Page 1

π‘μ¬ “√‡∑§‚π‚≈¬’∑’Ë¡’«‘»«°√‰øøÑ“Õà“π¡“°∑’Ë ÿ¥„πª√–‡∑»

www.eit.or.th ªï∑’Ë 17 ©∫—∫∑’Ë 5 °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE Wide Spectrum Technical Magazine for Electrical Engineers

¢âÕ§«√√–«—ß∑’Ë«‘»«°√§«√√Ÿâ °“√„™âß“π “¬Àÿâ¡©π«π§√Õ ≈‘Èß‚æ≈’‡Õ∑∑’≈’π º≈°√–∑∫¢Õߌ“√å¡Õπ‘° μàÕ√–∫∫ªÑÕß°—π¢Õ߇§√◊ËÕß°”‡π‘¥‰øøÑ“

°“√ª√–‡¡‘π ¡√√∂π–¢Õß°—∫¥—°‡ ‘√å® ¿“¬À≈—ß°“√μ‘¥μ—Èß„™âß“π ¥“«‡∑’¬¡®“°¡ÿ¡¡ÕߢÕß °“√ÕÕ°·∫∫√–∫∫ ◊ËÕ “√  ∂“π’∫√‘°“√‰øøÑ“ ”À√—∫√∂¬πμå ‰øøÑ“


ªï∑’Ë 17 ©∫—∫∑’Ë 5 °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553 E-mail : eemag@eit.or.th, eit@eit.or.th

“√∫—≠

11

—¡¿“…≥å摇»…

11

สุทัศน ปทมสิริวัฒน กับอนาคต กฟผ. สูองคกรชั้นนำระดับสากล

¡“μ√∞“π·≈–§«“¡ª≈Õ¥¿—¬

33

13 20 23

มารูจักกับมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 : การบริหารความเสี่ยง (ตอนที่ 1) : น.ส.เทพกัญญา ขัติแสง ขอควรระวังที่วิศวกรควรรู การใชงานสายหุมฉนวนครอสลิ้งโพลีเอททีลีน : นายกิตติศักดิ์ วรรณแกว ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconvention (ตอนที่ 6) ความเปนผลของวิธีการรวมปริมาตร/ วิธีความเขมสนาม สำหรับการจัดวางแทงลอฟาบนอาคาร : นายวิวัฒน กุลวงศวิทย

‰øøÑ“°”≈—ß·≈–Õ‘‡≈Á°∑√Õπ‘° å°”≈—ß

44 56

33 39 44

มอเตอรและการควบคุม : ผศ.ถาวร อมตกิตติ์ กรณีศึกษาดานคุณภาพไฟฟา ผลกระทบของฮารมอนิกตอระบบปองกันของเครื่องกำเนิดไฟฟา : ฝายวิจัยและพัฒนา การไฟฟานครหลวง การประเมินสมรรถนะของกับดักเสิรจภายหลังการติดตั้งใชงาน : นายกิตติกร มณีสวาง

‰øøÑ“ ◊ËÕ “√·≈–§Õ¡æ‘«‡μÕ√å

50

ดาวเทียมจากมุมมองของการออกแบบระบบสื่อสาร (ตอนที่ 1) : ผศ.ดร.วชิระ จงบุรี

æ≈—ßß“π

78

56 59

ระบบผลิตไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยแบบเชื่อมตอสายสง Grid-Connected Photovoltaic Systems (ตอนที่ 2) : นายศุภกร แสงศรีธร สถานีบริการไฟฟาสำหรับรถยนตไฟฟา (ตอนที่ 1) : นายธงชัย มีนวล

‡∑§‚π‚≈¬’·≈–π«—μ°√√¡

65 73

การควบคุมและปฏิบัติการ DG รวมกับระบบ Smart Grids (ตอนที่ 2) : ดร.ประดิษฐ เฟองฟู มาทำความรูจักบัสเวย (Busway) กันดีกวา (ตอนที่ 1) : นายสุรพงษ สันติเวทยวงศ

ª°‘≥°–

78 83 85 86

Up in the air : น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล ศัพทวิศวกรรมนารู “Partition” : อาจารยเตชทัต บูรณะอัศวกุล ขาวประชาสัมพันธ เผาออยใตแนวสายสงไฟฟา ทำใหไฟตก ไฟดับได : การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย

ความคิดเห็นและบทความตาง ๆ ในนิตยสารไฟฟาสารเปนความคิดเห็นสวนตัวของผูเขียน ไมมีสวนผูกพันกับวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ


∫∑∫√√≥“∏‘°“√ ดวยปจจุบันทั่วโลกตางใหความสนใจเรื่องของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (Climate Change) เพราะปญหานี้เปนปญหาที่เกิดขึ้นและสงผลตอทุกคนบนโลกใบนี้ อีกทั้งไดเพิ่มระดับความรุนแรงของปญหามากขึ้นเรื่อย ๆ หากพวกเราทุกคนไมรวมมือ รวมแรงกันแกปญหาก็อาจจะสายเกินแกก็เปนได ซึ่งจะสังเกตเห็นไดวาในทุกแวดวง สัมมนาวิชาการจึงมักตองพวงเรื่องนี้ไวดวยเสมอ ประเทศของเราก็พยายามสงเสริมการใช พลังงานหมุนเวียนทดแทนการใชพลังงานจากน้ำมัน รวมทั้งสนับสนุนการใชพลังงานอยาง มีประสิทธิภาพ ทั้งนี้เพื่อลดการปลอยกาซเรือนกระจกไปสูชั้นบรรยากาศ อยางไรก็ดี การนำเทคโนโลยีสมัยใหมมาใช เพื่อใหประหยัดพลังงานหรือการใชอุปกรณไฟฟาที่มีประสิทธิภาพสูงก็อาจจะไมใชคำตอบสุดทาย หากผูใชพลังงานหรือ ผูใชไฟทั้งหลายยังคงขาดจิตสำนึกในการใชพลังงานอยางประหยัด หากคิดเพียงวามีเงินมากพอที่จะจายคาไฟได การแก ปญหาภาวะโลกรอนก็คงจะทำไดยากยิ่งขึ้น ในโอกาสนี้ผมจึงขอเชิญชวนทุกทานใหเริ่มฝกวินัยการใชไฟ/พลังงานอยาง ประหยัดและมีประสิทธิภาพสูงสุด และก็สอนไปถึงลูกหลานของเราใหติดเปนนิสัยตอไป หากพวกเราทุกคนชวยกันทำ เพียงเทานี้จะสามารถชวยลดปญหาภาวะโลกรอนไดเปนอยางดีครับ สำหรับนิตยสารฉบับนี้ก็เชนเดิม มีบทความวิชาการหลายบทความที่นาสนใจเหมือนฉบับที่ผาน ๆ มา ซึ่งมีหลาย บทความที่เราไดลงเปน Series เชน เรื่องกรณีศึกษาดานคุณภาพไฟฟา ซึ่งทุกตอนที่ไดลงไปมีเนื้อหาที่นาสนใจ และ เปนประสบการณจริงที่ไดรับการแกไขปญหาไปแลว ซึ่งจะเปนกรณีตัวอยางในการแกปญหาสำหรับกรณีอื่น ๆ ที่ ใกลเคียงไดเปนอยางดี สำหรับฉบับนี้บทความที่นาสนใจ เชน กรณีศึกษาดานคุณภาพไฟฟา - ผลกระทบของฮารมอนิก ตอระบบปองกันของเครื่องกำเนิดไฟฟา, ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconvention (ตอนที่ 6) ความเปนผลของวิธีการ รวมปริมาตร/วิธีความเขมสนามสำหรับการจัดวางแทงลอฟาบนอาคาร, มอเตอรและการควบคุม, การประเมินสมรรถนะ ของกับดักเสิรจภายหลังการติดตั้งใชงาน, ระบบผลิตไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยแบบเชื่อมตอสายสง (ตอนที่ 2) และ การควบคุมและปฏิบัติการ DG รวมกับระบบ Smart Grids (ตอนที่ 2) ซึ่งนอกจากบทความที่กลาวขางตนนี้แลวยังมี บทความอื่นที่นาสนใจอีกหลายบทความใหทุกทานไดติดตามกันดวยครับ อนึ่งหากทานผูอานทานใดมีขอแนะนำ หรือติชมใด ๆ แกกองบรรณาธิการ ทานสามารถมีสวนรวมกับเราได โดยส ง เข า มาทางไปรษณี ย หรื อ ที่ Email: eemag@eit.or.th และสุ ด ท า ยผมขอขอบคุ ณ ผู ส นั บ สนุ น นิ ต ยสาร “ไฟฟาสาร” ทุกทานที่ใหความอุปการะดวยดีเสมอมาและขอใหกิจการของทานจงเจริญรุงเรืองขึ้นไปเรื่อย ๆ ครับ สวัสดีครับ ดร.ประดิษฐ เฟองฟู


เจาของ : สาขาวิศวกรรมไฟฟา สมาคมวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ 487 รามคำแหง 39 (ซอยวัดเทพลีลา) ถนนรามคำแหง แขวงวังทองหลาง เขตวังทองหลาง กรุงเทพฯ 10310 โทรศัพท 0 2319 2410-13 โทรสาร 0 2319 2710-11 http://www.eit.or.th e-mail : eit@eit.or.th

§≥–°√√¡°“√∑’˪√÷°…“ ฯพณฯ พลอากาศเอก กำธน สินธวานนท ศ.ดร.บุญรอด บิณฑสันต ศ.อรุณ ชัยเสรี รศ.ดร.ณรงค อยูถนอม รศ.ดร.ไกรวุฒิ เกียรติโกมล รศ.ดร.ตอตระกูล ยมนาค ดร.การุญ จันทรางศุ นายเรืองศักดิ์ วัชรพงศ พล.ท.ราเมศร ดารามาศ นายอำนวย กาญจโนภาศ

§≥–°√√¡°“√Õ”π«¬°“√ « ∑. นายประสงค ธาราไชย รศ.ดร.พิชนี โพธารามิก นายสุวัฒน เชาวปรีชา ศ.ดร.วรศักดิ์ กนกนุกุลชัย นายเกชา ธีระโกเมน รศ.ดร.วรากร ไมเรียง นายสืบศักดิ์ พรหมบุญ นายนินนาท ไชยธีรภิญโญ รศ.ดร.หรรษา วัฒนานุกิจ รศ.ดร.วิชัย กิจวัทวรเวทย นายธเนศ วีระศิริ นายทศพร ศรีเอี่ยม นายพิชญะ จันทรานุวัฒน รศ.ดร.วันชัย เทพรักษ รศ.ดร.ดำรงค ทวีแสงสกุลไทย รศ.ดร.ปยะบุตร วานิชพงษพันธุ ผศ.ดร.สัจจา บุญยฉัตร นายโสภณ เหลาสุวรรณ นายธิติ ปวีณชนา รศ.พูลพร แสงบางปลา ดร.พงศธร ธาราไชย รศ.ดร.วัชรินทร กาสลัก นายวิวัฒน กุลวงศวิทย นายจักรพันธ ภวังคะรัตน รศ.ดร.ยุทธชัย บันเทิงจิตร รศ.ดร.ขวัญชัย ลีเผาพันธุ นายเยี่ยม จันทรประสิทธิ์ รศ.ดร.ชวลิต รัตนธรรมสกุล นายอดิศักดิ์ โรหิตะศุน นายกุมโชค ใบแยม รศ.ดร.เสริมเกียรติ จอมจันทรยอง รศ.วิชัย ฤกษภูริทัต รศ.ดร.สมนึก ธีระกุลพิศุทธิ์ ผศ.ดร.สงวน วงษชวลิตกุล รศ.ดร.ชูศักดิ์ ลิ่มสกุล

นายก อุปนายกคนที่ 1 อุปนายกคนที่ 2 อุปนายกคนที่ 3 เลขาธิการ เหรัญญิก นายทะเบียน ประชาสัมพันธ โฆษก สาราณียกร ประธานกรรมการสิทธิและจรรยาบรรณ ประธานกรรมการโครงการ ประธานสมาชิกสัมพันธ ปฏิคม ประธานกรรมการตางประเทศ ประธานกรรมการสวัสดิการ กรรมการกลาง 1 กรรมการกลาง 2 ประธานวิศวกรอาวุโส ประธานวิศวกรหญิง ประธานยุววิศวกร ประธานสาขาวิศวกรรมโยธา ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟา ประธานสาขาวิศวกรรมเครื่องกล ประธานสาขาวิศวกรรมอุตสาหการ ประธานสาขาวิศวกรรมเหมืองแร โลหการ และปโตรเลียม ประธานสาขาวิศวกรรมเคมี ประธานสาขาวิศวกรรมสิ่งแวดลอม ประธานสาขาวิศวกรรมยานยนต ประธานสาขาวิศวกรรมคอมพิวเตอร ประธานสาขาภาคเหนือ 1 ประธานสาขาภาคเหนือ 2 ประธานสาขาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ 1 ประธานสาขาภาคตะวันออกเฉียงเหนือ 2 ประธานสาขาภาคใต

√“¬π“¡§≥–°√√¡°“√ “¢“«‘»«°√√¡‰øøÑ“ « ∑. 2551-2553 ∑’˪√÷°…“ ดร.ประศาสน จันทราทิพย, นายอุดม จะโนภาษ, นายประสิทธิ์ เหมวราพรชัย, นายนริศ ศรีนวล, นายภูเธียร พงษพิทยาภา, นายสมศักดิ์ นิติศฤงคาริน, รศ.ศุลี บรรจงจิตร, นายวงศวัฒน พิลาสลักษณาการ, นายเกียรติ อัชรพงศ, นายเพิ่มสิน ศิริรัตนอัสดร, นายพงษศักดิ์ หาญบุญญานนท, นายทักษิณ วัชรวิทยากุล, นายเจนวิ ช วิ สั ย จร, นายจิ รั ฏ ฐ มงคลวิ เ ศษวรา, นายสุ พ จน ศิ ริ คู ณ , นายไพบูลย อังคณากรกุล, นายยงยุทธ รัตนโอภาส, นายปราการ กาญจนวตี, นายสมเกียรติ สุจริตพานิช, นายกิตติพงศ เตมียะประดิษฐ, นายพงษจรูญ ศรีโสวรรณา, นายอุ ทิ ศ จั น ทร เ จนจบ, นายบุ ญ ส ง พ อ ค า ทอง, นายวิ วั ฒ น อมรนิ มิ ต ร, นายชาญยง อำนาจสกุลฤทธิ์, ดร.ชยุติ คงสวัสดิ์ศักดิ์, นายวชิระ ศิริเทียนทอง, นายธรรมยศ ศรีชวย, ผศ.ชลชัย ธรรมวิวัฒนุกูร, นายชาญณรงค สอนดิษฐ, ดร.ธงชัย มีนวล, นายโสภณ สิกขโกศล

ª√–∏“π°√√¡°“√ นายวิวัฒน กุลวงศวิทย

§≥–°√√¡°“√ ผศ.ดร.นำคุ ณ ศรี ส นิ ท , ผศ.ถาวร อมตกิ ต ติ์ , ผศ.ดร.วชิ ร ะ จงบุ รี , นายประดิษฐพงษ สุขสิริถาวรกุล, นายเตชทัต บูรณะอัศวกุล, ดร.ประดิษฐ เฟองฟู, นายสุรพงษ สันติเวทยวงศ, นายกิตติศักดิ์ วรรณแกว, นายศิวเวทย อัครพันธุ, นายสุ ธี ป น ไพสิ ฐ , น.ส.เทพกั ญ ญา ขั ติ แ สง, น.ส.นพดา ธี ร อั จ ฉริ ย กุ ล , ผศ.ดร.ปฐมทัศน จิระเดชะ, นายชายชาญ โพธิสาร

∫√√≥“∏‘°“√ ดร.ประดิษฐ เฟองฟู

°Õß∫√√≥“∏‘°“√ นายอุ ด ม จะโนภาษ, นายวิ วั ฒ น กุ ล วงศ วิ ท ย , นายปราการ กาญจนวตี , นายยงยุทธ รัตนโอภาส, นายชาญณรงค สอนดิษฐ, ผศ.ถาวร อมตกิตติ์, นายเตชทั ต บู ร ณะอั ศ วกุ ล , นายวิ วั ฒ น อมรนิ มิ ต ร, นายสุ ธี ป น ไพสิ ฐ , รศ.พิ ชิ ต ลำยอง, รศ.ดร.ชั ย วุ ฒิ ฉั ต รอุ ทั ย , รศ.ดร.วิ จิ ต ร กิ ณ เรศ, ผศ.ดร.ปฐมทัศน จิระเดชะ, ผศ.ดร.นำคุณ ศรีสนิท, ผศ.ดร.วชิระ จงบุรี, นายกิตติศักดิ์ วรรณแกว, น.ส.เทพกัญญา ขัติแสง, น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล, ดร.ธงชัย มีนวล, นายชายชาญ โพธิสาร

ΩÉ“¬‚¶…≥“ ประกิต สิทธิชัย, ฉัตรชัย ปราบสาน, จิราวรรณ พันชนกกุล

®—¥∑”‚¥¬

∫√‘…—∑ ‰¥‡√Á§™—Ëπ ·æ≈π ®”°—¥ 539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22 ถนนศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กรุงเทพฯ 10400 โทร. 0 2247 2330, 0 2247 2339, 0 2642 5243, 0 2642 5241 (ฝายโฆษณา ตอ 112-113) โทรสาร 0 2247 2363 www.DIRECTIONPLAN.org E-mail : DIRECTIONPLAN@it77.com


Interview —¡¿“…≥å摇»…

ÿ∑—»πå ªí∑¡ ‘√‘«—≤πå

°—∫Õπ“§μ °øº. ŸàÕߧå°√™—Èππ”√–¥—∫ “°≈ ลองนึ ก ภาพหากไม มี ไ ฟฟ า ใช สั ก วั น หนึ่ ง ดู สิ คงเดือดรอนกันวุนวาย ทั้งบานเรือน ที่ทำงาน ธุรกิจ คงจลาจลพอ ๆ กับจราจร ยิ่งหนารอนอยางนี้ไฟดับแคสิบนาทีก็จะตายกัน เปนแถว ๆ แลว ดังนั้นหนวยงานที่รับผิดชอบเรื่องการผลิตไฟฟา จึงมีความสำคัญยิ่ง “ความทาทายของ กฟผ.อยูที่วาจะทำอยางไรจึงจะ สร า งโรงไฟฟ า ใหม ๆ ให เ พี ย งพอและทั น ต อ ความ ตองการใชไฟฟาได และคงตองใหความสำคัญในเรื่อง ของ CSR โดยการเนนการสื่อสารใหประชาชนทราบถึง หนาที่และภารกิจของ กฟผ. ซึ่งไดดำเนินการไมนอยกวา รัฐวิสาหกิจอื่น ๆ รวมถึงประเด็นภาวะโลกรอน” ผู ว า การ การไฟฟ า ฝ า ยผลิ ต แห ง ประเทศไทย (กฟผ.) นายสุทัศน ปทมสิริวัฒน กลาวถึงความทาทาย ในการเขามารับตำแหนงผูนำสูงสุดของหนวยงานที่มีหนาที่ ในการผลิต จัดหา และสงพลังงานไฟฟาที่มีมาตรฐาน ในราคาที่เปนธรรมใหแกประชาชนทั่วประเทศไดอยาง เพียงพอ รวมถึงสนับสนุนใหมีการประหยัดพลังงาน เพื่อ คุณภาพชีวิตที่ดีของคนไทย

นายสุทัศน ปทมสิริวัฒน ผูวาการ การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย

°øº.¬—ߥŸ·≈ —ߧ¡¥â“πÕ◊Ëπ Ê ¥â«¬ “คือ กฟผ.มุงมั่นสรางสรรคสังคมไทยใหมีความ ผาสุ ก ชุ ม ชนมี วิ ถี ชี วิ ต ที่ พึ่ ง พาตนเองได อ ย า งยั่ ง ยื น สิ่งแวดลอมโดยรวมไดรับการดูแลใหดีขึ้น เราจึงจัดทำ แผนแม บ ทความรั บ ผิ ด ชอบต อ สั ง คม หรื อ CSR ให ครอบคลุมประเด็นหลักอยางครบถวนทั้งดานสิ่งแวดลอม การพัฒนาสังคม การดูแลผูบริโภค การกำกับดูแลที่ดี การคำนึงถึงสิทธิมนุษยชน และการปฏิบัติดานแรงงาน”

Õ¬“°„Àâ¬°μ—«Õ¬à“ß CSR ∑’Ë °øº.¥”‡π‘π°“√Õ¬Ÿà “เราทำหลายโครงการดวยกัน เชน “โครงการ กฟผ. คืนชางสูปา” รวมบริจาคชาง 4 ตัวแกมูลนิธิ คื น ช า งสู ธ รรมชาติ รวมทั้ ง ก อ สร า งรั้ ว ไฟฟ า พลั ง งาน แสงอาทิ ต ย แ รงดั น ต่ ำ เพื่ อ กั น ช า งไม ใ ห เ ข า มาในเขต เกษตรกรรม ความยาว 11 กิโลเมตร ที่เขตรักษาพันธุ สัตวปาซับลังกา จังหวัดลพบุรี อีกโครงการที่เราทำมา นานแลวคือ “โครงการปลูกปาถาวรเฉลิมพระเกียรติฯ กฟผ.” ทำมาตั้งแตป 2537 โดยทั้งปลูกและบำรุงรักษา ปาทั่วประเทศรวมแลวกวา 384,000 ไร ในปนี้ กฟผ. ไดดำเนินโครงการปลูกตนไมรอบ บ า นพ อ ที่ จั ง หวั ด ประจวบคี รี ขั น ธ ซึ่ ง เป น หนึ่ ง ใน โครงการเฉลิมพระเกียรติแหงการบรมราชาภิเษก ปที่ 60 พระบาทสมเด็จพระเจาอยูหัว ของ กฟผ. ภายใต แนวคิดโครงการ “ลดโลกรอนถวายพอ” ของกระทรวง พลังงาน เปนจำนวน 840,000 ตน โดยใหประชาชน ผู ส นใจมี ส ว นร ว มในโครงการ เริ่ ม ตั้ ง แต ป ลายเดื อ น มิถุนายนที่ผานมา และไดปลูกครบจำนวนไปแลวอยาง รวดเร็วภายในเวลาเพียง 21 วันนับแตเปดโครงการฯ ทำให กฟผ. ตองเพิ่มจำนวนตนไมอีก 144,000 ตน รวมเปน 984,000 ตน เพื่อฟนฟูพื้นที่ปาใหอุดมสมบูรณ ชางปาและสัตวตาง ๆ ไดมีแหลงอาหารและที่อยูอาศัย เพิ่ ม ขึ้ น อั น จะส ง ผลให ป ระชาชนในพื้ น ที่ มี แ หล ง ทรัพยากรธรรมชาติเพื่อหาเลี้ยงชีพไดอยางยั่งยืนตอไป °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

11


นอกจากนี้ เ รายั ง ได ใ ห ค วามสำคั ญ กั บ การกี ฬ า ก อ ตั้ ง “โครงการพลังเพื่อความสุขของคนไทย” โดยสนับสนุน นั ก กี ฬ ายกน้ ำ หนั ก คว า เหรี ย ญทองในการแข ง ขั น กี ฬ า โอลิมปกทั้งในเอเธนสเกมสและปกกิ่งเกมส ซึ่งเรายังคง เดินหนาสนับสนุนสมาคมฯ ตอไปใหเขาชิงชัยกีฬาโอลิมปก ที่ลอนดอน ในป ค.ศ.2012”

§«“¡∑â“∑“¬¢Õßß“π„πμ”·ÀπàߺŸâ«à“°“√œ “งานในตำแหนงผูวาการฯ นี้มีความทาทายเปน อยางยิ่งครับ ผมตองการทำให กฟผ.เปนที่ยอมรับและไว วางใจของสังคมไทย เพราะนี่เปนหัวใจของความสำเร็จ ในทุกดาน เรายังมุงมั่นพัฒนาให กฟผ.เปนองคกรที่มี ประสิ ท ธิ ภ าพสู ง เที ย บเคี ย งองค ก รชั้ น นำระดั บ สากล มี ต น ทุ น ที่ แ ข ง ขั น ได มี ก ารบริ ห ารการจั ด การทั น สมั ย ระดับสากล รวมทั้งเปนองคกรหลักเชิงยุทธศาสตรของ ประเทศที่สนับสนุนการขับเคลื่อนธุรกิจของคนไทย”

“เรายั ง มุ ง พั ฒ นาทั้ ง ธุ ร กิ จ หลั ก และธุ ร กิ จ ที่ „πÕπ“§μ °øº.«“ß·ºπ√Õß√—∫‡√◊ËÕß°“√º≈‘μ เกี่ยวเนื่องใหเขาสูเวทีระดับนานาชาติดวยนะครับ เรามี บริษัท กฟผ. อินเตอรเนชั่นแนล ไปลงทุนโครงการใน ‰øøÑ“‰«âÕ¬à“߉√∫â“ß “กฟผ.มีเปาหมายที่จะพัฒนาพลังงานหมุนเวียน ตางประเทศที่เยเมน ภูฏาน พมา ฯลฯ แลวเรายังขยาย ใหไดอยางนอย 5% หรือประมาณ 250 เมกะวัตตใน ธุรกิจดานการบำรุงรักษา ธุรกิจวิศวกรรม ธุรกิจเชื้อเพลิง อี ก 10 ป ข า งหน า ไม ว า จะเป น พลั ง งานแสงอาทิ ต ย และอื่น ๆ อีกเพื่อเปนการสรางรายไดใหองคกร” อย า งที่ เ ริ่ ม ต น ทำไปแล ว ที่ เ ขื่ อ นสิ ริ น ธร จั ง หวั ด อุ บ ลราชธานี หรื อ พลั ง งานลม และกำลั ง จะพั ฒ นา พลังงานจากขยะ ซึ่งพลังงานลมเวลานี้มีการติดตั้งไป แล ว 2.5 เมกะวั ต ต ที่ โ รงไฟฟ า ลำตะคอง จั ง หวั ด นครราชสี ม า และกำลั ง จะก อ สร า งเพิ่ ม ขึ้ น อี ก 18 เมกะวัตต โดยใชเงินลงทุนประมาณ 1,700 ลานบาท จะแลวเสร็จในปหนานี้”

12

กว า 30 ป ภ ายใต ร ม เงาของ กฟผ. ผู บ ริ ห าร สูงสุดขององคกรคนนี้รูจักหนวยงานของตนดีจึงยืนยัน ปดทายการสนทนาวา “เราต อ งมุ ง มั่ น พั ฒ นาต อ ไปเพื่ อ การเป น ศู น ย ก ลางของโครงข า ยระบบส ง ไฟฟ า ในภู มิ ภ าค อาเซี ย น รองรั บ การส ง ผ า นและการซื้ อ ขายพลั ง งาน ไฟฟาตามมาตรฐานสากล”


Standard & Safety

¡“μ√∞“π·≈–§«“¡ª≈Õ¥¿—¬

π. .‡∑æ°—≠≠“ ¢—μ‘· ß

¡“√Ÿâ®—°°—∫¡“μ√∞“π°“√ªÑÕß°—πøÑ“ºà“¿“§ 2 :

°“√∫√‘À“√§«“¡‡ ’Ë¬ß (μÕπ∑’Ë 1)

หลังจากที่ไดรูจักมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 1 ขอกำหนดทั่วไป ในครั้งนี้จะกลาวถึงมาตรฐานการปองกัน ฟาผาภาค 2 การบริหารความเสี่ยง ซึ่งเปนหนึ่งในอนุกรม ของมาตรฐาน IEC 62305 อันมีชื่อวา “Protection against lightning - Part 2 : Risk management” ปจจุบัน (สิงหาคม 2553) มาตรฐานการปองกันฟาผา ภาค 2 กำลังอยูระหวางการพิจารณาของคณะอนุกรรมการ มาตรฐานการปองกันฟาผา วสท. มาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 กลาวถึงการ ประเมินความเสี่ยง โดยความเสี่ยงดังกลาว คือ คาเฉลี่ย ตอปของการสูญเสียที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากฟาผานั่นเอง ซึ่ ง จะนำไปใช เ พื่ อ ตั ด สิ น ความจำเป น ของการป อ งกั น ฟาผา และเพื่อเลือกมาตรการปองกันฟาผาตอไป

2. Õߧåª√–°Õ∫§«“¡‡ ’Ë¬ß (Risk component)

องค ป ระกอบความเสี่ ย งจะพิ จ ารณาแยกเป น องคประกอบความเสี่ยงของสิ่งปลูกสราง และองคประกอบ ความเสี่ยงของระบบสาธารณูปโภค 2.1 องคประกอบความเสี่ยงของสิ่งปลูกสราง เมื่ อ พิ จ ารณาจากตำแหน ง การเกิ ด วาบฟ า ผ า สามารถแบงองคประกอบความเสี่ยงของสิ่งปลูกสรางได ดังนี้ ก. องค ป ระกอบความเสี่ ย งของสิ่ ง ปลู ก สร า ง เนื่องจากวาบฟาผาลงสิ่งปลูกสราง ไดแก - RA องคประกอบความเสี่ยงที่สัมพันธกับการ บาดเจ็บของสิ่งมีชีวิตเนื่องจากแรงดันสัมผัสและแรงดัน ชวงกาว - RB องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ ความเสียหายทางกายภาพ 1. §«“¡‡ ’Ë¬ß (Risk, R) - RC องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ ความเสี่ยง (R) สำหรับสิ่งปลูกสรางจำแนกตาม ความลมเหลวของระบบภายใน การสูญเสีย (L) ไดดังนี้ - R1 ความเสี่ยงตอการสูญเสียชีวิตคน ข. องค ป ระกอบความเสี่ ย งของสิ่ ง ปลู ก สร า ง - R2 ความเสี่ ย งต อ การสู ญ เสี ย บริ ก ารต อ เนื่องจากวาบฟาผาใกลสิ่งปลูกสราง ไดแก สาธารณะ - RM องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ - R3 ความเสี่ ย งต อ การสู ญ เสี ย มรดกทาง ความลมเหลวของระบบภายใน วัฒนธรรม - R4 ความเสี่ ย งต อ การสู ญ เสี ย มู ล ค า ทาง ค. องค ป ระกอบความเสี่ ย งของสิ่ ง ปลู ก สร า ง เศรษฐศาสตร สวนความเสี่ยงสำหรับระบบสาธารณูปโภคจำแนก เนื่ อ งจากวาบฟ า ผ า ลงระบบสาธารณู ป โภคที่ ต อ กั บ สิ่งปลูกสราง ไดแก ตามการสูญเสียไดดังนี้ - RU องคประกอบความเสี่ยงที่สัมพันธกับการ - R’2 ความเสี่ ย งต อ การสู ญ เสี ย บริ ก ารต อ บาดเจ็บของสิ่งมีชีวิตเนื่องจากแรงดันสัมผัสและแรงดัน สาธารณะ - R’4 ความเสี่ ย งต อ การสู ญ เสี ย มู ล ค า ทาง ชวงกาว เศรษฐศาสตร ความเสี่ ย ง (R) เป น ผลรวมขององค ป ระกอบ ความเสี่ยงตาง ๆ °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

13


- RV องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ 3. °“√ª√–‡¡‘π§à“Õߧåª√–°Õ∫§«“¡‡ ’Ë¬ß แต ล ะองค ป ระกอบความเสี่ ย งของสิ่ ง ปลู ก สร า ง ความเสียหายทางกายภาพ - RW องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ ได แ ก R A ,R B ,R C ,R M ,R U ,R V ,R W ,R Z และ องคประกอบความเสี่ยงของระบบสาธารณูปโภค R’V , ความลมเหลวของระบบภายใน R’W ,R’Z ,R’B ,R’C สามารถคำนวณไดจากสมการพื้นฐาน ง. องค ป ระกอบความเสี่ ย งของสิ่ ง ปลู ก สร า ง คือ R=NxPxL เนื่ อ งจากวาบฟ า ผ า ใกล ร ะบบสาธารณู ป โภคที่ ต อ กั บ โดยที่ สิ่งปลูกสราง ไดแก N คือ จำนวนเฉลี่ยของเหตุการณอันตรายตอป - RZ องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ P คือ ความนาจะเปนที่จะเกิดความเสียหาย ความลมเหลวของระบบภายใน L คือ ความสูญเสียที่ตามมา จำนวนเฉลี่ยของเหตุการณอันตรายตอป (N) คือ 2.2 อ ง ค ป ร ะ ก อ บ ค ว า ม เ สี่ ย ง ข อ ง ร ะ บ บ เหตุการณการเกิดพายุฝนฟาคะนอง ซึ่งคำนวณไดจาก สาธารณูปโภค สำหรั บ ระบบสาธารณู ป โภคสามารถแบ ง ผลคูณของความหนาแนนวาบฟาผาลงดิน Ng กับพื้นที่ องค ป ระกอบความเสี่ ย งของระบบสาธารณู ป โภคได รั บ ฟ า ผ า สมมู ล การคำนวณโดยละเอี ย ดอธิ บ ายไว ใ น ภาคผนวก ก ของมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 ในลักษณะเดียวกับสิ่งปลูกสราง นั่นคือ ความนาจะเปนที่จะเกิดความเสียหาย (P) จะแยก ก. องคประกอบความเสี่ยงของระบบสาธารณูปโภค พิจารณาตามองคประกอบความเสี่ยง คือ PA ,PB ,PC , เนื่องจากวาบฟาผาลงระบบสาธารณูปโภค ไดแก - R’V องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ PM ,PU ,PV ,PW ,PZ (สำหรับสิ่งปลูกสราง) และ P’V , P’W ,P’Z ,P’B ,P’C (สำหรับระบบสาธารณูปโภค) วิธีการ ความเสียหายทางกายภาพ - R’W องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ ประเมิ น ค า ความน า จะเป น สำหรั บ สิ่ ง ปลู ก สร า งและ สำหรับระบบสาธารณูปโภคไดกลาวไวในภาคผนวก ข ความลมเหลวของบริภัณฑที่ตออยู และภาคผนวก ง ของมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 ข. องคประกอบความเสี่ยงของระบบสาธารณูปโภค ตามลำดับ ความนาจะเปนที่จะเกิดความเสียหายนี้มีคา สูงสุดคือ 1 เมื่อไมมีการใชมาตรการปองกันใด ๆ และ เนื่องจากวาบฟาผาใกลระบบสาธารณูปโภค ไดแก - R’Z องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ มี ค า ลดลงเมื่ อ คุ ณ ลั ก ษณะของสิ่ ง ที่ จ ะป อ งกั น หรื อ มาตรการป อ งกั น ที่ จ ะใช ส ามารถป อ งกั น สิ่ ง ที่ เ กิ ด ขึ้ น ความลมเหลวของสายและบริภัณฑที่ตออยู เนื่องจากฟาผา ดังคาความนาจะเปน PB และ PC ที่ ค. องคประกอบความเสี่ยงของระบบสาธารณูปโภค แสดงไวในตารางที่ 3.1 และ 3.2 จะมีคาลดลงเมื่อมี เนื่องจากวาบฟาผาลงสิ่งปลูกสรางที่ระบบสาธารณูปโภค การใชมาตรการปองกัน ความสูญเสียที่ตามมา (L) จะพิจารณาแยกตาม ตออยู ไดแก - R’B องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ ชนิดของความสูญเสีย (L1, L2, L3, L4) โดยคำนวณ จากการสูญเสียเนื่องจากความเสียหาย (D1, D2, D3) คือ ความเสียหายทางกายภาพ - Lt การสูญเสียเนื่องจากการบาดเจ็บจากแรงดัน - R’C องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ สัมผัสและแรงดันชวงกาว ความลมเหลวของบริภัณฑที่ตออยู - Lf การสู ญ เสี ย เนื่ อ งจากความเสี ย หายทาง กายภาพ - L O การสู ญ เสี ย เนื่ อ งจากความล ม เหลวของ ระบบภายใน

14


ความเสี่ยงสำหรับสิ่งปลูกสรางเมื่อพิจารณาตาม นอกจากนี้ยังมีคาตัวประกอบลด (r) และคาตัว ประกอบเพิ่ม (h) สำหรับปรับลดและเพิ่มคา Lt, Lf และ ชนิ ด การสู ญ เสี ย แสดงไว ใ นตารางที่ 3.3 ซึ่ ง สามารถ Lo ดวย วิธีคำนวณคาความสูญเสียสำหรับสิ่งปลูกสราง คำนวณคาความเสี่ยงตอการสูญเสียไดดังนี้ - ความเสี่ยงตอการสูญเสียชีวิตคน (R1) และสำหรั บ ระบบสาธารณู ป โภคได อ ธิ บ ายไว ใ นภาค ผนวก ค และภาคผนวก จ ของมาตรฐานการปองกัน R1 = RA + RB + RC + RM + RU + RV + RW + RZ ฟาผาภาค 2 ตามลำดับ - ความเสี่ยงตอการสูญเสียบริการตอสาธารณะ (R2) R2 = RB + RC + RM + RV + RW + RZ ตารางที่ 3.1 คาความนาจะเปน PB ซึ่งขึ้นอยูกับมาตรการ - ความเสี่ยงตอการสูญเสียมรดกทางวัฒนธรรม ปองกันเพื่อลดความเสียหายทางกายภาพ (R3) R3 = RB + RV คุณลักษณะ ชั้นของระบบ PB - ค ว า ม เ สี่ ย ง ต อ ก า ร สู ญ เ สี ย มู ล ค า ท า ง ของสิ่งปลูกสราง ปองกันฟาผา เศรษฐศาสตร (R4) ไมไดรับการปองกันดวยระบบ 1 R4 = RA + RB + RC + RM + RU + RV + RW + ปองกันฟาผา RZ 4 0.2 ไดรับการปองกันดวยระบบปองกัน ฟาผา

3 2 1 มีระบบตัวนำลอฟาเปนไปตามระบบปองกันฟาผา ระดับ 1 และมีโครงโลหะที่ตอเนื่องหรือโครงของ คอนกรีตเสริมแรงทำหนาที่เปนระบบตัวนำลงดิน โดยธรรมชาติ มีหลังคาโลหะหรือมีระบบตัวนำลอฟา ซึ่งอาจรวมถึง องคประกอบโดยธรรมชาติ โดยมีการปองกันฟาผา โดยตรงลงสิ่งติดตั้งใด ๆ บนหลังคาอยางสมบูรณ และมีโครงโลหะที่ตอเนื่องหรือโครงของคอนกรีต เสริมแรงทำหนาที่เปนระบบตัวนำลงดินโดยธรรมชาติ

0.1 0.05 0.02 0.01

0.001

ตารางที่ 3.2 คาความนาจะเปน PSPD ซึ่งขึ้นอยูกับระดับ การปองกันฟาผาที่ออกแบบโดยใชอุปกรณปองกันเสิรจ ระดับการปองกันฟาผา

PSPD

ไมมีการปองกันดวยอุปกรณปองกันเสิรจที่มี 1 การประสานสัมพันธ 3-4 0.03 2 0.02 1 0.01 อุปกรณปองกันเสิรจมีคุณลักษณะการ ปองกันที่ดีกวา เมื่อเทียบกับขอกำหนดของ อุปกรณปองกันเสิรจสำหรับการปองกัน 0.005 - 0.001 ฟาผาระดับ 1 (เชน ความสามารถทนตอ กระแสสูงกวา ระดับการปองกันต่ำกวา เปนตน)

ส ว นความเสี่ ย งต อ การสู ญ เสี ย สำหรั บ กรณี ข อง ระบบสาธารณูปโภคในตารางที่ 3.4 จะไดวา - ความเสี่ยงตอการสูญเสียบริการตอสาธารณะ (R’2) R’2 = R’V + R’W + R’Z + R’B + R’C - ค ว า ม เ สี่ ย ง ต อ ก า ร สู ญ เ สี ย มู ล ค า ท า ง เศรษฐศาสตร (R’4) R’4 = R’V + R’W + R’Z + R’B + R’C องคประกอบความเสี่ยงและผลรวมขององคประกอบ ความเสี่ยงสำหรับสิ่งปลูกสรางแสดงไวในตารางที่ 3.5 คอลัมนขวามือเปนผลรวมขององคประกอบความเสี่ยง เมื่อพิจารณาตามความเสียหาย (D1, D2, D3) และ แถวลางสุดเปนผลรวมขององคประกอบความเสี่ยงเมื่อ พิจารณาตามแหลงกำเนิดความเสียหายคือวาบฟาผาลง สิ่ ง ปลู ก สร า งโดยตรงและโดยอ อ ม ส ว นองค ป ระกอบ ความเสี่ ย งและผลรวมขององค ป ระกอบความเสี่ ย ง สำหรับระบบสาธารณูปโภคแสดงไวในตารางที่ 3.6 คาความเสี่ยงตอการสูญเสีย (R1 ,R2 ,R3) จะนำ มาเปรี ย บเที ย บกั บ ค า ความเสี่ ย งสู ง สุ ด ที่ ย อมรั บ ได (RT) เพื่อใชสำหรับพิจารณาความจำเปนของการปองกัน

