนือ หรือ NERC-North American Electric Reliability Corporation ก�ำหนดให้ระบบผลิตไฟฟ้าที่ใหญ่กว่า 300 MW คือระบบผลิตไฟฟ้าขนาดใหญ่) และ แหล่ง พลั ง งานกระจายตั ว (Distributed Energy Resource : DER) ทีอ่ ยู ่ในโดเมน ระบบส่ง, โดเมนระบบจ�ำหน่าย และโดเมน ลูกค้า ดังแสดงในรูปที่ 4 พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

81


รูปที่ 4 โดเมนตลาด ตารางที่ 2 ตัวอย่างระบบงานในโดเมนตลาด

ระบบสื่ อ สารข้ อ มู ล ที่ เ ชื่ อ มโยงโดเมน อื่น ๆ กับโดเมนตลาดต้องมั่นคง ความเชื่อถือ ได้สงู ต้องมีระบบบันทึกข้อมูลทีส่ ามารถติดตาม ตรวจสอบ (Traceable and Auditable) เพื่อให้ ธุรกรรมต่าง ๆ ด�ำเนินไปอย่างต่อเนื่อง ประเด็ น ส� ำ คั ญ ในโดเมนตลาด คื อ การส่ ง ข้ อ มู ล เกี่ ย วกั บ ราคาและแหล่ ง ผลิ ต ขนาดเล็กกระจายตัวไปยังโดเมนย่อยในโดเมน ผู้ใช้ไฟฟ้า, การก�ำหนดกฎเกณฑ์ตลาดที่ไม่ ยุ่งยาก, การใช้ข้อมูลเพื่อการท�ำงานร่วมกัน ของผู้ผลิตและผู้ใช้ไฟฟ้า, การจัดการซื้อขายไฟ ปริมาณมากและปริมาณน้อย (Retailing and Wholesaling) และกลไกการสือ่ สารข้อมูลราคา และพลังงานภายในโดเมนหรือระหว่างโดเมน ตลาดและโดเมนผู้ใช้ไฟฟ้า ตัวอย่างระบบงาน ในโดเมนตลาดแสดงในตารางที่ 2

82


4. โดเมนผู้ให้บริการ (Service Provider Domain)

แอคเตอร์ในโดเมนนี้สนับสนุนกระบวนงานทางธุรกิจที่มีมาแต่ดั้งเดิม เช่น การพิมพ์บิล, การบริหารจัดการ ข้อมูลผู้ใช้ไฟฟ้า ฯลฯ นอกจากนั้นยังรวมถึงการบริการลูกค้าสมัยใหม่ เช่น การจัดการการใช้และการผลิตไฟฟ้าระดับ ครัวเรือน ฯลฯ ดังแสดงในรูปที่ 5

รูปที่ 5 โดเมนผู้ให้บริการ ตารางที่ 3 ตัวอย่างระบบงานในโดเมนผู้ให้บริการ

ผู้ให้บริการต้องให้ความส�ำคัญต่อความปลอดภัยของ ข้อมูล ความมั่นคง เชื่อถือ ความถูกต้อง และความปลอดภัย ของระบบไฟฟ้า โดเมนผู้ให้บริการเชื่อมโยงกับโดเมนการปฏิบัติการ, โดเมนตลาด และโดเมนลูกค้า ประโยชน์ที่จะเกิดขึ้นในโดเมน ผู้ให้บริการ ได้แก่ 1) การพัฒนาตลาดส�ำหรับให้ผปู้ ระกอบการทีเ่ ข้ามาใหม่ สามารถน�ำเสนอผลิตภัณฑ์และการบริการที่เพิ่มมูลค่าแก่ผู้ใช้ ไฟฟ้า แก่การไฟฟ้า และผู้มีส่วนได้ส่วนเสียต่าง ๆ ด้วยราคาที่ มีแข่งขัน 2) ลดต้นทุนการให้บริการแก่โดเมนอื่น ๆ 3) ลดปริมาณการใช้ไฟฟ้าและเพิม่ ปริมาณการผลิตไฟฟ้า เนือ่ งจากลูกค้ามีบทบาทมากขึน้ เป็นทัง้ ผูใ้ ช้ ผูผ้ ลิต และผูบ้ ริหาร จัดการการใช้ไฟฟ้า ผู ้ ใ ห้ บ ริ ก ารจะน� ำ เสนอการบริ ก ารที่ ใ หม่ แ ละทั น สมั ย ตรงกับความต้องการ หรือโอกาสที่เกิดขึ้นของโครงข่ายไฟฟ้า อัจฉริยะ ประเด็นส�ำคัญในโดเมนผูใ้ ห้บริการ คือ การพัฒนาการ เชื่อมโยงและมาตรฐานที่สนับสนุนระบบตลาดที่เปลี่ยนแปลง เพื่อให้สาธารณูปโภคด้านพลังงานไฟฟ้านี้มีความมั่นคง ระบบ เชื่อมโยงนี้จะต้องท�ำงานเทคโนโลยีเครือข่ายรูปแบบต่าง ๆ ตัวอย่างระบบงานในโดเมนผู้ให้บริการ แสดงในตารางที่ 3 พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

