ระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า

หม้อแปลงไฟฟ้าหลากหลายรูปแบบถูกนำมาใข้เป็นส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้า

ในประเทศไทยพลังงานไฟฟ้าถูกผลิตขึ้นจากโรงผลิตไฟฟ้าของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทยและเอกชน (IPP) ส่งผ่านระบบส่งไฟฟ้าแรงสูง (Transmission Line) 500 เควี 230 เควี 115 เควี และ 69 เควี หรือรูปแบบอื่น เช่น VSPP มายังการไฟฟ้านครหลวง การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค ซึ่งจำหน่ายกระแสไฟฟ้าผ่านระบบจำหน่าย (Distribution Line) ได้แก่ 24 เควี 22 เควี 33 เควี และ 11 เควี มาถึงกิจการและบ้านพักอาศัยต่างๆ ซึ่งมีอุปกรณ์และเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ เช่น แสงสว่าง ปั๊มน้ำ เครื่องทำความเย็น ลิฟท์ เครื่องจักรในการผลิตต่างๆ ซึ่งต้องการกระแสไฟฟ้าที่แรงดันแตกต่างกันทั้ง 1 เฟส 220 โวลท์ หรือ 3 เฟส 400/230 โวลท์ เป็นต้น ในทุกขั้นตอนของการเปลี่ยนแรงดัน จะต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นเครื่องปรับค่าแรงดันให้เหมาะสมกับกรณีต่างๆ

การติดตั้งตัวนำล่อฟ้ายิ่งสูงยิ่งทำให้รัศมีการป้องกันหรือพื้นที่การป้องกันกว้างตามไปด้วย ข้อนี้เป็นจริงหรือ ?

การติดตั้งตัวนำล่อฟ้ายิ่งสูงยิ่งทำให้รัศมีการป้องกันหรือพื้นที่การป้องกันกว้างตามไปด้วย ข้อนี้เป็นจริงหรือ ?

คำตอบคือ ไม่จริง

สำหรับอาคารหรือสิ่งปลูกสร้างที่สูงเกิน 30 เมตร ไม่สามารถใช้วิธีมุมป้องกันได้ ดังนั้นอาคารหรือสิ่งปลูกสร้างที่มีความสูงเกิน 30 เมตร นอกจากจะติดตั้งตัวนำล่อฟ้าที่จุดสูงที่สุดแล้วยังต้องติดตั้งตัวนำล่อฟ้าตรงบริเวณด้านข้างด้วย โดยนำวิธีทรงกลมกลิ้งและตาข่ายมาช่วยในการออกแบบเพิ่มเติม

การออกแบบระบบตัวนำล่อฟ้า ตามมาตรฐาน IEC 62305-3

การออกแบบระบบตัวนำล่อฟ้า ตามมาตรฐาน IEC 62305-3

สามารถใช้ได้ 3 วิธี อย่างอิสระหรืออาจใช้ร่วมกันได้ ขึ้นอยู่กับรูปทรงของอาคารที่จะทำการป้องกัน ดังนี้

1) วิธีมุมป้องกัน (Protective angle) เป็นวิธีที่กำหนดมุมสำหรับการป้องกันไว้ แล้วซึ่งมีลักษณะพื้นที่ของการป้องกันจะเป็นรูปกรวย จะปลอดภัยจากฟ้าผ่าจากฟ้าผ่า มุมป้องกันจะแปรผันตามระดับการป้องกันและคามสูงของตัวนำล่อฟ้า วิธีมุมป้องกันนี้เหมาะที่จะใช้กับสิ่งปลูกสร้างอย่างง่ายหรือส่วนเล็กๆของสิ่งปลูกสร้างขนาดใหญ่ ตามภาพจะเป็นเหลี่ยมของตึก ซึ่งวิธีมุมป้องกันนี้จะใช้ได้กับตัวนำล่อฟ้าแบบแท่งตัวนำและแบบตัวนำขึงเท่านั้น

2) วิธีทรงกลมกลิ้ง (Rolling sphere) วิธีนี้จะใช้ทรงกลมเหมือนลูกบอลตามภาพ ซึ่งมีรัศมีตามที่กำหนดในตารางตามภาพมุมบนซ้าย (แบ่งตามระดับการป้องกันได้ 4 ระดับ)โดยจะกลิ้งไปบนส่วนของอาคาร ในการออกแบบจึงต้องติดตั้งระบบป้องกันฟ้าผ่าชนิดที่เป็นหลักล่อฟ้าหรือสายตัวนำขึงเสียก่อนแล้วกลิ้งลูกบอล ส่วนใดของอาคารที่ผิวของลูกบอลสัมผัสจะถือว่าเป็นส่วนที่ไม่ได้รับการป้องกัน จะต้องติดตั้งตัวนำล่อฟ้าเพิ่มเข้าไป

3) วิธีตาข่าย (Mesh size) วิธีนี้เป็นการใช้ตัวนำล่อฟ้าแนวราบขึงบนส่วนของอาคารส่วนที่สูงที่สุด การติดตั้งที่ให้การป้องกันที่ดีจะต้องติดตั้งตัวนำแนวราบโดยรอบอาคารตามภาพ ซึ่งมีระยะห่างตามที่กำหนดในตารางตามภาพมุมบนซ้าย (แบ่งตามระดับการป้องกันได้ 4 ระดับ)

แต่ละประเทศอ้างอิงมาตรฐานระบบป้องกันฟ้าผ่า ตามมาตรฐานอะไรกันบ้าง

มาดูกันซิว่า แต่ละประเทศอ้างอิงมาตรฐานระบบป้องกันฟ้าผ่า ตามมาตรฐานอะไรกันบ้าง และมาตรฐานใด อ้างอิง Conventional type หรือระบบดั้งเดิม และประเทศใด อ้างอิง ESE type หรือ Early Streamer Type)

ระบบล่อฟ้าระหว่าง Faraday Cage กับ Early Streamer Emission (ESE) เอาแบบไหนดี

ระบบล่อฟ้าระหว่าง Faraday Cage กับ Early Streamer Emission (ESE) เอาแบบไหนดี

- กฎหมาย และ มาตราฐาน วสท. ของเมืองไทย แม้กระทั้ง มาตราฐาน นานาชาติ IEEE, NFPA, NEC, IEC, UL ต่างก็ไม่ย่อมรับระบบล่อฟ้าแบบ ESE ถึงขึ้น NFPA ของอเมริกา ตั้งคณะกรรมการศึกษา ระบบล่อฟ้าแบบ ESE มาหลายปีแล้ว ตั้งแต่ปี 1990 (22 ปีมาแล้ว) และถึงขั้นมีการฟ้องร้องกันในระดับศาลด้วย
ลองอ่านใน

- ระบบ ESE แบบผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการย่อมรับจากฝรั่งเศล โดยได้มาตราฐาน NFC-17-102

- แต่ NFPA อ้างว่า ระบบ ESE โฆษณาเกินจริง ในส่วนของการบอกว่าจะสร้างลำ streamer ขึ้นไปสูงกว่าระบบแท่งตัวนำแบบธรรมดา เพื่อไปรับประจุไฟฟ้าที่จะผ่าลงมา ซึ่งจากการทดลองแล้วนั้น ปรากฎว่า ระบบหัวล่อฟ้าแบบ ESE นั้นไม่ได้มีคุณสมบัติพเศษอย่างที่ว่าเลย

มีผู้รู้ของ วสท. ถามผมว่า ทำไมคุณถึงออกแบบระบบล่อฟ้าแบบ ESE ผมจึงอยากเรียนว่า ด้วยความสับสนว่า และความเคารพ

- แต่ทำไม ในประเทศไทยจึงเห็นมีการออกแบบระบบล่อฟ้าแบบ ESE นี้กันมาก ตามอาคารต่างๆ และทำไมถึงขออนุญาติก่อสร้างผ่าน แม้กระทั้ง สนามบินสุวรรณภูมิยังติดแบบนี้เลย

- หาก วสท. ไม่เห็นด้วยจะต้องทำอะไรสักอย่างแล้วละครับ ไม่ใช้แค่ออกมาแต่มาตราฐาน แต่ต้องให้ความเข้าใจกับวิศวกร และบังคับเป็นกฎหมายหรือข้อบังคับสำหรับเมืองไทยที่ชัดเจนมากกว่านี้ เพราะกฎหมายอาจจะอ้างอิงไปที่มาตรฐาน วสท. แต่ก็กำหนดไว้แค่อาคารสูงและอาคารขนาดใหญ่ ที่ต้องติด จึงทำให้มีการหลบเลี่ยงกฎหมายได้