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

15


ตารางที่ 3.3 องคประกอบความเสี่ยงสำหรับสิ่งปลูกสราง พิจารณาตามชนิดของการสูญเสีย แหลงกำเนิดของความเสียหาย

วาบฟาผา ลงสิ่งปลูกสราง S1

วาบฟาผา ใกลสิ่งปลูกสราง S2

วาบฟาผาลงสาย วาบฟาผาใกลสาย ที่ตอกับสิ่งปลูกสราง ที่ตอกับสิ่งปลูกสราง S3 S4

องคประกอบความเสี่ยง

RA

RB

RC

RM

RU

RV

RW

RZ

ความเสี่ยงของการสูญเสียแตละชนิด R1 R2 R3 R4

* * * *2)

* *

*1) *

*

* *

*1) *

*1)

*

*

*

* * * *2)

*

*

*

หมายเหตุ 1) เฉพาะสิ่งปลูกสรางที่มีความเสี่ยงตอการระเบิด และโรงพยาบาลหรือสิ่งปลูกสรางอื่นซึ่งความลมเหลวของระบบภายในทำใหเกิด อันตรายตอชีวิตคนโดยทันที 2) เฉพาะสถานที่ ซึ่งสัตวอาจสูญเสียได

ตารางที่ 3.4 องคประกอบความเสี่ยงสำหรับระบบสาธารณูปโภค พิจารณาตามชนิดของการสูญเสีย แหลงกำเนิดของความเสียหาย

วาบฟาผา ลงระบบสาธารณูปโภค S3

วาบฟาผา ใกลระบสาธารณูปโภค S4

วาบฟาผา ลงสิ่งปลูกสราง S1

องคประกอบความเสี่ยง

R’V

R’W

R’Z

R’B

R’C

ความเสี่ยงของการสูญเสียแตละชนิด R’2 R’4

* *

* *

* *

* *

* *

ตารางที่ 3.5 องคประกอบความเสี่ยงสำหรับสิ่งปลูกสรางและผลรวมขององคประกอบความเสี่ยง แหลงกำเนิด ความเสียหาย

ความเสียหาย D1 การบาดเจ็บของ สิ่งมีชีวิต D2 ความเสียหายทาง กายภาพ D3 ความลมเหลวของ ระบบไฟฟาและ อิเล็กทรอนิกส ผลรวมความเสี่ยง ตามแหลงกำเนิด ความเสียหาย

16

ตำแหนงวาบฟาผาลงสิ่งปลูกสราง โดยตรง S1 วาบฟาผา ลงสิ่งปลูกสราง

S2 วาบฟาผา ใกลสิ่งปลูกสราง

โดยออม S3 วาบฟาผา ลงสาธารณูปโภค ที่เขามา

S4 วาบฟาผา ใกลระบบ สาธารณูปโภค ที่เขามา

ผลรวม ความเสี่ยงตาม ความเสียหาย


ตารางที่ 3.6 องคประกอบความเสี่ยงสำหรับระบบสาธารณูปโภคและผลรวมขององคประกอบความเสี่ยง แหลงกำเนิด ความเสียหาย

ความเสียหาย

ตำแหนงวาบฟาผาลงระบบสาธารณูปโภค โดยตรง โดยออม S3 S4 S1 วาบฟาผา วาบฟาผา วาบฟาผา ลงระบบสาธารณูปโภค ใกลระบบสาธารณูปโภค ลงสิ่งปลูกสราง

ผลรวมความเสี่ยงตาม ชนิดของความเสียหาย

D2 ความเสียหายทาง กายภาพ D3 ความลมเหลวของ ระบบไฟฟาและ อิเล็กทรอนิกส ผลรวมความเสี่ยง ตามแหลงกำเนิด ความเสียหาย

4. §«“¡‡ ’ˬߠŸß ÿ¥∑’ˬա√—∫‰¥â (Tolerable Risk, RT)

ผลรวมขององคประกอบความเสี่ยงมีคามากกวาความเสี่ยง สู ง สุ ด ที่ ย อมรั บ ได (R > R T) แสดงว า สิ่ ง ปลู ก สร า ง คาความเสี่ยงสูงสุดที่ยอมรับได (RT) เมื่อจำแนก ดังกลาวควรมีมาตรการปองกันฟาผา ตามความสูญเสีย (L) แสดงไวในตารางที่ 4.1 เพื่อใช เมื่ อ พิ จ ารณาแล ว ว า สิ่ ง ปลู ก สร า งดั ง กล า วควรมี เปนเกณฑพิจารณาความจำเปนของการปองกัน มาตรการปองกันเพื่อลดความเสี่ยง ตอไปจึงเปนขั้นตอน ของการพิจารณาเลือกมาตรการปองกัน ตารางที่ 4.1 คาความเสี่ยงสูงสุดที่ยอมรับได (RT) พิจารณาตามชนิดของการสูญเสีย (L) ชนิดของการสูญเสีย

RT (ตอป)

การสูญเสียชีวิตคนหรือบาดเจ็บแบบถาวร การสูญเสียการบริการตอสาธารณะ การสูญเสียมรดกทางวัฒนธรรม

10-5 10-3 10-3

5. °“√æ‘®“√≥“§«“¡®”‡ªìπ¢Õß°“√ªÑÕß°—π ความจำเปนของการปองกันฟาผาจะพิจารณาจาก ความเสี่ยงตอการสูญเสีย R1 ,R2 ,R3 สวน R4 จะใชเมื่อ พิจารณาความคุมคาของมาตรการปองกัน ขั้นตอนการพิจารณาความจำเปนของการปองกัน แสดงไวในรูปที่ 5.1 เริ่มตนจากการกำหนดสิ่งปลูกสราง ที่จะปองกันและคุณลักษณะตาง ๆ ของสิ่งปลูกสรางนั้น และกำหนดคาความเสี่ยงสูงสุดที่ยอมรับได จากนั้นจึง คำนวณค า องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ เ กี่ ย วข อ งทั้ ง หมด แล ว เปรี ย บเที ย บผลรวมขององค ป ระกอบความเสี่ ย ง ( ) กับคาความเสี่ยงสูงสุดที่ยอมรับได ถา

รูปที่ 5.1 การพิจารณาความจำเปนของการปองกัน °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

17


6. °“√æ‘®“√≥“‡≈◊Õ°¡“μ√°“√ªÑÕß°—π ขั้นตอนการเลือกมาตรการปองกันแสดงไวในรูปที่ 6.1 นั่นคือ หลังจากกำหนดสิ่งปลูกสรางที่จะปองกัน กำหนดความชนิดของการสูญเสีย และคำนวณคาของ แตละองคประกอบความเสี่ยงแลว หากพบวาผลรวมของ ความเสี่ ย งมากกว า ค า ความเสี่ ย งสู ง สุ ด ที่ ย อมรั บ ได (R > R T) แสดงว า จำเป น ต อ งมี ม าตรการป อ งกั น ที่ เหมาะสม สิ่งแรกที่จะพิจารณาตอมาคือ เปรียบเทียบ คาองคประกอบความเสี่ยงที่สัมพันธกับความเสียหาย ทางกายภาพเมื่อเกิดวาบฟาผาโดยตรงลงสิ่งปลูกสราง (RB) กับความเสี่ยงสูงสุดที่ยอมรับได

ถ า R B > R T แสดงว า ต อ งมี ก ารติ ด ตั้ ง ระบบ ปองกันฟาผาที่เหมาะสมทั้งระบบปองกันฟาผาภายนอก และภายใน แตถา RB < RT ควรพิจารณาติดตั้งระบบ ปองกันฟาผาเพื่อปองกันความเสียหายเนื่องจากอิมพัลส แมเหล็กไฟฟาจากฟาผา (LEMP) ที่เหมาะสม จากนั้น จึงคำนวณคาองคประกอบความเสี่ยงเพื่อเปรียบเทียบ คาความเสี่ยง (R) และ RT อีกครั้ง หากคา R > RT จำเปนตองเลือกใชมาตรการปองกันใหมจนกระทั่งผลรวม ขององคประกอบความเสี่ยงมีคานอยกวาคาความเสี่ยง สูงสุดที่ยอมรับได (R < RT)

รูปที่ 6.1 การพิจารณาเลือกมาตรการปองกัน

18


7. °“√ª√–‡¡‘𧫓¡§ÿâ¡§à“¢Õß¡“μ√°“√ªÑÕß°—π คาความเสี่ยงตอการสูญเสีย R1 ,R2 ,R3 จะนำไป เปรี ย บเที ย บกั บ ค า ความเสี่ ย งสู ง สุ ด ที่ ย อมรั บ ได (R T) เพื่อพิจารณาความจำเปนของการปองกัน สวนความเสี่ยง ตอการสูญเสียมูลคาทางเศรษฐศาสตร (R4) จะไมมีการ กำหนดความเสี่ ย งสู ง สุ ด ที่ ย อมรั บ ได แต จ ะเป น การ พิจารณาจากความเหมาะสมระหวางมูลคาของมาตรการ ปองกันที่ใชกับมูลคาความสูญเสียเนื่องจากฟาผา ซึ่งการ ประเมินมูลคาของการสูญเสีย (CL ,CRL ,CPM) อธิบายไว ในภาคผนวก ช ของมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2

รูปที่ 7.1 การพิจารณาความคุมคาของมาตรการปองกัน

ขั้ น ตอนการพิ จ ารณาความคุ ม ค า ของมาตรการ ปองกันแสดงไวในรูปที่ 7.1 เมื่อระบุมูลคาของสิ่งปลูก สราง และคำนวณคาความเสี่ยงตอการสูญเสียมูลคาทาง เศรษฐศาสตร (R4) แลว จากนั้นจึงคำนวณมูลคาการ สูญเสียทั้งหมดเมื่อไมมีมาตรการปองกัน (CL) มูลคา ทั้งหมดของการสูญเสียคงเหลือเมื่อมีมาตรการปองกัน (CRL) และมูลคาของมาตรการปองกัน (CPM) ผลรวม ของมู ล ค า ของมาตรการป อ งกั น และมู ล ค า ทั้ ง หมดของ

การสูญเสียคงเหลือ (CPM + CRL) จะนำมาเปรียบเทียบ กับมูลคาการสูญเสียทั้งหมด (CL) ถา CRM + CRL > CL แสดงวามาตรการปองกันที่พิจารณานั้นไมมีความคุมคา แตถา CRM + CRL < CL นั่นคือ มาตรการปองกันที่ พิจารณานั้นมีความคุมคา หน ว ยงาน IEC ได พั ฒ นาซอฟต แ วร ส ำหรั บ ประเมิ น ค า ความเสี่ ย งตามวิ ธี ก ารในมาตรฐาน IEC 62305-2 ขึ้น โดยมีชื่อวา “The Simplified IEC Risk Assessment Calculator (SIRAC)” ซอฟตแวรดังกลาว เปนเพียงเครื่องมือชวยในการประเมินความเสี่ยงเบื้องตน เทานั้น หากสิ่งที่ตองการปองกันมีความซับซอน หรือมี ยานปองกันหลายยาน หรือตองการคำนวณโดยละเอียด ผูประเมินจำเปนตองทำการคำนวณเองตามขั้นตอนใน มาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 นี้ การประเมินคาความเสี่ยงเปนขั้นตอนที่มีความ สำคัญและมีความจำเปนในการออกแบบระบบปองกัน ฟาผา เพื่อชวยใหสามารถเลือกมาตรการปองกันฟาผา ไดอยางถูกตอง เหมาะสม คุมคา เพื่อความปลอดภัย ตอชีวิตและทรัพยสิน เพื่ อ ความเข า ใจยิ่ ง ขึ้ น เกี่ ย วกั บ วิ ธี ก ารประเมิ น ความเสี่ยงที่สอดคลองตามมาตรฐานการปองกันฟาผา ภาค 2 ในครั้งตอไปจะไดกลาวถึงตัวอยางการประเมิน ความเสี่ยงตามมาตรฐานนี้ เอกสารอางอิง [1] วิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ, เอกสารประกอบการประชุม “มาตรฐานการปองกันฟาผา ภาคที่ 2 การบริหารความเสี่ยง”, วสท., 2553 [2] Protection against lightning – Part 2: Risk management, 1st Edition, 2006 [3] DEHN + SOHNE - Lightning protection guide, nd 2 updated edition, 2007

ประวัติผูเขียน นางสาวเทพกัญญา ขัติแสง • นักวิจัย โครงการวิจัยและพัฒนาความชำนาญดาน ไฟฟากำลัง คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร • อนุกรรมการมาตรฐานการปองกันฟาผา

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

19


Standard & Safety

¡“μ√∞“π·≈–§«“¡ª≈Õ¥¿—¬

𓬰‘μμ‘»—°¥‘Ï «√√≥·°â« Õ’‡¡≈ : kittisak_wk@yahoo.com

¢âÕ§«√√–«—ß∑’Ë«‘»«°√§«√√Ÿâ

°“√„™âß“π “¬Àÿâ¡©π«π§√Õ ≈‘Èß‚æ≈’‡Õ∑∑’≈’π สายไฟฟาที่มีการออกแบบใชงานกับระบบไฟฟาแรงต่ำที่มีอยูสองชนิดหลัก ๆ ดวยกัน ไดแก สายไฟฟา หุมฉนวนโพลีไวนิลคลอไรด (PVC) และ สายไฟฟาหุมฉนวนครอสลิ้งโพลีเอททีลีน (XLPE) หรือที่เรียกกัน โดยทั่ ว ไปว า สาย CV สำหรั บ สายไฟฟ า หุ ม ฉนวน PVC นั้ น มี ก ารผลิ ต และทดสอบตามมาตรฐานผลิ ต ภั ณ ฑ อุตสาหกรรม หรือ มอก.11 สวนสายหุมฉนวน XLPE มีการผลิตและทดสอบตามมาตรฐานสากล เชน IEC 60502 เปนตน ดังแสดงตัวอยางสายไฟฟาหุมฉนวน PVC และ สายไฟฟาหุมฉนวน XLPE ที่มีการติดตั้งใชงานกับระบบ ไฟฟาแรงต่ำ ในรูปที่ 1

รูปที่ 1 ตัวอยางสายหุมฉนวน PVC (รูปบน) และสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE (รูปลาง)

สายไฟฟาหุมฉนวน PVC มีคุณสมบัติที่เดนคือ ไมลามไฟ ซึ่งแตกตางจากสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE ที่มีการลามไฟ ดังนั้นการเดินสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE ภายในอาคารจึงตองใหความสำคัญการเดินสายดังกลาว ภายในอาคารตองเดินในชองเดินสายที่ปดมิดชิด ปองกัน ไมใหเกิดปญหาไฟลามไปติดวัสดุที่ติดไฟอื่น ๆ ได แตถา เปนการติดตั้งใชงานสายไฟฟาภายนอกอาคารก็ไมตอง ระมัดระวังในเรื่องดังกลาวนี้

20

ปจจุบันสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE นั้น เปนที่นิยม ใชกันมากขึ้น เนื่องจากวาสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE สามารถรองรั บ อุ ณ หภู มิ สู ง สุ ด ของตั ว นำในการทำงาน ปกติ ไ ด ถึ ง 90 องศาเซลเซี ย ส แต ส ำหรั บ สายไฟฟ า หุมฉนวน PVC สามารถรองรับอุณหภูมิสูงสุดของตัวนำ ในการทำงานปกติไดเพียง 70 องศาเซลเซียส ดังนั้น สายไฟฟาหุมฉนวน XLPE จึงนำกระแสไดดีกวาสายไฟฟา หุมฉนวน PVC ดังแสดงตัวอยาง พิกัดกระแสระหวาง สายหุมฉนวน PVC และ สายไฟฟาหุมฉนวน XLPE เปรียบเทียบกัน ตามตารางที่ 1


ตารางที่ 1 เปรียบเทียบพิกัดกระแสระหวางสายหุมฉนวน PVC และสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE ที่วิธีการเดินสายแตกตางกัน

สายแกนเดียวเดินลอยในอากาศ

ขนาดกระแส (แอมแปร) วิธีการเดินสาย สายแกนเดียวเดินในทอในอากาศ

สายแกนเดียวเดินในทอฝงดิน

ขนาดสาย (ตร.มม.)

2.5 4 6 10 16 25 35 50 70 95

สาย PVC

สาย XLPE

สาย PVC

สาย XLPE

สาย PVC

สาย XLPE

23 31 42 60 81 111 137 169 217 271

36 47 60 82 110 148 184 224 286 356

18 24 31 43 56 77 95 119 148 187

25 33 42 56 76 100 123 153 191 239

24 32 42 58 77 103 126 156 195 242

31 41 52 70 93 123 151 184 230 285

จากตารางที่ 1 จะเห็นวาสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE นำกระแสไดดีกวาสายไฟฟาหุมฉนวน PVC ยกตัวอยาง เชน สายไฟฟาขนาด 25 ตร.มม. เดินในทอในอากาศ หากเป น สายไฟฟ า หุ ม ฉนวน PVC นำกระแสได 77 แอมแปร แตถาเปนสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE นำกระแส ได 100 แอมแปร จึงทำใหสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE จะสามารถนำกระแสไดมากกวา 23 แอมแปร หรือ 29% ของสายไฟฟาหุมฉนวน PVC ดังนั้นวิศวกรหรือ ผู ที่ เ กี่ ย วข อ งสามารถเลื อ กขนาดสายไฟฟ า ที่ เ ล็ ก ลงได หากพิจารณาเฉพาะขนาดกระแสของโหลด นอกจากนี้ การใชงานสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE มีขอควรระวังที่ตองทำความเขาใจกันในประเด็นหลัก ๆ ซึ่ ง บทความนี้ ผู เ ขี ย นจะกล า วถึ ง ข อ ควรระวั ง ที่ ค วรรู ใ น การใช ง านสายไฟฟ า หุ ม ฉนวน XLPE สำหรั บ ระบบ จำหน า ยแรงต่ ำ เพื่ อ ให ก ารใช ง านสายไฟฟ า ดั ง กล า ว มี ค วามเหมาะสมทางวิ ศ วกรรมเกิ ด ความปลอดภั ย ต อ

ผูใชไฟ โดยขอควรระวังในการใชงานสายดังกลาวที่กลาวไว ในมาตรฐานการติ ด ตั้ ง ทางไฟฟ า สำหรั บ ประเทศไทย เปนดังนี้ 1) การติดตั้งภายในอาคารตองเดินในชองเดินสาย ที่ ป ด มิ ด ชิ ด ยกเว น เปลื อ กนอกของสายมี คุ ณ สมบั ติ ไมลามไฟ (Flame-Retardant) โดยที่คุณสมบัติไมไหม ลุกลามของเปลือกนอกนั้นตองไดรับการยืนยันจากผูผลิต หรือผานการทดสอบตามมาตรฐาน IEC 60332 ไมใช เลือกใชสายที่มีเปลือกนอกเปน PVC ปกติ 2)การนำไปใชงานตองคำนึงถึงพิกัดกระแสและ อุณหภูมิของอุปกรณที่จะนำไปใชประกอบรวมกับสายให มีความสัมพันธกัน ดวยการติดตั้งใชงานกับขั้วตอสาย ของอุปกรณไฟฟาหรือเครื่องใชไฟฟาที่ออกแบบใหใชงาน ที่อุณหภูมิ 75 องศาเซลเซียส ดังแสดงตัวอยางในรูปที่ 2 การติดตั้งใชงานในลักษณะดังกลาวจะทำใหขั้วตอสาย มีความรอนสูงเกินพิกัดที่ทนได นำไปสูการเกิดเพลิงไหมได °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

21


ของขั้วตอสายสำหรับสายหุมฉนวน XLPE ควรมีการ ปรึกษาหารือกับผูผลิต เพื่อทำการออกแบบขั้วตอสายที่ สามารถรองรับอุณหภูมิของสายดังกลาวได เพื่อแกปญหา จุดรอนที่ขั้วตอสายในการใชงานสายหุมฉนวน XLPE ในอนาคต รูปที่ 2 ตัวอยางการใชงานสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE ตอเขา เอกสารอางอิง 1. IEC 60502-1,Power cables with extruded เซอรกิตเบรกเกอรที่มีอุณหภูมิที่ขั้วตอสาย 75 องศาเซลเซียส

แนวทางการใช ง านสายไฟฟ า หุ ม ฉนวน XLPE ที่เหมาะสมมีสองแนวทาง ไดแก 1) การเลือกใชงาน สายไฟฟาหุมฉนวน XLPE ที่พิกัดกระแสที่อุณหภูมิ 75 องศาเซลเซี ย ส และ 2) การเลื อ กใช ง านสายไฟฟ า หุมฉนวน XLPE ที่พิกัดกระแสที่อุณหภูมิ 90 องศา เซลเซียส และตอเขากับบริภัณฑไฟฟาที่อุณหภูมิของ ขั้วตอสาย 75 องศาเซลเซียส สามารถทำไดโดยการตอ สายที่กลองตอสายดวยหางปลาที่สามารถรองรับกระแส ที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส กอนที่จะนำมาตอเขากับ ขั้วตอสายของบริภัณฑ ตามตัวอยางในรูปที่ 3

insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV up to 30 Part 1 : Cables for rated voltages of 1 kV and 3 kV, International Electrotechnical Commission 2. IEC 60332-3-22, Tests on electric and optical fibre cables under fire conditions – Part 3-22: Test for vertical flame spread of vertically-mounted bunched wires or cables – Category A, International Electrotechnical Commission 3. Wire Temperature Ratings and Terminations, Bulletin No. 0110DB9901R2/02, Jim Pauley, Square D Company 4. National Electrical Code.,NFPA 70., NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION. 5. มาตรฐานการติ ด ตั้ ง ทางไฟฟ า สำหรั บ ประเทศ, วิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ

ประวัติผูเขียน

รูปที่ 3 ตัวอยางการใชงานสายไฟฟาหุมฉนวน XLPE ตอกับ บริภัณฑไฟฟาที่อุณหภูมิของขั้วตอสาย 75 องศาเซลเซียส โดยการตอสายที่กลองตอสายดวยหางปลาที่สามารถรองรับ กระแสที่อุณหภูมิ 90 องศาเซลเซียส

บทสรุป การใชงานสายหุมฉนวน XLPE ควร ระมัดระวังการใชงาน สำหรับการติดตั้งใชงานในอาคาร หากต อ งการเดิ น สายโดยไม ป ด มิ ด ชิ ด ต อ งพิ จ ารณา ขอกำหนดทางเทคนิคของสายใหมีคุณสมบัติไมลามไฟ ที่ผานการทดสอบตามมาตรฐาน IEC 60332 ในสวน

22

นายกิตติศักดิ์ วรรณแกว • สำเร็จการศึกษาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต และวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ป 2539 และป 2542 ตามลำดับ • หั ว หน า แผนกมาตรฐานการ กอสรางระบบจำหนาย กองมาตรฐาน ระบบไฟฟา ฝายมาตรฐานและความปลอดภัย การไฟฟา สวนภูมิภาค • คณะกรรมการสาขาวิ ศ วกรรมไฟฟ า และคณะ อนุกรรมการวิชาการตาง ๆ วิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ • วิทยากรบรรยายมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟา และ มาตรฐานการกอสรางระบบจำหนายใหกับหนวยงานตาง ๆ


Standard & Safety

¡“μ√∞“π·≈–§«“¡ª≈Õ¥¿—¬

𓬫‘«—≤πå °ÿ≈«ß»å«‘∑¬å Õ’‡¡≈ : watkul@ksc.th.com

√–∫∫ªÑÕß°—πøÑ“ºà“·∫∫ Nonconvention (μÕπ∑’Ë 6)

§«“¡‡ªìπº≈¢Õß«‘∏’°“√√«¡ª√‘¡“μ√/«‘∏’§«“¡‡¢â¡ π“¡  ”À√—∫°“√®—¥«“ß·∑àß≈àÕøÑ“∫πÕ“§“√ ∑—Ë«‰ª เนื่องจากราคาตอหนวยของอุปกรณลอฟาอีเอสอี มีราคาแพงมาก เพื่อทำใหการใชจำนวนแทงลอฟาลดลง เมื่อเทียบกับตัวเองหรือเทียบกับแทงลอฟาแบบแฟรงกลิน ดังนั้นจึงมีผูนำเสนอทฤษฎีวิธีการรวมปริมาตร (Collection Volume Method = CVM) หรือทฤษฎีวิธีความเขม สนามไฟฟา (Field Intensification Method = FIM) ซึ่งตอไปจะเรียกวาวิธีซีวีเอ็ม / เอ็ฟไอเอ็ม ที่มีพื้นฐาน มาจากวิธีโมเดลของเรขาคณิตไฟฟา (Electrogeometric model (EGM)) ซึ่งในการนำเสนอทฤษฎีวิธีการรวม ปริมาตรหรือซีวีเอ็ม หมายถึง หัวลอฟาอีเอสอีสามารถ ใหการปองกันในปริมาตรที่มาก ถาหากหัวนำรองขาลง ในขั้นสุดทายเคลื่อนเขามาอยูในปริมาตรนี้จะเกิดฟาผา ลงหัวลอฟาได ในการเสนอบทความนี้ผูเขียนไดนำเสนอ ความจริงตามทฤษฎีทางวิชาการ มิไดมีเจตนาเบี่ยงเบน รูปที่ 1 ปริมาตรรวมที่สามารถทำใหเกิดฟาผาหัวลอฟา ภายในบริเวณปริมาตรนี้ได ประเด็นการคา จึงขอใหวิศวกรหรือผูอานใชวิจารณญาณ บทความนี้ เ ป น จริ ง หรื อ เท็ จ ประการใด ผู เ ขี ย นหวั ง ว า บทความนี้จะมีประโยชนเพื่อการศึกษาระบบฟาผาแบบ การสมมุติวา สนามไฟฟา E เปนผลคูณของสนามไฟฟา Nonconvention Eo กับคาตัวประกอบ Ki ซึ่ง Ki เรียกวาองคประกอบการ เพิ่มขยายของสนาม หรือองคประกอบความเขมสนาม 1. ∫∑π” วิธีของซีวีเอ็ม / เอ็ฟไอเอ็มนั้นไดพัฒนาจากวิธี สำหรับอาคารสูง Ki เปนฟงกชั่นของอัตราสวนของความ อิริกสันที่เรียกวาวิธีเรขาคณิตทางไฟฟาหรืออีจีเอ็ม ซึ่ง สูงกับรัศมีรูปทรงกระบอก ซึ่งรัศมีดังกลาวทำใหเทากับ ใช กั บ เสาสู ง และสามารถใช ไ ด กั บ สายส ง และเสาส ง ได รัศมีโคโรนาวิกฤตโดยที่อิริกสันไดกำหนดให Ki = 60 เชนเดียวกัน อิริกสันไดสมมุติวาการกระโดดครั้งสุดทาย สำหรับเสาสูง 60 เมตร ซึ่งหมายความวาการกระโดด ของฟาผาจะเกิดขึ้นไดก็ตอเมื่อสนามไฟฟาที่ปลายยอด ครั้งสุดทายสนามไฟฟา Eo = 50 kV/m (0.5 kV/cm) ของโครงสรางมีคา 3,000 kV/m (30 kV/cm) โดยมี ซึ่งสามารถคำนวณไดตามสูตร °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

23


E = Ki E0

= 50 kV/m (0.5 kV/cm E คือ สนามไฟฟาที่มีความเขมวิกฤตที่ทำใหสตรีมเมอรแบบเสถียร E0 คือ สนามไฟฟาแวดลอมที่อยูบริเวณเสาสงและสนามไมมีความเพี้ยนจากความสูงวัตถุ

รูปที่ 2 ปริมาตรทรงกลมที่เสาสงทั้งสองตามทฤษฎีของซีวีเอ็ม ถาหัวนำรองไดเขามาอยูในบริเวณปริมาตรแลวจะทำใหเกิดฟาผา

∑ƒ…Æ’Õ’®’‡ÕÁ¡ (EGM) ¢ÕßÕ‘√‘° —π อิริกสันไดเสนอวิธีซีวีเอ็มโดยใชวิธีการของอีจีเอ็ม สำหรับประยุกตใชกับเสาสงไดดังนี้ 1. กรณีระยะทางรวมทางเรขาคณิต r มีคานอยกวารัศมีการโจมตี rs ซึ่งกรณีนี้คือ ความสูง h < rg ซึ่งรัศมี การรวมทางเรขาคณิตในแนวราบคำนวณไดจากสูตร

24


รูปที่ 3 รัศมีรวม r มีคานอยกวา rg

โดยที่ rg คือรัศมีของระดับการปองกันฟาผา เชน การปองกันระดับฟาผาที่ 4, rg มีคา 60 เมตร เปนตน ดังนั้นโอกาสที่ฟาผาคือ ปริมาตรที่อยูในภายในระยะของ r 2. กรณีที่ความสูงมีคาเทากับรัศมีการปองกันของระดับการปองกันฟาผา ซึ่งรัศมีรวมสามารถคำนวณไดจาก r = rs โดยที่ h > rg

รูปที่ 4 ปริมาตรของระยะทางรวมทางเรขาคณิต r ของเสาสง ถาหัวนำรองอยูนอกปริมาตรจะเกิดฟาผาขางเคียง

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

25


3. กรณีโมเดลที่ใชไดทั่วไปนอกจากวิธีของอีจีเอ็มแลวจะเปนโมเดลทางกายภาพ

รูปที่ 5 โมเดลทางกายภาพของเสาสง

จากรูปแสดงเสาสงซึ่งความนาจะเปนของฟาผาที่มีตอเสาสง คือ ถูกผาโดยตรงกับถูกผาขางเคียง โดยที่ h คือความสูงของเสา และ r คือระยะการรวมทางเรขาคณิตที่มีความนาจะเปนที่ฟาจะผาโดยตรง เราสามารถคำนวณหาคา r จากสูตร (1) ตารางที่ 1 แสดงคาของตัวคงที่ของแตละโมเดล โมเดล

c

a

b

อิริกสัน ริกซ เดลเลอรา-การบักนาติ

0 0 3h0.6

0.84 h0.6 0.83 h0.4 0.80

0.76 0.63 0.9

ในที่นี้เราสนใจแตโมเดลของอิริกสัน จากสมการที่ (1) จะได (2) ซึ่งเราจะใชในการวิเคราะหหาขอบกพรองของอิริกสันตอไป

2. ¢âÕ∫°æ√àÕß„π«‘∏’Õ’®’‡ÕÁ¡¢ÕßÕ‘√‘° —π ขอบกพรองที่สำคัญของโมเดลอิริกสันพอสรุปไดดังนี้ 1. การที่จะใหไดรับเกรเดียนท 3,000 kV/m ที่ปลายยอดของโครงสรางไมใชสภาวะที่พอเพียง 2. การประมาณคาตัวประกอบการเกิดความเขมสนาม Ki ไมเปนเหตุเปนผล 3. การคำนวณสนามที่ไมถูกรบกวนที่ไดมีคามากเกิน ในขณะเดียวกันไดละทิ้งผลกระทบจากการกั้นของกลุม ประจุ ซึ่งอาจเกิดขึ้นระหวางฐานของกลุมเมฆกับผิวของดิน

26


จากขอบกพรองดังกลาวขางตนนั้นในแตละขอที่ กลาวถึงมีผลกระทบตอระยะการโจมตีที่ขยายขึ้น โดย เฉพาะอย า งยิ่ ง เมื่ อ มี ค วามสู ง ของสิ่ ง ปลู ก สร า งมา เกี่ยวของผลลัพธจากวิธีของอิริกสันมีการใชระยะโจมตี และรัศมีปองกันของแทงตัวนำลอฟามีคาเกิน ขอเท็จจริงขางตนจะเปนการพิสูจนตนเองดังตอไปนี้ 4. การประมาณระยะโจมตีของอิริกสันมีคาเกิน กวาคาที่วัดได 5. ผลลั พ ธ ข องอิ ริ ก สั น ไม ต อ งตรงกั น ข อ มู ล ทาง หองทดสอบที่เกี่ยวของกับวาบฟาผาที่เกิดในแก็ปอากาศ

3. ¿“«– ”À√—∫°“√‡°‘¥°“√°√–‚¥¥§√—Èß ÿ¥∑⓬

ต อ ไปเราต อ งการหาความสั ม พั น ธ ร ะหว า ง ความเร็วของสตรีมเมอรกับกระแสของลำฟาผายอนกลับ ซึ่งจะตองการขอมูลของกระจายทางความถี่ของความเร็ว ลำฟาผา โดยสามารถหาไดจากคณะทำงาน IEEE และ ตองเปนไปตามขอมูลจากการวัดจากแหลงตาง ๆ อยาง นอย 4 แหง การกระจายทางความถี่ของขนาดกระแส และความสัมพันธระหวางกระแสลำฟาผากับความเร็วนั่น คือ คา I และ V ที่ใหคาความนาจะเปนสะสม อิริกสันกับคณะไดใชคากระแสที่เปนตัวกลางมีคา 30 kA จากการวิเคราะหของ Mousa ใชคา 24 kA จากการใช ค า ทางสถิ ติ NALDN (North American Lightning Detection Network) ไดใชคา 23 kA และ Ritz ใชคา 23 kA ในที่นี้เลือกใชคา 24 kA พรอมกับ คาความเร็วของ IEEE ใชสมการ 1 โดยเลือกคา I ที่มี คาระหวาง 10-80 kA เราสามารถคำนวณหาคา U ได 1 = 10 kA V = ความเร็วของแสงที่มีคาตอ หนวยเปน 0.106 ซึ่งเปนความเร็วของกระแสลำฟาผา

ความไมเพียงพอของเกณฑของอิริกสันไดรับการชี้ บอกจากคณะทำงาน CIGRE วาเกณฑของการเกิดหัว นำรองที่อยูบนพื้นฐานแนวคิดรัศมีวิกฤตดูเหมือนจะไม พอเพียงที่จะเกิดความมั่นใจตอการเกิดสตรีมที่เสถียรจน กระทั่งถึงจุดดักตัดกับนำรองแบบขั้นบันไดขาลง Golde เป น คนแรกที่ ค ำนวณระยะโจมตี โ ดยใช U = 1.2 x 105 V / (1-2.2 V2) (2) เกณฑของเกรเดียนทเฉลี่ยครอมแก็ปมีคา 500 kV/m ที่ = 1.2 x 105 x 0.106 / จำเปนตอการกระโดดครั้งสุดทาย Rizk ใช ค า 500 kV/m เช น เดี ย วกั น เป น ค า เกรเดียนทเฉลี่ยที่การกระโดดครั้งสุดทายจำเปนตองใช = 1270/97528 ในการกระโดดขามระหวางปลายยอดของหัวนำรองขาขึ้น = 13.042 kV กับขาลง Young กับคณะไดใชคาเกรเดียนทเฉลี่ยที่ครอม โครงสรางสูงในพิสัย 10-100 เมตร วิธีของอิริกสัน สำหรับการกระโดดครั้งสุดทายในพิสัย 550-600 kV/m เราลองมาตรวจสอบคาที่ไดกลาวมาแลววาเปนไป ใชสมการที่ 2 ดังกลาวมาแลวขางตน เพื่อคำนวณหา ตามวิธีของอิริกสันหรือไม โดยใชวิธีการคำนวณระยะ คารัศมี โจมตีของอิริกสันโดยใชกระแสเดียวกันที่ทำใหเกิดแรงดัน (3) ของหัวนำรองขาลง แรงดันหารดวยระยะทางโจมตีจะได คาเกรเดียนทโดยเฉลี่ย กำหนดให H = 100 เมตร จาก (3), แรงดันของลำฟาผา U(kV) กับความเร็วของแสง ที่มีคาตอหนวย (เปอรยูนิต) ของความเร็วแสง ความเร็ว นี้ คื อ ความเร็ ว ของสตรี ม เมอร ต ามสมการที่ (1) เรา สามารถคำนวณแรงดันฟาผาไดจากสมการดังตอไปนี้ U = 1.2 x 105 V/ (1-2.2 V2)

(1)

(4)

สมการนี้ไดพัฒนาจาก Wagner ซึ่ง Young กับ คณะไดนำมาใช °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

27


โดยทั่วไปโครงสรางของอีจีเอ็มคารัศมีเปนองคประกอบในแนวระดับของระยะโจมตี (S) ดังนั้นคา Ra จะเล็ก กวาคา S ในตัวอยางที่ใช โดยอิริกสันกับคณะจะสมมุติวาเสนที่อยูระหวางปลายยอดของหัวนำรองขาลงกับดานบน ของสิ่งปลูกสรางมีมุม 45° ดังนั้น (5)

รูปที่ 6 รูปแบบของแก็ปที่ควบคุมการตกกระทบของหัวนำรองกับตัวนำลอฟา

จากสมการ 3 สำหรับ H = 100 เมตร เราคำนวณ คา S ไดดังนี้

ให I = 10 kA, จะได Ra = 13.31x 100.74 = 13.31x5.499 = 73.14 เมตร

= 103.4 เมตร

28

ดังนั้น

คาอื่นจะคำนวณไดตามตารางที่ 1 ตารางที่ 2 คาเกรเดียนทเฉลี่ยที่ครอมอยูระหวาง การกระโดดครั้งสุดทาย ตามวิธีของอิริกสันใช H = 100 เมตร


ตารางที่ 2 แสดงคา E ที่คำนวณไดที่ขนาดของกระแสฟาผาจาก 10 kA-80 kA I kA

V P.U.