83


5. ความคืบหน้าการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของประเทศไทย ขอเรียนย�ำ้ ท่านผู้อ่านอีกครั้งว่า รายละเอียดโดเมนของแบบจ�ำลองเชิง แนวคิดส�ำหรับการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะตามที่ได้กล่าวไปข้างต้นนั้น เป็นการสรุปจากเอกสารของสถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติของ อเมริกา จุดมุง่ หวังในการน�ำเสนอเพือ่ ให้เกิดความรูค้ วามเข้าใจแนวคิดแนวทาง การพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ อย่างไรก็ตาม ในประเทศไทยของเรายังไม่ ได้พิจารณาว่าจะเลือกใช้หรือพัฒนาแบบจ�ำลองเชิงแนวคิดรูปแบบใด หากมี ความคืบหน้าเกี่ยวกับเรื่องดังกล่าวจะรายงานให้ท่านผู้อ่านทราบต่อไป ปลายเดือนมกราคม 2554 คณะท�ำงานความร่วมมือด้าน Smart Grids ระหว่าง 3 การไฟฟ้า (การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, การไฟฟ้านครหลวง, การ ไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย) ประชุมร่วมกันเพื่อก�ำหนดกรอบแนวทางการ ประสานงาน และการด�ำเนินการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของประเทศไทย (Thailand Smart Grids) และได้รายงานให้ทปี่ ระชุมคณะกรรมการปรับปรุงความ เชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าระหว่าง 3 การไฟฟ้า ครั้งที่ 34 (1/2554) รับทราบ ต้นเดือนกุมภาพันธ์ 2554 ส�ำนักงานนโยบายและแผนพลังงาน (สนพ.) กระทรวงพลังงาน ได้ประชุมร่วมกับ 3 การไฟฟ้า, ส�ำนักงานคณะกรรมการ ก�ำกับกิจการพลังงาน และหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง เพื่อปรึกษาหารือเกี่ยวกับ การพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ และมีความเห็นในที่ประชุมให้พิจารณา น�ำเสนอขออนุมัติแต่งตั้งคณะกรรมการโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะระดับชาติ ของประเทศไทย นอกจากนั้นการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) ได้ประชุมเชิง ปฏิบัติการร่วมกับผู้เชี่ยวชาญจากบริษัทชั้นน�ำเพื่อประเมินความต้องการ เบื้องต้นเกี่ยวกับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของ กฟภ. กลางเดือนมีนาคม 2554 กฟภ. แถลงนโยบายการพัฒนาโครงข่าย ไฟฟ้าอัจฉริยะของ กฟภ. (PEA Smart Grids) โดยมุ่งหวังให้การพัฒนา ดังกล่าวเกิดประโยชน์ 3 ด้าน คือ Smart Energy, Smart Life และ Smart Community จากนั้นช่วงสัปดาห์ที่ 3 ของเดือนมีนาคม 2554 ส�ำนักงาน พัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ. (สวทช.) จัดงานประชุมวิชาการ ประจ�ำปี 2554 ในงานดังกล่าวมีการเสวนาเรื่อง “Live Smart and Save the World” การพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะเป็นประเด็นที่ส�ำคัญประเด็น หนึง่ ในการเสวนาดังกล่าว และในช่วงดังกล่าวนัน้ สมาคมวิศวกรรมสถานแห่ง ประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) ร่วมกับสมาคมวิชาชีพวิศวกรรม ต่าง ๆ จัดงานวิศวกรรมแห่งชาติประจ�ำปี 2554 ณ ศูนย์นิทรรศการและ การประชุมไบเทค บางนา ในงานดังกล่าวได้จัดให้มีการบรรยายทางวิชาการ ที่เกี่ยวกับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ 2 หัวข้อ คือ “หลักการและแนวทางในการ พัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grids) ในประเทศไทย” และ “ระบบ Advanced Metering Infrastructure (AMI) ส�ำหรับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grids)” ปลายเดือนมีนาคม 2554 คณะอนุกรรมาธิการเทคโนโลยีสารสนเทศ ในคณะกรรมาธิการการวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี การสือ่ สารและโทรคมนาคม วุฒิสภา เชิญ 3 การไฟฟ้าร่วมประชุมเพื่อให้ข้อมูลและหารือเกี่ยวกับโครง ข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ นอกจากนั้นสมาคมธุรกิจไทย-ยุโรปได้เชิญผู้เกี่ยวข้องทั้ง หน่วยงานราชการ รัฐวิสาหกิจ มหาวิทยาลัย และบริษทั เอกชน ร่วมประชุมเชิง ปฏิบัติการเพื่อพัฒนากรอบการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะในประเทศไทย

84

เนื่องจากพื้นที่หน้ากระดาษมี จ�ำกัด จึงขอรายงานขอบเขตงานจัด ท�ำแผนทีน่ ำ� ทาง (Roadmap) และการ ศึกษาความเหมาะสมโครงการ PEA Smart Grids และ AMI ของ กฟภ. พร้อมกับแนวคิดเกี่ยวกับประโยชน์ 3 ด้าน คือ Smart Energy, Smart Life และ Smart Community จาก งานแถลงนโยบายการพัฒนาโครงข่าย ไฟฟ้าอัจฉริยะของ กฟภ. ให้ท่าน ผู้อ่านทราบในบทความตอนต่อไป (ติดตามต่อฉบับหน้า) กิตติกรรมประกาศ ขอขอบคุณ ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู ที่ ช่วยปรับปรุงให้บทความนี้สมบูรณ์มากยิ่ง ขึ้น และขอขอบคุณการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ที่สนับสนุนข้อมูลเกี่ยวกับโครงข่ายไฟฟ้า อัจฉริยะ 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� ำ งานให้ ก าร ไฟฟ้ า ส่ ว นภู มิ ภ าค ประมาณ 21 ปี ตั้งแต่ พ.ศ. 2533 จนถึงปัจจุบัน งาน หลักที่รับผิดชอบใน ปัจจุบนั เกีย่ วกับการวิเคราะห์และวางแผน ระบบไฟฟ้า, การพัฒนาระบบผลิตไฟฟ้า จากขยะชุมชน และการพัฒนาโครงข่าย ไฟฟ้าอัจฉริยะ


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

ความเดิมตอนที่แล้ว

ตามที่นิตยสารไฟฟ้าสารหลายฉบับในปี 2552 และปี 2553 ที่ผ่านมา ได้น�ำเสนอรายละเอียดในแง่ของมาตรการส�ำหรับป้องกันอันตรายจากฟ้าผ่า ตามมาตรฐานที่ วสท. ด�ำเนินการร่างขึน้ ภายใต้แนวทางของ IEC Standard ให้ ผูอ้ า่ นได้ทราบกันไปพอสมควรแล้ว เรือ่ งราวท้ายเล่มในนิตยสารไฟฟ้าสารฉบับ เดือนมีนาคม-เมษายน 2554 ตอน “Bolt” ผูเ้ ขียนจึงได้กล่าวถึงข้อมูลเบือ้ งต้น เพื่อเพิ่มเติมในแง่ของปรากฏการณ์ นิยาม และคุณลักษณะต่าง ๆ ของฟ้าผ่า

