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