V kV

S m

E kV /m

10 20 30 40 50 60 70 80

0.106 0.156 0.215 0.300 0.435 0.490 0.520 0.532

13,042 19,779 28,721 44,888 89,429 124,634 154,028 169,181

103.4 172.8 233.2 288.5 340.4 389.5 436.6 481.9

126 114 123 155 263 320 353 351

คาเกรเดียนท E ในตารางที่ 2 มีคานอยกวา 500 kV/m อยางมีนัยสำคัญ ซึ่งรวมถึงคาโจมตีและ คารัศมีมีคามากกวาคาจริงอยางมีนัยสำคัญดวย การเปรียบเทียบกับการสังเกตสนามไฟฟา สมการทั่วไปของอิริกสันในการคำนวณหาคารัศมี

กรณี I = 16 kA จะได = 28.23 x 8.864 = 250 เมตร และกรณี I = 27 kA จะได

(6) (7) แทนคา ซึ่งจะตางไปจากของ Berger ประมาณ 10 เทา ดั ง นั้ น จึ ง สามารถพิ สู จ น ไ ด ว า วิ ธี ข องอิ ริ ก สั น ยั ง มี ขอบกพรองอยู แทนคา a = 0.787 ลงไปในสมการที่ (6) จะได

4. «‘∏’¢Õß´’«’‡ÕÁ¡

ในป 1997 ผูผลิตอุปกรณปองกันฟาผาที่เกี่ยวกับ การกระจายทางสถิติของกระแสฟาผา เราสามารถหา คากระแสไดจากสูตร I = 10.6 Q0.7 I = กระแสที่วัดไดเปน kA (8) Q = ประจุมีหนวยเปนคูลอมบ เราสามารถคำนวณหาค า I ที่ สั ม พั น ธ กั บ ค า จากการวัดของ Berger โดยใชกลองแบบหมุน ประจุไฟฟาดังตารางที่ 3 ของกระแสขนาด 16 kA และ 27 kA จะได 27 เมตร ตารางที่ 3 และ 37 เมตร ตามลำดับ จากการคำนวณสูตรของอิริกสัน ประจุลีดเดอร กระแสคายอด ตามสมการที่ 8 0.5 C 0.9 C 1.5

6.5 kA 10 kA 16 kA °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

29


จากตารางที่ 3 เราสามารถคำนวณหาระดับการ ปองกันไดโดยการเปรียบเทียบคานอกอันตรภาคชั้น

รูปที่ 7 ผิวของทรงกลมที่มีรัศมีการโจมตีรอบจุด A

จากรูปที่ 7 แสดงหัวนำรองขาลงวิ่งเขาหาจุดที่อยู บนดินระยะไกล ระยะโจมตีรูปครึ่งทรงกลมกำหนดใหอยู เหนือจุดนี้ รัศมีขึ้นอยูกับประจุของหัวนำรองและสมนัย กับระยะซึ่งคาความเขมสนามไฟฟาเกินคาวิกฤต ซึ่งก็คือ ความเขมสนามไฟฟาที่เพียงพอที่จะทำใหหัวนำรองขาขึ้น ไปดักรับได ระยะโจมตีมีที่เปนรูปครึ่งทรงกลมจะเปน ผูกำหนดหัวนำรองฟาผาที่มีประจุไฟฟาบวกเขาใกลกวา จุดบนพื้นดินกอนที่จะบรรลุผลถึงภาวะวิกฤต สำหรับ การกำเนิดหัวนำรองขาขึ้น ถาประจุมากขึ้นระยะทาง จะมากขึ้น เมื่อภาวะวิกฤตถึงจุดบรรลุผล จุดประสงค การบวกแบบรัศมีครึ่งทรงกลมสามารถเลือกไดวาอันไหน สั ม พั น ธ กั บ ระดั บ การป อ งกั น ที่ ต อ งการ วิ ธี ซี วี เ อ็ ม คิ ด รวมถึ ง ความเร็ ว สั ม พั ท ธ ข องหั ว นำร อ งขาขึ้ น กั บ ขาลง ไมมีหัวนำรองทั้งหมดที่เขาไปในระยะโจมตีครึ่งทรงกลม สวนที่เขาไปเปนการดักรับกับหัวนำรองขาขึ้นอีกตอไป หั ว นำร อ งที่ อ ยู น อกทรงกลมมี ค วามเป น ไปได ที่ จ ะ เคลื่ อ นที่ เ ป น ขาลงต อ ไปและตั ด กั บ หั ว นำร อ งขาขึ้ น อื่ น ซึ่งนำไปสูการสรางกราฟพาราโบลาที่จำกัดขอบเขตจึงได ปริมาตรที่ปดลอมนี้เรียกวา ปริมาตรรวบรวมหัวนำรองที่ กำลังลงเขาไปในปริมาตรนี้มีความแนใจวามีการดักรับ รูปที่ 8 แสดงพาราโบลาความเร็วจำกัดขนาดของการ รวบรวม

30

รูปที่ 8 การสรางกราฟพาราโบลาเพื่อเปนปริมาตรซีวีเอ็ม ความกวางของปากของกราฟพาราโบลาขึ้นอยูกับคา kv คือ อัตราสวนของความเร็วหัวนำรองขาลงกับสตรีมเมอรขาขึ้น

รูปที่ 9 แสดงการประยุกตใชวิธีซีวีเอ็ม เพื่อสรางเปนปริมาตรดักรับฟาผา

ในการออกแบบวิธีซีวีเอ็มใชพารามิเตอรกระแส ฟาผาตามตารางที่ 3 จะใหการวิเคราะหความเสี่ยงที่ดีกวา ขนาดของปริมาตรรวบรวมพิจารณาจากกระแสคายอด นั่นคือ ถาผูออกแบบตองการระดับการปองกันที่สูง เชน ที่กระแสคายอด 6.5 kA 98% ของฟาผาทั้งหมดจะ เกินคานี้การดิสชารจที่มีขนาดใหญขึ้น ซึ่งที่คาบเกี่ยว มากขึ้น การออกแบบใหมีสมรรถนะถึง 98% ฟาผา ทั้งหมดที่นอยกวาระดับการปองกันนั้นจะไมผาแทงลอฟา มีเพียงแตโอกาสทางสถิติที่บางกระแสฟาผาอาจไมตัดกับ หัวนำรองขาขึ้นที่ไหลออกจากภายในปริมาตรรวบรวม


วิธีซีวีเอ็มสมมุติวาทุกจุดบนสิ่งปลูกสรางเปนจุดที่ มีศักยภาพที่ฟาผา วิธีซีวีเอ็มมักจะมีการวัดวางเสาสูง 10 เมตร ดังรูปที่ 5 แสดงวา Ki มีคาประมาณ 50 เทา ซึ่ง เปรียบเทียบกับซีวีเอ็มอิริกสันที่เสาสูง 60 เมตร มีคา ความเขมสนาม 60 เทา

5. «‘∏’ √â“ß°√“øª√‘¡“μ√¥—°√—∫øÑ“ºà“ จากมาตรฐาน NZS / AS 1768-1991 ไดแสดง วิธีการสรางปริมาตรดักรับฟาผาไวในภาคผนวก ซึ่งวิธี การสรางพอสรุปไดดังนี้

รูปที่ 10 แสดงการนำวิธีของอิริกสันมาใชโดยซึ่ง กราฟทรงกลมคว่ำจะเปนวิธีของอีจีเอ็ม และกราฟพาราโบลาเปนวิธีซีวีเอ็ม

รูปที่ 12 กราฟแสดง Ra เปนฟงกชั่นกระแสสำหรับ แตละความสูง

หรื อ สามารถเขี ย นเป น ความสั ม พั น ธ ข องกราฟ ระหวาง รัศมีการดึงดูดกับ Ra กับกระแสฟาผายอนกลับ โดยที่แตละความสูงมีคาคงที่ดังรูปที่ 12 ตัวอยางการใชกราฟ จงหาพื้นที่ราบที่มีการกำบัง จากเสาตั ว นำสู ง 20 เมตร กำหนดให ก ระแสฟ า ผ า 10 kA วิธีทำ จากกราฟรูปที่ 13 สามารถอานคาจาก h = 20 จะได Ra = 40 เมตร สำหรับ I = 10 kA ดังนั้นพื้นที่การปองกันมีรัศมี 40 เมตร

ในการสรางปริมาตรการดักรับฟาผาประกอบไป ดวยกราฟทรงกลมของรัศมีการโจมตีกับกราฟพาราโบลา การคิดคนของกราฟทั้งสองจะไดระยะ Ra ซึ่งเปนระยะ รวมทางเรขาคณิต ซึ่งระยะ Ra จะขึ้นอยูกับขนาดของ กระแสฟาผา ซึ่งสามารถเขียนไดเปนกราฟไดดังนี้

รูปที่ 13 การหาคา Ra ในกรณี h = 20 เมตร, I = 10 kA จะได Ra = 38 เมตร รูปที่ 11 กราฟของรัศมีการดึงดูดกระแสฟาผา Ra กับความ สูงของสิ่งปลูกสราง h ซึ่งคาของกระแสฟาผายอนกลับมีคา คงที่แตละคา

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

31


ตัวอยางการสรางกราฟปริมาตรการปองกัน กำหนดใหกระแสฟาผามีขนาด 10, 15, 20 kA ตามลำดับ จงหา Ra วิธีทำ จากกราฟรูปที่ 13, ที่ความสูง 20 เมตร กระแส 10 kA อานรัศมี Ra ได 40 เมตร 15 kA อานรัศมี Ra ได 44 เมตร 20 kA อานรัศมี Ra ได 54 เมตร คำนวณหารัศมีการโจมตี Rs จากสูตร

√ÿª 1. วิ ธี ซี วี เ อ็ ม ของอิ ริ ก สั น ไม เ ป น เหตุ เ ป น ผลด ว ย เหตุผลหลายขอ ซึ่งมีการใชคาตัวประกอบความเขมใน การขยายที่เกินความเปนจริง 2. วิ ธี ซี วี เ อ็ ม ของอิ ริ ก สั น ให ค า ระยะโจมตี ที่ มี ค า มากกวา 1 อันดับคือใหญกวาขนาดที่วัดไดจริง 3. วิธขี องซีวีเอ็ม / เอ็ฟไอเอ็ม ซึ่งใชหลักการของ อิริกสันและใชสูตรเดียวกันในการสรางกราฟพาราโบลา ซึ่งวิธีของอิริกสันมีขอบกพรองแลวดังนั้นวิธีนี้ก็จะใชไมได เชนเดียวกัน 4. วิ ธี ก ารสร า งกราฟตามมาตรฐาน NZS/AS 1768-1991 นั้นในมาตรฐานใหม NZS/AS 1768-2003 ไดยกเลิกวิธีการของซีวีเอ็มแลว เอกสารอางอิง 1. Abdul M.Mousa, Validity of the collection volumes method / Field intensification Method for the placement of lightning rods on buildings, abdul. mousa @ be hydro.bc.ca 2. A.J. Surtees, Active lightning protection systems and a means of calculating the protective area, Erico Inc. Cleveland, Ohio. 3. F D’Alessandro and N.I. Petrov, Field study on the interception efficiency of lightning protection systems and comparison with models, Pro. R. Sic. A 2006 402, 1365 1386 cloi : 10.1098/rspa.2008.1625 4. Dr.F D’Alessandrao, A. modern perspective on direct strike lightning protection, Erico, Australia 5. NZS/AS 1768-1991, Lightning Protection

ประวัติผูเขียน

รูปที่ 14 การสรางกราฟโดยใชคา Ra และคารัศมีการโจมตีที่ เปนฟงกชั่นของกระแส

32

นายวิวัฒน กุลวงศวิทย ตำแหน ง ประธานวิ ช าสาขา วิศวกรรมไฟฟา วสท. ป 2551-2553 ผลงานดานวิชาการ เขียนตำรา เชิงวิชาชีพวิศวกรรมไฟฟาทั้งหมด 12 เลม (ป 2552)


Power Engineering & Power Electronics ‰øøÑ“°”≈—ß·≈–Õ‘‡≈Á°∑√Õπ‘° å°”≈—ß

º».∂“«√ Õ¡μ°‘μμ‘Ï §≥–«‘»«°√√¡»“ μ√å ¡À“«‘∑¬“≈—¬»√’ª∑ÿ¡

¡Õ‡μÕ√åå ·≈·≈–– °“√§«∫§ÿ¡ ¡Õ‡μÕ√ ∫∑§—¥¬àÕ บทความนี้ ท ำให ท ราบรหั ส อั ก ษรของมอเตอร , ตัวประกอบใชงาน, กระแสโหลดเต็มของมอเตอร, สาย วงจรยอยของมอเตอร, อุปกรณปองกันฟอลตลงดินและ ลัดวงจรของวงจรยอยของมอเตอร, อุปกรณปองกันโหลด เกินของมอเตอร, กระแสยึดโรเตอร เพื่อใหถูกตองตาม ขอกำหนดและเกิดความปลอดภัย มอเตอร ไ ฟฟ า กระแสสลั บ เป น อุ ป กรณ ไ ฟฟ า ที่ นิ ย มใช อ ย า งแพร ห ลายทั้ ง ในวงการอุ ต สาหกรรม, พาณิชยกรรม และที่อยูอาศัย การที่จะนำมอเตอรมาใชงานใหเกิดประสิทธิภาพ และเกิดความปลอดภัยไดนั้น จะตองทราบถึงพื้นฐาน การติดตั้งมอเตอรและการควบคุมมอเตอรเปนอยางนอย

Àâ“¢—ÈπμÕπ„π√–∫∫‰øøÑ“ ”À√—∫¡Õ‡μÕ√å ปกติแลวอุณหภูมิในการทำงานของมอเตอรเปน ตั ว ชี้ ถึ ง อายุ ที่ ค าดไว เนื่ อ งจากคุ ณ สมบั ติ ข องฉนวน ภายในมอเตอรขึ้นอยูกับเวลาและอุณหภูมิ ระดับชั้นของ ฉนวนแบ ง ตามอุ ณ หภู มิ ฉ นวนทนได แ ละอุ ณ หภู มิ ที่ เพิ่ ม ขึ้ น โดยใช ง านที่ ภ าวะอากาศแวดล อ มมี อุ ณ หภู มิ ไมเกิน 40oC แสดงในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 ระดับชั้นฉนวนและระดับชั้นอุณหภูมิ ระดับ อุณหภูมิที่ฉนวนทนได ชั้นฉนวน (oC) A E B F H N R S C

105 120 130 155 180 200 220 240 มากกวา 240

อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (oC) 55 65 80 105 125 -

หากมีมอเตอร 10 แรงมา 3 เฟส 380 โวลต ชนิ ด โรเตอร ก รงกระรอกที่ มี ร หั ส อั ก ษร F และ ตัวประกอบใชงาน (service factor) เปน 1.15 โดยรับ ไฟฟาจากแผงไฟฟาหลักที่หางจากตัวมอเตอร 18 เมตร มอเตอรควบคุมไดดวยมือโดยปุม “ทำงาน-หยุด” ในชุด ควบคุมมอเตอรและมีปุม “หยุด” ระยะไกลที่อยูหางจาก ชุ ด ควบคุ ม มอเตอร 15 เมตร ตามรู ป ที่ 1 ทั้ ง นี้ ชุดควบคุมมอเตอรมีอุปกรณปองกันโหลดเกินสำหรับ มอเตอร °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

33


2. À“¢π“¥ “¬«ß®√¬àÕ¬¢Õß¡Õ‡μÕ√å สายวงจรยอยที่จายใหมอเตอรตัวเดียวกรณีที่ใช งานตอเนื่อง ตองมีขนาดกระแสไมนอยกวา 125% ของ กระแสโหลดเต็มของมอเตอรตามรูปที่ 2 โดยมีขนาด ไมเล็กกวา 1.5 ตร.มม.

รูปที่ 1 ตัวอยางไดอะแกรมเสนเดี่ยวในระบบไฟฟา สำหรับมอเตอร

ในการดำเนินการระบบไฟฟาสำหรับมอเตอรใหทำ เป น ห า ขั้ น ตอนตามลำดั บ ตั้ ง แต ห ากระแสไฟฟ า และ สายไฟฟาไปจนถึงอุปกรณปองกันดังนี้

1. ¢—È π μÕπ∑’Ë 1 : À“°√–· ‚À≈¥‡μÁ ¡ ¢Õß ¡Õ‡μÕ√å‡æ◊ËÕ„™â „π°“√§”π«≥ ในกรณีที่ไมใชกระแสโหลดเต็มของมอเตอรจาก เนมเพลต ใหหากระแสโหลดเต็มจากการคำนวณจาก ประสิทธิภาพของมอเตอร เชน มอเตอรมีประสิทธิภาพ 88% โดยตัวประกอบกำลัง 0.8 ทำไดดังนี้

รูปที่ 2 สายวงจรยอยของมอเตอร โดยมีชุดควบคุมและสวิตชปลดวงจร

ขนาดกระแสไฟฟ า ของสายวงจรย อ ยอย า งน อ ย = 16.1x1.25 = 20.2 แอมป กรณีที่เดินสายรอนทอ จะใชสายทองแดง THW ขนาด 4 ตร.มม. ซึ่งทนกระแสไฟฟาได 24 แอมป ทั้งนี้หากมอเตอรมีการทำงานไมตอเนื่อง จะตอง มีขนาดกระแสไฟฟาไมต่ำกวาคารอยละจากพิกัดกระแส ไฟฟาบนเนมเพลตของมอเตอรตามตารางที่ 2

ตารางที่ 2 ขนาดกระแสไฟฟาของสายไฟฟาสำหรับมอเตอรที่ใชงานไมตอเนื่อง (เปน % ของพิกัดกระแสไฟฟาบนเนมเพลต)

34

การใชงานของมอเตอร

ใชงาน 5 นาที

ใชงาน 15 นาที

30 และ 60 นาที

ตอเนื่อง

ระยะสั้น เชน เปด-ปดวาลว เปนระยะ เชน ลิฟต เปนคาบ เชน หมุนลูกกลิ้ง เปลี่ยนแปลง

110% 85% 85% 110%

120% 85% 90% 120%

150% 90% 95% 150%

140% 140% 200%


3. À“¢π“¥Õÿª°√≥åªÑÕß°—πøÕ≈μå≈ߥ‘π·≈–≈—¥«ß®√¢Õß«ß®√¬àÕ¬¢Õß¡Õ‡μÕ√å อุปกรณปองกันฟอลตลงดินและลัดวงจรของวงจร ตารางไมตรงกับมาตรฐานของอุปกรณปองกันใหใชขนาด ยอยของมอเตอร จะตองทนกระแสสตารตของมอเตอร มาตรฐานทีส่ ูงถัดไป ได โดยมีขนาดไมเกินคาในตารางที่ 3 ทั้งนี้หากคาใน ตารางที่ 3 ขนาดสูงสุดของอุปกรณปองกันการลัดวงจรและรั่วลงดินของวงจรยอยมอเตอร (เปน % ของกระแสโหลดเต็ม) ฟวสชนิด ทำงานไว หนวงเวลา

ชนิดมอเตอร 1 เฟส ไมมีรหัสอักษร 1 เฟสทั้งหมด, 3 เฟสโรเตอรกรงกระรอก และซิงโครนัส ซึ่งเริ่มเดินโดยรับแรงดันไฟฟาเต็มที่ หรือผานตัวตานทาน หรือรีแอกเตอร - ไมมีรหัสอักษร - รหัสอักษร F ถึง V - รหัสอักษร B ถึง E - รหัสอักษร A โรเตอรกรงกระรอก และซิงโครนัส ซึ่งเริ่มเดินโดยผาน หมอแปลงแบบออโต • ไมเกิน 30 แอมป - ไมมีรหัสอักษร • เกิน 30 แอมป - ไมมีรหัสอักษร - รหัสอักษร F ถึง V - รหัสอักษร B ถึง E - รหัสอักษร A โรเตอรกรงกระรอก • ไมเกิน 30 แอมป - ไมมีรหัสอักษร • เกิน 30 แอมป - ไมมีรหัสอักษร โรเตอรพันดวยขดลวด - ไมมีรหัสอักษร มอเตอรกระแสตรง (แรงดันไฟฟาคงที่) • ไมเกิน 50 แรงมา - ไมมีรหัสอักษร • เกิน 50 แรงมา - ไมมีรหัสอักษร

หมายเหตุ รหัสอักษร A รหัสอักษร B ถึง E รหัสอักษร F ถึง V ไมมีรหัสอักษร

: : : :

เซอรกิตเบรกเกอรชนิด ปลดทันที เวลาผกผัน

300%

175%

700%

250%

300% 300% 250% 150%

175% 175% 175% 150%

700% 700% 700% 700%

250% 250% 200% 150%

250% 200% 250% 200% 150%

175% 175% 175% 175% 150%

700% 700% 700% 700% 700%

200% 200% 200% 200% 150%

250% 200%

175% 175%

700% 700%

250% 200%

150%

150%

700%

150%

150% 150%

150% 150%

250% 175%

150% 150%

เควีเอตอแรงมาขณะยึดโรเตอร = 3.14 ลงมา เควีเอตอแรงมาขณะยึดโรเตอร = 3.15 – 4.99 เควีเอตอแรงมาขณะยึดโรเตอร = 5.00 ขึ้นไป มอเตอรไมเกิน 0.5 แรงมา, มอเตอรผลิตกอนกำหนดรหัสอักษร

ขนาดของอุปกรณปองกัน หากเปนเซอรกิตเบรกเกอรชนิดเวลาผกผัน = 16.1x2.50 = 40.3 แอมป ดังนั้นขนาดของอุปกรณปองกันที่ใชสูงถัดไปคือ 50 แอมป

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

35


4. À“æ‘°—¥ ”À√—∫ «‘μ™åª≈¥«ß®√¡Õ‡μÕ√å สวิ ต ช ป ลดวงจรมอเตอร จ ะต อ งมี ข นาดกระแส อยางนอย 115% ของกระแสโหลดเต็มของมอเตอร ขนาดของสวิตชปลดวงจร = 16.1x1.15 = 18.52 แอมป ดังนั้นขนาดของสวิตชปลดวงจรที่ใชจะเปน 20 แอมป สวิ ต ช ป ลดวงจรมอเตอร ต อ งอยู ใ นตำแหน ง ที่ มองเห็นไดจากมอเตอรและเครื่องจักร กรณีที่สวิตชปลด วงจรแตละตัวของชุดควบคุมสามารถล็อกไดในตำแหนง เปดวงจร ก็ไมจำเปนตองใชอุปกรณปลดวงจรมอเตอร ทั้งนี้สวิตชปลดวงจรของชุดควบคุมจะตองอยูในตำแหนง ที่มองเห็นไดจากชุดควบคุม โดยอยูในสายตาและหาง ไมเกิน 15 เมตรตามรูปที่ 3

ตารางที่ 4 อุปกรณปองกันโหลดเกิน (คิดเปน % ของพิกัดกระแสโหลดเต็มที่) ลักษณะมอเตอร

อุปกรณปองกัน กระแสเกิน

รีเลยโหลดเกิน

มอเตอรที่ ตัวประกอบใชงาน > 1.15

125%

140%

มอเตอรที่ อุณหภูมิเพิ่ม < 40 °C

125%

140%

มอเตอรอื่น ๆ

115%

130%

ดังนั้นอุปกรณปองกันโหลดเกิน = 16.1x1.25 = 20.2 แอมป กรณีที่รีเลยโหลดเกินที่เลือกตามขนาดอุปกรณ ปองกันโหลดเกิน มีคาไมเพียงพอตอการสตารตมอเตอร ก็ยินยอมใหใชรีเลยโหลดเกินขนาดที่สูงถัดไป แตตอง ไมเกิน 140% ของกระแสโหลดเต็มสำหรับมอเตอรที่มี ตัวประกอบใชงานไมนอยกวา 1.15 ดั ง นั้ น การป อ งกั น โหลดเกิ น ที่ ย อมได สู ง สุ ด = 16.1x1.40 = 22.5 แอมป รหัสอักษรจะอยูบนเนมเพลตของมอเตอร รูปที่ 4 แสดงตัวอยางเนมเพลตของมอเตอรที่ระบุกำลังดานเขา ขณะยึดโรเตอร (locked-rotor) ซึ่งเปนไปตามตารางที่ 5

รูปที่ 3 สวิตชปลดวงจรมอเตอรอยูในตำแหนง ที่มองเห็นไดจากมอเตอร

5. À“°“√ªÑÕß°—π‚À≈¥‡°‘π¢Õß«ß®√¬àÕ¬·≈– ¡Õ‡μÕ√å อุปกรณปองกันโหลดเกิน จะปองกันความรอนเกิน ของมอเตอรเนื่องจากโหลดเกินและการสตารตที่ลมเหลว โดยปกติแลวอุปกรณปองกันโหลดเกินของมอเตอรจะอยู ในชุดควบคุมมอเตอร ซึ่งมอเตอรที่มีตัวประกอบใชงาน ไมนอยกวา 1.15 นั้น ใหมีอุปกรณปองกันโหลดเกินเปน 125% ของกระแสโหลดเต็มของมอเตอรตามรูปที่ 2 และ ตารางที่ 4 รูปที่ 4 ตัวอยางเนมเพลตของมอเตอร

36


ตารางที่ 5 รหัสอักษรกำลังดานเขาของมอเตอร ขณะยึดโรเตอร รหัสอักษร A B C D E F G H J K L M N P R S T U V

kVA/Hp ขณะยึดโรเตอร 0 - 3.14 3.15 - 3.54 3.55 - 3.99 4.0 - 4.49 4.5 - 4.99 5.0 - 5.59 5.6 - 6.29 6.3 - 7.09 7.1 - 7.99 8.0 - 8.99 9.0 - 9.99 10.0 - 11.19 11.2 - 12.49 12.5 - 13.99 14.0 - 15.99 16.0 - 17.99 18.0 - 19.99 20.0 - 22.39 22.4 และสูงกวา

ตัวประกอบใชงานถือเปนความปลอดภัย ซึ่งกรณี ที่ผูผลิตมอเตอรระบุตัวประกอบใชงานของมอเตอรไวจะ หมายถึงมอเตอรตัวนั้นใชงานไดเกินแรงมาตามพิกัดโดย ไม เ กิ ด ความเสี ย หาย เช น มอเตอร 10 แรงม า ที่ มี ตั ว ประกอบใช ง านเป น 1.15 หมายถึ ง รองรั บ กระแส ไฟฟาจาก 11.5 แรงมาไดโดยไมทำใหฉนวนของมอเตอร เสียหาย อยางไรก็ตามมอเตอรสวนใหญจะระบุพิกัดการ ทำงานตอเนื่องและสามารถทำงานไดที่โหลดตามพิกัด ของมอเตอร ในชวงที่มอเตอรกำลังสตารตนั้น จะดึงกระแสสูง ที่เรียกวา “กระแสพุงเขา” (inrush current) กระแสพุงเขา ดังกลาวจะถูกเรียกเปนกระแสยึดโรเตอร (locked-rotor current - LRC) และสู ง เป น 4-10 เท า ของกระแส โหลดเต็มของมอเตอร ตารางที่ 3 ยินยอมใหเพิ่มคา เปอรเซ็นตของกระแสโหลดเต็มไดจนมอเตอรสตารตได สำเร็จขณะที่มีการปองกันกระแสเกินไดอยู

จากหาขั้นตอนขางตน สรุปการหาคาตาง ๆ ได ดังนี้ 1. กระแสโหลดเต็ม : ได 16.1 แอมป 2. สายวงจรย อ ยของมอเตอร : ได ส าย THW ขนาด 4 ตร.มม. 3. อุ ป กรณ ป อ งกั น หลั ก เป น เซอร กิ ต เบรกเกอร เวลาผกผัน : ได 50 แอมป 4. พิกัดสวิตชของมอเตอร : ได 20 แอมป 5. การปองกันโหลดเกินของมอเตอร : ได 20.2 แอมป การที่เซอรกิตเบรกเกอรที่ปองกันสาย THW 4 ตร.มม. ของวงจรยอยของมอเตอรคือ 50 แอมป และ ขนาดกระแสของสาย THW 4 ตร.มม. คือ 24 แอมป ในภาวะลัดวงจรหรือฟอลตลงดินจะเปดวงจรของอุปกรณ ปองกันกระแสเกิน 50 แอมปไดกอนที่จะเกิดความเสียหาย ขึ้น สวนในภาวะโหลดเกินซึ่งจะทำความเสียหายตอมอเตอร หรือสายไดนั้น ใชรีเลยปองกันโหลดเกินซึ่งปรับตั้งไวที่ 125% ของกระแสโหลดเต็มของมอเตอร ทำใหเพียงพอ ตอการปองกันสายและมอเตอรไดตามรูปที่ 5

รูปที่ 5 วงจรยอยของมอเตอรที่มีการปองกัน

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

37


™ÿ¥§«∫§ÿ¡·≈–ªÑÕß°—π¡Õ‡μÕ√å ชุดควบคุมในการติดตั้งมอเตอรคือ อุปกรณหรือ กลุมอุปกรณที่ใชในการควบคุมใหทำงานไดตามตองการ และปลอดภัย ชุดควบคุมอยางงายคือชุดสตารตมอเตอร แบบตอตรง โดยมีคอนแทกสามชุดที่ปดวงจรดวยชุดขดลวด (coil) ซึ่ ง เมื่ อ ขดลวดมี ไ ฟก็ จ ะดึ ง คอนแทกให ป ด วงจร

เพื่อจายไฟฟาไปยังโหลดคอนแทกของรีเลยโหลดเกินจะ ตออนุกรมกับขดลวดของชุดควบคุมมอเตอร ทั้งนี้หาก กระแสไฟฟาเกินคาที่ตั้งไวไหลผานรีเลยโหลดเกินก็จะ เปดวงจรควบคุมมอเตอร ทำใหมอเตอรปดตัวลงตาม รูปที่ 6

รูปที่ 6 ไดอะแกรมของคอนแทกโหลดเกินตออนุกรมกับขดลวด โดยมีชุดทริปในแตละเฟส

จำนวนและตำแหนงของชุดปองกันโหลดเกิน เชน รีเลยหรือขดลวดทริป จะขึ้นกับระบบไฟฟาที่จายให มอเตอรและชนิดของมอเตอรตามตารางที่ 6 ตารางที่ 6 จำนวนและตำแหนงของชุดปองกันโหลดเกิน ชนิดของมอเตอร

38

ระบบไฟฟา

จำนวนและตำแหนงของชุดปองกันโหลดเกิน เชน รีเลยหรือขดลวดทริป

AC 1 เฟส หรือ DC

AC 1 เฟส 2 สายหรือ DC ไมตอลงดิน

1 ชุดที่สายใดสายหนึ่ง

AC 1 เฟส หรือ DC

AC 1 เฟส 2 สายหรือ DC ที่ตอลงดิน

1 ชุดที่สายไมตอลงดิน

AC 1 เฟส หรือ DC

AC 1 เฟส 3 สายหรือ DC ที่ตอลงดิน

1 ชุดที่สายไมตอลงดินสายใดสายหนึ่ง

AC 1 เฟส

3 เฟส

1 ชุดที่สายไมตอลงดิน

AC 2 เฟส

AC 2 เฟส 3 สาย ที่ไมตอลงดิน

2 ชุด, หนึ่งชุดตอเฟส

AC 2 เฟส

AC 2 เฟส 3 สาย, ตอลงดินหนึ่งสาย

2 ชุดที่สายไมตอลงดิน

AC 2 เฟส

AC 2 เฟส 4 สาย, ตอหรือไมตอลงดิน

2 ชุด, หนึ่งชุดตอเฟสที่สายไมตอลงดิน

AC 2 เฟส

AC 2 เฟส 5 สาย ที่ไมตอลงดิน

2 ชุด, หนึ่งชุดตอเฟสที่สายเฟสไมตอลงดิน

AC 3 เฟส

3 เฟส

3 ชุด, หนึ่งชุดตอเฟส


Power Engineering & Power Electronics ‰øøÑ“°”≈—ß·≈–Õ‘‡≈Á°∑√Õπ‘° å°”≈—ß

ΩÉ“¬«‘®—¬·≈–æ—≤π“ °“√‰øøÑ“π§√À≈«ß

°√≥’»÷°…“¥â“π§ÿ≥¿“æ‰øøÑ“ º≈°√–∑∫¢Õߌ“√å¡Õπ‘°μàÕ√–∫∫ªÑÕß°—π¢Õ߇§√◊ËÕß°”‡π‘¥‰øøÑ“ 1. ¢âÕ¡Ÿ≈‡∫◊ÈÕßμâπ

รูปที่ 1 ผังระบบไฟฟาภายในโรงละคร

โรงละครแห ง หนึ่ ง มี ก ารติ ด ตั้ ง อุ ป กรณ ห รี่ ไ ฟ (Dimmer) เปนจำนวนมากเพื่อใชสำหรับควบคุมแสงไฟ ที่สองสวางไปบนเวทีแสดง และโรงละครนี้ยังไดติดตั้ง เครื่องกำเนิดไฟฟาเพื่อทำหนาที่สำรองจายไฟในกรณีเกิด ไฟฟาดับจากภายนอก โดยเครื่องกำเนิดไฟฟานี้จะไมตอ ขนานกับระบบของการไฟฟา โหลดสวนที่มีความสำคัญ ภายในโรงละครรวมทั้งวงจรของอุปกรณหรี่ไฟจะติดตั้ง รวมอยูใน Emergency Distribution Board (EDB) โหลดเหลานี้สามารถเลือกรับไฟจากการไฟฟาหรือเครื่อง กำเนิดไฟฟาอยางใดอยางหนึ่งผาน Automatic Transfer Switch (ATS) และที่เครื่องกำเนิดไฟฟามีการติดตั้ง Earth Fault Relay อยูภายในตู Generator Control Panel (GCP) เพื่อตรวจจับและปองกันความเสียหายที่ อาจเกิดกับเครื่องกำเนิดไฟฟากรณีที่เกิดลัดวงจรลงดิน รายละเอี ย ดระบบไฟฟ า ในโรงละครแสดงในรู ป ที่ 1 (หมายเหตุ เสน 3L แทนสายตัวนำ 3 เฟส เสน N แทนสายนิวทรอล และเสน G แทนสายดิน)

2. ªí≠À“·≈–º≈°√–∑∫ ในชวงที่โรงละครรับไฟจากการไฟฟา ระบบทุก อย า งทำงานเป น ปกติ ไ ม เ กิ ด ป ญ หาใด ๆ แต ใ นช ว งที่ เปลี่ยนไปรับไฟจากเครื่องกำเนิดไฟฟาและหากขณะนั้นมี การใชงานอุปกรณประเภท Dimmer เปนจำนวนมาก จะ เกิดปญหาระบบปองกันการลัดวงจรลงดิน (Earth Fault Protection) ของเครื่องกำเนิดไฟฟาทำงานผิดพลาดโดย สั่งปลดวงจร Circuit Breaker ที่ตู GCP ทั้งที่ไมไดเกิด เหตุการณลัดวงจรลงดินแตอยางใด อาจสงผลใหเกิด ไฟฟาดับในขณะที่มีการแสดงได

3. ¡Ÿ≈§à“§«“¡‡ ’¬À“¬ ความเสียหายที่เกิดจาก Circuit Breaker ของ เครื่ อ งกำเนิ ด ไฟฟ า ปลดวงจรนั้ น ประเมิ น เป น มู ล ค า ได ค อ นข า งยาก เนื่ อ งจากไม ไ ด เ กิ ด ความเสี ย หายขึ้ น กั บ อุปกรณหรือสินคาแตอยางใด แตเปนความเสียหายในแง

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

39


ภาพลักษณการใหบริการของโรงละครโดยเฉพาะหาก เกิดไฟฟาดับในระหวางการแสดง แตหากจะประมาณ มูลคาความเสียหายจากการเสียโอกาสในการแสดงไป หนึ่งรอบหากเกิดเหตุการณไฟฟาดับขึ้น และตองชดเชย ใหกับผูชมโดยใหเขาชมการแสดงใหมในรอบอื่น ๆ กรณี นี้จะประเมินคาความเสียหายไดจาก มูลคาบัตรเขาชม การแสดง X จำนวนที่นั่งตอรอบ = 1,000 X 1,000 = 1,000,000 บาท ตอเหตุการณไฟฟาดับ

สำหรับหลักการทำงานของ Earth Fault Relay ซึ่ ง ทำหน า ที่ ต รวจจั บ การเกิ ด ลั ด วงจรลงดิ น (Earth Fault) นั้น ใชวิธีตรวจสอบผลรวมของกระแสในสายเฟส ทั้ง 3 เสนและสายนิวทรอลดังแสดงในรูปที่ 4 ในสภาวะ ปกติกระแส I ซึ่งเปนผลรวมของกระแสที่ไหลในสาย เฟสทั้งสามเสนและสายนิวทรอลจะมีคาเปนศูนย แตเมื่อ เกิด Earth Fault กระแส I จะมีคาไมเปนศูนยทำให รีเลยสามารถตรวจจับการเกิด Earth Fault ได

4. “‡Àμÿ¢Õߪí≠À“ Dimmer เปนอุปกรณที่สรางกระแสฮารมอนิก ที่ 3 เปนปริมาณมาก พิจารณาไดจากผลการวัดกระแส ของวงจรที่จายไฟใหกับชุด Dimmer ดังแสดงในรูปที่ 2 เนื่องจากธรรมชาติของกระแสฮารมอนิกที่ 3 มีลักษณะ เปน Zero Sequence คือกระแสฮารมอนิกที่ 3 ซึ่งไหล ในแต ล ะเฟสของระบบไฟฟ า 3 เฟสจะมี เ ฟสตรงกั น และจะไม หั ก ล า งกั น เมื่ อ ไหลมารวมกั น ที่ จุ ด นิ ว ทรอล รูปที่ 4 Diagram แสดงการทำงานของ Earth Fault Relay เหมือนกระแสโหลดทั่วไปที่มีความถี่ 50 Hz แตจะรวม และเสริมกันทำใหมีปริมาณกระแสไหลในสายนิวทรอล อย า งไรก็ ต ามระบบไฟฟ า แรงต่ ำ ภายในอาคาร เพิ่มขึ้นมาก (พิจารณารูปที่ 3) แหงนี้มีการเชื่อมตอ Neutral Bus และ Ground Bus ที่ตู MDB (Main Distribution Board) เขาดวยกัน นอกจากนั้นที่จุดนิวทรอลของเครื่องกำเนิดไฟฟาก็ตอลง ดินดวยเชนกัน ซึ่งในกรณีนี้แมในสภาวะการจายไฟปกติ ซึ่งโหลดในแตละเฟสมีความไมสมดุลกัน ก็จะมีกระแส ไหลทั้งในสายนิวทรอลและสายดินดวย แตมีปริมาณไม มากนัก ดังนั้น Earth Fault Relay จึงตองตั้งคาในการ ทำงานเมื่อเกิด ความแตกตางของกระแสในระดับหนึ่ ง เพื่อปองกันการทำงานผิดพลาดในสภาวะการจายโหลด ปกติที่มีความไมสมดุล โดยทั่วไปจะตั้งให Relay ทำงาน เมื่ อ มองเห็ น ความแตกต า งของกระแสประมาณ 20รูปที่ 2 รูปคลื่นและ Harmonic Spectrum ของกระแส 30% ของกระแส Full Load ซึ่งในกรณีนี้ตั้งคาไวที่ โหลดในวงจรที่จายไฟใหชุด Dimmer 600 A

5. °“√«‘‡§√“–Àåªí≠À“ การวิ เ คราะห ส าเหตุ ข องป ญ หาที่ ท ำให Earth Fault Relay สั่งปลดวงจร Circuit Breaker นั้นจำเปน ตองพิจารณาการไหลของกระแสในแตละกรณี โดยแยก เป น กรณี ต า ง ๆ คื อ การไหลของกระแสโหลดปกติ (50 Hz) การไหลของกระแสลัดวงจรเมื่อเกิด Earth Fault และการไหลของกระแสฮารมอนิกที่ 3 ซึ่งเกิดจาก Dimmer

40

รูปที่ 3 การรวมกันของกระแสฮารมอนิกที่ 3 ในสายนิวทรอล


5.1 การไหลของกระแสโหลดปกติ (50 Hz) ถากระแสโหลดปกติ (50 Hz) มีความสมดุลกัน ในแตละเฟส จะไมมีกระแสไหลกลับในสายนิวทรอลและ ในสายดิน (รวมทั้ง Earth Loop) แตหากกระแสโหลด ปกติไมสมดุล จะมีกระแสไหลกลับโดยแบงไหลทั้งใน สายนิ ว ทรอลและในสายดิ น (รวมทั้ ง Earth Loop) ดังแสดงในรูปที่ 5 กระแสที่ ไ หลในสายดิ น จะทำให Earth Fault Relay ตรวจจั บ ได ว า ผลรวมของกระแสไม เ ป น ศู น ย คลายเกิด Earth Fault อยางไรก็ตาม Earth Fault Relay ตั้งคาการทำงานไวที่ 600 A นั่นคือผลรวมของ กระแสในทั้ง 3 เฟสและนิวทรอลตองมีคาเกินกวา 600 A รีเลยจึงจะสั่งปลดวงจร ดังนั้นในกรณีการจายโหลด ปกติ ที่ ค วามไม ส มดุ ล ของกระแสโหลดมี ค า ไม สู ง นั ก Earth Fault Relay จะไมสั่งปลดวงจรเนื่องจากความ แตกตางของกระแสที่ Relay ตรวจจับไดมีคาไมเกินคา Setting นั่นเอง

ตรวจจับความแตกตางของกระแสปริมาณมากได และมี คาเกินกวาคา Setting จึงสั่งปลดวงจรเซอรกิตเบรกเกอร เพื่อปองกันความเสียหายที่อาจเกิดกับเครื่องกำเนิดไฟฟา ซึ่ ง เป น การทำงานที่ ถู ก ต อ งของ Earth Fault Relay ดังแสดงในรูปที่ 6

รูปที่ 6 Diagram แสดงการไหลของกระแสลัดวงจร ในขณะเกิด Earth Fault

5.3 การไหลของกระแสฮารมอนิกที่ 3 ซึ่งเกิด จาก Dimmer เมื่ อ คำนึ ง ถึ ง การไหลของกระแสฮาร ม อนิ ก จะ พิจารณาโหลดที่สรางฮารมอนิก (Dimmer) เปนแหลง กำเนิดกระแสฮารมอนิก โดย Dimmer จะสรางกระแส ฮารมอนิกที่ 3 ซึ่งมีลักษณะเปน Zero Sequence เปน ปริมาณมาก กระแสนี้จะไหลยอนไปตามสายเฟสกลับไป ยั ง เส น ทางที่ มี อิ ม พี แ ดนซ ต่ ำ ที่ สุ ด ซึ่ ง ก็ คื อ เครื่ อ งกำเนิ ด ไฟฟ า กระแสฮาร ม อนิ ก ที่ 3 จะไม หั ก ล า งกั น ที่ จุ ด รูปที่ 5 Diagram แสดงการไหลของกระแสโหลดปกติ (50 Hz) นิ ว ทรอลของเครื่ อ งกำเนิ ด ไฟฟ า แต จ ะรวมกั น และมี ขนาดเพิ่มขึ้นเปน 3 เทา และกระแสฮารมอนิกนี้จะไหล 5.2 การไหลของกระแสลั ด วงจรในขณะเกิ ด กลับไปยังแหลงกำเนิด (ในที่นี้คือ Dimmer) โดยแบง ไหลผานสายนิวทรอลและสายดิน (รวมทั้ง Earth Loop) Earth Fault เมื่อเกิด Earth Fault ขึ้นกระแสลัดวงจรจะไหล ดังแสดงในรูปที่ 7 กลั บ มายั ง จุ ด นิ ว ทรอลของเครื่ อ งกำเนิ ด ไฟฟ า ผ า น เสนทางตาง ๆ โดยเสนทางที่มีอิมพีแดนซต่ำที่สุดจะมี กระแสไหลผานมากที่สุด ดังนั้นกระแสลัดวงจรสวนมาก จะไหลกลั บ มาที่ จุ ด ต อ ลงดิ น ของเครื่ อ งกำเนิ ด ไฟฟ า ที่ ตู GCP (Generator Control Panel) เนื่ อ งจากมี อิมพีแดนซต่ำที่สุด แตอาจมีกระแสลัดวงจรสวนนอยไหล กลับสูเครื่องกำเนิดไฟฟาผานจุดตอลงดินที่ตู MDB ดวย ทั้งนี้เนื่องจากกระแสลัดวงจรสวนใหญไหลผานดิน มาขึ้นที่จุดตอลงดินของเครื่องกำเนิดไฟฟาโดยตรง จึงมี กระแสไหลในสายนิวทรอลของเครื่องกำเนิดไฟฟาเพียง รูปที่ 7 Diagram แสดงการไหลของกระแสฮารมอนิกที่ 3 ซึ่งเกิดจาก Dimmer เล็กนอยเทานั้น ทำให Earth Fault Relay สามารถ °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