ระยะฟ้าผ่า

เมื่อตอนเกิดดีสชาร์จเริ่มแรก จากก้อนเมฆลงมานัน้ ล�ำฟ ้าผ่าน�ำทาง จะลงมาตามแนวทางบรรยากาศทีเ่ กิด ดีสชาร์จได้งา่ ยที่สดุ แต่ยังไม่มีความ แน่นอนในต�ำแหน่งภาคพื้นดินที่จะลง เมื่อล�ำฟ ้าผ่าน�ำทางลงมาใกล้ภาคพื้น ดิน จะท�ำให้สนามไฟฟ ้าทีภ่ าคพืน้ ดิน สูงขึน้ จนถึงจุดทีเ่ กิดดีสชาร์จเริม่ แรกขึน้ ทีภ่ าคพืน้ ดิน ซึง่ ระยะฟ ้าผ่า (หรือใน ต�ำราบางเล่มใช้คำ� ว่า ระยะโจมตี หรือ บางทีทา่ นอาจพบค�ำว่า การกระโดด ครัง้ สุดท้าย (Final Jump)) คือ ระยะ ทางระหว่างปลายของล�ำฟ ้าผ่าน�ำทาง กับ จุดที่ภ าคพื้ นดินเริ่มเกิดดีสชาร์จ ดังแสดงในรูปที่ 2 โดยในช่วงนีท้ ราบ รูปที่ 1 พัฒนาการของวาบฟ้าผ่าและกระแสที่เกิดขึ้น แน่นอนแล้วว่าฟ ้าจะผ่าลงทีภ่ าคพืน้ ดิน ณ ต�ำแหน่งใด ซึง่ ระยะฟ ้าผ่าจะมาก สวัสดีคะ่ ผูอ้ า่ นไฟฟ ้าสารทุกท่าน เรือ่ งราวท้ายเล่มในฉบับนีเ้ ป น็ ตอนต่อ หรือน้อยก็ขนึ้ อยูก่ บั จ�ำนวนประจุในล�ำ จากฉบับทีแ่ ล้ว ซึง่ จากชือ่ ตอนว่า “Striking Distance” นีก้ เ็ ป น็ ทีแ่ น่นอนว่า ฟ ้าผ่าด้วย ดังความสัมพันธ์ในรูปที่ 3 ผูอ้ า่ นจะได้ทราบข้อมูลเพิม่ เติมเกีย่ วกับ “ระยะฟ ้าผ่า” โดยผูเ้ ขียนจะพยายาม หลีกเลีย่ งสมการทางคณิตศาสตร์ทยี่ งุ ่ ยาก และกล่าวถึงเฉพาะระยะฟ ้าผ่าทีเ่ กิด จากก้อนเมฆลงสูภ่ าคพื้นดินเท่านัน้ ส่วนรายละเอียดเกีย่ วกับระยะฟ ้าผ่าจาก ก้อนเมฆลงสูส่ งิ่ ปลูกสร้างหรือลงสูต่ ัวน�ำล่อฟ ้า ท่านสามารถหาอ่านเพิม่ เติมได้ ในนิตยสารไฟฟ ้าสาร ฉบับเดือนกันยายน-ตุลาคม 2553 เรือ่ ง ระบบป ้องกัน ฟ ้าผ่าแบบ Non-convention (ตอนที่ 6) ซึง่ เขียนโดย คุณวิวฒ ั น์ กุลวงศ์วทิ ย์ ค่ะ

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

85


รูปที่ 2 ระยะฟ้าผ่า รูปที่ 3 ปริมาณประจุกับระยะฟ้าผ่า

รูปที่ 4 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างสนามไฟฟ้าเหนือพื้นดินต่อความสูงของปลายล�ำฟ้าผ่าน�ำทางที่มีประจุ 0.3-8 คูลอมบ์ ที่แทนด้วยฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล ประจุเหล่านี้ถูกท�ำให้สะเทิน (Neutral) เมื่อเกิดกระบวนการ ของล�ำฟ้าผ่าย้อนกลับ ประจุยิ่งมากกระแสฟ้าผ่าก็ยิ่งมากด้วย ซึ่งสามารถแทนเส้นกราฟประจุแต่ละเส้นให้เป็น กระแสฟ้าผ่าได้โดยประจุ 1 คูลอมบ์ เทียบเท่ากับกระแสฟ้าผ่าประมาณ 25 kA

รูปที่ 4 ความสัมพันธ์ระหว่างสนามไฟฟ้าเหนือดินกับความสูงจาก ปลายล�ำฟ้าผ่าถึงดิน ที่ขนาดประจุในล�ำฟ้าผ่าต่าง ๆ

เส้น - - - ในรูปที่ 4 แทนระดับสนาม ไฟฟ้าขนาด 5 kV/cm. ที่จะเกิดดีสชาร์จใน อากาศส�ำหรับฟ้าผ่าลบ และเส้น + + + แทน ระดับสนามไฟฟ้าขนาด 3 kV/cm. ที่จะเกิด ดีสชาร์จในอากาศส�ำหรับฟ้าผ่าบวก เมื่อเส้น ระดับสนามไฟฟ้านีต้ ดั กับกราฟแสดงขนาดประจุ ทีใ่ ดท�ำให้ทราบความสูงของล�ำฟ้าผ่าน�ำทางเหนือ พื้นหรือระยะฟ้าผ่านั่นเอง ตัวอย่างเช่น กราฟ ของประจุ 1 คูลอมบ์ (หรือเทียบกับขนาดกระแส ฟ้าผ่า 25 kA) ตัดกับเส้น + + + ที่ความสูง ของล�ำฟ้าผ่าน�ำทางเหนือพืน้ ประมาณ 55 เมตร ท�ำให้ทราบว่ากระแสฟ้าผ่าบวก 25 kA มีระยะ ฟ้าผ่าประมาณ 55 เมตร เป็นต้น จากรูปที่ 4 สามารถน�ำไปเขียนกราฟแสดงความสัมพันธ์ ระหว่างขนาดกระแสฟ้าผ่าและระยะฟ้าผ่าได้ ดังรูปที่ 5 จากรูปที่ 5 จะเห็นได้ว่าระยะฟ้าผ่าขึ้น อยู่กับชนิดประจุด้วย เช่น ที่ขนาดกระแส 100 kA มีระยะฟ้าผ่าประมาณ 175 เมตรและ 120 เมตร ส�ำหรับฟ้าผ่าบวกและฟ้าผ่าลบ ตามล�ำดับ

รูปที่ 5 ความสัมพันธ์ระหว่างระยะฟ้าผ่ากับขนาดกระแสฟ้าผ่า

86


สมการระยะฟ้าผ่า สมการระยะฟ้ า ผ่ า สู ่ พื้ น ดิ น (Striking Distance to Ground) มี หลากหลายสมการจากนักวิจัยหลาย ท่านที่เก็บข้อมูลและท�ำการวิจัย จน สรุ ป ออกมาเป็ น สมการส� ำ เร็ จ รู ป ใน รู ป ของความสั ม พั น ธ์ ร ะหว่ า งระยะ ฟ้าผ่า (rg – หน่วยเป็นเมตร) กับ ขนาดกระแสฟ้าผ่า (I – หน่วยเป็น kA) ซึ่งรวบรวมได้ดังต่อไปนี้