- ผมเป็นแค่วิศวกรตัวเล็กๆ ผมเข้าใจระบบการทำงานดี แต่เพียงลำพังก็ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงอะไรได้หรอกครับ...เพราะเขาทำกันมาอย่างนี้...ผมในฐานะผู้ออกแบบและผู้ตรวจสอบอาคารควรจะทำอย่างไรดี

- คำตอบจากท่านผู้ทรงคุณวุฒิแนะนำให้ผู้ออกแบบและติดตั้งระบบล่อฟ้าที่มีมาตรฐานสากลย่อมรับและรับรอง ส่วนเรื่องที่สงสัยว่าทำไมจึงขออนุญาตผ่าน เพราะว่าแบบระบบล่อฟ้าแต่ละโครงการมีวิศวกรเซ็นต์รับรอง นั้นคือหากระบบมีข้อบกพร่องหรือหากติดระบบทที่ไม่ได้มาตรฐานก่อให้เกิดความเสียหายต่อทรัพทย์สินและชีวิต วิศวกรที่ออกแบบและเซ็นต์รับรองจะต้องรับผิดชอบครับ แต่หากติดตั้งระบบที่ได้มาตรฐานและถูกหลักการตามมาตรฐานที่สากลย่อมรับ แบบนี้ วสท. จะอยู่ข้างคุณ เพื่อเป็นพยานให้คุณครับ

- แม้แต่ในอเมริกาเองที่กฎหมายบอกว่าระบบ ESE ไม่ผ่านมาตรฐานของอเมริกา แต่ก็ไม่ได้บังคับให้ห้ามขาย เพราะประเทศเป็นเสรีจะขายอะไรก็ได้ แต่หากจะติดตั้งหัวล่อฟ้าแบบ ESE ก็ต้องติดตั้งตามมาตรฐาน NFPA หรือ IEC ซึ่งระยะมุมป้องกั้นต้องเท่ากับหัวล่อฟ้าแบบทั่วๆไป

ลองอ่านได้ตามบทความนี้นะครับ เข้าใจง่ายดี
https://www.google.co.th/url?sa=t&source=web&rct=j&ei=_gabU4GkMtbc8AW-iYDwAw&url=http%3A%2F%2Fweb.eng.ubu.ac.th%2F%7Eseminar%2Fresearch%2FJournal%2FPublication%2520vol%25206.2.2556%2F%25BA%25B7%25B7%25D5%25E811.pdf&cd=2&ved=0CBwQFjAB&usg=AFQjCNGO5cEz0uukf0BrYCD3xFxc_hbfSg

มาตรฐานสายไฟแรงดันต่ำที่มีฉนวน XLPE

ในมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย ฉบับปรับปรุงใหม่ ปี 2556 กำหนดให้สายไฟแรงดันต่ำที่มีฉนวน XLPE เช่น สาย CV ที่ใช้เดินในอาคารต้องเดินในช่องเดินสายที่ปิดมิดชิด เช่น ท่อร้อยสายไฟ หรือ ราง Wire way ... หากต้องการเดินสายดังกล่าวในรางเคเบิล เช่น Cable Tray หรือ Cable Ladder สาย CV จะต้องมีคุณสมบัติไม่ลามไฟ (Flame Retardant) ขั้นต่ำตามมาตรฐาน IEC 60332-3 Category C

มาทำความรู้จักมาตรฐานนี้กัน (ซึ่งสาย 0.6/1่kV-CV ธรรมดาที่มีขายอยู่ในท้องตลาดตอนนี้ไม่ผ่านมาตรฐานข้อนี้ครับ ... แต่ตอนนี้มีผู้ผลิตก็ได้ผลิตสายตามคุณสมบัติดังกล่าวมาแล้วด้วยโดยใช้ตัวย่อว่า FD-0.6/1kV-CV
.
.
IEC 60332-3 : Flame retardant test in close area

- ขอบเขต

มาตรฐานนี้ใช้สำหรับการทดสอบสายไฟฟ้าเพื่อกำหนดความสามารถในการต้านการลุกลามของไฟภายใต้สภาวะที่กำหนด

- ประเภทของการทดสอบ

IEC 60332-3 นี้กำหนดประเภทของการทดสอบไว้ 3 ประเภท ตามปริมาณของวัตถุดิบที่ติดไฟได้และระยะเวลาในการเผา ดังนี้

Category A : มีวัตถุดิบที่ติดไฟได้ 7ลิตร/เมตร ใช้เวลาในการเผา 40 นาที

Category B : มีวัตถุดิบที่ติดไฟได้ 3.5ลิตร/เมตร ใช้เวลาในการเผา 40 นาที

Category C : มีวัตถุดิบที่ติดไฟได้ 1.5ลิตร/เมตร ใช้เวลาในการเผา 20 นาที

- ขั้นตอนการทดสอบ

การทดสอบจะทำในห้องเผามีขนาดและระบบการระบายอากาศตามมาตรฐานกำหนด สายไฟฟ้าตัวอย่างที่ทำการทดสอบต้องถูกนำไปติดตั้งในรางและลักษณะดังรูปและทำการเผาในเวลาที่ถูกกำหนดไว้ในแต่ละ Category

- การประเมินผล

หลังจากการเผาสิ้นสุดแล้ว สายไฟฟ้าจะต้องมีระยะการถูกเผาไหม้สูงไม่เกิน 2.5 เมตร โดยวัดจากหัวเผา

" ได้ข่าวว่า...Thai Yazaki Cable ปีหน้า (พ.ศ.2558) จะยกเลิกการผลิตสาย CV 0.6/1kV แบบเก่า และจะมาผลิตสาย CV-FD 0.6/1kV แทนทั้งหมด "

ความหมายของ CWZ ของสายทนไฟ คืออะไร

ความหมายของ CWZ ของสายทนไฟ คืออะไร

ในการออกแบบวงจรไฟฟ้าที่เรียกว่า “วงจรไฟฟ้าช่วยชีวิต”หรือ วงจรไฟฟ้าที่จำเป็นต้องใช้งานได้อย่างดีและต่อเนื่องในภาวะฉุกเฉิน สายไฟฟ้าของวงจรดังกล่าวจะต้องสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ ระยะหนึ่งเมื่อเกิดเพลิงไหม้ 

ซึ่งวงจรไฟฟ้าช่วยชีวิตที่ว่านี้ ในมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย พ.ศ.2556

ในบทที่ 12 และบทที่ 13 ได้กล่าวถึงวงจรไฟฟ้าช่วยชีวิต โดยกำหนดให้อาคารดังต่อไปนี้ต้องใช้สายทนไฟในวงจรไฟฟ้าช่วยชีวิต คือ

1) อาคารชุด
2) อาคารสูง (คือ อาคารที่สูงตั้งแต่ 23 เมตรขึ้นไป)
3) อาคารขนาดใหญ่พิเศษ (คือ อาคารที่มีขนาดพื้นที่รวมตั้งแต่ 10,000 ตร.ม ขึ้นไป)
4) อาคารเพื่อการสาธารณะใต้ดิน (เช่น ชั้นใต้ดินของอาคารทั่วไป อาคารจอดรถใต้ผิวดิน สถานีรถไฟฟ้าใต้ดิน อุโมงค์ใต้ดิน เป็นต้น )

โดยหากอาคารดังกล่าวมีระบบหรือวงจรไฟฟ้าดังต่อไปนี้

1. ระบบจ่ายไฟฟ้าฉุกเฉิน
2. ระบบอัดอากาศสำหรับบันไดหนีไฟ
3. ระบบดูดและระบายควันรวมทั้งระบบควบคุมการจายกระจายของไฟและควัน
4. ระบบเครื่องสูบน้ำและระบบดับเพลิงอัตโนมัติ
5. ระบบสื่อสารฉุกเฉิน
6. ระบบลิฟต์ผจญเพลิง

ซึ่งวงจรไฟฟ้าช่วยชีวิตทั้ง 6 ระบบนี้ ถือเป็นระบบที่ต้องการความปลอดภัยสูงมาก ดังนั้นสายไฟฟ้าสำหรับทั้ง 6 ระบบนี้จะต้องทนไฟได้ระดับขั้นสูงสุดของมาตรฐาน BS 6387 คือระดับ CWZ