41


ปริมาณกระแสที่ไหลผานสายดิน (รวมทั้ง Earth Loop) จะเพิ่มขึ้นมาก จนทำให Earth Fault Relay มองเห็นความแตกตางของกระแสเกินกวาคา Setting จึ ง เข า ใจผิ ด พลาดว า เป น Earth Fault และสั่ ง ปลด เซอรกิตเบรกเกอรปลดวงจร

6. ·π«∑“ß°“√·°âªí≠À“ แนวทางการแก ป ญ หาที่ Earth Fault Relay ทำงานผิดพลาดเนื่องจากมีกระแสฮารมอนิกที่ 3 ไหลใน ระบบ ทำไดโดยการบล็อกเสนทางการไหลของกระแสใน สายดินและ Earth Loop โดยเปลี่ยนไปใช ATS ชนิด 4 Pole แทน ATS เดิมที่เปนชนิด 3 Pole เพื่อควบคุมให กระแสโหลดปกติ (50 Hz) และกระแสฮารมอนิกที่ 3 ไหลสู เ ครื่ อ งกำเนิ ด ไฟฟ า ผ า นสายนิ ว ทรอลที่ เ ชื่ อ มต อ ระหวางตู GCP และตู EDB เทานั้นและไมไหลผาน จุดตอลงดินของเครื่องกำเนิดไฟฟา (ที่ตู GCP) จะมี เพียงแตกระแสลัดวงจรขณะเกิด Earth Fault เทานั้นที่ ไหลกลับสูเครื่องกำเนิดไฟฟาผานจุดตอลงดินของเครื่อง กำเนิดไฟฟา และจะไมไหลผานสายนิวทรอลที่เชื่อมตอ ระหวางตู GCP และตู EDB การเปลี่ยนไปใช ATS ชนิด 4 Pole เปนการเพิ่ม สวิตชเขาไปอีกตัวหนึ่งเพื่อแยกระบบสายนิวทรอลออก จากกันระหวางดานที่รับไฟจากการไฟฟา และดานที่รับ ไฟจากเครื่องกำเนิดไฟฟา นอกเหนือจากระบบเดิมที่มี สวิตชเพียง 3 ตัวสำหรับแยกสายเฟสทั้ง 3 ออกจากกัน นอกจากนั้นยังตองปลดสายดินที่เชื่อมตอระหวางตู GCP และตู EDB ออกจากกันดวย เพื่อปองกันการไหลของ กระแสในสายดินในกรณีกระแสโหลดปกติ (50 Hz) และกระแสฮารมอนิกที่ 3 (ดังแสดงในรูปที่ 8)

ในกรณีกระแสโหลดปกติ (50 Hz) ATS ชนิด 4 Pole สามารถบล็อกการไหลของกระแสโหลดที่ไหลกลับ ไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟาผานสายดินและ Earth Loop ได (ดังแสดงในรูปที่ 9) ทำใหสามารถตั้งคาการทำงาน ของ Earth Fault Relay ใหตรวจจับการเกิด Earth Fault ได ไ วยิ่ ง ขึ้ น โดยกระแสโหลดปกติ จ ะไม ส ง ผล รบกวนการทำงานของ Earth Fault Relay

รูปที่ 9 การไหลของกระแสโหลดปกติ (50 Hz) ในระบบที่ใช ATS ชนิด 4 Pole

ในกรณีกระแสลัดวงจรเมื่อเกิด Earth Fault นั้น ATS ชนิด 4 Pole จะบล็อกการไหลของกระแส Earth Fault ที่อาจไหลกลับมายังเครื่องกำเนิดไฟฟาผานสาย นิวทรอล ทำใหกระแส Earth Fault ทั้งหมดไหลกลับ มายังเครื่องกำเนิดไฟฟาที่จุดตอลงดินของเครื่องกำเนิด ไฟฟาเทานั้น (ดังแสดงในรูปที่ 10) นั่นคือ Earth Fault Relay จะมองเห็นความแตกตางของกระแสจำนวนมาก และสั่งปลดวงจรอยางรวดเร็วเมื่อเกิด Earth Fault

รูปที่ 10 การไหลของกระแสลัดวงจรขณะเกิด Earth Fault ในระบบที่ใช ATS ชนิด 4 Pole รูปที่ 8 ผังระบบไฟฟาเมื่อเปลี่ยนมาใช ATS ชนิด 4 Pole

42


และในกรณีกระแสฮารมอนิก ATS ชนิด 4 Pole จะบล็อกไมใหกระแสฮารมอนิกที่ 3 ไหลในสายดินและ Earth Loop ได แตจะจำกัดใหกระแสเหลานี้ไหลในสาย เฟสและสายนิวทรอลเทานั้น (ดังแสดงในรูปที่ 11) สง ผลใหไมวาจะมีกระแสฮารมอนิกที่ 3 ไหลในระบบมาก เทาใด ก็จะไมสงผลรบกวนการทำงานของ Earth Fault Relay ได เนื่องจาก Earth Fault Relay ยังคงมองไม เห็นความแตกตางของกระแสนั่นเอง

8. √ÿª

ปญหา Earth Fault Relay ของเครื่องกำเนิด ไฟฟ า สั่ ง ปลดวงจรผิ ด พลาดในขณะที่ มี ก ารใช ง าน Dimmer เปนจำนวนมากนั้น มีสาเหตุมาจากกระแส ฮารมอนิกที่ 3 ปริมาณมากซึ่งเกิดจากการทำงานของ Dimmer โดยกระแสเหล า นี้ จ ะไม หั ก ล า งกั น ในสาย นิวทรอลเหมือนกรณีกระแสโหลด 50 Hz ทั่วไป แตจะ รวมและเสริมกันที่จุดนิวทรอล ประกอบการเชื่อมตอของ ระบบสายนิ ว ทรอลและระบบสายดิ น ที่ ไ ม เ หมาะสม ทำใหมีกระแสไหลในสายนิวทรอลและสายดิน (รวมทั้ง Ground Loop) เพิ่มขึ้นมากแมในภาวะโหลดปกติที่ไมได เกิด Earth Fault จนทำใหคาความแตกตางของกระแสที่ Earth Fault Relay ตรวจจับไดมีคาเกินกวาคา Setting ของตัวรีเลย จึงทำใหเขาใจผิดพลาดวาเกิด Earth Fault และสั่งปลดวงจร การแกปญหาสามารถทำไดโดยการ เปลี่ยนไปใช ATS ชนิด 4 Pole แทน ATS เดิมที่เปน รูปที่ 11 การไหลของกระแสฮารมอนิกที่ 3 ซึ่งเกิดจาก ชนิด 3 Pole เพื่อควบคุมใหกระแสในสภาวะจายโหลด Dimmer ในระบบที่ใช ATS ชนิด 4 Pole ปกติไหลแตในระบบสายตัวนำ 3 เฟสและสายนิวทรอล เทานั้นโดยไมไหลในระบบสายดิน อันเปนสาเหตุที่ทำให 7. §à“„™â®à“¬„π°“√·°âªí≠À“ ระบบ Earth Fault Protection ของเครื่องกำเนิดไฟฟา ATS ชนิด 4 Pole พรอมอุปกรณประกอบ พิกัด ทำงานผิดพลาด กระแส 1,200 A มีราคาประมาณ 200,000 บาท ซึ่ง ราคาสูงกวา ATS ชนิด 3 Pole ที่พิกัดกระแสเดียวกัน ประมาณ 30,000 บาท ทั้งนี้ราคาดังกลาวยังไมรวม ค า ใช จ า ยในการเดิ น สายและแก ไ ขระบบไฟฟ า ส ว นที่ เกี่ยวของ

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

43


Power Power Engineering Engineering & Power Electronics ‰øøÑ“°”≈—ß ·≈–Õ‘‡≈Á°∑√Õπ‘° å°”≈—ß

𓬰‘μμ‘°√ ¡≥’ «à“ß °Õß«‘®—¬ ΩÉ“¬«‘®—¬·≈–æ—≤π“√–∫∫‰øøÑ“ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§

°“√ª√–‡¡‘π ¡√√∂π–¢Õß°—∫¥—°‡ ‘√å® ¿“¬À≈—ß°“√μ‘¥μ—Èß„™âß“π ∫∑π” กับดักเสิรจ (Surge Arrester) จัดเปนอุปกรณ ไฟฟ า ที่ มี ค วามสำคั ญ ในการป อ งกั น และช ว ยลดทอน ขนาดของแรงดันไฟฟาเกินเนื่องจากเสิรจที่เกิดขึ้นไมให เกินขีดความคงทนทางดานฉนวนของอุปกรณไฟฟาชนิด ต า ง ๆ กั บ ดั ก เสิ ร จ ส ว นใหญ ที่ ติ ด ตั้ ง ใช ง านในระบบ จำหนายในปจจุบันเปนกับดักเสิรจที่มีเปลือกฉนวนเปน Polymer ชนิด Metal Oxide Arrester ซึ่งไมมีชองวาง อากาศ (Gap less) จึงทำใหกับดักเสิรจชนิดนี้ถูกตอใช งานอยูในระบบไฟฟาตลอดเวลา และดวยฟงกชันการ ทำงานที่มุงเนนการลดทอนแรงดันเกินจากเสิรจที่ไหลเขา มาในระบบไฟฟา จึงทำใหเมื่อเกิดการชำรุดของกับดัก เสิรจ ผูปฏิบัติงานจึงมักสันนิษฐานวาเกิดจากเสิรจฟาผา แต ใ นความเป น จริ ง แล ว กั บ ดั ก เสิ ร จ สามารถชำรุ ด เนื่องจากการใชงานในสภาพปกติได โดยมีปจจัยตาง ๆ เป น ตั ว เร ง เช น ระยะเวลาในการติ ด ตั้ ง ใช ง าน การดิสชารจกระแสเสิรจ สภาพแวดลอม ระดับมลภาวะ และคุณภาพในการผลิต เปนตน ปจจัยดังกลาวจะทำให

กับดักเสิรจมีกระแสรั่ว กำลังไฟฟาสูญเสียและอุณหภูมิที่ สูงเพิ่มขึ้น

§ÿ≥≈—°…≥–¢Õß°—∫¥—°‡ ‘√å® กับดักเสิรจแบบไมมีชองวางอากาศชนิด Metal Oxide Arrester ผลิตจาก Zinc Oxide (ZnO) หรือ Metal Oxide (MO) หลาย ๆ ชนิดผสมกัน เพื่อใหได คาความตานทานที่ไมเปนเชิงเสนมากขึ้น จึงสามารถ ออกแบบใหเปนแบบไมมีชองวางอากาศไดและสามารถ นำกระแสเสิรจใหไหลลงดินไดดี คุณลักษณะของสารกึ่ง ตัวนำที่ใชแทนความตานทานที่ไมเปนเชิงเสนจะแทนดวย ความสัมพันธของแรงดันและเวลาดังสมการที่ (1) (1) คา จะแตกตางกันไปขึ้นอยูกับคุณสมบัติของ สารกึ่งตัวนำที่ใช โดยถาเปนชนิด MO Block จะมีคาอยู ในชวง 20-50 สวนคา k เปนคาคงที่ขึ้นอยูกับสวนผสม ของวัสดุที่ใชและกระบวนการผลิต

MO Block

44

รูปที่ 1 กับดักเสิรจชนิด Metal Oxide Arrester


ในสภาวะปกติ ห รื อ ขณะเกิ ด แรงดั น เกิ น MO Block จะดูดซับพลังงานในรูปแบบของพลังงานความรอน และปลดปล อ ยพลั ง งานความร อ นดั ง กล า วออกตาม คุณลักษณะความไมเปนเชิงเสนผานโครงสรางที่หอหุม (Hosing) ซึ่งทำมาจากวัสดุ Polymer เพื่อทำใหอุณหภูมิ ลดลง โดยในกรณีที่การปลดปลอยพลังงานมีมากกวา การดูดซับ การทำงานของกับดักเสิรจแบบไมมีชองวาง อากาศจะมีเสถียรภาพ แตในทางกลับกัน ถาการดูดซับ พลังงานมีมากกวาการปลดปลอยพลังงาน จะทำให MO Block ที่อยูภายในกับดักเสิรจแบบไมมีชองวางอากาศ เกิ ด ความร อ นสะสมขึ้ น และทำให ไ ม ส ามารถถ า ยเท ความรอนไดทัน ทำใหไมมีเสถียรภาพในการทำงานจน กระทั่งเกิดความเสียหายได โดยปกติปริมาณการดูดซับ พลังงานของ MO Block จะแปรผันโดยตรงกับพื้นที่ หนาตัดของ MO Block และระดับแรงดันไฟฟาของ การป อ งกั น จะขึ้ น กั บ ความหนาและจำนวนชั้ น ของ MO Block

ªí ® ®— ¬ ∑’Ë ¡’ º ≈μà Õ Õ— μ √“°“√‡ ◊Ë Õ ¡ ¿“æ¢Õß °—∫¥—°‡ ‘√å®

การเสื่ อ มสภาพซึ่ ง มี ผ ลต อ อายุ ก ารใช ง านของ กับดักเสิรจชนิด Metal Oxide Arrester ขึ้นอยูกับปจจัย แวดลอมหลายประการ ดังนี้ 1. กระบวนการผลิต Metal Oxide Resistor ค า และค า k ถื อ เป น พารามิ เ ตอร โ ดยตรงที่ กำหนดคุณสมบัติของกับดักเสิรจ ซึ่งคาสัมประสิทธิ์นี้ จะขึ้ น อยู กั บ เทคโนโลยี แ ละขั้ น ตอนการผลิ ต รวมถึ ง สวนประกอบตาง ๆ ที่ใชผลิต MO Block ดวย ดังนั้น กระบวนการผลิต MO Block จึงมีผลตอการเสื่อมสภาพ ของกับดักเสิรจ เนื่องจากพบวาปริมาณกระแสรั่วที่ไหล ในระยะยาวจะขึ้นอยูกับองคประกอบของ MO Block นอกจากนั้นการผลิตที่ทำใหเนื้อ MO Block มีความไม สม่ำเสมอจะทำใหกระแสรั่วหรือกระแสดิสชารจไหลใน ปริ ม าณที่ ไ ม เ ท า กั น ในแต ล ะพื้ น ที่ ทำให ท างเดิ น ของ กระแสดังกลาวถูกจำกัดในบริเวณหนึ่งมากกวาอีกบริเวณ หนึ่ง สงผลใหเกิดจุดที่มีความรอนสูง (Hot Spot) และ ≈—°…≥–°“√™”√ÿ¥¢Õß°—∫¥—°‡ ‘√å® ทำใหเกิดการเปลี่ยนแปลงคุณลักษณะของกับดักเสิรจ การชำรุ ด ของกั บ ดั ก เสิ ร จ มี ห ลายลั ก ษณะ เช น หรื อ การเสื่ อ มสภาพภายหลั ง จากการดิ ส ชาร จ เกิ ด ขึ้ น ชำรุดบริเวณกลางลำตัว ชำรุดบริเวณสวนหัวหรือสวน ผลของความไม ส ม่ ำ เสมอของเนื้ อ MO Block นี้ จ ะ ทาย และ Disconnecting Device ไมทำงานเมื่อกับดัก สะทอนใหเห็นการชำรุดในลักษณะดังรูปที่ 3 เสิรจชำรุด ซึ่งโดยปกติแลว MO Block ที่อยูบริเวณ กลางลำตัวจะถูกระบายผานโครงสรางที่หอหุมซึ่งก็คือ Polymer แตเนื่องจากวัสดุ Polymer มีคุณสมบัติการ ระบายความรอนที่ไมดี จึงมักพบการชำรุดที่บริเวณกลาง ลำตัวมากกวาที่บริเวณสวนหัวหรือทาย

รูปที่ 3 การชำรุดเนื่องจากเนื้อ MO Block ไมสม่ำเสมอ

รูปที่ 2 ลักษณะการชำรุดของกับดักเสิรจ

2. อุณหภูมิแวดลอม (Ambient Temperature) ผลของอุ ณ หภู มิ แ วดล อ มมี ผ ลต อ การระบาย ความร อ นจากภายในตั ว กั บ ดั ก เสิ ร จ ออกสู ภ ายนอก กล า วคื อ หากอุ ณ หภู มิ แ วดล อ มมี ค า สู ง จะทำให ก าร ระบายความรอนของกับดักเสิรจไมดี จนนำไปสูการเกิด สภาวะ Thermal runaway ไดในที่สุด °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

45


3. ระดับแรงดันไฟฟาที่ติดตั้งใชงาน ระดับแรงดันไฟฟาใชงานมีผลโดยตรงตอปริมาณ กระแสรั่ว และเนื่องจากกับดักเสิรจที่ใช MO Block นี้ ถู ก ต อ ใช ง านอยู ใ นระบบไฟฟ า ตลอดเวลา จึ ง ทำให มี โอกาสไดรับแรงดันไฟฟาที่ไมสม่ำเสมอหรือแรงดันไฟฟา ที่มีความถี่ฮารมอนิกสเจือปน ซึ่งมีผลตอการเสื่อมสภาพ ของกับดักเสิรจ ถึงแมวาแรงดันไฟฟาดังกลาวจะไมใช แรงดันไฟฟาเกินก็ตาม 4. การออกแบบและลักษณะทางกายภาพ การเลือกใชวัสดุหอหุมในสวนที่เปนฉนวน รวมทั้ง การออกแบบรูปรางทางดานมิติของ MO Block ลวนมี ผลตอการเสื่อมสภาพและอายุการใชงานของกับดักเสิรจ โดยเฉพาะขนาดพื้นที่หนาตัดและความหนาของ MO Block เนื่ อ งจากเป น ตั ว กำหนดความสามารถในการ ระบายความรอน และการกระจายแรงดันไฟฟาตามผิว ของ MO Block ยกตัวอยางเชน การออกแบบใหขนาด พื้นที่หนาตัดของ MO Block เล็กเกินไปจะมีผลทำใหไม สามารถรองรับการปลดปลอยพลังงานไดอยางเหมาะสม จนนำไปสูการชำรุดเสียหายได

รูปที่ 5 การกัดกรอนของผิวฉนวนกับดักเสิรจจากมลภาวะ

6. พฤติกรรมของระบบไฟฟา สิ่งผิดปกติตาง ๆ ที่เกิดขึ้นในระบบไฟฟาไมวาจะ เปนแรงดันไฟฟาเกินจากการสวิตชชิ่ง จากกระแสเสิรจ หรือจากปรากฏการณเฟอรโรเรโซแนนซลวนแลวมีผลตอ อายุการใชงานของกับดักเสิรจทั้งสิ้น ในบางกรณีพบวา ขนาดของแรงดันไฟฟาเกินที่เกิดขึ้นไมมีผลตอการทำงาน ของกั บ ดั ก เสิ ร จ ในทั น ที แต ห ากมี แ รงดั น ไฟฟ า เกิ น ดั ง กล า วเกิ ด ขึ้ น บ อ ยครั้ ง ก็ มี ส ว นเร ง ให เ กิ ด การเสื่ อ ม สภาพของกับดักเสิรจไดเชนกัน

°“√ª√–‡¡‘π ¿“æ¢Õß°—∫¥—°‡ ‘√å®

รูปที่ 4 มิติทางดานขนาดของ MO Block

5. ระดับมลภาวะ ผลของมลภาวะและสิ่งปนเปอนที่มาเกาะบริเวณ ผิวฉนวนที่หอหุมตัวกับดักเสิรจมีผลทำใหการกระจาย ของสนามไฟฟาเปนไปอยางไมสม่ำเสมอ และมีผลทำให เกิ ด แถบแห ง (Dry Band) เกิ ด ดิ ส ชาร จ บางส ว น (Partial Discharge) และโคโรนา (Corona) ขึ้นทั้ง ภายในและภายนอกกับดักเสิรจ ปรากฏการณที่เกิดขึ้นนี้ สามารถทำลายและกัดกรอนผิวฉนวนของกับดักเสิรจได นอกจากนั้นยังพบวาการใชงานในสภาพที่มีไอน้ำ หมอก และความชื้นรวมดวยจะยิ่งเรงใหกับดักเสิรจเสื่อมสภาพ เร็วขึ้น เนื่องจากกระแสรั่วจะไหลเพิ่มขึ้น

46

เทคนิ ค การประเมิ น ความเสื่ อ มสภาพหรื อ อายุ การใชงานของกับดักเสิรจมีอยูหลายวิธี โดยสามารถ ดำเนินการไดทั้งในภาคสนาม (On line monitoring) และในหองปฏิบัติการ (Off line monitoring) โดยใช วิ ธี ก ารเปรี ย บเที ย บการเปลี่ ย นแปลงเชิ ง ปริ ม าณของ พารามิเตอรตาง ๆ เชน แรงดันไฟฟาอางอิง (Reference voltage) แรงดันดิสชารจคงคาง (Residual voltage) กระแสไฟฟารั่ว (Leakage current) กำลังไฟฟาสูญเสีย และอุณหภูมิ เปนตน 1. การวัดความสัมพันธ V-I Characteristic วิธีนี้เปนการทดสอบกับดักเสิรจในชวงกอนการนำ กระแสของกับดักเสิรจ โดยปอนแรงดันไฟฟาไดตั้งแต 50% ของ Continuous Operating Voltage (Uc) จน กระทั่งถึงคา Reference Voltage (Vref) เพื่อหาความ สัมพันธระหวางแรงดันไฟฟาและกระแสไฟฟาที่จุดใดจุด หนึ่งบน V-I Curve แตเนื่องจากกระแสรั่วที่วัดไดจะมีทั้ง กระแสเก็บประจุ (Capacitive Current) และกระแส ความตานทาน (Resistive Current) ดังนั้นจึงตองกำจัด


กระแสเก็บประจุออก เพื่อใหทราบถึงขนาดกระแสความ Continuous Operating Voltage (Uc) ดังนั้นการวัด ตานทานเพียงอยางเดียว หากกับดักเสิรจยังอยูในสภาพ การเปลี่ยนแปลงของ V-I Curve ดวยวิธีการทดสอบ ที่ดี คายอดของกระแสความตานทานที่คา Reference แรงดันไฟฟาอางอิงจึงเปนวิธีที่ไมมีความแนนอนมากนัก Voltage เริ่มตนควรมีการเปลี่ยนแปลงไมเกิน ± 10% ที่ จุดใด ๆ บน V-I Curve 3. การวัดแรงดันดิสชารจคงคาง เปนการทดสอบการทำงานของกับดักเสิรจในยาน การเบรกดาวน ข อง MO Block เพื่ อ วั ด ค า แรงดั น ดิ ส ชาร จ คงค า ง โดยการป อ นกระแสรู ป คลื่ น อิ ม พั ล ส มาตรฐาน 8/20 μS ± 20% ขนาดคายอดเทากับ 0.8, 1.0 และ 1.2 เทาของพิกัดกระแสดิสชารจของกับดัก เสิรจ ซึ่งภายหลังการทดสอบคาแรงดันดิสชารจคงคางจะ ตองเปลี่ยนแปลงไมเกิน ± 5% จึงจะถือวากับดักเสิรจ ยังอยูในสภาพที่ปกติ รูปที่ 6 องคประกอบของกระแสรั่ว

ในกรณีที่วัดกระแสรั่วรวมแลวพบวามีขนาดมาก ถึ ง ระดั บ มิ ล ลิ แ อมป (mA) อาจไม จ ำเป น ต อ งกำจั ด กระแสเก็บประจุออก เนื่องจากกับดักเสิรจที่ใกลจะหมด อายุจะมีกระแสความตานทานสูงมาก ซึ่งสามารถละเลย กระแสเก็บประจุได 2. การวัดขนาดแรงดันไฟฟาอางอิง แรงดันไฟฟาอางอิง หมายถึง คายอดของแรงดัน ไฟฟาที่ปอนใหกับดักเสิรจจนมีคายอดของกระแสความ ตานทานที่ไหลผานกับดักเสิรจมีคาเทากับกระแสอางอิง คูณดวย √2 ซึ่งกระแสอางอิงนี้ถูกกำหนดโดยผูผลิตและ มั ก มี ค า อยู ใ นช ว ง 0.05-10 mA ต อ พื้ น ที่ ห น า ตั ด 1 cm2 ของ MO Block กระแสอางอิงปกติจะอยูในยานของการเบรกดาวน โดยอยูใกล ๆ กับจุดเบรกดาวน ซึ่งยานนี้จะมีสัดสวน ของกระแสเก็บประจุนอยกวากระแสความตานทานมาก โดยจุดทำงานบน V-I Curve และปริมาณกระแสอางอิง ทั้งกอนและหลังไดรับแรงดันไฟฟาดิสชารจจะอยูใกล ๆ กับจุดเบรกดาวนนี้ ซึ่งหากการเปลี่ยนแปลงของแรงดัน ไฟฟาอางอิงมีคาไมเกิน ± 5% ถือวากับดักเสิรจอยูใน สภาพที่ปกติ แตการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟาอางอิง อันเกิดจากการเสื่อมสภาพของกับดักเสิรจอาจมีคาเปน ได ทั้ ง ค า บวก ลบ และในบางกรณี พ บว า มี ก าร เปลี่ยนแปลงนอยกวาการเปลี่ยนแปลงของกระแสรั่วที่

รูปที่ 7 รูปคลื่นแรงดันดิสชารจคงคาง

4. การวัดกำลังไฟฟาสูญเสีย ในกรณี ที่ กั บ ดั ก เสิ ร จ ยั ง อยู ใ นสภาพปกติ จ ะมี กระแสรั่วไหลในปริมาณที่ต่ำมากจึงทำใหคากำลังไฟฟา สูญเสียมีคาที่ต่ำมากตามไปดวย โดยปกติคากำลังไฟฟา สูญเสียจะมีคาคงที่ตลอดอายุการใชงานจนกวาจะเริ่ม เกิ ด การเสื่ อ มสภาพ การวั ด ค า กำลั ง ไฟฟ า สู ญ เสี ย จะ ทดสอบโดยป อ นแรงดั น ไฟฟ า ที่ ร ะดั บ Continuous Operating Voltage (Uc) อยางไรก็ตามโดยสวนใหญจะ ใชคาที่ 50% ของ Uc ในการทดสอบ แลวนำคากำลัง ไฟฟาสูญเสียที่วัดไดไปเปรียบเทียบกับคาอางอิงกอนที่จะ เกิดการเสื่อมสภาพ

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

47


5. การวัดอุณหภูมิ ผลจากกระแสรั่ว แรงดันไฟฟาขณะใชงาน สภาพ แวดลอมและปจจัยอื่น ๆ ลวนสงผลตออุณหภูมิที่สูงขึ้น ทั้งที่ดานในลำตัวและที่ผิวฉนวนของกับดักเสิรจ ดังนั้นจึง สามารถประยุกตใชเทคนิคการวัดอุณหภูมิดวยกลองถาย ภาพความร อ นแบบอิ น ฟราเรดเพื่ อ ประเมิ น การเสื่ อ ม สภาพของกับดักเสิรจได โดยกลองถายภาพความรอน ควรมีความละเอียดในการแยกแยะอุณหภูมิไดในระดับ 0.5 oC และหากเปรี ย บเที ย บอุ ณ หภู มิ ที่ ผิ ว ฉนวนของ กับดักเสิรจกับอุณหภูมิแวดลอมที่ 25±1.0oC ในบริเวณ ที่ไมมีลมพัดแรงแลวพบวามีคาแตกตางกันเกิน 1.0oC ใหสันนิษฐานวากับดักเสิรจเริ่มเสื่อมสภาพแลว

ในส ว นที่ เ ป น ปลายแหลม อย า งไรก็ ต ามพบว า โดย สวนใหญแลวกับดักเสิรจที่เสื่อมสภาพจะมีคาการดิสชารจ บางส ว นสู ง ซึ่ ง สั ม พั น ธ กั บ ปริ ม าณกำลั ง ไฟฟ า สู ญ เสี ย อุณหภูมิ และกระแสรั่วที่สูงดวยเชนกัน โดยขั้นตอนการ ตรวจสอบเริ่มตนดวยการปรับแรงดันไฟฟาทดสอบให เท า กั บ พิ กั ด แรงดั น ของกั บ ดั ก เสิ ร จ แล ว ป อ นค า งไว ประมาณ 2-10 วินาที จากนั้นใหลดแรงดันไฟฟาลงจนมี คาเทากับ 1.05 เทาของคา Continuous Operating Voltage (Uc) แลวใหวัดคาดิสชารจบางสวนที่ระดับแรง ดันไฟฟานี้

รูปที่ 8 การวัดอุณหภูมิที่ผิวฉนวนของกับดักเสิรจ

รูปที่ 9 การวัดการดิสชารจบางสวน

แ ต เ นื่ อ ง จ า ก ก า ร วั ด อุ ณ ห ภู มิ โ ด ย ใ ช ก ล อ ง อินฟราเรดไมไดเปนการวัดแบบสัมผัสโดยตรง จึงอาจมี ความคลาดเคลื่อนเนื่องจากมีปจจัยอื่น ๆ ที่สงผลกระทบ ตออุณหภูมิที่วัดได เชน ระยะหางในการวัด อุณหภูมิ แวดลอม ความชื้น กระแสลมและสภาพแวดลอมอื่น ๆ นอกจากนั้ น ความละเอี ย ดหรื อ ข อ แตกต า งของกล อ ง อิ น ฟราเรดที่ ต า งผลิ ต ภั ณ ฑ ห รื อ ต า งรุ น กั น ก็ มี ผ ลต อ อุณหภูมิที่วัดไดเชนกัน จึงควรระมัดระวังในการประเมิน โดยอาจใชเทคนิคการประเมินการเสื่อมสภาพของกับดัก เสิรจแบบอื่นรวมดวย

7. การวัดคาความตานทาน MO Block การใช ง านที่ แ รงดั น ไฟฟ า ปกติ ห รื อ ต่ ำ กว า พิ กั ด แรงดันไฟฟาใชงาน (Rated voltage) กับดักเสิรจที่มี สภาพปกติจะมีคาความตานทานของ MO Block ที่สูง มากอยูในระดับจิกะโอหม (GΩ) และในทางกลับกันหาก กับดักเสิรจนั้นชำรุดเสียหายหรือเสื่อมสภาพลง คาความ ตานทานของ MO Block จะต่ำลง จากเงื่อนไขนี้เองจึง สามารถใชการวัดคาความตานทานของ MO Block เพื่อ แยกแยะการเสื่อมสภาพของกับดักเสิรจ ซึ่งสามารถใช Megger หรือ Insulator tester ในการวัดเพื่อประเมิน ค า ความต า นทานของ MO Block นี้ ไ ด โดยในการ 6. การวัดการดิสชารจบางสวน ตรวจสอบจำเปนตองทราบคาความตานทานอางอิงของ วิธีนี้อาจไมสามารถยืนยันไดอยางชัดเจนวากับดัก MO Block จากผูผลิตเพื่อใชประเมินการเสื่อมสภาพของ เสิ ร จ เกิ ด การเสื่ อ มสภาพ เนื่ อ งจากผลการวั ด ที่ ไ ด กับดักเสิรจ เป น การวั ด ในภาพรวม ซึ่ ง นั่ น หมายความว า อาจมี ค า ดิสชารจบางสวนจากโครงสรางอื่น ๆ รวมอยูดวย เชน

48


ประเมินในแตละพื้นที่นั้นอาจแตกตางกัน ซึ่งผูปฏิบัติงาน ควรกำหนดวาระในการตรวจสอบเพื่ อ ประเมิ น โดย พิ จ ารณาจากข อ มู ล ในเชิ ง สถิ ติ และป จ จั ย แวดล อ ม ภายนอกตาง ๆ ที่มีผลตออายุการใชงาน เชน สถิติการ ชำรุดของแตละผลิตภัณฑ คาความตานทานดิน จำนวน ครั้งฟาผาตอป อุณหภูมิเฉลี่ยตอปในพื้นที่นั้น ๆ ระดับ มลภาวะ ความชื้น และระยะเวลาในการติดตั้ง เปนตน โดยหากพบความผิ ด ปกติ ข องกั บ ดั ก เสิ ร จ ควรทำการ วิเคราะหและวางแผนโดยจัดลำดับความเรงดวนในการ เปลี่ยนทดแทนตอไป

¢âÕ √ÿª การเสื่อมสภาพของกับดักเสิรจเปนผลใหขีดความ สามารถในการปองกันแรงดันไฟฟาเกินจากเสิรจลดลง และอาจนำไปสูการชำรุดเสียหายของกับดักเสิรจในขณะ ที่ติดตั้งใชงานอยูในระบบไฟฟา ซึ่งจะสรางผลกระทบ ทำใหเกิดไฟฟาดับเปนบริเวณกวางได การประเมินอายุ การใช ง านและการเสื่ อ มสภาพของกั บ ดั ก เสิ ร จ จึ ง เป น เรื่องที่สำคัญเพื่อใหสามารถวางแผนการบำรุงรักษาเพื่อ เปลี่ ย นกั บ ดั ก เสิ ร จ ทดแทนได อ ย า งทั น ท ว งที อั น จะ เปนการชวยลดปญหาดังกลาวขางตน อยางไรก็ตามถึงแมวาจะมีวิธีการประเมินอายุการ ใชงานและการเสื่อมสภาพของกับดักเสิรจอยูหลายวิธี แต ก็ มี ข อ จำกั ด ในแต ล ะวิ ธี ที่ ผู ป ฏิ บั ติ ง านจำเป น ต อ ง ระมัดระวังในการเลือกวิธีประเมิน ซึ่งในบางกรณีอาจ จำเปนตองใชการประเมินดวยวิธีตาง ๆ รวมกันเพื่อให ผลการประเมินมีความถูกตองเที่ยงตรงมากขึ้น ทั้งนี้เพื่อ ลดความผิดพลาด ซึ่งจะทำใหเสียโอกาสในการที่จะใช กั บ ดั ก เสิ ร จ ได ต อ ไป สำหรั บ การกำหนดวาระในการ

เอกสารอางอิง [1] Richard Strmiska, “Lightning arrester’ effect on power line reliability”, Sumter electric cooperative, Inc. P.O.Box301, Sumterville, Florida, 2003. [2] M.Darveniza, T.K. Saha and S.Wright, “Studies of In service and Laboratory Failures of MO distribution surge arrester” Journal of electrical & electronics engineering, Australia, Vol.22, 2003. [3] R. Liao, H. Liu, Y. Song, C. Sun and Y. Mi, “Analysis of the performance of two digital methods for measuring MOA resistance current, Chongqing university”, China [4]Vegard Larsen, Kjetil Lien “In service testing and diagnosis of gapless metal oxide surge arrester”, Norway, 2007 [5] การไฟฟาสวนภูมิภาค “รายงานผลการวิจัยเพื่อประเมิน อายุและคุณภาพของกับดักเสิรจที่ติดตั้งในระบบจำหนายไฟฟา”, 2010

ประวัติผูเขียน

นายกิตติกร มณีสวาง การศึกษา : สำเร็จการศึกษาระดับ ปริญญาตรีจากมหาวิทยาลัยขอนแกน และปริ ญ ญาโทจากมหาวิ ท ยาลั ย เกษตรศาสตร ปจจุบัน : ทำงานในตำแหนงหัวหนา แผนกวิ จั ย อุ ป กรณ ไ ฟฟ า กองวิ จั ย ฝ า ย วิ จั ย แ ล ะ พั ฒ น า ร ะ บ บ ไ ฟ ฟ า การไฟฟาสวนภูมิภาค สำนักงานใหญ

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

49


Communication Engineering & Computer ‰øøÑ“ ◊ËÕ “√·≈–§Õ¡æ‘«‡μÕ√å º».¥√.«™‘√– ®ß∫ÿ√’ ¡À“«‘∑¬“≈—¬‡°…μ√»“ μ√å

¥“«‡∑’¬¡®“°¡ÿ¡¡ÕߢÕß°“√ÕÕ°·∫∫√–∫∫ ◊ËÕ “√ (μÕπ∑’Ë 1)

Satellite from Communication System Design Point of View (Part I) ∫∑π” เทคโนโลยีการสื่อสารมีพัฒนาการที่ปรากฏใหเห็น เดนชัดตลอดหลายทศวรรษที่ผานมา จากระบบโทรเลข งาย ๆ พัฒนาขึ้นเปนระบบโทรศัพท เปนการสื่อสาร ผานดาวเทียม การสื่อสารผานใยแสง ระบบเครือขาย สารสนเทศ การพัฒนายังคงดำเนินไปอยางไมหยุดยั้ง ความกาวหนาของวิทยาการคอมพิวเตอรและการสื่อสาร มีสวนเกื้อหนุนซึ่งกันและกันอยางใกลชิด แนวโนมใน การควบรวมเทคโนโลยีสื่อสารกับคอมพิวเตอรจะทำให การพัฒนาเปนไปไดอยางรวดเร็วยิ่งขึ้น การสื่อสารทางดาวเทียมมีใชมาอยางยาวนาน ได รับอานิสงสจากการควบรวมเทคโนโลยีการสื่อสารและ คอมพิ ว เตอร อ ย า งชั ด เจน อุ ป กรณ บ อกตำแหน ง และ นำทาง (GPS) เปนตัวอยางของการควบรวมที่เห็นไดชัด จากเดิมเคยเปนระบบสำหรับองคกรเทานั้นในอดีตมาสู อุปกรณในครัวเรือนในปจจุบนั GPS ซึง่ เคยเปนเครือ่ งมือ ทางการทหาร ได ก ลายเป น อุ ป กรณ อิ เ ล็ ก ทรอนิ ก ส ที่ นิยมใชอยางแพรหลาย โทรทัศนผานการออกอากาศทาง ดาวเทียมโดยตรง (Direct Broadcasting) ไดรับความ นิยมอยางแพรหลาย สาเหตุหนึ่งมาจากราคาอุปกรณที่ ถูก และมีชองสัญญาณที่หลากหลายขึ้น อยางไรก็ตามระบบการสื่อสารผานดาวเทียมไมได ประสบความสำเร็จในทุกครั้งเสมอไป เชน โทรศัพทผาน ดาวเทียมหรือการเขาถึงอินเทอรเน็ต ไมประสบความ สำเร็จในดานจำนวนผูใชงาน อาจจะดวยเรื่องคาใชจายที่ แพงกวา หรือการมีชองทางสื่อสารหลักที่ดีอยูแลว จึง ทำใหการสื่อสารสองระบบดังกลาวเปนแคทางเลือกหนึ่ง

50

ถูกจำกัดการใชงานไวสำหรับสถานการณที่จำเปนเทานั้น โดยภาพรวมแลวสิ่งที่ดาวเทียมทำไดดีที่สุดสำหรับการใช งานทางเชิงพาณิชยคือการออกอากาศ (broadcasting) ถึงแมวาระบบดาวเทียมในปจจุบันจะมีความสลับ ซั บ ซ อ นมากขึ้ น แต ส ถาป ต ยกรรมโครงสร า งไม ไ ด เปลี่ยนแปลงหรือแตกตางไปจากเดิมในทศวรรษที่ 60 มากนัก บทความนี้นำเสนอการสื่อสารผานดาวเทียมจาก มุมมองของการออกแบบระบบสื่อสารทางคลื่นวิทยุ โดย มีจุดมุงหมายเพื่อเพิ่มพูนความเขาใจในบทบาทของแตละ องคประกอบ ในระบบสื่อสารทางคลื่นวิทยุได ขอบเขต ของบทความนี้จะครอบคลุมการสื่อสารแบบอยูนิ่ง กลาว คือครอบคลุมกรณีดาวเทียมคางฟาเทานั้น บทความนี้จะ ไมครอบคลุมการสำรวจเทคโนโลยีดาวเทียมสมัยใหม ซึ่ง สามารถหาไดจากสารานุกรมออนไลนทางอินเทอรเน็ต

¥“«‡∑’¬¡·≈–™àÕß —≠≠“≥ การสื่อสารดาวเทียมเปนการสื่อสารไรสายแบบ หนึ่งโดยใชคลื่นวิทยุไปยังอวกาศ ทฤษฎีทุกบทและกฎ ทุกขอของการสื่อสารทางวิทยุ นำมาใชไดกับการสื่อสาร ผานดาวเทียม ยิ่งไปกวานั้นถาจำกัดวาเปนการสื่อสาร กับดาวเทียมที่ไมเคลื่อนที่ ชองสื่อสัญญาณในอวกาศมี ความใกล เ คี ย งกั บ อุ ด มคติ ม ากกว า การสื่ อ สารในแนว ระนาบพื้นดิน แตปญหาหลักอยูที่ระยะทางที่ใชสื่อสาร และพลังงานจากแสงอาทิตยทจี่ ำกัด (กรณีทเี่ ปนการสือ่ สาร ขาลง downlink จากดาวเทียม)


