π‘μ¬ “√‡∑§‚π‚≈¬’∑’Ë¡’«‘»«°√‰øøÑ“Õà“π¡“°∑’Ë ÿ¥„πª√–‡∑»
ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE
www.eit.or.th ªï∑’Ë 17 ©∫—∫∑’Ë 6 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
Wide Spectrum Technical Magazine for Electrical Engineers
—¡¿“…≥å摇»…
≥√ߧ廗°¥‘Ï °”¡‡≈»
ºŸâ«à“°“√ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§ (°ø¿.)
ªí®®—¬∑’Ë¡’º≈°√–∑∫μàÕ Õ“¬ÿ°“√„™âß“π¢Õß≈Ÿ°∂⫬æÕ≈‘‡¡Õ√å
IPv6 °—∫°“√¢¬“¬μ—«¢Õß Internet ¬ÿ§„À¡à °“√»÷°…“§«“¡‡À¡“– ¡‡∫◊ÈÕßμâπ °“√°àÕ √â“ß‚√߉øøÑ“æ≈—ßß“π· ßÕ“∑‘μ¬å °“√æ—≤π“ÕÕ°·∫∫≈Ÿ°∂⫬·¢«π§Õμ—πæÕ√å´‡≈π ‡æ◊ËÕ·°âªí≠À“°“√‡®“–∑–≈ÿ„π√–∫∫ àß®à“¬‰øøÑ“·√ß Ÿß
ยิ้มสู
SMILES
ทำนอง : พระบาทสมเด็จพระเจาอยูหัวภูมิพลอดุลยเดช คำรอง : พระเจาวรวงศเธอ พระองคเจาจักรพันธเพ็ญศิริ
Music : H.M.K. Bhumibol Adulyadej Lyric : H.H. Prince Chakrabandh Pensiri
โลกจะสุขสบายนั้นเปนไดหลายทาง ตองหลบสิ่งกีดขวางหนทางใหพนไป จะสบความสุขสันตสำคัญที่ใจ สุขและทุกขอยางไรเพราะใจตนเอง ฝาลูทางชีวิตตองคิดเฝายอมใจ โลกมืดมนเพียงใดหัวใจอยาครามเกรง ตั้งหนาชื่นเอาไวยอมใจดวยเพลง ไยนึกกลัวหวาดเกรงยิ้มสู คนเปนคนจะจนหรือมี รายหรือดีคงมีหวังอยู ยามปวงมารมาพาลลบหลู ยิ้มละไมใจสูหมูมวลเภทภัย ใฝกระทำความดีใหมีจิตโสภา สรางแตความเมตตาหาความสุขสันตไป จะสบความสุขสันตสำคัญที่ใจ เฝาแตยิ้มสูไปแลวใจชื่นบาน
Don’t you think a smile is quite a strange thing? When you start to smile, it wrinkles your face, And when it is gone, you cannot nd Its peculiar secret hiding place. But it’s really far more wonderful thing, Just to see what can each little smile do. When you smile at one, he smiles at you. So one little smile makes two. Since you smiled, he’s smiling too. Then someone starts smiling back, And that one will be smiling, Till, in truth, you fail in keeping track. And because a smile can do us great good. By just cheering heart of love and of care, Let us smile, and smile, and not forget Smiles are welcomed everywhere.
ดวยเกลาดวยกระหมอมขอเดชะ ขาพระพุทธเจา คณะกรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟา วิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ ๕ ธันวาคม ๒๕๕๓ เกร็ดนารู เพลงพระราชนิพนธ ยิ้มสู : SMILES เปนเพลงพระราชนิพนธลำดับที่ ๑๖ ทรงพระราชนิพนธใน พ.ศ. ๒๔๙๕ ทรงพระกรุณาโปรดเกลาฯ ใหพระเจาวรวงศเธอ พระองคเจาจักรพันธเพ็ญศิริ นิพนธ คำรองภาษาไทย เพื่อเปนการปลอบขวัญและใหกำลังใจแกคนตาบอด แลวพระราชทานใหนำไปบรรเลงในงานสมาคมชวยคนตาบอด ในพระบรมราชูปถัมภ ณ เวทีลีลาศสวนอัมพร เมื่อวันเสาร ที่ ๑ มีนาคม ๒๔๙๕ สวนคำรองภาษาอังกฤษ พระเจาวรวงศเธอ พระองคเจาจักรพันธเพ็ญศิริ ทรงนิพนธในปตอมา
ªï∑’Ë 17 ©∫—∫∑’Ë 6 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553 E-mail : eemag@eit.or.th, eit@eit.or.th
“√∫—≠
11
—¡¿“…≥å摇»…
11
ณรงคศักดิ์ กำมเลศ ผูวาการ การไฟฟาสวนภูมิภาค (กฟภ.)
¡“μ√∞“π·≈–§«“¡ª≈Õ¥¿—¬
14
14 18 26
คำถามคำตอบที่ควรรูเกี่ยวกับการตอลงดิน : นายกิตติศักดิ์ วรรณแกว ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconvention (ตอนที่ 7) ความเปนผลของวิธีการรวมปริมาตร/ วิธีความเขมสนาม สำหรับการจัดวางแทงลอฟาบนอาคาร : นายวิวัฒน กุลวงศวิทย มารูจักกับมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 : การบริหารความเสี่ยง (ตอนจบ) : น.ส.เทพกัญญา ขัติแสง
‰øøÑ“°”≈—ß·≈–Õ‘‡≈Á°∑√Õπ‘° å°”≈—ß
44
32 39
ปจจัยที่มีผลกระทบตออายุการใชงานของลูกถวยพอลิเมอร : นายกิตติกร มณีสวาง กรณีศึกษาดานคุณภาพไฟฟา การควบคุมคุณภาพไฟฟาในนิคมอุตสาหกรรม : ฝายวิจัยและพัฒนา การไฟฟานครหลวง
‰øøÑ“ ◊ËÕ “√·≈–§Õ¡æ‘«‡μÕ√å
44
55
IPv6 กับการขยายตัวของ Internet ยุคใหม : นายสุเมธ อักษรกิตติ์
æ≈—ßß“π
50
การศึกษาความเหมาะสมเบื้องตนการกอสรางโรงไฟฟาพลังงานแสงอาทิตย : นายศุภกร แสงศรีธร
‡∑§‚π‚≈¬’·≈–π«—μ°√√¡
78
55 67 75
การพัฒนาออกแบบลูกถวยแขวนคอตันพอรซเลน เพื่อแกปญหาการเจาะทะลุในระบบสงจาย ไฟฟาแรงสูง : ดร.สำรวย สังขสะอาด การควบคุมและปฏิบัติการ DG รวมกับระบบ Smart Grids (ตอนที่ 3) : ดร.ประดิษฐ เฟองฟู สถานีบริการไฟฟาสำหรับรถยนตไฟฟา (ตอนที่ 2) : นายธงชัย มีนวล
ª°‘≥°–
78 82 84 85 86
The Terminal : น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล ศัพทวิศวกรรมนารู “INSULATION” : อาจารยเตชทัต บูรณะอัศวกุล ขาวประชาสัมพันธ “กฟผ. สรางสรรคอาคาร สูพลังงานที่ยั่งยืน” : การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย ดรรชนีบทความ นิตยสารไฟฟาสาร ป 2552-2553
ความคิดเห็นและบทความตาง ๆ ในนิตยสารไฟฟาสารเปนความคิดเห็นสวนตัวของผูเขียน ไมมีสวนผูกพันกับวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ
∫∑∫√√≥“∏‘°“√ สวัสดีทานผูอานทุกทานครับ ฤดูฝนกำลังจะผานพนไปฤดูหนาวกำลังกาวเขามา ทดแทน ป 2553 ก็กำลังจะหมดไป ปใหม 2554 ก็กำลังใกลเขามา นั่นแสดงใหเห็น สัจธรรมของชีวิตคือไมมีสิ่งใดเที่ยงแทแนนอน มีการเปลี่ยนแปลงไดเสมอ มีการเกิด และแตกดับไปเปนธรรมชาติ เมื่อเดือนสิงหาคมที่ผานมาผมไดมีโอกาสไปรวมงานสัมมนา CIGRE 2010 ที่ประเทศฝรั่งเศส ไดมีโอกาสพบเห็นแนวโนมการเปลี่ยนแปลงของอุตสาหกรรมไฟฟา ในอนาคตหลาย ๆ ดาน โดยเฉพาะเรื่อง Smart Grids หรือที่เรียกกันวาระบบโครง ขายไฟฟาอัจฉริยะ ในวงสัมมนาวิชาการระดับประเทศจะเนนหัวขอนี้มากเปนพิเศษ ระบบ Smart Grids ในหลาย ๆ ประเทศกำลังอยูในชวงตนของการดำเนินการศึกษาและการทดลองระบบ รวมทั้งการติดตั้งระบบ AMI-Advanced Metering Infrastructure เพื่อรองรับระบบ Smart Grids ในอนาคตพวกเราทุกคนในแวดวงอุตสาหกรรมไฟฟาคงจะ หลีกหนีระบบ Smart Grids ไมไดเปนแน ดังนั้นพวกเราจึงควรรีบหาความรูเพิ่มเติมและเตรียมตัวใหพรอมรับกับ การเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้นในอนาคตตอไป โดยทานสามารถหาความรูเพิ่มเติมไดจากนิตยสารไฟฟาสารฉบับที่ผาน ๆ มา ซึ่งไดมีการลงบทความที่เกี่ยวของกับ Smart Grids มาโดยตอเนื่อง เพื่อเปนการเตรียมความพรอมใหกับทานผูอาน ทุก ๆ ทานในการทำความเขาใจกับระบบ Smart Grids สำหรับในบานเราก็เริ่มหันมาใหความสนใจความสำคัญกัน มากขึ้นในทุกระดับเริ่มตั้งแตในภาครัฐโดยกระทรวงพลังงาน คณะกรรมการกำกับกิจการพลังงาน การไฟฟาตาง ๆ สถาบันการศึกษา และภาคเอกชนโดยบริษัทผูผลิตและจำหนายตาง ๆ ผมจึงคาดหวังวาประเทศไทยจะไดเปนประเทศ ผูนำระบบ Smart Grids ในภูมิภาคอาเซียนตอไปในอนาคตอันใกล สำหรั บ นิ ต ยสารฉบั บ นี้ กองบรรณาธิ ก ารได มี โ อกาสเข า เยี่ ย มคารวะคุ ณ ณรงค ศั ก ดิ์ กำมเลศ ผู ว า การ การไฟฟาสวนภูมิภาค ในโอกาสที่ทานไดเขารับตำแหนงใหม และสัมภาษณพิเศษทานในดานการเสริมสรางความมั่นคง ดานพลังงานไฟฟาของประเทศไทย ในโอกาสครบรอบการสถาปนาการไฟฟาสวนภูมิภาคครบรอบ 50 ป ซึ่งมีเนื้อหา นาสนใจเปนอยางยิ่ง และนอกจากนี้ก็ยังมีบทความวิชาการหลายบทความที่นาสนใจเหมือนฉบับที่ผาน ๆ มา สำหรับ ฉบับนี้บทความที่นาสนใจ เชน คำถามคำตอบที่ควรรูเกี่ยวกับการตอลงดิน, ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconvention (ตอนที่ 7), ปจจัยที่มีผลกระทบตออายุการใชงานของลูกถวยพอลิเมอร, การควบคุมและปฏิบัติการ DG รวมกับ ระบบ Smart Grids (ตอนที่ 3), การพัฒนาออกแบบลูกถวยแขวนคอตันพอรซเลนเพื่อแกปญหาเจาะทะลุ และ สถานีบริการไฟฟาสำหรับรถยนตไฟฟา (ตอนที่ 2) ซึ่งนอกจากบทความที่กลาวขางตนนี้แลวยังมีบทความอื่นที่นาสนใจ อีกหลายบทความใหทุกทานไดติดตามกันดวยครับ อนึ่งหากทานผูอานทานใดมีขอแนะนำหรือติชมใด ๆ แกกองบรรณาธิการ ทานสามารถมีสวนรวมกับเราได โดยสงเขามาทางไปรษณียหรือที่ Email: eemag@eit.or.th และสุดทายผมขอขอบคุณผูสนับสนุนนิตยสาร “ไฟฟาสาร” ทุกทานที่ใหความอุปการะดวยดีเสมอมาและขอใหกิจการของทานจงเจริญรุงเรืองขึ้นไปเรื่อย ๆ ครับ สวัสดีครับ ดร.ประดิษฐ เฟองฟู
เจาของ : สาขาวิศวกรรมไฟฟา สมาคมวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย 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 อยูถนอม รศ.ดร.ไกรวุฒิ เกียรติโกมล รศ.ดร.ตอตระกูล ยมนาค ดร.การุญ จันทรางศุ นายเรืองศักดิ์ วัชรพงศ พล.ท.ราเมศร ดารามาศ นายอำนวย กาญจโนภาศ
§≥–°√√¡°“√Õ”π«¬°“√ « ∑. นายประสงค ธาราไชย รศ.ดร.พิชนี โพธารามิก นายสุวัฒน เชาวปรีชา ศ.ดร.วรศักดิ์ กนกนุกุลชัย นายเกชา ธีระโกเมน รศ.ดร.วรากร ไมเรียง 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.ปยะบุตร วานิชพงษพนั ธุ ผศ.ดร.สัจจา บุญยฉัตร นายโสภณ เหลาสุวรรณ นายธิติ ปวีณชนา รศ.พูลพร แสงบางปลา ดร.พงศธร ธาราไชย รศ.ดร.วัชรินทร กาสลัก นายวิวัฒน กุลวงศวิทย นายจักรพันธ ภวังคะรัตน รศ.ดร.ยุทธชัย บันเทิงจิตร รศ.ดร.ขวัญชัย ลีเผาพันธุ นายเยี่ยม จันทรประสิทธิ์ รศ.ดร.ชวลิต รัตนธรรมสกุล นายอดิศักดิ์ โรหิตะศุน นายกุมโชค ใบแยม รศ.ดร.เสริมเกียรติ จอมจันทรยอง รศ.วิชัย ฤกษภูริทัต รศ.ดร.สมนึก ธีระกุลพิศุทธิ์ ผศ.ดร.สงวน วงษชวลิตกุล รศ.ดร.ชูศักดิ์ ลิ่มสกุล
นายก อุปนายกคนที่ 1 อุปนายกคนที่ 2 อุปนายกคนที่ 3 เลขาธิการ เหรัญญิก นายทะเบียน ประชาสัมพันธ โฆษก สาราณียกร ประธานกรรมการสิทธิและจรรยาบรรณ ประธานกรรมการโครงการ ประธานสมาชิกสัมพันธ ปฏิคม ประธานกรรมการตางประเทศ ประธานกรรมการสวัสดิการ กรรมการกลาง 1 กรรมการกลาง 2 ประธานวิศวกรอาวุโส ประธานวิศวกรหญิง ประธานยุววิศวกร ประธานสาขาวิศวกรรมโยธา ประธานสาขาวิศวกรรมไฟฟา ประธานสาขาวิศวกรรมเครื่องกล ประธานสาขาวิศวกรรมอุตสาหการ ประธานสาขาวิศวกรรมเหมืองแร โลหการ และปโตรเลียม ประธานสาขาวิศวกรรมเคมี ประธานสาขาวิศวกรรมสิ่งแวดลอม 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 พงษพิทยาภา, นายสมศักดิ์ นิติศฤงคาริน, รศ.ศุลี บรรจงจิตร, นายวงศวัฒน พิลาสลักษณาการ, นายเกียรติ อัชรพงศ, นายเพิ่มสิน ศิริรัตนอัสดร, นายพงษศักดิ์ 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, นายพงษจรูญ 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 ศรีชวย, ผศ.ชลชัย ธรรมวิวัฒนุกูร, นายชาญณรงค สอนดิษฐ, ดร.ธงชัย มีนวล, นายโสภณ สิกขโกศล
ª√–∏“π°√√¡°“√ นายวิวัฒน กุลวงศวิทย
§≥–°√√¡°“√ 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 เฟองฟู, นายสุรพงษ สันติเวทยวงศ, นายกิตติศักดิ์ วรรณแกว, 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 เฟองฟู
°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 วรรณแกว, 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 (ฝายโฆษณา ตอ 112-113) โทรสาร 0 2247 2363 www.DIRECTIONPLAN.org E-mail : DIRECTIONPLAN@it77.com
Interview —¡¿“…≥å摇»… °Õß∫√√≥“∏‘°“√
≥√ߧ廗°¥‘Ï °”¡‡≈»
ºŸâ«à“°“√ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§
§√÷Ëß»μ«√√… °ø¿. °—∫¿“√°‘®‡ √‘¡ √â“ߧ«“¡¡—Ëπ§ß¥â“πæ≈—ßß“π‰øøÑ“¢Õ߉∑¬ การไฟฟาสวนภูมิภาค (กฟภ.) ถือเปนหนวยงานหลักที่มี ความสำคัญตอการพัฒนาและเสริมสรางความมั่นคงใหกับระบบ ไฟฟาในประเทศไทย เพิ่มโอกาสใหผูใชไฟในภูมิภาคตาง ๆ มี โอกาสใชไฟฟาไดอยางเทาเทียมกัน ทั้งยังเปนกลไกสำคัญในการ ขับเคลื่อนอุตสาหกรรมและการเติบโตทางเศรษฐกิจของประเทศ ในโอกาสที่ นายณรงคศักดิ์ กำมเลศ ผูวาการ การไฟฟา สวนภูมิภาค คนใหม และครบรอบการสถาปนา 50 ป การไฟฟา ส ว นภู มิ ภ าค เมื่ อ วั น ที่ 28 กั น ยายน 2553 ที่ ผ า นมา กองบรรณาธิการนิตยสารไฟฟาสารไดรับเกียรติจากทานผูวาการ การไฟฟาสวนภูมิภาคคนใหม ใหสัมภาษณถึงวิสัยทัศนและทิศทาง การดำเนิ น งานของ กฟภ. ภายใต ก ารกุ ม บั ง เหี ย นของท า นนั บ จากนี้ไป นายณรงคศักดิ์ กำมเลศ ผูวาการ การไฟฟาสวนภูมิภาค
50 ªï °ø¿. §«“¡¿“§¿Ÿ¡‘„®·≈–§«“¡ ”‡√Á®∑’Ë ”§—≠ นายณรงคศักดิ์ กำมเลศ ผูวาการ การไฟฟา ต า ง ๆ โดยเฉพาะอย า งยิ่ ง สามารถให บ ริ ก ารแก ผู ใ ช สวนภูมิภาค กลาวถึงการดำเนินงานของการไฟฟาสวน ไฟฟ า ในพื้ น ที่ ช นบททั่ ว ถึ ง เกื อ บทุ ก หมู บ า น คิ ด เป น ภูมิภาคจากอดีตจนถึงปจจุบันวาชวง 50 ป ที่ผานมา รอยละ 99.98 ของจำนวนหมูบานทั้งหมดในประเทศไทย กฟภ. ไดดำเนินงานตามภารกิจจนประสบความสำเร็จ เปนอยางดี มีผลงานเปนที่ภาคภูมิใจในหลาย ๆ ดานที่ สำคัญ อาทิ การพัฒนาระบบไฟฟาและขยายเขตการให บริ ก ารในพื้ น ที่ ค วามรั บ ผิ ด ชอบของ กฟภ. ทั้ ง 74 จังหวัด สามารถใหบริการแกผูใชไฟฟาในพื้นที่ตาง ๆ ทั้ง ผูใชไฟฟาครัวเรือนที่อยูอาศัยทั่วไป ภาคธุรกิจการคา ภาคอุตสาหกรรมในพื้นที่เมือง และพื้นที่ทำกินทางการ เกษตรในชนบท พื้นที่การทองเที่ยวที่สำคัญ รวมทั้งเกาะ 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
11
นอกจากนั้นแลว กฟภ. ไดพัฒนาเทคโนโลยีและ นวัตกรรมตาง ๆ เพื่อนำมาประยุกตใชใหเหมาะสมกับ สภาพการจายไฟ ขนาดของระบบไฟฟา จำนวนผูใชไฟ โดยมีพัฒนาการในการจายไฟระบบจำหนายแรงสูงและ แรงต่ำ และระบบสงมาอยางตอเนื่อง ครอบคลุมพื้นที่ การจายไฟในบริเวณรับผิดชอบของ กฟภ. นอกจากนี้ยัง มีการติดตั้งระบบสายเคเบิลใตดิน การเชื่อมโยงระบบ ไฟฟาไปยังเกาะตาง ๆ ดวยสายเคเบิลใตน้ำ การพัฒนา ระบบศูนยสั่งการจายไฟอัตโนมัติ (Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA) การพัฒนาระบบ คอมพิ ว เตอร ส ารสนเทศระบบไฟฟ า ทางภู มิ ศ าสตร (Geographic Information System, GIS) การพัฒนา ระบบคอมพิวเตอรซอฟตแวรสำเร็จรูปสำหรับธุรกิจหลัก (Core Business Software Package, CBS) การพั ฒ นาส ง เสริ ม และสนั บ สนุ น พลั ง งานทดแทน (Renewable Energy) ระบบมิเตอรอานหนวยอัตโนมัติ (Automatic Meter Reading, AMR) ทั้งนี้ก็เพื่อให บริ ก ารแก ผู ใ ช ไ ฟได อ ย า งปลอดภั ย มี ป ระสิ ท ธิ ภ าพ คุณภาพ ความเชื่อถือได มีความรวดเร็ว และมีตนทุน คาใชจายที่เหมาะสม “สำหรับเปาหมายในอนาคต กฟภ. มีกลยุทธที่ สำคัญ 3 ประการ คือ 1) พัฒนา กฟภ. ใหเปนองคกร ที่มีสมรรถนะสูงและใชสินทรัพยอยางเต็มศักยภาพ โดย การพัฒนาองคกรดานตาง ๆ อยางตอเนื่อง 2) มีลูกคา เปนศูนยกลาง โดยมุงเนนการตอบสนองความตองการ ของลู ก ค า โดยการสร า งและรั ก ษาความสั ม พั น ธ ที่ ดี ระหวาง กฟภ. และผูใชไฟฟา 3) พัฒนา กฟภ. ให เติ บ โตอย า งยั่ ง ยื น โดยแสวงหาโอกาสการลงทุ น และ สรางรายไดจากธุรกิจอื่น ๆ ที่เกี่ยวเนื่องกับธุรกิจหลัก ทั้งในประเทศและตางประเทศ” ผูวาการ กฟภ. กลาว
12
°ø¿. °— ∫ ¿“√°‘ ® æ— ≤ π“√–∫∫‰øøÑ “ „Àâ ¡’ §«“¡¡—Ëπ§ß ¡’§ÿ≥¿“æ ¡’§«“¡ª≈Õ¥¿—¬ “กฟภ. เปนหนวยงานพัฒนาระบบไฟฟาซึ่งเปน สาธารณูปโภคพื้นฐานทั้งในพื้นที่เมืองและชนบท เพื่อ สนั บ สนุ น การพั ฒ นาเศรษฐกิ จ และสั ง คมของประเทศ กฟภ. จึงไดกำหนดกลยุทธดานการพัฒนาระบบไฟฟาไว มากมาย อาทิ การพัฒนาสายสง 115 กิโลโวลต ใน พื้นที่อุตสาหกรรมและเมืองใหญใหเปนวงรอบ ทั้งวงรอบ เปด (Open Loop) และวงรอบปด (Closed Loop) เพื่อเชื่อมโยงแหลงจายไฟฟาเขาดวยกัน และสามารถ จายไฟฟาไดจากสองแหลงจาย ทำใหระบบไฟฟามีความ มั่ น คง พั ฒ นาสถานี ไ ฟฟ า ขนาดกะทั ด รั ด (Compact Type) ใชพื้นที่นอย กอสรางไดอยางรวดเร็ว เพื่อรองรับ ความต อ งการไฟฟ า ที่ เ พิ่ ม ขึ้ น อย า งต อ เนื่ อ งในพื้ น ที่ อุ ต สาหกรรมและเมื อ ง ทำให ร ะบบไฟฟ า ของ กฟภ. สามารถจ า ยไฟฟ า ได อ ย า งเพี ย งพอ ลดป ญ หาไฟตก ไฟดับ พัฒนาระบบจำหนายใหสามารถจายไฟทดแทน กันได โดยเฉพาะในตัวเมืองใหญ เมืองสำคัญ แหลง ทองเที่ยว และเปลี่ยนสายเปนสายหุมฉนวน (Aerial Cable) ในพื้นที่ชุมชนหนาแนนเพื่อความปลอดภัยและ ลดปญหาไฟฟาดับ” ผู ว า การ กฟภ. กล า วต อ ว า นอกจากนั้ น แล ว กฟภ. ยังมีการปรับปรุงระบบไฟฟาเหนือดินและใตดินใน พื้นที่เมืองใหญ เมืองสำคัญ เมืองธุรกิจทองเที่ยว เพื่อ เพิ่มความมั่นคงในการจายไฟใหสูงขึ้น และรักษาภูมิทัศน สนับสนุนการทองเที่ยวของรัฐบาล พัฒนาศูนยสั่งการ จายไฟฟาอัตโนมัติใหครบทุกเขต รวมทั้งพัฒนาหนวย ปฏิ บั ติ ก ารแก ไ ฟฟ า ที่ ส ำนั ก งานการไฟฟ า ให ทั น สมั ย สามารถเชื่อมโยงขอมูลจาก Call Center, GIS และ SCADA โดยมีบุคลากร ยานพาหนะ พรอมเครื่องมือ อุปกรณ เพื่อใหสามารถแกปญหากระแสไฟฟาขัดของได อย า งรวดเร็ ว และมี ป ระสิ ท ธิ ภ าพ มี ก ารจั ด ทำแผนที่ นำทาง (Roadmap) ในการพั ฒ นาระบบไฟฟ า เป น โครงข า ยไฟฟ า อั จ ฉริ ย ะ (Smart Grids) ในอนาคต และปรับปรุงมาตรฐานการออกแบบและกอสรางระบบ สายสง สายจำหนาย ทั้งแรงสูง แรงต่ำ และระบบอื่น ๆ ที่ เ กี่ ย วข อ ง เพื่ อ ให ทั น สมั ย มี ค วามปลอดภั ย ต อ ผู ใ ช ไฟฟา เหมาะสมกับสภาพแวดลอม และลดความเสี่ยง จากการเกิดไฟฟาดับ
°“√≈ß∑ÿ π ¥â “ πæ≈— ß ß“π·≈–æ≈— ß ß“π∑¥·∑π ‡æ◊ËÕ§«“¡¡—Ëπ§ß¢Õߪ√–‡∑» สำหรับความคืบหนาการลงทุนดานพลังงานและ พลังงานทดแทนนั้น ผูวาการ กฟภ. เปดเผยวา กฟภ. มี การลงทุ น ตามนโยบายของรั ฐ ด า นการส ง เสริ ม การใช พลังงานทดแทน โดยการรับซื้อไฟฟาจากผูผลิตไฟฟา ขนาดเล็กมาก (กำลังผลิตไมเกิน 10 เมกะวัตต) เพื่อ ใหการสนับสนุนและสงเสริมการใชพลังงานทดแทนให ประสบความสำเร็จ นอกจากนั้น กฟภ. ไดตั้งบริษัทใน เครือบริษัทแรก คือ บริษัท พีอีเอ เอ็นคอม อินเตอรเนชั่นแนล จำกัด (PEA ENCOM INTERNATIONAL Co. Ltd.) โดย กฟภ. ถื อ หุ น 100% ทำให บ ริ ษั ท มี ฐ านะเป น รัฐวิสาหกิจ ลงทุนในธุรกิจพลังงานทดแทนและธุรกิจ เกี่ ย วเนื่ อ งทั้ ง ในและต า งประเทศ โดยแบ ง ออกเป น 4 กลุม ประกอบดวย กลุมที่ 1 คือ ธุรกิจพลังงาน ทดแทน เชน การผลิตไฟฟาจากกาซชีวภาพ ชีวมวล พลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย และพลังงานน้ำ กลุมที่ 2 คือ ธุรกิจประหยัดพลังงาน กลุมที่ 3 คือ ธุรกิจ วิศวกรรมและฝกอบรม และกลุมที่ 4 คือ ธุรกิจลงทุน ในตางประเทศ
อัจฉริยะ ซึ่ง กฟภ. จะพิจารณารวมกับ วสท. และ หนวยงานที่เกี่ยวของในการจัดทำและปรับปรุงมาตรฐาน สำหรั บ การพั ฒ นาโครงข า ยไฟฟ า อั จ ฉริ ย ะต อ ไปใน อนาคต
ç∑—Ë « ∂÷ ß ‡∑’Ë ¬ ß∏√√¡ ∑¥·∑πé ¿“√°‘ ® ‡æ◊Ë Õ —ߧ¡·≈– ‘Ëß·«¥≈âÕ¡¢Õß °ø¿.
