ทำไมกับดักฟ้าผ่า ถึงมีพิกัดแรงดันต่อเฟสสูงกว่าแรงดันระบบไฟฟ้ามาก

ทำไมกับดักฟ้าผ่า หรือ อะเรสเตอร์ (Lightning Arrester)

ถึงมีพิกัดแรงดันต่อเฟสสูงกว่าแรงดันระบบไฟฟ้ามาก

พิกัดแรงดันมาตรฐานของอะเรสเตอร์ตาม IEC 60099 กำหนดค่าไว้ดังนี้
0.175, 0.28, 0.5, 0.66, 3, 4.5, 6, 7.5, 9, 10.5, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 51,54, 60, 75, 84, 96, 102, 108, 120, 126, 138, 150, 174, 186, 198 kV

พิกัดแรงดันอะเรสเตอร์ที่การไฟฟ้าใช้อยู่ในระดับแรงดันจำหน่าย
เช่น
กฟน. ระดับแรงดัน 9 kV ใช้อะเรสเตอร์พิกัด 12 kV rms
กฟน. ระดับแรงดัน 24 kV ใช้อะเรสเตอร์พิกัด 21 kV rms
กฟภ. ระดับแรงดัน 22 kV ใช้อะเรสเตอร์พิกัด 21 kV rms
กฟภ. ระดับแรงดัน 33 kV ใช้อะเรสเตอร์พิกัด 30 kV rms

การเลือกพิกัดแรงดันของอะเรสเตอร์ เช่น ที่ระดับแรงดัน 12 kV (กฟน.) ใช้อะเรสเตอร์พิกัด 9 kV นั้นมีค่าแรงดันสูงกว่าแรงดันของระบบ
9/(12/1.732)= 1.3 จะเห็นว่าพิกัดแรงดันอะเรสเตอร์มีค่าสูงกว่าแรงดันระบบไฟฟ้า 30% margin
-----------------------------------------
การเลือกพิกัดแรงดันของอะเรสเตอร์ เช่น ที่ระดับแรงดัน 24 kV (กฟน.) ใช้อะเรสเตอร์พิกัด 21 kV นั้นมีค่าแรงดันสูงกว่าแรงดันระบบ
21/(24/1.732)= 1.52 จะเห็นว่าพิกัดแรงดันอะเรสเตอร์มีค่าสูงกว่าแรงดันระบบไฟฟ้า 52% margin
-----------------------------------------
การเลือกพิกัดแรงดันของอะเรสเตอร์ เช่น ที่ระดับแรงดัน 22 kV (กฟภ.) ใช้อะเรสเตอร์พิกัด 21 kV นั้นมีค่าแรงดันสูงกว่าแรงดันระบบ
21/(22/1.732)= 1.65 จะเห็นว่าพิกัดแรงดันอะเรสเตอร์มีค่าสูงกว่าแรงดันระบบไฟฟ้า 65% margin
-----------------------------------------
การเลือกพิกัดแรงดันของอะเรสเตอร์ เช่น ที่ระดับแรงดัน 33 kV (กฟภ.) ใช้อะเรสเตอร์พิกัด 30 kV นั้นมีค่าแรงดันสูงกว่าแรงดันระบบ
30/(33/1.732)= 1.57 จะเห็นว่าพิกัดแรงดันอะเรสเตอร์มีค่าสูงกว่าแรงดันระบบไฟฟ้า 57% margin
-----------------------------------------

คำถาม ทำไมพิกัดแรงดันอะเรสเตอร์ต้องมีค่าสูงกว่าแรงดันระบบที่ใช้ถึง 30 – 57% ที่เป็นเช่นนี้เพราะอะเรสเตอร์ต้องไม่ทำงานที่แรงดันเกินแบบชั่วคราว (Temporary Overvoltage) เช่น การปลดโหลดอาจทำให้แรงดันปลายทางของสายส่งยาวๆอาจมีค่าสูงกว่าต้นทาง และถ้าอะเรสเตอร์ทำงานเนื่องจากแรงดันเกินดังกล่าว ก็ทำให้อะเรสเตอร์เสียหายได้ เพราะแรงดันที่เกิดขึ้นอาจเป็นนาที ชั่วโมง และทำให้อะเรสเตอร์ทำงานตลอดเวลาหลายนาที หรือชั่วโมง

ดังนั้นการเลือกพิกัดแรงดันของอะเรสเตอร์เพื่อใช้งานในระบบ ต้องให้มีพิกัดที่แรงดันเกินแบบชั่วคราวไม่สามารถทำให้อะเรสเตอร์ทำงานได้

Cr. รศ.ดร.ชำนาญ ห่อเกียรติ