การโคจรของดาวเทียมรอบโลกเปนไปตามกฎทาง ฟสิกสที่มีชื่อวา Kepler’s three laws of planetary motion วงโคจรของดาวเที ย มรอบโลกเป น วงรี ห รื อ วงกลม (กรณีพิเศษของวงรี) ซึ่งจะมีผลตอระบบสื่อสาร คือระยะทางระหวางโลกกับดาวเทียม และชวงเวลาที่ มองเห็นดาวเทียม การเลือกวงโคจรเปนไปตามพันธกิจ เชน ถาตองการใชดาวเทียมเพื่อการสำรวจทรัพยากร วงโคจรจะถูกออกแบบใหใกลโลก (Low Earth OrbitLEO) คาบของการโคจรจะนอยกวาดาวเทียมที่มีระยะ การโคจรที่ ไ กลกว า ช ว งเวลาที่ ส ามารถสื่ อ สารกั บ ดาวเทียมได (visibility pass) ก็ลดลง จะตองสื่อสารกับ ยานที่เคลื่อนที่ที่ความเร็วสูง ผลของ Doppler’s effect จะเปนพารามิเตอรสำคัญอยางหนึ่งในการออกแบบ ในพันธกิจสื่อสารเพื่อการออกอากาศที่ครอบคลุม พื้ น ที่ ก ว า ง หรื อ เชื่ อ มต อ สั ญ ญาณระยะไกล ช อ ง สัญญาณจะตองมีอยูตลอดเวลา วิธีการหนึ่งที่จะทำใหมี ชองสัญญาณตลอดเวลาคือ ใชวงโคจรที่อยูบนระนาบ เส น ศู น ย สู ต ร และวางในระยะทางที่ ท ำให ค าบของ การโคจรเท า กั บ คาบในการโคจรรอบตั ว เองของโลก (sidereal day 23 ชั่วโมง 56 นาที 4.091 วินาที) ดวย วิธีนี้ดาวเทียมจะมีลักษณะ “คางฟา” (geostationary) เมื่อเทียบกับสถานีรับสงที่อยูบนโลก ระยะทางใกลสุด จากผิ ว โลกบนเส น ศู น ย สู ต ร ถึ ง ดาวเที ย มถึ ง โลก (altitude) เทากับ 35,786 km ระยะทางในการสื่อสาร จริงจะมากกวานี้ ขึ้นกับตำแหนงพิกัดของสถานรับสง สัญญาณบนพื้นโลก เวลาที่สัญญาณวิทยุใชในการเดิน ทางไปกลับนอยสุดเทากับ 35,786 km/3x108 m/s = 0.239 วินาที ซึ่งจะเปนอุปสรรคตอโปรโตคอลสื่อสาร บางประเภท

°“√À“μ”·Àπàߥ“«‡∑’¬¡§â“ßøÑ“ ในกรณี ด าวเที ย มค า งฟ า การหามุ ม การมอง ตำแหนงของดาวเทียมจากพื้นโลก (look angles) มี พารามิเตอรอยูสองตัว ไดแก มุมเงย (elevation angle) กับ มุมกวาด (azimuth) ในเขตรอนที่ละติจูดนอย ๆ ใกลเสนศูนยสูตร มุมเงยวัดจากระนาบจะมีคามาก ใน เขตหนาวจานดาวเที ย มจะวางในแนวระดั บ ในเขต ประเทศไทยมุมเงยจะประมาณ 60 องศา มุมเงยนอย สุ ด ที่ ใ ช ไ ด ใ นทางปฏิ บั ติ ป ระมาณ 10 องศา สำหรั บ Ku band ดังนัน้ ในเขตละติจดู สูง ๆ จะใชงานดาวเทียมคาง ฟาไมได มุมกวาดหรือการหันซายขวานั้นขึ้นกับลองจิจูด ของดาวเทียมและพิกัดของจุดรับสงดาวเทียมบนโลกเปน สำคั ญ มี เ ว็ บ ไซต ห ลายแหล ง ที่ ค ำนวณมุ ม เงยและมุ ม กวาดใหแบบออนไลน อยางไรก็ตามถาพิกัดของสถานีรับ ตั้งอยูบนซีกโลกเหนือดาวเทียมคางฟาจะอยูทิศใตเสมอ

รูปที่ 2 มุมเงย และมุมกวาดสำหรับดาวเทียมคางฟา ที่มา : http://eforum3.cari.com.my/

รูปที่ 1 ระยะทางและคาบการโคจรของดาวเทียมคางฟา ที่มา : http://www.asc-csa.gc.ca/

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

51


ตั ว อย า งเว็ บ ไซต ที่ ค ำนวณมุ ม กวาดและมุ ม เงย http://technologyinterface.nmsu.edu/3_2/3_2e.html ดาวเทียมที่ 78° E และสถานรับที่กรุงเทพฯ (13° N และ 100° E) มุมเงยและมุมกวาดจะประมาณ 60 องศา และ 240 องศา (กวาดจากทิศเหนือ) ตามลำดับ นอกจากมุมทั้งสองแลวในการติดตั้งจานดาวเทียม ยังตองหมุนปรับโพลาไรเซชั่น (vertical or horizontal polarization) ของกลองรับสัญญาณ (low noise box) ใหตรงกับที่สงมาจากดาวเทียมอีกดวย

Õÿª°√≥å ◊ËÕ “√æ◊Èπ∞“π∫𥓫‡∑’¬¡ ระบบย อ ยสื่ อ สาร (communication subsystem) บนดาวเที ย มขั้ น พื้ น ฐานที่ สุ ด จะเป น เสมื อ น อุ ป กรณ ท วนสั ญ ญาณและเปลี่ ย นความถี่ ต ามรู ป ที่ 3 อุปกรณพื้นฐาน ไดแก สายอากาศรับสัญญาณจากพื้น โลก วงจรขยายสั ญ ญาณรบกวนน อ ย (low noise amplifier), อุปกรณเปลี่ยนความถี่ (Mixer), อุปกรณ ขยายกำลั ง (power amplifier) และสายอากาศส ง สัญญาณ สัญญาณที่รับจากสถานีสงบนพื้นโลกจะถูกขยาย โดยใช ว งจรขยายที่ มี สั ญ ญาณรบกวนต่ ำ ก อ น เปลี่ ย น ความถี่เปนความถี่ขาลง (downlink frequency) แลวจึง ขยายกำลังกอนสงกลับมายังโลก

รูปที่ 3 ทรานสปอนเดอร ที่มา : http://www.radio-electronics.com

52

ªí®®—¬∑’Ë°”Àπ¥√–¬–∑“ß√—∫ àß ระยะทางจากสถานีสงภาคพื้นดินไปยังดาวเทียมมี ความยาวประมาณ 3 เทาของเสนผาศูนยกลางของโลก ดวยระยะทางไกลขนาดนี้ คำถามแรก ๆ ที่เกิดขึ้นคือ ตองใชกำลังมากแคไหนที่การสื่อสารยังคงใชได ปญหา เรื่องกำลังสงนี้มีความสำคัญอยางมาก โดยเฉพาะตอการ สงสัญญาณกลับจากดาวเทียม (downlink) เนื่องจาก กำลั ง งานที่ ด าวเที ย มสามารถใช ง านได ม ากจากแผง โซลารเซลลซึ่งมีคาจำกัดเทานั้น การสื่อสารกับดาวเทียม คางฟามักจะถูกจำกัดดวยกำลังงานที่ใชได กอนจะถูก จำกัดดวยแบนวิดธ ในกรณีของการสงสัญญาณขาขึ้น (uplink) อาจจะไมวิกฤตเพราะกำลังงานหาไดงายและใน ทางเทคนิคถือวาไมจำกัด คำตอบของกำลังสงที่ตองการอยูที่ภาครับ กลาว คื อ อั ต ราส ว นของกำลั ง สั ญ ญาณที่ รั บ ได (received signal power) ตอกำลังของสัญญาณรบกวน (noise power) หรือ Signal to Noise Ratio (SNR) ตองมี ขนาดที่มากเพียงพอ เพื่อจะทำใหดีมอดูเลตเตอรทำงาน ได เชน ในกรณีของการสื่อสารแบบเอฟเอ็ม SNR ที่ ขาเขาของดีมอดูเลเตอรตองมีคามากกวา 9 dB เพื่อ ให ไ ด สั ญ ญาณขาออกที่ มี คุ ณ ภาพที่ ดี พ อ แผนผั ง การทำงานของเครื่องรับเปนไปตามรูปที่ 4 สั ญ ญาณที่ ต อ งการรั บ มาจากภาคส ง ซึ่ ง มี ข นาด ออนลงตามระยะทาง ซึ่งสามารถคำนวณไดจาก Friss transmission equation สั ญ ญาณรบกวนที่ ไ ปถึ ง ดีมอดูเลเตอรมาจากสองแหลงใหญ ๆ ไดแก การรับผาน ทางสายอากาศของภาครับ (antenna noise) และจาก อุปกรณอิเล็กทรอนิกสของเครื่องรับเอง (device noise) สัญญาณรบกวนในยานความถี่ของวิทยุสื่อสารจะมีความ เขมของสเปคตรัมกำลัง (power spectral density, Watt/Hz) ที่กระจายอยางสม่ำเสมอในทุกความถี่ หรือที่ เรียกวา white noise ดังนั้นกำลังสัญญาณรบกวนจะ เพิ่มขึ้นตามแบนวิดธของที่เปดรับ ดังนั้นโดยปกติแลวตัว กรองสัญญาณ (filter) ในเครื่องรับจะเปดยานความถี่ เทากับแบนวิดธของสัญญาณพึงประสงค เพื่อลดกำลัง ของสัญญาณรบกวน


รูปที่ 4 แผนผังของเครื่องรับสัญญาณวิทยุทั่วไป ที่มา : http://www.radio-electronics.com/

∑ƒ…Æ’°“√ àß —≠≠“≥ (Transmission Theory) ปริมาณสองตัวทีม่ ผี ลกับ SNR ไดแก กำลังทีไ่ ดรบั (received power) และกำลังสัญญาณรบกวน (noise power) กำลั ง ได รั บ สามารถคำนวณได โ ดยใช ท ฤษฎี การสงสัญญาณ กำลังของสัญญาณรบกวนอยูที่ภาครับ ไมไดขึ้นกับภาคสง ทฤษฎีการสงสัญญาณสามารถสรุป ไดดังนี้ 1. เมื่อกำลังสง Pt ถูกสงออกไปโดย isotropic radiator จะมีความหนาแนนของฟลักซกำลัง PA ใน หนวย Watt/m2 กระจายตัวสม่ำเสมอแบบรอบทิศทาง ที่ระยะทาง d จะมีคาเทากับ Pt/4¶d2 หมายเหตุ 4¶d เปนปริมาณพื้นที่ผิวของทรงกลมขนาดรัศมี d 2. ที่ระยะทาง d จากเครื่องสง พื้นที่รับขนาด A ตารางเมตร สามารถรั บ กำลั ง ได เ ท า กั บ P A•A หรื อ Pt/4¶d 2 •A Watt 3. เมื่อเปลี่ยน isotropic radiator เปนสายอากาศ ที่บังคับทิศทาง (directional antenna) ความหนาแนน ของฟลั ก ซ จ ะไม เ ท า กั น ในทุ ก ทิ ศ ทาง ในทิ ศ ทางที่ พึ ง ประสงค e ความหนาแนนของฟลักซกำลังเปน Gt เทา ของเมื่ อ ใช isotropic radiator หรื อ PA() = GtPt/4dd อาจจะกลาวไดวาสายอากาศภาคสงนี้จะมี อัตราการขยาย (antenna gain) เทากับ Gt นั่นเอง 4. ถ า ใช พื้ น ที่ รั บ ขนาด A ตารางเมตรเท า กั น กำลังที่รับไดจะเพิ่มเปน Watt

ในทางปฏิ บั ติ สายอากาศที่ ใ ช รั บ สั ญ ญาณ หลาย ๆ แบบ ไม ไ ด มี รู ป ร า งเป น แผ น แบบกรณี ข อง จานรับสัญญาณดาวเทียม แตทุกชนิดสามารถจะหามี พื้นที่เสมือนในการรับสัญญาณ จากทฤษฎีสายอากาศจะ พบวาสายอากาศหนึ่งที่มีอัตราการขยาย Gr จะมีพื้นที่ รั บ สั ญ ญาณเสมื อ น (effective area) A eff เท า กั บ ตารางเมตร โดยที่ เปนความยาวคลื่น

รูปที่ 5 ความเขมฟลักซกำลังของสายอากาศแบบ isotropic (ซาย) และของสายอากาศแบบมีทิศทาง (ขวา)

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

53


§«“¡ —¡æ—π∏å√–À«à“ß°”≈—ß àß·≈–°”≈—ß∑’Ë ‰¥â√—∫ จากทฤษฎีการสงสัญญาณขางตน ความสัมพันธ หมายเหตุ ระหวางกำลังสงและกำลังรับสามารถสรุปไดโดยสมการ (ก) อัตราการขยายของสายอากาศ อัตราขยาย ของตัวขยายกำลัง และ path loss อยูในหนวย dB ไมมี คากำลังในหนวย dB (ข) การแสดงคากำลังตองเปนหนวยที่มีปริมาณ โดยที่ อางอิงเสมอ เชน อางอิงกับ 1 W จะไดเปน dBW เสมอ Pt เป น กำลั ง ส ง Gt เป น อั ต ราการขยายสาย ถาใชหนวยอางอิงเปน 1 mW จะระบุหนวยเปน dBm อากาศฝงสง ซึ่งผลคูณของทั้งสองเรียกวา Equivalent (ค) อันที่จริงการแสดงในรูปของเดซิเบลคือการ Isotropically Radiated Power (EIRP) แสดงสวนที่เปนเลขชี้กำลังของปริมาณนั้น (exponent) Gr เปนอัตราการขยายสายอากาศฝงรับ ในกรณี ทำให ส ามารถแสดงค า ที่ มี ช ว งกว า งมาก ๆ โดยใช เปนจานดาวเทียมขนาดเทากัน ที่ความถี่สูงจะมีอัตรา ปริมาณตัวแทนชวงแคบ ๆ เชน จาก 2x10-12 ถึง 5x102 ขยายมากกวา แทนโดย -117 ถึง 27 dB ในเทอมสุดทายรูจักกันในชื่อวา path (ง) ในโลกของวิศวกรรมสื่อสาร ปริมาณใด ๆ loss ซึ่งความจริงแลวไมไดมีการสูญเสีย แตเปนผลจาก สามารถทำใหเปนเดซิเบลได เพื่อใหการคำนวณงายขึ้น การจางลงของความเขมของฟลักซกำลัง (ในหนวย W/m2) เชน dBHz และ dBK สำหรับแบนดวิดธและอุณหภูมิ เนื่องจากระยะทาง คา path loss มีคาเพิ่มขึ้นตาม ตามลำดั บ แต อ าจไม ไ ด รั บ การยอมรั บ ว า ถู ก ต อ งใน ความถี่ใชสง สมการขางตนเรียกวา Friss Transmission เชิงวิชาการมากนัก Equation

‡¥´‘‡∫≈ (decibel) ‡§√◊ËÕß¡◊Õª√– ‘∑∏‘¿“æ Ÿß ∑“ß«‘»«°√√¡ ◊ËÕ “√

¡°“√ Transmission „π·∫∫‡¥´‘‡∫≈

สมการ Transmission เขียนใหมในรูปเดซิเบลได เปน

ในทางปฏิ บั ติ ปริ ม าณทางวิ ศ วกรรมสื่ อ สารถู ก แสดงในรูปของเดซิเบลเสียมากกวา ทั้งนี้เพื่อใหงายตอ การคำนวณและเห็นแนวโนมไดชัดเจนกวา การเปลี่ยน อัตราสวน (ของกำลัง) G = P2/P1 ใหเปนแบบเดซิเบล การใชเดซิเบลทำใหเปลี่ยนจากการคำนวณโดย ทำไดโดยใชความสัมพันธ การคูณเปนการคำนวณโดยการบวก ซึ่งจะเห็นแนวโนม บางอยางไดอยางงายดาย จากสมการขางตน ถาระยะทางเพิ่มขึ้น 10 เทา เดซิเบลยังสามารถใชบรรยายกำลังได โดยตอง กำลังที่ไดรับจะลดลงไป 20 dB หรือกำลังที่ไดรับจะ ระบุวา กำลังที่อยูในความสนใจ เปนกี่เทาของ 1 W ลดลง 20 dB/decade เชน ผลตางของกำลังที่รับไดที่ และใหระบุหนวยเปน dBW เพื่อบอกหนวยอางอิง 10 เมตรกับกำลังที่รับไดที่ 100 เมตร จะเทากับ 20 dB เชนเดียวกันกับผลตางของกำลังที่รับไดที่ 1 km กับที่ 10 km เชน 50 Watt มีคาเปน 50 เทาของ 1 W ดังนั้น Pr(10 m) dBW – Pr (100 m) dBW = 20 dB 50 Watt เทากับ 10log (50W/1W) = 17 dBW Pr(1 km) dBW – Pr (10 km) dBW = 20 dB

54


ในอี ก มุ ม มองหนึ่ ง กำลั ง ที่ รั บ ได ที่ 40 เมตร โดยธรรมชาติแลวความสัมพันธระหวางบีมวิดธ จะนอยกวาที่ 20 เมตร อยู 6 dB แตถาอยูที่ระยะ กับอัตราการขยายจะเปนแบบผกผัน กลาวคือถาอัตรา 400 เมตร จะรั บ สั ญ ญาณอ อ นกว า ที่ 380 เมตร การขยายสูงจะทำใหบีมวิดธแคบ ในกรณีของสายอากาศ (20 เมตร เขาใกลตัวสงเทากัน) เพียง 0.45 dB แบบจาน อัตราการขยายนั้นสามารถประมาณไดโดย Path loss ในยาน C-band (6/4 GHz) และ Ku-band (14/11 GHz) สำหรับดาวเทียมคางฟาจะมีคา อยูในยาน 200 dB เสมอ โดยที่ และ เป น ความกว า งของบี ม ในแกนตั้งและแนวนอนในหนวยองศา ตามลำดับ Õ—μ√“°“√¢¬“¬¢Õß “¬Õ“°“»·≈–§«“¡°«â“ß ถาตองการใหมีบีมวิดธอยูภายใน 1 องศาทั้งสอง ¢Õß≈”°“√°√–®“¬§≈◊Ëπ (beamwidth) แกน ( ) อัตราการขยายไมนอยกวา 45 อั ต ราขยายของสายอากาศแบบจาน (disk dB โดยประมาณ ดังนั้นถาทราบความถี่ที่ตองการใชสง antenna) ขึ้ น กั บ ขนาดและความถี่ ที่ ใ ช ง าน โดย จะคำนวณหาขนาดขั้นต่ำของจานได เชน จานมีขนาด ความสั ม พั น ธ โดยที่ เป น เสนผาศูนยกลางประมาณ 1.5 เมตรสำหรับความถี่ 15 สั ม ประสิ ท ธิ์ ป ระสิ ท ธิ ภ าพของจาน ซึ่ ง มี ค า อยู ใ นช ว ง GHz 0.5-0.65 และ A เปนพื้นที่จริง (กายภาพ) ซึ่งเทากับ เมื่อถูกบังคับโดยตองมีอัตราการขยายสายอากาศ โดย D เปนเสนผาศูนยกลางของจานทรงกลม ที่สูงแลว กำลังงานที่สงใหสายอากาศ (Pt) จะถูกชดเชย ที่ความถี่ 11 GH ขาลงของ Ku-band จานขนาด 60 cm ดวยอัตราขยายของสายอากาศ จึงสามารถลดกำลังสงลง จะมี อั ต ราการขยายเท า กั บ 4,478 หรื อ 36.5 dB ได โดยยังคงรักษาระดับ EIRP ใหเทาเดิมอยูได แต ถ า นำจานขนาดเดี ย วกั น มาใช กั บ ย า น C-band อัตราขยายของสายอากาศจะลดลงเหลือ 27.7 dB การเพิ่ ม อั ต ราการขยายไม ใ ช ท ำได เ พี ย งต อ งใช จานขนาดใหญ ในกรณีการสงที่สายอากาศแบบจานใช เพื่ อ การส ง สั ญ ญาณขึ้ น ดาวเที ย ม (uplink) บี ม วิ ด ธ (beamwidth) ที่ ใ ช ส ง จะถู ก กำหนดให มี ค วามกว า งที่ ไมทำใหเกิดการรบกวนตอดาวเทียมดวงขางเคียงตาม ขอกำหนดของ ITU ดังแสดงในรูปที่ 6 ความกวางบีม ครึ่ ง กำลั ง (3-dB beamwidth) สำหรั บ สายอากาศ แบบจานสามารถประมาณโดย รูปที่ 6 บีมวิดธแคบเพื่อลดการรบกวนตอดาวเทียมขางเคียง ที่มา : http://www.radio-electronics.com/ (ตอภาค II สัญญาณรบกวนในดาวเทียม ฉบับหนา)

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

55


Energy æ≈—ßß“π 𓬻ÿ¿°√ · ß»√’∏√ °Õßæ—≤π“√–∫∫‰øøÑ“ ΩÉ“¬«‘®—¬·≈–æ—≤π“√–∫∫‰øøÑ“ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§ Õ’‡¡≈ : supakorn@pea.co.th

√–∫∫º≈‘μ‰øøÑ“æ≈—ßß“π· ßÕ“∑‘μ¬å·∫∫‡™◊ËÕ¡μàÕ “¬ àß Grid-Connected Photovoltaic Systems (μÕπ∑’Ë 2) 1. ∫∑π” ในตอนที่แลวไดกลาวถึงการนำอินเวอรเตอรมาใช งานในระบบผลิ ต พลั ง งานแสงอาทิ ต ย แ บบเชื่ อ มต อ สายสง โดยไดกลาวถึงการเลือกระดับแรงดันไฟฟาของ อินเวอรเตอรนนั้ สำหรับในตอนนีจ้ ะกลาวถึงสวนประกอบ อืน่ ๆ ของการผลิตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทิตยแบบเชือ่ มตอ สายสง รวมทั้งจะไดยกตัวอยางของระบบดังกลาวใหเห็น พอสังเขป เพื่อใหเกิดแนวความคิดในการนำไปประยุกต ใชงานตอไป

ในทางปฏิ บั ติ เ ราไม ส ามารถที่ จ ะหาค า V OC ที่ อุณหภูมิต่ำสุดได ดังนั้นเราอาจจะใชกราฟตามรูปที่ 1 ชวย ในการหาคา VOC ตามที่ตองการได ตัวอยางเชน หากใน หนาหนาวมีอุณหภูมิต่ำสุดเปน -10 °C แรงดันไฟฟาเปด วงจรทีเ่ พิม่ ขึน้ จะมีคา ประมาณ 14% ของคาแรงดัน VOC(STC) แสดงดังสมการที่ (2) (2)

2. °“√À“®”π«π¢Õß·ºß‡´≈≈å· ßÕ“∑‘μ¬å ในตอนนี้เราจะพิจารณาหาจำนวนแผงเซลลแสง อาทิตยมากสุดและนอยสุดที่นำมาตอเปนสตริง เพื่อใช งานใหเหมาะสมกับอินเวอรเตอร 2.1 จำนวนแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย ม ากสุ ด ใน แตละสตริง การพิ จ ารณาจำนวนแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย ม าก ที่สุดที่นำมาตอเปนสตริง จะตองพิจารณาถึงอุณหภูมิ รอบ ๆ แผงเซลลแสงอาทิตยประกอบดวย ในชวงฤดู หนาวแรงดันไฟฟาของแผงเซลลแสงอาทิตยจะมีคาเพิ่ม ขึ้น แรงดันไฟฟาสูงสุดจะเปนแรงดันไฟฟาเปดวงจร ใน กรณีที่อินเวอรเตอรตัดวงจรออกเนื่องจากไมมีไฟฟาใน สายสง ประกอบกับแรงดันไฟฟาเปดวงจรของแผงเซลล แสงอาทิตยนี้มีคาสูงสุดพอดี เมื่ออินเวอรเตอรตอวงจร เพื่อจายไฟอีกครั้งแรงดันไฟฟาเปดวงจรของแผงเซลล แสงอาทิตยนี้จะตองมีคาต่ำกวาแรงดันไฟฟากระแสตรง สูงสุดทางดานขาเขาของอินเวอรเตอร หากแรงดันไฟฟา เปดวงจรมีคาสูงกวาก็จะทำใหอินเวอรเตอรเสียหายได ดั ง นั้ น จำนวนแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย สู ง สุ ด ที่ น ำมาต อ อนุกรมหาไดจาก (1)

56

รูปที่ 1 การประมาณคา V OC

2.2 จำนวนแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย น อ ยที่ สุ ด ใน แต ละสตริ ง ในชวงฤดูรอนแผงเซลลแสงอาทิตยที่ติดตั้งไวจะมี อุณหภูมิสูงขึ้นในขณะที่มีคาความเขมแสงอาทิตยที่ 1,000 w/m2 ซึ่งจะทำใหแรงดันไฟฟาของระบบเซลลแสงอาทิตย มี ค า ต่ ำ กว า ค า แรงดั น ไฟฟ า ที่ ส ถานะ STC และถ า หาก แรงดันไฟฟาของระบบมีคาต่ำกวาแรงดันไฟฟา MPP ของ อินเวอรเตอร จะทำใหอินเวอรเตอรไมสามารถจายไฟได ดังนั้นอินเวอรเตอรก็จะตัดวงจรออก ดวยเหตุผลนี้จำนวน แผงเซลลที่นำมาตออนุกรมจะตองทำใหมีแรงดันไฟฟาดาน ขาเขาอินเวอรเตอรไมนอ ยกวาคาแรงดันต่ำสุด MPP ทีท่ ำให อินเวอรเตอรยังสามารถทำงานได ซึ่งจำนวนแผงเซลลแสง อาทิตยนอยที่สุดที่ตองนำมาตออนุกรมหาไดจาก (3)


เพื่อใหงายตอการประมาณหาจำนวนของแผงเซลล แสงอาทิตยที่นอยที่สุดที่ตองนำมาตออนุกรม เราสามารถ ประมาณการหา VMPP(module) ไดจากรูปที่ 1 เชนเดียวกัน สำหรั บ ตั ว อย า ง หากอุ ณ หภู มิ โ ดยรอบของแผงเซลล แสงอาทิตยมีคาเปน 70 °C จะทำใหแรงดันไฟฟาที่ MPP ของแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย แ บบผลึ ก มี ค า ลดลงประมาณ 18% ของคาแรงดันไฟฟาที่ STC 2.3 การหาจำนวนสตริงของแผงเซลลแสงอาทิตย ในการกำหนดจำนวนสตริงของแผงเซลลแสงอาทิตย ตองพิจารณาถึงกระแสสูงสุดในแตละอะเรย โดยตองไม เกินกระแสสูงสุดดานขาเขาของอินเวอรเตอร จำนวนสตริง ของแผงเซลลแสงอาทิตยตองมากที่สุด เพื่อใหจายพลังงาน ไดมากที่สุด แตกระแสที่เกิดขึ้นตองไมเกินกระแสสูงสุด ดานขาเขาของอินเวอรเตอร ซึ่งจำนวนสตริงสูงสุดหาไดจาก (4) ในการหาจำนวนสตริงของแผงเซลลแสงอาทิตยที่ เหมาะสม จะตองไมทำใหเกิดโหลดเกินตออินเวอรเตอร ซึ่งจะมีผลทำใหอุปกรณอิเล็กทรอนิกสตาง ๆ ทำงานดวย อายุการใชงานที่สั้นลง

3. °“√‡≈◊Õ°¢π“¥ “¬‰øøÑ“ ในบทความนี้จะกลาวถึงตัวอยางของการเลือกขนาด สายไฟฟาใหเหมาะสมกับการใชงานระบบเซลลแสงอาทิตย ที่ใชกันอยูในประเทศเยอรมนี โดยไดยกตัวอยางระบบผลิต ไฟฟาบนหลังคาบาน เปนตัวอยางประกอบในการพิจารณา ดังรูปที่ 2 ดังนัน้ เพือ่ ใหเหมาะสมกับประเทศไทยอาจนำขอ กำหนดดังกลาวไปประยุกตใชใหเหมาะสมตอไป ในการ พิจารณาเลือกขนาดของสายไฟฟามีสวนประกอบ 5 สวน ประการทีจ่ ะตองคำนึงถึง คือ ขนาดพิกดั แรงดันไฟฟา ขนาด พิกดั กระแสไฟฟา คาสูญเสียทีเ่ กิดขึน้ ในสาย ขนาดของสาย เมนไฟฟากระแสตรง และขนาดสายไฟฟากระแสสลับที่ตอ ไปยังโหลด

รูปที่ 2 ระบบผลิตไฟฟาบนหลังคาบานขนาด 2 kW

3.1 พิกัดแรงดันของสายไฟฟา ขนาดแรงดันไฟฟาของระบบจะตองไมเกินคาพิกัด แรงดั น ไฟฟ า ของสายไฟ สำหรั บ ระบบผลิ ต ไฟฟ า ด ว ย พลังงานแสงอาทิตยขนาดใหญ จะตองพิจารณาถึงคาแรงดัน ไฟฟาของแผงเซลลแสงอาทิตยที่จะเกิดขึ้นในชวงฤดูหนาว ดวย 3.2 พิกัดกระแสของสายไฟฟา ขนาดพื้นที่หนาตัดของสายไฟฟาจะตองสอดคลองกับ คากระแสไฟฟาสูงสุดที่เกิดขึ้น โดยกระแสสูงสุดตองมีคา นอยกวาหรือเทากับพิกัดกระแสของสายไฟ และสายไฟตอง สามารถทนกระแสขณะลัดวงจรของแผงเซลลไดดวยหาก ระบบมีหลายสตริง ซึ่งกระแสสูงสุดหาไดจากสมการที่ 5 (5) คากระแสสูงสุดที่ไดจากสมการที่ 5 สามารถนำไป ใชคำนวณหาพิกัดกระแสของฟวส เพื่อใชในการปองกันสาย ไฟฟา แตอยางไรก็ตามเนื่องจากกระแสลัดวงจรของแผง เซลล เ ป น การหาค า โดยประมาณ ฟ ว ส จึ ง อาจไม ไ ด เ ป น อุ ป กรณ ป อ งกั น สายไฟในสตริ ง ที่ ดี นั ก เพื่ อ ให เ กิ ด ความ ปลอดภัยในการใชงาน จึงควรออกแบบใหสายไฟสามารถ ทนกระแสลัดวงจรได 1.25 เทา 3.3 คาสูญเสียที่เกิดขึ้นในสาย การคำนวณหาขนาดของสายไฟ นอกจากการ พิจารณากระแสสูงสุดเพื่อหาพื้นที่หนาตัดของสายไฟแลว ยังตองพิจารณาถึงกำลังสูญเสียในสาย หรือแรงดันตกใน สายตามมาตรฐาน VDE 0100 Part 712 โดยกำหนดให “แรงดันตกในสายของระบบไฟฟากระแสตรงตองไมเกิน 1 เปอรเซ็นตของแรงดันระบบที่สภาวะมาตรฐาน” หรือกลาว คือ กำลังสูญเสียในสายกำหนดที่ 1 เปอรเซ็นตนั่นเอง ใน ทางปฏิบัติแลวหากอินเวอรเตอรทำงานที่แรงดันสูง (> 120 โวลต) พื้นที่หนาตัดของสายไฟที่หาไดจากกระแสสูงสุดจะ ยังเปนไปตามขอกำหนดนี้ แตหากอินเวอรเตอรทำงานที่แรงดันต่ำ อาจทำให แรงดันตกในสายมีคาสูงกวาคากำหนด โดยเฉพาะอยางยิ่ง กรณีที่อินเวอรเตอรถูกติดตั้งไกลจากแผงเซลลแสงอาทิตย มาก ๆ ซึ่งการออกแบบที่ดีควรใหแรงดันตกในสายของ สตริงมีคา 1 เปอรเซ็นตและแรงดันตกในสายเมนไฟฟากระแส ตรงมีคาเพิ่มขึ้นอีก 1 เปอรเซ็นตก็ยังสามารถยอมรับได กำลังสูญเสียในสายสามารถหาไดจากกระแสกำลังสองคูณ ความตานทานในสาย โดยทั่วไปกระแสที่ระบุจะหมายถึง กระแสที่สภาวะมาตรฐานซึ่งในทางปฏิบัติมักจะนอยกวา °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

57


เสมอหากกระแสจริงมีคาครึ่งหนึ่งของกระแสที่ระบุ ดังนั้น กำลั ง สู ญ เสี ย ในสายจะลดลงเหลื อ หนึ่ ง ในสี่ ข องสภาวะ มาตรฐาน การประมาณขนาดพื้นที่หนาตัดของสายไฟอยาง คราว ๆ จะใชคาประมาณ 2-3 แอมแปรตอพื้นที่หนาตัด หนึ่งตารางมิลลิเมตรสำหรับสายไฟดานไฟฟากระแสตรง นอกจากนี้การเลือกขนาดสายไฟตามความยาวของสายไฟที่ สามารถใช ไ ด โ ดยไม ท ำให แ รงดั น ตกในสายเกิ น กว า ข อ กำหนดนั้น สามารถใชกราฟแสดงความสัมพันธระหวาง กระแสและแรงดันระบบและความยาวของสายไฟ ตามพื้นที่ หนาตัดของสายไฟในการพิจารณาเลือกไดอีกดวย ตัวอยาง ดั ง รู ป ที่ 3 เพื่ อ หาความยาวของสายไฟฟ า ชนิ ด ทองแดง ขนาดพื้นที่หนาตัด 2.5 ตารางมิลลิเมตร โดยยอมใหมี แรงดันตกในสาย 1 เปอรเซ็นต

เมื่อ A DC cable คื อ พื้ น ที่ ห น า ตั ด ของสายเมนไฟฟ า กระแสตรง (mm2) L DC cable คื อ ความยาวของสายเมนไฟฟ า กระแสตรง (m) In คือ กระแสของแผงหรืออะเรยเซลลแสงอาทิตย (A) v คือ เปอรเซ็นตของแรงดันตกในสาย (%) PPV คือ กำลังผลิตของแผงเซลลแสงอาทิตย (W) P M คื อ กำลั ง ไฟฟ า สู ญ เสี ย ทั้ ง หมดของแผงเซลล สตริง และสายไฟฟา (W) K คื อ ค า ความเหนี่ ย วนำทางไฟฟ า ของสาย (m/ Qxmm2) ดังนั้น เราจะสามารถคำนวณหาคาสูญเสียที่แทจริง ในสายเมนไฟฟากระแสตรงไดจากขนาดของพื้นที่หนาตัดที่ คำนวณไดตามสมการที่ 6 3.5 การเลือกขนาดของสายไฟฟากระแสสลับ การคำนวณหาพื้ น ที่ ห น า ตั ด ของสายไฟฟ า กระแส สลับสามารถคำนวณหาไดโดยกำหนดใหแรงดันตกในสายมี คาไมเกิน 3% และใชสมการที่ (7) ในการคำนวณหาพื้นที่ หนาตัดของสายตัวนำ 1 เฟส (7)

รูปที่ 3 ความยาวสายไฟของสตริง เมื่อพื้นที่หนาตัด เทากับ 2.5 เมตร2 และแรงดัน MPP มากกวา 300 โวลต

(mm2)

เมื่อ AAC cable คือ พื้นที่หนาตัดของสายไฟฟากระแสสลับ

3.4 ขนาดสายเมนไฟฟากระแสตรง LDC cable คือ ความยาวของสายเมนไฟฟากระแสตรง (m) ขนาดสายเมนไฟฟ า กระแสตรงและบั ส บาร In คือ กระแสของแผงหรืออะเรยเซลลแสงอาทิตย (A) ไฟฟ า กระแสตรงจากอะเรย ย อ ย ๆ ของแผงเซลล แ สง Vn คือ แรงดันไฟฟาในสาย (V) อาทิตยตองสามารถทนกระแสสูงสุดที่ผลิตจากอะเรยแผง K คื อ ค า ความเหนี่ ย วนำทางไฟฟ า ของสาย (m/ เซลลแสงอาทิตยได ขนาดสายเมนไฟฟากระแสตรงปกติจะ Qxmm2) มีขนาดใหญกวาเปน 1.25 เทาของกระแสลัดวงจรอะเรย แผงเซลลแสงอาทิตย ขนาดพื้นที่หนาตัดของสายเมนจะ และในกรณีของระบบ 3 เฟส สามารถคำนวณไดจาก ตองเลือกใหเหมาะสมกับขนาดกระแสที่ตองไหลผานสาย (8) เมนนั้น ขนาดพื้นที่หนาตัดของสายเมนไฟฟากระแสตรง สามารถคำนวณหาไดจากสมการที่ 6 (6) เอกสารอางอิง [1] Deutsche Gesellshaft fur Sonnenenergie “Planning and Installing Photovoltaic System”, 2008

58


Energy æ≈—ßß“π π“¬∏ß™—¬ ¡’π«≈ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§ Õ’‡¡≈ : thongchai.mee@pea.co.th

∂“π’∫√‘°“√‰øøÑ“  ”À√—∫√∂¬πμå ‰øøÑ“ (μÕπ∑’Ë 1) เมื่อรถยนตไฟฟาเพิ่มขึ้นเปนจำนวนมาก มีความ 2.  ∂“π’∫√‘°“√‰øøÑ“ 2.1 คำจำกัดความ จำเปนตองพัฒนาระบบชารจไฟฟาใหมีความเหมาะสม สถานีบริการไฟฟา (Electric Vehicle Charging กับสภาพการใชงานรถยนตไฟฟา บทความนี้กลาวถึง รู ป แบบของการชาร จ ไฟฟ า ให ร ถยนต ไ ฟฟ า ชนิ ด ของ Station/ Point) คือสถานที่ใหบริการพลังงานไฟฟาแก สถานีบริการไฟฟา และแนวคิดในการออกแบบสถานี รถยนตไฟฟา สถานที่ตั้งของสถานีบริการไฟฟาอาจจะ อยูในตรอก ซอย ถนน ในลักษณะเดียวกับสถานีบริการ บริการไฟฟา น้ำมัน หรือแมแตโรงจอดรถ ลานจอดรถ หรือจุดจอดรถ คำสำคัญ : รถยนตไฟฟา, Electric Vehicle, บริการสาธารณะ [1] 2.2 บริการพื้นฐานของสถานีบริการไฟฟา สถานีบริการไฟฟา, Charging Station สถานี บ ริ ก ารไฟฟ า มี ห น า ที่ พื้ น ฐานในการให บริการดังตอไปนี้ 1. ∫∑π” 1) ชาร จ ไฟฟ า (Charging) ให แ บตเตอรี่ ข อง โครงขายไฟฟาอัจฉริยะรองรับการใชงานรถยนต ไฟฟ า ที่ เ ป น มิ ต รต อ สิ่ ง แวดล อ ม และจะเพิ่ ม ขึ้ น เป น รถยนตไฟฟา 2) ให บ ริ ก ารแลกเปลี่ ย น (Exchange and จำนวนมากในอนาคต รถยนต ไ ฟฟ า มี อุ ป กรณ ห ลั ก ที่ สำคั ญ ซึ่ ง แตกต า งจากรถยนต เ ชื้ อ เพลิ ง ฟอสซิ ล Swap) แบตเตอรี่ ซึ่ ง เป น ธุ ร กรรมหนึ่ ง ในการให เ ช า เครื่ อ งยนต สั น ดาปภายใน คื อ มอเตอร แบตเตอรี่ (Rent) หรือเชาซื้อ (Lease) แบตเตอรี่ บริการรูปแบบแรก อาจจะเปนแบบชารจธรรมดา ตั ว ควบคุ ม ขั บ เคลื่ อ นมอเตอร และระบบชาร จ ไฟฟ า ซึ่งใชเวลาในการชารจเทากับการชารจจากบานเรือนที่อยู เปนตน เมื่ อ ไฟฟ า ในแบตเตอรี่ ร ถยนต ไ ฟฟ า ถู ก ใช ง าน อาศั ย หรื อ แบบชาร จ ด ว น (Quick/Fast Charging) ไปจนหมด จำเปนตองเติมพลังงานไฟฟาที่สถานีบริการ ซึ่งเวลาในการชารจนอยกวาแบบแรก บริการรูปแบบที่สอง ผูใชรถไมตองเสียเวลารอ ไฟฟ า (Charging Station) สถานี บ ริ ก ารไฟฟ า มี การอัดประจุไฟฟาลงแบตเตอรี่ โดยถือวาสถานีบริการ หลากหลายรูปแบบ และสถานที่ ระบบไฟฟาที่จะรองรับรถยนตไฟฟาประกอบดวย ไฟฟ า ขายพลั ง งานไฟฟ า ไม ใ ช ข ายแบตเตอรี่ (Selling (ก) ชุดอัดประจุ (เครื่องอัดประจุไฟฟา, สายเคเบิลและ Electricity, NOT Battery Pack) สถานี บ ริ ก ารไฟฟ า อาจรั บ พลั ง งานไฟฟ า จาก คอนเน็คเตอร), (ข) สายจากมิเตอรไปยังชุดอัดประจุ โครงขายไฟฟาของการไฟฟา หรืออาจจะผลิตไฟฟาเอง และ (ค) สายปอนจากการไฟฟารวมทั้งมิเตอร บทความนี้นำเสนอแนวคิดพื้นฐานและหลักการ ก็ ไ ด ทั้ ง นี้ ขึ้ น อยู กั บ ความเป น ไปได ใ นการเชื่ อ มต อ กั บ เกี่ยวกับสถานีบริการไฟฟา ชนิดของสถานีบริการไฟฟา โครงขาย ขีดความสามารถในการผลิตไฟฟา และตนทุน ในการดำเนินการผลิตไฟฟาเมื่อเทียบกับการรับไฟฟา และแนวคิดที่สำคัญในการออกแบบสถานีบริการไฟฟา จากโครงขาย °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

59


2.3 รูปแบบของสถานีบริการไฟฟา สามารถแบ ง สถานี บ ริ ก ารไฟฟ า ตามหน า ที่ อ อก เปน 3 รูปแบบ คือ (1) สถานีใหบริการชารจไฟฟาลง แบตเตอรี่, (2) สถานีใหบริการแลกเปลี่ยนแบตเตอรี่ และ (3) สถานีใหบริการทั้งชารจไฟฟาลงแบตเตอรี่และ แลกเปลี่ยนแบตเตอรี่ สถานีใหบริการชารจไฟฟาลงแบตเตอรี่เปนบริการ พื้ น ฐานที่ มี ค วามสลั บ ซั บ ซ อ นน อ ยที่ สุ ด ใช พื้ น ที่ น อ ย ประเด็นสำคัญที่ตองคำนึงถึงสำหรับสถานีแบบนี้คือระยะ เวลาที่ ช าร จ ไฟฟ า ลงแบตเตอรี่ จะต อ งตอบสนองต อ ความต อ งการของผู รั บ บริ ก าร หากเป น สถานี บ ริ ก าร ไฟฟ า ที่ อ ยู บ ริ เ วณโรงรถส ว นบุ ค คลหรื อ ที่ จ อดรถของ สถานที่ทำงาน ในชวงเวลาที่จอดรถก็สามารถอัดประจุลง แบตเตอรี่ แต ถ า เป น สถานี บ ริ ก ารไฟฟ า ที่ อ ยู ร ะหว า ง ตนทางและปลายทางของเสนทางการเดินทางก็จำเปน ต อ งชาร จ ไฟฟ า ลงแบตเตอรี่ ใ ห เ ต็ ม อย า งรวดเร็ ว เพื่ อ ไมใหกระทบตอกำหนดการเดินทาง สถานีใหบริการแลกเปลีย่ นแบตเตอรี่ มีความมุง หวัง เพื่ออำนวยความสะดวกใหผูรับบริการ ทำใหไมตองเสีย เวลารอการชาร จ ไฟฟ า ลงแบตเตอรี่ ซึ่ ง เป น สิ่ ง ที่ ส ถานี บริการไฟฟาจะตองดำเนินการเอง ประเด็นสำคัญก็คือ ความเขากันไดอยางพอดีระหวางแบตเตอรี่และพื้นที่วาง แบตเตอรี่ ใ นรถยนต หากมี ม าตรฐานที่ มี ข นาดทาง กายภาพในลักษณะเดียวกับ USB ของการสื่อสารขอมูล คอมพิวเตอรก็จะทำใหการใหบริการและการรับบริการ เปนไปอยางเรียบรอย สถานี แ บบผสมที่ ใ ห บ ริ ก ารทั้ ง ชาร จ ไฟฟ า ลง แบตเตอรี่ แ ละให บ ริ ก ารแลกเปลี่ ย นแบตเตอรี่ เป น การนำเสนอบริการที่หลากหลายใหแกผูรับบริการ ทำให ผูบริการสามารถเลือกสิ่งที่ตนเองตองการได นอกจากนั้ น สามารถแบ ง สถานี บ ริ ก ารไฟฟ า ได ตามประเภทการใชงานของรถยนตไฟฟาเปน 4 ประเภท คือ 1) สถานีบริการไฟฟาริมทางดวนระหวางเมือง สำหรั บ รถยนต ไ ฟฟ า ที่ ใ ช ค วามเร็ ว สู ง (On-Road Highway Speed Vehicles) 2) สถานี บ ริ ก ารไฟฟ า ในเมื อ งสำหรั บ รถยนต ไฟฟ า ที่ ใ ช ใ นเมื อ ง (City Electric Vehicles) ที่ มี การจำกัดความเร็ว เชน ไมเกิน 80 กม./ชม.