จากวันกอตั้งจนกระทั่งถึงวันที่ กฟภ. ยืนหยัดได อย า งสง า งามตลอดระยะเวลา 50 ป ที่ ผ า นมานั้ น ผูวาการ กฟภ. บอกวา กฟภ. ไดดำเนินงานตามพันธกิจที่ สำคัญเพื่อตอบสนองความตองการของผูใชบริการ ควบคู ไปกับการพัฒนาดานสังคม และเปนมิตรตอสิ่งแวดลอม อยางตอเนื่อง ปจจุบัน กฟภ. ไดกำหนดใหการพัฒนา ดานสังคมและสิ่งแวดลอมเปนยุทธศาสตรหลัก 3 ดาน ประกอบดวย ทั่วถึง เที่ยงธรรม และทดแทน โดย “ทั่วถึง” คือการใหบริการอยางทั่วถึงในทุกพื้นที่ที่ อยูในความรับผิดชอบของ กฟภ. ผูใชไฟตองมีไฟฟาใช “เที่ยงธรรม” คือการซื้อขายไฟฟาตองอยูในราคา ที่เที่ยงธรรม โปรงใส และผูใชไฟทุกกลุมทุกพื้นที่ตองได ‚§√ß¢à“¬‰øøÑ“Õ—®©√‘¬– ‡æ‘Ë¡ª√– ‘∑∏‘¿“æ∫√‘°“√ รับบริการที่เทาเทียมกัน และ “ทดแทน” คื อ การให ก ารสนั บ สนุ น การผลิ ต ‰øøÑ“ อาจกล า วได ว า เทคโนโลยี มี ส ว นสำคั ญ ในการ ไฟฟาจากพลังงานทดแทนเพื่อสภาพแวดลอมที่ดี พัฒนาระบบไฟฟาใหมีประสิทธิภาพ และอำนวยความ สะดวกใหกับผูใชบริการ ซึ่งในเรื่องนี้ ผูวาการ กฟภ. °ø¿. √—∫º‘¥™Õ∫μàÕ —ߧ¡ “สำหรั บ โครงการด า นสั ง คม กฟภ. ได ด ำเนิ น เปดเผยวา กฟภ. กำลังอยูระหวางการจางที่ปรึกษาเพื่อ จัดทำแผนที่นำทาง (Roadmap) ในการพัฒนาโครงขาย โครงการต า ง ๆ เช น โครงการนั ก ประหยั ด ตั ว น อ ย, ไฟฟ า อั จ ฉริ ย ะ ซึ่ ง เป น โครงข า ยไฟฟ า ที่ ใ ช เ ทคโนโลยี โครงการเยาวชนรักษโลก ลดภาวะโลกรอน, โครงการ สารสนเทศและสื่อสารมาชวยในการควบคุม ปฏิบัติการ รั ก ชาติ ศาสนา พระมหากษั ต ริ ย , โครงการประชา และสื่อสาร ทำใหสามารถสงจายพลังงานไฟฟาและให ร ว มใจลดไฟดั บ , โครงการก อ สร า งฝายชะลอน้ ำ จาก บริการผูเชื่อมตอกับโครงขายไฟฟาไดอยางเพียงพอ ทั่วถึง เสาไฟฟ า ที่ ช ำรุ ด ใช ง านไม ไ ด และโครงการยกระดั บ มั่นคง มีคุณภาพ ไดมาตรฐานสากล พรอมทั้งศึกษา มาตรฐานการศึกษาของเยาวชนไทย สนับสนุนอุปกรณ ความเหมาะสม (Feasibility Study) โครงการพัฒนา การศึกษา และสถานที่ในการเลนกีฬา รวมทั้งกิจกรรม โครงขายไฟฟาอัจฉริยะในชวงแผนพัฒนาเศรษฐกิจและ การชวยเหลือผูประสบภัยธรรมชาติตาง ๆ เชน การชวยเหลือ สังคมแหงชาติ ฉบับที่ 11 (พ.ศ. 2555-2559) คาดวา ผูประสบภัยจากน้ำทวม” ผูวาการ กฟภ.กลาว วันนี้ กฟภ. เติบโตไดอยางเขมแข็ง และจะเปน จะดำเนินการแลวเสร็จในเดือนพฤศจิกายน 2554 โดย ในการพัฒนาโครงขายไฟฟาอัจฉริยะนี้จะตองมีการจัดทำ อีกหนึ่งแรงพลังในการเสริมสรางความมั่นคงดานพลังงาน และปรับปรุงมาตรฐานตาง ๆ เพื่อรองรับโครงขายไฟฟา และขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศใหกาวไกลตอไป 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
13
Standard & Safety
¡“μ√∞“π·≈–§«“¡ª≈Õ¥¿—¬
𓬰‘μμ‘»—°¥‘Ï «√√≥·°â« Õ’‡¡≈ : Kittisak_wk@yahoo.com
§”∂“¡§”μÕ∫∑’˧«√√Ÿâ‡°’ˬ«°—∫°“√μàÕ≈ߥ‘π การต อ ลงดิ น มี ค วามสำคั ญ มากในการติ ด ตั้ ง ระบบไฟฟาภายในของผูใชไฟ การตอลงดินสามารถ แบงออกเปนสองประเภทคือ การตอลงดินของระบบ และ การตอลงดินของอุปกรณไฟฟา การตอลงดินทั้ง สองประเภทนี้จะถูกปองกันใหแยกจากกัน ยกเวนจุดที่ เปนแหลงจายกำลังไฟฟา เชน แผงสวิตชหลักหรือ ระบบไฟฟาที่แยกตางหาก
การตอลงดินคือการเชื่อมตอโดยเจตนาของตัวนำ ที่ มี ก ระแสไฟฟ า กั บ ดิ น หรื อ สิ่ ง ที่ ท ำหน า ที่ เ ป น ดิ น ส ว นใหญ ก ารเชื่ อ มต อ นี้ จ ะทำที่ แ หล ง จ า ยไฟ เช น ที่ หมอแปลงไฟฟา และที่อุปกรณตัดตอนหลักของสถานที่ ที่ มี ก ารใช พ ลั ง งาน การต อ ลงดิ น มี เ หตุ ผ ลพื้ น ฐาน 3 ประการดังนี้ 1) เพื่อจำกัดแรงดันที่เกิดจากฟาผาหรือ จากการสั ม ผั ส โดยไม ไ ด ตั้ ง ใจของตั ว นำแหล ง จ า ยไฟที่ ตัวนำมีแรงดันสูงกวา 2) เพื่อรักษาเสถียรภาพแรงดัน ไฟฟาภายใตสภาวะการทำงานปกติ และ 3) เพื่อใหการ
14
ทำงานของอุปกรณกระแสเกิน เชน ฟวส, เบรกเกอร วงจรหรือรีเลยมีความสะดวกภายใตสภาวะการเกิดการ ลัดวงจรลงดิน บทความนี้ผูเขียนไดรวบรวมคำถามคำตอบเรื่อง การตอลงดินจากวิศวกร หรือชางไฟฟา หรือผูใชไฟฟาที่ สงสัยหรือของใจเกี่ยวกับการตอลงดิน ซึ่งผูเขียนเห็นวา คำถามคำตอบในเรื่องดังกลาวมีความสำคัญ และมีการ สอบถามกั น มาหลายครั้ ง น า จะมี ก ารเผยแพร ใ ห ผู ที่ เกี่ยวของทุกคนทราบ จะไดมีความเขาใจตรงกัน นำมา ซึ่ ง การออกแบบและการติ ด ตั้ ง การต อ ลงดิ น รวมทั้ ง การเลือกใชงานอุปกรณไฟฟาที่เกี่ยวของไดอยางถูกตอง ปลอดภัย สอดคลองกับมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟา สำหรับประเทศไทย โดยมีคำถามคำตอบในเรื่องการตอ ลงดินดังตอไปนี้ 1. ทำไมการตอลงดินในมาตรฐานตองมีการตอ ฝากที่ ขั้ ว ต อ สายนิ ว ทรั ล กั บ ขั้ ว ต อ สายดิ น ที่ แ ผงเมน สวิตช ตอบ มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟาสำหรับ ประเทศไทย กำหนดใหมีการตอฝากที่ขั้วตอสายนิวทรัล กับขั้วตอสายดินที่แผงเมนสวิตช เนื่องจากมาตรฐาน กำหนดให รู ป แบบการต อ ลงดิ น เป น แบบ TN-C-S ซึ่ ง หมายถึ ง ระบบที่ มี ก ารต อ ลงดิ น ที่ ห ม อ แปลง และที่ นิ ว ทรั ล ของระบบจำหน า ยแรงต่ ำ มี ก ารใช ง านสาย นิวทรัลและสายดินรวมกันจากหมอแปลงไปถึงแผงสวิตช หลักของแตละอาคาร และมีการใชงานสายนิวทรัลแยก กันกับสายดินจากแผงสวิตชหลักไปถึงแผงยอยและโหลด ตาง ๆ ซึ่งเปนรูปแบบการตอลงดินที่นิยมใชกันมากใน ตางประเทศ ดังแสดงตัวอยางรูปแบบการตอลงดินแบบ TN-C-S ในรูปที่ 1
กอนที่จะกลับไปที่หมอแปลง การไหลกลับของกระแสใน กรณีดังกลาวคากระแสลัดวงจรจะมีคาต่ำ เนื่องจากคา ความตานทานของหลักดินมีคาสูงกวาสายนิวทรัล ซึ่ง อุปกรณปองกันกระแสเกินอาจจะทำงานชาหรือไมทำงาน เปนผลใหอุปกรณไฟฟาหรือเครื่องใชไฟฟาชำรุดได
รูปที่ 1 รูปแบบการตอลงดินแบบ TN-C-S
จากรูปที่ 1 จะเห็นวามีการตอฝากที่ขั้วตอสาย นิวทรัลกับขั้วตอสายดินที่แผงเมนสวิตช ซึ่งการตอฝาก ดังกลาวมีวัตถุประสงคเพื่อใหกระแสลัดวงจรที่เกิดขึ้น จากอุ ป กรณ ไ ฟฟ า หรื อ เครื่ อ งใช ไ ฟฟ า ชำรุ ด ใช เ ป น เสนทางไหลกลับไปที่หมอแปลง ดังแสดงตัวอยางการ ไหลกลับของกระแสลัดวงจรในรูปที่ 2
รูปที่ 2 เสนทางการไหลกลับของกระแสลัดวงจร
จากรูปที่ 2 จะเห็นวากระแสลัดวงจรที่วิ่งมาจาก เครื่องใชไฟฟา จะไหลกลับระบบโดยผานสายดิน (Z2) และผานสายตอฝากระหวางขั้วตอสายดินและขั้วตอสาย นิวทรัลที่แผงสวิตชหลัก รวมทั้งผานสายนิวทรัล (Ze) เพื่อที่จะกลับไปที่หมอแปลง การไหลกลับของกระแสใน กรณีดังกลาวจะทำใหคากระแสลัดวงจรมีคาสูงมากพอ ที่จะทำใหอุปกรณปองกันกระแสเกินทำงานภายในเวลาที่ รวดเร็ ว เนื่ อ งจากค า ความต า นทานของสายนิ ว ทรั ล มี คาต่ำ แตสำหรับอาคารที่แผงสวิตชหลักที่ไมมีการตอ ฝากระหวางขั้วตอสายดินและขั้วตอสายนิวทรัล กระแส ลัดวงจรที่วิ่งมาจากเครื่องใชไฟฟาจะไหลกลับระบบผาน สายดิน และผานสายตอหลักดิน รวมทั้งผานหลักดิน
2. ทำไมขนาดสายดินของเครื่องใชไฟฟาตอง พิจารณาขนาดของอุปกรณปองกันกระแสเกิน ตอบ เหตุผลในการพิจารณาขนาดสายดิน ของเครื่องใชไฟฟาจากขนาดของอุปกรณปองกันกระแส เกิน เนื่องจากการทำงานของอุปกรณปองกันกระแสเกิน ไม ว า จะเป น ฟ ว ส ห รื อ เซอร กิ ต เบรกเกอร จ ะทำงาน อยางรวดเร็วภายในเวลาที่กำหนดนั้น จะขึ้นอยูกับคา อิมพีแดนซวงรอบลัดวงจรลงดิน (Earth Fault Loop Impedance) ของแต ล ะวงจร ตามสมการในการหา กระแสลัดวงจรในแตละวงจรดังนี้ Ia = U0/ZS Ia หมายถึง คากระแสที่ทำใหอุปกรณปองกัน กระแสเกินทำงานภายในเวลาที่กำหนด U0 หมายถึง แรงดันของวงจร Z S หมายถึ ง ค า อิ ม พี แ ดนซ ว งรอบลั ด วงจร ลงดิน โดยที่คาอิมพีแดนซวงรอบลัดวงจรลงดิน (ZS = 2Ze+Z1+Z2) ดังแสดงในรูปที่ 2 จากรู ป ที่ 2 จะเห็ น ว า ค า อิ ม พี แ ดนช ว งรอบ ลัดวงจรลงดินขึ้นอยูกับคา Ze, Z1 และ Z2 ดังนั้นขนาด สายดิ น มี ผ ลต อ ค า ของ Z 2 ซึ่ ง จะทำให มี ผ ลต อ ค า อิมพีแดนซวงรอบลัดวงจรลงดิน รวมถึงการทำงานของ อุปกรณปองกันกระแสเกินตอไป ดังนั้นการเลือกขนาด สายดิ น จึ ง ต อ งพิ จ ารณาจากขนาดของอุ ป กรณ ป อ งกั น กระแสเกิน แตในบางประเทศมีการกำหนดขนาดสายดิน ตามขนาดสายเฟส ซึ่ ง อ า งอิ ง มาจากมาตรฐาน IEC 60364-5-54 โดยการกำหนดให ข นาดสายดิ น ต อ ง พิจารณาจากขนาดสายเฟส ตามที่แสดงในตารางที่ 1 คาที่แสดงในตารางจะเห็นวาขนาดสายดินมีขนาดใหญ กว า ขนาดสายดิ น ที่ พิ จ ารณาจากขนาดของอุ ป กรณ ปองกันกระแสเกิน ซึ่งหากพิจารณาทางเทคนิคจะเห็น ว า การเลื อ กขนาดสายดิ น ดั ง กล า วจะทำให ไ ด ค า อิมพีแดนซวงรอบลัดวงจรลงดิน (ขนาดสายดินใหญขึ้น 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
15
ความต า นทานของสายลดลง) ซึ่ ง ก็ จ ะทำให อุ ป กรณ นอกจากนี้ ก ารต อ ลงดิ น ที่ เ ครื่ อ งใช ไ ฟฟ า ปองกันกระแสเกินทำงานเร็วกวาเดิม การใชไฟฟาก็จะมี โดยตรงยังมีผลตอการทำงานของอุปกรณปองกันดวย ความปลอดภัยมากยิ่งขึ้นนั่นเอง แตทั้งนี้ทั้งนั้นการลงทุน เนื่ อ งจากค า กระแสลั ด วงจรที่ เ กิ ด ขึ้ น ในการต อ ลงดิ น ก็สูงขึ้นตามไปดวย ลักษณะดังกลาวจะมีคาต่ำ เนื่องจากตองไหลกลับระบบ โดยผ า นหลั ก ดิ น หรื อ ร า งกายของคน ซึ่ ง หลั ก ดิ น หรื อ ตารางที่ 1 ขนาดต่ำสุดของสายดินของบริภัณฑไฟฟา ร า งกายของคนมี ค า ความต า นทานสู ง กว า สายดิ น มาก ดั ง นั้ น การต อ ลงดิ น ที่ เ ครื่ อ งใช ไ ฟฟ า โดยตรงก็ จ ะทำให อุปกรณปองกันกระแสเกินทำงานชาหรือไมทำงาน ซึ่ง อาจจะทำให อุ ป กรณ ไ ฟฟ า หรื อ เครื่ อ งใช ไ ฟฟ า ชำรุ ด เสียหายได
3. การต อ ลงดิ น ที่ เ ครื่ อ งใช ไ ฟฟ า โดยตรง ยกตัวอยางเชน การตอลงดินโดยตรงที่เครื่องซักผา หรือตูเย็น มีความปลอดภัยเพียงใด ตอบ การตอลงดินที่เครื่องใชไฟฟาโดยตรง นั้ น มี ค วามปลอดภัยหรื อไม ขึ้นอยูกับ คาความตานของ หลักดิน และขึ้นอยูกับความตานทานรางกายของคนที่ไป สัมผัสเครื่องใชไฟฟาขณะนั้น จากรูปที่ 3 เปนรูปที่แสดง การตอลงดินที่เครื่องใชไฟฟาโดยตรง ในกรณีที่การตอ ลงดินของเครื่องใชไฟฟาทำไดดีมีคาความตานทานของ หลักดินต่ำ และขณะใชงานเครื่องใชไฟฟาคนที่ไปสัมผัส มี ค า ความต า นทานร า งกายสู ง (ตั ว ไม เ ป ย กหรื อ ชื้ น ) โอกาสที่จะไดรับอันตรายก็นอย เนื่องจากหากมีกระแส ลัดวงจรเกิดขึ้น กระแสลัดวงจรสวนใหญก็จะไหลกลับ ระบบโดยผานสายตอหลักดินลงดิน แตถาหากการตอลงดินของเครื่องใชไฟฟาทำได ไมดี มีคาความตานทานของหลักดินสูง และขณะใชงาน เครื่องใชไฟฟาคนที่ไปสัมผัสมีคาความตานทานรางกาย ต่ำ (ตัวเปยกหรือชื้น) มีโอกาสที่จะไดรับอันตรายสูง มาก เนื่ อ งจากหากมี ก ระแสลั ด วงจรเกิ ด ขึ้ น กระแส ลัดวงจรสวนใหญก็จะไหลกลับระบบโดยผานรางกายของ คน ดั ง นั้ น ควรต อ ลงดิ น ให ถู ก ต อ งตามมาตรฐานจะมี ความปลอดภัยมากกวา
16
รูปที่ 3 การตอลงดินที่เครื่องใชไฟฟาโดยตรง
4. เครื่องใชไฟฟามีเครื่องตัดไฟรั่วแลวจำเปน ตองมีการตอลงดินหรือไม ตอบ การต อ ลงดิ น เป น พื้ น ฐานที่ จ ำเป น สำหรับการติดตั้งระบบไฟฟาเพื่อใหเกิดความปลอดภัย ต อ ผู ใ ช ง าน ในขณะที่ เ ครื่ อ งตั ด ไฟรั่ ว เป น ข อ แนะนำ เพิ่มเติมสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟาในบริเวณที่มีความ เสี่ยงสูงที่จะเกิดไฟรั่วไดงาย หากพิจารณาระบบไฟฟาที่มีการตอลงดินดังที่ แสดงในรูปที่ 2 และสมมุติวามีเครื่องตัดไฟรั่ว ในกรณีที่ มีกระแสไฟรั่วหรือลัดวงจรเกิดขึ้นที่เครื่องใชไฟฟา คนไป สัมผัสหรือใชงานเครื่องใชไฟฟาขณะนั้น กระแสไฟรั่ว หรือลัดวงจรสวนใหญจะไหลกลับระบบโดยผานสายดิน กอนที่เครื่องตัดไฟรั่วทำงานปลดวงจรออก แตในทาง กลับกันหากระบบไฟฟาไมมีการตอลงดินดังที่แสดงในรูป ที่ 4 แตสมมุติวามีเครื่องตัดไฟรั่ว เมื่อมีกระแสไฟรั่ว หรือลัดวงจรที่เครื่องใชไฟฟา คนไปสัมผัสหรือใชงาน เครื่ อ งใช ไ ฟฟ า ขณะนั้ น กระแสไฟรั่ ว หรื อ ลั ด วงจร ส ว นใหญ จ ะไหลกลั บ ระบบโดยผ า นร า งกายของคน
เนื่องจากไมมีสายดิน กอนที่เครื่องตัดไฟรั่วทำงานปลด วงจรออก ซึ่งคนอาจจะไดรับอันตรายหรือไมขึ้นอยูกับ ปริมาณและเวลาที่กระแสไหลผานรางกายของคน ดังนั้น เพื่อความปลอดภัยอยางสมบูรณ ตองมีการตอลงดินและ ติดตั้งเครื่องตัดไฟรั่วในบริเวณที่มีความเสี่ยงสูงที่จะเกิด ไฟรั่วไดงาย เชน ระบบไฟฟาในหองครัว หองน้ำ และ ระบบไฟฟาภายนอกอาคาร
เอกสารอางอิง 1. IEC 60364-5-54 : Electrical installations of buildings –Part 5-54 : Earthing Arrangements and Protective Conductors, International Electrotechnical Commission. 2. Guide to the Wiring Regulations 17th Edition IEE Wiring Regulations (BS 7671: 2008), Electrical Contractors’ Association 3. Wiring Regulations in Brief, Ray Tricker 4. National Electrical Code., NFPA 70., NATIONAL FIRE PROTECTION ASSOCIATION. 5. มาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟาสำหรับประเทศ, วิศวกรรม สถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ
ประวัติผูเขียน
รูปที่ 4 ระบบไฟฟาที่ไมมีการตอลงดิน
5. ทำไมการไฟฟ า แนะนำให เ ชื่ อ มต อ หลั ก ดิ น กับสายตอหลักดินโดยวิธีการเชื่อมดวยความรอน ตอบ เหตุ ผ ลที่ ก ารไฟฟ า แนะนำให ผู ใ ช ง าน เชื่อมตอหลักดินกับสายตอหลักดินดวยวิธีการเชื่อมดวย ความรอน (Exothomic Welding) เพราะวาการเชื่อมตอ หลักดินกับสายตอหลักดินดวยวิธีเชื่อมดวยความรอนจะ มี ค วามมั่ น คงและยึ ด แน น ไม ห ลุ ด หรื อ หลวม มี ค วาม คงทนต อ การกั ด กร อ น และสามารถรองรั บ กระแส ลัดวงจรลงดินที่อุณหภูมิสูงกวาการเชื่อมตอดวยวิธีอื่น ทำให ผู ใ ช ง านมั่ น ใจว า การต อ ลงดิ น มี ป ระสิ ท ธิ ภ าพที่ ดี ดังแสดงตัวอยางการเชื่อมตอหลักดินกับสายตอหลักดิน โดยวิธีเชื่อมดวยความรอนในรูปที่ 5
นายกิตติศักดิ์ วรรณแกว • สำเร็จการศึกษาวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต และวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต จากมหาวิ ท ยาลั ย เกษตรศาสตร ป 2539 และป 2542 ตามลำดับ • หัวหนาแผนกมาตรฐานการกอสราง ระบบจำหน า ย กองมาตรฐานระบบ ไฟฟ า ฝ า ยมาตรฐานและความปลอดภั ย การไฟฟ า ส ว น ภูมิภาค • คณะกรรมการสาขาวิ ศ วกรรมไฟฟ า และคณะ อนุกรรมการวิชาการตาง ๆ วิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ • วิทยากรบรรยายมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟา และ มาตรฐานการกอสรางระบบจำหนายใหแกหนวยงานตาง ๆ
รูปที่ 5 การเชื่อมตอหลักดินกับสายตอหลักดิน โดยวิธีเชื่อมดวยความรอน 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
17
Standard & Safety
¡“μ√∞“π·≈–§«“¡ª≈Õ¥¿—¬
𓬫‘«—≤πå °ÿ≈«ß»å«‘∑¬å Õ’‡¡≈ : watkul@ksc.th.com
√–∫∫ªÑÕß°—πøÑ“ºà“·∫∫ Nonconvention (μÕπ∑’Ë 7)
À≈—°°“√°“√ª≈àÕ¬ μ√’¡‡¡Õ√å°àÕπ‡«≈“‰¡à “¡“√∂„™âß“π‰¥â°—∫øÑ“ºà“‚¥¬∏√√¡™“μ‘ (Early Streamer Emission principle doses not work under natural lightning)
∑—Ë«‰ª นับตั้งแตมีการใชตัวนำลอฟาตามคำแนะนำของ แฟรงกลิน ประสิทธิภาพของแทงตัวนำหัวแหลมและหัวมน ตอการดึงดูดวาบฟาผายังคงเปนปญหาอยู ในชวงเวลานี้ มี ตั ว นำล อ ฟ า ใหม ห ลายชนิ ด ได น ำเข า สู ต ลาด รวมถึ ง อุปกรณอีเอสอีซึ่งผูผลิตอุปกรณตางก็อางวาตัวนำเหลานั้น มี ย า นการป อ งกั น ฟ า ผ า ที่ ก ว า งกว า ตั ว นำป อ งกั น ฟ า ผ า แบบดั้งเดิม ขอกลาวอางเหลานี้กลาวอางบนพื้นฐานของ ขอเท็จจริงที่วาการกำเนิดของสตรีมเมอรกอนเวลาซึ่งมี ประโยชนโดยใชเวลาที่สั้นกวาในการเบรกดาวน เพราะ ว า การเบรกดาวน ใ นห อ งทดสอบใช แ ก็ ป อากาศที่ ใ ชใ น การตอกับหัวนำรองขึ้นหรือลงของฟาผา ผลลัพธนี้ได ต อ ขยายไปถึ ง กรณี ข องธรรมชาติ ส มมุ ติ ฐ านหลั ก ของ การคำนวณหาคาแบบเปรียบเทียบแบบนอกอันตรภาค ของสนามไฟฟ า แบบสวิ ต ช ใ นห อ งทดสอบถื อ ว า มี การประมาณอยางยุติธรรม สนามไฟฟาที่ไดสรางจาก การเคลื่อนที่ต่ำลงของหัวนำรองลบ อุปกรณอีเอสอีได ประกอบดวยอุปกรณกระตุนการดิสชารจเพื่อเพิ่มความ นาจะเปนของการกำเนิดสตรีมเมอรที่ขึ้นอยูกับหัวนำรอง ที่ เ คลื่ อ นที่ ต่ ำ ลงมา ซึ่ ง เป น การสมมุ ติ ว า เป น การเพิ่ ม ประสิ ท ธิ ภ าพของการดึ ง ดู ด ฟ า ผ า และขยายพื้ น ที่ ข อง การปองกันเหนือกวาแทงแฟรงกลิน อยางไรก็ตาม การอภิปรายของประสิทธิภาพของ ตัวนำลอฟาดังกลาวไดเปนหัวขอที่มีการขัดแยงมาก นั่นคือ สภาวะการทดลองในหองทดสอบไมเหมือนกับกรณีของ ฟาผาโดยธรรมชาติอยางเห็นไดชัด ถึงแมวาวิธีการประเมิน ที่ดีที่สุดของประสิทธิภาพตัวนำลอฟาคือการทดสอบภายใต ภาวะธรรมชาติ แตมีขอจำกัดทางปฏิบัติหลายขอ โดย เปนการยากที่จะรวบรวมหลักฐานการทดลองที่สรุปจาก
18
การทดสอบดังกลาว ดังนั้นยังขาดพื้นฐานทางวิทยาศาสตร และเทคนิ ค ในการปฏิ เ สธหรื อ ยอมรั บ อุ ป กรณ เ หล า นี้ เนื่ อ งจากข อ เท็ จ จริ ง ที่ ว า อุ ป กรณ อี เ อสอี ทั้ ง หมดมี คุณลักษณะรวม ซึ่งอุปกรณเหลานี้การเกิดการแตกประจุ ที่เพิ่มขึ้นของอากาศในบริเวณที่ใกล ๆ กับหัวตัวนำลอฟา ปญหาหลักที่ตองการแกปญหาวาการกระทำของการแตก ประจุที่เพิ่มขึ้นไดอยางไรเพื่อเพิ่มการกำเนิดหัวนำรองขึ้น ปญหานี้ไดตอบโจทยบนพื้นฐานของเวลาหนวงที่มีตอการ กำเนิดหัวนำรองและการเบรกดาวนในหองทดสอบและ ชวงกวางเวลาระหวางการกำเนิดสตรีมเมอรและการตอ ระหวางหัวนำรองขึ้นกับลงในฟาผาโดยธรรมชาติ ทำให เกิดขอสงสัยที่มีอยูวาความเปนจริงและการตีความของ ผลลัพธในการทดลองในหองทดสอบเกี่ยวกับประสิทธิภาพ อุปกรณอีเอสอี การจำลองทางทฤษฎีของการดิสชารจ ไฟฟาทั้งในหองทดสอบและในฟาผาโดยธรรมชาติเปน เครื่องมือที่ดีที่สุดสำหรับจุดประสงคนี้
1. §«“¡√Ÿâ ‡ ∫◊È Õ ßμâ π ¢Õß°“√‡°‘ ¥ À— « π”√à Õ ß„π ÀâÕß∑¥ Õ∫ ก อ นที่ เ ราจะทราบว า หลั ก การของการปล อ ย สตรีมเมอรกอนเวลาในหองทดสอบนั้นไมสามารถใชตัดสิน กับฟาผา โดยธรรมชาติเราตองทำความเขาใจพื้นฐาน ของการทดสอบเพื่อใหเกิดหัวนำรองในหองทดสอบกอน หองทดสอบที่ใชเปนแก็ปอากาศที่ยาวอาจมีขนาด ความกวางระหวางแผนโลหะกับแทงตัวนำลอฟา ที่จะ ทดสอบประมาณ 12 เมตร สำหรับหองทดสอบขนาด ใหญ ห รื อ อาจมี ข นาดเล็ ก กว า นั้ น เช น 2, 3 เมตร เปนตน
รูปที่ 1 หองทดสอบที่ใชแก็ปอากาศ ที่มีชองแก็ปที่กวางประมาณ 12 เมตร รูปที่ 3 รูปคลื่นที่ไดจากเครื่องกำเนิดคลื่นแบบมารกซ
ในการทดสอบใช ก ารป อ นแรงดั น ระหว า งแผ น โลหะกับแทงลอฟา โดยใชแรงดันซอนทับระดับแรงดัน ของไฟฟากระแสตรงหรือดีซีจะทำใหเกิดแรงดันฟาผาขึ้น
รูปที่ 4 เครื่องกำเนิดแบบมารกซ
สำหรับฟาผาโดยธรรมชาติแลวจะเปนคลื่นแรงดัน ที่หนาคลื่นเริ่มตนชาและเปลี่ยนเปนเร็ว ซึ่งสามารถสราง ในหองทดลองไดเชนเดียวกันดังรูปที่ 5 รูปที่ 2 แรงดันที่ใชกระตุนใหเกิดอิมพัลสของฟาผาเปน แรงดันอิมพัลสจากการสวิตชิ่งซอนทับแรงดันไฟฟา กระแสตรงจะเห็นวาความเร็วของอิมพัลสสวิตชิ่งจะเปน การเปลี่ยนจากอัตราความชันหนาคลื่นจากเร็วไปชา
การสร า งแรงดั น ในห อ งปฏิ บั ติ ก ารแรงสู ง จาก เครื่องกำเนิดคลื่นแบบมารกซจะเปนแบบการทริกใหเกิด แรงดันแบบหนาคลื่นจากเร็วไปสูชา
รูปที่ 5 รูปคลื่นที่ไดจากเครื่องกำเนิดคลื่นแบบสังเคราะห ใหเกิดคลื่นแบบธรรมชาติฟาผาได 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
19
รูปที่ 6 เครื่องกำเนิดรูปคลื่นแบบหนาคลื่นเร็ว ในระยะเริ่มตนในหองทดสอบแรงสูง
ในการทดสอบกับตัวนำลอฟาแบบอีเอสอีมีการใช หนาคลื่นที่เร็วและเปลี่ยนเปนชาจึงจะทำใหเกิดสตรีมเมอร ไดดังรูปที่ 7
รูปที่ 8 แสดงสตรีมเมอรของรูปถายแบบเสน a) ภาพนิ่ง b) ภาพถายแบบเสน
2)หัวนำรอง (leader) ผูใหคำนิยามคำนี้คือ B. Schonland ในป 1930 โดยใชภาพถายรูปฟาผาที่ไดจากกลองถายรูปของ Boys ซึ่งคำวาหัวนำรองหมายถึงชองทางฟาผาที่กำลังเดินทาง เรียกวา หัวนำรอง โดย Schonland ไดสังเกตวาชองทาง นี้เดินทางแบบขั้นบันได ซึ่งเรามักจะคุนกันวาหัวนำรอง คือ หัวนำรองฟาผา 3) โคโรนา (Corona) คือ การดิสชารจที่รุงแสง หรือมีแสงเรืองในสนามไฟฟาที่ไมสม่ำเสมอ 4) สตรีมเมอร (Streamer) คือ ยานที่เรืองแสง ตอเนื่องซึ่งเสนใยเล็ก ๆ ยาวขึ้น สตรีมเมอรยาวไดหลาย เมตร
รูปที่ 7 แสดงการทดสอบในหองทดสอบแรงสูง เพื่อใหเกิดสตรีมเมอรกอนเวลา
2. 𑬓¡·≈–§«“¡À¡“¬ 1) ภาพถายแบบเสน (Streak photography) หลักการของวิธีการถายภาพแบบเสนโดยใชถาย ภาพวัตถุเรืองแสงอยางตอเนื่องบนฟลมที่เปดหนากลอง ไวต่ำสุดและจุดใหเรียงลำดับกันตามเวลาโดยไมใหภาพมี ช อ งว า ง ภาพการเคลื่ อ นที่ ข องวั ต ถุ เ รื อ งแสงจะเป น ปรากฏบนแผนฟลมเปนเสนแนวเอียงเปนรูปสามเหลี่ยม
20
รูปที่ 9 ภาพถายและสตรีมเมอรของหัวนำรองบวก
รูปที่ 11 ภาพเสนและการสเก็ตชการพัฒนา ของหัวนำรองบวกในหองทดสอบแบบแก็ปอากาศยาว รูปที่ 10 รายละเอียดของโครงสรางการดิสชารจ ของหัวนำรองบวก a) รูปถาย b) รูปวาด
3. °“√¥‘ ™“√客ÕßÀ—«π”√àÕß∫«°„πÀâÕß∑¥ Õ∫ ในหองทดสอบจะใชแก็ปอากาศที่ขนาดกวางเพื่อ เปนการทดสอบในการเกิดดิสชารจหัวนำรอง ขั้นตอน การเกิดดิสชารจหัวนำรองที่เกี่ยวของกับเวลาไดแสดงไว ในรูปถายที่ไดจากการทดลองในหองทดสอบเมื่อมีการใช สวิ ต ช แ รงดั น อิ ม พั ล ส ใ นแก็ ป อากาศที่ ย าวจากรู ป ที่ 6 โคโรนาสตรีมเมอรแรกปะทุขึ้นที่เวลา t1 เมื่อสนามไฟฟา บนผิวของอิเล็กโตรดบวกมีคาสูงพอที่จะกำเนิดสตรีมเมอร ภาวะที่เกิดขึ้นนี้เปนที่ทราบกันวาเปนปรากฏการณของ การเริ่มของสตรีมเมอร (Streamer inception) เมื่อมี การกำเนิดสตรีมเมอรแลวสตรีมเมอรเริ่มแพรจากอิเล็กโตรด และแตกเปนหลายกิ่งกอตัวเปนรูปปริมาตรทรงโคนกิ่ง สตรีมเมอรเหลานี้พัฒนาจากตนกำเนิดรวม ประจุในที่วาง (Space Charge) ไดปอนในแก็ป โดยโคโรนาแรกทำให รูปแบบสนามไฟฟาเพี้ยนออกไปและสรางชวงเวลามืด ในขณะที่ไมมีสตรีมเมอรเกิดขึ้น คาบเวลามืดคือ t2- t1 ขึ้นอยูกับประจุที่ปอนและอัตราการเพิ่มของแรงดันที่ปอน
หลังจากคาบเวลามืด การปะทุโคโรนาครั้งที่สอง เริ่มเกิดขึ้นที่เวลา t2 ขณะที่สนามไฟฟาบนผิวอิเล็กโตรด เพิ่มขึ้นเนื่องจากการเพิ่มของแรงดันที่ปอน ขึ้นอยูกับ พลั ง งานที่ ป อ นโดยสตรี ม เมอร อุ ณ หภู มิ ข องโคโรน า ตนกำเนิดในครั้งที่สองนี้มีคาถึงวิกฤต 1,500 k นำไปสู การสรางหัวนำรองแรกการสงผานจากสตรีมเมอรเปน หัวนำรองปกติเรียกวา การเกิดหัวนำรองที่ไมเสถียร ถาประจุรวม ∆Q ในการปะทุของโคโรนาครั้งที่สอง มีคาเทากับ 1μC หรือมากกวาคานี้จะสัมนัยกับคาของ ประจุที่ทำใหกำเนิดความรอนของสตรีมเมอรตนกำเนิด หลังจากอยางนอยที่สุดที่โคโรนาแรกไดปะทุขึ้น อยางไรก็ตาม เวลาการสงผานจากสตรีมเมอรเปน หัวนำรองไมพอเพียงที่จะประกันไดวาการเกิดหัวนำรอง ใหมจะแพรไปอยางเสถียร เมื่อพลังงานที่มีใหที่ดานหนา ปลายยอดหัวนำรองมีคาสูงพอที่จะทำใหความรอนของ ลำหัวนำรองมีความยั่งยืนและสรางลีดเดอรในสวนใหมนี้ หัวนำรองเริ่มแพรไปอยางตอเนื่อง t’2 พรอมกับสตรีมเมอร ที่พัฒนาขึ้นที่ยอด ภาวะนี้เราเรียกวา การเกิดหัวนำรอง ที่เสถียร
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
21
รูปที่ 12 รายละเอียดของโครงสรางของการดิสชารจของ หัวนำรอง ซึ่งเปนภาพวาดลำของหัวนำรองและยานของ โคโรนาที่ปลายยอดของรูปที่ 10
รูปที่ 13 ลักษณะวิธีการกระตุนใหเกิดฟาผา โดยใชจรวดขนาดเล็ก
4. °“√¥‘ ™“√客Õߪ√–®ÿ∫«°„π°“√®”≈ÕßøÑ“ºà“∑’Ë ‰¥â®“°°“√°√–μÿâπ„ÀâøÑ“ºà“®“°®√«¥¢π“¥‡≈Á° การทดลองที่ใหเกิดฟาผาดวยการกระตุนจากจรวด ทำใหทราบขอมูลของหัวนำรองขึ้นไมวาจะกระตุนจาก สนามไฟฟาของเมฆที่มีฟาคะนองหรือที่ไดจากการเคลื่อนที่ ต่ำลงมาของหัวนำรองแบบขึ้นที่ไดรับการกระตุน ในกรณีของการกระตุนโดยจรวดหัวนำรองบวกขาขึ้น ได จ ากการปล อ ยจรวดจากปลายของจรวดที่มี โ ยงด ว ย
เสนลวดบางที่ตอลงดินภายใตกอนเมฆที่ฟาผาคะนอง ดูรูปที่ 12 การเกิดของหัวนำรองขั้นปกติเกิดขึ้นเมื่อจรวด เริ่มปลอยขึ้น เราสามารถวัดกระแสพัลสไดหลายพัลส กอนการเกิดหัวนำรองที่แพรขึ้นไดเอง กระแสพัลสนี้เปน คุณสมบัติของหัวนำรองที่เกิดไมสำเร็จที่สิ่งจากยอดของ จรวดที่กระตุน ซึ่งจะหยุดแพรลงหลังจาก 2-3 เมตร
รูปที่ 14 หัวนำรองบวกที่ไดจากการกระตุนใหฟาผาจากการปลอยจรวดขนาดเล็กวิธีนี้เปนวิธีที่นิยมใชกัน
22
5. §«“¡‡ªìπ‡Àμÿ·≈–º≈¢Õß°“√°≈à“«Õâ“ߢÕß Õ’‡Õ Õ’ ถึ ง แม ว า ข อ ขั ด แย ง เกี่ ย วกั บ ส ว นขยายของย า น การปองกันที่ผลลัพธที่ไดจากการทดลองที่สามารถใชได กับฟาผาทางธรรมชาติไมใชเรื่องใหม แตเมื่อเร็ว ๆ นี้ไดมี การใชผลการทดลองในหองทดลองเพื่อใชในการประเมิน ประสิ ท ธิ ภ าพของแท ง ตั ว นำล อ ฟ า อี เ อสอี อย า งไรก็ ดี การโตแยงหาเหตุผลของหัวขอนี้พรอมดวยการโตเถียง ของประสิทธิภาพของแทงตัวนำลอฟาอีเอสอีมักไมอยูบน พื้นฐานของขอมูลการทดสอบที่เปนจริงหรือมีหลักฐาน ทางทฤษฎีที่พอเพียง ถึงแมวาการทดสอบแทงตัวนำลอฟา รูปที่ 15 แสดงคุณลักษณะของกระแสพัลสของหัวนำรอง อีเอสอีแทงตัวนำลอฟาภายใตภาวะหรือเงื่อนไขของฟาผา ขณะเริ่มตนของการทำใหเกิดฟาผาในแตละชนิด โดยธรรมชาติเปนวิธีที่ดีที่สุด แตจะมีขอจำกัดอยางเห็น ได ชั ด แต ว า การทดลองภาคสนามมี ก ารวางแผนที่ ดี สามารถใชประเมินหาคาประสิทธิภาพของแทงตัวนำลอฟา ที่เปนปญหาได เนื่ อ งจากเหตุ ผ ลเหล า นี้ ดั ง กล า วข า งต น ผู ผ ลิ ต อุปกรณอีเอสอียังคงใชผลการทดลองในหองทดสอบที่ ขาดการพิจารณาใชตัดสินขอกลาวอางของตนเอง ผูผลิต ไดยืนยันดวยหลักฐานความจริงที่วาการกำเนิดสตรีมเมอร ก อ นเวลาในห อ งทดสอบแบบที่ ใ ช แ ก็ ป อากาศภายใต การสวิตชแรงดันไดนำไปสูการลดเวลาของการกำเนิด ลีดเดอร ดังนั้นเวลาการเบรกดาวนสั้นลง ซึ่งเปนพื้นฐาน รูปที่ 16 แสดงหัวนำรองขาขึ้นแบบแสงสวางที่หัวนำรอง ของแนวคิดของอุปกรณอีเอสอีการลดเวลาการกำเนิดหัว ไมตอเนื่อง (ซึ่งตีความไดวาเปนการเคลื่อนที่แบบขั้นบันได) นำรองในหองทดลองไดนำไปคำนวณโดยเทียบคาแบบนอก อันตรภาค (extrapolate) กับกรณีฟาผาโดยธรรมชาติ ข อ สมมุ ติ ฐ านหลั ก ของคำนวณเที ย บค า แบบนอก อันตรภาคในสนามไฟฟาแบบสวิตชที่ใชในหองทดสอบ เปนการประมาณที่คอนขางยุติธรรม สนามไฟฟาที่สราง จากการเคลื่อนที่ลดระดับลงหัวนำรองลบ ดังนั้นทฤษฎี โมเดลของการกำเนิดหัวนำรองขึ้นจากแทงตัวนำลอฟา ใหการเขาถึงคำตอบของปญหาที่ถกเถียงที่ขัดแยงกันไดดี ที่สุด
รูปที่ 17 แสดงลีดเดอรขาขึ้นที่ตอเนื่อง
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
23
จากการทดลองในหองทดสอบจะพบวาการปลอย ของสตรี ม เมอร ก อ นเวลาของแท ง ตั ว นำล อ ฟ า ในแก็ ป อากาศของหองทดลองภายใตรูปคลื่นแรงดันแบบสวิตชิ่ง นำไปสู ก ารกำเนิ ด ของหั ว นำร อ งบวกก อ นเวลาจริ ง ๆ อยางไรก็ตาม ความเปนผลนี้ไมเกิดขึ้นเมื่อใชแทงตัวนำ ล อ ฟ า เดี ย วกั น ไปอยู ใ นสนามไฟฟ า ที่ ส ร า งขึ้ น โดยหั ว นำรองลบที่กำลังเคลื่อนที่ต่ำลงมาในกรณีนี้การลดลงของ เวลาการเกิ ด หั ว นำร อ งขาขึ้ น ที่ เ สถี ย รจากการกระตุ น สตรีมเมอรกอนเวลาที่คาดหวัง 5 KA และความเร็ว เฉลี่ย 2 X 10-5 เมตร/วินาที เหตุผลวาทำไมแนวคิด สตรีมเมอรกอนเวลาที่พบในหองทดลองไมทำงานภายใต ภาวะธรรมชาติเนื่องจากความแตกตางของการเปลี่ยนของ สนามไฟฟาในสองกรณี 1. อัตราของการเพิ่มสนามไฟฟาจากฟาผาเปลี่ยน จากชาเปนเร็วขณะหัวนำรองขาลงเขาใกล รูปที่ 19 b 2. อัตราของการเปลี่ยนสนามไฟฟาในหองทดสอบ เปลี่ยนจากเร็วเปนชา รูปที่ 19 a
รูปที่ 18 ภาพเสนจากกลองแบบสตรีก a) เปนภาพหัวนำรองที่เกิดจากหองทดสอบ b) เปนภาพหัวนำรองที่เกิดจากฟาผาโดยธรรมชาติ
รูปที่ 19 การวาดภาพเสนของการเกิดและการแพรของการดิสชารจหัวนำรองภายใต a) หองทดสอบใชสนามไฟฟาแบบสวิตชิ่ง b) สนามไฟฟาที่สรางโดยหัวนำรองขาลงแบบเคลื่อนที่ลดระดับลงพรอมกับกระแสลำฟาผายอนกลับ 5 KA และมีความเร็ว เฉลี่ย 2 X 105 m/s
24
เนื่องดวยความแตกตางนี้หัวนำรองในหองทดสอบ จึงมีเวลาการแพรที่ยาวกวาและไมขึ้นกับการกำเนิดของ สตรี ม เมอร แ รกในกรณี ข องสนามไฟฟ า ของฟ า ผ า จริ ง รูปที่ 19 b หัวนำรองที่เสถียรพัฒนาขึ้นภายในเวลาที่ สั้นมาก จึงสรุปไดวาการใชแรงดันอิมพัลสในหองทดลอง จึงเปนการประมาณที่ไมถูกตองที่มีตอสนามไฟฟาที่สราง จากหัวนำรองขาลงที่ขาลงลดต่ำลงมา ผลลัพธนี้ไมปรากฏในพื้นฐานทางทฤษฎีของผูผลิต อีเอสอี เพียงแตแสดงวาหัวนำรองที่กำเนิดในหองทดสอบ ได เ ปรี ย บเที ย บกั บ การต อ ของหั ว นำร อ งของฟ า ผ า โดย ธรรมชาติมีความแตกตางกันมากตามคำอธิบายดังตอไปนี้ จากผลลัพธดังแสดงในรูปที่ 19 ไดแสดงใหเห็นได อย า งชั ด เจนแล ว ว า แนวคิ ด การปล อ ยสตรี ม เมอร ก อ น เวลาไมไดสรางผลใด ๆ เกี่ยวกับการกำเนิดหรือการแพร ของหั ว นำร อ งขาขึ้ น ที่ ไ ปต อ กั บ หั ว นำร อ งขาลงภายใต ฟาผาโดยธรรมชาติ จากรูปที่ 19 b จะเห็นวาการปลอย สตรีมเมอรกอนเวลาจากแทงตัวนำลอฟาไมไดทำใหหัว นำรองขาขึ้นมีเวลายาวขึ้นเลยและดังนั้นยานการปองกัน จึงไมยาวขึ้น จึงจะเห็นวาแทงตัวนำลอฟาอีเอสอีจึงทำงาน เหมือนกับแทงแฟรงกลินโดยไมแตกตางกันภายใตสนาม ไฟฟาจากฟาผาธรรมชาติ
6. √ÿª การทดสอบในหองทดสอบแรงสูงเปนการใชเครื่อง กำเนิดคลื่นที่มีเวลาเริ่มตนเร็วทำใหเกิดสตรีมเมอรกอน จริง แตเมื่อนำไปทดลองกับเครื่องกำเนิดคลื่นที่มีเวลา เริ่มตนชา ซึ่งจะเปนภาวะที่ตรงกับลักษณะของฟาผาทาง ธรรมชาติมากที่สุด ผลการทดสอบไมมีการเกิดสตรีมเมอร กอนเวลา ดังนั้นหลักการนี้จึงใชไมไดกับฟาผาธรรมชาติ และผลการทดสอบก็ ไ ด รั บ การยื น ยั น ก อ นหน า นี้ ดั ง ใน บทความตอนที่ 3 ซึ่งไดกลาวมาแลว เอกสารอางอิง 1. Marley Beccerra, On the Attachment of lightning Flashes to Grounded Structure. UPPSALA University Sweden 2008. 2. Marley Beccerra, Vernon Cooray, Early Streamer Emission principle does no work under Natural lightning! 29 ICLP Uppsala Sweden 2008. 3. Marley Beccerra, Vernon Cooray, Laboratory experiments cannot be utilized to justify the action of early streamer emission terminals. Journal of applied physics 41 (2008). 4. Kenji Horii, et all Review of the experiment of triggered lightning by rocket in Japan, Nagoya University, ICLP, KANAZAWA 2006. 5. Charles B. Moore, Graydon Aulich and William Rison, Response of lightning Rods to near by Lightning, Society of Automotive engineers 2001.