และอีก 2 ระบบที่ถือว่าเป็นวงจรไฟฟ้าช่วยชีวิต แต่จัดอยู่ในระบบที่ต้องการความปลอดภัยสูง คือ

1. ระบบจ่ายไฟฟ้าฉุกเฉิน
2. ระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย

สายไฟฟ้าสำหรับวงจรไฟฟ้าช่วยชีวิตทั้ง 2 ระบบนี้ จะต้องทนไฟได้ตามมาตรฐาน BS 6387 ในระดับชั้น AWX หรือผ่านมาจรฐาน IEC-60331 ก็เพียงพอ

--------------------------------------------------------------

สายทนไฟที่ดีจะต้องมีคุณสมบัติสำคัญ 4 ประการ คือ

1. Flame Retardant คือ ไม่ลามไฟหรือต้านการลุกไหม้ สายไฟไม่เป็นเชื้อเพลิง หรือหากนำไฟออกสายไฟ ไฟจะต้องดับเองไม่ลุกลามไป

2. Acids and Corrosive Gas Emission คือ ไม่ปล่อยก๊าซกรด ปกติสายไฟจะมีฉนวนที่เป็น PVC ซึ่งผสมสารคลอรีนและสารฮาโลเจน ซึ่งเมื่อเกิดเผาไหม้จะเกิดเป็นก๊าซพิษ และหากโดนน้ำก็จะมีคุณสมบัติเป็นกรดพิษอีกด้วย

2. Smoke Emission ไม่เกิดควัน โดยสถิติแล้วคนที่เสียชีวิตจากเพลิงไหม้ เกิดจากสาเหตุการสูดควันเข้าไปในปอดแล้วเสียชีวิตเสียเป็นส่วนใหญ่

3. Fire Resistance สามารถจ่ายไฟได้ต่อเนื่องระยะหนึ่ง เมื่อมีการเกิดไฟ

--------------------------------------------------------------

โดยมาตรฐานการทนสอบสายทนไฟมีอยู่หลายมาตรฐาน พอสรุปได้ดังนี้

1. คุณสมบัติต้านการลุกไหม้ (Flame Retardant) จะอ้างอิงมาตรฐาน

- IEC 60332-1 (Test on electric and optical fiber cables under fire conditions. Part 1 : Test for vertical flame propagation for a single insulated wire or cable)

- IEC 60332-3 (Test on electric cables under fire conditions. Part 3 : Test for vertical flame spread of vertically-mounted bunched wire or cable)

*** ซึ่งคุณสมบัติใน ข้อ 1 นี้ในมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทยที่กำลังจะออกใหม่ มีระบุเกี่ยวกับสายที่มี ฉนวนเป็น XLPE ไว้ว่า สามารถเดินในรางเคเบิลได้ หากสายผ่านมาตรฐานIEC 60332-3 (Category C) ***

2. คุณสมบัติต้านการปล่อยก๊าซกรด (Acids and Corrosive Gas Emission) จะอ้างอิงมาตรฐาน

- IEC 60754-2 (Test on gases evolved during combustion of electric cable. Part 2 : Determination of degree of acidity of gases evolved during the combustion of materials taken from electric cable by measuring pH and conductivity)

3. คุณสมบัติการปล่อยควัน (Smoke Emission) จะอ้างอิงมาตรฐาน

- IEC 60754-2 (Measurement of smoke density of cable burning under defined conditions. Part 2 : Test procedure and requirements)

*** ซึ่งคุณสมบัติใน ข้อ 2, ข้อ 3 นี้ก็นำมาระบุเป็นสายตัวย่อ LSHF (Low Smoke Halogen Free) นั้นเอง ***

4. คุณสมบัติต้านทานการติดไฟ (Fire Resistance ) จะอ้างอิงมาตรฐาน

- IEC 60331 (Test for electric cable under fire conditions)

การทดสอบตามมาตรฐาน IEC 60331 คือ ต้องไม่เกิดการบอกพร่องด้านระบบการจ่ายแรงดันไฟฟ้าตลอดเวลาของการทดสอบ โดยการต่อฟิวส์ 3 A ต้องไม่ขาด

- BS 6387 (Specification for Performance requirements for cables required to maintain circuit integrity under fire conditions)

การทดสอบการทนไฟตามมาตรฐาน BS 6387 จะแบ่งเป็น 3 (1.ไฟ, 2. ไฟกับน้ำ, 3. ไฟกับแรงกระแทก) มีทั้งหมดแบบ 8 ประเภท โดยมีการกำหนดเครื่องหมายด้วยตัวอักษรแบ่งตามคุณสมบัติการทนไฟ ซึ่งอุณหภูมิ และเวลาใช้ในการทดสอบมีรายละเอียดตามรูป

*** ซึ่งคุณสมบัติในข้อ 4 นี้ สายไฟจะต้องจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ตามปกติ โดยมาตรฐาน IEC 60331 จะทดสอบการจ่ายกระแสไฟตอนไฟไหม้เท่านั้น แต่มาตรฐาน BS 6387 จะมีการทดสอบการฉีดน้ำและการทดสอบแรงกระแทกร่วมด้วย จึงเป็นมาตรฐานที่นิยมในการทดสอบความต้านทานไฟไหม้ ของสายไฟฟ้าที่เป็นที่นิยม และโดยส่วนใหญ่ทางผู้ผลิตจะผลิตสายทนไฟที่มีคุณสมบัติการต้านทานไฟให้อยู่ในระดับชั้นการทดสอบที่ CWZ ครับ

Vector Group ของหม้อแปลงคืออะไร

Q :

Vector Group ของหม้อแปลงคืออะไร และสับสนเกี่ยวกับ ว่าจะใช้เป็น Dyn11 หรือ Dyn1 อันไหนดีกว่ากัน

A : Vector Group ที่ระบุในหม้อแปลงไฟฟ้าชนิด 3 เฟสเป็นคำอธิบายถึงมุมต่างเฟสของรูปคลื่นสัญญาณระหว่าง ขดลวดแรงสูงกับขดลวดแรงต่ำที่เฟสเดียวกัน โดย Dyn1 นั้นมีมุมต่างเฟสของขดลวดแรงต่ำล้าหลัง (Lag) ขดลวดแรงสูงอยู่ 30องศา ในขณะที่ Dyn11นั้น มุมต่างเฟสของแรงต่ำนำหน้า(Lead) แรงสูง 30องศา การกำหนดตัวเลข 11 หรือ 1 นั้นเป็นการเปรียบเทียบกับเข็มนาฬิกา ใน 1 รอบจากหมายเลข 1 ถึง 12 คิดเป็น 1 cycle ของสัญญาณคลื่นคือ 360องศา แสดงว่าแต่ละหมายเลขของนาฬิกานั้นมีความแตกต่างกัน 30องศา ตามมุมไฟฟ้า

เช่น เราสมมุติให้เฟสแรงสูงอยู่ที่ศูนย์นาฬิกา (หมายเลข 12) เมื่อเฟสแรงต่ำนำหน้าเฟสแรงสูง 30องศา แสดงว่าเข็มแรงต่ำ ต้องจะอยู่ที่ตัวเลข 11 นาฬิกา เราจะเรียก Vector Group หรือ Phase Displacement ของหม้อแปลงนี้ว่า Dyn11

ในทำนองเดียวกันหากเฟสแรงต่ำล้าหลังแรงสูง 30องศา เข็มจะชี้ที่เลข 1 นาฬิกา หม้อแปลงนี้คือ Dyn1

การใช้ตัวอักษร D , d , Y หรือ y นั้น จะกำหนดตามการต่อเชื่อมขดลวด 3 เฟสให้เป็น Delta หรือ Star(Y) ขดลวดด้านแรงสูงจะใช้สัญญลักณ์อักษรตัวใหญ่ เช่น D หรือ Y ส่วนขดแรงต่ำใช้อักษรตัวเล็กเช่น d หรือ y

- ถ้าขดลวดด้านแรงสูงต่อแบบ Delta และขดแรงต่ำต่อแบบ Star เราจะเรียกเป็น Dyn..
- ถ้าขดลวดด้านแรงสูงต่อแบบ Star และขดแรงต่ำต่อแบบ Delta เราจะเรียกเป็น YNd..
- ถ้าขดลวดด้านแรงสูงต่อแบบ Delta และขดแรงต่ำต่อแบบ Delta เราจะเรียกเป็น Dd.. เป็นต้น

- กรณีหม้อแปลง step down จาก 22kv delta เป็น 400/230v star เราเรียกเป็น Dyn..
- กรณีหม้อแปลง step up จาก 400v delta เป็น 22kv star เราเรียกเป็น YNd..