60

3) สถานี บ ริ ก ารไฟฟ า สำหรั บ รถยนต ไ ฟฟ า ค ว า ม เ ร็ ว ต่ ำ ( L o w S p e e d V e h i c l e s ห รื อ Neighborhood Electric Vehicles) เชน ใชงานในพื้นที่ หนวยงานขนาดใหญ สนามกอลฟ หรือรีสอรท เปนตน ซึ่งจะใชงานที่ความเร็วประมาณ 40-50 กม./ชม. 4) สถานีบริการไฟฟาสำหรับรถยนตไฟฟาที่ใช ในกิจการธุรกิจการคา (Commercial Vehicles) รวมทัง้ รถบรรทุกไฟฟาและรถบัสไฟฟา สถานีบริการไฟฟาทั้งสี่รูปแบบขางตนจะสะทอน ความตองการ ราคาคาบริการที่เหมาะสม ขีดจำกัดเวลา ที่จะรอระหวางรับบริการ และพฤติกรรมตาง ๆ ของผูใช รถที่แตกตางกัน 2.4 ป จ จั ย สำคั ญ ในการออกแบบสถานี บ ริ ก าร ไฟฟา การก อ สร า งสถานี บ ริ ก ารไฟฟ า จะต อ งคำนึ ง ถึ ง ประเด็นตาง ๆ ทัง้ การใชงาน ดานเทคนิค ความปลอดภัย และสิ่งแวดลอม ปจจัยดานการใชงาน จะเกี่ยวกับความตองการ ของเจาของสถานีบริการไฟฟา ซึ่งจะกำหนดขีดความ สามารถของสถานีบริการไฟฟา เชน จะใหบริการแก รถยนตไฟฟา/แบตเตอรี่รุนใด, ใหบริการพรอมกันครั้งละ กี่คัน, ระยะเวลาที่ตองรอระหวางการรับบริการ, ระยะ ทางที่รถยนตไฟฟาวิ่งไดกอนที่จะอัดประจุไฟฟาอีกครั้ง รู ป ที่ 1 แสดงพั ฒ นาการในช ว งกลางและปลายของ ทศวรรษที่ 90 และเริ่มของศตวรรษที่ 21 ของระยะทาง ที่รถไฟฟาวิ่งไดกอนที่จะอัดประจุไฟฟาครั้งตอไป

รูปที่ 1 ระยะทางที่รถยนตไฟฟาวิ่งไดในยุคตาง ๆ

ปจจัยดานเทคนิค เกี่ยวของมาตรฐานขอกำหนด ตาง ๆ ทั้งทางไฟฟา ทางเครื่องกล เกี่ยวของกับแหลง


จ า ยไฟ, การส ง พลั ง งานไฟฟ า จากแหล ง จ า ยไปยั ง เครื่องอัดประจุ, เครื่องอัดประจุไฟฟาลงแบตเตอรี่ และ การเชื่อมตอระหวางเครื่องอัดประจุและแบตเตอรี่ รูปที่ 2 แสดงเทคโนโลยีตาง ๆ ในรถยนตไฟฟาและที่เชื่อมตอ กับเครื่องอัดประจุ (ก) ความจุ (Wh/kg)

รูปที่ 2 เทคโนโลยีที่เกี่ยวของกับรถยนตไฟฟา

อุปกรณสำคัญตามรูปที่ 2 ที่เกี่ยวของกับสถานี คือ แบตเตอรี่ และเครื่องอัดประจุไฟฟาใหแบตเตอรี่ (Battery Charger) ปจจุบันแบตเตอรี่ที่มีใชงานในทอง ตลาด ประกอบดวย Lead/Acid, Nickel/Cadmium, Nickel/Metal Hydride, Sodium/Sulphur, Lithium-ion, Lithium-Polymer, Sodium/ Nickelchloride โดย แบตเตอรี่ชนิด Lithium-ion มีประสิทธิภาพพลังงาน สูงสุด ขณะที่ชนิด Sodium/Sulphur มีระยะการใชงาน (Cycle Life) สูงสุด รายละเอียดดังแสดงในตารางที่ 1 ตารางที่ 1 ขอมูลแบตเตอรี่ชนิดตาง ๆ

(ข) ตนทุน (x35 บาท/kWh) รูปที่ 3 แนวโนมการพัฒนาแบตเตอรี่ชนิดตาง ๆ

แบตเตอรี่ชนิดตาง ๆ มีการใชงานในรถยนตยี่หอ ตาง ๆ ทั้งคายอเมริกา ยุโรป และญี่ปุน จากขอมูลดัง แสดงในตารางที่ 2 ขางลางนี้ จะเห็นวาแบตเตอรี่ชนิด Nickel/Cadmium มีน้ำหนักนอยที่สุด ขณะที่แบตเตอรี่ ชนิด Nickel/Metal Hydride ที่ใชในรถยนต GM มี ระยะวิ่งไกลที่สุด ตารางที่ 2 ขอมูลการใชแบตเตอรี่ชนิดตาง ๆ ในรถยนตแตละยี่หอ

เมื่อเปรียบเทียบแบตเตอรี่ 4 ชนิด คือ Lead/ Acid, Ni/Cd, NiMH และ Lithium/Polymer พบวาชนิด Lithium/Polymer มีแนวโนมที่จะเก็บพลังงานไฟฟาได สู ง สุ ด ขณะที่ มี ต น ทุ น สู ง กว า ชนิ ด Lead/Acid ซึ่ ง มี ตนทุนต่ำที่สุดเพียงเล็กนอย

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

61


ป จ จั ย ที่ มี ผ ล ต อ ร ะ ย ะ เ ว ล า ก า ร ช า ร จ แ ล ะ ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ประกอบดวย 1) ความบอยครั้งในการอัดประจุและคายประจุ (Frequency of Charge/Discharge) 2) อัตราการอัดประจุ (Charge Rate) 3) อัตราการคายประจุ (Discharge Rate) 4) ขนาดความจุของแบตเตอรี่ (Battery Storage) 5) สภาพการทำงานขณะชารจไฟฟา (Operating Condition) ในแต ล ะป จ จั ย ข า งต น มี ป ระเด็ น ที่ เ กี่ ย วข อ งดั ง แสดงในรูปที่ 4

รูปที่ 5 ตัวอยางมอเตอรกระแสสลับในระบบขับเคลื่อน

นอกจากมอเตอรกระแสสลับแลว ผูผลิตบางราย เลือกใชมอเตอรกระแสตรง ดังแสดงในตารางที่ 3 ตารางที่ 3 การใชมอเตอรชนิดตาง ๆ สำหรับรถยนตไฟฟา

รูปที่ 4 ปจจัยที่มีผลตอประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

ปจจัยความปลอดภัยและสิ่งแวดลอม เกี่ยวของ กับความปลอดภัยของสาธารณะ, การยอมรับของชุมชน และผลกระทบตอสิ่งแวดลอม เปนประเด็นสำคัญที่สุดที่ ตองคำนึงถึง เพื่อใหรถยนตไฟฟาและระบบการอัดประจุ ให แ บตเตอรี่ ข องรถยนต ไ ฟฟ า มี ค วามปลอดภั ย และ เปนมิตรกับสิ่งแวดลอมอยางแทจริง โดยจะกลาวถึงใน บทความตอนตอไป 2.5 ชนิดระบบชารจไฟฟา ผูผลิตรถยนตไฟฟาเลือกมอเตอรชนิดตาง ๆ เพื่อ ใชในระบบขับเคลื่อนของรถยนต รูปที่ 4 แสดงตัวอยาง การใชมอเตอรกระแสสลับของรถยนตไฟฟายี่หอหนึ่ง

62

ขอมูลจากตารางที่ 3 จะเห็นวารถยนตคายยุโรป และญี่ปุนสวนใหญใชมอเตอรกระแสตรง ซึ่งมีทั้งแบบ กระตุนแยก (Separately Excited) และแมเหล็กถาวร ขณะที่รถยนตคายอเมริกาใชมอเตอรกระแสสลับ ซึ่งให กำลังขับสูงถึง 370 kW เนื่องจากมีการใชมอเตอรทั้งชนิดกระแสสลับและ กระแสตรงดังกลาวมาขางตน การปอนกระแสไฟฟาให แกรถยนตไฟฟามี 2 ชนิด คือ (1) ปอนดวยวิธีนำไฟฟา (Conductive) และ (2) ปอนดวยวิธีเหนี่ยวนำไฟฟา (Inductive) การป อ นด ว ยวิ ธี น ำไฟฟ า อาจป อ น กระแสสลั บ หรื อ กระแสตรง ขณะที่ ก ารป อ นด ว ยวิ ธี เหนี่ยวนำไฟฟาจะใชกระแสสลับ ดังแสดงในรูปที่ 5


รูปที่ 5 จุดตอ คุณลักษณะ และอุปกรณในการชารจ

(ข) รูปที่ 7 ปลั๊กและเตารับ

การป อ นด ว ยวิ ธี น ำไฟฟ า เป น การเชื่ อ มต อ ด ว ย หนาสั ม ผั ส โลหะตั ว นำ และสายเคเบิ ล อาจจะป อ น การป อ นอี ก แบบคื อ การป อ นด ว ยวิ ธี เ หนี่ ย วนำ กระแสสลับหรือกระแสตรง ในรูปที่ 6 แสดงการปอน ไฟฟา ใชหลักการทำงานของหมอแปลง โดยไมจำเปน ดวยกระแสสลับ ตองสัมผัสใหกระแสไหลเหมือนกับวิธีนำไฟฟา จุดเชื่อม ต อ เป น การประสานระหว า งตั ว เชื่ อ มต อ (Couple/ Paddle) และจุดปอน (ไฟฟา) เขา (Inlet) ดังแสดงใน รูปที่ 8

รูปที่ 6 การปอนดวยวิธีนำไฟฟากระแสสลับ

การป อ นด ว ยวิ ธี น ำไฟฟ า มี ก ารสั ม ผั ส กั น จริ ง กระแสไฟฟาไหลจากแหลงปอนไปยังรถยนตไฟฟาเพื่อ ปอนเขาแบตเตอรี่ ซึ่งมีใชหรือทดลองใชทั้งในอเมริกา (J1772) และยุโรป (RWE62169) ปลั๊ก (Plug) และ เตารับ (Socket or Receptacle) ดังแสดงในรูปที่ 7

(ก) หลักการทำงาน

(ก)

(ข) ตัวเชื่อมตอ และจุดปอนเขา รูปที่ 8 การปอนดวยวิธีเหนี่ยวนำไฟฟา °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

63


ตัวเชื่อมตอเหนี่ยวนำไฟฟา (Inductive Couple) แบงออกเปน 3 ชนิด คือ 1) ชนิดเสียบ (Insertion Type) 2)ชนิดวางใกล (Proximity Type) 3)ชนิดหวง (Chained-Ring Type) ในการออกแบบระบบชารจไฟใหรถยนตไฟฟาตอง ใหสอดคลองกับคุณลักษณะของรถยนตไฟฟา ซึ่งอาจจะ มีเครื่องอัดประจุ (Charger) อยูภายในรถ (On-board) หรือเปนอุปกรณแยกภายนอก (Off-board) รวมอยูกับ ระบบชารจไฟฟาซึ่งติดตั้งอยูในสถานีบริการไฟฟา จึง อาจพบเห็นระบบชารจไฟฟา 3 ชนิด ตามรูปที่ 9 คือ 1) แบบ Off-Board Inductively Couple (AC) 2)แบบ Off-Board Conductively Coupled (DC) 3)แบบ On-Board Conductively Coupled (AC)

1) ชารจปกติ (Normal Charging) ระบบ 1 เฟส ระดับแรงดัน 120 V กระแส 15 A กำลัง 1.8 kW หรือ ระดับแรงดัน 230 V กระแส 16 A กำลัง 3.7 kW 2) ชาร จ เร็ ว (Semi-Fast Charging) ระบบ 1 เฟส ระดับแรงดัน 230 V กระแส 32 A กำลัง 7.4 kW และ ระบบ 1 เฟส ระดับแรงดัน 3 x 400 V กระแส 16 A กำลัง 11 kW 3) ชารจดวน (Fast Charging) อาจใชกำลัง สูงสุดถึง 36 kW

3. ∫∑ √ÿª บทความนี้ไดนำเสนอผลการศึกษาเกี่ยวกับบริการ พื้นฐานของสถานีบริการไฟฟา, รูปแบบของสถานีบริการ ไฟฟา, ปจจัยสำคัญในการออกแบบสถานีบริการไฟฟา ประกอบดวยปจจัยการใชงาน ปจจัยดานเทคนิค ปจจัย ด า นความปลอดภั ย และสิ่ ง แวดล อ ม รวมถึ ง ระดั บ การชารจ ในบทความตอนต อ ไปจะกล า วถึ ง มาตรฐานที่ เกี่ ย วข อ งที่ ใ ช ง านในป จ จุ บั น และแนวโน ม การพั ฒ นา มาตรฐาน รายละเอี ย ดความปลอดภั ย และแนวทาง การออกแบบสำหรับผูรับบริการจากสถานีบริการไฟฟา ในพื้นที่ตาง ๆ เอกสารอางอิง [1] ธงชัย มีนวล, รถยนตไฟฟา : บทบาทใหมของ กฟภ., วารสารแวดวงวิศวกรรม กฟภ. ป 2552

รูปที่ 9 ระบบชารจไฟแบบตาง ๆ

2.6 ระดับการอัดประจุไฟฟา การอัดประจุไฟฟาแบบตาง ๆ จะสงผานปริมาณ พลั ง งานไฟฟ า แตกต า งกั น การเลื อ กใช อุ ป กรณ การออกแบบติดตั้ง และมีวัตถุประสงคการใชที่แตกตาง สมาคมวิศวกรรมยานยนตของอเมริกา (Society of Automotive Engineers, SAE) ได ก ำหนดการอั ด ประจุไฟฟาใหแกรถยนตไฟฟา 3 ระดับ คือ

64

ประวัติผูเขียน นายธงชั ย มี น วล ทำงานให การไฟฟาสวนภูมิภาค ประมาณ 19 ป ตั้ ง แต พ.ศ. 2533 จนถึ ง ป จ จุ บั น ง า น ห ลั ก ที่ รั บ ผิ ด ช อ บ เ กี่ ย ว กั บ การวิเคราะหและวางแผนระบบไฟฟา, การริเริ่มโครงการขนาดใหญเพื่อพัฒนา ร ะ บ บ ไ ฟ ฟ า ภ า ย ใ ต แ ผ น พั ฒ น า เศรษฐกิ จ และสั ง คมแห ง ชาติ ฉ บั บ ต า ง ๆ, การวางแผน โครงการ, และการศึกษาความเหมาะสมโครงการ


Technology & Innovation

‡∑§‚π‚≈¬’·≈–π«—μ°√√¡

¥√.ª√–¥‘…∞å ‡øóòÕßøŸ ·ºπ°«‘®—¬æ≈—ßß“π °Õß«‘®—¬ ΩÉ“¬«‘®—¬·≈–æ—≤π“√–∫∫‰øøÑ“ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§

°“√§«∫§ÿ¡·≈–ªØ‘∫—μ‘°“√ DG √à«¡°—∫√–∫∫ Smart Grids (μÕπ∑’Ë 2) จากที่ไดกลาวไปในตอนที่แลว ไดกลาวถึงพื้นฐาน เบื้ อ งต น ของการเชื่ อ มต อ Distributed Generation (DG) กับระบบโครงขายไฟฟา และการควบคุม DG ชนิดตาง ๆ ไปใหทราบแลวนั้น ในบทความตอนนี้จะ เปนการควบคุมและปฏิบัติการ DG รวมกับระบบ Smart Grids ดังนี้

3.4 °“√§«∫§ÿ¡·≈–ªØ‘∫—μ‘°“√ DG √à«¡°—∫ √–∫∫ Smart Grids จากที่กลาวมาขางตนแลววาการไฟฟาไมสามารถ ควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟาแตละชนิดทุกขนาดไดโดยตรง แต ส ามารถที่ จ ะควบคุ ม สั่ ง การให ผู ผ ลิ ต ไฟฟ า แต ล ะ ประเภทปฏิบัติตามกฎระเบียบที่กำหนดไวหากการจาย ไฟแล ว ไม ส อดคล อ งกฎระเบี ย บดั ง กล า ว ดั ง นั้ น สิ่ ง ที่ จำเปนตองทราบ คือ วิธีการควบคุมและปฏิบัติการของ DG แตละชนิดโดยสังเขป เพื่อใหคำแนะนำแกผูควบคุม

เครื่ อ งกำเนิ ด ไฟฟ า แต ล ะชนิ ด ปฏิ บั ติ ต าม ในการแก ปญหาที่เกิดขึ้นในระบบไดอยางเหมาะสม ซึ่งไดอธิบาย ไปบางแลวในหัวขอที่ผานมา สำหรับหัวขอนี้จะกลาวถึง กรณีศึกษาของปญหาการควบคุมที่อาจเกิดขึ้นกับ DG ชนิดตาง ๆ จากนั้นจะไดอธิบายหลักการการนำระบบ Smart Grids มาชวยในการแกปญหาตาง ๆ ของ DG แตละชนิด ๆ ไป 3.4.1 การควบคุ ม และปฏิ บั ติ ก าร DG ชนิ ด Synchronous Generator เครื่องกำเนิดไฟฟาชนิดนี้ สิ่งที่ตองใหความสนใจ คื อ การควบคุ ม แรงดั น ที่ จุ ด เชื่ อ มต อ และที่ จุ ด โหลด อื่น ๆ ในระบบ โดยหากในขณะที่ DG ยังไมเชื่อมตอกับ ระบบแล ว ไม มี ป ญ หาเรื่ อ งแรงดั น ที่ จุ ด โหลดใด ๆ หลั ง จาก DG เชื่ อ มต อ จะต อ งไม มี ป ญ หาด ว ยเช น กั น หากมีปญหาเจาของ DG ตองรับผิดชอบในการแกไข °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

65


ปญหา ซึ่งจริง ๆ แลวเปนหลักการที่ถือปฏิบัติกับ DG ทุกชนิด แตสำหรับ DG ชนิดนี้หากทำความเขาใจให ถองแท การแกไขปญหาจะทำไดงายกวาเครื่องกำเนิด ไฟฟาชนิดอื่น กลาวคือเราตองเขาใจวิธีการควบคุมวา สามารถควบคุมได 2 โหมด คือ Voltage Control Mode และ Power Factor Control Mode ดังที่กลาวไปแลว เคยมีเหตุการณที่เกิดขึ้นกับ VSPP รายหนึ่งวา โดยปกติ จะเดินเครื่องแบบ Power Factor Control Mode แต ปรากฏว า มี ป ญ หาด ว ยประการใดไม ท ราบจึ ง ต อ ง เดินเครื่องแบบ Voltage Control Mode เมื่อชวงโหลดต่ำ ปรากฏวา DG ดึงกำลังไฟฟารีแอคทีฟเขาไปเปนจำนวน มาก ทางผูเกี่ยวของจึงเกรงวาจะเกิดปญหาแรงดันตกใน วงจรนั้นได จึงวางแผนจะติด Capacitor Bank ในวงจร ดังกลาว เมื่อพิจารณาโดยคราว ๆ ก็เหมือนกับวาเปน วิธีการที่ถูกตอง แตจริง ๆ แลวไมถูกตอง เพราะเมื่อ เดินเครื่องแบบ Voltage Control Mode จะตองกำหนด แรงดันที่ควบคุมไวที่ Terminal Bus แตเมื่อแรงดันใน ระบบสู ง กว า แรงดั น ที่ ก ำหนด เครื่ อ งกำเนิ ด ไฟฟ า จึ ง จำเปนที่จะตองดึงกำลังไฟฟารีแอคทีฟออกจากระบบเพื่อ ใหแรงดันในระบบเทากับคาที่กำหนด แนวทางในการแก ปญหา คือ ตรวจสอบวาคาแรงดันที่กำหนดไวของเครื่อง กำเนิดไฟฟานั้นต่ำเกินไปหรือไม หรือลดระดับแรงดันใน วงจรนั้นโดยการปรับแท็ปหมอแปลงกำลังที่สถานีไฟฟา ใหเหมาะสมหรือปลด Capacitor Bank ที่สถานีไฟฟา อยางไรก็ดีคงตองตรวจสอบดวยวาแรงดันที่ปลายสาย ของวงจรอื่นมีคาเปนไปตามเกณฑมาตรฐานหรือไม หาก ไมไดจึงควรพิจารณาติดตั้ง Capacitor Bank ที่วงจร นั้น ๆ การมีระบบ Smart Grids จึงสามารถ Monitor เฝาดูไดวาจุดเชื่อมตอ DG หรือจุดโหลดจุดใดมีปญหา การควบคุมแรงดันหรือไม ซึ่งเจาหนาที่ของการไฟฟาจะ ควบคุ ม แรงดั น ในระบบได อ ย า งเหมาะสมโดยการให คำแนะนำผูควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟาใหปฏิบัติการได อยางถูกตองตอไป นอกจากนี้ ป ญ หาเรื่ อ งความปลอดภั ย ก็ เ ป น อี ก ปญหาหนึ่ง กลาวคือ เมื่อระบบโครงขายไฟฟาหลักหลุด ออกจากระบบบางครั้ง Synchronous Generator ยังคง อยู ใ นระบบ โดยเฉพาะการเกิ ด ฟอลต ช นิ ด High Impedance Fault ซึ่งโดยขอกำหนดการเชื่อมตอระบบ โครงข า ยไฟฟ า ได ก ำหนดให มี ก ารป อ งกั น ชนิ ด Anti-

66

Islanding อยู ด ว ยแล ว แต อ าจเกิ ด การผิ ด พลาดใน การทำงานหรือไมมีการติดตั้งการปองกันชนิดนี้อยูดวย หากใชระบบ Transfer-trip หรือ Inter-trip จึงจะไมเกิด ปญหานี้ขึ้น แตจะมีคาใชจายในการติดตั้งระบบสื่อสาร ค อ นข า งสู ง สำหรั บ VSPP ขนาดเล็ ก จะไม คุ ม ค า ใน การลงทุน ในกรณีของเครื่องกำเนิดไฟฟาขนาดใหญจะ ติดตั้ง RCS ที่จุดเชื่อมตอ ในกรณีที่บริเวณนั้นมีระบบ SCADA ก็อาจจะทำการสับปลด DG ออกจากระบบได หากระบบโครงขายไฟฟาหลักหลุดออกจากระบบไปแลว ดวยการสั่งปลด RCS ทั้งนี้ตองมั่นใจวาขณะนั้น DG ไม ได จ า ยกระแสฟอลต อ ยู ด ว ย มิ ฉ ะนั้ น การปลด RCS ขณะมีกระแสฟอลตอาจทำให RCS ชำรุดเสียหายได จึง ควรพิจารณาขนาดกระแสที่ไหลผาน RCS ประกอบดวย อยางไรก็ดีสำหรับกรณีที่เปน DG ขนาดเล็ก ไมมี RCS จะไมสามารถทำได แต DG ขนาดเล็กเหลานั้นอาจจะ หลุดออกจากระบบไปเองเนื่องจากจายโหลดเกินพิกัด หรือแรงดัน/ความถี่ที่ผิดปกติ ดังนั้นหากมีระบบ Smart Grids การทำ Inter-trip จะสามารถทำไดงาย การเชื่อมตอ หรื อ ปลด DG จากระบบสามารถทำได ที่ Inter connection CB จึงไมตองกังวลวาขณะนั้น DG ยังคง จายกระแสฟอลตอยูดวยหรือไม ในกรณี ข องกำลั ง ไฟฟ า สู ญ เสี ย ที่ อ าจเพิ่ ม ขึ้ น เนื่องจากการเชื่อมตอ DG นั้น มีการหารือการแกไข ปญหากันอยูบอยครั้ง จึงขออธิบายหลักการในที่นี้ดวยวา โดยทั่ ว ไปในกรณี ที่ DG เชื่ อ มต อ กั บ วงจรใดที่ ไ ม ใ ช ตนทางหรือใกลกับสถานีไฟฟากำลัง ไฟฟาสูญเสียจะ เพิ่มขึ้นเมื่อโหลดในวงจรนั้นมีคานอยกวากำลังไฟฟาที่ DG จ า ยเข า ระบบ ข อ แนะนำสำหรั บ วิ ธี ก ารลดกำลั ง สูญเสียอื่น ๆ เพิ่มเติม เชน การปรับเปลี่ยนการจายไฟ (Reconfiguration) โดยใหยาย DG ไปเชื่อมตอกับวงจร ที่มีโหลดสูงกวา หรือโอนยายโหลดที่อยูบริเวณใกลเคียง DG มารั บ ไฟจากวงจรที่ มี DG เชื่ อ มต อ อยู การจะ พิ จ ารณาดำเนิ น การอย า งไรนั้ น ควรจะทดสอบผลด ว ย การใชโปรแกรมทางดานวิศวกรรมไฟฟา เชน โปรแกรม DIgSILENT ตรวจสอบผลกอนวาถูกตองหรือไม แลวจึง พิ จ ารณาความคุ ม ค า ในการลงทุ น ต อ ไป หากมี ร ะบบ Smart Grids การดำเนิ น การตรวจสอบทดลองปรั บ เปลี่ยนรูปแบบการจายไฟนี้สามารถทดลองแบบ OffLine ในระบบได ซึ่งจะทำใหเราสามารถดำเนินการได สะดวก รวดเร็ว และมีความแมนยำมากยิ่งขึ้น


สำหรับปญหาดานการจายไฟอื่น ๆ คือ การจาย ไฟแบบแยกอิสระ (Islanding) โดยไมตั้งใจ เคยมีกรณี ศึกษาที่สถานีไฟฟาลาดบัวหลวง คือ เกิดฟอลตลงดิน แบบชั่ ว คราวที่ ส ายส ง 115 kV ที่ รั บ ไฟมาจากสถานี ไฟฟาไทรนอย ดังรูปที่ 21 จึงเกิดการทริปสายสง 115 kV แตที่สถานีไฟฟาลาดบัวหลวงมี DG เชื่อมตออยูยังไม หลุดออกจากระบบเพราะตรวจสอบไมเห็นฟอลตลงดิน ดานแรงสูง จึงยังคงจายไฟอยูซึ่งการจายไฟในสภาวะนี้ คือการจายไฟแบบแยกอิสระโดยไมตั้งใจ แตดวยกำลัง การผลิตนอยกวาโหลดจึงทำใหเกิดความถี่ตกต่ำกวาที่ Under-frequency Relay ตั้งไว จึงทำให Outgoing CB ทริป เกิดไฟดับถาวรแทนที่จะเปนไฟดับชั่วคราว ทั้งนี้ เพราะเมื่อฟอลตหายไปแลว CB ที่สถานีไฟฟาไทรนอย Reclose กลั บ มาแล ว ก็ ไ ม ส ามารถจ า ยไฟให โ หลดได นอกจากจะเสี ย โอกาสในการจ า ยไฟให แ ก ผู ใ ช ไ ฟและ ความเชื่อถือไดของระบบลดลงแลว ยังมีความสุมเสี่ยงที่ อุปกรณหรือ DG จะชำรุดเสียหายไดอีกดวย เพราะหาก Under-frequency Relay เกิดการทริปชากวาเวลาที่ CB ของสถานีไฟฟาไทรนอยจะ Reclose กลับมา การที่ ระบบยังไม Synchronize กันก็เหมือนกับการเกิดฟอลต ที่ รุ น แรงชนิ ด หนึ่ ง นั่ น เอง ซึ่ ง อาจทำให เ กิ ด การชำรุ ด เสียหายของอุปกรณหรือ DG ได ในกรณีนี้หากกำหนด Protection Scheme และการ Setting ระบบการ ปองกันที่เหมาะสมจึงสามารถแกปญหาได

ประเด็นที่นาสนใจในกรณีศึกษานี้ คือ ในเมื่อมี DG ขนาดใหญ เ ชื่ อ มต อ อยู ใ นระบบจำหน า ยที่ มี ค วาม สามารถจายโหลดได (ควรจะมีการศึกษากอนวา DG สามารถจายโหลดในสภาวะ Islanding ไดหรือไมเปน กรณี ๆ ไป) เราจะทำอยางไรที่จะให DG ยังคงชวยจาย โหลดใหมากที่สุดเทาที่จะทำได นั่นคือ การจายไฟแบบ แยกอิสระโดยตั้งใจ แตก็ไมใชวาจะทำไดงาย ๆ เพราะ ตองมีการทำ Load Shedding ไดเมื่อมีโหลดเกินกวา กำลังการผลิตของ DG และเมื่อจะทำการขนานระบบ กลับไปเชื่อมตอกับระบบโครงขายไฟฟาหลักควรจะทำได ด ว ยความรวดเร็ ว จริ ง อยู ห ากติ ด ตั้ ง Synchronous Check Relay ที่ดาน 115 kV อาจจะทำการขนานกลับ ไดอัตโนมัติเมื่อความแตกตางของแรงดัน ความถี่ และ มุม ทั้งสองฝงอยูในเกณฑที่กำหนด แตปญหาคือแลว เมื่อใดจึงจะเขาทำได ซึ่งเราตองไมลืมวา DG ไมสามารถ จายโหลดไดทุกวงจร นั่นคือมีไฟดับอยูบางวงจร หาก ไมมี DG วงจรนี้จะสามารถไดรับการจายไฟกลับทันทีที่ ระบบ 115 kV จายไฟกลับมา ดังนั้นการขนานระบบ กลั บ สู ร ะบบหลั ก ด ว ยระยะเวลาที่ เ ร็ ว ที่ สุ ด จึ ง มี ค วาม จำเป น ซึ่ ง สามารถทำได โ ดยการ Remote Resynchronization นอกจากนี้ระบบการปองกันในสภาวะ การจายไฟแบบแยกอิสระอาจจะไมใช Scheme/Setting เดี ย วกั บ ในสภาวะปกติ ก็ ไ ด จึ ง จำเป น ต อ งใช ร ะบบ Adaptive Protection Scheme ซึ่งหากมีระบบ Smart Grids มาชวยจะทำใหการจายไฟแบบแยกอิสระโดยตั้งใจ สามารถทำไดงายขึ้น ทั้งในเรื่องของ Load Shedding, Remote Re-synchronization และ Adaptive Protection Scheme เนื่องจากมีระบบการสื่อสารและ การควบคุมที่ทันสมัยมารองรับการทำงานเหลานี้ได อนึ่ง สำหรับในกรณีที่ DG ไมสามารถรองรับการจายโหลดใน สภาวะ Islanding ได ไมวาดวยสาเหตุใดการมีระบบ Smart Grids จะสามารถปองกันไมใหเกิดการจายไฟ แบบแยกอิสระโดยไมตั้งใจได เพื่อปองกันปญหาตาง ๆ ดั ง ที่ ไ ด ก ล า วข า งต น โดยเฉพาะในด า นของความ ปลอดภัยตอผูปฏิบัติงาน

รูปที่ 21 กรณีศึกษาการจายไฟแบบ Islanding โดยไมตั้งใจ ณ สถานีไฟฟาลาดบัวหลวง

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

67


ดังนั้นจะเห็นไดวาการมีระบบ Smart Grid จะ ชวยใหการควบคุมแรงดันที่เหมาะสม การเชื่อมตอ/ปลด DG ไดจากระยะไกล การประสานสัมพันธระบบปองกัน แบบ Inter-trip การลดกำลังไฟฟาสูญเสีย และการจาย ไฟแบบ Islanding โดยตั้งใจหรือแมแตการปองกันการ จายไฟแบบ Islanding โดยไมตั้งใจ จะสามารถทำไดงาย สะดวก ปลอดภั ย และคุ ม ค า ในการลงทุ น มากขึ้ น อยางไรก็ดีสำหรับการที่จะเขาไปควบคุมการทำงานของ DG นั้นคงจะทำไดยาก เพราะหากเกิดการชำรุดเสียหาย ขึ้นมาจะหาผูที่รับผิดชอบไดยาก ทั้งนี้เมื่อมีระบบ Smart Grids ที่สมบูรณขอกำหนดการเชื่อมตอ/ปฏิบัติการระบบ โครงขายไฟฟาเหลานี้ควรจะมีการพิจารณาทบทวนตาม ความเหมาะสมตอไป 3.4.2 การควบคุ ม และปฏิ บั ติ ก าร DG ชนิ ด Induction Generator เครื่ อ งกำเนิ ด ไฟฟ า Induction Generator ในดานการพิจารณากำลังไฟฟาสูญเสียสามารถพิจารณา ได เ หมื อ นกั บ Synchronous Generator แต ด ว ยไม สามารถควบคุมแรงดันที่จุดเชื่อมตอได และโดยทั่วไปไม

นิยมใชในการจายไฟแบบ Islanding จึงจะไมกลาวถึง ในที่นี้ สิ่งที่นาสนใจคือ เมื่อ Induction Generator ตองการ Reactive Power ในการ Excitation จึงตอง ติ ด ตั้ ง อุ ป กรณ ป ระเภท Var Compensator เช น Capacitor Bank หรื อ SVC จึ ง ทำให ใ นบางสภาวะ Induction Generator เดินเครื่องในโหมด Self-excited Induction Generator ซึ่ ง หากเกิ ด การจ า ยไฟแบบ Islanding โดยไมตั้งใจอาจเกิดปญหา Resonance กับ ระบบไฟฟาในบริเวณที่จายไฟแบบ Islanding ได จึงอาจ ทำให เ กิ ด ป ญ หาแรงดั น เกิ น สู ง มากเป น อั น ตรายต อ อุ ป กรณ ใ นระบบเกิ ด ชำรุ ด เสี ย หายได ซึ่ ง ส ว นมากจะ นิยมติด 59I (Instantaneous Overvoltage Relay) ใน การปองกันดังกลาว นอกจากนี้อาจจะมีปญหาแรงดัน เกิ น จากการเกิ ด ฟอลต ล งดิ น ด า นแรงสู ง ที่ ข ดลวด หมอแปลงดานแรงสูงที่เชื่อมตอแบบเดลตา (ดานแรงต่ำ เปนสตาร) ดังแสดงในรูปที่ 22 เปนกรณีของ Wind Turbine ชนิ ด Induction Generator อนึ่ ง สำหรั บ Synchronous Generator ก็ ส ามารถเกิ ด ขึ้ น ได ใ น ลักษณะทำนองเดียวกัน จากรูปที่ 22 จะพบวาจะเกิด แรงดันเกินขึ้นในเฟสที่ไมเกิดการฟอลตลงดินทั้งสองเฟส ที่เหลือ

รูปที่ 22 การเกิดแรงดันเกินจากการเกิดฟอลตลงดินดานแรงสูงที่ขดลวดหมอแปลงตอเปนแบบ Dyn

68


นอกจากนี้ ใ นกรณี ที่ อุ ป กรณ ป อ งกั น และปลด การเชื่อมตอดานแรงสูงเปนฟวสคัทเอาท โดยที่การตอ ขดลวดดานแรงสูงของหมอแปลงเปนแบบเดลตา หาก มี ก ารสั บ ปลดฟ ว ส คั ท เอาท ห รื อ ฟ ว ส ข าดเฟสใดเฟส หนึ่ง ก็อาจจะเกิดปญหาแรงดันเกินจากปรากฏการณ Ferroresonance ได และอาจจะนำไปสูอุปกรณในระบบ ชำรุ ด เสี ย หายได จากที่ ก ล า วข า งต น หากได มี ก ารนำ ระบบ Smart Grid มาใชงานโดยสมบูรณจะปองกัน การเกิด Islanding โดยที่ไมตั้งใจได และในกรณีที่เกิด ฟอลตลงดินนั้น หากมีการใชระบบ Inter-trip จะลด ความเสี่ยงที่จะเกิดแรงดันเกินได สุดทายการเกิดแรงดัน ไมครบทั้ง 3 เฟส ในกรณีนี้สามารถปองกันได โดยหาก เกิดการจายไฟไมครบทั้ง 3 เฟส ใหปลดสวิตชที่อุปกรณ ที่สับปลดพรอมกันทั้ง 3 เฟส ทางดานแหลงจาย ทั้งจาก ระบบโครงขายไฟฟาหลักและทางฝง DG ที่ตำแหนงถัด ไปจากบริเวณที่พบการจายไฟไมครบทั้ง 3 เฟส แตทั้งนี้ ในหลั ก การควรจะตรวจสอบว า หากเกิ ด การจ า ยไฟไม ครบทั้ง 3 เฟส แลวจะมีโอกาสเกิดแรงดันเกินหรือไม เพราะหากไมมีโอกาสเกิดแรงดันเกินก็ไมควรดำเนินการ ปลดสวิตช 3 เฟส แทน เพราะจะทำใหเกิดไฟดับเปน บริเวณกวาง สำหรับการประเมินความเสี่ยงอาจใชการ Simulation หรือใชการตรวจวัดจากระบบ Smart Grids ก็ได แตทั้งนี้การสับปลดวงจรทั้ง 3 เฟส ควรจะตอง