ประวัติผูเขียน นายวิวัฒน กุลวงศวิทย ตำแหน ง ประธานกรรมการสาขา วิศวกรรมไฟฟา วสท. 2551-2553 ผลงานด า นวิ ช าการ เขี ย นตำราเชิ ง วิชาชีพวิศวกรรมไฟฟาทั้งหมด 12 เลม (2552)
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
25
Standard & Safety
¡“μ√∞“π·≈–§«“¡ª≈Õ¥¿—¬
π. .‡∑æ°—≠≠“ ¢—μ‘· ß
¡“√Ÿâ®—°°—∫¡“μ√∞“π°“√ªÑÕß°—πøÑ“ºà“¿“§ 2 : °“√∫√‘À“√§«“¡‡ ’Ë¬ß (μÕπ®∫) ฉบั บ ที่ ผ า นมา ได แ นะนำให ท า นผู อ า นได รู จั ก มาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 การบริหารความเสี่ยง อยางคราว ๆ ไปแลว มาในครั้งนี้จะไดยกตัวอยางการใช วิธีการประเมินความเสี่ยงที่สอดคลองกับมาตรฐานการ ปองกันฟาผาภาค 2 โดยอางอิงจากตัวอยางที่ปรากฏใน ภาคผนวก ซ ของมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2
1. μ—«Õ¬à“ß°“√ª√–‡¡‘𧫓¡‡ ’Ë¬ß ”À√—∫∫â“π Õ¬ŸàÕ“»—¬ บานอยูอาศัยหลังหนึ่ง กวาง 15 เมตร ยาว 20 เมตร สูง 6 เมตร ภายในบานเปนพื้นไม ตั้งอยูบนพื้นราบ ในชนบทเพียงลำพังไมมีอาคารอื่น ๆ หรือตนไมสูงอยูใน บริเวณใกลเคียง ระบบสาธารณู ป โภคที่ เ ข า สู บ า น ประกอบด ว ย ระบบไฟฟาที่เดินแบบฝงดิน และระบบโทรศัพทที่เดินใน อากาศ ความหนาแนนของวาบฟาผาในบริเวณดังกลาว มีคา 4 ครั้งตอตารางกิโลเมตรตอป และดินบริเวณนั้น มีความตานทานจำเพาะของดิน 500 โอหม-เมตร
2. °“√æ‘®“√≥“§«“¡®”‡ªìπ¢Õß°“√ªÑÕß°—π
รูปที่ 1 การพิจารณาความจำเปนของการปองกัน
จากการพิจารณาความจำเปนของการปองกันใน รูปที่ 1 จะดำเนินการเปนขั้นตอนดังจะกลาวตอไป 2.1 ขั้นตอนที่ 1 ระบุสิ่งปลูกสรางที่จะปองกัน คุณลักษณะตาง ๆ ของบานและระบบสาธารณูปโภค สิ่งปลูกสรางที่จะปองกัน ในที่นี้คือบานอยูอาศัย หลังนี้ สิ่งที่ตองพิจารณาไดแก ตัวบานเอง และระบบ ที่เขาสูบานที่แสดงในตารางที่ 1 จะมีการประเมินเปน พารามิเตอรเพื่อใชในการคำนวณองคประกอบความเสี่ยง สาธารณูปโภคที่เขาสูบาน
26
ตารางที่ 1 คุณลักษณะสำหรับประเมินคาพารามิเตอร คุณลักษณะ บาน
พารามิเตอร
มิติ Lb, Wb, Hb ตำแหนงที่ตั้ง Cd สภาพแวดลอม Ce การติดตั้งหมอแปลง Ct มาตรการปองกันอันตรายเนื่องจากแรงดัน PA สัมผัสและแรงดันชวงกาว มาตรการปองกันฟาผา PB การกำบังสิ่งปลูกสราง KS1 การกำบังสิ่งที่อยูภายใน KS2 ระบบสาธารณูปโภค ความตานทานจำเพาะของดิน มิติของการเดินสาย LC, HC รูปแบบการเดินสาย Al, Ai การกำบังระบบสาย PLD การระมัดระวังการเดินสายภายใน KS3 ความคงทนตอแรงดันอิมพัลสของระบบภายใน KS4 การปองกันดวยอุปกรณปองกันเสิรจที่มี PSPD การประสานสัมพันธ
ตารางที่ 2 คุณลักษณะและพารามิเตอรของสิ่งปลูกสราง พารามิเตอร หมายเหตุ สัญลักษณ คา มิติ (เมตร) Lb, Wb, Hb 15, 20, 6 1) Cd 1 ตัวประกอบตำแหนงที่ตั้ง โดดเดี่ยว ระบบปองกันฟาผา ไมมี PB 1 ตัวกำบังที่ขอบเขตของ ไมมี KS1 1 สิ่งปลูกสราง 1 ตัวกำบังที่อยูภายใน ไมมี KS2 สิ่งปลูกสราง ผูคนที่อยูภายนอก ไมม2)ี บานเรือน ความหนาแนนของ Ng 4 วาบฟาผา (ครั้ง/ตาราง กิโลเมตร/ป) 1) อาณาบริเวณที่ราบ, ไมมีสิ่งปลูกสรางใกลเคียง 2) ความเสี่ยงตอการช็อกผูคน RA = 0
คุณลักษณะตาง ๆ ที่ประเมินเปนคาพารามิเตอร แสดงไวในตารางที่ 2 สำหรับบาน และในตารางที่ 3 สำหรับระบบสาธารณูปโภค การคำนวณองคประกอบความเสี่ยงสำหรับระบบ สาธารณูปโภคภายในจะคำนวณแยกกัน ไดแก ระบบ ไฟฟากำลัง และระบบโทรคมนาคม ตารางที่ 3 คุณลักษณะและพารามิเตอรของระบบ สาธารณูปโภคภายในสิ่งปลูกสราง พารามิเตอร หมายเหตุ สัญลักษณ คา ความตานทานจำเพาะ 500 ของดิน (Ωm) สายไฟฟากำลังแรงต่ำและระบบภายใน ความยาว (เมตร) LC 1,000 ความสูง (เมตร) ฝงดิน HC หมอแปลง ไมมี Ct 1 1 ตัวประกอบตำแหนงที่ตั้ง โดดเดี่ยว Cd ของสาย1) ตัวประกอบสภาพแวดลอม ชนบท Ce 1 ของสาย การกำบังสาย ไมมี PLD 1 1 การระวังในการเดินสาย ไมมี KS3 ภายใน 0.6 ความคงทนของระบบ UW=2.5 kV KS4 ภายใน การปองกันดวยอุปกรณ ไมมี PSPD 1 ปองกันเสิรจที่มีการ ประสานสัมพันธ สายโทรคมนาคมและระบบภายใน 1,000 ความยาว (เมตร) LC 6 ความสูง (เมตร) HC ตัวประกอบตำแหนงที่ตั้ง โดดเดี่ยว Cd 1 ของสาย1) ตัวประกอบสภาพแวดลอม ชนบท Ce 1 ของสาย 1 การกำบังสาย ไมมี PLD การระวังในการเดินสาย ไมมี KS3 1 ภายใน 1 ความคงทนของระบบ UW=1.5 kV KS4 ภายใน 1 การปองกันดวยอุปกรณ ไมมี PSPD ปองกันเสิรจที่มีการ ประสานสัมพันธ 1) อาณาบริเวณที่ราบ, สายโดดเดี่ยว (ไมมีสิ่งปลูกสรางใกลเคียง, ไมมีสิ่งปลูกสรางใกลเคียงที่ตอกับปลายสายดานไกล (ปลาย a) (NDa = 0)) 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
27
2.2 ขั้นตอนที่ 2 ระบุชนิดของการสูญเสีย ชนิดของการสูญเสียที่จะพิจารณาสำหรับกรณีนี้ คือ การสูญเสียชีวิตคน ดังนั้นจึงตองคำนวณความเสี่ยง ตอการสูญเสียชีวิตคน (R1) สำหรับตัวอยางนี้ อาจแบงออกเปน 2 ยาน คือ ยานภายนอกอาคาร (Z1) และยานภายในอาคาร (Z2) โดยพิ จ ารณาจาก ชนิ ด ของพื้ น ซึ่ ง แตกต า งกั น และมี การแบงสวนปองกันไฟ ดังนั้น จึงคำนวณความเสี่ยง R1 เฉพาะยานภายในอาคาร คาพารามิเตอรสำหรับการคำนวณองคประกอบ ความเสี่ ย งที่ แ สดงไว ใ นตารางที่ 4 จะประเมิ น จาก คุณลักษณะตาง ๆ ของยานภายในอาคาร ตารางที่ 4 คุณลักษณะของยานภายในอาคาร พารามิเตอร หมายเหตุ สัญลักษณ ชนิดแบบพื้นผิวของพื้น ไม ru ความเสี่ยงตอการเกิด ต่ำ rf เพลิงไหม อันตรายพิเศษ ไมมี hz การปองกันเพลิงไหม ไมมี rp ตัวกำบังปริภูมิ ไมมี KS2 ระบบไฟฟากำลังภายใน มี ตอกับสาย ไฟฟากำลัง แรงต่ำ ระบบโทรศัพทภายใน มี ตอกับสาย โทรคมนาคม การสูญเสียจากแรงดัน มี Lt สัมผัสและแรงดันชวงกาว การสูญเสียจากความ มี Lf เสียหายทางกายภาพ
คา 10-5 10-3 1 1 1 -
10-4 10-1
2.3 ขั้นตอนที่ 3 ระบุความเสี่ยงสูงสุดที่ยอมรับ ไดและคำนวณองคประกอบความเสี่ยง ในกรณีนี้พิจารณาความเสี่ยงตอการสูญเสียชีวิต คน (R1) ดังนั้น จึงพิจารณาความเสี่ยงสูงสุดที่ยอมรับได (RT) สำหรับการสูญเสียชีวิตคนหรือบาดเจ็บแบบถาวร ซึ่ ง มี ค า เท า กั บ 10 -5 ต อ ป โดยอ า งอิ ง ตามมาตรฐาน การปองกันฟาผาภาค 2
28
ความเสี่ยง R1 ที่พิจารณาประกอบดวยองคประกอบ ความเสี่ยงตาง ๆ ดังสมการ R1 = RA + RB + RU + RV (1) หากพิ จ ารณาว า ไม มี ผู ค นอยู ภ ายนอกอาคาร องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ การบาดเจ็ บ ของ สิ่งมีชีวิตเนื่องจากแรงดันสัมผัสและแรงดันชวงกาว RA จะมีคาเทากับ 0 ดังนั้น องคประกอบความเสี่ยงที่ตอง คำนวณ ไดแก RB, RU และ RV ก. พิจารณาองคประกอบความเสี่ยง RB R B คื อ องค ป ระกอบความเสี่ ย งที่ สั ม พั น ธ กั บ ความเสียหายทางกายภาพ เมื่อวาบฟาผาลงสิ่งปลูกสราง ซึ่งคำนวณไดจาก RB = ND x PB x hz x rp x rf x Lf (ก.1) คำนวณจำนวนเหตุการณอันตราย ND สำหรับ สิ่งปลูกสรางไดจาก ND = Ng x Ad x Cd x 10-6 (ก.2) คำนวณพื้ น ที่ รั บ ฟ า ผ า เนื่ อ งจากวาบฟ า ผ า ลง สิ่งปลูกสราง (Ad) จาก Ad = LbWb + 6Hb (Lb + Wb) + (3Hb)2 (ก.3) เมื่อแทนคาพารามิเตอรจากตารางที่ 2 จะได Ad = (15 x 20) + 6 x 6(15 + 20) + (3 x 6)2 = 2,578.92 ตารางเมตร
แทนคา Ad ลงในสมการที่ (ก.2) จะได ND = 4 x 2,578.92 x 1 x 10-6 = 0.0103 ครั้งตอป แทนคา ND ลงในสมการที่ (ก.1) จะได RB = 0.0103 x 1 x 1 x 1 x 10-3 x 10-1 = 0.103 x 10-5 ข. พิจารณาองคประกอบความเสี่ยง RU RU คือ องคประกอบความเสี่ยงที่สัมพันธกับการ บาดเจ็บของสิ่งมีชีวิตเนื่องจากแรงดันสัมผัสและแรงดัน ชวงกาว เมื่อเกิดวาบฟาผาลงระบบสาธารณูปโภคที่ตอ กับสิ่งปลูกสราง เนื่องจากระบบสาธารณูปโภคที่ตออยูกับสิ่งปลูกสราง มี 2 ระบบ คือ ระบบไฟฟากำลัง และระบบโทรคมนาคม ดังนั้น องคประกอบความเสี่ยงจึงคำนวณแยกกัน
ข.1 ระบบไฟฟา Al(T) = 6Hc x (Lc – 3Hb) (ข.6) สำหรั บ สายไฟฟ า ค า ความเสี่ ย ง R U(สายไฟฟ า ) เมื่ อ แทนค า พารามิ เ ตอร จ ากตารางที่ 2 และ คำนวณจาก ตารางที่ 3 จะได Al(T) = 6(6) x (1,000 – 3 x 6) RU (สายไฟฟา) = (NL + NDa) x PU x ru x Lt (ข.1) NDa คือ จำนวนเหตุการณอันตรายสำหรับสิ่งปลูกสราง = 35,352 ตารางเมตร ใกลเคียง ซึ่งในที่นี้ไมมีสิ่งปลูกสรางใกลเคียง ดังนั้น NDa แทนคา Al(T) ลงในสมการที่ (ข.5) จะได มีคาเทากับ 0 NL(T) = 4 x 3.535 x 104 x 1 x 10-6 คำนวณจำนวนเหตุการณอันตราย เนื่องจากวาบ = 1.41 x 10-1 ครั้งตอป ฟา ผา ลงระบบสาธารณู ป โภค สำหรั บ สายไฟฟากำลัง แทนคา NL(T) ลงในสมการที่ (ข.4) จะได NL(P) ไดจาก RU (สายโทรคมนาคม) = (1.41 x 10-1) x 1 x 10-5 x 10-4 NL(P) = Ng x Al(P) x Cd(P) x Ct(P) x 10-6 (ข.2) = 0.000014 x 10-5 พื้ น ที่ รั บ ฟ า ผ า เนื่ อ งจากวาบฟ า ผ า ลงระบบ สาธารณู ป โภค สำหรั บ ระบบไฟฟ า ที่ เ ดิ น แบบฝ ง ดิ น (Al(P)) คำนวณจาก Al(P) = √ x (LC – 3Hb) (ข.3) เมื่ อ แทนค า พารามิ เ ตอร จ ากตารางที่ 2 และ ตารางที่ 3 จะได Al(P) = √500 x (1,000 – 3 x 6) = 21,958.19 ≈ 2.196 x 104 ตารางเมตร แทนคา Al(P) ลงในสมการที่ (ข.2) จะได NL(P) = 4 x 2.196 x 104 x 1 x 1 x 10-6 = 8.78 x 10-2 ครั้งตอป แทนคา NL(P) ลงในสมการที่ (ข.1) จะได
ค. พิจารณาองคประกอบความเสี่ยง RV RV คือ องคประกอบความเสี่ยงที่สัมพันธกับการ บาดเจ็บของสิ่งมีชีวิตเนื่องจากแรงดันสัมผัสและแรงดัน ชวงกาว เมื่อเกิดวาบฟาผาใกลระบบสาธารณูปโภคที่ตอ กับสิ่งปลูกสราง พิจารณาระบบไฟฟากำลัง และระบบโทรคมนาคม แยกกัน ค.1 ระบบไฟฟา สำหรั บ สายไฟฟ า ค า ความเสี่ ย ง R V (สายไฟฟ า ) คำนวณจาก RV (สายไฟฟา) = (NL + NDa) x PV x hz x rp x rf x Lf (ค.1) จากขอ ข.1 ได
RU (สายไฟฟา) = (8.78 x 10-2) x 1 x 10-5 x 10-4
NDa = 0 และ NL(P) = 8.78 x 10-2 ครั้งตอป
= 0.000009 x 10-5 ดังนั้น ข.2 ระบบโทรคมนาคม RV (สายไฟฟา) = (8.78 x 10-2) x 1 x 1 x 1 x 10-3 x 10-1 ส ำ ห รั บ ส า ย โ ท ร ค ม น า ค ม ค า ค ว า ม เ สี่ ย ง = 0.878 x 10-5 RU (สายโทรคมนาคม) คำนวณจาก ค.2 ระบบโทรคมนาคม RU (สายโทรคมนาคม) = (NL + NDa) x PU x ru x Lt (ข.4) ค า ความเสี่ ย ง R V (สายโทรคมนาคม) สำหรั บ สาย โทรคมนาคม คำนวณจาก คำนวณจำนวนเหตุการณอันตราย เนื่องจากวาบ Rv (สายโทรคมนาคม) = (NL + NDa) x PV x hz x rp x rf x Lf (ค.2) ฟาผาลงระบบสาธารณูปโภค สำหรับสายโทรคมนาคม จากขอ ข.2 ได NL(T) ไดจาก NDa = 0 และ NL(T) = 1.41 x 10-1 ครั้งตอป ดังนั้น NL(T) = Ng x Al(T) x Cd(T) x 10-6 (ข.5) RV (สายโทรคมนาคม) = (1.41 x 10-1) x 1 x 1 x 1 x 10-3 x 10-1 = 1.41 x 10-5 พื้ น ที่ รั บ ฟ า ผ า เนื่ อ งจากวาบฟ า ผ า ลงระบบ สาธารณู ป โภค สำหรั บ ระบบโทรคมนาคมซึ่ ง เดิ น ใน อากาศ (Al(T)) คำนวณจาก 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
29
- ความเสี่ยงเนื่องจากวาบฟาผาไมไดผาลงสิ่งปลูกสราง ผลการคำนวณคาองคประกอบความเสี่ยงตาง ๆ โดยตรง RI แสดงไวในตารางที่ 5 Rl = RM + RU + RV + RW + RZ ตารางที่ 5 ผลการคำนวณองคประกอบความเสี่ยง = RU + RV = 2.287 x 10-5 องคประกอบความเสี่ยง คา (× 10-5) RB RU (สายไฟฟา) RV (สายไฟฟา) RU (สายโทรคมนาคม) RV (สายโทรคมนาคม) ผลรวม R1
0.103 0.000009 0.878 0.000014 1.41 2.39
ความเสี่ยงเมื่อพิจารณาจากชนิดของความเสียหาย จะไดผลลัพธดังนี้ - ความเสี่ยงเนื่องจากการบาดเจ็บของสิ่งมีชีวิต RS RS = RA + RU ≈ 0 - ความเสี่ยงเนื่องจากความเสียหายทางกายภาพ RF RF = RB + RV = 2.39 x 10-5 - ความเสี่ ย งเนื่ อ งจากความล ม เหลวของระบบ เมื่ อ คำนวณองค ป ระกอบความเสี่ ย งต า ง ๆ ที่ เกี่ ย วข อ งแล ว จึ ง คำนวณหาผลรวมขององค ป ระกอบ ภายใน RO RO = RM + RC + RW + RZ = 0 ความเสี่ยง จากสมการที่ (1) จะได R1 = RB + RU (สายไฟฟา) + RV (สายไฟฟา) + RU (สายโทรคมนาคม) + RU (สายโทรคมนาคม) R1 = (0.103 + 0.000009 + 0.878 + 0.000014 + 1.41) x 10-5 = 2.39 x 10-5 2.4 ขั้นตอนที่ 4 เปรียบเทียบความเสี่ยง ขั้ น ตอนนี้ เ ป น การเปรี ย บเที ย บความเสี่ ย งที่ พิจารณากับคาความเสี่ยงสูงสุดที่ยอมรับได RT ซึ่งใน ตัวอยางนี้ คาความเสี่ยง R1 มีคา 2.39 x 10-5 คาความเสี่ยง RT มีคา 10-5 จะเห็นไดวา ความเสี่ยง R1 มีคามากกวาความ เสี่ยง RT ดังนั้น จึงจำเปนตองมีมาตรการปองกันเพื่อลด ความเสี่ยงดังกลาว
จากการรวมกันขององคประกอบความเสี่ยง RD, RI, RS, RF, RO จะเห็นวา ความเสี่ยงสวนใหญเกิดจาก ความเสี ย หายทางกายภาพ (R F) ซึ่ ง เป น ผลรวมของ องคประกอบความเสี่ยง RB, RV ตามสัดสวนที่แสดงใน ตารางที่ 6 ตารางที่ 6 สัดสวนของความเสี่ยงเนื่องจาก ความเสียหายทางกายภาพ (RF) องคประกอบความเสี่ยง RB RV (สายไฟฟา) RV (สายโทรคมนาคม) ผลรวม RF
คา (× 10-5) 0.103 0.878 1.410 2.390
เปอรเซ็นต 4 37 59 100
ดังนั้น การเลือกมาตรการปองกัน จึงควรพิจารณา เลือกมาตรการปองกันที่มีผลตอองคประกอบความเสี่ยง 3. °“√æ‘®“√≥“‡≈◊Õ°¡“μ√°“√ªÑÕß°—π จากการรวมกันขององคประกอบความเสี่ยงตาม RV และ RB ซึ่งมาตรการปองกันที่พิจารณาในกรณีนี้มี 2 ทางเลือก ไดแก ตารางที่ 9 ของมาตรฐานการ IEC 62305-2 ทางเลื อ กที่ 1 การติ ด ตั้ ง อุ ป กรณ ป อ งกั น เสิ ร จ ความเสี่ยงเมื่อพิจารณาจากตำแหนงวาบฟาผาลง สำหรับระดับการปองกันฟาผา 4 ที่ทางเขา เพื่อปองกัน สิ่งปลูกสราง จะไดผลลัพธดังนี้ - ความเสี่ยงเนื่องจากวาบฟาผาโดยตรงลงสิ่งปลูกสราง สายไฟฟ า กำลั ง และสายโทรคมนาคม ทางเลื อ กนี้ จ ะ ทำใหคา PU และ PV ลดลงจาก 1 เหลือ 0.03 RD RD = RA + RB + RC = 0.103 x 10-5
30
ทางเลือกที่ 2 การติดตั้งระบบปองกันฟาผาชั้น 4 ทางเลือกนี้จะทำใหคา PB ลดลงจาก 1 เหลือ 0.02 และ คา PU และ PV ลดลงจาก 1 เหลือ 0.03 เมื่ อ คำนวณค า องค ป ระกอบความเสี่ ย งตาม พารามิเตอรใหม จะไดคาองคประกอบความเสี่ยงดังแสดง ในตารางที่ 7 จะเห็นวาทางเลือกทั้งสองจะไดคาความเสี่ยง R1 นอยกวาความเสี่ยงที่ยอมรับได RT คือ 10-5 ซึ่งการเลือก มาตรการปองกันจาก 2 ทางเลือก ขึ้นอยูกับการพิจารณา ดานเทคนิค ประกอบกับการพิจารณาดานเศรษฐศาสตร
จากตัวอยางที่ผานมาสำหรับการพิจารณาความ จำเปนของการปองกัน และการพิจารณาเลือกมาตรการ ป อ งกั น อาจเป น สิ่ ง ที่ ยุ ง ยากซั บ ซ อ น แต วิ ธี ก ารตาม มาตรฐาน IEC 62305-2 นี้ จะช ว ยให ผู อ อกแบบ สามารถตัดสินใจเลือกใชมาตรการปองกันไดอยางถูกตอง เหมาะสม และคุมคา อย า งไรก็ ต าม มาตรการป อ งกั น ที่ เ ลื อ กใช นั้ น ตองสอดคลองตามมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 3 (ความเสียหายทางกายภาพและอันตรายตอชีวิตเนื่องจาก ฟาผา) และภาค 4 (ระบบไฟฟาและอิเล็กทรอนิกส ภายในสิ่งปลูกสราง) ดวย
ตารางที่ 7 องคประกอบความเสี่ยงเมื่อมีมาตรการปองกัน องคประกอบความเสี่ยง RA RB RU (สายไฟฟา) RV (สายไฟฟา) RU (สายโทรคมนาคม) RV (สายโทรคมนาคม) ผลรวม
คา × 10-5 ทางเลือกที่ 1 ทางเลือกที่ 2 0 0 0.1030 0.0206 ≈0 ≈0 0.0263 0.0263 ≈0 ≈0 0.0423 0.0423 0.1716 0.0892
เอกสารอางอิง [1] วิ ศ วกรรมสถานแห ง ประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ, เอกสารประกอบการประชุม “มาตรฐานการปองกัน ฟาผา ภาคที่ 2 การบริหารความเสี่ยง”, วสท., 2553 [2] IEC 62305-2, Protection against lightning Part 2: Risk management, 1st Edition, 2006. ประวัติผูเขียน น.ส.เทพกัญญา ขัติแสง • นักวิจัย โครงการวิจัยและพัฒนาความชำนาญดานไฟฟา กำลัง คณะวิศวกรรมศาสตร มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร • อนุกรรมการมาตรฐานการปองกันฟาผา
ผูเขียนตองขออภัยทานผูอานทุกทานสำหรับความผิดพลาด สำหรับตารางที่ 3.3 ในบทความเรื่อง “มารูจักกับ มาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 : การบริหารความเสี่ยง (ตอนที่ 1)” ในนิตยสารไฟฟาสาร ปที่ 17 ฉบับที่ 5 กันยายน – ตุลาคม 2553 จึงขอแกไขใหถูกตองตามตารางตอไปนี้ ตารางที่ 3.3 องคประกอบความเสี่ยงสำหรับสิ่งปลูกสราง พิจารณาตามชนิดของการสูญเสีย แหลงกำเนิดของความเสียหาย องคประกอบความเสี่ยง ความเสี่ยงของการสูญเสียแตละชนิด R1 R2 R3 R4
วาบฟาผา ลงสิ่งปลูกสราง S1
วาบฟาผา ใกลสิ่งปลูกสราง S2
วาบฟาผาลงสาย วาบฟาผาใกลสาย ที่ตอกับสิ่งปลูกสราง ที่ตอกับสิ่งปลูกสราง S3 S4
RA
RB
RC
RM
RU
RV
RW
RZ
*
* * * *
*1) *
*1) *
*
*1) *
*1) *
*
*
*2)
* * * *
*
*
*2)
หมายเหตุ เฉพาะสิ่งปลูกสรางที่มีความเสี่ยงตอการระเบิด และโรงพยาบาลหรือสิ่งปลูกสรางอื่นซึ่งความลมเหลวของระบบภายในทำใหเกิด อันตรายตอชีวิตคนโดยทันที 2) เฉพาะสถานที่ ซึ่งสัตวอาจสูญเสียได 1)
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
31
Power Engineering & Power Electronics ‰øøÑ“°”≈—ß·≈–Õ‘‡≈Á°∑√Õπ‘° å°”≈—ß
𓬰‘μμ‘°√ ¡≥’ «à“ß °Õß«‘®—¬ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§
ªí®®—¬∑’Ë¡’º≈°√–∑∫μàÕ Õ“¬ÿ°“√„™âß“π¢Õß≈Ÿ°∂⫬æÕ≈‘‡¡Õ√å
∫∑π”
°“√æ—≤π“≈Ÿ°∂⫬æÕ≈‘‡¡Õ√å
พอลิ เ มอร (Polymer) เป น อิ น ทรี ย ส ารที่ เ ป น ผลผลิตพลอยไดจากกระบวนการสังเคราะหทางเคมีใน กระบวนการผลิตน้ำมันดิบ กาซธรรมชาติ และถานหิน จัดเปนสารประกอบที่มีโมเลกุลขนาดใหญ และมีมวล โมเลกุลมากประกอบดวยหนวยเล็ก ๆ ของสารที่อาจจะ เหมือนกันหรือตางกันมาเชื่อมตอกันดวยพันธะทางเคมี มีคุณสมบัติเดนที่ไมนำไฟฟา มีความยืดหยุนสูง และ ยังเปนสารที่มี Polarity ต่ำ หรือกลาวอีกนัยไดวาเปนสาร ที่ไมมีขั้วจึงทำใหสิ่งที่มี Polarity สูงอยางเชน น้ำไมสามารถ ยึดเกาะที่ผิวได จึงชวยใหการชะลางตามธรรมชาติเปน ไปอยางมีประสิทธิภาพ ผลพลอยไดที่ตามมาคือ ชวยลด การกัดกรอนทางไฟฟาไดเปนอยางดี และดวยคุณสมบัติ เดนของพอลิเมอรดังกลาวทำใหมีการนำมาประยุกตใช เปนฉนวนของลูกถวยไฟฟาชนิดตาง ๆ ดังแสดงในรูปที่ 1
พอลิ เ มอร มี ทั้ ง แบบที่ เ กิ ด ขึ้ น เองตามธรรมชาติ (Natural polymer) และพอลิ เ มอร สั ง เคราะห (Synthetic polymer) ตัวอยางของโพลิเมอรธรรมชาติ ได แ ก แป ง เซลลู โ ลส โปรตี น และยางธรรมชาติ สวนพอลิเมอรสังเคราะห ไดแก พลาสติก เสนใย โฟม และกาว เปนตน สำหรับการนำพอลิเมอรมาใชงานเปน ลูกถวยฉนวนนั้น จะใชเปนพอลิเมอรแบบสังเคราะหที่มี การใสสารเติมแตงตาง ๆ เพื่อเพิ่มคุณสมบัติดานความ แข็งแรงเชิงกล และตานทานตอการเกิด Tracking โดย สารเติมแตงที่ชวยเพิ่มความแข็งแรงทางกลสวนใหญจะใช เปนซิลิคอน (Silicon, Si) และมักเติมอลูมินาไตรไฮเดรท (Alumina trihydrate, ATH) เพื่อปองกันการลุกติดไฟ ซึ่ ง จะช ว ยให มี ผ ลดี ใ นด า นการเพิ่ ม ความต า นทานต อ การเกิด Tracking ดวย การผลิตลูกถวยพอลิเมอรเพื่อใชงานในอดีตมัก ออกแบบใหสวนประกอบตาง ๆ ถูกผลิตแบบแยกชิ้น สวนแลวจึงคอยนำมาประกอบรวมกันเปนลูกถวยที่พรอม ใชงาน หรือที่เรียกวา “Modular construction” ดังแสดง ในรูปที่ 2 สำหรับวัสดุที่ใชเปนเปลือก (Sheath) ของ ฉนวนลูกถวยมีทั้งที่เปน Silicone rubber ชนิด High Temperature Vulcanizing (HTV) และ Silicone rubber ชนิด Room Temperature Vulcanizing (RTV) โดยมีแกน (Rod) ของลูกถวยทำมาจาก Fiber Grass Reinforced Plastic (FRP) ซึ่งเปนใยแกวชนิดพิเศษที่มี ความยืดหยุนสูง มีน้ำหนักเบาและยังสามารถรับแรงดึง (Tensile strength) ไดเปนอยางดี แตอยางไรก็ตามจาก ผลการใชงานพบวาลูกถวยพอลิเมอรที่ผลิตในลักษณะ เชนนี้มักพบปญหาการลื่นหลุดออกจากกันของสวนประกอบ ตาง ๆ เชน การหลุดออกจากกันระหวางแกน (Rod) ของลูกถวย และปก (Shed) ของลูกถวยดังแสดงในรูปที่ 3 อันเปนผลมาจากการที่ไมสามารถรับแรงดึงทางกลในขณะ ใชงานได
รูปที่ 1 ตัวอยางของลูกถวยพอลิเมอร
32
อยางไรก็ตาม เนื่องจากพอลิเมอรเปนอินทรียสาร จึงมีโอกาสที่จะเสื่อมสภาพเนื่องจากการใชงานได ถึงแมวา จะมีการใสสารเติมแตงตาง ๆ เพื่อตานทานการเสื่อมสภาพ แลวก็ตาม ทั้งนี้ระยะเวลาในการเสื่อมสภาพจะขึ้นอยูกับ สภาพแวดลอมหรือระดับความรุนแรงของมลภาวะตาง ๆ ที่ฉนวนพอลิเมอรถูกนำไปใชงานดังจะไดกลาวพอสังเขป ในบทความตอไปนี้
รูปที่ 2 ลูกถวยพอลิเมอรที่ผลิตแบบ Modular construction
รูปที่ 4 ลูกถวยพอลิเมอรที่ผลิตแบบ Mould construction
รูปที่ 3 ปญหาจากการใชงานลูกถวยพอลิเมอรที่ผลิต แบบ Modular construction
รูปที่ 5 ขอสังเกตความแตกตางระหวางลูกถวยพอลิเมอร ชนิด Silicone rubber และชนิด EPDM เมื่อใชมือบีบหรือกด
จากป ญ หาดั ง กล า วจึ ง ได มี ก ารพั ฒ นาเทคนิ ค วิ ธี การผลิ ต ขึ้ น ใหม เป น แบบขึ้ น รู ป โครงสร า งที่ ห อ หุ ม (Housing) ทั้งในสวนที่เปนปก (Shed) ลูกถวยและแกน (Rod) ของลูกถวย โดยใชแมพิมพหรือที่เรียกวา “Mould Construction” ดังแสดงในรูปที่ 4 สำหรับพอลิเมอรที่ นิยมใชเปนโครงสรางที่หอหุมมีทั้งชนิดที่เปน Silicone Rubber และ Ethylene propylene diene monomer (EPDM) โดยมีขอสังเกตงาย ๆ ในการแยกแยะชนิด ของพอลิเมอรดวยสายตา กลาวคือ หากใชมือบีบหรือกด ที่บริเวณปกของลูกถวยแลวมีสีขาวปรากฏใหเห็นแสดงวา เปนพอลิเมอรชนิด Silicone rubber ดังแสดงในรูปที่ 5 หรือหากใชไฟเผาแลวมีฝุนละอองเล็ก ๆ ของผลึกซิลิกา ไดออกไซด (SiO2) เกิดขึ้นก็แสดงวาเปนพอลิเมอรชนิด Silicone rubber เชนกัน สำหรั บ บริ เ วณข อ ต อ หรื อ ส ว นที่ เ ชื่ อ มต อ (End fitting) กับพอลิเมอรจะใชการอัดดวย Silicone rubber ชนิด RTV ทั้งดานในและดานนอกดังแสดงในรูปที่ 6 เพื่อใหสามารถรับแรงทางกลไดมากยิ่งขึ้น
1. Primary Seal – Sheath Compression 2. Secondary Seal – Internal RTV 3. Tertiary Seal – External RTV รูปที่ 6 เทคนิคการเพิ่มความแข็งแรงทางกลบริเวณขอตอ ของลูกถวยพอลิเมอรที่ผลิตแบบ Mould construction
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
33
°“√‡ ◊ËÕ¡ ¿“æ¢Õß≈Ÿ°∂⫬æÕ≈‘‡¡Õ√å ปจจัยหลักที่สงผลกระทบตอการเสื่อมสภาพและ อายุการใชงานของลูกถวยพอลิเมอรจำแนกไดเปน 2 ปจจัย กลาวคือ ปจจัยที่เกิดจากความเครียดทางสภาพแวดลอม หรื อ ระดั บ ความรุ น แรงของมลภาวะที่ ติ ด ตั้ ง ใช ง าน (Environmental Stresses) ซึ่งไดแก อุณหภูมิขณะใชงาน รังสี Ultraviolet กระแสลม ฝนกรดหรือสารเคมี ปริมาณ ฝนตามธรรมชาติ ปริมาณโอโซน ระดับไอเกลือ ความชื้น และไอหมอก เปนตน สวนอีกหนึ่งปจจัยหลักคือ ปจจัย ที่เกิดจากความเครียดทางไฟฟา (Electrical Stresses) ซึ่งไดแก ปริมาณกระแสรั่ว การอารคหรือสปารคบริเวณ แถบแหง (Dry band) ปรากฏการณ Partial discharge และ Corona เปนตน ปจจัยที่สงผลกระทบตอการเสื่อมสภาพของลูกถวย พอลิเมอรดังกลาวมักสงผลใหผิวของพอลิเมอรขาดความ ยืดหยุน เกิดการกัดกรอนทำใหผิวมีลักษณะหยาบหรือ เปอยยุยเปนผงฝุนนำไปสูการสูญเสียน้ำหนัก และขาด คุณสมบัติดาน Hydrophobic นอกจากนั้นยังทำใหสูญเสีย ความแข็งแรงทางกลจนกระทั่งเกิดการชำรุดในที่สุด ดังไดกลาวไวแลววาพอลิเมอรเปนอินทรียสารจึง ทำใหพืชหรือสิ่งที่มีชีวิตขนาดเล็ก (Microorganism) ซึ่ง มองดวยตาเปลาไมเห็น จำพวกเชื้อรา (Fungi) และ ไลเคน (Lichen) สามารถเจริญเติบโตบริเวณผิวของ ลูกถวยพอลิเมอรได ไลเคน คือ สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กซึ่ง ประกอบไปดวยสาหรายสีเขียวหรือสาหรายสีเขียวแกม น้ำเงิน และราแอสโคไมซิติส (Ascomycetes) หรือ ราเบสิดิโอไมซิติส (Basidiomycetes) โดยการดำรงชีวิต ของไลเคนจะมีสาหรายเปนผูผลิตเริ่มตน เพราะสาหราย สามารถสรางอาหารไดเองจากกระบวนสังเคราะหแสง แตสาหรายเปนสิ่งมีชีวิตที่ตองการความชื้นและแรธาตุใน การดำรงชีวิต จึงตองอยูรว มกับเชื้อราและอาศัยแรธาตุที่ เชื้อรายอยสลายอินทรียสารในการดำรงชีวิต ดวยเหตุนี้ จึงทำใหการเจริญเติบโตของเชื้อราและไลเคนบนผิวของ ลูกถวยพอลิเมอรสามารถทำลายโครงสรางของพอลิเมอร ไดดวยกระบวนการยอยสลายดังกลาวดังแสดงในรูปที่ 7