หม้อแปลงที่ต่าง vector group กันเช่น Dyn1 , Dyn11 , Dyn5 หรือ Dyn7 มีความแตกต่างกันเฉพาะการ ต่อสายภายในหม้อแปลง ทำให้มุมต่างเฟสระหว่างแรงสูงและแรงต่ำแตกต่างกัน ซึ่งไม่ได้มีผลต่อประสิทธิภาพ การใช้งานของหม้อแปลงแต่อย่างใด เราจึงเลือกใช้แบบไหนก็ได้ตามที่เห็นสมควร

แต่หากจะต้องการเอา หม้อแปลงมาขนานกัน จำเป็นต้องใช้ Vector group แบบเดียวกันเท่านั้น ดังนั้นในทางปฏิบัติเรามักเลือกใช้ vector group ให้เหมือนๆกันในแต่ละที่

ยกตัวอย่างของประเทศเยอรมัน เขาใช้ Dyn5 เป็นมาตรฐาน ส่วนใน บ้านเราสำหรับสำหรับหม้อแปลงทั่วๆไปนั้นเลือกใช้ Dyn11 เป็นมาตรฐาน ส่วนหม้อแปลงขนาด 115kV ในสถานีไฟฟ้ามั่งจะใช้ Dyn1 เหตุผลเพราะอะไรนั้น อาจจะเป็นว่าเพราะใช้การมานานแล้ว หรือใครพอทราบเหตุผลที่แท้จริงรบกวนแชร์ความรู้กันด้วยนะครับ

เทคนิคการเลือกสีของหลอดให้เหมาะสมกับระดับความส่องสว่าง

เทคนิคการเลือกสีของหลอดให้เหมาะสมกับระดับความส่องสว่าง

การออกแบบไฟแสงสว่างที่สำคัญมากอันดับแรก คือ ต้องเลือกสีหลอดให้เหมาะสมกับระดับความส่องสว่าง (Illuminance –Lux หรือ ลักซ์) ถ้าเลือกสีของหลอดไม่เหมาะสมอาจจะทำให้ใช้สายตาแล้วไม่สบาย

พิจารณาจากกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิสีของหลอดและระดับความส่องสว่างสำหรับการใช้สายตานานๆ พื้นที่ในกราฟแบ่งออกเป็นสามส่วน คือ พื้นที่ส่วนจ้า ส่วนที่ทึม และส่วนที่เหมาะสม ดังแสดงในรูป
จากกราฟ ถ้าระดับความส่องสว่างที่ 100 ลักซ์ แล้วเลือกใช้หลอดไฟที่มีแสงสีขาวประมาณ 6500 เคลวิน (Day Light) เช่น หลอดฟลูออเรสเซ็นต์กลม 32 วัตต์สีขาว จะทำให้ห้องรู้สึกทึบ เป็นต้น

แต่ถ้าระดับความส่องสว่างของห้องประมาณ 500-700 ลักซ์ เช่น ห้องสำนักงาน เมื่อเลือกใช้หลอดที่มีอุหภูมิสีอยู่ประมาณ 3000 เคลวิน (Warm White) จะทำให้ห้องนั้นจะรู้สึกแสงจ้าได้

ลองพิจารณาต่อไป ในกรณีเป็นร้านอาหารหรือห้องอาหารหรูๆ ที่ต้องการความสว่างระดับต่ำประมาณแสงสว่างของเทียนไข เน้นบรรยากาศให้สลั่วๆ โดยจะมีความส่องสว่างอยู่ประมาณ 20 ลักซ์ ควรเลือกหลอดไฟพวกหลอดไว้ที่ให้อุหภูมิสีของแสงไม่ควรเกิน 2000 เคลวิน

ดังนั้นถ้าต้องการความส่องสว่าง 100 ลักซ์ ที่ใช้ในบ้านอยู่อาศัย โรงแรม เมื่อพิจารณาจากกราฟในรูป ก็ควรใช้หลอดที่มีอุหภูมิสีของแสงอยู่ที่ 2800-3000 เคลวิน ซึ่งก็คือหลอดที่ให้แสงสี Warm White นั้นเอง แต่ถ้าต้องการความสว่างประมาณ 500 ลักซ์ เมื่อพิจารณาจากกราฟแล้วก็ควรใช้หลอดที่มีอุณหภูมิสีของแสงที่ ประมาณ 4000-5500 เคลวิน ซึ่งก็คือหลอดที่ให้แสงสี Cool White หรือ Day Light ก็ยังได้

กราฟที่แสดงในรูปนี้ เป็นค่าประเมินที่ใช้กับการใช้สายตาเป้นระยะเวลานาน เช่น นั่งทำงานในสำนักงาน หรือนั่งพักผ่อนในบ้านอยู่อาศัย แต่ถ้าเป็นการให้แสงสว่างในตู้โชว์สินค้า ที่ลูกค้ามองเข้ามาใช้เวลาไม่นานก็ไม่เข้าข่ายที่ต้องใช้กราฟนี้เป็นข้อมูลในการออกแบบ และอีกประการที่สำคัญ คือ สิ่งที่กล่าวมาแต่ตันนั้น เป็นเกณฑ์ที่ใช้ทั่วไป แต่ถ้าผู้ใช้แสงสว่างคุ้นเคยกับแสงสว่างสีใดก็อาจจะใช้สีนั้นเป็นเกณฑ์ ไม่ต้องพิจารณาตามกราฟเป็นหลักเกณฑ์ในการออกแบบ (ทางเอเชียจะนิยมสีของหลอดออกไปทางแสงสีขาวมากกว่าทางยุโรปซึ่งสวนมากจะใช้แสงที่ให้ความรู้สึกอบอุ่นด้วย) แต่สิ่งที่ผู้ออกแบบต้องตระหนักไว้ตลอดเวลาก็คือ การออกแบบต้องให้เหมาะสมกับผู้ใช้หรือผู้อยู่เป็นหลัก

เอกสารอ้างอิง รศ.ดร.ชำนา

ญ ห่อเกียรติ "เทคนิคการส่องสว่าง" สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ 2540

หลอดฟลูออเรสเซนต์ ทำไมมันกระพริบ ทำไมขั้วดำ

หลอดฟลูออเรสเซนต์ กลไกการเสียเป็นอย่างไร ทำไมมันกระพริบ ทำไมขั้วดำ

มีคำถามจากหว้ากอ น่าสนใจ เลยตอบให้ซะยาววววววววววววว จะทิ้งคำตอบให้หายไปตามกาล ก็เสียดาย เอามาแปะไว้ในเพจนี้ ดีกว่า
----------------------------------------------------
ทำไมหลอดฟลูออเรสเซนต์ใช้แล้วถึงขั้วดำก่อนหมดอายุ

เมื่อวานเปลี่ยนหลอดไฟครับ เวลาเปลี่ยนหลอดเรืองแสงเวลามันหมดอายุการใช้งานไปแล้ว สังเกตว่าขั้วมันดำๆ บางทีก็ข้างเดียว บางทีก็สองข้าง เป็นเพระอะไรครับ

ข้อสังเกตอีกอย่างหนึ่งวลาหลอดหมดอายุ มันจะค่อยๆมืดลง ทำไมมันไปดับไปเลยล่ะครับ หรือไฟฟ้ายังไหลเข้าอยู่ แต่ที่หมดคือตัวก๊าซหรือสารปรอทในหลอดครับ

และข้อสุดท้าย หลังจากหลอดหมดอายุ เวลาเปิดบางครั้งขั้วจะเป็นสีส้มๆ แล้วค้าง หรือไม่ก็กระพริบไปเรื่อยๆ แต่ไม่ติดทำไมมันถึงเป็นแบบนั้นครับ
---------------------------------------------------

ไส้หลอดฟลูออเรสเซนต์ ถ้าใครเคยเอามาส่องดูตรงขอบๆ หลอด ที่จะพอมองเห็นเข้าไปข้างในได้ หรือแม้แต่จะทุบออกมาดู ก็จะพบว่า มันไม่เหมือนไส้หลอดไฟปกติธรรมดา

ถ้าจะให้เทียบกัน ไส้หลอดฟลูออเรสเซนต์ ขนาดน่าจะพอๆ กับหลอดไฟรถขนาดสักสิบวัตต์ แต่... มันมีอะไรบางอย่างเคลือบไว้ ดูเป็นเหมือนมันถูกชุบแป้งทอดไว้บางๆ

นั่นคือสารเคลือบเพื่อช่วยปลดปล่อยอิเล็กตรอนครับ !!