รี บ ดำเนิ น การก อ นที่ อุ ป กรณ จ ะชำรุ ด เสี ย หาย ทั้ ง นี้ การเกิดแรงดันเกินจากปรากฏการณ Ferroresonance อาจเกิดกับเครื่องกำเนิดไฟฟาไดทุกชนิด ซึ่งมีวิธีการ แกไขปญหาในลักษณะเดียวกัน ปญหาเรื่องของคุณภาพไฟฟาของ Wind Turbine ที่ใช Induction Generator (IG) แบบ Fixed Speed นั้น ปญหาที่พบบอยคือ เรื่องของความไมสม่ำเสมอของ กำลั ง ไฟฟ า ที่ จ า ยให กั บ ระบบดั ง แสดงในรู ป ที่ 23 จึ ง ทำให แ รงดั น ที่ จุ ด เชื่ อ มต อ ไม ค งที่ ซึ่ ง อาจนำไปสู ป ญ หา Voltage Flicker ได หากมีระบบ Smart Grids จะทำให การตรวจสอบคุณภาพไฟฟาสามารถทำไดอยางตอเนื่อง ไดที่ทุกจุดเชื่อมตอและจุดโหลด โดยทั่วไปการตรวจวัดที่ จุดเชื่อมตอของ Wind Farm ขนาดใหญที่จะติดตั้งหาง ไกลจากระบบโครงข า ยไฟฟ า หลั ก หลายสิ บ กิ โ ลเมตร จุดเชื่อมตอจุดนั้นเปน Weak System ผลการตรวจวัด Voltage Flicker จึงอาจจะเกินกวาที่ระบุในขอกำหนด แต ห ากพิ จ ารณาถึ ง วั ต ถุ ป ระสงค ห ลั ก ของ Voltage Flicker แลวจะพิจารณาผลของไฟกะพริบที่จุดเชื่อมตอ ของผูใชไฟซึ่งมักอยูหางจากจุดติดตั้งของ Wind Farm ในกรณีนี้หากมีระบบ Smart Grids นั้น จะสามารถ ตรวจวัด Voltage Flicker ที่จุดเชื่อมตอโหลดตางๆ ได หากไม มี ผ ลกระทบก็ อ าจจะยั ง ไม จ ำเป น ต อ งทำการ ปรับปรุงแกไขปญหา Voltage Flicker ก็ไดเพราะมีคาใช จายในการปรับปรุงแกไขสูง

รูปที่ 23 กำลังไฟฟาที่ Wind Farm แบบ IG – Fixed Speed จายใหแกระบบโครงขายไฟฟา °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

69


สำหรั บ DFIG ที่ ใ ช กั บ Wind Turbine นั้ น ป ญ หาหลาย ๆ ป ญ หามี ลั ก ษณะคล า ยกั บ ทั้ ง ของ Induction Generator และ Synchronous Generator ทั่ว ๆ ไป ดังนั้นในที่นี้จะขอกลาวถึงปญหาเพิ่มเติมที่ยัง ไมไดกลาวถึงคือเรื่องปญหาระบบการปองกัน ทั้งนี้เพราะ Wind Farm ขนาดใหญใช Wind Turbine จำนวนหลาย เครื่องอาจเกือบถึง 100 เครื่อง อีกทั้งแตละเครื่องติดตั้ง ห า งกั น หลายร อ ยเมตรบางครั้ ง อาจไกลเกื อ บถึ ง 1 กิ โ ลเมตร นอกจากนี้ ก ระแสฟอลต ที่ จ า ยออกมาจาก Wind Turbine แตละเครื่องก็มีขนาดไมสูงมากนัก จึง ทำใหการ Setting อุปกรณปองกันใหทำงานประสาน สัมพันธกันไดอยางถูกตองแมนยำทำไดยาก การใชระบบ Smart Grids จะทำให ร ะบบการป อ งกั น ทำได อ ย า งมี ประสิทธิภาพโดยการใชฟง กชัน Transfer Trip นอกจาก นี้ ป ญ หาแรงดั น เกิ น และเรโซแนนซ จ าก Capacitor Switching ดังแสดงในรูปที่ 24 (ก) เปนการติดตั้ง อุปกรณ Var Compensator เชน Capacitor Bank และ SVC ในการชดเชยกำลั ง ไฟฟ า รี แ อคที ฟ ให กั บ Wind Farm ปญหาที่อาจเกิดขึ้นคือ การสับจายสวิตชที่เวลารูป คลื่นแรงดันสูงสุดแลวจึงเกิดแรงดันเกินจาก Switching Transient หรือการเกิดรีโซแนนซทางดานแรงต่ำของ หม อ แปลงซึ่ ง จะทำให อุป กรณ ช ำรุ ด เสี ย หายได การมี ระบบ Smart Grids จะชวยเก็บขอมูลและตรวจสอบ ยอนหลังไดวาปญหาเกิดจากสาเหตุใดเพื่อชวยวิเคราะห Root Cause Analysis ไดอยางถูกตองและรวดเร็วตอไป ประเด็นพิจารณาสุดทายสำหรับ Wind Turbine หรือ Wind Farm ทั่วไป คือ การเชื่อมตอขนานเขากับ ระบบโดยอัตโนมัติถามีความเร็วลมเพียงพอในการผลิต ไฟฟา ซึ่งบางครั้งอาจจะมีการเชื่อมตอเขากับระบบได หลายครั้ง สิ่งที่ตองระมัดระวังกันทั้ง 2 สวน คือ ใน กรณี ข องผู ป ฏิ บั ติ ง านในระบบไฟฟ า เมื่ อ ไม มี แ รงดั น ไฟฟาในระบบตองมั่นใจไดวา Wind Turbine จะไมจาย ไฟฟาเขามาในระบบ เพราะจะเกิดอันตรายตอผูปฏิบัติ งาน ในทำนองเดียวกันหากไมมีไฟในระบบจำหนายไมวา เกิดจากสาเหตุใด โดยที่ยังไมไดปลดการเชื่อมตอจาก ระบบของการไฟฟาหากตองการบำรุงรักษาระบบไฟฟา ภายใน Wind Farm นั้นในกรณีนี้อาจจะเปนอันตรายได

70

ถาระบบจำหนายไฟฟามีการจายไฟกลับเขามา ซึ่งหาก ทุ ก ครั้ ง ที่ ก ารปฏิ บั ติ ง านมี ก ารทำตามขั้ น ตอนที่ ถู ก ต อ ง และเหมาะสมโอกาสพลาดที่จะเกิดอุบัติเหตุก็จะลดลง อยางไรก็ดีการที่มีระบบ Smart Grids จะชวยลดความ ผิ ด พลาดเหล า นี้ ไ ด ทั้ ง นี้ เ พราะเราสามารถกำหนด ฟ ง ก ชั น การทำงานได ว า สถานะของสวิ ต ช / อุ ป กรณ ปองกันตาง ๆ จะตองอยูในสถานะใด รวมถึงฟงกชันการ ปองกันการจายไฟแบบ Islanding โดยไมตั้งใจไดอีกดวย อนึ่งตามระเบียบวาดวยขอกำหนดการปฏิบัติการระบบ โครงขายไฟฟาไดมีการระบุไวชัดเจนวาหาก VSPP หรือ SPP รายใดตองการขนานเครื่องหรือปลดออกจากระบบ จะต อ งแจ ง ให ศู น ย ค วบคุ ม ของการไฟฟ า ทราบทุ ก ครั้ ง ทั้งนี้หมายรวมถึง DG ทุกประเภททุกชนิด หากยึดถือ ปฏิบัติตามขอกำหนดดังกลาว โอกาสที่จะเกิดปญหาหรือ อุบัติเหตุนั้นจะไมเกิดขึ้นแนนอน แตในทางปฏิบัติกลับ พบวาสำหรับแหลงผลิตไฟฟาจากพลังงานแสงอาทิตย และพลังงานลมหลายแหงไมไดดำเนินการตามขอกำหนด ดังกลาว การเขาออกระบบใชแตระบบอัตโนมัติ ที่ยังไม ปรากฏเปนปญหาเพราะอุปกรณปองกันยังไมเกิดการ ผิดพลาดหรือยังไมเคยเกิดการปฏิบัติในลักษณะขางตน เลย แต ห ากเกิ ด ป ญ หาขึ้ น เมื่ อ ใดมี ก ารตรวจสอบ การปฏิบัติงานยอนหลังจะพบไดวาไมไดดำเนินการตามที่ กำหนดไว จึ ง ขอฝากให ผู ที่ เ กี่ ย วข อ งทุ ก ท า นพิ จ ารณา กำหนดแนวปฏิ บั ติ ใ ห ส อดคล อ งกั บ ระเบี ย บว า ด ว ยข อ กำหนดการปฏิบัติการระบบโครงขายไฟฟาตอไป


(ก) การติดตั้งอุปกรณ Var Compensator

(ข) Capacitor Switching Transients

(ค) TOV Resonance ในขดลวดหมอแปลง รูปที่ 24 การเกิดแรงดันเกินจาก Capacitor Switching จากการติดตั้ง Var Compensator สำหรับ Wind Farm

3.4.3 การควบคุ ม และปฏิ บั ติ ก าร DG ชนิ ด Inverter-Based DG สำหรับ DG ชนิด Inverter-Based DG นี้ ใน กรณีของ Solar PV จะสามารถเชื่อมตอ/ปลดออกจาก ระบบไดโดยอัตโนมัติเชนเดียวกับ Wind Turbine แตสิ่ง ที่พิเศษสำหรับกรณีของ Inverter-Based DG คือ ที่ตัว ของ Inverter มี ฟ ง ก ชั น การป อ งกั น รวมอยู ด ว ย ซึ่ ง แตกต า งจากระบบอื่ น ๆ ดั ง ที่ ไ ด อ ธิ บ ายไปแล ว การ ออกแบบโดยทั่วไปจะยึดหลักการที่วาหากเกิดเหตุการณ

ผิดปกติใด ๆ จะให Inverter หลุดออกจากระบบโดย เร็ ว เพื่ อ ป อ งกั น การเสี ย หาย อี ก ทั้ ง Inverter ชนิ ด Grid-Connected นั้นนิยมใชแบบ Line Commuted Inverter จึงปองกันการเชื่อมตอ Inverter ขณะที่ระบบ จำหนายไมมีไฟอยูไมไดดังที่ไดกลาวไปแลว แตปญหาที่ ตองระมัดระวังคือหากขณะที่จายไฟเขาระบบแลวระบบ โครงขายไฟฟาปลดการเชื่อมตอ จึงเปนการจายไฟแบบ Islanding โดยที่ไมตั้งใจ Inverter จะตองปลดการเชื่อม ตอออกจากระบบทันที โดยใชการตรวจสอบดังแสดงใน รูปที่ 20 ที่ไดอธิบายไวขางตนแลวเชนกัน °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

71


การที่มี Smart Grids จะชวยลดปญหาการจายไฟ แบบ Islanding โดยไมตั้งใจไดดังไดกลาวไปแลวหลาย ครั้ง สำหรับปญหาเรื่องคุณภาพไฟฟาของ Inverterbased DG จะมี ป ญ หาหลั ก อยู ที่ เ รื่ อ งของฮาร ม อนิ ก (Harmonics) ซึ่ ง Inverter เป น แหล ง จ า ยกระแส ฮารมอนิก จึงอาจจะทำใหสงผลกระทบตอผูใชไฟราย อื่น ๆ ได อีกทั้งปญหาเรื่องของ Voltage Flicker ใน กรณีของ Solar PV ทั่วไปอาจจะไมคอยมีปญหามากนัก แตประเภท Concentrating PV (CPV) นั้นอาจจะเกิด ขึ้นไดในบริเวณที่ทองฟามีความเขมแสงแดดไมสม่ำเสมอ ทั้งนี้เนื่องจากกำลังไฟฟาที่ผลิตไดขึ้นอยูกับระบบความ เขมของแสงที่ไดจากการใชเลนสหรือกระจกในการรวม แสง (Concentrating) ดังแสดงในรูปที่ 25 จะพบวา กำลังไฟฟาที่ CPV จายใหแกระบบเมื่อคา Irradiation ของแสงเปลี่ยนไปในชวงเวลาตาง ๆ กำลังไฟฟาจะมีคา เปลี่ยนแปลงไปตามระดับความเขมของแสง เมื่อกำลัง ไฟฟาที่จายเขาระบบเปลี่ยนแปลงจึงทำใหแรงดันที่จุด เชื่อมตอเปลี่ยนแปลงที่คาไมคงที่ตามไปดวย การมีระบบ Smart Grids จะทำใหมีการตรวจวัด และเก็บขอมูลไวเชนเดียวกับที่ไดกลาวไวขางตน ทั้งนี้ เพื่อใชเปนขอมูลประกอบการพิจารณาในการแกปญหา ไดอยางทันทวงทีตอไป

รูปที่ 25 กำลังไฟฟาของ CPV ที่จายออกใหแกระบบเมื่อ ระดับความเขมแสงมีคาไมคงที่

72

อนึ่ง ดวยเนื่องจากมีเนื้อหาคอนขางมากจึงขอให ท า นผู อ า นทุ ก ท า นโปรดติ ด ตามตอนต อ ไปครั บ ซึ่ ง จะ กลาวถึงการออกแบบระบบ Smart Grids เพื่อรองรับ การควบคุมและปฏิบัติการ DG และระบบ Microgrid โดยจะนำเสนอเปนตอนที่ 3 หรือตอนสุดทายนั่นเอง เอกสารอางอิง [1] Kim Behnke, Cell Controller and EcoGrid EU - A Smart Grid prototype for the Future, Presentation February 23, 2010. [2] Ali Keyhani, Mohammad N. Marwali and Min Dai, “Integration of green and renewable energy in electric power systems”, John Wiley & Sons, 2010. [3] Ryszard Strzelecki and Grzegorz Benysek, ”Power Electronics in Smart Electrical Energy Networks”, Springer-Verlag London Limited, 2008. [4] IEC 61850-7-420 Communication networks and systems for power utility automation - Part 7-420: Basic communication structure - Distributed energy resources logical nodes

ประวัติผูเขียน ดร.ประดิษฐ เฟองฟู • หั ว ห น า แ ผ น ก วิ จั ย พ ลั ง ง า น กองวิ จั ย ฝ า ยวิ จั ย และพั ฒ นาระบบ ไฟฟา การไฟฟาสวนภูมิภาค รับผิดชอบ งานด า นวิ จั ย และพั ฒ นาระบบไฟฟ า มามากกวา 9 ป • กรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟา • บรรณาธิการ นิตยสารไฟฟาสาร


Technology & Innovation

‡∑§‚π‚≈¬’·≈–π«—μ°√√¡

ÿ√æß…å  —π쑇«∑¬å«ß»å, «ø°. 895 °√√¡°“√«‘™“°“√ “¢“«‘»«°√√¡‰øøÑ“ « ∑.

¡“∑”§«“¡√Ÿâ®—°∫— ‡«¬å (Busway) °—π¥’°«à“ (μÕπ∑’Ë 1) ในการออกแบบระบบไฟฟานั้น สวนสำคัญสวน หนึ่งของระบบก็คือตัวนำ ซึ่งมีหนาที่ในการนำกระแส ไฟฟาไปจายใหแกโหลดนั่นเอง ตัวนำชนิดแรกที่เรามัก จะนึกถึงหรือใชกันโดยทั่วไปก็คือสายไฟฟา ซึ่งมีหลาย ชนิดดวยกัน เชน สายไฟฟาตามตารางที่ 4 (หรือสาย THW) และสายตามตารางที่ 6 (หรือสาย NYY) ตาม มาตรฐาน มอก. 11-2549 เปนตน ในระบบไฟฟ า หรื อ วงจรไฟฟ า ที่ มี ข นาดใหญ นั้ น ตัวนำที่ใชจะตองสามารถนำกระแสไดมาก ในขณะที่เรา ก็ ต อ งการให แ รงดั น ตกในตั ว นำน อ ยด ว ย ดั ง นั้ น สาย ไฟฟาที่เราใชกันอยูทั่วไปอาจจะไมเหมาะสมในการใชงาน ซึ่ ง ตั ว นำที่ เ รามั ก นิ ย มนำมาใช ใ นกรณี นี้ ก็ คื อ บั ส เวย (Busway) นั่นเอง

ที่ แ รงดั น ตกก็ น อ ยกว า สายไฟฟ า ด ว ย และยั ง มี ค วาม สะดวกในการติดตั้งใชงาน เพราะมีอุปกรณและชิ้นสวน ประกอบสำเร็จพรอมใชงานจากโรงงานแลว เชน ของอ (Elbow), ขอตอ 3 ทาง (Tee) เปนตน และมีความ คลองตัวในการใชงานสูงกวาสายไฟฟาเพราะสามารถตอ แยก (Tap) ออกไปใชงานไดตลอดความยาวอีกดวย นอกจากนี้ ถ า พิ จ ารณาที่ พิ กั ด การนำกระแสที่ เ ท า กั น บัสเวยจะมีขนาดพื้นที่หนาตัดเล็กกวาและมีน้ำหนักนอย กวาการเดินสายในทอรอยสาย ดังรูปที่ 2 ทำใหสามารถ ลดพื้นที่ในการติดตั้งและสามารถลดขนาดเหล็กรองรับ (Support) ได รวมถึงประหยัดเวลาในการติดตั้งดวย

รูปที่ 2 เปรียบเทียบขนาดพื้นที่หนาตัดของบัสเวยเทียบกับ ขนาดพื้นที่หนาตัดของการเดินสายในทอรอยสายที่พิกัด กระแสเทากัน รูปที่ 1 รูปแบบบัสเวยแบบตาง ๆ

บัสเวย (Busway) หรือบัสดัก (Busduct) หรือ บั ส บาร ท รั ง กิ้ ง (Busbar Trunking) เป น อุ ป กรณ สำเร็จรูปที่มีลักษณะเปนกลุมตัวนำถูกหอหุมอยูภายใน โครงโลหะเพื่อใชงานแทนสายไฟฟาดังแสดงในรูปที่ 1 มี ขอดีกวาสายไฟฟาตรงที่สามารถนำกระแสไดมากกวา ดังนั้นจึงเหมาะกับบริเวณที่ตองการกระแสสูง ๆ ในขณะ

‚§√ß √â“ߢÕß∫— ‡«¬å

รูปที่ 3 โครงสรางของบัสเวย °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

73


โครงสร า งของบั ส เวย ประกอบไปด ว ยส ว นที่ สำคัญคือ ตัวนำ ฉนวน และโครงโลหะหอหุม ดังแสดง ในรูปที่ 4 โดยในแตละสวนจะมีรายละเอียด ดังนี้ ตัวนำ เปนหัวใจสำคัญของบัสเวย มีลักษณะเปน แทงตัวนำดังรูปที่ 4 ซึ่งนำมาเรียงตัวกันโดยมีฉนวนกั้น ระหวางกลาง ตัวนำที่ใชงานมีอยู 2 ชนิด คือ ทองแดง และอะลู มิ เ นี ย ม ทองแดงมี ข อ ดี ต รงที่ ที่ พิ กั ด กระแส เดียวกันจะมีขนาดเล็กกวาจึงทำใหตองการขนาดของชอง ชารฟระหวางผนังหรือพื้นเพื่อติดตั้งบัสเวยเล็กตามไป ดวย ในขณะที่อะลูมิเนียมมีจุดเดนตรงที่น้ำหนักเบากวา และราคาถูกกวาจึงเปนที่นิยมใชมากกวา ตัวนำทั้งสองชนิดจะมีการเคลือบสารเพื่อปองกัน การกัดกรอนจากออกไซด โดยอะลูมิเนียมจะเคลือบดวย ดีบุก (Tin plate) และตัวนำทองแดงจะเคลือบดวยเงิน (Silver plate)

โดยความสามารถในการทนอุ ณ หภู มิ สู ง สุ ด ของ ฉนวนจะขึ้นอยูกับชนิดและสวนผสมของวัสดุที่นำมาทำ ฉนวนนั้น ซึ่งมีระดับการทนอุณหภูมิสูงสุดของฉนวนอยู 4 ระดับ คือ 1. Class A สามารถทนอุณหภูมิสูงสุดได 105 องศาเซลเซียส 2. Class B สามารถทนอุณหภูมิสูงสุดได 130 องศาเซลเซียส 3. Class F สามารถทนอุณหภูมิสูงสุดได 155 องศาเซลเซียส 4. Class H สามารถทนอุณหภูมิสูงสุดได 180 องศาเซลเซียส สำหรับประเทศไทยโดยทั่วไปจะเลือกใชบัสเวย แบบฉนวน Class B เพราะวาบานเราเปนประเทศที่มี อากาศรอนและบางครั้งการติดตั้งบัสเวยจะอยูในบริเวณ ที่อากาศถายเทไมสะดวก ซึ่งถาเราเลือกใชบัสเวยแบบ ฉนวน Class A อาจจะมี ป ญ หาเรื่ อ งอายุ ก ารใช ข อง ฉนวนลดลงเนื่องจากอุณหภูมิแวดลอมที่สูงกวาคาเฉลี่ย ได ในขณะเดียวกันถาเลือกใชบัสเวยที่ฉนวนสามารถทน อุณหภูมิสูงสุดไดสูงขึ้น (Class F หรือ Class H) ก็จะ ทำใหราคาคาวัสดุของโครงการเพิ่มขึ้น

โครงโลหะห อ หุ ม เป น ส ว นที่ ใ ช ยึ ด โครงจั บ ยึ ด ตัวนำและเปนเปลือกหุมภายนอก ดังรูปที่ 6 นอกจากนี้ รูปที่ 4 ตัวนำของบัสเวย ยังชวยในการระบายความรอน เปนทางเดินกระแสลงดิน ของบั ส เวย ที่ อ อกแบบเป น แบบ Integral ground ฉนวน เปนสวนกั้นกลางระหวางตัวนำกับตัวนำ ด ว ยวั ส ดุ ที่ ใ ช ง านมี ทั้ ง ชนิ ด ที่ เ ป น โลหะ (Steel) และ หรือตัวนำกับโครงหอหุมเพื่อปองกันการลัดวงจรระหวาง อะลูมิเนียม (Extrude aluminum) เฟสหรือลัดวงจรลงดิน ดังรูปที่ 5 โดยทั่วไปฉนวนจะมี ใหเลือกใชงานอยู 2 แบบ คือ ไมลารโพลีเอสเตอรฟลม (Mylar Polyester Film) เปนแบบที่มีการใชฉนวนชนิด แผ น ฟ ล ม มาพั น รอบตั ว นำและยึ ด ติ ด กั น ด ว ยเทปกาว และอีพอกซี่ (Epoxy) เปนแบบที่มีการเคลือบตัวนำดวย อีพอกซี่ ซึ่งฉนวนทั้งสองแบบเปนฉนวน Class B ที่ผาน การทดสอบตามมาตรฐาน IEC60439-2 รูปที่ 6 โครงหอหุมบัสเวย

จำนวนตัวนำตอเฟส ขนาดของบัสเวยจะเล็กหรือ ใหญขึ้นอยูกับความสามารถในการนำกระแสของบัสเวย นั้ น ซึ่ ง จะมาจากขนาดพื้ น ที่ ห น า ตั ด ของตั ว นำนั่ น เอง รูปที่ 5 ฉนวนที่หอหุมตัวนำของบัสเวย

74


กรณีที่กระแสไมสูงมากบัสเวยจะมี 1 ตัวนำตอเฟส แต √Ÿª·∫∫‚§√ß √â“ߢÕß∫— ‡«¬å ถากระแสสูง ๆ จะสงผลใหบัสเวยนั้นมีตัวนำมากกวา โครงสรางของบัสเวยสามารถแบงตามลักษณะการ 2 ตัวนำตอเฟสได ซึ่งทำใหตองการพื้นที่ในการติดตั้ง ออกแบบโครงโลหะหอหุมไดเปน 2 รูปแบบ ดังรูปที่ 9 คือ มากขึ้นดวย ดังรูปที่ 7

รูปที่ 9 โครงสรางบัสเวยแบบตาง ๆ

รูปที่ 7 จำนวนตัวนำตอเฟสของบัสเวย

จำนวนตัวนำของบัสเวย จำนวนตัวนำของบัสเวย ขึ้นอยูกับความตองการในการใชงาน โดยมีใหเลือกใช งานหลากหลายดังตัวอยางในรูปที่ 8 โดยมีทั้งแบบ 3 เฟส 3 สาย และ 3 เฟส 4 สาย แบบที่มีตัวนำกราวด ภายใน (Internal Ground) และไมมีตัวนำกราวดภายใน (External Ground และ Integral Ground) และยัง สามารถเลื อ กขนาดตั ว นำนิ ว ตรอลได ด ว ย ซึ่ ง ถ า เป น โหลดทั่วไปก็มักจะเลือกใชบัสเวยแบบ 100%-Neutral และสำหรั บ กรณี ที่ โ หลดมี ฮ าร โ มนิ ค ส สู ง มากก็ อ าจจะ เลือกใชบัสเวยแบบ 200%-Neutral เปนตน

1. แบบมี ช อ งระบายอากาศ (Ventilated Housing) มีลักษณะเปนตะแกรงโปรง ระบายความ รอนโดยอาศัยอากาศรอบ ๆ ตัวนำ มีการเวนชองวาง ระหว า งตั ว นำเพื่ อ ให อ ากาศหมุ น เวี ย นผ า น เนื่ อ งจาก โครงสร า งต อ งมี ช อ งระบายอากาศทำให มี ป ญ หาฝุ น เศษผง หรือใยแมงมุมที่ตกคางระหวางชองวางของแทงตัวนำ และมีปญหาเรื่องความชื้นดวย และเนื่องจากโครงสรางที่ มีการติดตั้งตัวนำหางกันทำใหบัสเวยมีคา Reactance สูงสงผลใหมีคาแรงดันตกมาก และทนกระแสลัดวงจรได ต่ำ ดังนั้นในปจจุบันจึงไมนิยมนำมาใชงาน การระบายความร อ นของบั ส เวย แ บบนี้ จ ะมี ประสิทธิภาพที่ดีในกรณีที่แนวการวางตัวของตัวนำอยูใน แนวดิ่งหรือที่เรียกวาเอดจไวส (Edge wise) ดังรูปที่ 10 (ก) และจะมีประสิทธิภาพการระบายความรอนลดลงถา แนวการวางตัวของตัวนำอยูในแนวราบ หรือที่เรียกวา แฟล็ตไวส (Flat wise) ดังรูปที่ 10 (ข)

(ก) ตัวนำวางตัวในแนวดิ่ง (Edge wise)

(ข) ตัวนำวางตัวในแนวราบ (Flat wise)

รูปที่ 8 ตัวอยางตัวนำภายในบัสเวยที่มีใหเลือกใชงาน

รูปที่ 10 แสดงการระบายความรอนของบัสเวยแบบมีชอง ระบายอากาศ (Ventilated Housing) °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

75


2. แบบหอหุมปดมิดชิด (Totally Enclosed 2. แบบปลั๊กอิน (Plug-in Type) เปนบัสเวย Housing) มี ลั ก ษณะเป น โครงห อ หุ ม ป ด ทึ บ ระบาย ท อ นตรงที่ มี ช อ งสำหรั บ เสี ย บอุ ป กรณ ตั ด ตอนเพื่ อ จ า ย ความร อ นโดยการนำความร อ นและการแผ รั ง สี กระแสไฟฟาระหวางทางดวยอุปกรณที่เรียกวาปลั๊กอิน (Radiator) ดั ง รู ป ที่ 11 เป น บั ส เวย ที่ พั ฒ นามาจาก ยูนติ ดังรูปที่ 13 บัสเวยแบบมีชองระบายอากาศ และเนื่องจากไมจำเปน ตองมีการระบายความรอนดวยอากาศทำใหสามารถติด ตั้งตัวนำชิดกันโดยมีฉนวนกั้นได จึงไมมีปญหาเรื่องฝุน เศษผง และความชื้น ซึ่งการวางตัวนำชิดกันทำใหบัสเวย มีคา Reactance ต่ำสงผลใหมีคาแรงดันตกนอย และ ทนกระแสลัดวงจรไดสูง ปจจุบันนิยมนำมาใชงานมาก

รูปที่ 11 การระบายความรอนของบัสเวย แบบหอหุมปดมิดชิด

™π‘¥¢Õß∫— ‡«¬å

รูปที่ 13 บัสเวยแบบปลั๊กอิน

สำหรับชองเสียบของบัสเวยแบบปลั๊กอินจะมีการ ปองกันไมใหวัสดุหรือนิ้วมือเขาไปสัมผัสกับตัวนำไฟฟา ในบัสเวยได ดังรูปที่ 14

บัสเวยทอนตรงแบงออกเปน 2 แบบ ดังนี้ 1. แบบฟดเดอร (Feeder type) เปนบัสเวย ทอนตรงที่จายกระแสไฟฟาใหกับโหลดโดยตรงเพียงชุด เดี ย วไม มี ช อ งสำหรั บ เสี ย บอุ ป กรณ ตั ด ตอนเพื่ อ จ า ย กระแสไฟฟาระหวางทาง ดังรูปที่ 12 ใชสำหรับจายไฟ ใหกับโหลดขนาดใหญ เชน เครื่องจักรขนาดใหญ Motor Control Center (MCC) ตูเมนไฟฟา เปนตน รูปที่ 14 ชองเสียบของบัสเวยแบบปลั๊กอิน

รูปที่ 12 บัสเวยแบบฟดเดอร

76

3. แบบบัสระบบแสงสวาง (Lighting Busway) เป น บั ส เวย ที่ อ อกแบบให มี ก ารเตรี ย มตั ว นำไฟฟ า และ อุปกรณจับยึดตาง ๆ มาเพื่อใชกับระบบไฟฟาแสงสวาง และโหลดไฟฟาขนาดเล็ก โดยจะมีทั้งแบบที่เปนระบบ ไฟฟาแบบ 3 เฟส 380 โวลต และแบบ 1 เฟส 220 โวลต บัสระบบแสงสวางมีลักษณะคลายกับแบบปลั๊กอิน โดยมีลักษณะเปนทอนตรงที่มีชองสำหรับเสียบอุปกรณ ตัดตอนเพื่อจายกระแสไฟฟาใหกับโคมไฟฟาดวยปลั๊กอิน ยูนิต ซึ่งโดยปกติจะมีอุปกรณปองกันในตัวทั้งแบบที่เปน ฟวสและเซอรกิตเบรกเกอร ดังรูปที่ 15


(ข) ภาพตัดของบัสเวยแบบราง

(ค) การประยุกตใชบัสเวยแบบรางกับโครงสรางลักษณะโคง

รูปที่ 15 ตัวอยางของบัสระบบแสงสวาง (Lighting Busway) รูปที่ 16 การใชงานบัสเวยแบบราง

4. แบบราง (Trolley Busway) เปนบัสเวยที่มี จากที่ ก ล า วมาข า งต น ทำให ท ราบถึ ง รู ป แบบ ลั ก ษณะเป น รางสำหรั บ จ า ยไฟฟ า ให กั บ โหลดไฟฟ า ที่ เคลื่อนที่ เชน เครนไฟฟา สายพานลำเลียง เครื่องมือ โครงสราง และบัสเวยชนิดตาง ๆ กันไปแลว ในตอน ตอไปจะไดกลาวถึงการประยุกตใชงานบัสเวยในรูปแบบ ไฟฟาแบบเคลื่นที่ได เปนตน ดังรูปที่ 16 ตาง ๆ รวมถึงอุปกรณประกอบของบัสเวย

(ก) การใชงานบัสเวยแบบรางกับเครนไฟฟา

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

77


Variety ª°‘≥°– π. .π楓 ∏’√Õ—®©√‘¬°ÿ≈

สวั ส ดี ค ะ ผู อ า นทุ ก ท า น พบกั น อี ก เช น เคย ในเรื่ อ งราวท า ยเล ม ของไฟฟ า สาร ที่ ผู เ ขี ย นได พ า ทุ ก ท า น ขึ้ น รถ-ลงเรื อ -ไปเหนื อ -ล อ งใต มาจนถึ ง ฉบับนี้ นับเปนตอนที่ 9 แลว ซึ่งในตอนนี้ผูเขียนขอ หยิ บ ยื ม ชื่ อ เรื่ อ งมาจากชื่ อ หนั ง ออสการ ป 2009 ที่ผานมา เพื่อที่วาเราจะได “Up in the Air” ไปดู เรื่องไฟฟาบนเครื่องบินกันคะ เครื่องบินขนาดใหญที่ใชในเชิงพาณิชย หรือทาง เล็ ก ลงได หรื อ หากจำเป น ก็ ส ามารถปรั บ เปลี่ ย นเป น ยุทธการทหาร จะใชระบบไฟฟากระแสสลับ ที่ไดจาก ไฟฟากระแสตรงไดโดยงาย เพื่อจายใหอุปกรณเฉพาะ เครื่องกำเนิดไฟฟากระแสสลับ (Alternator1) ที่ระดับ บางอยาง แรงดัน 115 โวลต ความถี่ 400 เฮิรตซ 1.2) ระบบไฟฟากระแสสลับสามารถทำใหอยูใน ระบบสามเฟสได ซึ่ ง ส ง ผลให ส ามารถนำมอเตอร ที่ มี น้ำหนักเบากวา (เมื่อเทียบกับมอเตอรไฟฟากระแสตรง หรือมอเตอรไฟฟากระแสสลับหนึ่งเฟส ที่มีกำลังเครื่อง เทากัน) มาใชงานได ซึ่งระบบไฟฟากระแสสลับสามเฟส ในเครื่องบินขนาดใหญ มักใชสำหรับ Hydraulic pumps, Equipment cooling blower fans และอุ ป กรณ ที่ ตองการพลังงานกลสูง สวนระบบไฟฟากระแสสลับหนึ่ง เฟส ใชสำหรับไฟแสงสวาง และมอเตอรกำลังต่ำที่ใชใน การทำงานของวาลวตาง ๆ A simple two-pole ac alternator 1.3) งานบำรุ ง รั ก ษาทำได ง า ยและประหยั ด ขึ้ น มาก เนื่ อ งจากในบริ ภั ณ ฑ ไ ฟฟ า กระแสสลั บ เช น 1. Alternating current and the airplane มอเตอรตาง ๆ ไมตองมีสวนอุปกรณแปลงไฟฟากระแส การเลือกใชระบบไฟฟากระแสสลับ แทนที่จะเปน สลับเปนกระแสตรง (Commutator2) ระบบไฟฟากระแสตรงเหมือนอยางในเครื่องบินเล็ก หรือ ระบบไฟฟากระแสสลับมีขอเสียอยูบาง เชน ถา ในรถยนตนั้น มีเหตุผลสำคัญ 3 ประการ คือ ไมมีการปองกันการแผสนามแมเหล็กไฟฟารอบสายตัว 1.1) ร ะ บ บ ไ ฟ ฟ า ก ร ะ แ ส ส ลั บ ส า ม า ร ถ นำแตละเสนที่ดีพอ สนามแมเหล็กไฟฟานี้อาจรบกวน เปลี่ ย นแปลงระดั บ แรงดั น ได ง า ยโดยใช ห ม อ แปลง ระบบสื่ อ สารและระบบนำร อ งของเครื่ อ งบิ น 3 ได ซึ่ ง ทำให ส ามารถส ง กำลั ง ไฟฟ า ไปในระดั บ แรงดั น ที่ สู ง แต อ ย า งไรก็ ต าม ถื อ ว า ข อ เสี ย นี้ เ ล็ ก น อ ยมากเมื่ อ ดวยกระแสที่ต่ำ ๆ ขนาดสายและน้ำหนักของสายที่ใชจึง เทียบกับขอดีดานตาง ๆ ความแตกตางหลักในการใชคำเรียกระหวาง Alternator กับ Generator ขึ้นอยูกับวาเครื่องกำเนิดไฟฟานั้นมีสวนใดเคลื่อนที่ และสวนใดที่ยึดอยูกับที่ โดยใน Generator จะมีขดลวด (Armature) หมุนในสนามแมเหล็ก (Fixed magnetic field) แตใน Alternator จะเปนสนามแมเหล็กที่หมุน (Rotating magnetic field) อยูในขดลวด (Stationary armature) 2 Commutator แปลงกระแสสลับเปนกระแสตรง Invertor แปลงกระแสตรงเปนกระแสสลับ 3 ระบบสื่อสาร ใชระบบสัญญาณ VHF ความถี่อยูในชวงระหวาง 118 – 136.975 เมกะเฮิรตซ มีชวงหางแตละชอง 25 กิโลเฮิรตซ 1

78


2. High frequency and the airplane

3. Aircraft lights

การที่ ร ะบบไฟฟ า ในเครื่ อ งบิ น ใช ค วามถี่ 400 ไฟฟาแสงสวางของเครื่องบินที่จะกลาวถึงในขอนี้ เฮิรตซ แทนที่จะเปนความถี่กำลัง 50 เฮิรตซ หรือ 60 คื อ ไฟแสงสว า งที่ จ ำเป น ต อ งมี ส ำหรั บ การบิ น ในเวลา เฮิรตซ เทากับในระบบไฟฟากำลังทั่วไป มีเหตุผลสำคัญ กลางคืน ซึ่งจำแนกเปนหลายแบบตามวัตถุประสงคของ คือ ที่ระดับแรงดันไฟฟาเทากัน ในระบบที่มีความถี่สูง การสองสวาง เชน กวา จะมีฟลักซในแกนเหล็กนอยกวา ตามสมการ - Position (or navigation) lights - Anti-collision lights - Landing lights เมื่อ - Instrument lights แรงดันไฟฟา - Passenger compartment (or cabin) lights คาคงที่ของอุปกรณ 3.1) Position lights สนามแมเหล็กในแกนเหล็ก เครื่องบินแตละลำจะมีไฟระบุตำแหนงอยู 3 จุด ความถี่ ควบคุมดวยสวิตชตัวเดียวกัน โดยไฟระบุตำแหนงติดอยู ที่ ปลายป ก ซ า ย (แสงสี แ ดง) ปลายป ก ขวา (แสง นั่ น คื อ อุ ป กรณ ต า ง ๆ อย า งมอเตอร ห รื อ สีเขียว) และแพนหาง (แสงสีขาว)4 มีมุมการสองสวาง หมอแปลง ที่ใชกับความถี่ 400 เฮิรตซบนเครื่องบิน ครอบคลุมดังแสดงในรูป สามารถใชแกนเหล็กที่มีหนาตัดเล็กลงได ทำใหมีขนาด เล็กกวาอุปกรณในระบบความถี่ 50 เฮิรตซ ถึง 6-8 เทา แมวาระบบความถี่สูงจะมีขอดีคือใชแกนเหล็กเล็ก ลง ทำใหอุปกรณไฟฟามีน้ำหนักเบาและมีขนาดเล็กลง มาก แตก็มีขอเสียคือ เกิดความสูญเสียในแกนเหล็กสูง ขึ้น เพราะความสูญเสียเนื่องจากการกลับขั้วของแหลง จายไฟทุก ๆ วินาทีนั้น ขึ้นอยูกับความถี่ที่ใชยกกำลัง Arrangement of position lights สอง อยางไรก็ตาม อุปกรณที่ใชบนเครื่องบินตองการให มี ข นาดเล็ ก เป น หลั ก จึ ง ยอมรั บ ประสิ ท ธิ ภ าพที่ ต่ ำ ลง 3.2) Anti-collision lights เนื่องจากความสูญเสียในแกนเหล็กดังกลาวได ขอเรียกสั้น ๆ งาย ๆ ความหมายตรงตัววา “ไฟ อุปกรณไฟฟาบนเครื่องบินตองมีอัตราสวนกำลัง ต อ น้ ำ หนั ก (Power-to-weight ratio) สู ง นั่ น คื อ กันชน” มีไวเพื่อใหเครื่องบินแตละลำสามารถมองเห็น อุปกรณตองสามารถใหกำลังไดสูงที่สุดโดยมีน้ำหนักนอย กันและกันไดในเวลากลางคืน หรือในบริเวณที่ทัศนวิสัย ที่สุด มอเตอรที่ใชในอุตสาหกรรมทั่วไปอาจมีน้ำหนัก ไมดี และเพื่อความปลอดภัยในบริเวณที่มีการจราจรทาง มากถึ ง 60 กิ โ ลกรั ม ต อ พิ กั ด กำลั ง 1 กิ โ ลวั ต ต แต อากาศหนาแนน เครื่องบินแตละลำตองมีไฟกันชนอยาง สำหรับมอเตอรที่ใชบนเครื่องบินนั้นควรมีน้ำหนักนอย นอย 1 ดวงที่มีความเขมแสงสูงและกะพริบปด-เปดดวย กวา 3 กิโลกรัมตอพิกัดกำลัง 1 กิโลวัตต ซึ่งการทำให ความถี่ไมนอยกวา 40 รอบตอนาที และไมเกิน 100 น้ ำ หนั ก ของอุ ป กรณ ล ดลงได นั้ น ก็ ด ว ยการทำงานที่ รอบตอนาที ปจจุบันเครื่องบินสวนใหญมักมีไฟกันชน 3 ดวง คือ ความเร็วสูง ความถี่สูง และที่กระแสสูงขึ้นนั่นเอง 4