34
รูปที่ 7 การชำรุดของลูกถวยพอลิเมอร เนื่องจากพืชหรือสิ่งที่มีชีวิตขนาดเล็ก (Microorganism)
การเจริญเติบโตของพืชหรือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กบน ผิวลูกถวยพอลิเมอรเปรียบเสมือนแผนฟลม ซึ่งจะทำให ประสิ ท ธิ ภ าพของคุ ณ สมบั ติ ด า น Hydrophobic ของ ลูกถวยพอลิเมอรลดลง และยังจะทำใหเกิดการดูดความชื้น และผงฝุนหรือสิ่งสกปรกมาสะสมที่ผิวลูกถวยพอลิเมอร มากยิ่งขึ้น เปนผลใหผิวของลูกถวยพอลิเมอรมีคาความ นำไฟฟ า สู ง ขึ้ น จึ ง เกิ ด กระแสรั่ ว ไหลที่ ผิ ว ในปริ ม าณที่ เพิ่มขึ้นดวย และเนื่องจากการเจริญเติบโตของพืชหรือ สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กบนผิวของลูกถวยพอลิเมอรมีความ หนาแน น ที่ ไ ม ส ม่ ำ เสมอ จึ ง เป น ผลทำให ก ารกระจาย ความเครียดของสนามไฟฟาบนผิวของลูกถวยพอลิเมอร ในแตละตำแหนงไมเทากันดวย ผลดังกลาวทำใหกระแสรั่ว ที่ไหลมีปริมาณไมเทากันในแตละบริเวณ กระแสรั่วนี้เมื่อ ไหลผานบริเวณที่ผิวลูกถวยพอลิเมอรเปยกชื้นจะสราง ความรอนขึ้น ซึ่งหากบริเวณใดไดรับความรอนจนแหง กอนและเกิดเปน Dry band แบบถาวร จะทำใหผิวของ ลูกถวยพอลิเมอรในบริเวณนั้นหยุดการนำไฟฟา ในขณะที่ พื้นที่ใกลเคียงบางสวนยังไมแหง จึงทำใหมีแรงดันไฟฟา ตกครอมบริเวณ Dry band นี้สูงมาก สงผลทำใหเกิด ปรากฏการณ Corona และเกิดการอารคหรือสปารคบน Dry band นั้น ซึ่งหากเกิดขึ้นบอยครั้งจะทำใหผิวของ ลูกถวยพอลิเมอรถูกความรอนที่เกิดจากการอารคหรือ สปารคทำลาย และกลายเปนคารบอนเกาะในรองที่เรียก วา “Tracking” ยิ่งปลอยไวนานวันก็จะยิ่งทำใหเกิดรอง ยาวขึ้นเรื่อย ๆ เปนผลทำใหคาความตานทานที่ผิวของ ลูกถวยพอลิเมอรลดลงเรื่อย ๆ
มูลนกจะยึดเกาะติดที่ผิวลูกถวยพอลิเมอร โดยจะ สรางแผนฟลมที่สกปรกซึ่งมีลักษณะไมสม่ำเสมอบนผิว ลูกถวยพอลิเมอร และเมื่อมีฝนตกหรือผิวลูกถวยพอลิเมอร อยู ใ นสภาพที่ เ ป ย กชื้ น จะทำให เ กิ ด กระแสรั่ ว ไหลใน ปริมาณที่ไมเทากันในแตละเสนทาง จนกระทั่งเกิด Dry band และเกิด Tracking ไดอยางสมบูรณ ผลที่ตามมา คื อ ทำให คุ ณ สมบั ติ ด า น Hydrophobic ที่ ผิ ว ลู ก ถ ว ย พอลิเมอรลดลงดังแสดงในรูปที่ 10 และใหผลลัพธที่ เสียหายดานอื่น ๆ ในทำนองเดียวกับสิ่งสกปรกจำพวกพืช รูปที่ 8 การชำรุดของลูกถวยพอลิเมอรจากปญหา Tracking หรือสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก นอกจากลูกถวยพอลิเมอรจะถูกทำลายดวยพืชหรือ สิ่งที่มีชีวิตขนาดเล็กแลว ก็ยังอาจถูกทำลายจากสิ่งมีชีวิต ขนาดใหญอยางเชน นกบางชนิดไดเชนกัน โดยพบวา นกมักจะกัดบริเวณปกของลูกถวยพอลิเมอรดังแสดงใน รูปที่ 9 นอกจากนั้นยังพบวาในกรณีที่นกถายมูลลงบน ผิวของลูกถวยพอลิเมอรดังแสดงในรูปที่ 10 มูลนกก็ยัง สามารถทำลายโครงสรางที่ผิวของลูกถวยพอลิเมอรได เชนกัน เนื่องจากมูลนกมีฤทธิ์เปนกรดเกลือ จำพวกกรด ยูริกหรือเกลือยูเรต และยังเปนแหลงอาหารที่ทำใหเชื้อรา สามารถเจริญเติบโตไดเปนอยางดี
รูปที่ 10 การเสียคุณสมบัติดาน Hydrophobic ของผิวฉนวนพอลิเมอรจนกระทั่งน้ำสามารถไหลเปนทางได รูปที่ 9 การชำรุดของลูกถวยพอลิเมอรเนื่องจากนกกัด
การเสียสภาพของผิวฉนวนพอลิเมอรจากสาเหตุ ตาง ๆ ดังที่ไดกลาวมาแลวนั้น ทำใหสิ่งสกปรกหรือ สิ่งปนเปอนจากมลภาวะตาง ๆ สามารถยึดเกาะและสะสม อยูตามรองบนผิวฉนวนที่เสียหายไดงาย และกลายเปน เสนทางเดินของกระแสรั่วที่ดีในขณะเปยกชื้นจนทำให เสมือนระยะรั่ว (Leakage distance/Creepage distance) มีคาลดลงและสามารถนำไปสูการวาบไฟตามผิวฉนวนได ดังแสดงในรูปที่ 11
รูปที่ 10 มูลนกบนผิวลูกถวยพอลิเมอร 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
35
รูปที่ 11 การวาบไฟตามผิวฉนวนพอลิเมอร
ความเครียดทางสนามไฟฟาในขณะเกิดปรากฏการณ Partial discharge และ Corona ทำใหออกซิเจนโมเลกุล (O2) แตกตัวเปนออกซิเจนอะตอม (O) หรือที่เรียกวา “Ionization” แลวรวมกับออกซิเจนโมเลกุลตัวอื่น ๆ กลายเปนโอโซน (O3) ซึ่งหากโอโซนนี้ทำปฏิกิริยากับ ความชื้นในอากาศจะทำใหเกิดกรดดินประสิวหรือกรดไนตริก (Nitric acid, HNO3) ซึ่งมีฤทธิ์ในการกัดกรอนที่สูงมาก กรดไนตริกนี้สามารถสรางความเสียหายใหแกโครงสราง ตาง ๆ ของลูกถวยทั้งในสวนที่เปนฉนวนพอลิเมอร สวน ของขอตอที่เปนโลหะ และกรดไนตริกนี้ยังสามารถสราง ความเสียหายที่รุนแรงกับแกนของลูกถวยพอลิเมอรที่ทำ มาจากวัสดุ FRP ดวย โดยมันจะเปลี่ยนโครงสรางที่ผิว ของวัสดุ FRP ทำใหเกิดการกัดกรอนอยางรุนแรง และ เนื่องจากแกนลูกถวยพอลิเมอรเปนใยแกวเหนียวที่ทำ หนาที่หลักในการรับแรงทางกล ดังนั้นจึงมักพบการชำรุด ของแกนลู ก ถ ว ยพอลิ เ มอร ใ นลั ก ษณะฉี ก ขาดหรื อ หั ก ดังรูปที่ 12 อยางไรก็ตาม การชำรุดดังกลาวจะสัมพันธกับ ภาระโหลดหรือแรงทางกลที่กระทำทั้งที่ปะทะทางดาน ขางอยางเชน แรงลม และแรงปะทะในแนวเดียวกับแกน ลูกถวยพอลิเมอร ซึ่งก็คือน้ำหนักของสายไฟและอุปกรณ ประกอบตาง ๆ ที่ใชในการยึดจับสายไฟ นอกจากนั้น การชำรุดยังเกี่ยวของกับระยะเวลาในการรับภาระโหลด และหากแกนของลูกถวยพอลิเมอรที่ทำจากวัสดุ FRP นั้นสัมผัสโดยตรงกับกรดหรือของเหลวตาง ๆ ก็จะยิ่งเรง ใหการชำรุดเปนไปอยางรวดเร็วขึ้น ดังนั้นบริเวณขอตอ ตาง ๆ ของลูกถวยพอลิเมอรจะตองทำการผนึกดวยวัสดุ ชั้นดี ซึ่งสวนใหญจะใชเปน Silicone rubber เพื่อปองกัน ไมใหกรดไนตริกและของเหลวตาง ๆ สามารถสัมผัส โดยตรงกับแกนของลูกถวยพอลิเมอรได
36
รูปที่ 12 การแตกหักของแกนลูกถวยพอลิเมอรที่ทำมาจาก วัสดุประเภท Fiber Grass Reinforced Plastic (FRP)
การชำรุดของลูกถวยพอลิเมอรในบางกรณีดังแสดง ในรูปที่ 13 มีผลทำใหของเหลวตาง ๆ โดยเฉพาะน้ำซึ่ง มีออกซิเจนเปนองคประกอบสามารถซึมผานเขาไปแทรกตัว อยูระหวางผิวของแกนลูกถวยพอลิเมอรที่อยูดานในกับ โครงสรางที่หอหุมที่อยูดานนอก ซึ่งนอกจากจะมีผลเสีย ตอการชำรุดของแกนลูกถวยพอลิเมอรแลว สิ่งที่เกิดขึ้นนี้ ก็ยังกอใหเกิดความเครียดทางสนามไฟฟาในลักษณะของ ปรากฏการณ Partial discharge รวมทั้งสรางความรอน ขึ้ น ภายใน ซึ่ ง หากลู ก ถ ว ยพอลิ เ มอร ร ะบายความร อ น ไม ทั น ก็ จ ะทำให เ กิ ด การเจาะทะลุ ใ นลั ก ษณะที่ เ รี ย กว า “Puncture” จนเสี ย สภาพความเป น ฉนวนอย า งถาวร ดังแสดงในรูปที่ 14
รูปที่ 13 การชำรุดของลูกถวยพอลิเมอรที่ทำใหของเหลว สามารถแทรกซึมเขาไปอยูภายในได
¢âÕ √ÿª
รูปที่ 14 ลักษณะการเกิด Puncture ของลูกถวยพอลิเมอร
การใชงานลูกถวยพอลิเมอรในบริเวณที่มีอุณหภูมิ สูงมาก ๆ จะทำใหพันธะโควาเลนตระหวางอะตอมใน สายโซของพอลิเมอรสามารถถูกทำลายลง และทำให ลูกถวยพอลิเมอรลุกไหมได อุณหภูมิดังกลาวนี้เรียกวา “อุณหภูมิของการสลายตัว (Degradation Temperature: Td)” นอกจากนั้นลูกถวยพอลิเมอรยังสามารถเกิดการ เสื่อมสภาพไดจากการเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชัน และจะ เกิดไดดีขึ้นในสภาวะที่อุณหภูมิสูง ๆ หรือเมื่อไดรับรังสี Ultraviolet โดยปฏิ กิ ริ ย าออกซิ เ ดชั น จะทำให ลู ก ถ ว ย พอลิเมอรกรอบมากขึ้นและมีความแข็งแรงลดลง การเสื่อม สภาพในลักษณะเชนนี้จะสังเกตไดจากเนื้อของพอลิเมอร จะกลายเปนสีขาวขุนและเนื้อจะกรอบดังแสดงในรูปที่ 15 อยางไรก็ตาม จากผลการศึกษายังพบวารังสี Ultraviolet ก็สามารถทำใหลูกถวยพอลิเมอรเกิดการสลายตัวไดแมอยู ในสภาพที่มีอุณหภูมิต่ำ
รูปที่ 15 การเปลี่ยนสีของลูกถวยพอลิเมอร เนื่องจากรังสี Ultraviolet
การเสื่อมสภาพของลูกถวยพอลิเมอรเปนผลให ขีดความสามารถทางดานการฉนวนและการรับแรงทางกล ลดลง จนนำไปสูการชำรุดเสียหายของลูกถวยพอลิเมอร ในขณะที่ ติ ด ตั้ ง ใช ง านอยู ใ นระบบไฟฟ า ซึ่ ง จะสร า ง ผลกระทบทำใหไฟฟาดับเปนบริเวณกวาง ดังนั้นในการ เลือกใชงานลูกถวยพอลิเมอรจึงจำเปนตองพิจารณาอยาง รอบคอบ โดยการใชกระบวนการทดสอบเพื่อประเมิน คุณสมบัติที่เหมาะสมตาง ๆ ดังนี้ 1. คุณสมบัติตานทานตอการ Tracking และการ กัดกรอน (ทดสอบตามมาตรฐาน IEC 60587) 2. คุ ณ สมบั ติ ต า นทานต อ ปรากฏการณ Partial Discharge, Corona และโอโซน (ทดสอบตามมาตรฐาน IEC 60270) 3. คุณสมบัติตานทานตอการเสื่อมสภาพเนื่องจาก การแทรกซึมของน้ำหรือของเหลวตาง ๆ ดวยคุณสมบัติ ของพอลิเมอรเมื่อสัมผัสกับน้ำที่เปนกรด น้ำจะสามารถซึม ผานเขาไปไดทั้งนี้ขึ้นอยูกับโครงสรางทางเคมีของพอลิเมอร นั้น การเสื่อมสภาพดวยน้ำนั้นเกิดจากปฏิกิริยาไฮโดรลิซิส (Hydrolysis) (ทดสอบตามมาตรฐาน IEC 62217 และ IEC 60250) 4. คุ ณ สมบั ติ ต า นทานต อ การฉี ก ขาด (ทดสอบ ตาม ISO 34-1) 5. คุ ณ สมบั ติ ต า นทานต อ รั ง สี Ultraviolet (ทดสอบดวย Xenon arc ตาม ISO 4892-2, Carbon arc ตาม ISO 4892-4:2004 หรือ Fluorescent UV ตาม ISO4892-3) 6. คุณสมบัติตานทานตอการอารค (ทดสอบตาม IEC 61621) 7. คุณสมบัติตานทานการสูญเสียคุณสมบัติดาน Hydrophobic ดวยการวัดคา Contact angle 8. คุณสมบัติตานทานตอการเปลี่ยนสถานะของ ลูกถวยพอลิเมอรเนื่องจากอุณหภูมิ เมื่อพอลิเมอรถูก ทำให มี อุ ณ หภู มิ ต่ ำ กว า อุ ณ หภู มิ Glass transition temperature (Tg) มาก ๆ คุณสมบัติของพอลิเมอรบาง อยางจะเปลี่ยนไป เชน คาโมดูลัสของความยืดหยุนและ คาความหนาแนน ซึ่งโดยปกติอุณหภูมิสูงสุดในขณะใช งานหรื อ Maximum continuous operating temperature (Tmax) ควรจะมีคาสูงกวาอุณหภูมิ Tg 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
37
ประมาณ 15 องศาเคลวิน (ทดสอบตาม IEC 61006, ISO11357-2 หรือ ISO 11359-2) 9. คุณสมบัติตานทานตอการติดไฟ (ทดสอบตาม IEC 62217 และ IEC 60695-11-10) 10. คุณสมบัติตานทานตอสารเคมี โดยเฉพาะสาร เคมีจำพวกกรดไนตริกซึ่งมีฤทธิ์ในการกัดกรอนโครงสราง และแกนของลูกถวยพอลิเมอรจนทำใหคุณสมบัติในการ รับแรงทางกลลดลง (ทดสอบตาม IEC 61109 โดย ในการทดสอบจะปลอยใหกรดไนตริกสัมผัสโดยตรงกับ แกนลูกถวยพอลิเมอรที่ทำมาจากวัสดุ FRP ที่ความยาว ไมนอยกวา 40 มิลลิเมตร และวัสดุ FRP จะตองรับแรงดึง ได 340 Mpa ตลอดระยะเวลาการดึงนาน 96 ชั่วโมง)
พอลิ เ มอร ภ ายหลั ง การใช ง านอาจใช เ ทคนิ ค Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR) เพื่อ พิสูจนวิเคราะหเนื้อวัสดุหรือเทคนิค Thermo gravimetric Analyzer (TGA) เพื่อวิเคราะหน้ำหนักที่เปลี่ยนไปของ วัสดุ การประเมินนี้จะชวยในการตัดสินใจเพื่อเปลี่ยนลูกถวย พอลิเมอรทดแทนหรือจะใชงานตอไป เอกสารอางอิง [1] Cigre working group “Material properties for non-ceramic outdoor insulation”, 2004. [2] Muhammad Amin and Muhammad Salman, “Aging of polymer insulators”, University of Engineering and Technology, Taxila, Pakistan, 2006. [3] Muhammad Amin and Muhammad Akbar “Hydrophobicity of silicone rubber used for outdoor insulator”, University of Engineering and Technology, Taxila, Pakistan, 2007. [4] EPRI “Accelerated aging of distribution nonceramic insulator”, 1998 [5] IEC TR62039 “Selection guide for polymeric materials for outdoor use under HV stress”, 2007
ประวัติผูเขียน
รูปที่ 16 แสดงการทดสอบลูกถวยพอลิเมอร
จากสิ่งที่กลาวมาขางตนจะเห็นไดวาปจจัยที่เกิด จากความเครียดทางสภาพแวดลอมหรือระดับความรุนแรง ของมลภาวะที่ติดตั้งใชงาน (Environmental Stresses) และปจจัยที่เกิดจากความเครียดทางไฟฟา (Electrical Stresses) เปนปจจัยที่เกื้อหนุนกันและทำใหการชำรุด ของลูกถวยพอลิเมอรดำเนินไปอยางรวดเร็ว ดังนั้นใน การติดตั้งใชงานจึงจำเปนตองประเมินระดับความรุนแรง ของสภาพแวดลอมที่ใชงานเพื่อนำไปออกแบบสัดสวนใน การเติมสารเติมแตง การเลือกระยะรั่วและชนิดของพอลิเมอร รวมทั้งการวางแผนเพื่อตรวจสอบและบำรุงรักษาหรือ เปลี่ยนทดแทน โดยในการประเมินสมรรถนะของลูกถวย
38
นายกิตติกร มณีสวาง สำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรีจาก มหาวิทยาลัยขอนแกน และปริญญาโท จากมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร ปจจุบัน ทำงานในตำแหน ง หั ว หน า แผนกวิ จั ย อุปกรณไฟฟา กองวิจัย ฝายวิจัยและ พัฒนาระบบไฟฟา การไฟฟาสวนภูมิภาค สำนักงานใหญ
Power Engineering & Power Electronics ‰øøÑ“°”≈—ß·≈–Õ‘‡≈Á°∑√Õπ‘° å°”≈—ß
ΩÉ“¬«‘®—¬·≈–æ—≤π“ °“√‰øøÑ“π§√À≈«ß
°√≥’»÷°…“¥â“π§ÿ≥¿“æ‰øøÑ“
°“√§«∫§ÿ¡§ÿ≥¿“æ‰øøÑ“ „ππ‘§¡Õÿμ “À°√√¡ 1. ¢âÕ¡Ÿ≈‡∫◊ÈÕßμâπ จากหมอแปลงลูกเดียวกัน (รูปที่ 1) จะไดรับผลกระทบ จากการเกิดแรงดันเปลี่ยนแปลงซึ่งแบงไดเปน 2 ลักษณะ ดวยกัน คือ กรณีโหลดผูใชไฟฟาตอเชื่อมอยูในสายปอน ที่เกิดการลัดวงจรจะประสบกับเหตุการณไฟฟาดับ (รูปที่ 2) ซึ่งสงผลใหเครื่องจักรของผูใชไฟฟาหยุดทำงาน และ กรณีโหลดผูใชไฟฟาตอเชื่อมกับสายปอนอื่น ๆ ขางเคียง จะประสบกับเหตุการณแรงดันไฟฟาตกชั่วขณะ (รูปที่ 3) ผลกระทบที่เกิดขึ้นกับผูใชไฟฟากรณีนี้ขึ้นอยูกับระดับ ความออนไหวของอุปกรณไฟฟาตอเหตุการณแรงดันไฟฟา ตกชั่วขณะ โดยทั่วไปแลวจำนวนผูใชไฟฟาที่ไดผลกระทบ 2. ªí≠À“·≈–º≈°√–∑∫ จากการที่ผูใชไฟฟาในนิคมฯ มีจำนวนมาก เมื่อ จากแรงดันไฟฟาตกชั่วขณะจะมีมากกวาผูใชไฟฟาที่ได เกิดเหตุการณลัดวงจรในสายปอนหนึ่ง ๆ ผูใชไฟฟาที่รับไฟ ผลกระทบจากไฟฟาดับ ผูใชไฟฟาในพื้นที่นิคมอุตสาหกรรมรับไฟฟาจาก สายปอนแรงดัน 24 kV ของสถานีไฟฟาที่ตั้งอยูภายใน นิคมฯ สถานีไฟฟาดังกลาวจายสายปอนเพื่อใหผูใชไฟฟา ภายในนิคมฯ โดยไมไดจายสายปอนใหผูใชไฟฟารายอื่น ที่อยูภายนอกนิคมฯ หมอแปลงไฟฟาในสถานีไฟฟามีขนาด 60 MVA จำนวน 2 ลูก ซึ่งรับไฟจากสายสงเดียวกัน ที่ระดับแรงดัน 115 kV โดยที่ Bus 24 kV ดานแรงต่ำ ของหมอแปลงฯ ไมไดเชื่อมถึงกัน
รูปที่ 1 สถานีไฟฟาและระบบสายปอน 24 kV ที่จายใหผูใชไฟฟานิคมฯ 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
39
รูปที่ 2 รูปคลื่นแรงดันไฟฟาขณะเกิดเหตุการณไฟฟาดับ
รูปที่ 3 รูปคลื่นแรงดันไฟฟาขณะเกิดเหตุการณแรงดันไฟฟาตกชั่วขณะ
3. ¡Ÿ≈§à“§«“¡‡ ’¬À“¬ ผูใชไฟฟาในนิคมอุตสาหกรรมสวนใหญเปนผูใชไฟฟา ประเภทโรงงานอุตสาหกรรมที่มีการทำงานตลอด 24 ชั่วโมง การเกิดไฟฟาลัดวงจรในสายปอนที่ชวงเวลาใด ๆ จึงสง ผลกระทบตอกระบวนการผลิตและเกิดความเสียหายกับ ผูใชไฟฟาในกลุมนี้ทุกครั้งไป การไฟฟาไดรับการรองเรียน จากผูใชไฟฟาประเภทโรงงานผลิตกระปองอะลูมิเนียม รายหนึ่งวา ในกรณีที่เกิดแรงดันไฟฟาตกชั่วขณะความเสียหาย
40
ที่เกิดขึ้นกับตัวชิ้นงานที่กำลังผลิตมีคาไมมากอยูที่ประมาณ 3,000-5,000 บาท/ครั้ง เทานั้น แตหากเกิดไฟฟาดับขึ้น มูลคาความเสียหายจะมีคาเพิ่มขึ้นสูงเปนระหวาง 100,000200,000 บาท/ครั้ง ในสวนของการไฟฟานั้นความเสียหาย เปนคาเสียโอกาสในการขายไฟใหผูใชไฟฟาซึ่งมีมูลคา สูงถึง 200 ลานบาท/ป
รูปที่ 4 การเสื่อมสภาพของฉนวนหุมสายที่ติดตั้งอยูใกล Cooling Tower
4. “‡Àμÿ¢Õߪí≠À“ สายปอน 24 kV ที่การไฟฟาจายใหผูใชไฟฟา ในนิคมฯ เปนสายปอนอากาศ ซึ่งมีสวนประกอบที่สำคัญ ไดแกสายไฟฟาซึ่งทำจากสายตัวนำที่มีฉนวนหุมภายนอก, อุ ป กรณ ร องรั บ และจั บ ยึ ด ต า ง ๆ (Insulator) และ อุปกรณไฟฟาแรงสูงอื่น ๆ เชน หมอแปลงไฟฟา, ลอฟา และดรอปฟวส เปนตน เมื่อมีการใชงานเปนระยะเวลา นาน ๆ อุปกรณตาง ๆ ก็จะเสื่อมสภาพลงจนเปนสาเหตุ ใหเกิดการลัดวงจรและทำใหมีไฟฟาดับเกิดขึ้น ระยะเวลา การเสื่ อ มสภาพดั ง กล า วอาจเกิ ด เร็ ว ขึ้ น ได ห ากมี ป จ จั ย ภายนอกอื่นมากระทบ เชน ความรอน, ความชื้น, มลภาวะ เปนตน (ดังแสดงในรูปที่ 4)
5. °“√«‘‡§√“–Àåªí≠À“ การเสื่ อ มสภาพของอุ ป กรณ ที่ ใ ช ง านตามปกติ โดยทั่วไปไมอาจหลีกเลี่ยงได เนื่องจากเปนไปตามอายุ การใชงาน การลดความเสี่ยงดังกลาวจึงทำไดโดยการ เปลี่ยนอุปกรณเดิมทดแทนเมื่อใกลถึงระยะเวลาเสื่อม สภาพ หรือทำการเปลี่ยนมาใชอุปกรณที่มีคุณสมบัติที่ ดีกวาเพื่อชะลอการเสื่อมสภาพใหยาวนานขึ้น รวมกับหา วิธีการลดปจจัยอื่นที่เรงใหอุปกรณเสื่อมสภาพเร็วกวา กำหนด เชน ตนไมที่สัมผัสสายไฟฟา (ดังรูปที่ 5) การติดตั้ง ที่ไมเปนไปตามมาตรฐานที่กำหนด การใชงานรวมกับอุปกรณ ประกอบที่ไมครบถวนสมบูรณ เปนตน
รูปที่ 5 สายตัวนำสัมผัสตนไม (บน) และสายเสื่อมสภาพจากการสัมผัสตนไมเปนเวลานาน (ลาง)
6. ·π«∑“ß°“√·°âªí≠À“ การดำเนินงานแบงออกเปน 2 สวนดวยกัน คือ 1. การเปลี่ยนอุปกรณทดแทนเมื่อใกลถึงระยะเวลา ที่คาดวาจะเสื่อมสภาพหรือเปลี่ยนอุปกรณที่มีคุณสมบัติ ที่ดีกวาทดแทน จากการศึกษาพบวาอุปกรณสวนใหญ ที่ใชงานในระบบมีอายุการใชงานที่มีระยะเวลานาน ดังนั้น เพื่อความคุมคาในการลงทุน การเปลี่ยนทดแทนจึงควร พิจารณาตามอาการของแตละอุปกรณโดยใชวิธีการตาม ขอ 2 ที่จะแนะนำตอไป ยกเวน Spacer และลูกถวย ชนิด Pin Type ซึ่งพบวาไมเหมาะสมที่จะนำมาใชงานใน ระบบ 24 kV เนื่องจากมีคุณสมบัติความเปนฉนวน ไฟฟาต่ำ และอัตราการเสื่อมสภาพเร็ว (Spacer ชนิด Ceramic บางรุนหลังจากติดตั้งเพียง 1-2 ป จะสามารถ สังเกตเห็นการเสื่อมสภาพของผิวสวนนอกจนเหลือเฉพาะ เนื้อฉนวนที่มีสีสม (รูปที่ 6) ไดอยางชัดเจน) นอกจากนี้ ยังเปนอุปกรณที่เกิดปรากฏการณ Partial Discharge ไดงาย ตัวอยางเชน บริเวณฉนวนหุมสายไฟ (รูปที่ 7) เมื่อเกิดปรากฏการณ Partial Discharge จะมีผลทำให ฉนวนสายเสื่ อ มสภาพและอาจทำให ส ายขาดได เ มื่ อ มี การลัดวงจรเกิดขึ้นในจุดนั้น 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
41
รูปที่ 6 สวนเคลือบสีเทาภายนอก Spacer หลุดลอก (บน) และเปลี่ยนเปนสีสมในเวลาตอมา (ลาง)
รูปที่ 8 การติดตั้งลูกถวย Pin Post (บน) แทน Spacer ในตำแหนงที่ใชงานอยูเดิม (ลาง)
รูปที่ 7 ตำแหนง Spacer ที่เกิด Partial Discharge (บน) จุดที่เริ่มเกิด Partial Discharge (ลาง)
จากผลการศึกษาสรุปไดวาจะใชลูกถวยชนิด Pin Post ที่มีคุณสมบัติความเปนฉนวนไฟฟาสูง, มีประวัติ การใชงานที่ดี และมีอัตราการเสื่อมสภาพอยูในระดับต่ำ นำมาติดตั้งแทน Spacer และ ลูกถวยชนิด Pin Type (รูปที่ 8)
42
2. การตรวจหาจุดเสี่ยงหรือปจจัยที่เรงการเสื่อม สภาพของอุปกรณ โดยใชวิธีการตรวจหาดวยเครื่องมือ ที่ถูกออกแบบมาเฉพาะรวมกับการตรวจสอบดวยสายตา เครื่องมือที่ใชไดแก เครื่องตรวจหา Partial Discharge ชนิดภาพ และชนิดเสียง (รูปที่ 9 และรูปที่ 10) ที่สามารถ ตรวจหาและบ ง บอกสภาพความเป น ฉนวนไฟฟ า ของ อุปกรณที่ติดตั้งใชงาน และเครื่องตรวจสอบความรอน (รูปที่ 11 และรูปที่ 12) ที่สามารถตรวจสอบสภาพจุดตอ ที่เปนโลหะตาง ๆ วาอยูในสภาพปกติหรือมีความรอนสูง เกินคาใชงาน สวนการตรวจสอบดวยสายตาจะใชบุคลากร ที่มีความรู ความเขาใจ และมีประสบการณ สำหรับ การตรวจสอบความผิดปกติของอุปกรณ, การติดตั้งเปนไป ตามมาตรฐาน หรือการชำรุดบกพรองที่สามารถมองเห็น ได เชน ตนไมสัมผัสสายไฟฟา, สภาพความมันวาวของ ลู ก ถ ว ย, สภาพความสมบู ร ณ ข องโครงสร า งคอนหรื อ เสาปูน เปนตน และหลังจากตรวจพบจุดเสี่ยงแลวก็จะ ทำการวางแผนงานเพื่อกำจัดหรือปรับปรุงแกไขจุดเสี่ยง นั้นตอไป
รูปที่ 12 ผลการตรวจสอบดวยเครื่องตรวจจับความรอน (เกิดจุดรอนแดงที่หนาสัมผัสฟวสสวนบน) รูปที่ 9 เครื่องตรวจหา Partial Discharge ชนิดเสียง
การดำเนินการทั้ง 2 หัวขอ นอกจากจะตองการ จัดทำเปนแผนงานชัดเจนแลว รอบการสำรวจตรวจสอบควร มีระยะเวลาไมเกิน 6 เดือน/ครั้ง เพื่อใหสามารถตรวจพบ และแกไขจุดเสี่ยงที่เกิดขึ้นใหมหรือที่ยังไมแสดงอาการ อยางทันทวงทีกอนที่จะเกิดไฟฟาลัดวงจรในจุดดังกลาว
7. §à“„™â®à“¬„π°“√·°âªí≠À“ คาใชจายในการดำเนินงานแบงออกเปน 2 สวน ดวยกัน สวนแรกเปนคาใชจายในการตรวจสอบหาจุดเสี่ยง (ใชระยะเวลาดำเนินการ 20 วัน) ประมาณ 330,000 รูปที่ 10 เครื่องตรวจหา Partial Discharge ชนิดภาพ (ซาย) บาท สวนที่สองเปนคาใชจายในการกำจัดจุดเสี่ยงทั้งหมด ภาพ Partial Discharge ที่ตรวจพบกรณีตนไมสัมผัส (ใชระยะเวลาดำเนินการ 90 วัน) ประมาณ 665,000 สายไฟฟาที่มีฉนวนหุม (ขวา) บาท รวมคาใชจายทั้งสิ้น 995,000 บาท
8. √ÿª
รูปที่ 11 เครื่องตรวจจับความรอน (ซาย) และการใชงาน (ขวา)
เมื่อเปรียบเทียบสถิติในรอบ 1 ปกอนและหลัง ดำเนินงานพบวา หลังดำเนินงานจำนวนการเกิดไฟฟา ลัดวงจรในสายปอนมีคาลดลงมากถึง 22 % และทำให การไฟฟาสามารถขายไฟไดเพิ่มขึ้นจากปที่ผานมาถึง 200 ลานบาท จากขอมูลดังกลาวแสดงใหเห็นวาแนวทางที่ ดำเนินการไปนั้นถูกตอง ผูใชไฟฟาในนิคมฯ ไดใชไฟฟา ที่มีคุณภาพดีตามที่การไฟฟามุงหวังไว และรวมถึงยังชวย ใหการไฟฟาสามารถขายไฟไดเพิ่มขึ้น ซึ่งสะทอนไดวา ผูใชไฟฟาสามารถใชไฟฟาไดอยางตอเนื่องมากขึ้น และ สงผลโดยตรงตอจำนวนสินคาที่ผลิตไดมากขึ้นตามไป ดวย และเพื่อรักษาคุณภาพไฟฟาในนิคมฯ ใหดีตลอดไป การไฟฟ า ควรต อ งมี ก ารกำหนดแผนงานที่ ชั ด เจนโดย การดำเนินงานตรวจหาและกำจัดจุดเสี่ยงอยางตอเนื่อง
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
43
Communication Engineering & Computer ‰øøÑ“ ◊ËÕ “√·≈–§Õ¡æ‘«‡μÕ√å 𓬠ÿ‡¡∏ Õ—°…√°‘μμ‘Ï
IPv6 °—∫°“√¢¬“¬μ—«¢Õß Internet ¬ÿ§„À¡à ∫∑π” ปจจุบันการขยายตัวของการสื่อสารโทรคมนาคม กาวหนารวดเร็วมาก โดยเฉพาะอยางยิ่งการสื่อสารที่วิ่ง บนโครงขายอินเทอรเน็ต เพราะในโลกของขอมูลขาวสาร จำเปนตองอาศัยชองทางในการติดตอแลกเปลี่ยนขอมูล ความรู กิจกรรม และการทำธุรกรรมของทุกภาคสวน และเพื่ อ ตอบสนองการเติ บ โตทางเศรษฐกิ จ รวมทั้ ง รองรับรูปแบบการใชชีวิตของผูคนในสังคมยุคใหม จะ เห็ น ว า การขยายตั ว ของผู ใ ช อิ น เทอร เ น็ ต เติ บ โตอย า ง รวดเร็วและเสริมสรางสังคมออนไลนใหเติบโตตามไป ดวย เชน facebook, twitter, hi5, myspace เปนตน เนื่ อ งจากเทคโนโลยี สื่ อ สารได มี ก ารพั ฒ นาให มี ประสิทธิภาพมากขึ้น และมีโปรแกรมประยุกตเพื่อใช งานมากขึ้นดวย อยางไรก็ตาม สังคมอินเทอรเน็ตและ สังคมออนไลนที่กำลังเติบโตนี้จำเปนตองใชโครงสราง พื้นฐานดานโทรคมนาคมเปนหลัก และหนีไมพนการใช โครงขายอินเทอรเน็ตทั้งแบบมีสาย (Wired line) และ ไรสาย (Wireless) โดยในการเขาถึงโครงขายดังกลาว ต อ งมี ก ารกำหนดมาตรฐานหรื อ รู ป แบบในการติ ด ต อ สื่อสารที่เราเรียกวา โปรโตคอล (Protocol) เปนตัว ควบคุ ม และกำหนดเงื่ อ นไขในการเชื่ อ มต อ ระหว า ง อุปกรณสื่อสาร อุปกรณคอมพิวเตอรกับโครงขาย หรือ การเชื่อมตอระหวางอุปกรณในโครงขายดวยกันเอง เรา เรียกโปรโตคอลนี้วา Internet Protocol และโปรโตคอล ที่ใชกันอยางกวางขวางในขณะนี้คือ Internet Protocol version 4 (IPv4) ซึ่งเปนมาตรฐานหลักที่ใชติดตอรับ-สง ข อ มู ล บนโครงข า ยอิ น เทอร เ น็ ต ซึ่ ง เป น โครงข า ยแบบ Packet-base หรือ IP based แตเนื่องจากการติดตอสื่อสาร ผานโครงขายดังกลาวดวยอุปกรณใด ๆ ก็ตาม ตองมี การกำหนดตั ว เลขอ า งอิ ง ประจำอุ ป กรณ ที่ เ ชื่ อ มต อ ใน โครงขายนั้น ซึ่งมีการเชื่อมตอกับโครงขายอินเทอรเน็ต ทั่วโลก ที่เราเรียกวา IP address โดยจะระบุวาเปน อุปกรณอะไร (Identification) และเชื่อมตออยูท่ีไหน (Address หรือ Route) จากพฤติกรรมและแนวโนมของ การติดตอสื่อสารดังกลาว เมื่อมีอุปกรณที่มาเชื่อมตอ