ถ้าผลิตมาใหม่ๆ โดยไม่มีสารเคลือบนี้ หลอดฟลูออเรสเซนต์ก็จะกระพริบแพล็บๆๆๆๆ อยู่เช่นนั้นโดยไม่มีวันติด ไม่สว่าง

เพราะว่าอิเล็กตรอนที่วิ่งออกมาจากไส้หลอดมีน้อยเกินไปจนกระแสต่ำเกินกว่าที่อิออนไอปรอทจะมากพอที่จะคงค่ากระแสไว้ได้ หลอดจะดับทันทีที่ไส้หลอดเย็นลง (หลังจากถูกเผาโดยสตาร์ทเตอร์) หรือแม้กระทั่ง ไม่ติดสว่างเลย โดยมีแค่แสงแดงๆ ที่ขั้วเท่านั้น

สารช่วยปล่อยอิเล็กตรอน จะทำให้ไส้หลอดมีความสามารถเพิ่มมา คือ ปลดปล่อยอิเล็กตรอนได้ดีมาก จนกระแสสามารถไหลออกจากไส้หลอดไปหาไอปรอทที่อยู่รอบๆ ได้ดี กระแสจึงไหลผ่านช่วงยาวๆ ของหลอดมาได้โดยสวัสดิภาพ และให้แสงอุลตร้าไวโอเล็ต ผ่านไปยังสารเรืองแสง ทำให้เกิดแสงสีขาวสว่างนวลออกมา

ย้อนไปดูสภาวะขณะสตาร์ท...
ขณะเผาไส้หลอด โดยปกติแล้วจะต้องเป็นแสงสีส้ม เท่านั้น ซึ่งคือสีของวัตถุที่ถูกเผาจนร้อนและเปล่งแสงออกมา (พูดไปทำไมให้ยาวเนี่ย สีเดียวกับหลอดไส้นั่นแหละ)

แต่ที่เห็นหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่ซื้อมาใหม่ๆ ไส้หลอดถูกเผากลับเป็นสีขาว ????

นั่นเพราะว่า กระแสส่วนหนึ่งไหลลัดวงจรผ่านไอปรอทครับ และเกิดเป็นแสงอุลตราไวโอเล็ต ไปกระทบผิวหลอดที่มีสารเรืองแสง เกิดแสงสว่างสีขาวออกมาที่ขั้วหลอด (โดยไหลผ่านไส้หลอดจำนวนไม่มากพอที่จะเกิดแสงสีเหลืองส้ม) ก่อนที่จะติดสว่างตามปกติ

ขณะที่สตาร์ทหลอด ไส้หลอดถูกเผาให้ร้อน ไส้หลอด และสารเคลือบระเหิดออกมามั๊ย ตอบว่า ระเหิดออกมาได้ น้อยนิดเดียว จนแทบไม่มีผลใดๆ กับสีดำที่ขั้วหลอดครับ

หลอดขั้วดำ เกิดจาก กระบวนการสปัตเตอริ่ง ซึ่งเกิดเมื่อไออนบวกของปรอทความเร็วสูงวิ่งมาชนไส้หลอด (ไอออนบวกความเร็วสูงมาจากแรงดันที่สูงขณะสตาร์ทเตอร์เปิดวงจร บัลลาสต์เหนี่ยวนำแรงดันสูงขึ้นมา รวมถึงแรงดัน Line ขณะโหลดมีค่าต่ำๆ --> หลอดยังไม่ติดสว่างเต็มที่) อะตอมของสารเคลือบ ที่กล่าวถึงข้างต้น จะกระเด็นหลุดออกมาจาการถูกไอออนบวกความเร็วสูงวิ่งชน

ทุกครั้งที่หลอดสตาร์ทการทำงาน อายุหลอดจะสั้นลงไปทีละน้อยๆๆ โดยเฉพาะกับบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งมักจะมีการเผาไส้หลอดที่ไม่เพียงพอ อาศัยว่าวงจรสร้างแรงดันสูงๆ ได้ดี บังคับให้หลอดสว่างโดยไส้ไม่ร้อนมาก แรงดันที่สูงนี้จะทำห้หลอดเสียเร็ว

แต่ก็ไม่เสมอไป บัลลาสต์บางยี่ห้อมีวงจรเผาไส้ เพื่อลดแรงดันสตาร์ทลง หลอดจะอายุยืนยาวมาก

งั้น... หลอดที่เปิดแล้วใช้อย่างเดียวโดยไม่ปิด อย่างในร้านเซเว่นก็ไม่เสียเด่ะ

ก่อนอ่านคำตอบ มาดูแรงดันตกคร่อมหลอดกันสักหน่อยครับ ว่ามันมีค่าอย่างไรๆ

ขณะสตาร์ท ถ้าไม่มีการเผาไส้หลอด แรงดันอาจต้องสูงเกือบพันโวลต์ หลอดจึงจะติดได้ การติดสว่างต้องอาศัยการแตกตัวเป็นไอออนของไอปรอท สนามไฟฟ้าค่าสูงๆ จำเป็นมาก

ถ้ามีการเผาไส้หลอด เกิดกระบวนการ Thermal Emission ไส้หลอดสามารถปล่อยอิเล็กตรอนได้ง่ายขึ้นมาก แรงดันที่ทำให้หลอดสว่างอาจเหลือไม่ถึง 150 โวลต์ และความร้อน ยังทำให้ปรอท ที่ชอบมาแอบกลั่นตัวเป็นของเหลวเกาะแถวๆ ไส้หลอด ระเหยเป็นไอรอบๆ ไส้หลอด ยิ่งช่วยให้อิเล็กตรอนวิ่งผ่านไปได้ง่ายขึ้นอีกเยอะเลย และนี่ก็เป็นคำตอบที่ว่า ทำไมหลอดเมื่อติดสว่างใหม่ๆ หลอดใหม่กิ๊ก ขั้วจึงดำ แป๊บนึง ก่อนที่จะกลับมาขาวโจ๊ะในเวลาต่อมา ก็เพราะไอปรอทระเหยจากไส้ ไปเกาะเป็นของเหลวที่ผิวหลอด และพอหลอดร้อน ก็ระเหยไปอีกครั้ง

เมื่อหลอดติด สว่างคงที่ได้แล้ว แรงดันตกคร่อมหลอดหัวท้าย เหลือเพียงแค่ประมาณ 100 Volt (หลอด 40 W) เท่านั้นเอง แรงดันส่วนที่เหลือ จะตกคร่อมบัลลาสต์ เกิดเป็น Reactive Power ซึ่งเราไม่ต้องจ่ายตังค์ค่าไฟส่วนที่คร่อมบัลลาสต์ ทางการไฟฟ้าเขาจะเอา Capacitor มาคร่อมสาย เพื่อดึงกำลังส่วนนี้คืนออกมา

แรงดันคร่อมหลอด 100 V ไอออนบวกวิ่งด้วยความเร็วไม่สูงมากนัก ปรากฏการณ์สปัตเตอริ่งเกิดน้อยกว่าที่แรงดันสูง แต่ก็ยังคงเกิดอยู่ในระดับต่ำมากๆ

ตอบคำถามที่ว่าทำไมหลอดไฟในเซเว่น ที่สตาร์ทครั้งเดียวใช้เป็นปี จึงยังเสียได้

การสปัตเตอริ่งเกิดตลอดเวลา ถึงแม้ขณะแรงดันต่ำๆ หลอดสว่างแล้วก็ตาม ดังนั้น หลอดจึงสามารถเสียได้อยู่ดี เมื่อใช้ไปนานๆ ครับ

กระบวนการเสีย สารเคลือบเพื่อปลดป่อยอิเล็กตรอน จะระเหิดออกมาด้วยกระบวนการสปัตเตอริ่งอย่างช้าๆ (งงดิ.. อย่าลืมว่าไฟบ้านมัน AC) บางส่วนไปเกาะผิวหลอด บางส่วนก็เกาะอยู่ตามขั้วโลหะที่ใช้จับไส้หลอด