การใชสีแดงบอกตำแหนงซายมือ และสีเขียวบอกตำแหนงขวามือ เปนหลักการเดียวกันกับที่ใชในการเดินเรือ

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

79


- ที่ จุ ด สู ง สุ ด ของแพนหาง ติ ด ไฟหมุ น สี แ ดง (Rotating beacon) คลายไฟที่อยูตามยอดตึกสูง ๆ - ที่ ป ลายป ก ทั้ ง สองข า ง ติ ด ไฟแฟลชสี ข าว (Strobe lights) สายไฟที่จายใหแก Strobe lights ตองเปนสายที่ มี ก ำบั ง (Shielded cable) เพื่ อ ป อ งกั น Radio interference ที่เกิดจากการสงพัลสกระแสสั้น ๆ ไป สรางไฟกะพริบที่มีความเขมแสงมาก เวลามองทองฟาตอนกลางคืน แสงไฟจากเครื่อง บิ น ที่ เ ห็ น ระยิ บ ระยั บ แข ง กั บ แสงดาวก็ คื อ ไฟกั น ชน เนื่องจากเปนไฟที่มีความเขมแสงสูง จึงมองเห็นไดจากที่ ไกลหลายกิโลเมตรนั่นเอง 3.3) Landing lights ไฟสำหรับลงจอด มีไวเพื่อสองรันเวย ซึ่งอาจติด อยูทั้งที่บริเวณลอหนา (Nose gear) และใตปก โดยอาจ เป ด -ป ด พร อ มกั บ ระบบกางล อ นอกจากนี้ ยั ง มี Taxi lights ทำหนาที่เสมือนไฟหนารถยนตสำหรับเครื่องบิน ขณะวิ่งไปตามรันเวยหรือขณะวิ่งเขาสูลานจอด มีมุมการ สองสวางขนานกับพื้นดิน ซึ่งเงยสูงกวาไฟสำหรับลงจอด เล็กนอย หลอดไฟสำหรับลงจอดปจจุบันมีทั้งแบบดั้งเดิมที่ เปนตัวสะทอนแสงทรงพาราโบลา และแบบแอลอีดี

Boeing 747 - instrument panel

3.5) Cabin lights ไฟสองสวางภายในหองโดยสารแบงเปนสามสวน หลัก ๆ คือ - ไฟสำหรับปายหรือสัญญาณตาง ๆ เชน ปาย หามสูบบุหรี่ ปายทางออก ปายหองน้ำ และสัญญาณไฟ รัดเข็มขัด เปนตน - ไฟสำหรั บ อ า นหนั ง สื อ ไฟสั ญ ญาณเรี ย ก พนักงานสามารถเปด-ปดได ตรงที่นั่งผูโดยสารแตละคน - ไฟที่เพดาน ผนัง และพื้น ควบคุมจากหอง พนักงานตอนรับ

Boeing 747 - passenger compartment

4. Aircraft grounding การต อ ลงดิ น สำหรั บ เครื่ อ งบิ น ขณะจอด มี วัตถุประสงคหลักในการถายเทประจุไฟฟาสถิตที่ผิวของ 3.4) Instrument lights เครื่องบินลงสูดิน ในสนามบินบางแหงกำหนดใหมีจุดตอ ไฟสำหรับสองสวางติดอยูหลังแผงหนาปดควบคุม ลงดิ น สำหรั บ เครื่ อ งบิ น แต ล ะลำ จำนวน 3 จุ ด คื อ และแผงอุ ป กรณ ต า ง ๆ ในห อ งนั ก บิ น สามารถปรั บ บริเวณลอหนา 1 จุด และดานซายและขวาของลอหลัง ระดับความสองสวางไดตามความตองการของนักบิน

80


หรือบางสายการบินนำขอมูลมาชวยในการแกปญหาขอ บกพรองของเครื่องยนตดวย กลองบันทึกการบินติดตั้งอยูบริเวณสวนหางของ เครื่องบิน ตัวกลองสามารถทนแรงกระแทกไดสูงมาก ส ว นเทปที่ บั น ทึ ก สามารถทนความร อ นได สู ง และใน กลองยังมีเครื่องสงวิทยุเพื่อใหสามารถหาตำแหนงของ กลองเมื่ออยูใตน้ำได สีภายนอกกลองเปนสีสมเหมือน กรวยจราจร เพื่อใหเดนสะดุดตาเวลาคนหา แตที่มัก เรี ย กกั น ว า กล อ งดำ (Black box) นั้ น อาจจะเนื่ อ ง มาจากขอมูลสาเหตุของอุบัติเหตุที่วิเคราะหไดสวนใหญ มักถูกปกปดเปนความลับ

การตอลงดินสำหรับเครื่องบินขณะจอด

ผูเขียนขออนุญาตไมกลาวถึงในรายละเอียดของ ระบบสื่อสารและระบบนำรองของเครื่องบิน เนื่องจาก ระบบเหลานี้มีความหลากหลายไปตามแตเทคโนโลยีของ บริ ษั ท ผลิ ต เครื่ อ งบิ น แต ล ะรุ น แต ล ะแห ง ดั ง นั้ น ส ว น สุดทายที่จะกลาวถึงในเรื่องนี้ แมจะไมมีความเกี่ยวของ ทางไฟฟาเทาใดนัก แตก็เปนที่รูจักกันเปนอยางดี โดย เฉพาะเวลาที่สิ่งนี้ถูกเรียกวา “กลองดำ”

5. Flight data recorder ระบบบันทึกขอมูลการบินอัตโนมัติ เริ่มมีใชตั้งแต ป 1958 ข อ มู ล ที่ ถู ก จั ด เก็ บ ไว ใ นกล อ งบั น ทึ ก การบิ น ประกอบดวย เสียงสนทนาระหวางนักบินกับเจาหนาที่ หอบังคับการบิน (Flight deck voice activities) และ ขอมูลพารามิเตอรตาง ๆ คือ - Aircraft’s altitude - Vertical acceleration - Airspeed - Flap position - Pitch altitude - Gear position - Roll altitude - Engine power - Magnetic heading - Greenwich Mean Time วัตถุประสงคหลักของกลองบันทึกการบินมีไวเพื่อ นำขอมูลมาหาสาเหตุของอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นกับเครื่องบิน

แถม – ขอควรทราบเกี่ยวกับการโดยสารเครื่องบิน Q หากเปนไปไดควรเลือกโดยสารเครื่องบินลำ ใหญ (ขนาดมากกวา 30 ที่นั่งขึ้นไป) เพราะมีมาตรฐาน การตรวจสอบและบำรุงรักษาที่สูงกวาเครื่องบินเล็ก Q ตามสถิติอุบัติเหตุที่มักเกิดขึ้นในการบิน พบ วาเกิดขึ้นบอยใน 4 ระยะ คือ ขณะบินขึ้น (Take-off), ไตระดับการบิน (Climb) ลดระดับการบิน (Descent) และลงจอด (Landing) ดังนั้นหากเปนไปไดควรเลือก เที่ยวบินที่บินตรงถึงจุดหมายโดยไมตองเปลี่ยนเครื่อง หรือแวะพักบอย เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงดังกลาว Q National Transportation Safety Board (NTSB) ไดเก็บขอมูลและวิเคราะหอุบัติเหตุที่เกิดขึ้นกับ เครื่องบินในประเทศสหรัฐอเมริกา จำนวน 20 ครั้ง ระหวางป 1971 – 2007 พบวาผูรอดชีวิต 40% นั่ง บริเวณหางเครื่องบิน และหากคิดเปนจำนวนครั้งพบวา °—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

81


เรื่องราวทายเลมในไฟฟาสาร - 11 ครั้ ง ที่ ผู โ ดยสารท า ยเครื่ อ งส ว นใหญ ตอนที่ 1 : พ.ค.-มิ.ย. 52 – What happens in Vegas ปลอดภัย แวะเขื่อนฮูเวอร กอนบุกเมืองคาสิโน ดูโชวการใชไฟฟาเพื่อ - 5 ครั้ง ผูโดยสารที่นั่งดานหนาประสบเหตุเบา ความบันเทิงรูปแบบตาง ๆ กวา ตอนที่ 2 : ก.ค.-ส.ค. 52 – Angels & Demons - 3 ครั้ง ดานหนาและดานหลังมีโอกาสรอดชีวิต คำถามตามภาพยนตร เรื่องชวนฉงนใกลตัว และทัวรวาติกัน ตอนที่ 3 : ก.ย.-ต.ค. 52 – Red Cliff ใกลเคียงกัน ทัพเรือของโจโฉ และเขื่อนสามผา กับ อนาคตที่รอการ - และมีเพียง 1 ครั้ง เทานั้น ที่ผูโดยสารบริเวณ ตัดสิน หัวเครื่องปลอดภัย ตอนที่ 4 : พ.ย.-ธ.ค. 52 – Dear Galileo

ตำแหนงที่นั่งและโอกาสรอดชีวิตเมื่อเกิดอุบัติเหตุ

Q เครื่องบินมีโอกาสเกิดอุบัติเหตุเพียง 1 ใน 11 ล า น ในขณะที่ โ อกาสการเสี ย ชี วิ ต จากอุ บั ติ เ หตุ ท าง รถยนตคือ 1 ใน 5 พัน เอกสารอางอิง [1] Thomas K. Eismin, 1995. Aircraft Electricity & Electronics (Glencoe Aviation Technology Series), 5th edition. McGraw-Hill. [2] h t t p : / / w w w . r o w a n d . n e t / s h o p / t e c h / alternatorgeneratortheory.htm [3] ชำนาญ หอเกียรติ, 2550. ถาม-ตอบ ไฟฟากำลัง, พิมพ ครั้งที่ 2. จรัลสนิทวงศการพิมพ. [4] FAA-STD-019d, Lightning and surge protection, grounding, bonding and shielding requirements for facilities and electronic equipment. [5] Civil Aviation Authority of Singapore, 2007. Lightning Safety Handbook for Airside Workers. [6] Gil Ahn. Diagram Courtesy of seatguru.com [7] D. Noland, Safety seat on a plane : PM Investigates how to survive a crash, www.popularmechanics.com/science/ air_space/ 4219452.html.

82

หนีตามกาลิเลโอ ไปอิตาลี ฝรั่งเศส อังกฤษ และเยอรมนี เพื่อรูจักกับ โวลต แอมป โอหม และอื่น ๆ ตอนที่ 5 : ม.ค.-ก.พ. 53 – The Prestige วาดวยเรื่องของ นิโคลา เทสลา นักมายากลตัวจริง แหง โคโลราโด สปริงส ตอนที่ 6 : มี.ค.-เม.ย. 53 – Bangkok Traffic (Love) Story พาไปนั่งรถไฟฟามาหานะเธอ ทั้ง MRT และ BTS ตอนที่ 7 : พ.ค.-มิ.ย. 53 – Shanghai Noon ควงเฉินหลงเที่ยวงานเซี่ยงไฮเอ็กซโป 2010 ตอนที่ 8 : ก.ค.-ส.ค. 53 – Shanghai Knights หลังติดเบาะ บนรถไฟแมเหล็กความเร็วสูงที่สุดในโลก ตอนที่ 9 : ก.ย.-ต.ค. 53 – Up in the Air สะสมไมลใหครบสิบลาน กับสาวโสดหัวใจโดดเดี่ยว ในเรื่อง ที่เกี่ยวกับไฟฟาบนเครื่องบิน ตอนที่ 10 : พ.ย.-ธ.ค. 53 – The Terminal

โปรดติดตามฉบับหนา

เกี่ยวกับผูเขียน น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล - กรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟา วสท. - กรรมการมาตรฐานการ ปองกันฟาผา - กองบรรณาธิ ก าร นิ ต ยสาร ไฟฟาสาร


Engineering Vocabulary »—æ∑å«‘»«°√√¡πà“√Ÿâ

‡√’¬∫‡√’¬ß‚¥¬ Õ“®“√¬å‡μ™∑—μ ∫Ÿ√≥–Õ—»«°ÿ≈ ¡À“«‘∑¬“≈—¬√“™¿—Ø∏π∫ÿ√’ §≥–«‘∑¬“»“ μ√å·≈–‡∑§‚π‚≈¬’

Partition กลางปก็ผานไป กับชีวิตที่หลากหลายของวิศวกร ซึ่งเรื่องของการตอยอดความรูนั้นก็เปนสิ่งจำเปนสำหรับ เราเชนกัน ไมวาการพัฒนาทักษะการใชภาษาอังกฤษ หรือภาษาอื่น ๆ ที่สำคัญ ๆ เชน ภาษาจีน ที่โดยสวนตัว ผูเขียนเองเรียนมาแค 2 ป แตก็ไมไดใชมา 4-5 ปแลว ทั้งนี้ก็ยังพอพูดตอรองราคา หาขาวกิน เขาหองน้ำ รวม ถึงการชมเชยความสวยงามของสิ่งตาง ๆ ไดบาง กลับ มาเรื่องของภาษาอังกฤษ ซึ่งเปนภาษาที่เรา ๆ ไดเรียน กันมาอยางชานาน ทองกันมาเยอะ เขียนกันมามาก แต ก็ยังไมคอยเขาทีกัน ไมเปนไร เรามาชวยกันพูด ชวยกัน ใชภาษาอังกฤษกัน อยางเชน เมื่อวันกอนจำเปนตอง สื่อสารกับคนญี่ปุน (แนนอน) ใชภาษาอังกฤษ ซึ่งโดย สวนใหญแลวคนญี่ปุนจะพูดภาษาอังกฤษในสำเนียงญี่ปุน มันก็ยากหนอยที่ตองสื่อสารใหเขาใจ ชวงแรกก็คงตอง เขาใจสำเนียงเคากอนวา ตัวอักษรไหนบางที่เคาจะพูด ตางสำเนียงออกไป สักพักผูเขียนและคนญี่ปุนนั้นก็พอ รูเรื่องเขาใจกันวาจะไปที่ไหน ทานขาวสไตลไหน ชอบ ทานอะไร เคยเที่ ย วที่ ไ หน มี วั ฒ นธรรมอย า งไรบ า ง กลายเปนเราก็ไดรูภาษาญี่ปุนเพิ่มเติมดวย เพราะผมเอง ก็ มั ก จะถามเค า ว า แล ว ภาษาญี่ ปุ น พู ด และออกเสี ย ง อยางไร ในภาคสวนคำศัพทของไฟฟาสารฉบับนี้ ผมอยาก นำเสนอคำว า Partition ที่ จ ะพบเห็ น ในเรื่ อ งของ มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟา สถานที่เฉพาะหรือบริเวณ อั น ตราย บริ ภั ณ ฑ เ ฉพาะงาน ตู ส วิ ต ช บ อร ด ไฟฟ า เป น ต น โดย Partition ในบ า นเราจะมี ก ารแปล ความหมายแตกตางกันออกไป แตโดยสรุปความเขาใจ นั้ น น า จะใกล เ คี ย งกั น อย า งมาก เรามาพิ จ ารณาดู ความหมายของคำวา Partition กัน ดังนี้ Partition (พาทีฌ-อัน) n. vt. = เครื่องกั้น เชน กำแพง, ผนัง, ฉาก, กั้น, แบง

Partition (พาทีฌ-อัน) n. = ฉาก, See also: กำแพง, ผนัง, ที่กั้น Partition (พาทีฌ-อัน) n. = การแบงแยก, See also: การแยกออก, สิ่งที่แบงแยก, เขตที่แบงออก, Syn. (คำที่มีความหมายใกลเคียง) = separation, rupture, detachment, Ant. (คำที่ มี ค วามหมาย ตรงขาม) merger, union Partition (พาทีฌ-อัน) vt. แบง, See also: กั้น, Syn. partition off partition off phrv. แบงหรือกั้น (ดวยผนังกั้น บาง ๆ) Part (พาท) n. vi. adv. vt. Parting (พา-ทิง) n. adj. สวน แยก พราก แยก ทาง แบงแยก จากกัน เมื่อเวลาจาก ปริ(ปาก) เผยอ แสก ยอมจาก หนาที่ ฝาย ขาง ฉบับยอยของหนังสือ ในทางวิ ศ วกรรมไฟฟ า เรา การกั้ น ถื อ เป น เรื่ อ ง สำคั ญ อย า งยิ่ ง เรื่ อ งหนึ่ ง ในส ว นความปลอดภั ย ของผู ปฏิบัติงาน และการจำกัดความเสียหายที่อาจลุกลามไป ยังสวนอื่น ๆ ของระบบไฟฟา ไมใหกลายเปนอัคคีภัย ใหญไดและเปนสวนชวยเพิ่มความสะดวกในการปฏิบัติงาน การเพิ่ ม เติ ม อุ ป กรณ อ ย า งปลอดภั ย รวมถึ ง การดู แ ล รั ก ษา การซ อ มบำรุ ง ทั้ ง นี้ ก ารกั้ น ที่ ถู ก ต อ งจะต อ งมี การออกแบบที่ดีมาก ๆ เพราะยิ่งกั้นมาก การระบาย ความรอนก็ยิ่งยากขึ้น พื้นที่ก็ถูกจำกัดมากขึ้น ดังนั้น ความเชื่อถือไดในระบบไฟฟาตูสวิตชบอรดฯ อุปกรณ ไฟฟ า ต า ง ๆ ต อ งผ า นการทดสอบจากห อ งทดสอบที่ เชื่อถือได ผมมีตัวอยางของการกั้นในตูสวิตชบอรดไฟฟา ที่ผานมาตรฐาน IEC 60439-1 หรือ มอก. 14362540 มานำเสนอเปนแบบเพียง 1 ใน 7 แบบ ของ การกั้นตามมาตรฐานดังกลาว ดังรูปขางลางนี้

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

83


รูปสัญลักษณที่ใช ใน Form of Internal separations

(Circuit Breaker etc.)

Easy Easy Think Part. +++++ Don’t worry to practice and speak English.

Samples are below for practicing. “Partition”

Hazardous

Hazardous

เอกสารอางอิง 1. Thai Software Dictionary 4. 2. Thai-English : NECTEC’s Lexitron Dictionary. 3. Google แปลภาษา 4. Thai Electrical & Mechanical Contractors Association Magazine : TEMCA Magazine, May-July10

84


Variety ª°‘≥°–

¢à“«ª√–™“ —¡æ—π∏å °“√ÕÕ°·∫∫ª√—∫ª√ÿß√–∫∫ªÑÕß°—πøÑ“ºà“∫√‘‡«≥À≈ÿ¡®Õ¥Õ“°“»¬“π  ∂“π∫‘π ÿ«√√≥¿Ÿ¡‘ การทาอากาศยานแหงประเทศไทย (AOT) ไดขอความรวมมือจาก คณะกรรมการรางมาตรฐานระบบปองกันฟาผา ของวิศวกรรมสถานแหง ประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ ในการออกแบบปรับปรุงระบบปองกัน ฟ า ผ า บริ เ วณหลุ ม จอดอากาศยาน สถานบิ น สุ ว รรณภู มิ ให เ ป น ไปตาม มาตรฐานนานาชาติ เพื่อเพิ่มมาตรการความปลอดภัยใหกับผูที่ปฏิบัติงาน ในบริเวณหลุมจอดอากาศยาน ในการนี้คณะกรรมการรางมาตรฐานระบบ ปองกันฟาผา ประกอบดวย รศ. ดร.สำรวย สังขสะอาด (ที่ปรึกษา) คุณวิวัฒน กุลวงศวิทย (ประธาน) ดร.วินัย พฤกษวัน คุณเทพกัญญา ขัติแสง คุณนพดา ธีรอัจฉริยะกุล และ อ.ชายชาญ โพธิสาร (เลขานุการฯ) ไดเขา ประชุมรวมกับคณะทำงานของ AOT และสำรวจพื้นที่บริเวณหลุมจอด อากาศยานทั้งหมด ภายในสถานบินสุวรรณภูมิ ในวันที่ 14 มิถุนายน 2553 ที่ผานมา เพื่อเปนแนวทางในการออกแบบปรับปรุง

°“√®—¥∑”æ®π“πÿ°√¡»—æ∑å«‘»«°√√¡‰øøÑ“ ©∫—∫√“™∫—≥±‘μ¬ ∂“π ราชบัณฑิตยสถาน ไดแตงตั้งคณะกรรมการจัดทำพจนานุกรมศัพทวิศวกรรมไฟฟาขึ้น เพื่อบัญญัติศัพทดานวิศวกรรมไฟฟาและจัดทำคำอธิบายศัพท ใหใชเปนมาตรฐานเดียวกัน ทั้งดานการเรียนการสอน การคนควาวิจัย และการกำหนดมาตรฐานอุปกรณไฟฟา โดยคณะ กรรมการประกอบดวยผูทรงคุณวุฒิ ดังรายนามตอไปนี้ 1. ศ.ดร. น.ต.กำจร มนุญปจุ ร.น. กรรมการที่ปรึกษา 2. ศ.ดร.กฤษณา ชุติมา กรรมการที่ปรึกษา 3. ศ.ดร.มงคล เดชนครินทร ประธานกรรมการ 4. ดร.ชนินทร วิศวินธานนท กรรมการ 5. ศ.ดร.สวัสดิ์ ตันตระรัตน กรรมการ 6. รศ.ดร.สุศักดิ์ ทองธรรมชาติ กรรมการ 7. ผูอำนวยการกองวิทยาศาสตร ราชบัณฑิตยสถาน กรรมการ 8. ผูแทนสมาคมวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทยฯ (วสท.) กรรมการ 9. นายพรรษา ไทรงาม กรรมการและเลขานุการ โดยเริ่มปฏิบัติหนาที่ตั้งแต 19 พฤษภาคม 2552 จนถึงปจจุบันมีความคืบหนาเปนอยางมาก ในการนี้วิศวกรรมสถาน แหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ ไดอนุญาตใหใชพจนานุกรมศัพทวิศวกรรมไฟฟา ฉบับ วสท. เปนรางศัพท และสงผูแทน ซึ่งไดแก อาจารยชายชาญ โพธิสาร (เลขานุการ คณะกรรมการสาขาไฟฟา วสท.) และ ดร.อรรถพล เงาพิทักษกุล เขารวมเปน กรรมการในการจัดทำพจนานุกรมศัพทวิศวกรรมไฟฟา ฉบับราชบัณฑิตยสถานนี้ดวย

°øº. ∂«“¬æ√–æ√ 12 ‘ßÀ“ÕÕπ‰≈πå นายสุทัศน ปทมสิริวัฒน ผูวาการ การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย (กฟผ.) นำ ผูปฏิบัติงาน กฟผ.รวมถวายพระพรออนไลน เนื่องในวโรกาสวันเฉลิมพระชนมพรรษา สมเด็จ พระนางเจาสิริกิติ์ พระบรมราชินีนาถ พรอมมอบเงินสนับสนุนมูลนิธิทำดีเพื่อสังคม 6 มูลนิธิ คือ มูลนิธิบานครูนอย, มูลนิธิกลุมแสงเทียน, มูลนิธิขาเทียมในสมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนี, กองทุนรักษาพยาบาลสัตวปวยอนาถา, มูลนิธิคณะนักบุญคามิลโลฯ และมูลนิธิบานสุขฤทัย ณ สำนักงานกลาง กฟผ. อำเภอบางกรวย จังหวัดนนทบุรี

°—𬓬π - μÿ≈“§¡ 2553

85


Variety ª°‘≥°– °“√‰øøÑ“ΩÉ“¬º≈‘μ·Ààߪ√–‡∑»‰∑¬

‡º“ÕâÕ¬„μâ·π« “¬ à߉øøÑ“ ∑”„Àâ ‰øμ° ‰ø¥—∫‰¥â

∑”‰¡°“√‡º“‰√àÕâÕ¬®÷ß àߺ≈μàÕ√–∫∫‰øøÑ“ ? เพราะควันไฟจากการเผาออยจะมีไอน้ำระเหย ขึ้นไปพรอมกัน ซึ่งหากเผาใกลบริเวณแนวสายสงไฟฟา แรงสูง กระแสไฟฟาจะเกิดการเหนี่ยวนำ สงผลใหเกิด การขัดของในระบบสงจายไฟฟา ทำใหเกิดไฟตก ไฟดับ ได ก อ ให เ กิ ด ความเสี ย หายต อ ภาคเศรษฐกิ จ และ อุตสาหกรรมของประเทศอยางใหญหลวง ดวยเหตุนี้ การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย (กฟผ.) ซึ่งมี ภารกิจในการดูแลรักษาเสาและสายสงไฟฟาใหอยูใน สภาพดีพรอมใชงานไดตลอดเวลา จึงไดทำการรณรงค ให เ กษตรกรชาวไร อ อ ยหลี ก เลี่ ย งการเผาอ อ ย ใตแนวสายสงไฟฟา เชน ลาสุด กฟผ.ไดจัด “สัมมนา สร า งความร ว มมื อ ผู น ำชุ ม ชนและผู ป ระกอบการ ไร อ อ ยในพื้ น ที่ จั ง หวั ด กำแพงเพชรและจั ง หวั ด พิษณุโลก” ขึ้นที่ กฟผ. แมเมาะ จังหวัดลำปาง น า ย เ ส ณิ ต เจตนาวิชโมกข ผูชวย ฝ า ยปฏิ บั ติ ก ารภาค เหนื อ กฟผ. เล า ถึ ง การเกิ ด เหตุ ขั ด ข อ งใน ระบบส ง จ า ยไฟฟ า ใน ภาคเหนื อ ว า จั ง หวั ด พิษณุโลกและจังหวัดกำแพงเพชร เ ป น จั ง ห วั ด ที่ มี ผู ปลูกออยเปนจำนวนมาก และมีการเผาไรออยอยูบอยครั้ง “ซึ่ ง ในงานสั ม มนาสร า งความร ว มมื อ ครั้ ง นี้ กฟผ.

86

เนนใหความรูความเขาใจแกชาวไรออยถึงการกระทำ อันรูเทาไมถึงการณที่สงผลกระทบตอระบบสงไฟฟา รวมถึงระบบเศรษฐกิจ อีกทั้งการเผาไรออยยังทำให เกิดมลภาวะทางอากาศและทำใหเกิดปญหาโลกรอน ดวย” น า ย พ ง ษ ม นั ส ทองกลัด ผูชวยเกษตร จังหวัดกำแพงเพชร ใน ฐานะคณะอนุกรรมการ อ อ ยท อ งถิ่ น เขต 6 กำแพงเพชร กล า วว า เหตุ ที่ เ กษตรกรชาวไร อ อ ยต อ งเผาอ อ ยก อ นตั ด นั้ น เกิ ด จากการขาดแรงงาน และขาดความรูในเรื่องผลเสียจากการเผาไรออยตอระบบ สงจายกระแสไฟฟา ซึ่งคิดวาหลังจากเขารวมงานสัมมนา ในครั้งนี้จะทำใหชาวไรออยมีความเขาใจมากยิ่งขึ้น กฟผ.หวั ง ว า ในอนาคตอั น ใกล เ หตุ ขั ด ข อ งใน ระบบส ง จ า ยกระแสไฟฟ า เนื่ อ งจากการเผาอ อ ยคง หมดไป ดวยความรวมมือจากหนวยงานตาง ๆ จากพี่นอง ชาวไร อ อ ย และที่ ส ำคั ญ ที่ สุ ด คื อ ความร ว มมื อ จาก ประชาชนคนไทยทุ ก คนในการช ว ยกั น เป น หู เ ป น ตา ดู แ ลรั ก ษาเสาส ง และสายส ง ไฟฟ า แรงสู ง เพื่ อ ให มี ไฟฟาใชอยางเต็มประสิทธิภาพทุกครัวเรือน


·∫∫ Õ∫∂“¡§«“¡æ÷ßæÕ„® çπ‘μ¬ “√‰øøÑ“ “√é กองบรรณาธิการ นิตยสารไฟฟาสาร มีความประสงคสำรวจความคิดเห็นของทานผูอาน เพื่อนำขอมูลมาใชประกอบการ ปรับปรุงนิตยสารไฟฟาสารใหดียิ่งขึ้น เพียงทานตอบแบบสอบถามและเขียนชื่อ-ที่อยูใหชัดเจน สงไปที่ กองบรรณาธิการ นิตยสาร ไฟฟาสาร บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จำกัด 539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22 ถนนศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กรุงเทพฯ 10400 หรือ สงทางโทรสาร 0 2247 2363 ชื่อ-นามสกุล ..............................................................................................เพศ ® ชาย ® หญิง อายุ ® ต่ำกวา 20 ป ® 21-30 ป ® 31-40 ป ® 41-50 ป ® 50 ปขึ้นไป การศึกษา ® ม.ปลาย/ปวช. อนุ ป ริ ญ ญา/ปวส. ป.ตรี ป.โทขึ น ้ ไป ® ® ® อาชีพ นั ก เรี ย น/นั ก ศึ ก ษา ครู / อาจารย ข า ราชการ ® ® ® ® พนักงานบริษัทเอกชน ® พนักงานวิสาหกิจ ® วิศวกร ® ชางเทคนิค/ไฟฟา ® ผูบริหารระดับสูง ® ผูบริหารระดับกลาง ® ผูบริหารระดับลาง หนวยงาน/องคกร/บริษัท...................................................................................................................................................................... ที่อยู...................................................................................................................................................................................................... อีเมล.........................................................................โทรศัพท.............................................................................................................. กรุณาทำเครื่องหมาย ¸ ลงในชองที่ทานคิดวาเหมาะสม และเติมขอความที่สอดคลองกับความตองการของทานลงในชองวาง

คอลัมน

มาก

ปานกลาง

นอย

ไฟฟากำลังและอิเล็กทรอนิกสกำลัง ไฟฟาสื่อสารและคอมพิวเตอร มาตรฐานและความปลอดภัย เทคโนโลยีและนวัตกรรม พลังงาน สัมภาษณพิเศษ ปกิณกะ

4. เนื้อหาสาระ เนื้อหาสาระ ความหลากหลายของเนื้อหาที่นำเสนอ เนื้อหามีสารประโยชน เนื้อหามีความทันสมัย ทันเหตุการณ

ดีมาก

ดี

ควรปรับปรุง

5. ระยะเวลาความถี่ในการเผยแพรปจจุบัน ราย 2 เดือน ô เหมาะสม ô ควรเปนรายปกษ ô ควรเปนรายเดือน ô ควรเปนราย 3 เดือน 6. คอลัมนที่ควรปรับปรุง..............................เพราะ...................... ...................................................................................................... 7. ประเภทของคอลัมน/บทความที่ตองการใหเพิ่มเติม................. ...................................................................................................... 8. คอลัมนิสตที่ตองการแนะนำใหเขียนบทความ 1. ชื่อ............................................หนวยงาน............................. เบอรโทร.......................................อีเมล.................................... 2. ชื่อ...........................................หนวยงาน............................. เบอรโทร.......................................อีเมล.................................... 9. ทานตองการรับนิตยสารไฟฟาสารในรูปแบบ E-Magazine ทางอีเมลหรือไม ô ตองการ ô ไมตองการ 10. ขอเสนอแนะเพิ่มเติม............................................................. ...................................................................................................... ...................................................................................................... ...................................................................................................... ...................................................................................................... ++ กองบรรณาธิการนิตยสารไฟฟาสาร ขอขอบคุณทุกทานที่ ตอบแบบสอบถามความพึงพอใจ ++ “

1. ทานอานนิตยสารไฟฟาสารเพราะเหตุใด ô ตองการขอมูล ô เพิ่มเติมความรู ô นำไปใชประโยชนได ô อื่น ๆ 2. ความคิดเห็นตอรูปแบบนิตยสารไฟฟาสาร ปก ô สวย ô ไมสวย สอดคล อ งกั บ เนื อ ้ หา ô ô ไมสอดคลองกับเนื้อหา ขนาดตัวอักษร ô เล็กไป ô พอดี ô ใหญไป รูปแบบตัวอักษร ô อานงาย ô อานยาก ขนาดรูปเลม ô พอดี ô ใหญไป 3. คอลัมนในนิตยสารไฟฟาสารที่ทานชื่นชอบ

ผูตอบแบบสอบถามลุนรับรางวัล “ตระกราหนังสือของ วสท. เฉพาะมาตรฐานไฟฟา


„∫ ¡—§√ ¡“™‘°/„∫ —Ëß´◊ÈÕπ‘μ¬ “√

π‘μ¬ “√‰øøÑ“ “√ (Electrical Engineering Magazine) วันที่................................... ชื่อ-นามสกุล.................................................................................................................................................................... บริษัท/หนวยงาน ............................................................................................................................................................ เลขที่......................................................อาคาร.......................................................ซอย................................................. ถนน.......................................................ตำบล/แขวง....................................................................................................... อำเภอ/เขต..............................................จังหวัด......................................................รหัสไปรษณีย................................... โทรศัพท..................................................โทรสาร....................................................E-mail:............................................. ที่อยู (สำหรับจัดสงนิตยสาร กรณีที่แตกตางจากขางตน)................................................................................................. ....................................................................................................................................................................................... (กรุณาทำเครื่องหมาย ในชอง มีความประสงคสมัครสมาชิกนิตยสาร “ไฟฟาสาร” ในรูปแบบ) มีความประสงคสมัครเปนสมาชิก นิตยสาร ไฟฟาสาร ในประเภท : หองสมุด / องคการไมแสวงผลกำไร / มูลนิธิ 1/2 ป 3 ฉบับ 200 บาท 1 ป 6 ฉบับ 400 บาท สมัครสมาชิกทั่วไป 1/2 ป 3 ฉบับ 220 บาท 1 ป 6 ฉบับ 440 บาท ตองการนิตยสารตั้งแตฉบับที่/เดือนที่...............................................ถึงฉบับที่/เดือนที่................................................ ชำระเงินโดย เช็คธนาคาร...............................................สาขา...........................................เลขที่เช็ค............................................... โอนเงินเขาบัญชีประเภทออมทรัพย ชื่อบัญชี “บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จำกัด” ธนาคารกรุงไทย สาขาถนนศรีอยุธยา เลขที่บัญชี 013-1-82629-8 ธนาคารกรุงเทพ สาขาราชเทวี เลขที่บัญชี 123-4-21388-0 ธนาคารกสิกรไทย สาขาถนนรางน้ำ เลขที่บัญชี 052-2-56109-6 ธนาคารทหารไทย สาขาพญาไท เลขที่บัญชี 003-2-80548-3 หมายเหตุ

ฐานการโอนเงินและใบสมัครสมาชิกมาที่ โทรสาร 0 2247 2363 โดยระบุเปนคาสมาชิก “นิตยสารไฟฟาสาร” • กรุเจาณของาสง:หลัวิศกวกรรมสถานแห งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ (วสท.) 487 รามคำแหง 39 (ซอยวัดเทพลีลา) วังทองหลาง กทม. 10310 • ผูจัดทำ : บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จำกัด 539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22A ถ.ศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กทม. 10400 •


„∫ —Ëß®Õß‚¶…≥“ (Advertising Contract)

π‘μ¬ “√‰øøÑ“ “√ (Electrical Engineering Magazine) ขอมูลผูลงโฆษณา (Client Information)

วันที่.............................................. บริษัท / หนวยงาน / องคกร ผูลงโฆษณา (Name of Advertiser) :........................................................................................... ที่อยู (address) :......................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................... โทรศัพท/Tel :............................................................................โทรสาร/Fax :............................................................................ ชื่อผูติดตอ/Contact Person :............................................................อีเมล/E-mail :....................................................................

ฉบับที่ตองการลงโฆษณา (Order) พ.ศ. 2552-2553 ฉบับเดือนมกราคม–กุมภาพันธ ฉบับเดือนมีนาคม–เมษายน

ฉบับเดือนพฤษภาคม–มิถุนายน ฉบับเดือนกรกฎาคม–สิงหาคม

อัตราคาโฆษณา (Order) (กรุณาทำเครื่องหมาย

ในชอง

ตำแหนง (Position)

ปกหนาดานใน (Inside Front Cover) ปกหลัง (Back Cover) ปกดานใน (Inside Back Cover) ตรงขามสารบัญ (Before Editor – Left Page) ในเลม 4 สี หนาซาย (4 Color - Left) ในเลม 4 สี หนาขวา (4 Color - Right) ในเลม 4 สี 1/2 หนาซาย (4 Color 1/2 Page - Left) ในเลม 4 สี 1/2 หนาขวา (4 Color 1/3 Page - Right) ในเลม ขาว-ดำ หนาซาย (1 Color - Left) ในเลม ขาว-ดำ หนาขวา (1 Color - Right) ในเลม ขาว-ดำ 1/2 หนาซาย (1 Color 1/2 Page - Left) ในเลม ขาว-ดำ 1/2 หนาขวา (1 Color 1/2 Page - Right) ในเลม ขาว-ดำ 1/3 หนาดานขาง, หนาซาย ในเลม ขาว-ดำ 1/3 หนาดานขาง, หนาขวา

ฉบับเดือนกันยายน–ตุลาคม ฉบับเดือนพฤศจิกายน–ธันวาคม

มีความประสงคสั่งจองโฆษณา “นิตยสารไฟฟาสาร”) อัตราคาโฆษณา (Rates)

40,000 45,000 36,000 38,000 28,000 30,000 14,500 15,500 11,000 13,000 6,000 7,000 4,500 5,000

บาท บาท บาท บาท บาท บาท บาท บาท บาท บาท บาท บาท บาท บาท

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

รวมเงินทั้งสิ้น (Total).......................................................บาท (......................................................................................) ผูสั่งจองโฆษณา (Client)......................................................... ผูขายโฆษณา (Advertising Sales)..........................................

ตำแหนง (Position).......................................................... วันที่ (Date)............./......................../.............

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

........................................................................ (...............................................................) หมายเหตุ - อัตราคาโฆษณาพิเศษนี้ รวมภาษีมูลคาเพิ่มเรียบรอยแลว - เงื่อนไขการชำระเงิน กำหนดการรับชำระเงิน ชำระครั้งเดียวภายใน 30 วัน หลังจากทานไดรับใบวางบิล (หากทานมีความประสงค จะผอนชำระเปนรายฉบับ ทาง วสท. ขอเรียกเก็บคาดำเนินการเพิ่มขึ้นอีก 20% ตอฉบับ จากยอดการสั่งจอง) - โปรดติดตอ คุณประกิต สิทธิชัย ประชาสัมพันธ นิตยสารไฟฟาสาร ของวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ (วสท.) โทรศัพท 0 2642 5241-3 ตอ 112 โทรศัพทมือถือ 08 9683 4635, โทรสาร 0 2247 2363, E-mail : bart@it77.com เจาของ : วิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ (วสท.) 487 รามคำแหง 39 (ซอยวัดเทพลีลา) วังทองหลาง กทม. 10310 ผูจัดทำ : บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จำกัด 539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22A ถ.ศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กทม. 10400


°”Àπ¥°“√Ωñ°Õ∫√¡ —¡¡π“ กำหนดการอบรมสาขาไฟฟา ป 2553 หลักสูตร 1 2

หลักสูตรสัมมนาเชิงวิชาการ วิศวกรรมไฟฟาเชิงอาชีพ ความปลอดภัยในสถานที่เฉพาะ : สถานพยาบาล ระบบปองกันฟาผาแบบ Early Streamer Emission

รหัส E 150 E 151

วันที่ / เวลา คาลงทะเบียน สมาชิ ก / บุคคลทั่วไป 09.00-16.00 น. 28-29 ต.ค. 53 4,500.-/5,000.25-26 พ.ย. 53 4,500.-/5,000.-

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

¡°√“§¡ - °ÿ¡¿“æ—π∏å 2553

89


นิตยสารไฟฟ้าสาร ฉบับ ก.ย.-ต.ค.53  

นิตยสารไฟฟ้าสาร ฉบับ ก.ย.-ต.ค.53

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you