44
เพื่อใชงานบนโครงขายมากขึ้น จึงจำเปนที่จะตองกำหนด IP address มากขึ้นดวย ทำใหเกิดการขาดแคลน IP address ดังนั้น คณะทำงาน the Internet Engineering Task Force (IETF) จึ ง ได ก ำหนดมาตรฐานของ Internet protocol ใหมเปน Internet Protocol version 6 (IPv6) เพื่อใหรองรับจำนวนอุปกรณที่เชื่อมตอบน โครงขายอินเทอรเน็ตที่กำลังเพิ่มขึ้นในปจจุบัน
®“° IPv4 ŸàÕ‘π‡∑Õ√å‡πÁ삪√‚μ§Õ≈¬ÿ§„À¡à IPv6 Internet Protocol ที่ใชงานกันอยางแพรหลายใน ขณะนี้ คือ IPv4 ซึ่งไดเริ่มมีการกำหนดรูปแบบเพื่อ ทดลองใชงานตั้งแตป 2524 และกำหนดเปนมาตรฐาน ใช ง านอย า งเป น ทางการโดยหน ว ยงาน Internet Assigned Numbers Authority–IANA เมื่ อวันที่ 1 มกราคม 2526 โครงสรางของ IPv4 มีการกำหนด address เปนตัวเลข 32 บิต แสดงเปนเลขฐานสอง คือ 0 และ 1 จำนวน 4 ชุด ชุดละ 8 บิต แบงแตละชุดดวย จุด (.) IPv4 แบงเปน 2 สวน คือ Network ID และ Host ID โดยที่ Network ID จะเปนตัวระบุวาอุปกรณ สื่อสารหรือคอมพิวเตอรอยูในโครงขายใด สวน Host ID จะเปนตัวระบุวาอุปกรณฯ หรือคอมพิวเตอรเหลานั้น อยูที่ใดในโครงขาย ตัวอยางของ IP address แสดงเปน เลขฐานสอง คือ 10000000.10100000.00000001. 00000001 แปลงเปนเลขฐานสิบไดเปน 128.160.1.1 (การแปลงเลขฐานสองเปนเลขฐานสิบหาดูไดจากความรู พื้นฐานระบบฐานเลข-Number System) ดังนั้น IPv4 จะมี address ได เ ท า กั บ 232 หรื อ เท า กั บ 4,294,967,296 ตำแหน ง หมายความว า สามารถ รองรับอุปกรณหรือ connected devices ไดตามจำนวน ดังกลาว แตในทางปฏิบัติไมสามารถนำมาใชไดทั้งหมด เพราะตองสำรองไวใชในบางกิจกรรม เชน การทดสอบ การ broadcast หรือ multicast เปนตน จะเห็นวา IPv4 เปนทรัพยากรที่มีจำนวนจำกัด มีการคาดการณวา
IPv4 address จะหมดไปภายในป 2554-2555 หรือ เร็วกวานี้ (ดูไดจาก IPv4 Exhaustion Counter ที่ http://www.potaroo.net/tools/ipv4/index.html) เนื่องจากเทคโนโลยีดาน ICT เติบโตอยางกาวกระโดด ทำให มี ก ารนำอุ ป กรณ ค อมพิ ว เตอร แ ละอุ ป กรณ ด า น สื่อสารโทรคมนาคมมาใชในโครงขายอินเทอรเน็ตอยาง มากมาย ประกอบกับปจจุบันการสื่อสารไมเพียงแตจะ เปนการสื่อสารระหวางคนกับคน (Man-to-Man) เทานั้น ยังเปนการสื่อสารระหวางคนกับเครื่องจักร (Man-toMachine) และเครื่องจักรกับเครื่องจักร (Machine-toMachine) ดวย จะเห็นไดจากการใชหุนยนตในโรงงาน อุตสาหกรรม ในสำนักงาน และในระบบขนสงมวลชน เปนตน ปจจัยอีกอยางหนึ่งที่เปนตัวเรงใหมีการใช IP address อยางมากมาย คือการนำโปรแกรมประยุกตมา ใชงานในการสั่งการ และควบคุมอุปกรณหรือเครื่องใช ไฟฟาในบาน ผานโครงขายอินเทอรเน็ต ซึ่งจำเปนจะ ตองใช IP address มากขึ้นอยางหลีกเลี่ยงไมได ดังนั้น ในหลายประเทศเริ่ ม นำ IPv6 มาใช ง านบ า งแล ว โดยเฉพาะอย า งยิ่ ง ประเทศที่ มี ก ารพั ฒ นาด า นสื่ อ สาร โทรคมนาคมและประเทศอุตสาหกรรม รวมทั้งประเทศ ไทยไดมีการศึกษาและจัดตั้ง IPv6 forum เพื่อกำหนด แนวทางในชวงเปลี่ยนผานจาก IPv4 สู IPv6 ซึ่งจะได กลาวตอไป หน ว ยงาน Internet Assigned Numbers Authority – IANA เปนสถาบันเกี่ยวกับอินเทอรเน็ต ระหวางประเทศที่เกาแก ตั้งขึ้นเมื่อป 2513 เปนองคกร ที่ไมแสวงหาผลกำไร และจัดตั้งโดยชุมชนผูใชอินเทอรเน็ต ทั่วโลก ที่มีสวนไดเสียในการใชโครงขายอินเทอรเน็ต มี การบริหารงานแบบ Multi-Stakeholder Model ปจจุบัน บริ ห ารงานโดย the Internet Corporation for Assigned Names and Numbers – ICANN IANA มีหนาที่รับผิดชอบเกี่ยวกับการจัดสรรกลุม IP address การกำหนดรหัส เลขหมาย มาตรฐานทาง เทคนิค รวมถึงการประสานงาน ขอความรวมมือ เพื่อให โครงข า ยอิ น เทอร เ น็ ต สามารถใช ง านได อ ย า งมี ประสิทธิภาพทั่วทุกภูมิภาคของโลก มีหนาที่หลักใหญ ๆ 3 สวน คือ จั ด การเกี่ ย วกั บ Domain Names เช น DNS (Domain Name System) root zone ของแต ล ะ ประเทศหรือภูมิภาค เชน .int, .arpa เปนตน รวมทั้ง จัดทำและรวบรวมขอมูลตาง ๆ ของ Internationalized Domain Names – IDN ซึ่งเปนการกำหนด domain
name เปนภาษาทองถิ่นมากกวา 300 ภาษาทั่วโลก เพื่อใชเปนการอางอิง และเปนที่นายินดีวาประเทศไทย ไดรับอนุมัติขึ้นทะเบียนใหใช “.ไทย” แลว เมื่อเร็ว ๆ นี้ (ที่มา www.thnic.or.th) 1. จัดการและกำหนดตัวเลข (Number Resources) ของ IP address ซึ่งเปนการรับผิดชอบและประสานงาน ในการกำหนดตั ว เลข เพื่ อ ใช ใ นการระบุ เ ส น ทาง (routing) ของ internet traffic โดยอั ต โนมั ติ (Autonomous System Numbers) การกำหนด IP address นั้น โดยทั่วไปจะกำหนดตามลำดับชั้น เชน ผูใชอินเทอรเน็ตถูกกำหนด IP address โดยผูใหบริการ อินเทอรเน็ต (ISP) ผูใหบริการอินเทอรเน็ตไดรับการ จัดสรร IP address จาก Local Internet Registry (LIR) หรือ National Internet Registry (NIR) หรือ จาก Regional Internet Registry (RIR) ซึ่งมีอยู 5 ภู มิ ภ าค คื อ AfriNIC (ภู มิ ภ าคแอฟริ ก า) APNIC (ภูมิภาคเอเชียแปซิฟก) ARIN (ภูมิภาคอเมริกาเหนือ) LACNIC (ภูมิภาคลาตินอเมริกาและหมูเกาะคาริบเบียน บางส ว น) และ RIPE NCC (ภู มิ ภ าคยุ โ รป ตะวันออกกลาง และเอเชียกลาง) สำหรับประเทศไทย ขึ้นอยูกับ APNIC ตามรูปที่ 1 2. กำหนดอินเทอรเน็ตโปรโตคอลอื่น ๆ โดย ประสานงานและทำงานร ว มกั บ องค ก รที่ เ กี่ ย วกั บ หนวยงานดานมาตรฐานสากล เชน IETF (Internet Engineering Task Force) และ the Internet Architecture Board (IAB) สำหรับประเทศไทย หนวยงานที่มีหนาที่เกี่ยวกับ IP address และประสานงานด า นนี้ คื อ NECTEC สมาคมไอพีวี 6 ประเทศไทย และมูลนิธิศูนยสารสนเทศ เครือขายไทย (Thai Network Information Center Foundation-THNIC) ดูรายละเอียดไดที่ www.thnic.or.th
รูปที่ 1 การแบงพื้นที่ของแตละองคกรในภูมิภาคตาง ๆ เพื่อการจัดสรร IP address 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
45
ICANN ไดจัดตั้งเมื่อป 2541 เปนองคกรที่ไม แสวงหากำไร และดำเนินการเพื่อประโยชนสาธารณะ โดยมี ส มาชิ ก แต ล ะประเทศร ว มรั บ ผิ ด ชอบในเรื่ อ ง ความปลอดภัย ความมั่นคง ของโครงขายอินเทอรเน็ต ทั่ ว โลก รวมทั้ ง การทำงานร ว มกั น ระหว า งโครงข า ย (Interoperability) เพื่อใหมีประสิทธิภาพ ICANN มี หน ว ยงานหลั ก ที่ ส ำคั ญ เช น Address Supporting Organization (ASO) มีหนาที่ในการประสานงานและ จัดสรร IP address ตลอดจนทบทวน ปรับปรุง และ สนับสนุนนโยบายเกี่ยวกับ IP address ที่จะนำไปใช งาน และรับผิดชอบหนวยงาน RIR รวมถึงการใหคำ แนะนำกับคณะกรรมการ (Board) ของ ICANN และ อีกหนวยงานหนึ่ง คือ the Internet Engineering Task Force (IETF) ซึ่ ง ประกอบด ว ย the Internet Engineering Steering Group (IESG) และ the Internet Architecture Board (IAB) มี ห น า ที่ รั บ ผิดชอบเกี่ยวกับการพัฒนาและกำหนดมาตรฐานอินเทอรเน็ต โปรโตคอลเพื่อนำมาใชงาน หนวยงาน IETF เปนคณะ ทำงานระดับนานาชาติขนาดใหญ ที่เปดใหผูสนใจในทุก ภูมิภาคเขารวมแลกเปลี่ยนขอมูลและเสนอความคิดเห็น ซึ่งสมาชิกสวนใหญประกอบดวยบุคคลหรือกลุมบุคคล ดังตอไปนี้ เชน Network Designer, Vender, ผูให บริการโทรคมนาคม (Operator) และนักวิจัย ที่รวมกัน พั ฒ นาและปรั บ ปรุ ง ให โ ครงข า ยอิ น เทอร เ น็ ต สามารถ ทำงานไดราบเรียบ มีคุณภาพและประสิทธิภาพดี และ ไมมีปญหา ตามที่ไดกำหนดไวใน Mission วา “Making the Internet work better” IPv6 หรืออินเทอรเน็ตโปรโตคอลยุคใหม (Next Generation Internet Protocol – IPng) ไดเริ่มทำการ ศึ ก ษาและกำหนดเป น มาตรฐานเมื่ อ ป 2537 โดย หนวยงาน IETF ไดกำหนดโครงสรางของโปรโตคอลเพื่อ ใหสามารถกำหนด IP address ไดมากขึ้น และเพิ่ม คุณสมบัติพิเศษ เชน ดานความปลอดภัย (security) ความมั่ น คงในระบบ และรองรั บ โปรแกรมประยุ ก ต ตาง ๆ ไดมากขึ้น รวมถึงเพิ่มประสิทธิภาพการ routing และสามารถ auto-configuration รูปแบบ IP address ของ IPv6 ไดกำหนดใหมี 128 บิต ประกอบดวยตัวเลข ฐาน 16 (hexadecimal) คือ 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f จำนวน 8 กลุม กลุมละ 4 ตัว (16 บิต) คั่ น ด ว ยเครื่ อ งหมาย colon “:” ดั ง นั้ น IPv6 จะมี address เท า กั บ 2 128 addresses มากกว า IPv4 จำนวน 296 addresses (นั่นคือ 2128 - 232= 296) หรือ
46
สามารถรองรับ IP address ไดถึงประมาณ 340 x 1036 addresses ตัวอยางรูปแบบ IP address ของ IPv6 เชน ssss : tttt : uuuu : vvvv : wwww : xxxx : yyyy : zzzz โดยที่ s, t, u, v, w, x, y และ z เปน เลขฐาน 16 ตัวอยาง IP address ที่ใชงานจริงของ unicast address เช น 2001:df8:5403:3000: b5ea:976d:679f:30f5 หรือสามารถเขียนเปน URL จาก address ไดเปน http://[2001:df8:5403:3000: b5ea:976d:679f:30f5] IETF ไดกำหนดสถาปตยกรรมของ IP address ไวสามแบบ ดังนี้ 1. Unicast address เปนการระบุการเชื่อมตอ โดยสงขอมูล (packet) ไปที่ปลายทางเดียว มีรูปแบบ ดังนี้ คือสวนที่เปน Public Routing Topology (prefix) 48 บิต Site Topology (subnet ID) 16 บิต และ Interface Identifier (Interface ID) 64 บิต 2. Anycast address เปนการระบุเพื่อสงขอมูล ไปยั ง ปลายทางที่ เ ดี ย วที่ ใ ดก็ ไ ด ที่ เ ป น กลุ ม ที่ ใ กล ที่ สุ ด ซึ่ ง ปกติ อ ยู ค นละ node มี รู ป แบบคล า ยกั บ unicast address แตสามารถกำหนดการ interface ไดมากกวา หนึ่ง และ anycast address เปนคุณสมบัติใหมของ IPv6 3. Multicast address เปนการสงขอมูลไปทุก node ที่ไดรับการกำหนด IP address แลว มีรูปแบบ ดังนี้ คือ special prefix 8 บิต flags 4 บิต scope ID 4 บิต และ group ID 112 บิต ตอมาไดมีการตั้ง IPv6 Forum ขึ้น เมื่อเดือน กรกฎาคม 2542 ซึ่งประกอบดวยผูใหบริการอินเทอรเน็ต (Internet Service Provider – IPS) ผู ใ ห บ ริ ก าร โทรคมนาคม ผูผลิตและผูจำหนายอุปกรณดาน ICT สถาบันวิจัยและพัฒนาตาง ๆ IPv6 Forum มีหนาที่ให ความรูเกี่ยวกับประโยชนของ IPv6 แกผูใชอินเทอรเน็ต และสงเสริมใหใชโปรโตคอลนี้ทั่วโลก อีกทั้งยังเปนแหลง ขอมูลที่แสดงใหเห็นวาอุปกรณของบริษัทใดที่สามารถ รองรับ IPv6 ได โดยดูไดจาก IPv6 Ready Approved Product Lists ซึ่งที่มีการ update ขอมูลตลอดเวลา โดยคณะกรรมการ IPv6 Ready Logo Committee ของ IPv6 forum หรื อ ตรวจสอบได จ ากเว็ บ ไซต www.ipv6ready.org/phase-1_approved_list ในสวน ของประเทศไทย ไดมีการจัดตั้งสมาคมไอพีวี 6 ประเทศ ไทย หรือ IPv6 Forum แลว โดยไดกำหนดนโยบาย หลักไวดังนี้
- สงเสริมใหเกิดเครือขายเพื่อแลกเปลี่ยนความรู และประสบการณเกี่ยวกับการติดตั้งและใชงานเครือขาย IPv6 ในประเทศ - สงเสริมใหเกิดการทดสอบการใชงานรวมกัน ระหวาง IPv4 และ IPv6 - สงเสริมใหเกิดความตื่นตัวในกลุมผูใหบริการ อิ น เทอร เ น็ ต ในการปรั บ เปลี่ ย นอุ ป กรณ แ ละระบบ เครือขาย ใหพรอมตอการเชื่อมตอดวยเทคโนโลยี IPv6 - เพื่ อ ทดสอบการทำงานร ว มกั น ของอุ ป กรณ IPv6 Interoperability test - รวมผลักดันใหเกิดมาตรฐานตาง ๆ ใน IPv6 โดยเฉพาะที่เหมาะสมกับสภาพแวดลอมไทย ฯลฯ จากข อ มู ล ในป จ จุ บั น มี ก ารคาดการณ ว า IPv4 address จะหมดภายในกลางป 2555 หรืออาจจะเร็ว กว า นี้ โดยเฉพาะอย า งยิ่ ง ในประเทศจี น ญี่ ปุ น และ เกาหลี รวมทั้งหลายประเทศในยุโรป ดังนั้นประเทศ ดังกลาวไดนำ IPv6 มาใชงานบางแลว ยกเวนประเทศ สหรัฐอเมริกาที่ไดรับจัดสรร IPv4 ประมาณ 70% ของ ทั้งหมด จึงยังไมประสบปญหาการขาดแคลน (การที่ได รั บ จั ด สรรมากนั้ น เนื่ อ งจาก Internet ได เ ริ่ ม ต น และ พัฒนาที่อเมริกาเปนแหงแรก เปนการเลือกปฏิบัติหรือ ไม ?) จะเห็นวาในหลายประเทศไดกำหนดนโยบายใน การที่ จ ะเปลี่ ย นจาก IPv4 ไปเป น IPv6 และบาง ประเทศรวมทั้งประเทศไทยมีการใช IPv6 รวมกันกับ IPv4 อยูบาง อยางไรก็ตาม ในชวงเปลี่ยนผานนี้ IETF ได มี ข อ แนะนำให ท ำอย า งมี ร ะบบ โดยกำหนดไว 3 แนวทาง คือ Dual Stack, Tunnelling และ Translation ทั้งนี้แตละแนวทางมีขอเดนขอดอยแตกตางกันดังนี้ Dual-Stack ป จ จุ บั น ผู ผ ลิ ต อุ ป กรณ ฮ าร ด แวร เชน router, switch ไดระบุอุปกรณดังกลาวสามารถ รองรับเทคโนโลยี IPv4 และ IPv6 ไดอยูแลว แต อุปกรณที่ผลิตมานานที่ใช IPv4 อยางเดียวนั้น บางรุน สามารถอัปเกรด firmware หรือ software ได และ
อุปกรณที่รองรับ IPv6 นั้นสามารถรองรับ IPv4 ดวย เราเรียกวา dual stack device สามารถสื่อสารกับ host ไดทั้งสองแบบ Tunnelling โดยการ encapsulate packet (IPv6) หรือ IPv6 datagrams ใหอยูในรูปแบบ IPv4 หรื อ พู ด ง า ย ๆ ว า การทำ IPv6 ให เ ป น IPv4 ที่ tunneling gateway แลวสงผานไปยังปลายทาง โดยที่ datagrams นี้สามารถวิ่งบนโครงขาย IPv4 ได จากนั้น ที่ปลายทาง IPv4 (packet หรือ datagrams) จะถูก decapsulate เปน IPv6 ตามเดิม วิธีนี้เปนการแปลงให โครงขาย IPv6 สามารถสื่อสารกับโครงขาย IPv6 อื่น ได โดยผ า นทางโครงข า ย IPv4 แต ก ารใช วิ ธี นี้ ไ ม สามารถเชื่อมตอตรงระหวางอุปกรณในโครงขาย IPv4 และ IPv6 ไดเนื่องจากรูปแบบของ IP address ตางกัน ดั ง นั้ น เมื่ อ มี ก ารเปลี่ ย นโครงข า ยและอุ ป กรณ ทุ ก ชนิ ด จาก IPv4 เปน IPv6 แลว วิธีนี้ก็นาจะหมดไป Translation ใชในการสื่อสารขามโครงขาย เชน จากโครงขาย IPv4 ไปยัง IPv6 หรือจาก IPv6 ไปยัง IPv4 ทำไดโดยการเพิ่ม translator เขาไปใน Protocol stack เพื่อที่จะเปลี่ยนรูปแบบ IPv4 เปน IPv6 เรียกวา NAT-PT (Network Address Translator-Protocol Translation) หรื อ ที่ Network device ซึ่ ง ต อ งใช Gateway เพื่อทำการแปลง IPv6 เปน IPv4 และ IPv4 เปน IPv6 ที่ทางออกในการเชื่อมตอโครงขาย IPv6 ผาน IPv4 ไปยังโครงขาย IPv6 อีกที่หนึ่งนั้น จะ แบงเปนโครงขายตนทาง กลางทาง และปลายทาง (ดูรูป ที่ 3) ซึ่งไดรับการแปลงเปน IPv6 เพื่อทำใหสามารถ ติดตอสื่อสารกันได (Native IPv6 Network) วิธีนี้จะ ตองมีการแปลง address และแปลงโปรโตคอลระหวาง IPv4 และ IPv6 ดังกลาวเพื่อใชในการสื่อสารระหวาง โครงขายที่ใชอินเทอรเน็ตโปรโตคอลคนละรุนกัน ทำให เกิดความยุงยากและไมสามารถรองรับ application ได ทั้งหมดดังรูปที่ 2
รูปที่ 2 การสื่อสารผานโครงขายอินเทอรเน็ตโดยวิธีการแปลง IP address ที่ NAT-PT
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
47
จะเห็ น ว า ในช ว งของการเปลี่ ย นผ า นต อ งเตรี ย ม การเพื่อรองรับใหโครงขายที่ใชอินเทอรเน็ตโปรโตคอล ตางกันสามารถสื่อสารกันได ซึ่งคาดวาจะตองใชเวลาใน ชวงเปลี่ยนผานนี้พอสมควร ทั้งนี้ขึ้นอยูกับความพรอม ของแตละประเทศ และเมื่อทุกอยางไดเปลี่ยนแปลงสู IPv6 โดยสมบูรณ วิธีการตาง ๆ ก็จะหมดไป รูปที่ 3 แสดงใหเห็นถึงการใชวิธีการทั้ง 3 รูปแบบเพื่อเชื่อมตอ การสื่อสารระหวางโครงขายที่ใช IPv4 กับ IPv6 โดย วิ ธี Dual-Stack และ Tunnelling (IPv6 in IPv4 tunnels) และ IPv6 กับ IPv6 ผานโครงขาย IPv4 โดยวิธี Translation (NAT-PT)
รูปที่ 3 การติดตอสื่อสารระหวางโครงขาย IPv4 และ IPv6 (ที่มา www.tomicki.net/naptd)
°“√æ—≤π“‡∑§‚π‚≈¬’ “√ π‡∑»·≈–°“√ ◊ËÕ “√ ‚∑√§¡π“§¡∫π‚§√ß¢à“¬ IPv6 ป จ จุ บั น เราไม ส ามารถแยกการสื่ อ สารระหว า ง โครงขายคอมพิวเตอรและการสื่อสารโทรคมนาคมได เพราะเทคโนโลยีตาง ๆ ไดหลอมรวมกันหลังจากเขาสู ยุคอินเทอรเน็ต ในสวนของการสื่อสารโทรคมนาคมได ปรับเปลี่ยนจากระบบ Circuit switch เปน Packet switch และเขาสูยุคดิจิทัลอยางเต็มรูปแบบ โดยเฉพาะ อยางยิ่งระบบโทรศัพทไดปรับเปลี่ยนเปนโครงขายยุค ใหม Next Generation Network – NGN ซึ่งเปนระบบ packet – based หรือ IP based ทั้งระบบโทรศัพท
48
พื้นฐานและโทรศัพทเคลื่อนที่ และมีการนำเทคโนโลยี VoIP – Voice over Internet Protocol หรือ IP Telephony มาใช ซึ่ ง สามารถใช โ ครงข า ยได อ ย า ง ประหยัดและมีประสิทธิภาพ หรือในอนาคตการเติบโต ของ Mobile Internet ซึ่งนำเทคโนโลยี 3.9G มาใช รวมทั้ ง การพั ฒ นาในส ว นของ Fixed Wireless Technology ที่นำเอา WiMAX และ LTE – Long Term Evolution (4G) มาใชงาน และเทคโนโลยีเหลานี้ เปน IP based ซึ่งสามารถรองรับ Application ใน อนาคตได แ ทบจะไม จ ำกั ด ซึ่ ง ไม เ พี ย งแต ห ลอมรวม เทคโนโลยี ด า น ICT เท า นั้ น ยั ง รวมถึ ง การปฏิ วั ติ อุ ต สาหกรรมครั้ ง ใหญ ใ นอนาคตอั น ใกล นี้ จากวงการ ICT จะก า วสู I 2 CT-Industrial & Information Communication Technology ซึ่งมีการพัฒนารวมกัน ระหว า ง ICT และการควบคุ ม อั ต โนมั ติ ใ นโรงงาน อุตสาหกรรมผาน Computer Network หรือโครงขาย อินเทอรเน็ตอยางเต็มรูปแบบ อยางไรก็ตาม จะเห็นวา IPv6 มีคุณสมบัติที่โดดเดนมากมาย และพรอมที่จะนำ มาใชงานไดอยางมีประสิทธิภาพ ตัวอยางเชน - สามารถรองรับ IP address ไดมากแทบจะไม จำกัด - มีความปลอดภัยสูง มีมาตรฐาน IP Security โดยการกำหนด IP Security Protocol ที่ประกอบดวย การเขารหัส/ถอดรหัส (Encryption/Decryption) การ ตรวจสอบยืนยัน (Authentication) และการรักษาความ ถูกตองของขอมูลไมใหผิดเพี้ยนไป (Integrity) - เพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลของขอมูล ไดเร็วขึ้น - IETF ไดกำหนดมาตรฐานของ Mobile IPv6 เพื่อผนวกเขากับความสามารถในการ roaming ของ mobile node ในโครงขาย IPv6 โดยที่สามารถเปลี่ยน point of attachment โดยไมตองเปลี่ยน IP address ทำใหอุปกรณสื่อสารแบบเคลื่อนที่สามารถเคลื่อนที่ขาม base station หรือจากโครงขายหนึ่งไปยังโครงขายอื่น โดยไมขาดการติดตอ ความตองการ Mobile IPv6 นี้ จำเปนสำหรับ mobile node และคาดวาจะนำมาใชงาน ร ว มกั บ เทคโนโลยี Wireless LAN, WiMAX หรื อ Broadband Wireless Access (BWA) ได
- IPv6 เหมาะสำหรั บ ใช ใ นการสื่ อ สารแบบ “always on” ของอุปกรณสื่อสารแบบเคลื่อนที่ (Mobile Internet Device-MID รวมทั้ ง โทรศั พ ท เ คลื่ อ นที่ ) เนื่องจาก IPv6 สามารถกำหนดจุดที่ always on เปน ลาน ๆ ใหกับ MID ซึ่งแตละตัวจะมี IP address โดยที่ Mobile IPv6 ยังคงให MID นั้นใช IP address เดิม ถึงแมจะมีการเคลื่อนที่ไปยังโครงขายอื่น เทคโนโลยีนี้ เป น การตอบโจทย ข อง IPv6 ที่ ส ามารถให บ ริ ก าร เคลื่อนที่แบบไรพรมแดน (Seamless Mobility) สำหรับ Next Generation Mobile Services อีกทั้งสามารถ เลื อ กเส น ทางที่ เ หมาะสม (Route Optimization Technique) เพื่อลดปญหาการ hand-off ระหวาง base station - IPv6 สามารถใหคุณภาพบริการ (QoS) ที่ดี รองรับ application ใหม ๆ เชน IP telephony, Video/ Audio, Interactive games, IP TV, e-business, Telemedicine, ITS-Intelligent Transportation System, e-commerce และการศึกษาทางไกล - ประยุ ก ต ใ ช ง านในการควบคุ ม อั ต โนมั ติ ใ น โรงงานอุตสาหกรรม (man-to-machine, machine-tomachine) การอานหนวยอัตโนมัติของการไฟฟาตาง ๆ (Automatic Meter Reading-AMR) และควบคุ ม อุปกรณไฟฟาในบานพักอาศัยและระบบความปลอดภัย ในชุมชน ตลอดจนประยุกตใชงานพวก Intelligence devices/appliances - IPv6 สามารถรองรับการขยายตัวของ Mobile Internet, Broadband Internet, และสรางสังคมใหม เพื่อกาวสูยุค Ubiquitous อยางเต็มรูปแบบ โดยที่เรา สามารถเขาถึงขอมูล ขาวสาร และความบันเทิงไดทุกที่ ทุ ก เวลา ทุ ก อย า งในชี วิ ต ประจำวั น จะกลายเป น U-community, U-healthcare, U-education, U-entertainment, U-surveillance รวมทั้งการประยุกต ใชงานในระบบโทรมาตร (Telemetry) เพื่อเฝาระวังเกี่ยวกับ ภัยพิบัติ ดานชลประทาน และการอนุรักษพลังงาน
√ÿª เนื่ อ งจากเทคโนโลยี ด า น ICT ได พั ฒ นาอย า ง รวดเร็ว ทำใหเกิดสังคมแหงการเรียนรูใหม ๆ และเกิด การหลอมรวมระหวางเทคโนโลยีในหลาย ๆ ดานเพื่อนำ
มาประยุ ก ต ใ ช ง านมากขึ้ น โดยเฉพาะอย า งยิ่ ง ระบบ โทรคมนาคมทั่วโลกไดเขาสูยุค NGN-Next Generation Network ซึ่งทุกอยางวิ่งบนอินเทอรเน็ตโปรโตคอล (IP) เชน การสื่อสารขอมูล (Data Communications), IP Telephony, VoIP, IP camera (กลองวิดีโอที่ติดตั้ง ทั่วไปในเมืองหรือสถานที่สำคัญ) เปนตน ประกอบกับ การเติบโตของจำนวนผูใชโทรศัพทเคลื่อนที่เพิ่มขึ้นอยาง รวดเร็ว และมีการใช mobile internet เพิ่มขึ้นดวย อีกทั้งในสวนของภาคอุตสาหกรรมก็มีการนำเทคโนโลยี การควบคุมอัตโนมัติมาใชงานมากขึ้น ซึ่งทำใหเกิดการ สื่ อ สารระหว า งคนกั บ เครื่ อ งจั ก ร และเครื่ อ งจั ก รกั บ เครื่องจักรมากขึ้น จึงจำเปนตองใช IP address มากขึ้น ดังกลาวแลว ดังนั้นเพื่อแกปญหาเรื่องการขาดแคลน IP address ที่จะเกิดขึ้นในอนาคตอันใกลนี้ จึงไดกำหนด โปรโตคอลขึ้นมาใหมเพื่อใหสามารถรองรับ IP address ไดเพียงพอกับการใชงานคือ อินเทอรเน็ตโปรโตคอลรุนที่ 6 (IPv6) หรือ Next Generation Protocol (IPng) ปจจุบันผูใหบริการอินเทอรเน็ตในประเทศไทยที่ไดรับ การจัดสรร IPv6 จาก APNIC แลว เชน CAT, TOT, Internet Thailand, Asia Infonet, NECTEC และ UniNet เปนตน เอกสารอางอิง [1] www.ipv6.com [2] www.tcpipguide.com [3] RFC 3775 Mobility Support in IPv6 [4] RFC 5949 (Propose Standard) 2010-09 [5] IANA website (www.iana.org) [6] IETF website (www.ietf.org) [7] ICANN website (www.icann.org)
ประวัติผูเขียน
นายสุเมธ อักษรกิตติ์ VP. Corporate Planning, TT&T Plc. • วุฒิสมาชิก และกรรมการสาขา วิศวกรรมคอมพิวเตอร วิศวกรรม สถานแหงประเทศไทยฯ • อดีตกรรมการมาตรฐาน กทช. • กรรมการผูรวมกอตั้ง NGN Forum Thailand • วุฒิวิศวกรสาขาวิศวกรรมไฟฟา วฟก. 557 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
49
Energy æ≈—ßß“π 𓬻ÿ¿°√ · ß»√’∏√ °Õßæ—≤π“√–∫∫‰øøÑ“ ΩÉ“¬«‘®—¬·≈–æ—≤π“√–∫∫‰øøÑ“ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§ Õ’‡¡≈ : supakorn@pea.co.th
°“√»÷°…“§«“¡‡À¡“– ¡‡∫◊ÈÕßμâπ °“√°àÕ √â“ß‚√߉øøÑ“æ≈—ßß“π· ßÕ“∑‘μ¬å
Pre-Feasibility Study Solar Power Plant 1. ∫∑π” 2.1 การผลิตไฟฟาจากเซลลแสงอาทิตย การผลิตไฟฟาดวยเซลลแสงอาทิตยเปนเทคโนโลยี ที่พัฒนาจนสามารถผลิตขายในเชิงพาณิชยไดมาตั้งแตป 1990 ปจจุบันราคาเซลลแสงอาทิตยไดลดลงมาเปนอยาง มาก มีการนำเซลลแสงอาทิตยมาผลิตไฟฟาเปนระดับ เมกะวัตต เทคโนโลยีที่มีการนำมาใชสวนใหญจะเปนแบบ ยึดอยูกับที่ไมมีการติดตามดวงอาทิตย ซึ่งเทคโนโลยีของ เซลลแสงอาทิตยที่มีการนำมาใชสามารถอธิบายเบื้องตน ไดดังนี้ 2.1.1 ระบบแผงเซลลแสงอาทิตยแบบยึดอยู กับที่ ระบบแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย แ บบนี้ มี ลักษณะโครงสรางที่เรียบงาย ลักษณะการติดตั้งแผงเซลล แสงอาทิตยจะติดตั้งใหสอดคลองกับมุมการเคลื่อนที่ของ ดวงอาทิตย เพื่อใหสามารถรับพลังงานไดมากที่สุด แต เนื่องจากระบบนี้ไมมีการติดตามดวงอาทิตย พลังงาน ไฟฟาที่ผลิตไดจากระบบจึงนอยกวาระบบที่มีการติดตาม ดวงอาทิตย 2.1.2 ระบบแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย แ บบ ติดตามดวงอาทิตย ระบบแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย แ บบนี้ 2. ‡∑§‚π‚≈¬’°“√º≈‘μ‰øøÑ“®“°æ≈—ßß“π· ß สามารถที่จะเคลื่อนที่ติดตามดวงอาทิตยไดทั้งหนึ่งทิศทาง หรือสองทิศทาง ซึ่งจะทำใหสามารถเก็บคาพลังงานจาก Õ“∑‘μ¬å เทคโนโลยีการผลิตไฟฟาดวยพลังงานแสงอาทิตยมี แสงอาทิตยไดมากขึ้น แตอยางไรก็ดีราคาเงินลงทุนของ อยูดวยกันหลายเทคโนโลยี ซึ่งในที่นี้จะกลาวในเบื้องตน ระบบนี้ รวมทั้งคาดำเนินการและบำรุงรักษาก็จะมีราคา สูงขึ้นดวย ใหทราบเปนสังเขปเทานั้น