ไส้หลอดจะเสียความสามารถการปล่อยอิเล็กตรอนไปช้าๆ กระแสไหลผ่านหลอดก็ลดลงเช่นกัน ทำให้แรงดันตกคร่อมหลอดสูงขึ้นเรื่อยๆ กระบวนการสปัตเตอริ่งเกิดรุนแรงขึ้นเรื่อยๆ ณ จุดนี้ เราจะพบว่าหลอดสว่างน้อยลงทุกทีๆๆ จนกระทั่งแรงดันตกคร่อมหลอดสูงจนทำให้สตาร์ทเตอร์ทำงานขึ้นอีก ถึงจุดนี้ หลอดจะกระพริบตลอดเวลา และหลอดก็หมดอายุลง

ถ้าใครเคยเล่น ถอดสตาร์ทเตอร์ออก แล้วเอามือไปสัมผัสตัวหลอดทั้งสองด้าน และเลื่อนมือมาจบกันตรงกลาง หลอดก็จะสว่างได้โดยไม่ต้องใช้สตาร์ทเตอร์ (อาจจะต้องทดลองกับหลอด 10-20W จึงจะเห็นผลนี้ นะ) วิธีนี้สตาร์ทหลอดได้ แต่ หลอดจะเสียเร็วมากๆๆ

เพราะอะไร ??

การสตาร์ทด้วยวิธีนี้ มือเราจะไปเพิ่มค่าสนามไฟฟ้าที่ไส้หลอดครับ หลอดถูกบังคับให้สว่างด้วยสนามไฟฟ้าค่าสูงๆ กระบวนการสปัตอตอริ่งเกิดรุนแรงมากในขณะหลอดเริ่มมีกระแสไหล มือเราไม่ได้ทำให้เกิดสปัตเตอริ่งครับ เพราะกระแสต่ำมากกกกกกกกกกกกกกกกกกก เป็นนาโน ไมโครแอมป์เลยมั้ง แต่ที่มันเกิด เพราะแรงดันเริ่มต้นของไฟบ้านต่างหาก ซึ่งมี peak ที่ 310 โวลต์ เป็นตัวทำให้เกิดสปัตเตอริ่งที่เรงดัน 310 โวลต์ และการ build up กระแสหลัก เกิดช้ากว่ามาก อาจจะถึง 500 ms (ช่วงเวลานี้คือเวลาที่กระแสหลักมีค่าเพิ่มจาก 0 ถึงค่าสูงสุดของหลอดนั้นซึ่งมีค่าประมาณ 0.5 A และแรงดันลดลงจาก Vstart 310V ถึง Vstable 100V ) เวลานานขนาดนี้ สารเคลือบไส้หลอดถูกยิงกระจุยกระจายไปแล้ว

ส่วนการสตาร์ทโดยเผาไส้ กระแส build up เริ่มต้นจะเกิดเร็วมากพอที่จะทำให้แรงดันตกลงมาที่ค่าต่ำๆ ได้ก่อนที่ไส้หลอดจะเกิดสปัตเตอริ่งมากจนเกินไป ช่วงเวลา อาจจะไม่ถึง 1ms หลอดจึงไม่เสียง่ายเมื่อมีการเผาไส้ตามปกติ

การสตาร์ทของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์แบบบังคับด้วยสนามไฟฟ้าค่าสูงๆ ถ้าสูงจริงๆ และสูงพอ หลอดติดได้เร็ว มันก็จะไม่เสียเร็วครับ
แต่ถ้ามันไม่สูงจริง และปล่อยให้เกิดสปัตเตอริ่งอยู่นานๆ หลอดมันจะพังไวครับ

สิ่งบอกเหตุว่าบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ ออกแบบมาดีหรือห่วย สังเกตขณะสตาร์ท ถ้าบริเวณขั้วหลอดมีสีม่วงปรากฏ นั่นคือเกิดสปัตเตอริ่งแล้ว
ถ้าช่วงเวลาที่มีสีม่วงๆ นี้นานเท่าไร หลอดก็เสียเร็วเท่านั้น

บัลลาสต์อิเล็กทรอนิดส์ที่ดี ต้องเผาไส้ก่อน โดยจะเห็นไส้หลอดมีสีส้ม หรือสีขาว ก่อนที่จะสว่าง ซึ่งหลอดจะติดสว่างหลังจากกดสวิทช์ไปประมาณ 1 วินาที

หลักการของหลอดฟลูออเรสเซนต์

หลักการของหลอดฟลูออเรสเซนต์

ภายในหลอดฟลูออเรสเซนต์ (fluorescent tube) จะบรรจุไอของปรอทและก๊าซอาร์กอนแรงดันต่ำที่ผิวภายในของหลอดเชื่อมต่อกับอุปกรณ์สองชิ้นคือบัลลาสต์ (ballast) และสตาร์ทเตอร์(starter)

กระแสไฟฟ้าไหลตามสาย ผ่านขั้วหลอดด้านหนึ่งไปยังสตาร์ทเตอร์ที่ต่ออยู่กับขั้วหลอดอีกด้านหนึ่งแล้วไหลต่อไปยังบัลลาสต์ แล้วกลับเข้าสู่แหล่งกำเนิดไฟฟ้าใหม่
ในตอนแรกขั้วทั้งสองของสตาร์ทเตอร์จะแยกออกจากกัน เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะอาศัยการนำไฟฟ้าของก๊าซอาร์กอนแรงดันต่ำในหลอดทำให้เกิดแสงสีแดงเข้ม ในขณะเดียวกันความร้อนในหลอดจะทำให้แผ่นโลหะคู่ร้อนขึ้นจนโค้งงอเข้าหากัน ขั้วทั้งสองจึงสัมผัสกันทำให้กระแสไฟฟ้าผ่านได้ กระแสไฟฟ้าที่ขั้วหลอดจะเพิ่มสูงขึ้นจึงปล่อยอิเล็กตรอนอิสระออกมาจำนวนมาก ขณะเดียวกันเนื่องจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโลหะคู่ทำให้ส่วนที่ไหลผ่านก๊าซอาร์กอนลดลง แสงสีแดงส้มจึงดับไปอุณหภูมิจะลดลง ทำให้โลหะคู่แยกออกจากกันจึงเกิดไฟฟ้าไม่ครบวงจร
ในช่วงที่กระแสไฟขาดตอนนี่เองขดลวดในบัลลาสต์จะเกิดการเหนี่ยวนำตัวเอง ทำให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงขึ้น อาศัยก๊าซอาร์กอนในหลอดฟลูออเรสเซนต์นำไฟฟ้ากระแสไฟฟ้าจึงไหลผ่านขั้วหลอดด้านหนึ่งผ่านก๊าซภายในหลอดไปยังขั้วหลอดอีกด้านหนึ่ง โดยไม่ผ่านสตาร์ทเตอร์ในขณะเดียวกันบัลลาสต์ยังทำหน้าที่เป็นตัวจำกัดกระแสไฟฟ้าให้มีค่าพอเหมาะกับความต้องกันของหลอดไฟ

เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านหลอด อิเล็กตรอนความเร็วสูงจะวิ่งเข้าชนโมเลกุล ของปรอทภายใน ทำให้เกิดรังสีอัตราไวโอเลตซึ่งเป็นรังสีที่มีพลังงานสูงมองด้วยตาเปล่าไม่เห็น แต่เมื่อรังสีอัตราไวโอเลตกระทบกับผงเรืองแสงที่ฉาบผิวในของหลอด ผงเรืองแสงจะเปล่งแสงสว่างที่เรามองเห็นได้

การปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ (Power factor) ในระบบไฟฟ้าที่มีฮาร์โมนิกส์ (Harmonic)

การปรับปรุงค่าเพาเวอร์แฟคเตอร์ (Power factor) ในระบบไฟฟ้าที่มีฮาร์โมนิกส์ (Harmonic) ปะปนอยู่โดยการติดตั้งคาพาซิเตอร์ (Capacitor) เพียงอย่างเดียวอาจทำให้ระบบเกิดปัญหาเรโซแนนต์ (Resonance) จนแรงดันและกระแส Harmonic เพิ่มขึ้นอย่างมากในระบบไฟฟ้า