Young’s Equation rg = 27I0.32 Love’s Equation rg = 10I0.65 Brown-Whitehead, CIGRE Equation rg = 6.4I0.75 IEEE T&D Committee Equation (1992) rg = 9.0I0.65 Mousa, IEEE Substation Committee Equation (1995) rg = 8I0.65 แถม–จากชือ่ ตอน “Striking Distance” Striking Distance หรือชือ่ ไทยว่า ต�ำรวจคลืน่ ระห�่ ำ เป็ น ภาพยนตร์ แอ็ ก ชั น ที่ เ ข้ า ฉายเมื่ อ ปี 1993 น�ำแสดงโดย Bruce Willis และ Sarah Jessica Parker เล่าเรือ่ งราวของอดีต นายต�ำรวจเมือง Pittsburgh คนหนึง่ ที่พยายามตามจับ ฆาตกรต่อเนื่อง จนเกิดความขัดแยง้ กับ เพือ่ นต�ำรวจด้วยกัน และต้องย้ายไปเป น็ เจ้าหน้าทีก่ ภัู ้ ยทางน�ำ้

รูปที่ 6 เปรียบเทียบระยะฟ้าผ่าที่ค�ำนวณตามสมการต่าง ๆ เอกสารอ้างอิง [1] ช�ำนาญ ห่อเกียรติ, การป้องกันฟ้าผ่าส�ำหรับอาคารก่อสร้าง, 2526, ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัย เกษตรศาสตร์ [2] Andrew R. Hileman, Insulation Coordination for Power Systems, Marcel Dekker, New York, Basel, 1999. [3] E. Kuffel, W.S. Zaengl, and J. Kuffel, High Voltage Engineering: Fundamentals, 2nd Edition, Newnes, 2000. [4] Mohamed Khalifa, High-Voltage Engineering; Theory and Practice, Marcel Dekker, New York, Basel, 1990. [5] P. Chowdhuri, A.K. Kotapalli, Significant Parameters in Estimating the Striking Distance of Lightning Strokes to Overhead Lines, IEEE Trans. on Power Delivery, Vol.4, No.3, July, 1989. [6] Pantelis N. Mikropoulos, and Thomas E. Tsovilis, Striking Distance and Interception Probability, IEEE Trans. on Power Delivery, Vol.23, No.3, July, 2008. [7] Walter Diesendorf, Insulation Co-ordination in High-voltage Electric Power Systems, Butterworth, 1974 ประวัติผู้เขียน น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล • ผู้ช่วยเลขานุการคณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. • กองบรรณาธิการนิตยสารไฟฟ้าสาร วสท. • กรรมการสมาชิกสัมพันธ์ วสท. พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

87


Engineering Vocabulary ศัพท์วิศวกรรมน่ารู้ เรียบเรียงโดย อาจารย์เตชทัต บูรณะอัศวกุล คณะวิทยาศาสตร์เทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยราชภัฏธนบุรี

Dynamic พลวัต ด้วยวิวัฒนาการอันทันสมัยในปัจจุบัน หลาย ๆ สิ่ง หลาย ๆ อย่างรวมถึงเทคโนโลยีทางด้านวิศวกรรมต่าง ๆ ก็มีการเปลี่ยนแปลงพัฒนาไปอย่างรวดเร็วและต่อเนื่อง หากเราไม่ได้มีการติดตามหรือรักการอ่าน การฟังข่าวสารที่ เปลี่ยนแปลงไป เราก็จะไม่สามารถตามความเจริญได้ทัน ยิ่งไปกว่านั้นหากเรามีความคิดต่อต้านแล้วก็อาจยิ่งท�ำให้เรา ห่างจากการเปลี่ยนแปลงมากขึ้น นิตยสารไฟฟ้าสารฉบับนี้ขอน�ำเสนอค�ำศัพท์อีกหนึ่งค�ำที่ทุกท่านใช้กันอยู่บ่อย ๆ คือ Dynamic ก่อนอื่นเรามา ดูหน้าที่และความหมายกันก่อนครับ :>) Dynamic : [ADJ] พลวัต (ซึง่ เกีย่ วข้องกับแรง, ซึง่ เกีย่ วข้องกับผลของแรง เช่น การเคลือ่ นที.่ ), see also : A.static : [ADJ] เต็มไปด้วยพลังและความคิดสร้างสรรค์, See also: มีชีวิตชีวา, คล่องแคล่ว, มีพลัง, Syn. lively, alive, dynamic, Ant. lethargic, sluggish : [ADJ] เกี่ยวกับพลังงาน, เกี่ยวกับฤทธิ์, เกี่ยวกับการเคลื่อนที่, จลนะ, เกี่ยวกับแรง, เกี่ยวกับอ�ำนาจ, เคลื่อนที่ได้, มีพลัง, ปราดเปรียว. n. อ�ำนาจหรือแรงเคลื่อนที่, พลวัต, Syn. motive, kinetic dynamical : [ADJ] กระตือรือร้น, See also: มีพลัง, Syn. energetic, vigorous dynamics : [N] การศึกษาเกี่ยวกับพลังงานและการเคลื่อนที่, See also: วิชากลศาสตร์ 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. หลักการอากาศพลศาสตร์ได้นำ� มาใช้กับเครื่องบิน กฎของเทอร์ โ มไดนามิ ก ส์ ไ ด้ น� ำ มาใช้ อ ย่ า งมากด้ า น วิศวกรรม

Principles of aerodynamics can be applied to aircraft. Rules of Thermo dynamics have used a lot of engineering.

วิศวกรรมจะเป็นพลวัตที่ท�ำให้มีความเจริญก้าวหน้า

Engineering is a dynamic that makes progress.

ผมเชื่อว่าทุกวินาทีต่อ ๆ ไปนี้หลายสิ่งจะต้องมีพลวัตอย่างฉับพลันมากและต่อเนื่องขึ้นอย่างเหลือเชื่ออีก หลายสิง่ รวมถึงเป็นสิง่ ทีจ่ ะช่วยชะลอให้ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติทนี่ า่ กลัวในปัจจุบนั เปลีย่ นแปลงอย่างช้า ๆ ได้ เอกสารอ้างอิง 1. Thai Software Dictionary 4. 2. Thai-English : NECTEC’s Lexitron Dictionary. 3. Google แปลภาษา