ที่ ผ า นมาเป น การบรรยายให ค วามรู เ กี่ ย วกั บ การ ผลิตไฟฟาดวยพลังงานแสงอาทิตยทั้งระบบที่เปนแบบไม เชื่ อ มต อ สายส ง และแบบเชื่ อ มต อ สายส ง ซึ่ ง จะทำให ผูอานมีความรูเบื้องตนในการใชประโยชนจากการผลิต ไฟฟ า ด ว ยพลั ง งานแสงอาทิ ต ย สำหรั บ ในฉบั บ นี้ จ ะ เป น การนำเสนอในอี ก รู ป แบบหนึ่ ง สำหรั บ ผู ที่ ส นใจทำ โรงไฟฟาพลังงานแสงอาทิตย ซึ่งจำเปนที่จะตองทราบถึง องคประกอบตาง ๆ ในการวิเคราะหหาความเหมาะสม ในการผลิ ต ไฟฟ า เพื่ อ ให คุ ม ค า ต อ การลงทุ น เพราะว า โรงไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยหนึ่งโรง ขนาดกำลังผลิต ประมาณ 1 MW จะใชเงินลงทุนไมต่ำกวา 100 ลานบาท ดังนั้นบทความนี้อาจเปนประโยชนตอทานผูอานไมมากก็ นอย โดยมีหัวขอที่จะกลาวถึงดังตอไปนี้ • เทคโนโลยี ก ารผลิ ต ไฟฟ า จากพลั ง งานแสง อาทิตย • พลังงานแสงอาทิตย • การพิจารณาดานสิ่งแวดลอม • นโยบายของรัฐ • ความเสี่ยง • การประเมินโครงการ
50
2.1.3 ระบบแผงเซลลแสงอาทิตยแบบรวม แสง (Concentrating Photovoltaic : CPV) ระบบแผงเซลลแสงอาทิตยแบบนี้ถูก ออกแบบมาเพื่อใหลดคาใชจายของระบบแผงเซลลแสง อาทิตยแบบธรรมดา กระจกหรือเลนสจะถูกนำมาใชใน การรวมแสงใหสงไปยังเซลลแสงอาทิตยขนาดเล็กที่ติดตั้ง อยู ภ ายใน แต เ นื่ อ งจากระบบนี้ มี ก ารรวมแสงทำให มี พลั ง งานความร อ นที่ ถู ก ปล อ ยออกมาสู ง ซึ่ ง หากนำ พลังงานความรอนที่เหลือใชนี้มาใชประโยชนก็จะทำให ระบบมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น
4. °“√æ‘®“√≥“¥â“π ‘Ëß·«¥≈âÕ¡
4.1 การศึกษาสิ่งแวดลอม ในการกอสรางโรงไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยที่ตอง ใชพื้นที่ในการติดตั้งจำนวนมาก อาจจะตองมีการศึกษา ผลกระทบสิ่งแวดลอม โดยหัวขอที่พิจารณาประกอบดวย • ผลกระทบทางสายตา เนื่องจากการติดตั้งแผง เซลล แ สงอาทิ ต ย จ ำนวนมากอาจมี ผ ลเรื่ อ งการสะท อ น ของแสงไปสูบานเรือนของชาวบานที่อยูขางเคียง • ผลกระทบต อ พื ช และสั ต ว ใ นบริ เ วณพื้ น ที่ กอสรางโรงไฟฟา และพื้นที่ขางเคียง • ผลกระทบตอการใชน้ำอุปโภค-บริโภค ในกรณีที่ ใชน้ำเพื่อการหลอเย็น เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน 3. æ≈—ßß“π· ßÕ“∑‘μ¬å เป น พลั ง งานที่ ไ ด จ ากดวงอาทิ ต ย โดยในแสง ของระบบ อาทิตยมีพลังงานความรอนและพลังงานแสงเปนแหลง 4.2 การซื้อ-ขาย คารบอน พลังงานที่ใหญที่สุด ไมมีวันหมดสิ้น พลังงานแทบทุกชนิด ในการทำโครงการโรงไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยซึ่ง จะเกี่ยวของกับพลังงานแสงอาทิตย การใชพลังงานแสง อาทิ ต ย โ ดยตรงที่ นิ ย มใช กั น ในป จ จุ บั น และในอนาคต เปนพลังงานสะอาด สามารถนำโครงการมาประเมินการ มีอยู 2 ชนิด คือ ความรอนพลังงานแสงอาทิตยหรือ ลดการปลอยคารบอนไดออกไซดได ซึ่งเปนการลดสาเหตุ โฟโตเทอรมอล และเซลลแสงอาทิตยหรือโฟโตโวตาอิก หนึ่งของปญหาภาวะโลกรอน โดยผูทำโครงการสามารถ สำหรั บ ประเทศไทยมี ที่ ตั้ ง อยู ใ นแถบศู น ย สู ต รจึ ง มี สืบคนขอมูลไดจากหนวยงานที่เกี่ยวของ สำหรับประเทศ ศั ก ยภาพสู ง ในการนำพลั ง งานแสงอาทิ ต ย ม าใช ไทยมีองคการบริหารจัดการกาซเรือนกระจก (องคการ การพัฒนาและการเติบโตของการใชพลังงานแสงอาทิตย มหาชน) กระทรวงทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดลอม ผลิ ต ไฟฟ า เป น ที่ รู จั ก กั น อย า งกว า งขวาง และแนวโน ม ซึ่ ง ทำหน า ที่ ใ นการตรวจสอบและรั บ รองโครงการว า สามารถลดการปล อ ยคาร บ อนไดออกไซด ไ ด ต ามที่ การเติบโตในเชิงพาณิชยยังดำเนินตอไป ประเมินไว หลังจากที่ผานกระบวนการตาง ๆ เรียบรอย แลวจะไดรับการออกใบรับรองปริมาณการลดกาซเรือน กระจก ซึ่งสามารถนำไปขายในตลาดตอไป
5. π‚¬∫“¬¢Õß√—∞
รูปที่ 1 แผนที่ศักยภาพพลังงานแสงอาทิตยของประเทศไทย
ป จ จุ บั น ทางกรมพั ฒ นาพลั ง งานทดแทนและ อนุรักษพลังงาน ไดดำเนินการปรับปรุงแผนที่ศักยภาพ พลังงานแสงอาทิตยเสร็จเรียบรอยแลว ซึ่งสามารถใชเปน แผนที่อางอิงในการวิเคราะหหาศักยภาพการผลิตไฟฟาได
นโยบายของภาครัฐมีสวนสำคัญในการผลักดันใหมี การผลิ ต ไฟฟ า จากพลั ง งานแสงอาทิ ต ย โดยที่ ผ า นมา ตัวอยางของนโยบายภาครัฐ เชน แผนพัฒนาพลังงาน ทดแทน 15 ป ของกรมพั ฒ นาพลั ง งานทดแทนและ อนุ รั ก ษ พ ลั ง งาน เป น ส ว นช ว ยให เ กิ ด การสร า งโรง ไฟฟ า ด ว ยพลั ง งานทดแทนเป น จำนวนมาก กรอบการ ดำเนิ น การของแผนพั ฒ นาพลั ง งานทดแทน 15 ป แบงออกเปน 3 ระยะ คือ ระยะสั้น (พ.ศ. 2551-2554) ระยะกลาง (พ.ศ. 2555-2559) และระยะยาว (พ.ศ. 2560-2565) จะทดแทนการใชน้ำมันไดรวม 19,799 พั น ตั น เที ย บเท า น้ ำ มั น ดิ บ ในป พ.ศ. 2565 คิ ด เป น รอยละ 20 ของการใชพลังงานของประเทศ 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
51
รูปที่ 2 แผนพัฒนาพลังงานทดแทน 15 ป
6. §«“¡‡ ’Ë¬ß ในการดำเนินโครงการจำเปนตองมีการพิจารณา ความเสี่ยงที่จะเกิดขึ้น ซึ่งจะมีผลกระทบตอการดำเนิน โครงการ เกณฑ ข องการประเมิ น ความเสี่ ย งอาจจะ พิจารณาเกณฑดังตอไปนี้
• • • • •
เหตุการณที่อาจเปนอันตราย ผลที่เกิดจากเหตุการณเหลานั้น ความเปนไปไดของเหตุการณ ปริมาณที่มีผลกระทบ การบริหารจัดการความเสี่ยง
รูปที่ 3 ตัวอยางตารางความเสี่ยง
7. °“√ª√–‡¡‘π‚§√ß°“√ ในการประเมินโครงการจะตองมีการประเมินทาง ด า นเทคนิ ค ประกอบด ว ยการเลื อ กสถานที่ ที่ จ ะติ ด ตั้ ง ศักยภาพของพลังงานแสงอาทิตย ระบบผลิตไฟฟาดวย พลั ง งานแสงอาทิ ต ย พลั ง งานไฟฟ า ที่ ส ามารถผลิ ต ได
52
ในด า นเศรษฐศาสตร จะต อ งพิ จ ารณาถึ ง ผลตอบแทน โครงการ รวมถึงดานสิ่งแวดลอมจะตองมีการประเมิน ผลกระทบเบื้องตนกอนทำโครงการ หากผลการประเมิน เบื้ อ งต น มี ผ ลกระทบสิ่ ง แวดล อ ม ก็ จ ะต อ งมี ก ารศึ ก ษา ผลกระทบสิ่งแวดลอมโดยละเอียดตอไป
ตัวอยางของการประเมินโครงการ เฟสที่ 3 ติดตั้งระบบแผงเซลลแสงอาทิตยผลิต 1. ติดตั้งระบบผลิตไฟฟาดวยพลังงานแสงอาทิตย ไฟฟาได 80 GWhตอป (กำลังผลิตติดตั้งประมาณ 55 โดยแบงเปน MW) เฟสที่ 1 ติ ด ตั้ ง ระบบแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย ผลิตไฟฟาได 16 GWhตอป (กำลังผลิตติดตั้งประมาณ 2. เทคโนโลยีที่เลือกใช ไดแก 10 MW) Thin Film: Uni-Solar US-64, 64watt เฟสที่ 2 ติดตั้งระบบแผงเซลลแสงอาทิตย Monocrystalline: “Sharp-Nt175U1” 175wp ผลิตไฟฟาได 40 GWhตอป (กำลังผลิตติดตั้งประมาณ Multicrystalline: “Sharp-ND216U2” 216wp 25 MW) 3. ประเมินราคาของแตละระบบ
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
53
4. ประเมินพลังงานไฟฟาที่สามารถผลิตได พลังงานไฟฟาที่ผลิตไดจะตองเปนไปตามขอกำหนดเบื้องตน คือ 16 Gwh 40 GWh และ 80 GWh ตอป 5. คาดูแลและบำรุงรักษาระบบ
7. ความเสี่ยง 6. การพิจารณาผลกระทบสิ่งแวดลอม ความเสี่ยงที่จะตองพิจารณาประกอบดวย ในการติ ด ตั้ ง ระบบผลิ ต ไฟฟ า ด ว ยเซลล แ สง • ราคาของแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย ที่ มี ก าร อาทิ ต ย ส ามารถที่ จ ะตั ด ผลกระทบสิ่ ง แวดล อ มไปได เนื่องจากในระหวางการทำงาน ระบบจะไมปลอยของเสีย เปลี่ยนแปลง • การจั ด หาแผงเซลล แ สงอาทิ ต ย อ าจจะไม ไมจำเปนตองมีระบบระบายความรอน ไมมีสวนที่เคลื่อนที่ ไมมีเสียงรบกวน ไมมีผลกระทบตอพืชและสัตว แตสิ่งที่ สามารถหาได ตองพิจารณาคือ การสะทอนของแสง หากมีการติดตั้งอยู ใกล บ า นพั ก อาศั ย นอกจากนี้ ใ นระหว า งการก อ สร า ง เอกสารอางอิง จำเป น ที่ จ ะต อ งพิ จ ารณาถึ ง ผลกระทบสิ่ ง แวดล อ ม [1] ActewAGL and ACT Government “Solar Power เนื่องจากระหวางกอสรางอาจตองใชเครื่องจักรหนัก ซึ่งจะ Plant Pre-feasibility Study”, 2008 กอใหเกิดเสียงรบกวนหรือฝุนละอองได [2] กรมพั ฒ นาพลั ง งานทดแทนและอนุ รั ก ษ พ ลั ง งาน “รายงานฉบับสมบูรณ โครงการจัดการอบรมแกผูใหการอบรม ดานเทคนิคการประยุกตใชเซลลแสงอาทิตย”, 2009
54
Technology & Innovation
‡∑§‚π‚≈¬’·≈–π«—μ°√√¡
¥√. ”√«¬ —ß¢å –Õ“¥ ‡¡∏’«‘®—¬Õ“«ÿ‚ °«.
°“√æ—≤π“ÕÕ°·∫∫≈Ÿ°∂⫬·¢«π§Õμ—πæÕ√å´‡≈π ‡æ◊ËÕ·°âªí≠À“°“√‡®“–∑–≈ÿ„π√–∫∫ àß®à“¬‰øøÑ“·√ß Ÿß* ∫∑§—¥¬àÕ สายสงจายไฟฟาแรงสูงแบบขึงในอากาศอยูกลาง แจงมีโอกาสถูกฟาผาโดยตรง เกิดแรงดันเกินเสิรจที่มี ขนาดและความชันหนาคลื่นสูง ทำใหลูกถวยแขวนที่ยึด ตัวนำสายสงจายแตกหรือเจาะทะลุได เกิดผลกระทบตอ เสถียรภาพและความเชื่อถือไดของระบบสงจายไฟฟา มาตรฐานยุคใหมจึงกำหนดใหมีการทดสอบความคงทน ของลูกถวยฉนวนประเภท B ตอแรงดันอิมพัลสหนา คลื่นชัน บทความนี้เสนอผลการศึกษาวิจัยปญหาการ เจาะทะลุของลูกถวยฉนวน โดยใชเครื่องกำเนิดแรงดัน อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น ที่ อ อกแบบสร า งขึ้ น กล า วถึ ง ข อ กำหนดของแรงดันทดสอบหนาคลื่นชันตามมาตรฐาน ใหรายละเอียดการออกแบบสรางเครื่องกำเนิดแรงดัน อิมพัลสหนาคลื่นชัน แสดงการวิเคราะหกลไกการเจาะ ทะลุลูกถวยฉนวน อธิบายถึงการพัฒนาลูกถวยแขวนคอ ตันแบบปกสองชั้นและปกชั้นเดียวเพื่อแกปญหาการเจาะ ทะลุ ผลของการศึกษาวิจัยแสดงใหเห็นวาลูกถวยแขวน คอตั น ที่ พั ฒ นาขึ้ น สามารถแก ป ญ หาการเจาะทะลุ ไ ด สำเร็จ
1. ∫∑π” 1.1 ระบบสายสงจายไฟฟาแรงสูง การสงจายพลังงานไฟฟาดวยระบบแรงสูงสวนใหญ จะใช ส ายส ง แบบขึ ง ในอากาศ (overhead lines) โดยมีอากาศเปนฉนวนหลักคั่นระหวางตัวนำเฟสหรือ ระหวางตัวนำกับเสาไฟฟา แขนเสา หรือสวนที่ตอลงดิน และใชลูกถวยฉนวน (insulators) เชน ลูกถวยฉนวน พอร ซ เลนหรื อ ลู ก ถ ว ยฉนวนแก ว เหนี ย วทำหน า ที่ ยึ ด ตัวนำ หรือรองรับน้ำหนักและแรงกล ซึ่งมีขอดีท่อี ากาศ คื น สู ส ภาพการฉนวนได เ อง หลั ง จากดี ส ชาร จ หรื อ เบรกดาวนผานไปแลว การใชสายสงแบบขึงอากาศจะมี
ผลกระทบจากสภาพแวดลอม โดยที่สายขึงอากาศอยู กลางแจง และสู ง เดน จึง มีโ อกาสไดรับ ผลกระทบจาก ปรากฏการณฟาผา สายสงจายแรงสูง (transmission) ที่ ใ ช ใ นประเทศไทยได แ ก ระบบ 500 kV 230 kV 115 kV และสายจำหนาย (distribution lines) 69 kV 33 kV และ 24 kV (1 kV = 1000 โวลต) ดังตัวอยาง ในรูปที่ 1-1
รูปที่ 1-1 ตัวอยางสายสงจายแรงดันสูงในประเทศไทย
1.2 ลูกถวยฉนวนที่ใชยึดตัวนำของสายสงจายแรงสูง ลูกถวยฉนวนที่ใชยึดตัวนำสายสงจายแรงสูง ตาม มาตรฐาน IEC 383-1 [1] จะแบงออกเปน 2 ประเภท คือ ประเภท A และประเภท B ลูกถวยฉนวนประเภท A หมายถึง ลูกถวยฉนวนที่มีความหนาของเนื้อฉนวน ตามแนวตรง ระหวางอิเล็กโตรดมากกวาครึ่งหนึ่งของ ระยะอารก หรือระยะวาบไฟตามผิว ไดแก ลูกถวยแทง กานตรง ลูกถวยหลัก สวนลูกถวยฉนวนประเภท B หมายถึง ลูกถวยฉนวนที่มีความหนาของเนื้อฉนวนตาม แนวระหวางอิเล็กโตรดมีคานอยกวาครึ่งหนึ่งของระยะ อารก หรือระยะวาบไฟตามผิว ไดแก ลูก ถ วยแขวน ดังรูปที่ 1-2
* บทความนี้เปนสวนหนึ่งของบทความเรื่อง “การสรางเครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันเพื่อพัฒนาออกแบบลูกถวยฉนวน พอรซเลนแกปญหาการเจาะทะลุในระบบสงจายไฟฟาแรงสูง” หนังสือเฉลิมพระเกียรติเนื่องในโอกาสมหามงคลเฉลิมพระชนมพรรษา 80 พรรษา 5 ธันวาคม 2550 สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) หนา 162–183 กรกฎาคม 2551 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
55
ลูกถวยแทงกานตรง (A)
ลูกถวยแขวน (B)
รูปที่ 1-2 ประเภทลูกถวยฉนวนตามมาตรฐาน IEC 383-1 แสดงแนววาบไฟตามผิว และการเจาะทะลุ ประเภท A คือ b > a/2 ประเภท B คือ b < a/2
โดยทั่วไปการออกแบบลูกถวยฉนวนจะใหเกิดวาบ ไฟตามผิวงายกวาที่จะเกิดเบรกดาวนเจาะทะลุเนื้อลูก ถวยฉนวน เพราะการเจาะทะลุเนื้อฉนวนจะทำใหลูกถวย ฉนวนนั้นเสียสภาพการฉนวนอยางถาวร ฉะนั้นเมื่อเกิด แรงดันเกินความถี่ต่ำ 50-60 Hz แรงดันอิมพัลสสวิตชิ่ง 250/2500 μs หรือแรงดันอิมพัลสฟาผา 1.2/50 μs จะเกิดวาบไฟตามผิวลูกถวยขามไป แตในกรณีของลูก ถวยฉนวนประเภท B เชน ลูกถวยกานตรงหรือลูกถวย แขวน เมื่อไดรับแรงดันเกินเสิรจที่มีความชันมาก ๆ เชน แรงดันเสิรจฟาผา ซึ่งอาจมีคาสูงถึง 6 เทาของคายอด แรงดันเฟส [2] ถาแรงดันเกินนั้น มีความชันหนาคลื่น สูงมาก ≥ 3000-5000 kV/μs อาจทำใหเกิดเจาะทะลุ เนื้อลูกถวยฉนวนแทนที่จะเกิดวาบไฟตามผิว [3] 1.3 ที่มาของปญหา การไฟฟาตาง ๆ ในประเทศไทยใชลูกถวยฉนวน ในระบบสงจายไฟฟาแรงสูง ตั้งแตระบบ 24 kV ถึง 500 kV ซึ่งสวนใหญ (มากกวา 80%) เปนลูกถวย ฉนวนพอรซเลน [4] และตางก็ประสบปญหาลูกถวย ฉนวนประเภท B จำนวนหนึ่ง เกิดการเจาะทะลุเนื้อ พอรซเลนหลังจากไดติดตั้งใชงานไประยะหนึ่ง ดังรูปที่ 1-3 [3] และเชื่ อ ว า เกิ ด จากดี ส ชาร จ ฟ า ผ า ทำให เ กิ ด แรงดันเกินเสิรจที่มีความชันหนาคลื่นสูงมาก
56
รูป 1-3 ลูกถวยแขวนเกิดแตก-เจาะทะลุหลังจากติดตั้งใชงาน ไดระยะหนึ่ง
จากสาเหตุลูกถวยฉนวนประเภท B ที่ใชในระบบ ไฟฟาแรงสูงเกิดเจาะทะลุดังกลาว มาตรฐานยุคใหมจึง กำหนดใหมีการทดสอบการเจาะทะลุ (punctured test) ดวยแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน (steep front impulse voltage) [5, 6, 7] เพื่อความมั่นใจในคุณภาพของลูก ถวยฉนวน สนับสนุนดวยขอคิดเห็นในเรื่องการทดสอบ เจาะทะลุดวยแรงดันกระแสสลับความถี่ต่ำตามมาตรฐาน เกา โดยจุมลูกถวยฉนวนที่ทดสอบในน้ำมันหมอแปลง บรรจุในถังฉนวน [8] เพื่อหาคาแรงดันเจาะทะลุสูงสุด ของลูกถวย แตการทดสอบแบบเกาในน้ำมันหมอแปลงนี้ ไมสามารถแทนสภาพการใชงานจริงได เพราะในทาง ปฏิบัติลูกถวยฉนวนติดตั้งใชงานในอากาศ มิใชจุมอยูใน น้ ำ มั น และสาเหตุ ข องการเจาะทะลุ ก็ มิ ใ ช เ นื่ อ งจาก แรงดันกระแสสลับ (AC) หากแตเกิดจากแรงดันเสิรจที่ มีความชันหนาคลื่นสูงมาก การทดสอบเจาะทะลุดวย แรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันที่มีขนาดแรงดันประมาณ 3 เทาของแรงดันวาบไฟตามผิวอิมพัลสวิกฤต U50% จะ แทนสภาพเลวรายที่ทำใหเกิดเจาะทะลุในขณะใชงานจริง ได [5] การไฟฟ า เองก็ ต อ งการให มี ก ารทดสอบด ว ย แรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันตามที่มาตรฐานกำหนดกอน นำไปติดตั้งใชงาน เพื่อใหเกิดความมั่นใจวาลูกถวยที่นำ มาติ ด ตั้ ง ในระบบไฟฟ า นั้ น มี ค วามคงทนต อ แรงดั น อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น ได แต ก ารไฟฟ า ไม อ าจกำหนด คุ ณ สมบั ติ นี้ ไ ด เพราะการทดสอบดั ง กล า วนั้ น ยั ง ไม สามารถทำไดภายในประเทศ [ป 2535] เนื่องจากไมมี อุ ป กรณ ชุ ด ทดสอบแรงดั น อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น ตามที่ มาตรฐานกำหนด ในเวลานั้น ประเทศไทยก็มีโ รงงาน ผลิตลูกถวยฉนวนพอรซเลนแรงสูง ทั้งลูกถวยกานตรง และลูกถวยแขวนไดแลวหลายโรงงาน และสวนหนึ่งก็สง
ออกไปขายต า งประเทศ โรงงานเหล า นี้ ยั ง ไม มี ก าร ทดสอบเรื่องคุณภาพ ความคงทนของลูกถวยตอแรงดัน อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น หากการไฟฟ า หรื อ โรงงาน อุตสาหกรรมจะทดสอบลูกถวยฉนวนดวยแรงดันอิมพัลส หนาคลื่นชัน จะตองสงลูกถวยไปทำการทดสอบที่ตาง ประเทศ เช น KEMA ประเทศเนเธอร แ ลนด CESI ประเทศอิตาลี เปนตน ซึ่งคาทดสอบและขนสงสูงมาก ก อ นป พ.ศ. 2537 เรื่ อ งแรงดั น อิ ม พั ล ส ห น า คลื่นชันถือเปนเรื่องใหมของประเทศไทย ผูเขียนเองก็ ไมมีความรูเรื่องนี้มากอน แตดวยความสนใจในปญหา ดั ง กล า ว ในฐานะหั ว หน า หน ว ยปฏิ บั ติ ก ารวิ จั ย ไฟฟ า แรงสูง จึงทำการศึกษาพัฒนาออกแบบสรางอุปกรณชุด กำเนิดแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันขึ้น เพื่อใชวิเคราะหแก ปญหาเกี่ยวกับลูกถวยฉนวนเจาะทะลุใหกับการไฟฟา และชวยพัฒนาอุตสาหกรรมผลิตลูกถวยฉนวนพอรซเลน ภายในประเทศใหมีคุณภาพ อันจะชวยใหระบบไฟฟามี เสถียรภาพและความเชื่อถือไดสูงขึ้น
2.1 ลู ก ถ ว ยฉนวนจะเกิ ด วาบไฟตามผิ ว หรื อ จะเกิ ด เบรกดาวนเจาะทะลุ ความคงทนของฉนวนขึ้นอยูกับลักษณะรู ปคลื่น ของแรงดั น ที่ ป อ นและรู ป ลั ก ษณะของอิ เ ล็ ก โตรดค า แรงดั น อิ ม พั ล ส ว าบไฟตามผิ ว ของลู ก ถ ว ยฉนวนเป น ไปตามลั ก ษณะเส น แรงดั น -เวลา (voltage-time characteristics เรียกวา v-t curve) ดังเสนกราฟ A ใน รูปที่ 2-1 [10] เชนเดียวกับคาแรงดันเบรกดาวนเจาะ ทะลุเนื้อฉนวน จะเปนไปตามลักษณะเสนแรงดัน-เวลา เชนเดียวกัน คือ เสนกราฟ B ในรูปที่ 2-1 มีลักษณะ ความชั น เส น กราฟแตกต า งไปจากเส น วาบไฟตามผิ ว จึงอาจกลาวไดวาลูกถวยฉนวนจะเกิดวาบไฟตามผิว หรือ เบรกดาวนเจาะทะลุเนื้อฉนวนขึ้นอยูกับความชันของรูป คลื่นแรงดันนั่นเอง จุดตัดของเสนกราฟทั้งสอง Sc คือ คาวิกฤตของการประสานสัมพันธของการฉนวนภายนอก กับการฉนวนภายใน ฉะนั้นความชันของแรงดันอิมพัลส จึงเปนลักษณะหนึ่งของการกำหนดแรงดันทดสอบ
1.4 ผลงานที่เกี่ยวของ โครงการพัฒนาออกแบบลูกถวยฉนวนพอรซเลน เพื่อแกปญหาการเจาะทะลุลูกถวยฉนวนที่ใชในระบบสง จายไฟฟาแรงสูง เกี่ยวของกับผลงานอื่น คือ 1) การออกแบบสรางชุดกำเนิดแรงดันอิมพัลส หน า คลื่ น ชั น โดยใช ส ปาร ก แกปตั ด รู ป คลื่ น อิ ม พั ล ส มาตรฐาน 1.2/50 μs ที่ ไ ด จ ากเครื่ อ งกำเนิ ด แรงดั น อิมพัลสปกติ 1200 kV 36 kJ สามารถปรับความชัน หนาคลื่นไดตั้งแต 1000 kV/μs ถึง 10,000 kV/μs [9] รูปที่ 2-1 เสน A : ลักษณะ v-t ของอากาศรอบลูกถวย 2) ผลของแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันตอลูกถวย เสน B : ลักษณะ v-t ของเนื้อฉนวนลูกถวย ฉนวนพอรซเลน [3] ผลของการศึกษาทำใหเห็นชัดเจน จากเสนกราฟ (A และ B) รูปที่ 2-1 จะเห็นไดวา วาแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน ≥ 2500 kV/μs สามารถ ทำใหลูกถวยฉนวนประเภท B ที่ไมมีคุณภาพเกิดเจาะ แรงดันอิมพัลสที่จะทำใหเกิดวาบไฟตามผิวหรือเจาะทะลุ ทะลุได ทำใหเขาใจถึงกลไกการเจาะทะลุและมองเห็น นั้น นอกจากจะขึ้นอยูกับความชันของแรงดันแลวยังขึ้น อยูกับขนาดแรงดันที่ลูกถวยนั้นไดรับดวย แนวทางการแกปญหาไดชัดเจน
2. §«“¡§ß∑π¢Õß≈Ÿ°∂⫬©π«πμàÕ·√ߥ—π Õ‘¡æ—≈ åÀπⓧ≈◊Ëπ™—π
2.2 ขอกำหนดของแรงดันทดสอบอิมพัลสหนาคลื่นชัน แรงดั น อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น ที่ ใ ช ใ นการทดสอบ ลูกถวยฉนวนที่จะตองผานการทดสอบความคงทน ลูกถวยฉนวน มีขอกำหนดในมาตรฐานตาง ๆ ดังตาราง ต อ แรงดั น อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น คื อ ลู ก ถ ว ยฉนวน ที่ 2-1 ประเภท B ไดแก ลูกถวยแขวนและลูกถวยกานตรง ซึ่งมีความหนาของเนื้อฉนวนสั้นกวาครึ่งหนึ่งของระยะ วาบไฟตามผิว ผานอากาศรอบนอกลูกถวยฉนวน 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
57
ตารางที่ 2-1 ขอกำหนดในการทดสอบแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน
2.3 การสรางแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน แรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันอาจสรางขึ้นไดดวย วงจรชุดดังรูปที่ 2-2 [11] ซึ่งแบงออกเปน 2 สวน คือ สวน I เปนวงจรสรางแรงดันอิมพัลสรูปคลื่นมาตรฐาน 1.2/50 μs เป น ตั ว จ า ยให กั บ วงจรเสริ ม เป น ส ว น II ทำหนา ที่ ตัด รู ป คลื่ น มาตรฐานจากวงจร I ไดแ รงดัน อิมพัลสหนาคลื่นชันที่ตองการ โดยมีตัวเก็บประจุโหลด Cb ทำหนาที่คาบเกี่ยววงจรทั้งสอง
รูปที่ 2-3 รูปคลื่นแรงดัน 1.38/50 μs Å แรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน 6120 kV/μs Ç สเกล : 0.5 μs/div, 79.1 kV/div
การสรางแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันประสบผล สำเร็จ ทดลองใชทดสอบการเจาะทะลุลูกถวยแกวเหนียว IG คือ เครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลสปกติ ANSI Cl. 52-8 และลูกถวยฉนวนพอรซเลน ANSI C b คื อ ตั ว เก็ บ ประจุ โ หลดของวงจร I และทำหน า ที่ Cl.52-1 ในอากาศตามมาตรฐานพบวา แรงดันอิมพัลส คับปลิงวงจร I กับวงจร II หนาคลื่นชันที่สรางขึ้นทำใหลูกถวยเกิดแตกไดดังรูปที่ SG คือ สปารกแกปตัดคลื่นอิมพัลสที่ Cb 2-4 [12] VD คือ โวลเตจดิไวเดอรมีผลตอบสนองเร็ว รูปที่ 2-2 สวนประกอบวงจรแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน
CRO คือ ออสซิลโลสโคปใชบันทึกรูปคลื่นและขนาดแรงดัน P คือ ลูกถวยฉนวนที่ตองการทดสอบ
จากวงจรสรางแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันในรูปที่ 2-2 เมื่อตัวเก็บประจุอิมพัลส Cs ของ IG ถูกกระตุนให ดีสชารจ ตัวเก็บประจุโหลดคับปลิง Cb จะไดรับการคาย ประจุ มี แ รงดั น ตกคร อ ม C b เป น รู ป คลื่ น มาตรฐาน ดั ง เส น Å ในรู ป ที่ 2-3 พอแรงดั น คร อ ม Cb เพิ่ ม ขึ้ น และมีคาสูงมากพอก็จะทำใหเกิดสปารก ที่สปารกแกป ลูกถวยแกวเหนียว ลูกถวยพอรซเลน SG ที่ตอขนานกั บ Cb เกิดคลื่นตัด และเป นแรงดั น ตกครอมลูกถวยทั้งหมด ที่มีรูปคลื่นอิมพัลสหนาคลื่นชัน รูปที่ 2-4 ตัวอยางลูกถวยแขวนเจาะทะลุดวยแรงดันอิมพัลส หนาคลื่นชัน ทันทีดังเสนÇในรูปที่ 2-3 [9]
58
3. °“√»÷°…“º≈¢Õß·√ߥ—πÕ‘¡æ—≈ åÀπâ“ §≈◊Ëπ™—π∑”„Àâ≈Ÿ°∂⫬©π«π‡®“–∑–≈ÿ เพื่อใหเกิดความเขาใจถึงแฟกเตอรตาง ๆ ที่มีผล ทำให ลู ก ถ ว ยเจาะทะลุ และนำไปสู ก ารแก ป ญ หาหรื อ ปองกันการเจาะทะลุใหมีประสิทธิภาพและประสิทธิผล จึ ง ทำการศึ ก ษาการเจาะทะลุ ด ว ยแรงดั น อิ ม พั ล ส ใ น อากาศ โดยทดลองกับลูกถวยฉนวนพอรซเลน ซึ่งเปน ผลิตภัณฑอุตสาหกรรมของประเทศไทย
3.2 ลูกถวยที่ใชทดลองและการติดตั้ง การทดลองใช ตั ว อย า งลู ก ถ ว ยฉนวนพอร ซ เลน ประเภท B ANSI Cl. 52-1, Cl. 52-4 และ Cl. 56-2 โดยมีเนื้อพอรซเลน 2 ชนิด คือ เนื้อพอรซเลนธรรมดา มี ส ว นผสมทรายแก ว (quartz) และเนื้ อ พอร ซ เลน อะลูมินามีสวนผสมอะลูมินาแทนทรายแกว ชนิดละ 10 ลูก ลู ก ถ ว ยทดสอบจะติ ด ตั้ ง อยู ร ะหว า งหน า แปลน เหล็กที่รองรับสปารกแกป SG การยึดลูกถวยมีลักษณะ ใกลเคียงกับเวลาใชงานจริง คือ ลูกถวยแขวนจะใหกาน ตอกับสปารกแกป SG ซึ่งเปนตนทางของแรงดันตัวจาย สวนฝาครอบตอเขาหนาแปลนที่ตอลงดิน ดังรูปที่ 3-2 [5]