- การป้องกันปัญหาทำได้โดยเพิ่มรีแอคเตอร์ (Reactor) ต่ออนุกรมกับ Capacitor เพื่อเป็นการย้ายตำแหน่งของความถี่ที่จะเกิด Resonance ให้ไปอยู่ในตำแหน่งที่ไม่ทำให้เกิดอันตรายต่อระบบไฟฟ้าReactor ที่ใช้จึงมีชื่อเรียกว่า Detuning Reactor หรือ ที่เรียกกันว่า ดีจูนฟิตเตอร์ (Detuned Filter)

- โดยทั่วไป Reactor ที่ใช้จะระบุค่าเป็นเปอร์เซ็นต์ต่างๆกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของการนำไปใช้งาน เช่น 6%, 7%, 8%, 13% และ 14% เป็นต้น Reactor ชนิด 6% และ 7% จะเป็นที่นิยมใช้กันมากที่สุด

- ข้อแตกต่างของ Reactor 6% และ 7% อยู่ที่ตำแหน่งของการจูน (Tuning Point) Reactor 7% จะจูนไว้ที่ 189 Hz หรือตรงกับ Harmonic ที่ 3.78 ในขณะที่ Reactor 6% จะจูนไว้ที่ 204 Hz หรือตรงกับ Harmonic ที่ 4.08

- ในด้านการใช้งาน Reactor 6% จะช่วยกรอง Harmonic มากกว่า จึงจำเป็นต้องมีขนาดใหญ่และราคาสูงกว่า ในขณะที่ Reactor 7% จะช่วยกรอง Harmonic น้อยกว่าจึงมีขนาดเล็กและราคาถูกกว่า อย่างไรก็ตาม Reactor ชนิด 7% จะดีกว่า 6% ในแง่ที่ตำแหน่งการจูนอยู่ห่างจาก Harmonic ลำดับที่ 5 (250 Hz) มากกว่า Reactor 7% จึงมีความเสี่ยงต่อการโอเวอร์โหลดน้อยกว่าหากเพิ่มโหลด Harmonic หรือ Harmonic ในระบบมากขึ้น

- อาจจะมีคำถามว่า ถ้าอย่างนั้นใช้ Reactor ชนิด 8%, 13%, 14% หรือสูงขึ้นไปก็น่าจะดีกว่า คำตอบก็คือ ไม่เสมอไป เนื่องจาก Reactor ยิ่งสูง ความสูญเสีย (Losses) ก็สูงตามขนาด Reactor ใหญ่ขึ้นและยังเพิ่มแรงดันตกคร่อม Capacitor ทำให้ต้องเลือกใช้ Capacitor ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น เสียค่าใช้จ่ายมากขึ้น Reactor ชนิด 8%, 13%, 14% จะเหมาะสมกับประเภทของงานบางกรณีเท่านั้น โดยสามารถขอคำแนะนำได้จากผู้ผลิต และชำนาญด้านการออกแบบ Reactor เพื่อใช้ในระบบไฟฟ้า

- Reactor ชนิด 6% และ 7% สามารถใช้กับ Capacitor ขนาดเดียวกันได้เพราะแรงดันตกคร่อม Capacitor ต่างกันเล็กน้อย (ไม่เกิน 5 โวลท์)

- สรุปแล้วในการใช้งานปกติเราพบทั้ง 6% และ 7% Reactor ปัจจุบันนี้มีแนวโน้มในการใช้งาน 7% Reactor เพิ่มมากขึ้น เนื่องจากผู้ออกแบบระบบไฟฟ้าจะคำนึงถึงความปลอดภัยจากการเกิด Overload มากกกว่าการกรอง Harmonic ออกจากระบบในกรณีที่ต้องการเพียงแก้ไขปัญหา resonance เท่านั้น

ถ่านคาร์บอนเคลือบสังกะสี (Carbon-zinc cells)

ถ่านคาร์บอนเคลือบสังกะสี (Carbon-zinc cells) เป็นถ่านไฟฉายรุ่นแรกๆ (ใครทันได้ใช้บ้างครับ)

ถ่านคาร์บอนเคลือบสังกะสีเป็นเซลล์ไฟฟ้าชนิดเซลล์คาร์บอน-สังกะสี (carbon-zinc cell) ถูกประดิษฐ์ขึ้นตั้งแต่ปี ค.ศ. 1866 โดยชอร์ช แลกลองเช (Georges Leclanch) วิศวกรชาวฝรั่งเศส

ชื่อเซลล์คาร์บอน-สังกะสีบอกถึงองค์ประกอบพื้นฐานของเซลล์ไฟฟ้าชนิดนี้ว่าประกอบด้วย แท่งคาร์บอนหรือแท่งถ่านทำหน้าที่เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าจากแคโทด ซึ่งสารที่ทำหน้าที่เป็นแคโทดคือ สารแมงกานีสไดออกไซด์ (manganese dioxide) โดยผสมร่วมกับผงถ่าน ส่วนแอโนดคือ กระป๋องสังกะสี (zinc) ตัวกระป๋องนอกจากจะทำหน้าที่เป็นแอโนดแล้วยังใช้บรรจุสารแคโทดด้วย โดยมีชั้นของสารละลายแอมโมเนียมคลอไรด์ (ammonium chloride) และซิงค์คลอไรด์ (zinc chloride) ทำหน้าที่เป็นสารอิเล็กโทรไลต์กั้นระหว่างชั้นแคโทดและชั้นแอโนด

ปฏิกิริยาเคมีของถ่านไฟฉายจะเกิดต่อเนื่องไปจนกระทั่งสารแมงกานีสไดออกไซด์ทำปฏิกิริยาจนหมด หมายความว่าถ่านไฟฉายหมดไฟแล้ว ซึ่งผู้ใช้ควรทำการถอดถ่านออกจากตัวอุปกรณ์ไฟฟ้า เพราะสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ยังอยู่ในก้อนถ่านไฟฉายมีฤทธิ์เป็นกรด ดังนั้นสารจะเกิดปฏิกิริยาเคมีกับกระป๋องสังกะสีต่อได้ ทำให้สารเคมีภายในรั่วออกมาสร้างความเสียหายแก่อุปกรณ์ไฟฟ้าได้

จุดเด่นของถ่านไฟฉายชนิดนี้คือ ราคาถูกและมีหลายขนาดให้เลือกใช้

จุดด้อยคือ ถ่านไฟฉายชนิดนี้ให้พลังงานได้น้อยที่สุดเมื่อเทียบกับถ่านชนิดอื่น นอกจากนี้หากเก็บในสถานที่มีอุณหภูมิที่ร้อนหรือเย็นเกินไปจะมีผลทำให้ประสิทธิภาพของถ่านลดลง
-----------------------------------------------------------

ประเภทของถ่านไฟฉายที่มีพบเห็นปัจจุบันและเคยมีมาในอดีต แบ่งได้ดังนี้

1. ถ่านคาร์บอนเคลือบสังกะสี (Carbon-zinc cells) เป็นถ่านไฟฉายรุ่นแรกๆ ที่ไม่สามารถรีชาร์จได้ และในปัจจุบันก็ได้มีถ่านประเภทอื่นๆ ออกมาแทนที่จำนวนมาก

2. ถ่านอัลคาไลน์แบบใช้แล้วทิ้ง (Disposable alkaline cells) ถ่านประเภทนี้เริ่มมีใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ.2501 ซึ่งเมื่อแรกเริ่มนั้นเป็นที่นิยมกันมากเพราะสามารถให้พลังงานได้มากกว่า ถ่านไฟฉายแบบเก่า แต่ในระยะหลังเริ่มตระหนักกันถึงปัญหาทางด้านสิ่งแวดล้อมอันเนื่องมาจากการใช้ถ่านอัลคาไลน์แบบใช้แล้วทิ้งกันมากขึ้น โดยที่ถ่านไฟฉายประเภทนี้มีสารปรอทเป็นส่วนประกอบ ปริมาณการใช้งานที่นิยมกันมากทำให้เกิดปัญหาขยะมีพิษเพิ่มมากขึ้นทั่วโลก