88


Variety พิธีเปิดงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2554

ปกิณกะ

ข่าวประชาสัมพันธ์

สมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ สยามมกุฎราชกุมาร พร้อมด้วยพระเจ้าวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าศรีรัศมิ์ พระวรชายาในสมเด็จพระบรมโอรสาธิราชฯ สยามมกุฎราชกุมาร และพระองค์เจ้าทีปังกรรัศมีโชติ เสด็จฯ เป็น ประธานพิธีเปิดงานวิศวกรรมแห่งชาติ 2554 และทรงเยี่ยมชมบูทแสดงสินค้า ณ ศูนย์แสดงสินค้าและนิทรรศการ ไบเทค บางนา เมื่อวันพุธที่ 23 มีนาคม 2554 ยังความปลาบปลื้มแก่คณะกรรมการและเจ้าหน้าที่วิศวกรรมสถาน แห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.) เป็นอย่างยิ่ง ในงานวิศวกรรมแห่งชาติระหว่างวันที่ 24-26 มีนาคม 2554 มีทั้งส่วนการอบรมสัมมนาและนิทรรศการ โดย งานแยกเป็นการเสวนา บรรยายพิเศษ และสัมมนา รวมกว่า 40 หัวข้อ อาทิ การขนส่งมวลชนระบบราง วิศวกรรม สิ่งแวดล้อม วิศวกรรมไฟฟ้า วิศวกรรมโยธา วิศวกรรมเครื่องกล การประหยัดพลังงาน

ทั้งนี้ ในส่วนของสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. ได้จัดสัมมนาหัวข้อที่น่าสนใจมากมาย อาทิ ไฟฟ้าแรงสูงกับ มาตรการความปลอดภัย โดย รศ.ดร.ส�ำรวย สังข์สะอาด, การตรวจสอบเบื้องต้น ระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย โดย นายมงคล วิสุทธิใจ, การตรวจวัดทางไฟฟ้าเพื่อการอนุรักษ์พลังงาน โดย อ.ธวัชชัย ชยาวนิช, ความรู้ด้านเทคนิคระบบ การจัดการพลังงานด้านแสงสว่าง โดย นายเกรียงไกร มโนบุรชัยเลิศ นายอนันต์ ธนิสสร นายธีรคุณ วุฒิเบญจพลชัย สมาคมไฟฟ้าแสงสว่างแห่งประเทศไทย, ความปลอดภัยในการท�ำงานกับไฟฟ้าในสถานประกอบการ โดย นายลือชัย ทองนิล ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. และนายพงศ์ศักดิ์ ธรรมบวร ฝ่ายความปลอดภัยการไฟฟ้านครหลวง, Green Technology ในระบบสายสื่อสัญญาณ ICT โดย ผศ.ดร.สุรินทร์ กิตติธรกุล คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบัน เทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง, เทคโนโลยีของหลอด LED และการประยุกต์ใช้งาน โดย นายพงศกร อู่วุฒิพงศ์ บริษัท Lighting & Equipment .PCL, หลักการและแนวทางในการพัฒนาโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grids) ในประเทศไทย โดย นายวีระชัย โกยกุล รองผู้ว่าการปฏิบัติการเครือข่าย การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค, ระบบ Advanced Metering Infrastructure (AMI) ส�ำหรับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ (Smart Grids) โดย ดร.ประดิษฐ์ เฟื่องฟู/ ดร.ธงชัย มีนวล การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค และการป้องกันกระแสรั่วลงดินในระบบแรงต�่ำ โดย ผศ.ประสิทธิ์ พิทยพัฒน์ ทางสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า ขอขอบพระคุณท่านวิทยากร ผู้ประสานงาน ผู้เกี่ยวข้อง และที่ส�ำคัญยิ่งคือ ผู้เข้าร่วม สัมมนาทุกท่าน ทีม่ สี ว่ นร่วมช่วยให้วงการวิศวกรรมในประเทศไทยได้พฒ ั นาอย่างต่อเนือ่ ง เพือ่ สร้างสรรค์งานวิศวกรรม ที่ดีให้แก่ลูกหลานไทย พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

89


สัมมนามาตรฐานติดตั้งไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทยและการออกแบบระบบไฟฟ้า

สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. จัดการอบรมสัมมนาเพื่อให้เกิดความรู้ความเข้าใจในเรื่องมาตรฐานติดตั้งไฟฟ้า ส�ำหรับประเทศไทยและการออกแบบระบบไฟฟ้า ณ ห้องประชุม 2 ชั้น 4 ระหว่างวันที่ 4-6 มีนาคม 2554 โดยมี นายลือชัย ทองนิล และนายกิตติพงษ์ วีระโพธิ์ประสิทธิ์ เป็นวิทยากรบรรยาย

การท�ำเทคนิคพิจารณ์มาตรฐานติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย

จากด�ำริของ นายลือชัย ทองนิล ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. ได้จัดท�ำเทคนิคพิจารณ์มาตรฐานการ ติดตั้งทางไฟฟ้าส�ำหรับประเทศไทย พ.ศ. 2545 (ฉบับปรับปรุง ครั้งที่ 1 พ.ศ. 2551) เมื่อวันพุธที่ 9 มีนาคม 2554 ที่ผ่านมา ณ วสท. เพื่อเป็นการรับฟังความคิดเห็นในมุมต่าง ๆ ทางด้านวิศวกรรมไฟฟ้าจากหลากหลายภาคส่วนที่ เกี่ยวข้อง ทั้งหน่วยงานราชการ รัฐวิสาหกิจ มหาวิทยาลัย และเอกชน เช่น กฟผ. กฟภ. กฟน. อาจารย์ ผู้ออกแบบ ผู้ควบคุมงาน ผู้รับเหมางาน ผู้ผลิต เจ้าของงาน และผู้มีส่วนเกี่ยวข้องต่าง ๆ ก่อนจะท�ำการปรับปรุงมาตรฐานฯ ให้ทันสมัย ปลอดภัย เหมาะสมกับการใช้งาน ทั้งนี้ยังเปิดรับความคิดเห็นต่าง ๆ ผ่านช่องทางเว็บไซต์ และโทรสาร ของ วสท. หรือติดต่อได้ที่ โทร. 0 2184 4600

สัมมนาการตรวจสอบระบบไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัย รุ่นที่ 2

สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า วสท. จัดอบรมสัมมนาเรื่อง การตรวจสอบระบบไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัย รุ่นที่ 2 ณ ห้องประชุม 3 ชั้น 3 วันที่ 19 มีนาคม 2554 โดยมี นายลือชัย ทองนิล ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า เป็นวิทยากร ซึ่งวัตถุประสงค์ของการจัดสัมมนาครั้งนี้เพื่อให้ผู้เข้าร่วมได้รับความรู้ที่หาได้ยากในทางทฤษฎี และเพื่อให้การปฏิบัติ งานเกิดประสิทธิภาพสูงสุด

โครงการโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหงสา ว่าจ้าง กฟผ. เดินเครื่องและบ�ำรุงรักษา ระยะเวลา 18 ปี มูลค่าสัญญา 16,850 ล้านบาท นายนพพล มิลินทางกูร ประธานกรรมการ บริษัท ไฟฟ้าหงสา จ�ำกัด, นายสุทัศน์ ปัทมสิริวัฒน์ ผู้ว่าการการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย, นายสุรศักดิ์ ศุภวิฑติ พัฒนา รองผูว้ า่ การการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย, นายวรวุฒิ ลีนานนท์ กรรมการผู้จัดการ บริษัท ไฟฟ้าหงสา จ�ำกัด ร่วมลงนามสัญญาเดินเครื่องและบ�ำรุง รักษาโรงไฟฟ้าพลังความร้อนหงสา ระยะเวลา 18 ปี มูลค่าสัญญา 16,850 ล้านบาท ณ นครเวียงจันทน์ สาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว

90


กฟภ. กับก้าวแรกสู่โลกพลังงานไฟฟ้าเพื่ออนาคต นายณรงค์ศักดิ์ ก�ำมเลศ ผู้ว่าการการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ประกาศนโยบาย ว่า ในทศวรรษหน้า สังคมจะเป็นยุคดิจทิ ลั ทีม่ คี วามต้องการการใช้ไฟฟ้าเพือ่ อ�ำนวย ความสะดวกในการด�ำเนินชีวิตประจ�ำวัน และมีความก้าวหน้าทางเทคโนโลยี ด้านระบบไฟฟ้า ระบบสารสนเทศและการสื่อสาร เป็นระบบอัตโนมัติที่มีความ อัจฉริยะมากยิง่ ขึน้ นอกจากนีก้ ารผลิตไฟฟ้าจะเปลีย่ นจากโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่เป็น โรงไฟฟ้าขนาดเล็ก กระจายอยู่ในพื้นที่ต่าง ๆ ทั่วประเทศ ซึ่งผลิตไฟฟ้าจาก พลังงานหมุนเวียน พลังงานทดแทน ในรูปแบบพลังงานลม แสงอาทิตย์ ชีวภาพ และชีวมวล เนือ่ งจากความไม่แน่นอน ของปริมาณหรือราคาของน�้ำมันเชื้อเพลิงและก๊าซธรรมชาติ ตลอดจนนานาประเทศมีการร่วมมือกันลดการปล่อยก๊าซ เรือนกระจก เพื่อลดปัญหาภาวะโลกร้อน (Global Warming) กฟภ. ได้จัดท�ำแผนพัฒนาระบบไฟฟ้าให้เป็น “โครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะ” หรือ “สมาร์ทกริด (Smart Grid)” ทั่วทั้งระบบภายใน 15 ปีข้างหน้า และตลอด 6 ปีที่ผ่านมา กฟภ. ได้ปรับปรุงโครงสร้างพื้นฐานของระบบไฟฟ้าให้ ทันสมัยพร้อมรับกับการเปลี่ยนแปลงของโลกในอนาคต ท�ำให้ กฟภ. เป็นองค์กรที่มีระบบการบริหารและควบคุม การจ่ายไฟแบบอัตโนมัติที่ทันสมัย อาทิ ระบบควบคุมสั่งการจ่ายไฟอัตโนมัติ (SCADA) ระบบเทคโนโลยีสารสนเทศ ทางภูมิศาสตร์ (GIS) ระบบคอมพิวเตอร์ซอฟต์แวร์ส�ำเร็จรูป (SAP) ระบบศูนย์บริการข้อมูลทางโทรศัพท์ (PEA Call Center 1129) และระบบมิเตอร์อ่านหน่วยไฟฟ้าอัตโนมัติ (AMR) ซึ่งจะพัฒนาเป็นระบบมิเตอร์ไฟฟ้าอัจฉริยะ (AMI) ส�ำหรับโครงข่ายไฟฟ้าอัจฉริยะของการไฟฟ้าส่วนภูมภิ าค (PEA Smart Grid) เป็นโครงข่ายไฟฟ้าทีใ่ ช้เทคโนโลยี สารสนเทศและสือ่ สารมาบริหารจัดการ ควบคุมการผลิต ส่ง และจ่ายพลังงานไฟฟ้า สามารถรองรับการเชือ่ มต่อระบบ ผลิตไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานทางเลือกที่สะอาดซึ่งกระจายอยู่ทั่วไป และระบบบริหารการใช้สินทรัพย์ให้เกิดประโยชน์ สูงสุด รวมทั้งให้บริการแก่ผู้เชื่อมต่อกับโครงข่ายผ่านมิเตอร์อัจฉริยะได้อย่างมีประสิทธิภาพ มีความมั่นคง ปลอดภัย เชื่อถือได้ คุณภาพไฟฟ้าได้มาตรฐานสากลตามความต้องการของผู้ใช้ไฟฟ้าในศตวรรษที่ 21 ซึ่ง PEA Smart Grid ก่อ ให้เกิดประโยชน์ต่อระบบพลังงานของประเทศ คุณภาพชีวิตประชาชนผู้ใช้ไฟฟ้า รวมทั้งชุมชน สังคม และสิ่งแวดล้อม โดยจะท�ำให้เกิด Smart 3 ด้าน คือ พลังงานที่สมาร์ท (Smart Energy) ระบบพลังงานไฟฟ้าที่มีความมั่นคง ปลอดภัย มีคุณภาพ มีความเชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพสูง กฟภ. สามารถให้บริการพลังงานไฟฟ้าอย่างพอเพียงและต่อเนื่องตลอดเวลาที่ผู้ใช้ไฟฟ้า ต้องการ ชีวิตที่สมาร์ท (Smart Life) ประชาชนผู้ใช้ไฟฟ้ามีโอกาส ทางเลือกในการบริหารจัดการการใช้ไฟฟ้าและผลิต ไฟฟ้าเองจากแหล่งพลังงานทางเลือกที่สะอาด เช่น น�้ำ ลม แสงอาทิตย์ ฯลฯ สังคมที่สมาร์ท (Smart Community) ชุมชน สังคม และสิ่งแวดล้อม มีระบบพลังงานไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อ สิ่งแวดล้อม มีความมั่นคงทางด้านพลังงาน รวมทั้งการขนส่งและการเดินทางที่ลดการใช้น�้ำมันและก๊าซเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม เป้าหมายส�ำคัญที่ กฟภ. น�ำนวัตกรรมเทคโนโลยีอันทันสมัยมาใช้ในโครงการ PEA Smart Grid คือ กฟภ. สามารถให้บริการผูใ้ ช้ไฟฟ้าได้อย่างทัว่ ถึง รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ โดยผูใ้ ช้ไฟฟ้าสามารถติดต่อกับ กฟภ. ได้ทุกที่ ทุกเวลา และเพื่อรองรับการใช้ไฟฟ้าในภาคการคมนาคมขนส่ง เช่น รถยนต์และรถไฟ ฯลฯ ที่ใช้พลังงานไฟฟ้า ในอนาคต ตลอดจนช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ลดภาวะโลกร้อน เพื่อสร้างสังคมและสิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้น