3.1 อุปกรณที่ใชในการทดลอง อุปกรณที่ใชในการทดลองนี้เปนชุดกำเนิดแรงดัน อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น ที่ อ อกแบบสร า งขึ้ น ตามข อ 2 ประกอบดวย (ดูรูปที่ 3-1) 1) เครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลสปกติ 1.2/50 μs 1200 kV 36 kJ 2) ตัวเก็บประจุคับปลิง Cb 8 nF 1600 kV 3) สปาร ก แกปตั ด คลื่ น SG แบบทรงกลม ทองแดงประกอบตั้ ง ในถั ง ฉนวนพี วี ซี อั ด ก า ซ N 2 ที่ ความดัน 4 บาร และระยะแกป 5 cm. ตั้งอยูบนหนา แปลนแผนเหล็กที่ใชเปนที่ยึดหรือติดตั้งลูกถวยทดสอบ รูปที่ 3-2 การติดตั้งลูกถวยทดสอบ 4) อิมพัลสโวลเตจดิไวเดอร VD เปนแบบความ ตานทานมีชีลด 600 kV มีเวลาตอบสนอง 13.7 ns. 5) ออสซิลโลสโคป CRO แบบดิจิทัล 1 GHz ใช 3.3 การปอนแรงดันทดสอบ การปอนแรงดันทดสอบจะทดสอบทั้งขั้วบวกและ บันทึกแรงดันทดสอบอิมพัลสหนาคลื่นชัน ขั้วลบ โดยปอนขั้วแรงดันที่มีผลการเจาะทะลุไดนอยกวา เปนอันดับแรก เชน ลูกถวยแขวนทดสอบดวยขั้วบวก กอนขั้วลบ เพราะขั้วลบทำใหเกิดเจาะทะลุลูกถวยฉนวน ได ง า ยกว า เนื่ อ งจากค า วาบไฟตามผิ ว อิ ม พั ล ส วิ ก ฤต U50% ขั้วลบมีคาสูงกวาขั้วบวก แตละขั้วแรงดันจะปอน แรงดันจนกวาเจาะทะลุแตไมเกิน 16 ครั้ง มีระยะพัก ระหวางการปอนแตละครั้ง 1-2 นาที ความชันเริ่มตน ทดสอบ ควรเริ่ ม ที่ 2500 kV/μs ถ า หากให ผ ลการ เปรียบเทียบไมชัดเจนหรือไมมีการเจาะทะลุใด ๆ เกิด ขึ้นใหเพิ่มความชันหนาคลื่นแรงดันสูงขึ้น การวินิจฉัยวาลูกถวยทดสอบแตกหรือเจาะทะลุ อาจสังเกตดูดวยตาเปลาได ถาไมชัดเจนก็ใหปอนแรงดัน ทดสอบซ้ ำ หากลู ก ถ ว ยเกิ ด เจาะทะลุ แ ล ว แรงดั น ตกคร อ มลู ก ถ ว ยจะลดต่ ำ ลงเกื อ บเป น ศู น ย ดั ง รู ป ออสซิลโลแกรมในตารางที่ 3-1 รูปที่ 3-1 ชุดกำเนิดแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันที่ออกแบบ สรางขึ้น [9]
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
59
ตารางที่ 3-1 ความชันหนาคลื่นและขนาดแรงดันที่ทำใหลูกถวยฉนวนประเภท B เจาะทะลุ [12]
μs
μs
ในรูป : (1) : แรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน, (2) : ขณะเกิดเจาะทะลุ, (3) : หลังจากเจาะทะลุ (ปอนซ้ำ)
3.4 การศึกษาผลของแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน จากการศึกษาผลของแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน ตอลูกถวยฉนวนพอรซเลนพอสรุปไดคือ 1) แรงดั น อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น 2500 kV/μs อาจทำให ลู ก ถ ว ยฉนวนพอร ซ เลนประเภท B ANSI Cl. 52-4 เจาะทะลุได และความชันยิ่งมากโอกาสที่เจาะ ทะลุจะมีมากขึ้น 2) ขนาดความชันที่จะทำใหลูกถวยเจาะทะลุนั้น ขึ้นอยูกับชนิดของเนื้อพอรซเลน และแบบของลูกถวย คือลูกถวยฉนวนที่มีระยะวาบไฟตามผิวยาว ความชันที่ ทำใหลูกถวยเจาะทะลุจะมีคาต่ำกวาของลูกถวยที่มีระยะ วาบไฟตามผิ ว น อ ยกว า เช น ลู ก ถ ว ยแขวน ANSI Cl. 52-1 เริ่มเกิดเจาะทะลุที่ความชันสูงถึง 6500 kV/μs เนื่องจากมีระยะวาบไฟตามผิวนอยจึงเกิดวาบไฟตามผิว งาย คาแรงดันวาบไฟตามผิวต่ำ ความเครียดสนามไฟฟา ที่เกิดขึ้นไมสูงพอที่จะทำใหเกิดเจาะทะลุได 3) คาวาบไฟตามผิวของแรงดันอิมพัลสหนาคลื่น ชันที่ทำใหลูกถวยแขวน ANSI Cl. 52-1 และลูกถวย กานตรง ANSI Cl. 56-2 เจาะทะลุจะมีคาประมาณ 3.0 เทาของ U50% ของรูปคลื่นมาตรฐาน 1.2/50 μs ขั้วที่มีคาสูงกวา และสำหรับลูกถวยแขวน ANSI Cl. 52-4 มี ค า เท า กั บ 2 เท า ลู ก ถ ว ยก า นตรงมี ค วามหนาของ เนื้อพอรซเลนมากกวาลูกถวยแขวน จึงเจาะทะลุที่ความ ชันและขนาดแรงดันสูงกวา
60
4) ขั้วแรงดันที่มีคาวาบไฟตามผิวอิมพัลสวิกฤต รูปคลื่นมาตรฐานสูงกวา จะทำใหลูกถวยเกิดเจาะทะลุ ดวยแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันงายกวา ลูกถวยกานตรง ANSI Cl. 56-2 ขั้วบวกเกิดเจาะทะลุไดมากกวาขั้วลบ ทั้งนี้เพราะวากานลูกถวยมีความเครียดสนามไฟฟาสูง กวาเปนขั้วลบ ที่หัวลูกถวยสายไฟแรงสูงเปนขั้วบวก 5) ลูกถวยฉนวนเนื้อพอรซเลนธรรมดา มีความ คงทนตอการเจาะทะลุดวยแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันได สูงกวาลูกถวยฉนวนพอรซเลนอะลูมินา การเจาะทะลุ ผ า นเนื้ อ ฉนวนจะมี ผ ลกระทบต อ เสถียรภาพของระบบ จึงตองหาวิธีปองกันมิใหลูกถวย ฉนวนเจาะทะลุ
4. °“√æ—≤π“ÕÕ°·∫∫≈Ÿ°∂⫬·¢«π§Õμ—π จากผลของการออกแบบสร างชุดกำเนิดแรงดัน อิมพัลสหนาคลื่นชันประสบผลสำเร็จ ดังที่เสนอในขอ 2. และนำมาใช ท ดสอบลู ก ถ ว ยฉนวนเนื้ อ พอร ซ เลน ประเภท B คือ ลูกถวยแขวน และลูกถวยกานตรง เพื่อ ศึกษาวิเคราะหผลของแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันที่มีตอ ลูกถวยเหลานี้ที่เสนอในขอ 3. ทำใหเขาใจถึงกลไกการ เจาะทะลุและมองเห็นวิธีที่จะแกปญหาการเจาะทะลุเนื้อ ลู ก ถ ว ยฉนวน คื อ ออกแบบลู ก ถ ว ยฉนวนให ป อ งกั น การเจาะทะลุได
ผลของการศึ ก ษาแสดงให เ ห็ น ว า ลู ก ถ ว ยแขวน ANSI Cl. 52-4 เจาะทะลุ ที่ ค วามชั น 2500 kV/μs ที่แรงดัน 2 pu. ของ U50% สวนลูกถวยกานตรง ANSI Cl. 56-2 มีความคงทนตอแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันได สูงกวา คือ เจาะทะลุที่ความชันสูงถึง 9200 kV/μs และที่แรงดัน 3 pu. ของ U50% ทั้งนี้เพราะวาลูกถวย กานตรงมีความหนาของเนื้อพอรซเลนระหวางอิเล็กโตรด มากกวาลูกถวยแขวน ANSI Cl. 52-4 นั่นคือ การเพิ่ม ความหนาของเนื้อฉนวนชวยปองกันการเจาะทะลุได
1) ปรับปรุงเนื้อของพอรซเลนใหมีความแข็งแกรง ตอแรงดันสูงขึ้นโดยปรับปรุงสวนผสมของเนื้อสาร 2) เพิ่มความหนาเนื้อฉนวนระหวางอิเล็กโตรด การเพิ่มความคงทนตอแรงดันของลูกถวยฉนวน ที่ ท ำได ใ นที่ นี้ คื อ เพิ่ ม ความหนาเนื้ อ ฉนวนระหว า ง อิ เ ล็ ก โตรดให ม ากขึ้ น มี ลั ก ษณะเป น แกนกลางของ ลู ก ถ ว ยแขวน ที่ เ ป น เนื้ อ พอร ซ เลนคอตั น เรี ย กว า ลูกถวยแขวนคอตัน (solid core suspension disc insulators) โดยพัฒนาออกแบบลูกถวยแขวนคูคอตันขึ้น กอนเปนอันดับแรก
4.1 แนวคิดการแกปญหาการเจาะทะลุลูกถวยฉนวน จากคำอธิบายกลไกการเกิดวาบไฟตามผิวลูกถวย หรื อ เจาะทะลุ ผ า นเนื้ อ ฉนวน พิ จ ารณาจากเส น กราฟ แรงดั น -เวลาของเนื้ อ ฉนวนและอากาศรอบผิ ว ลู ก ถ ว ย ดังรูปที่ 4-1 จะเห็นไดวา แรงดันอิมพัลสที่จะทำใหเกิด วาบไฟตามผิวหรือเจาะทะลุนั้น นอกจากจะขึ้นอยูกับ ความชันหนาคลื่นแลว ยังขึ้นอยูกับขนาดแรงดันที่ลูก ถวยไดรับดวย ดังนั้นวิธีปองกันมิใหเกิดการเจาะทะลุอาจ ทำไดโดยเพิ่มความคงทนของเนื้อฉนวน คือยกระดับเสน v-t ของเนื้อฉนวน เสน B ใหสูงขึ้นเปนเสน C ซึ่งจะตัด กับเสน v-t ของอากาศที่ S’c ดังรูปที่ 4-1 ก็จะทำใหลูก ถวยเกิดวาบไฟตามผิวผานอากาศแทนที่จะเกิดการเจาะ ทะลุเนื้อฉนวน
4.2 การพั ฒ นาออกแบบลู ก ถ ว ยแขวนคู ค อตั น (Double shed solid core suspension disc insulator = DSS insulator) การออกแบบสร า งลู ก ถ ว ยแขวนคู ค อตั น เป น แนวคิดการแกปญหาการเจาะทะลุของลูกถวยแขวน คือ เหมือนกับวานำลูกถวยแขวนธรรมดา 2 ลูกตอกันดวย เนื้อพอรซเลน มีลักษณะเปนคอตัน 4.2.1 เงื่อนไขการออกแบบ เพื่อใหสามารถนำลูกถวยแขวนคูคอตันนี้ไปใชงาน ไดจริงในระบบ จึงตองมีเงื่อนไขในการออกแบบ คือ 1) ลูกถวยแขวนคูคอตัน จะมีมิติสมนัยกับลูกถวย แขวนธรรมดา 2 ลูกตอเชื่อมกันดวยเนื้อของ พอรซเลน โดยใชลูกถวยแขวน ANSI Cl. 52-4 เปนแบบอางอิง อิเล็กโตรดจะเปนหัวครอบทั้งสองดาน ดังรูปที่ 4-2 [13] 2) ลักษณะทางมิติใชมาตรฐาน ANSI C 29.2 [14] คือ ระยะรั่ว ระยะอารก ขนาดเสนผานศูนยกลาง และระยะตามแนวแกนกลาง คำนึงถึงความเปรอะเปอน ตามมาตรฐาน IEC 815 [15] ประกอบการออกแบบ การกระจายของสนามไฟฟาที่ดีเพื่อใหมีความคงทนตอ แรงดันวาบไฟตามผิวไดสูง [13] 3) วั ส ดุ เ นื้ อ ฉนวนที่ ใ ช ใ นการศึ ก ษาวิ จั ย นี้ ใ ช เ นื้ อ รูปที่ 4-1 เสนกราฟแรงดัน-เวลา (v-t curve) พอรซเลนแบบอะลูมินา เพราะตองการใหมีคุณสมบัติทน ตอแรงดึงทางกล และเปนผลิตภัณฑอุตสาหกรรมที่ผลิต การเพิ่ ม ความคงทนต อ แรงดั น เจาะทะลุ ข อง ไดแลวภายในประเทศ ลูกถวยฉนวนอาจทำได 2 วิธี คือ
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
61
ประมาณ 11.6 กิโลกรัมตอลูก อยางไรก็ตาม การไฟฟา ยั ง มี ค วามนิ ย มใช ลู ก ถ ว ยแขวน เพราะสามารถเพิ่ ม จำนวนลู ก ถ ว ยในพวงให ม ากขึ้ น ได เมื่ อ ใช กั บ แรงดั น ระบบสูงขึ้น จึงเกิดแนวความคิดในการพัฒนาออกแบบ ลูกถวยแขวนคอตันชั้นเดียว ซึ่งสามารถผลิตไดงายเชน เดียวกับลูกถวยแขวนธรรมดา มีน้ำหนักเบา และเปน แบบคอตัน จึงนาจะแกปญหาการเจาะทะลุได 4.3.1 รูปลักษณะลูกถวยแขวนคอตันชั้นเดียว ลู ก ถ ว ยแขวนคอตั น ชั้ น เดี ย ว มี รู ป ลั ก ษณะ พื้นฐานเชนเดียวกับลูกถวยแขวนธรรมดา คือ ANSI Cl. 52-4 สามารถนำมาต อ กั น เป น พวงเพิ่ ม ขึ้ น ได กระบวนการผลิตใชวิธีขึ้นรูปโดยการอัดเนื้อวัสดุลงใน รูปที่ 4-2 มิติลูกถวยแขวนคูคอตัน DSS เปรียบเทียบกับ แบบพิมพ ทำไดสะดวกและรวดเร็ว ชวยใหตนทุนการ ลูกถวยแขวนธรรมดา ANSI Cl. 52-4 ผลิตต่ำลง อิเล็กโตรดทั้งสองดานเปนหัวครอบโลหะหุม เนื้อพอรซเลนดังรูปที่ 4-3 แนวการเจาะทะลุ สวนหนึ่ง 4.2.2 การทดสอบทางไฟฟา เปนเนื้อพอรซเลน และสวนหนึ่งเปนอากาศ การเจาะ ผลการทดสอบลู ก ถ ว ยแขวนคู ค อตั น พบว า ทะลุจะเกิดไดยากขึ้น ลูกถวยแขวนคูคอตันมีคาวาบไฟตามผิว 50 Hz และ อิ ม พั ล ส วิ ก ฤต U 50% มี ค า ใกล เ คี ย งกั บ ค า ที่ ไ ด จ าก ลูกถวยแขวนธรรมดา ANSI Cl. 52-4 จำนวน 2 ลูก ตอกันเปนพวง การทดสอบเจาะทะลุดวยแรงดันอิมพัลส หน า คลื่ น ชั น ลู ก ถ ว ยแขวนคู ค อตั น ไม เ กิ ด เจาะทะลุ แม ว า ความชั น เพิ่ ม สู ง ถึ ง 9,200 kV/μs ที่ ค า แรงดั น วาบไฟประมาณ 3 pu. สูงกวาของลูกถวยแขวนธรรมดา รูปที่ 4-3 ภาคตัดขวางและภาพถายของลูกถวยแขวนคอตัน ANSI Cl. 52-4 ซึ่งมีคาเพียง 2 pu. ที่ความชันเพียง ชั้นเดียว (SSS) ที่พัฒนาออกแบบ 2500 kV/μs จึ ง กล า วได ว า ลู ก ถ ว ยแขวนคู ค อตั น สามารถแก ป ญ หาการเจาะทะลุ เ นื้ อ พอร ซ เลนได 4.3.2 มิติของลูกถวยแขวนคอตันชั้นเดียว ดังรายละเอียดการศึกษาในรายงาน [13] มิ ติ ข องลู ก ถ ว ยแขวนคอตั น ชั้ น เดี ย วใช มิ ติ ข อง ลูกถวยแขวนธรรมดา ANSI Cl. 52-4 เปนเกณฑอางอิง 4.3 การออกแบบลู ก ถ ว ยแขวนคอตั น ชั้ น เดี ย ว ไดแก ระยะรั่ว ระยะอารก เสนผานศูนยกลาง และ (Single shed solid core suspension disc ความยาวของลูกถวย โดยมีเงื่อนไขดังรายละเอียดใน insulators = SSS insulator) รายงานวิจัย [14] คือ การออกแบบลู ก ถ ว ยแขวนคู ค อตั น สามารถแก ใหสามารถใชลูกถวยแขวนคอตัน SSS จำนวน 3 ปญหาการเจาะทะลุไดอยางสมบูรณ แตเมื่อคำนึงถึงเรื่อง ลูก แทนลูกถวยแขวนธรรมดา ANSI Cl. 54-2 จำนวน การผลิตเชิงอุตสาหกรรมจะมีความยุงยากที่ตองใชการ 4 ลูก สำหรับระบบ 69 kV และใชลูกถวย SSS จำนวน กลึ ง ตกแต ง ขึ้ น รู ป ต น ทุ น การผลิ ต จะสู ง และในทาง 5 ลูก แทนลูกถวย ANSI Cl. 52-4 จำนวน 7 ลูก ปฏิ บั ติ ก ารติ ด ตั้ ง ไม ส ะดวก เนื่ อ งจากน้ ำ หนั ก มาก ในระบบ 115 kV ได
62
เพื่อใหลูกถวยแขวนคอตัน SSS สามารถใชใน สภาวะเปรอะเปอนได เชนเดียวกับลูกถวยแขวน ANSI Cl. 52-4 จึ ง ออกแบบให ลู ก ถ ว ยแขวนคอตั น SSS มี ร ะยะรั่ ว เท า กั บ หรื อ มากกว า ระยะรั่ ว ของลู ก ถ ว ย ธรรมดา 4.3.3 การทดสอบทางไฟฟาบนลูกถวยเดี่ยว การทดสอบจะอางอิงขอกำหนดของลูกถวยแขวน ธรรมดา ANSI Cl. 52-4 ตามมาตรฐาน ANSI 29.21983 คือ 1) การทดสอบวาบไฟตามผิวแหงความถี่ต่ำ 50 Hz ใชลูกถวยตัวอยาง 20 ลูก 2) การทดสอบวาบไฟตามผิวอิมพัลสวิกฤต U50% ทั้ ง ขั้ ว บวกและลบ ตั ว อย า งลู ก ถ ว ยทดสอบ 20 ลู ก จาก 1) 3) การทดสอบความคงทนการเจาะทะลุตอแรง รูปที่ 4-4 การทดสอบเจาะทะลุ SSS ดั น อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น ทั้ ง ขั้ ว บวกและขั้ ว ลบ ขั้ ว ละ 10 ลูก การทดสอบความคงทนต อ การเจาะทะลุ ด ว ย ผลการทดสอบในขอ 1) และ 2) แสดงในตาราง แรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันของลูกถวยแขวนคอตัน SSS ที่ 4-1 ทดสอบโดยติดตั้งลูกถวย SSS ดังรูปที่ 4-4 ทดสอบที่ ความชัน 3000 kV/s, 5000 kV/s และ 7500 kV/s ตารางที่ 4-1 ผลการทดสอบวาบไฟตามผิวของลูกถวยแขวน โดยแต ล ะระดั บ แรงดั น ทดสอบทั้ ง ขั้ ว บวกและขั้ ว ลบ ANSI Cl. 52-4 และ SSS ขั้วละ 10 ลูก แตละลูกจะปอนแรงดันอยางนอย 10 ครั้ง ตอขั้ว แรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน วัดดวยโวลเตจดิไวเดอร แบบตัวเก็บประจุ 500 kV มีเวลาตอบสนองบางสวน 2.2 ns ตัวอยางรูปคลื่นอิมพัลสหนาคลื่นชันเกิดวาบไฟ ตามผิวไมเจาะทะลุ ดังแสดงในตารางที่ 4-2 ผลของการทดสอบความคงทนตอการเจาะทะลุ ดวยแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันของลูกถวยแขวนคอตัน μs ชั้นเดียว พิสูจนใหเห็นวาสามารถทนตอแรงดันอิมพัลส หน า คลื่ น ชั น ได และสู ง กว า ที่ ม าตรฐานกำหนด คื อ ผลการทดสอบหาค า วาบไฟตามผิ ว แห ง ความถี่ คงทนตอการเจาะทะลุที่ความชันสูงถึง 7500 kV/μs 50 Hz และวาบไฟตามผิวอิมพัลสวิกฤต U 50% ของ ลูกถวยแขวนคอตัน SSS มีคาสูงกวาของลูกถวยแขวน ธรรมดา ANSI Cl. 52-4 เพราะวาระยะวาบไฟของ ลูกถวยแขวน SSS ยาวกวาของลูกถวยแขวนธรรมดา
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
63
ตารางที่ 4-2 ออสซิลโลแกรมของแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันของลูกถวยแขวนคอตันชั้นเดียว
4.4 การทดสอบคุณลักษณะทางไฟฟาของพวงลูกถวยแขวนคอตัน SSS การออกแบบลู ก ถ ว ยแขวนคอตั น ชั้ น เดี ย ว และ IEC 383 กำหนด คือการทดสอบความคงทนตอ นอกจากจะตองมีความคงทนตอการเจาะทะลุดวยแรงดัน แรงดัน AC 50 Hz ในสภาพแหงและสภาพเปยก และ อิมพัลสหนาคลื่นชันในอากาศแลว ยังตองสามารถนำไป ค า วาบไฟตามผิ ว อิ ม พั ล ส วิ ก ฤต (U 50%) ทั้ ง พวง คื อ ตอเปนพวงใชแทนลูกถวยแขวนธรรมดา ANSI Cl. 52-4 ตอกัน 3 ลูก ระบบ 69 kV และตอกัน 5 ลูกระบบ ในระบบ 69 kV และ 115 kV ได จึงตองทำการทดสอบ 115 kV ไดผลการทดสอบดังแสดงในตารางที่ 4-3 และ คุณลักษณะบางประการตามมาตรฐาน ANSI C 29.1 ตารางที่ 4-4 ตารางที่ 4-3 ผลการทดสอบความคงทนตอแรงดัน AC 50 Hz ของพวงลูกถวยแขวนคอตัน SSS [16]
การทดสอบความคงทนตอแรงดันอิมพัลสรูปคลื่น ดวยวิธี up and down แลวหาคาความคงทนตอแรงดัน มาตรฐาน 1.2/50 μs จะหาคา U50% ของพวงลูกถวย อิมพัลส Uw = 0.96 U50% ไดผลดังแสดงในตารางที่ 4-4 ตารางที่ 4-4 ผลการทดสอบคาแรงดันวาบไฟตามผิวอิมพัลสวิกฤต U50% ของพวงลูกถวยแขวนคอตันชั้นเดียว (SSS)
64
จากผลการทดสอบคุณลักษณะทางไฟฟาของพวง ลูกถวยแขวนคอตันชั้นเดียว แสดงใหเห็นวา 1) พวงลูกถวยแขวนคอตันชั้นเดียวตอเปนพวง 3 ลูก สำหรับระบบ 69 kV และ 5 ลูก สำหรับระบบ 115 kV มีความคงทนตอแรงดันทดสอบ AC 50 Hz ไดทั้งใน สภาพแหงและสภาพเปยกตามมาตรฐาน ANSI และ IEC กำหนดที่ 140 kV (3 ลูก) และ 230 kV (5 ลูก) ยกเวนพวง 5 ลูก ทดสอบตามมาตรฐาน ANSI ทนได แต IEC จะเกิดวาบไฟที่ 216 kV 2) คาแรงดันวาบไฟตามผิวอิมพัลสวิกฤต U50% ของพวงลู ก ถ ว ยแขวนคอตั น ชั้ น เดี ย วเป น พวง 3 ลู ก สำหรั บ 69 kV และ 5 ลู ก สำหรั บ ระบบ 115 kV มาตรฐานมิไดกำหนดไว จะกำหนดคาแรงดันวาบไฟตาม ผิวลูกเดียว แตจากคาแรงดัน U50% สามารถคำนวณหา คาความคงทนตอแรงดันอิมพัลส Uw ได และพบวา Uw ที่ไดจะมีคาสูงกวาคา BIL ที่กำหนดตามระดับแรงดัน ระบบ คือ ระบบ 69 kV BIL = 325 kV และระบบ 115 kV BIL = 550 kV หรือ 450 kV กรณีหลังใชกับ ระบบตอลงดินโดยตรง (solidly grounded) จึงถือวา พวงลู ก ถ ว ยแขวนคอตั น ชั้ น เดี ย วทั้ ง พวง 3 ลู ก และ 5 ลูก มีความคงทนตอแรงดันอิมพัลส BIL ที่กำหนดได
5. ∫∑ √ÿª เรื่องที่นำเสนอนี้เปนผลงานโครงการศึกษาวิจัย ตอเนื่อง เริ่มตนที่ปญหา และจบที่การแกปญหาไดสำเร็จ คือ 1) การไฟฟ า มี ป ญ หาลู ก ถ ว ยฉนวนในระบบ สายสงจายไฟฟาแรงสูงเกิดแตกเจาะทะลุหลังจากติดตั้ง ใช ง านได ร ะยะหนึ่ ง เป น เหตุ ใ ห เ กิ ด ผิ ด พร อ งในระบบ เกิ ด ผลกระทบต อ เสถี ย รภาพและความเชื่ อ ถื อ ได ข อง ระบบสงจายไฟฟา และมาตรฐานยุคใหมของประเทศ แคนาดา ออสเตรเลีย และมาตรฐาน IEC กำหนดใหมี การทดสอบความคงทนต อ การเจาะทะลุ ด ว ยแรงดั น อิมพัลสหนาคลื่นชันในอากาศ แตการไฟฟาและโรงงาน อุตสาหกรรมผลิตลูกถวยฉนวนพอรซเลนในประเทศยัง ทำการทดสอบเรื่องนี้ไมได เพราะไมมีอุปกรณทดสอบ นี่คือปญหาที่เปนจุดเริ่มตนของโครงการศึกษาวิจัย 2) เพื่ อ ให โ ครงการแก ป ญ หาการเจาะทะลุ ลู ก ถวยฉนวนดำเนินการได หนวยปฏิบัติการวิจัยวิศวกรรม ไฟฟาแรงสูง จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย ไดทำการศึกษา พั ฒ นาออกแบบสร า งชุ ด กำเนิ ด แรงดั น อิ ม พั ล ส ห น า
คลื่นชันขึ้นกอน โดยใชสปารกแกปตัดรูปคลื่นอิมพัลส มาตรฐาน 1.2/50 μs จากเครื่องกำเนิดแรงดันอิมพัลส ปกติ ขนาด 1200 kV 36 kJ ที่พัฒนาออกแบบสราง ขึ้นเอง ชุดกำเนิดแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชันที่พัฒนา สรางขึ้นไดสำเร็จ สามารถสรางรูปคลื่น มีขนาดแรงดัน และความชั น หน า คลื่ น ได ต ามที่ ม าตรฐานกำหนด มีความชันหนาคลื่นสูงถึง 10,000 kV/μs 3) ใช ชุ ด กำเนิ ด แรงดั น อิ ม พั ล ส ห น า คลื่ น ชั น ที่ พั ฒ นาออกแบบสร า งขึ้ น ทำการศึ ก ษาผลของแรงดั น อิมพัลสหนาคลื่นชันตอลูกถวยฉนวนพอรซเลนประเภท B ไดแก ลูกถวยแขวน ANSI Cl. 52-1, Cl. 52-4 และ ลูกถวยกานตรง ANSI Cl. 56-2 พบวาการเจาะทะลุ ของลูกถวยฉนวนขึ้นอยูกับความชันหนาคลื่น ขนาดแรง ดันที่ปอน ขั้วแรงดันบวกหรือลบ รูปแบบของลูกถวย ฉนวน ชนิดของเนื้อฉนวนของลูกถวยเปนแบบธรรมดา หรืออะลูมินา ผลของการศึกษาทำใหเขาใจถึงกลไกการ เจาะทะลุ ทำใหเกิดแนวคิดการออกแบบลูกถวยที่ปองกัน การเจาะทะลุได 4) การพัฒนาออกแบบผลิตลูกถวยแขวนคอตัน เนื้อพอรซเลน เพื่อปองกันการเจาะทะลุ แบบแรกเปน ลูกถวยแขวนคูคอตัน DSS อิงมิติลูกถวยแขวน ANSI Cl. 52-4 จำนวน 2 ลูกตอกัน สามารถทนการเจาะทะลุ ได แตทางปฏิบัติไมสะดวกในการติดตั้ง เพราะน้ำหนัก มาก การผลิตในเชิงอุตสาหกรรมยุงยาก ราคาตนทุนสูง จึงพัฒนาออกแบบลูกถวยแขวนคอตันชั้นเดียว SSS โดย อิงมิติ คุณลักษณะทางไฟฟาและทางกล จากขอกำหนด ลูกถวยแขวนธรรมดา ANSI Cl. 52-4 พบวาลูกถวย แขวนคอตั น SSS มี คุ ณ สมบั ติ ดี ก ว า ลู ก ถ ว ยแขวน ธรรมดา ทนการเจาะทะลุได ที่ความชันหนาคลื่นสูงถึง 7500 kV/μs ยิ่งกวานั้นลูกถวยแขวน SSS ที่ออกแบบ สามารถใชตอเปนพวง 3 ลูกแทนลูกถวยแขวนธรรมดา 4 ลูกในระบบ 69 kV และลูกถวยแขวน SSS พวง 5 ลูก แทนลูกถวยแขวนธรรมดา 7 ลูก สำหรับ 115 kV ได โดยมี คุ ณ สมบั ติ ท างไฟฟ า และทางกลได ต ามที่ มาตรฐานกำหนดทุกประการ สามารถแกปญหาการเจาะ ทะลุไดอยางสมบูรณ 5) การพัฒนาออกแบบสรางเครื่องกำเนิดแรงดัน อิมพัลสหนาคลื่นชันไดสำเร็จ นอกจากมีประโยชนใน การพั ฒ นาลู ก ถ ว ยแขวนคอตั น เพื่ อ แก ป ญ หาการเจาะ ทะลุแลว ยังมีคุณคาอยางยิ่งตอการพัฒนาเทคโนโลยี การพัฒนาบุคลากร และที่สำคัญชวยใหสามารถทำการ 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
65
[6] Australian Standard, AS 2947-1989, Insulators ทดสอบความคงทนตอการเจาะทะลุดวยแรงดันอิมพัลส หนาคลื่นชันในอากาศของลูกถวยฉนวนประเภท B ได Porcelain and glass for overhead power line voltage เองภายในประเทศ และชวยใหโรงงานอุตสาหกรรมผลิต greater than 1000 V.a.c. Part 1 : Test methods [7] Canadian standard, CAN/CSA-C411.1-M1989, AC ลู ก ถ ว ยฉนวนที่ มี คุ ณ ภาพ ส ง ผลให ร ะบบไฟฟ า มี Suspension insulators เสถียรภาพและความเชื่อถือไดสูง [8] ANSI Standard C29.1-1988 Test Methods for กิตติกรรมประกาศ บทความที่ น ำเสนอนี้ เ ป น ผลงานวิ จั ย ต อ เนื่ อ งจากหลาย โครงการ (2537–2547) ซึ่งสำเร็จไดตามเปาหมาย โดยไดรับ ทุ น สนั บ สนุ น จากหน ว ยงานต า ง ๆ จากฝ า ยวิ จั ย จุ ฬ าลงกรณ มหาวิทยาลัย ศูนยเชี่ยวชาญพิเศษเฉพาะดานเทคโนโลยีไฟฟา กำลัง คณะวิศวกรรมศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย และจาก สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย (สกว.) โครงการเมธีวิจัย อาวุโส ผูเขียนในฐานะหัวหนาโครงการวิจัยและเมธีวิจัยอาวุโส ขอขอบคุณอยางสูงไว ณ โอกาสนี้ ขอขอบคุณบริษัทผูผลิตลูก ถวยฉนวนพอรซเลนที่ใหความอนุเคราะหตัวอยางใชในการศึกษา วิจัย ขอขอบคุณผูชวยวิจัยทุกทานดังระบุในเอกสารอางอิง ที่ได ทำการศึกษาทดลองในหองปฏิบัติการดวยความตั้งใจและมานะ พยายาม เอกสารอางอิง [1] IEC 383-1, Insulators for overhead lines with a nominal voltage above 1000 V Part 1: Ceramic or glass insulator units for a.c. system definition, test methods and acceptance criteria, 1993 [2] Ragaller, K., Surges in High-Voltage Networks, Plenum Press, New York, 1980, pp. 9-12 [3] สำรวย สังขสะอาด, ณรงคชัย ลิ่มเศรษฐกานต, โตมร สุนทรนภา, วิทวัส งามประดิษฐ, “ผลของแรงดันเกินอิมพัลสหนา คลื่ น ชั น ต อ ลู ก ถ ว ยฉนวนพอร ซ เลน” รายงานการวิ จั ย เสนอ สำนั ก งานกองทุ น สนั บ สนุ น การวิ จั ย โครงการเมธี วิ จั ย อาวุ โ ส สกว., มิถุนายน 2544 [4] Sangkasaad, S., “Research and Experience with New Insulator Technologies in Thailand”, Proceeding 2001 World Insulator Congress and Exhibition, Shanghai, China, November, 18-21, 2001 [5] IEC 1211-1994, Insulators of ceramic material or glass for above 1000 volt overhead lines with a nominal voltage greater than 1000 V - Puncture testing, Technical report-type 2, 1994-06
66
Electrical Power Insulators-test methods 1988 [9] สำรวย สังขสะอาด, “การพัฒนาออกแบบและสรางชุด กำเนิดแรงดันอิมพัลสหนาคลื่นชัน”, รายงานผลการวิจัยทุนวิจัย รั ช ดาภิ เ ษกสมโภช, เสนอฝ า ยวิ จั ย จุ ฬ าลงกรณ ม หาวิ ท ยาลั ย , กรกฎาคม 2541 [10] Naito, K., Susuki, Y., “Insulators Selection Criteria for Transmission Line Reliability”, NGK Review, Overseas Edition No. 14, Dec. 1990 [11] Nikolopoloulos, P.N., “On the Generation of Steep Front High Voltage Impulse”, 4th International Symposium on High Voltage Engineering, Athens-Greece, Sept 5-9, 1983 [12] Sangkasaad, S., Limsetthagan, N., Soon thornnapa, t., Effect of Steep Front Impulse Voltage on Insulators, ACED-2000, Kyoto, Japan, Nov. 6-7, 2000, pp. 131-134 [13] สำรวย สั ง ข ส ะอาด, และโตมร สุ น ทรนภา, “การ ออกแบบและสรางลูกถวยแขวนคูคอตันสำหรับสายสงแรงสูง” รายงานวิจัยเสนอศูนยเชี่ยวชาญพิเศษเฉพาะดานเทคโนโลยีไฟฟา กำลัง คณะวิศวกรรมศาสตร จุฬาลงกรณมหาวิทยาลัย, ธันวาคม 2544 [14] ANSI Standard C 29.2-1977. Porcelain and Toughened Glass Insulators (Suspension Type) [15] IEC 815 - 1986 Guide for the Selection of Insulators in Respect of Polluted Conditions [16] สำรวย สั ง ข ส ะอาด, โตมร สุ น ทรนภา, ประเสริ ฐ รังสีโสภณอาภรณ, “การออกแบบสรางลูกถวยแขวนคอตันชั้น เดียว” รายงานการวิจัยเสนอสำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย โครงการเมธีวิจัยอาวุโส สกว. มกราคม 2547
Technology & Innovation
‡∑§‚π‚≈¬’·≈–π«—μ°√√¡
¥√.ª√–¥‘…∞å ‡øóòÕßøŸ °Õß«‘®—¬ ΩÉ“¬«‘®—¬·≈–æ—≤π“√–∫∫‰øøÑ“ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§