3. ถ่านอัลคาไลน์รีชาร์จ (Rechargeable alkaline) เริ่มมีใช้เมื่อ พ.ศ.2536 ให้พลังงาน 1.5 โวลต์ เท่ากับถ่านอัลคาไลน์แบบใช้แล้วทิ้ง แต่เมื่อมีการชาร์จไปเรื่อยๆ ประสิทธิภาพของถ่านจะลดลงตามจำนวนการชาร์จ ถึงแม้จะดูแลรักษาและชาร์จอย่างดีก็ตาม ดังนั้น เพื่อให้ถ่านอัลคาไลน์รีชาร์จมีอายุการใช้งานยาวนานที่สุด จึงควรรีชาร์จถ่านอย่างสม่ำเสมอและอย่าปล่อยให้แบตเตอรี่หมดเกลี้ยง และจำเป็นจะต้องใช้เครื่องชาร์จเฉพาะด้วย

4. ถ่านลิเธียม (Lithium cells) มีการเริ่มใช้ถ่านลิเธียมครั้งแรกกับไฟฉายติดศีรษะที่ใช้ในวงการอุตสาหกรรม ซึ่งในขณะนั้นมีราคาแพงมากถึง 20 เหรียญสหรัฐ มีอายุการใช้งานยาวนานมาก และยังสามารถใช้งานในสภาพอากาศที่หนาวเย็นมากๆ ได้อีกด้วย แต่เนื่องจากมันมีสารซัลเฟอร์ไดออกไซด์เป็นส่วนประกอบ จึงถูกห้ามนำขึ้นเครื่องบินไม่ว่าจะติดตัวขึ้นไปหรือใส่ในกระเป๋าเดินทางที่โหลดไว้ใต้เครื่อง ผู้ผลิตจึงได้พัฒนาถ่านลิเธียมประเภทนี้ออกมาใหม่ เป็นลิเธียมธิโอนีลคลอไรด์ ใช้ได้ดีกับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้พลังงานต่ำ เช่น หลอด LED-Light-emitting diode สามารถนำขึ้นเครื่องบินได้ มีการผลิตออกมาในขนาด AA และยังมีราคาที่ถูกลงอีกด้วย (ประมาณ 9-11 เหรียญสหรัฐ) เมื่อเทียบกับว่าถ่านก้อนหนึ่งสามารถใช้ได้นานหลายเดือน

5. ถ่านนิกเกิลแคดเมียมหรือนิแคด (Nickel-cadmium cells, Nicads) เป็นถ่านที่สามารถรีชาร์จได้ เริ่มมีใช้ครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1950 (พ.ศ.2493) และสามารถจะรีชาร์จใหม่ได้นับร้อยครั้ง แต่มีปัญหากระทั่งนำสู่การพัฒนาเป็นถ่านนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ (Nickel-metal hydride, NiMH) มีประสิทธิภาพอยู่ตรงกลางระหว่างถ่านนิแคดและถ่านอัลคาไลน์รีชาร์จ ให้พลังงาน 1.2 โวลต์ เหมือนถ่านนิแคด และสามารถชาร์จใหม่ได้หลายร้อยครั้งเช่นกัน แต่การชาร์จถ่าน NiMH จะไม่เกิดเมโมรี่เอฟเฟ็กต์เหมือนถ่านนิแคด ตัวถ่าน NiMH สามารถรีชาร์จด้วยตัวเอง ประมาณ 1-4% ของพลังงานที่เหลืออยู่ทุกวัน อย่างไรก็ตาม ไม่สามารถเก็บถ่าน NiMH เอาไว้ได้นานเท่ากับถ่านอื่นๆ
-----------------------------------------------------------

การใช้ถ่านไฟฉายให้ถูกวิธี

1.เปลี่ยนถ่านพร้อมกันทุกก้อนในคราวเดียวกัน ไม่ปะปนกับถ่านเก่า

2.ปิดสวิตช์อุปกรณ์ทุกครั้งหลังการใช้งานอย่าเปิดค้างไว้โดยไม่จำเป็น

3.ไม่ควรนำถ่านหลายชนิดหรือหลายยี่ห้อมาใช้ปะปนกัน

4.นำถ่านออกจากอุปกรณ์ทุกครั้งหลังการใช้งาน

5.ตรวจสอบวิธีการใส่ถ่านและขั้วให้ถูกต้องเสมอ

6.ไม่แกะชิ้นส่วนถ่านออกมาเล่นและไม่ควรวางไว้ในที่ที่มีความร้อนสูง

7.หลีกเลี่ยงการทำให้ถ่านเกิดการชอร์ตกัน

8.ห้ามนำถ่านที่ชาร์ตไฟไม่ได้มาชาร์ตไฟใหม่ เพราะอาจเกิดอันตรายได้ 

ต้องติดตั้งกับดักเสิร์จหรือกับดักฟ้าผ่า ที่จุดใดบ้าง และต้องมีพิกัดขนาดเท่าไร ?

ต้องติดตั้งกับดักเสิร์จหรือกับดักฟ้าผ่า ที่จุดใดบ้าง และต้องมีพิกัดขนาดเท่าไร ?

การติดตั้งกับดักเสิร์จ (Lightning arrester) 

ผู้ออกแบบต้องมีการออกแบบติดตั้งกับดักเสิร์จในระบบจำหน่าย เพื่อป้องกันระบบไฟฟ้าขัดข้องและอุปกรณ์ไฟฟ้าเสียหายจากแรงดันเกินเนื่องจากฟ้าผ่า โดยให้พิจารณาติดตั้งกับดักเสิร์จที่ตำแหน่งต่างๆดังนี้

1) ที่จุดเปลี่ยนชนิดของสาย จากเคเบิลอากาศเป็นเคเบิลใต้ดิน ให้ติดตั้งกับดักเสิร์จที่ปลายทั้งสองข้างของเคเบิลใต้ดิน เมื่อเคเบิลใต้ดินมีความยาวมากกว่า 50 เมตร หากเคเบิลใต้ดินมีความยาวน้อยกว่าหรือเท่ากับ 50 เมตร ให้ติดตั้งกับดักเสิร์จปลายสายเคเบิลใต้ดินด้านหม้อแปลงในสถานีไฟฟ้าเพียงด้านเดียว

2) ที่อุปกรณ์ไฟฟ้าในระบบจำหน่าย ได้แก่ หม้อแปลง คาปาซิเตอร์ โหลดเบรกสวิตซ์ และรีโคลสเซอร์ เป็นต้น

3) ที่ระบบจำหน่ายแรงสูงมีการก่อสร้างในบริเวณที่โล่งแจ้ง ให้ติดตั้งกับดักเสิร์จที่เสาระบบจำหน่ายทุก 200 เมตร

นอกจากนี้ผู้ออกแบบต้องพิจารณาเลือกใช้พิกัดแรงดันและพิกัด Discharge current ของกับดักเสิร์จให้เหมาะสมกับระบบจำหน่ายของ กฟภ. ที่รับไฟจากสถานีไฟฟ้าที่มีระบบการต่อลงดินแตกต่างกันดังนี้

1) กรณีที่ตั้งอยู่ในบริเวณที่รับไฟจากสถานีไฟฟ้าที่มีระบบการต่อลงดินแบบ Solidly ให้ใช้กับดักเสิร์จพิกัดแรงดันเท่ากับ 20-21kV สำหรับระบบจำหน่าย 22kV และพิกัดเท่ากับ 30kV สำหรับระบบจำหน่าย 33kV สำหรับค่าพิกัด Discharge current ของกับดักเสิร์จต้องไม่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5kA ยกเว้นที่อุปกรณ์ไฟฟ้า ค่าพิกัด Discharge current ของกับดักเสิร์จต้องไม่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10kA

2) กรณีที่อยู่ในบริเวณที่รับไฟจากสถานีไฟฟ้าที่มีการต่อลงดินแบบ NGR ให้ใช้กับดักเสิร์จพิกัดแรงดันเท่ากับ 24kV สำหรับระบบจำหน่าย 22kV สำหรับค่าพิกัด Discharge current ของกับดักเสิร์จต้องไม่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5kA ยกเว้นที่อุปกรณ์ไฟฟ้า ค่าพิกัด Discharge current ของกับดักเสิร์จต้องไม่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 10kA

คัดลอกมาจาก “หลักเกณฑ์การออกแบบ การติดตั้ง และการเลือกใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า” สำหรับพื้นที่เทศบาลนคร พื้นที่เมืองธุรกิจ พื้นที่เมืองสำคัญ และพื้นที่พิเศษ วันที่ 24 พ.ย.2549 ของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค กองมาตรฐานระบบไฟฟ้า