กฟน. ร่วมกับนิด้า น�ำสายไฟฟ้าภายในสถาบันฯ ลงใต้ดิน นายฐานิสต์ เจนถนอมม้า รองผู้ว่าการการไฟฟ้านครหลวง และ ศ.สมบัติ ธ�ำรงธัญญวงศ์ อธิการบดีสถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์ ร่วมลงนามในบันทึก ข้อตกลงความร่วมมือปรับปรุงระบบไฟฟ้าภายในสถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์ จากระบบสายอากาศเป็นสายใต้ดิน ณ หอเกียรติยศ อาคารสยามบรมราชกุมารี สถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์ พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

91


Innovation News ข่าวนวัตกรรม น.ส.กัญญารัตน์ เอี่ยมวันทอง

เต้ารับ นวัตกรรมใหม่

ตอบโจทย์ความต้องการของผู้ใช้

คุณเคยประสบปัญหาเหล่านี้หรือไม่ ? ต้องถอดเต้าเสียบออกจากเต้ารับทุกครั้งหลังใช้งานเสร็จเพื่อประหยัดไฟ  เต้ารับมีขนาดพื้นที่ไม่พอใช้เพราะเต้าเสียบบางแบบใหญ่เกินไป  สายไฟไม่เป็นระเบียบและไม่ปลอดภัยส�ำหรับเด็ก  ถอดเต้าเสียบแล้วไม่รู้จะเก็บไว้ที่ไหน  ปัญหาเหล่านี้จะหมดไปเพราะตอนนี้เรามีเต้ารับแบบใหม่ที่ออกแบบมาให้เหมาะต่อการใช้งานมากขึ้น และ สามารถเลือกใช้ได้ตามความต้องการ นวัตกรรมเต้ารับแบบใหม่นี้ที่จะท�ำให้คุณลืมเต้ารับแบบเดิม ๆ ไปอย่างสิ้นเชิง

เต้ารับแบบมีสวิตช์เปิด-ปิดในตัว

การถอดเต้าเสียบเมื่อใช้งานเสร็จทุกครั้งเป็นการ ประหยัดพลังงานไฟฟ้าวิธีหนึ่ง แต่บางครั้งก็สร้างปัญหา ให้คุณไม่น้อย อาทิ ถ้าเต้าเสียบแน่นจะท�ำให้ถอดล�ำบาก หรือถ้าถอดไม่ถูกวิธีเต้าเสียบอาจเสียหายได้ เต้ารับแบบ มีสวิตช์เปิด-ปิดในตัวจะช่วยให้คณ ุ ประหยัดพลังงานไฟฟ้า ได้ง่ายขึ้น เพียงแค่ใช้นิ้วกดหรือใช้มือหมุนสวิตช์เท่านั้น

เต้ารับที่มีสวิตช์เปิด-ปิดในตัวเป็นสวิตช์แบบหมุน 45°

เต้ารับต่อพ่วงที่เหมาะกับเต้าเสียบทุกรูปแบบ

เรามักจะเจอกับปัญหาเต้าเสียบมีขนาดใหญ่เกิน ไป อาทิ ที่ชาร์จโทรศัพท์มือถือ หรือตัวปรับต่อของเครื่อง ใช้ไฟฟ้าต่าง ๆ จึงไม่สามารถน�ำมาเสียบเข้ากับเต้ารับได้ ในกรณีที่เต้ารับมีเต้าเสียบเสียบอยู่หลายตัว แต่จากนี้ไป เราจะมีเต้ารับที่เหมาะกับเต้าเสียบทุกรูปแบบไม่ว่าจะมี ขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่ เต้ารับมีสวิตช์เปิด-ปิดในตัวทั้งแบบเต้าเดี่ยว และแบบเต้าต่อพ่วง เต้ารับต่อพ่วงที่หมุนได้ 360° เหมาะกับเต้าเสียบทั้งขนาด เล็กและขนาดใหญ่

เต้ารับที่มีสวิตช์เปิด-ปิดในตัวเป็นสวิตช์แบบกดให้เต้ารับ หลุดออกมา

92

เต้ารับต่อพ่วงแบบราง ไม่จ�ำกัดขนาดและจ�ำนวนของ เต้าเสียบ ใช้ได้กับเต้าเสียบที่มี 2 ขา และ 3 ขา


เต้ารับต่อพ่วงแบบกลมใช้กับเต้าเสียบได้หลายขนาด เต้ารับ แต่ละเต้าสามารถปรับหมุนให้พอดีกับเต้าเสียบและม้วนเก็บ สายไฟได้

เต้ารับพร้อมที่วางส�ำหรับชาร์จโทรศัพท์มือถือ

เต้ารับพร้อมหลอดไฟส่องสว่าง

เต้ารับประเภทนี้มีหลอด LED ติดไว้เพื่อให้ เต้ารับต่อพ่วงแบบสะพาน แสงสว่าง เหมาะที่จะน�ำไปติดตั้งที่ผนังของทางเดิน ช่วย หากเจอกับปัญหาเต้ารับเป็นอันตรายต่อเด็ก ให้ทางเดินสว่างขึ้นโดยไม่ต้องติดไฟเพิ่ม เป็นการช่วย และมีสายไฟเกะกะไม่เป็นระเบียบ ลองใช้เต้ารับแบบ ประหยัดไฟอีกทางหนึ่ง ใหม่นี้ซึ่งมีลักษณะคว�่ำเหมือนสะพาน ส่วนที่เป็นเต้ารับ จะอยูข่ า้ งใต้จงึ ปลอดภัยส�ำหรับเด็ก และมีชอ่ งส�ำหรับสอด เก็บสายไฟเพื่อความเรียบร้อยและไม่ให้เดินสะดุด นอกจากนี้ ยังมีไฟแสดงปริมาณกระแสไฟของเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละ ชนิดที่ใช้อยู่ว่ามาก-น้อยเพียงใด เต้ารับที่มีหลอดไฟติดอยู่ตามทางเดิน ช่วยให้แสงสว่างโดยไม่ต้องติดไฟเพิ่ม

เป น็ อย่างไรกันบ้างกับนวัตกรรมใหม่ของเต้ารับที่ น�ำเสนอมาในบทความนี้ เต้ารับแต่ละประเภทที่ออกแบบ ขึ้นมาใหม่มีรู ปร่างและคุณสมบัติน า่ ใช ้ สนองตอบต่อ ความต้องการในการน�ำไปใช้งานได้มากขึ้น และยังช่วยให้ การประหยัดพลังงานไฟฟ ้าเป น็ เรือ่ งง่ายทีค่ ณ ุ ก็มสี ว่ นร่วม ในการรักษ์พลังงานร่วมกัน เต้ารับต่อพ่วงแบบสะพานเก็บสายไฟได้เรียบร้อยและมีไฟ แสดงปริมาณกระแสไฟฟ้าของเครื่องใช้ไฟฟ้าแต่ละชนิด

* หมายเหตุ : บทความนีเ้ ป็นเพียงแนวคิดหรือเป็น นวัตกรรมใหม่ ซึ่งหากจะน�ำมาใช้งานในประเทศไทยต้อง สอดคล้องกับมาตรฐาน มอก.166-2549 เต้าเสียบและ เต้ารับพร้อมที่วางเต้าเสียบ เวลาถอดเต้าเสียบออกจากเต้ารับ เรามักจะวาง เต้ารับส�ำหรับใช้ในทีอ่ ยูอ่ าศัยและงานทัว่ ไปทีม่ จี ดุ ประสงค์ มันทิ้งไว้ มองดูแล้วไม่เรียบร้อย บางทีเราก็เดินไปเหยียบ คล้ายกัน : เต้าเสียบและเต้ารับที่มีแรงดันไฟฟ้าที่ก�ำหนด หรือสะดุดกับเต้าเสียบนั้น เต้ารับพร้อมที่วางเต้าเสียบจะ ไม่เกิน 250 โวลต์ ท�ำให้บ้านดูเป็นระเบียบเรียบร้อยมากขึ้น แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม www.yankodesign.com

เต้ารับพร้อมที่วางเพื่อให้เต้าเสียบอยู่เป็นที่เป็นทาง

พฤษภาคม - มิถุนายน 2554

93


ใบสมัครสมาชิก/ใบสั่งซื้อนิตยสาร

นิตยสารไฟฟ้าสาร (Electrical Engineering Magazine) วันที่................................... ชื่อ-นามสกุล.................................................................................................................................................................... บริษัท/หน่วยงาน ............................................................................................................................................................ เลขที่......................................................อาคาร.......................................................ซอย................................................. ถนน.......................................................ต�ำบล/แขวง....................................................................................................... อ�ำเภอ/เขต..............................................จังหวัด......................................................รหัสไปรษณีย์................................... โทรศัพท์..................................................โทรสาร....................................................E-mail:............................................. ที่อยู่ (ส�ำหรับจัดส่งนิตยสาร กรณีที่แตกต่างจากข้างต้น)................................................................................................. ....................................................................................................................................................................................... กรุณาท�ำเครื่องหมาย ในช่อง มีความประสงค์สมัครสมาชิกนิตยสาร “ไฟฟ้าสาร” มีความประสงค์สมัครเป็นสมาชิกนิตยสารไฟฟ้าสาร ในประเภท : 1. บุคคลทั่วไป ครึ่งปี 3 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 1 เล่ม ราคา 220 บาท 1 ปี 6 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 1 เล่ม ราคา 440 บาท 2. นิติบุคคล ครึ่งปี 3 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 3 เล่ม ราคา 660 บาท 1 ปี 6 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 3 เล่ม ราคา 1,320 บาท แถมฟรี หนังสือเทคโนโลยีสะอาด จ�ำนวน 3 เล่ม มูลค่า 320 บาท 3. นิติบุคคลขนาดใหญ่ ครึ่งปี 3 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 5 เล่ม ราคา 1,100 บาท 1 ปี 6 ฉบับ รับนิตยสารฉบับละ 3 เล่ม ราคา 2,200 บาท แถมฟรี หนังสือเทคโนโลยีสะอาด จ�ำนวน 3 เล่ม มูลค่า 320 บาท และเสื้อ PREclub 1 ตัว มูลค่า 550 บาท ต้องการนิตยสารตั้งแต่ฉบับที่/เดือน................................................ถึงฉบับที่/เดือน...................................................... ช�ำระเงินโดย เช็คธนาคาร...............................................สาขา...........................................เลขทีเ่ ช็ค................................................ โอนเงินเข้าบัญชีประเภทออมทรัพย์ ชื่อบัญชี “บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จ�ำกัด” ธนาคารกรุงไทย สาขาถนนศรีอยุธยา เลขที่บัญชี 013-1-82629-8 ธนาคารกรุงเทพ สาขาราชเทวี เลขที่บัญชี 123-4-21388-0 ธนาคารกสิกรไทย สาขาถนนรางน�้ำ 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


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)

ฉบับเดือนพฤษภาคม–มิถุนายน 54 ฉบับเดือนพฤศจิกายน–ธันวาคม 54

ฉบับเดือนกรกฎาคม–สิงหาคม 54 ฉบับเดือนมกราคม–กุมภาพันธ์ 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 )

ฉบับเดือนกันยายน–ตุลาคม 54 ฉบับเดือนมีนาคม-เมษายน 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


หนานี้ไมไดแปลกกวาหนาอื่น ? แคคุณกำลังเห็นเหมือนกับที่วิศวกรไฟฟา กวา “ครึ ครึ่งแสนคน” แสนคน ทั่วประเทศเห็น !

นิตยสารดานวิศวกรรมไฟฟาและเทคโนโลยี ที่มีว วิิศวกรไฟฟาอานมากที่สุดในประเทศไทย พิเศษ ลงโฆษณากับนิตยสาร “ไฟฟาสาร” วันนี้ รับสิทธิพิเศษและโปรโมชันมากมาย สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติมไดที่ คุณประกิต สิทธิชัย bart@it77.com ประชาสัมพันธ นิตยสารไฟฟาสาร ของสมาคมวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ (วสท.) โทรศัพท 0 2642 5241-3 ตอ 113 โทรสาร 0 2247 2363

สั่งจองพื้นที่โฆษณาไดแลววันนี้


นิตยสารไฟฟ้าสาร ฉบับเดือน พ.ค.-มิ.ย.54  

นิตยสารไฟฟ้าสาร ฉบับเดือน พ.ค.-มิ.ย.54

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you