°“√§«∫§ÿ¡·≈–ªØ‘∫—μ‘°“√ DG √à«¡°—∫√–∫∫ Smart Grids (μÕπ∑’Ë 3) จากที่ ไ ด ก ล า วในตอนที่ แ ล ว ถึ ง การควบคุ ม DG ชนิดตาง ๆ ไปใหทราบแลวนั้น ในบทความตอนนี้จะ เปนการออกแบบระบบ Smart Grids เพื่อรองรับการ ควบคุมและปฏิบัติการ DG และระบบ Microgrid ดังนี้ 3.4.4 การออกแบบระบบ Smart Grids เพื่อ รองรับการควบคุมและปฏิบัติการ DG ในการออกแบบระบบ Smart Grids ใหรองรับ การควบคุ ม และปฏิ บั ติ ก าร DG นั้ น มี ป รั ช ญาการ ออกแบบที่อาจจะไมเหมือนกันในแตละประเทศ ทั้งนี้ เพราะในแต ล ะประเทศมี โ ครงสร า งของอุ ต สาหกรรม ไฟฟาที่ไมเหมือนกัน บางประเทศมีตลาดกลางในการซื้อ ขายไฟฟาเพราะไดมีการ Deregulated Power Market ไปแลว แตอีกบางประเทศยังไมไดดำเนินการดังกลาว รวมทั้งในประเทศไทยของเรา เพื่อใหเห็นภาพไดงายขึ้น โปรดพิ จ ารณารู ป ที่ 26 จะเห็ น ว า เป น โมเดลระบบ
Smart Grids ของประเทศที่มีระบบตลาดกลางไฟฟา ทุก ๆ ภาคสวนไมวาจะเปนผูผลิตหรือผูจำหนาย รวมทั้ง ผู ค วบคุ ม ระบบต า ง ๆ (T&D System Operators) ต อ งส ง ข อ มู ล มาให ห น ว ยประมวลผลกลางโดยผ า น Exchange Agent เพื่อทำใหเกิดการสมดุลกำลังไฟฟาใน ระบบ คือ กำลังไฟฟาที่ผลิตจะเทากับกำลังไฟฟาที่ใช รวมกับกำลังไฟฟาสูญเสีย โดยผานกลไกของตลาดกลาง ซื้อขายพลังงานไฟฟา ซึ่งเปนการควบคุมในลักษณะของ Centralized Control อย า งไรก็ ดี การควบคุ ม บางอย า งอาจจะมี ก าร กระจายการประมวลผล (Distributed Control) ได เชน ในการควบคุมที่มีการเชื่อมตอ DG ในระบบจำหนายจะ มีระบบ Advanced Distribution Automation (ADA) ทำงานร ว มกั บ ระบบ SCADA ที่ จ ะดึ ง ข อ มู ล จาก Substation IEDs ขอมูลจากแหลงผลิตไฟฟาเอกชน ตาง ๆ (DG) สงมาเขาที่ศูนยควบคุมของ Distribution 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
67
System Operator ดังแสดงในรูปที่ 27 ทั้งนี้ในสวน ของการควบคุมการซื้อขายของตลาดกลางการซื้อขาย พลังงานยังใชหลักการเดิมคือ ทั้ง Distribution System Operator และ DG ตามที่ไดอธิบายไวขางตน สำหรับใน การควบคุมในระบบจำหนายนี้ สิ่งที่เปนปจจัยสำคัญใน การประมวลผลหลัก คือ ADA Applications ซึ่งในบาง ฟ ง ก ชั น อาจจำเป น จะต อ งมี ก าร Simulation โดยใช Power System Model ดวย โดยเฉพาะฟงกชันในการ ควบคุมและปฏิบัติการ DG ที่ไดอธิบายในหัวขอที่ 3.4.3 โดยรู ป ที่ 28 แสดงตั ว อย า งรายละเอี ย ดการควบคุ ม ของ DG และการส ง ข อ มู ล ให กั บ ระบบควบคุ ม ของ Distribution System Operator ผานโครงขาย Wide Area Network (WAN) เพื่อใหเห็นภาพตัวอยางการ ควบคุมระบบจริงจึงขอยกตัวอยางการควบคุมของ Wind Farm ที่มีการควบคุมและสงขอมูลใหแก Distribution System Operator ดังแสดงในรูปที่ 29 ทั้งนี้ในการที่จะ ควบคุมและปฏิบัติการใดบางนั้นขึ้นอยูกับการออกแบบ วางแผน และความคุมคาในการลงทุนที่เหมาะสมของ แตละฟงกชัน โดยเฉพาะโครงสรางพื้นฐานของแตละ ประเทศ ซึ่งไมจำเปนตองออกแบบเหมือนกัน จึงเปน ลักษณะของ Tailored-made Design
รวมทั้ ง จากระบบอื่ น ๆ ไม ว า จะเป น จากระบบ AMI ระบบ SCADA และระบบอื่นที่เกี่ยวของ โดยสงขอมูล ผานชองทางการสื่อสารตาง ๆ ที่มีอยู โดย Protocol ที่ ใชในการสื่อสารระหวางอุปกรณตาง ๆ จะตองสามารถ ติดตอสื่อสารกันไดไมวาจะเปนอุปกรณจากผลิตภัณฑใด ๆ (Interoperability) โดยใช Protocol ที่เปนมาตรฐาน สากลที่เปนที่ยอมรับของทุกฝายดังแสดงในรูปที่ 30 หลังจากที่รวบรวมขอมูลไปประมวลผลแลว ผลที่ ไดจะสงตอไปยังระบบงานอื่น ๆ ใหดำเนินการในสวน งานที่ เ กี่ ย วข อ ง เช น ระบบ Billing, OMS, WMS, Planning และอื่น ๆ และกระจายการควบคุมและปฏิบัติ ไปยังอุปกรณตาง ๆ ที่อยูในแตละระบบยอย รวมทั้งการ ติดตอกับระบบอื่น ๆ ภายนอก เชน Power Market, Regulator, Generation และ Transmission ดังแสดง ภาพรวมการทำงานรวมกันของระบบตาง ๆ ในระบบ Smart Grids ในรูปที่ 31
รูปที่ 27 โมเดลระบบ Smart Grids ของ Distribution System Operator
รูปที่ 26 โมเดลระบบ Smart Grids ของประเทศที่มีระบบตลาดกลางไฟฟา
การที่จะทำใหระบบ Smart Grids ทำงานไดอยาง มีประสิทธิภาพจึงตองมีขอมูลที่ถูกตองเพียงพอในการ ประมวลผล ดังนั้นจึงตองมีการรวบรวมขอมูลและการสง รูปที่ 28 การควบคุมของ DG และการสงขอมูลใหกับระบบ ควบคุมของ Distribution System Operator ขอมูลจากระบบ Monitoring ขอมูลการตรวจวัดตาง ๆ
68
รูปที่ 29 ตัวอยางการควบคุมระบบของ Wind Farm และการสงขอมูลใหกับ Distribution System Operator
รูปที่ 30 การใช Protocol สำหรับการติดตอสื่อสารกันของอุปกรณตาง ๆ ในระบบ Smart Grids [7]
รูปที่ 31 ภาพรวมการทำงานรวมกันของระบบตาง ๆ ในระบบ Smart Grids 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
69
เนื่องดวยในการพัฒนาระบบ Smart Grids เปน งานที่ มี ค วามยุ ง ยากซั บ ซ อ นทั้ ง ในเรื่ อ งของการสื่ อ สาร การควบคุม และการทำงานรวมกันไดของแตละระบบ ยอยตาง ๆ ในการพัฒนาระบบใชงานจริงในหลาย ๆ ประเทศจะเริ่มดวยการทดลองใชงานจากระบบเล็ก ๆ กอน หากเกิดพบปญหาจะไดทำการตรวจสอบและแกไข ปญหาไดงายกวาระบบใหญ เมื่อดำเนินการแลวเสร็จจึง นำไปขยายผลใชงานกับระบบงานจริงตอไป ในที่นี้จะ ขอยกตั ว อย า งที่ EPRI ได ท ดลองดำเนิ น การร ว มกั บ การไฟฟ า ต า ง ๆ มาให พิ จ ารณาสั ก 2 แห ง คื อ ที่ ConEdison และ EDF [7] ดังแสดงในรูปที่ 32 และ รูปที่ 33 ตามลำดับ รูปที่ 32 แสดงการทดลองระบบ Smart Grids ของ ConEdison ซึ่งเปนการไฟฟาในรัฐนิวยอรก ของ ประเทศสหรัฐอเมริกา ทำการทดลองรวมกับ EPRI เพื่อ
ศึกษาดาน Interoperability ของ Demand Response Resources เป น หลั ก โดยมี เ ป า หมายในการศึ ก ษา เทคนิ ค ของ Interoperability รวมทั้ ง การพั ฒ นา Protocols และ Software ที่จะควบคุม DG ชนิดตาง ๆ ที่ลูกคาเปนเจาของ (Customer Owned DG) รวมทั้ง ศึกษาผลกระทบของการผลิตไฟฟาที่ไมสามารถควบคุม กำลั ง ไฟฟ า ที่ ผ ลิ ต ได (Intermittent Renewable Generation) และการศึกษา demand response ของ โหลดประเภทอาคารพาณิชย โครงการนี้แสดงตัวอยาง วิ ธี ก ารในการเพิ่ ม ศั ก ยภาพของ Customer Owned Demand Response Resources ใหทำการเชื่อมตอกับ ระบบโครงขายไฟฟาหลักไดอยางมีประสิทธิภาพ ดวยวิธี การเชื่อมตอที่งาย (Simple) ปลอดภัย (Safe) และ ประหยัด
รูปที่ 32 การทดลองระบบ Smart Grids ของ ConEdison รวมกับ EPRI [7]
รูปที่ 33 แสดงการทดลองระบบ Smart Grids ของ EDF ซึ่งเปนการไฟฟาของประเทศฝรั่งเศส โดย ทำการทดลองรวมกับ EPRI เพื่อศึกษาดาน Distributed Energy Resource Aggregation and Management โดยมี วั ต ถุ ป ระสงค ใ นการแสดงนวั ต กรรมสำหรั บ การ เชื่ อ มต อ ระบบ DG (อุ ป กรณ เ ก็ บ สะสมพลั ง งาน (Energy Storage) และแหลงผลิตไฟฟาจากพลังงาน
70
หมุนเวียน) รวมทั้งระบบ Demand Response และ ระบบ Energy Efficiency Measures เพื่อลดการจาย กำลังไฟฟาจากระบบโครงขายไฟฟาหลัก ลดปริมาณ การใชไฟฟา และลดการปลอยกาซ CO2 ในเขตความ รับผิดชอบของ PACA Region ทางภาคตะวันออกเฉียง ใต ข องประเทศฝรั่ ง เศส ในโครงการนี้ ใ ช Internet Based Protocols สำหรับการสื่อสาร
รูปที่ 33 การทดลองระบบ Smart Grids ของ EDF รวมกับ EPRI [7]
4. √–∫∫ Microgrid สำหรับระบบ Microgrid นั้น เปนการพัฒนาอีก รูปแบบหนึ่งของระบบ Distributed Control ที่จะจำลอง การควบคุมระบบยอยใหคลาย ๆ กับการควบคุมของ ระบบใหญที่เปน Centralized Control ระบบ Microgrid มี 2 ชนิด คือ ชนิด Autonomous System และชนิด Non-autonomous System หรื อ Grid-connected System กลาวคือ ชนิด Autonomous System เปน ระบบการจายไฟแบบแยกอิสระจากระบบโครงขายไฟฟา หลัก สวนชนิด Non-autonomous System เปนระบบที่ เชื่อมตอกับระบบโครงขายไฟฟาหลัก พื้นฐานของการ ออกแบบระบบ Microgrid คือ ระบบ Microgrid จะเปน ระบบที่มีการควบคุมและบริหารจัดการระบบใหมีการใช การผลิตไฟฟาจากเชื้อเพลิงชนิดตาง ๆ ใหมีตนทุนการ ผลิตที่เหมาะสม โดยที่ระบบยังคงมีเสถียรภาพ มีความ เชื่อถือไดและคุณภาพไฟฟาอยูในเกณฑมาตรฐาน ระบบ มีประสิทธิภาพสูงสุด และเปนมิตรกับสิ่งแวดลอม ถา พิจารณาใหดีจะพบวาระบบ Microgrid มีหลักการและ
ปรัชญาคลายคลึงกับระบบ Smart Grids ในหลาย ๆ มิติ เพียงแตระบบ Smart Grids นั้นเกิดขึ้นมาทีหลัง หรือเราอาจจะเรียกไดวาระบบ Microgrid คือระบบยอย ระบบหนึ่งของระบบ Microgrid นั่นเอง สถาป ต ยกรรมของระบบ Microgrid มี อ ยู 3 รูปแบบหลัก คือ AC based architecture, DC based architecture และ DC and centralized AC based architecture โดยพิจารณาที่โหลดและชนิดของไฟฟาที่ ผลิตไดจาก DG ชนิดตาง ๆ ในระบบเปนหลัก หาก โหลดในระบบเปนโหลดกระแสสลับ และ DG ที่ผลิต ไฟฟ า ส ว นใหญ เ ป น ไฟกระแสสลั บ จะใช AC based architecture ดังรูปที่ 34 (ก) ถาโหลดใชไฟกระแสตรง จะนิยมใช DC based architecture ดังรูปที่ 34 (ข) แตถาโหลดในระบบเปนโหลดกระแสสลับ และ DG ที่ ผลิตไฟฟาสวนใหญเปนไฟกระแสตรงจะใช DC and centralized AC based architecture ดังรูปที่ 34 (ค)
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
71
(ก) AC based architecture
(ข) DC based architecture
(ค) DC and centralized AC based architecture รูปที่ 34 ตัวอยางสถาปตยกรรมของระบบ Microgrid ชนิดตาง ๆ [8]
72
ตัวอยางการควบคุมระบบ Microgrid แสดงดังรูป ที่ 35 การที่ระบบ Microgrid จะทำงานรวมกับระบบ โครงข า ยไฟฟ า หลั ก ได จ ะต อ งมี ก ารแลกเปลี่ ย นข อ มู ล ซึ่งกันและกันโดยผาน Protocol ที่สามารถสื่อสารกันได จึ ง จะทำให ร ะบบ Smart Grids ทำงานได อ ย า งเต็ ม ประสิทธิภาพ สำหรับประเทศไทยระบบ Microgrid ยัง คงไมมีความแนชัดวาจะดำเนินการอยางไร ทั้งนี้เพราะวา
DG แต ล ะแห ง การไฟฟ า ไม ไ ด เ ป น เจ า ของและไม ใ ช เจาของรายเดียวกัน การที่จะไปกำหนดให DG รายใด จายไฟใหแกระบบตามประสิทธิภาพและความสามารถ ของ DG นั้นจึงเปนการยากที่จะดำเนินการได เพราะ อาจมี บ างรายที่ เ สี ย ผลประโยชน เรื่ อ งนี้ ค งต อ งให ผู ที่ เกี่ ย วข อ งทุ ก ภาคส ว นได ห ารื อ ในการดำเนิ น การที่ เหมาะสมตอไป
(ก) Microgrid with Master Controller
(ข) Information Exchange รูปที่ 35 ตัวอยางการควบคุมในระบบ Microgrid [9] 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
73
5. √ÿª จากที่ ก ล า วมาทั้ ง หมดเป น การแนะนำระบบ Smart Grids ใหทราบเปนพื้นฐานสำหรับการทำงานดาน ตาง ๆ โดยจะเห็นไดวาหากมีการพัฒนาระบบ Smart Grids ไดอยางสมบูรณ จะทำใหระบบสงและจำหนาย ไฟฟาของประเทศจึงจะเปนระบบที่มีความคลองตัวใน การทำงาน สามารถตอบสนองตอทุกภาคสวนไดอยาง เหมาะสม ทั้ ง ด า นของความเพี ย งพอ มี คุ ณ ภาพ ประสิทธิภาพ ความมั่นคง ความเชื่อถือได และความ ปลอดภัย อีกทั้งยังเปนมิตรตอสิ่งแวดลอมอีกดวย สำหรั บ ระบบไฟฟ า ในอนาคตจะมี DG ที่ จ ะ เชื่อมตอกับระบบหลายชนิด หลายเทคโนโลยี หลาย ขนาด ตั้งแตขนาดเล็กมากที่เปน Rooftop PV หรือ Fuel-Cell Car ไปจนถึงขนาดใหญมาก เชน Wind Farm นอกจากนี้ในระบบยังจะมีอุปกรณ IED ที่ทันสมัยตาง ๆ อุปกรณประเภท Custom Power Devices เชน SVC, STATCOM, TSC-TCR, DSTATCOM, DVR ก็ จ ะมี การนำมาประยุกตใชงานมากขึ้น รวมทั้งการเชื่อมตอ ของอุปกรณประเภท Last Mile เชน Smart Meter หรือ In-House Control สิ่งตาง ๆ เหลานี้ จะตองมีการ ติดตอสื่อสารระหวางกันเปนอยางดีระหวาง Centralized Control และ Distributed Control ตาง ๆ ซึ่งรวมถึง ระบบ Microgrid ด ว ย การดำเนิ น การเรื่ อ ง Interoperability ระหว า งอุ ป กรณ โดยการกำหนด Protocol ที่ เ ป น มาตรฐานสากลเพื่ อ ให อุ ป กรณ ต า ง ผลิ ต ภั ณ ฑ ส ามารถติ ด ต อ สื่ อ สารกั น ได จึ ง เป น เรื่ อ งที่ ทาทายของผูออกแบบระบบ Smart Grids เปนอยางยิ่ง ด ว ย DG แต ล ะประเภทสร า งผลกระทบที่ แตกตางกัน การนำมาใชใหเกิดประโยชนมากที่สุดตาม แตละศักยภาพของเทคโนโลยี โดยจำกัดผลกระทบตอ ระบบโครงขายไฟฟาหรือผูใชไฟรายอื่นใหนอยที่สุดจึงจะ ทำให DG เกิดประโยชนสูงสุด การควบคุมและปฏิบัติ การ DG โดยระบบ Smart Grids จึงจะทำใหการนำ DG มาใช ใ ห เ กิ ด ประโยชน ใ นภาพรวมและมี ป ระสิ ท ธิ ภ าพ สูงสุด อนึ่งดวยเนื้อหาเรื่องนี้เปนหัวขอที่ยังไมมีผูใดไดลง ในรายละเอียดมากนัก อีกทั้งเรื่อง Smart Grids ยังเปน เรื่องที่ใหมสำหรับหลาย ๆ ทาน การเขียนบทความนี้จึง เปนงานที่คอนขางยากที่จะทำใหเกิดความสมบูรณในการ
74
จัดพิมพครั้งแรก ดังนั้นหากมีขอผิดพลาดประการใดใน การเขียนบทความครั้งนี้ผูเขียนขอนอมรับคำติชมเพื่อจะ ไดนำไปปรับปรุงแกไขใหดีขึ้นสำหรับการจัดพิมพในครั้ง ตอ ๆ ไป เอกสารอางอิง [1] Mark McGranaghan, “Developing the Intelligent Power System of the Future”, IEEE PES Thailand Chapter, Seminar in Thailand, November 26, 2007. [2] ธงชัย มีนวล, “บุพภาคของโครงขายไฟฟาอัจฉริยะ”, นิตยสารไฟฟาสาร, ฉบับเดือนพฤษภาคม-มิถุนายน 2552 [3] ML Chan, “Utility Enterprise Integration & Smart Grid”, Seminar in Thailand, July 13-24, 2009. [4] Mark McGranaghan, “Developing the Smart Distribution System”, CIRED2009, Prague, 8-11 June 2009. [5] Kim Behnke, Cell Controller and EcoGrid EU - A Smart Grid prototype for the Future, Presentation February 23, 2010. [6] Ali Keyhani, Mohammad N. Marwali and Min Dai, “Integration of green and renewable energy in electric power systems”, John Wiley & Sons, 2010. [7] John J. Simmins, “EPRI Smart Grid Demonstration and CIM Standards Development”, 2009. [8] Ryszard Strzelecki and Grzegorz Benysek, ”Power Electronics in Smart Electrical Energy Networks”, SpringerVerlag London Limited, 2008. [9] Mark McGranaghan and Angela Chuang, “Functions of a Local Controller to Coordinate Distributed Resources in a Smart Grid”, IEEE PES Panel “Planning and Operation of DG in Smart Grid”, July 22, 2008.
ประวัติผูเขียน ดร.ประดิษฐ เฟองฟู • ผูชวยผูอำนวยการกอง กองวิจัย ฝ า ย วิ จั ย แ ล ะ พั ฒ น า ร ะ บ บ ไ ฟ ฟ า การไฟฟ า ส ว นภู มิ ภ าค รั บ ผิ ด ชอบ งานด า นวิ จั ย และพั ฒ นาระบบไฟฟ า มามากกวา 9 ป • กรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟา • บรรณาธิการ นิตยสารไฟฟาสาร
Technology & Innovation
‡∑§‚π‚≈¬’·≈–π«—μ°√√¡
π“¬∏ß™—¬ ¡’π«≈ °“√‰øøÑ“ à«π¿Ÿ¡‘¿“§ Õ’‡¡≈ : thongchai.mee@pea.co.th
∂“π’∫√‘°“√‰øøÑ“ ”À√—∫√∂¬πμå ‰øøÑ“ (μÕπ∑’Ë 2) บทความตอนแรกไดกลาวถึงรูปแบบของสถานี บริ ก ารไฟฟ า , ป จ จั ย สำคั ญ ในการออกแบบสถานี บริการไฟฟา ประกอบดวยปจจัยการใชงาน ปจจัยดาน เทคนิ ค ป จ จั ย ด า นความปลอดภั ย และสิ่ ง แวดล อ ม รวมถึ ง ระดั บ การชาร จ ในบทความนี้ จ ะกล า วถึ ง มาตรฐานที่เกี่ยวของที่ใชงานในปจจุบันและแนวโนม การพัฒนามาตรฐาน รายละเอียดความปลอดภัย และ แนวทางการออกแบบสถานีบริการไฟฟาในพื้นที่ตาง ๆ
4. √“¬≈–‡Õ’¬¥√–¥—∫°“√™“√å® บทความตอนแรกไดกลาวถึงขอมูลพื้นฐาน และ ระดั บ การอั ด ประจุ ของสมาคมวิ ศ วกรยานยนต ข อง อเมริกา (Society of Automotive Engineers, SAE) นอกจากค า แรงดั น กระแส และกำลั ง ไฟฟ า ที่ แ สดง ขางตน การใชงานอาจจะมีคาที่แตกตางกันออกไป เชน ระดับ 1 อาจใชระบบที่มีแรงดัน 120 V, กระแส 12 A, กำลัง 1.44 kW หรือ แรงดัน 120 V, กระแส 16 A กำลัง 1.92 kW ระดับ 2 อาจใชระบบที่มีแรงดัน 240 V, กระแส 32 A, กำลัง 7.7 kW หรือ แรงดัน 240 V, กระแส 70 A, กำลัง 16.8 kW และ ระดับ 3 ซึ่งเปน ระดับการชารจที่ใชกำลังไฟฟาสูง (High Power DC & AC) ใชกำลังไฟฟาในการชารจมากกวา 20 kW แตละ ระดับการชารจใชเวลาแตกตางกันดังแสดงในรูปที่ 10
รูปที่ 10 เวลาที่ใชในการชารจแตละระดับ
สถานี บ ริ ก ารไฟฟ า ริ ม ทางด ว นระหว า งเมื อ ง สำหรั บ รถยนต ไ ฟฟ า ที่ ใ ช ค วามเร็ ว สู ง ให บ ริ ก ารชาร จ ไฟฟาใหกับรถยนตไฟฟาและรถยนตไฟฟาไฮบริดที่ใช แบตเตอรี่ขนาดตาง ๆ ตองใชเวลาในการชารจไฟฟา ในแต ล ะระดั บ แตกต า งกั น ออกไป เมื่ อ ประเมิ น ประสิทธิภาพการชารจ 85% พบวาจะใชเวลานานสุด 29 ชั่วโมง 10 นาที และใชเวลาเพียง 16 นาที ดังแสดง ในตารางที่ 4 ตารางที่ 4 เวลาในการชารจของสถานีบริการไฟฟาริมทางดวน
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
75
2)ความถี่ปานกลาง 400 Hz ซึ่งนิยมใชงานใน การชารจไฟฟาใชเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกสกำลัง เครื่องบิน (Power Electronics) ที่ความถี่ตาง ๆ ดังนี้ 1) ความถี่ต่ำ 50/60 Hz ใชงานตามบานเรือนที่ 3) ความถี่สูง สูงกวา 20 kHz ซึ่งไดจากอินเวอเตอร อยูอาศัยทั่วไป แบบ Switched-Mode
5. ·π«§‘¥°“√ÕÕ°·∫∫ ∂“π’∫√‘°“√‰øøÑ“ ในหั ว ข อ 2 ได ก ล า วถึ ง องค ป ระกอบ วิ ธี ก าร ดำเนินการ ทางเลือก รูปแบบของสถานีบริการไฟฟา ระดับ การชาร จ ไฟฟ า รวมทั้ ง ป จ จั ย ที่ ต อ งการคำนึ ง ถึ ง ใน การออกแบบสถานีบริการไฟฟา ในหั ว ข อ นี้ จ ะกล า วถึ ง แนวคิ ด การออกแบบสถานี บริการไฟฟาติดตั้งตามสถานที่ตาง ๆ เชน บาน อพารตเมนต
ลานจอดรถ หรือบริการเชิงพาณิชย รูปที่ 11 แสดงผังการ ชารจไฟฟาใหรถยนตไฟฟาทั้ง 3 ระดับ ระดับที่ 1 และ ระดับ 2 เปนแบบ 1 เฟส ใชกับระบบไฟทั่วไปโดยมีเครื่อง อัดประจุภายในรถ (On-Board) สำหรับระดับที่ 3 เปนแบบ 3 เฟส ชารจไฟดวยเครื่องอัดประจุที่ติดตั้งอยูภายนอกรถ (Off-Board) เปนสวนหนึ่งของสถานีบริการไฟฟา
รูปที่ 11 ผังการชารจไฟฟาใหรถยนตไฟฟา 3 ระดับ
ในบทความนี้จะกลาวถึงจุดบริการไฟฟาที่อยูในโรงรถของบานเทานั้น รูปที่ 12 ตัวอยางแสดงการติดตั้ง
รูปที่ 12 การติดตั้งจุดบริการไฟฟาในบาน
คำแนะนำทั่วไปในการออกแบบสถานีบริการไฟฟา ระดั บ ชาติ ในอเมริ ก าหน ว ยงานทดสอบระดั บ ชาติ ที่ รั บ รองมาตรฐานของอุ ป กรณ เช น Underwriters รวมทั้งการออกแบบจุดบริการไฟฟาในบาน 1) เลือกใชอุปกรณการชารจไฟใหรถยนตไฟฟาที่ Laboratories (UL) ไดมาตรฐาน และขอกำหนด ทั้งหนวยงานทองถิ่นและ
76
2) ความยาวสายปอน (Cord Length) ปจจุบัน สายป อ นจากหั ว จ า ยไฟฟ า ไปยั ง จุ ด ป อ นเข า ในรถยนต ไฟฟามีความยาวสูงสุด 25 ฟุต ซึ่งโดยทั่วไปแลวเปน ความยาวที่ เ พี ย งพอต อ การใช ง าน ตั ว เลขดั ง กล า วมี พื้นฐานมาจากความกวาง ความยาวของรถยนตทั่วไป และระยะไปยังหัวจายไฟฟา โดยประมาณความยาวรถ 15 ฟุต ความกวาง 7 ฟุต และระยะถึงหัวจายไฟฟา 3 ฟุต 3) การตอสายปอน ทำใหเกิดจุดตอที่เปนจุดออน อาจกอใหเกิดอันตรายได จึงตองพิจารณาออกแบบอยาง รอบคอบ โดยหลีกเลี่ยงบริเวณที่เปนทางสัญจรของผูคน หรืออาจใชการเดินสายลอยเหนือดิน หรือระบบมวนเก็บ สายที่สามารถเคลื่อนยายไดสะดวก 4) ระบบระบายอากาศที่เหมาะสม แมวาปจจุบัน ผูผลิตจะเลือกใชแบตเตอรี่แหงไมมีการปลอยกาซออกมา แตอยางไรก็ตามอาจมีการดัดแปลงรถยนตเครื่องยนต สันดาปภายในเปนรถยนตไฟฟาและใชแบตเตอรี่แบบเกา การออกแบบแหลงจายไฟใหกับระบบระบายอากาศหาก จะใชรวมกับระบบชารจไฟฟา ตองคำนวณใหมั่นใจวา แหลงจายเพียงพอที่จะปอนใหระบบชารจไฟฟาทำงานได ตามปกติ 5) อุปกรณที่มีกระแสไฟฟาไหลผาน ระบบชารจ ถือวาเปนอุปกรณที่มีกระแสไฟฟาไหลผาน (ยกเวนวามี สวิตชตัดตอนแยกระบบชารจออกจากระบบไฟฟา) จึง ตองการฉนวนกันทางไฟฟาเนื่องจากใชแรงดันสูงกวา 50 V เพื่ อ ความปลอดภั ย ในการใช ง าน และเพื่ อ กำหนด ตำแหนงจอดรถที่เหมาะแกการชารจไฟฟา จึงมีเครื่องกั้น ลอเพื่อใหรถจอดในตำแหนงที่ตองการและไมเลื่อนไหล
7) การใชงานที่สะดวก การออกแบบตำแหนงจุด บริการไฟฟาตองคำนึงความสะดวกในการใชงาน คนขับ รถยนตไฟฟาสามารถชารจไฟใหรถยนตไฟฟาโดยไมยุงยาก 8) ติดปายแสดงใหทราบวาเปนจุดบริการไฟฟา เพื่ อ ความปลอดภั ย เนื่ อ งจากมี ผู ใ ช ห ลายคน และผู ใ ช สามารถมองหาได ง า ยจึ ง ต อ งติ ด ป า ยแสดงจุ ด บริ ก าร ไฟฟา ดังรูปที่ 14
รูปที่ 14 ปายแสดงสถานีบริการไฟฟา
6. ∫∑ √ÿª บทความนี้ไดนำเสนอผลการศึกษาเกี่ยวกับบริการ พื้นฐานของสถานีบริการไฟฟา, รูปแบบของสถานีบริการ ไฟฟา, ปจจัยสำคัญในการออกแบบสถานีบริการไฟฟา ประกอบดวยปจจัยการใชงาน ปจจัยดานเทคนิค ปจจัย ดานความปลอดภัยและสิ่งแวดลอม รวมถึงระดับการ ชารจ ตลอดจนแนวคิดเบื้องตนในการออกแบบสถานี บริการไฟฟา หรือจุดบริการไฟฟาในบานเรือนที่อยูอาศัย เอกสารอางอิง [1] ธงชัย มีนวล, “รถยนตไฟฟา : บทบาทใหมของ กฟภ.”, วารสารแวดวงวิศวกรรม กฟภ. ป 2552 [2] ธงชัย มีนวล, “โครงขายไฟฟาอัจฉริยะ : สถานีบริการ ไฟฟาสำหรับรถยนตไฟฟา”, วารสารแวดวงวิศวกรรม กฟภ. ป 2553 [3] ETEC, “Electric Vehicle Charging Infrastructure Deployment Guidelines for Greater San Diego Area”, 2010 ประวัติผูเขียน
รูปที่ 13 เครื่องกั้นลอใชงานภายในอาคาร
6) ระยะทางถึงจุดรับไฟจากระบบไฟฟา ตองเปน ระยะทางที่สั้นที่สุดเพื่อประหยัดคาใชจายในการเดินสาย ไปยังจุดรับไฟ
นายธงชัย มีนวล ทำงานให ก ารไฟฟ า ส ว นภู มิ ภ าค ตั้งแต พ.ศ. 2533 จนถึงปจจุบัน งานหลัก ที่ รั บ ผิ ด ชอบเกี่ ย วกั บ การวิ เ คราะห แ ละ วางแผนระบบไฟฟา, การริเริ่มโครงการ ขนาดใหญ เ พื่ อ พั ฒ นาระบบไฟฟ า ภายใต แผนพัฒนาเศรษฐกิจและสังคมแหงชาติ ฉบั บ ต า ง ๆ, การวางแผนโครงการ, และการศึ ก ษาความ เหมาะสมโครงการ 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
77
Variety ª°‘≥°– π. .π楓 ∏’√Õ—®©√‘¬°ÿ≈ Õ’‡¡≈ : noppada@hotmail.com
สวัสดีคะผูอานทุกทาน เรื่องราวทายเลมตอนนี้เปนตอนตอจากเรื่อง “Up in the Air” ในไฟฟาสารฉบับที่แลว ซึ่ง ไดเลาถึงระบบไฟฟาบนเครื่องบิน สวนในฉบับสงทายปเกานี้ เราจะลงจอดเทียบทาเขามาสำรวจในสนามบิน กับตอนที่ ชื่อวา “The Terminal” กันคะ
สนามบิน (Airport / Aerodrome) หรือภาษา ราชการที่ใชคำสวย ๆ วา “ทาอากาศยาน” แบงพื้นที่ เปน 2 เขต คือ เขตการบิน และเขตนอกการบิน เขตการบิน (Airside) คือ พื้นที่ภายในสนามบิน ที่เครื่องบินใชสำหรับการขึ้น-ลง รวมถึงอาคารหรือสวน ของอาคารที่ อ อกไปสู พื้ น ที่ นั้ น ซึ่ ง ต อ งมี ก ารควบคุ ม การเขา-ออก องคประกอบสำคัญในเขตการบิน ไดแก ทางวิ่ง ทางขับ ลานจอด และสถานีดับเพลิง เปนตน Q ทางวิ่ง (Runway) รันเวย คือ ถนนเรียบ ๆ ตรง ๆ ที่ทำดวยคอนกรีตหรือแอสฟลตคอนกรีต และ ตองทนทานกวาถนนทั่วไป เพราะตองรับน้ำหนักมาก ความยาวของรันเวย1 ขึ้นอยูกับน้ำหนักของเครื่องบินที่จะ ขึ้น-ลง ซึ่งรันเวยอาจมีความยาวตั้งแตนอยกวา 800 เมตร สำหรับเครื่องบินเล็ก จนถึงยาวกวา 1,800 เมตร สำหรับเครื่องบินน้ำหนักมากกวา 90 ตัน และรันเวยที่มี ความยาวไมนอยกวา 3,000 เมตร (ที่ระดับน้ำทะเล) ถือวาเพียงพอสำหรับเครื่องบินพาณิชยทุกลำ
Q ทางขับ (Taxiway) คือ เสนทางระหวางลาน จอดไปยั ง รั น เวย ซึ่ ง ต อ งเรี ย บและรั บ น้ ำ หนั ก ของ เครื่องบินได Q ลานจอด (Apron) มี ทั้ ง แบบที่ อ ยู ติ ด กั บ อาคารผูโดยสาร เชื่อมตอดวยสะพานเทียบเครื่องบิน (งวง) จากทางออกขึ้นเครื่องบิน (Gate) ไปที่ตัวเครื่อง และแบบที่อยูไกลออกไปจากอาคารผูโดยสาร ทั้งนี้ขึ้นอยู กับรูปแบบของอาคารผูโดยสาร ในลานจอดอาจตองมีศูนยควบคุมการจราจรภาค พื้น เพื่ออำนวยความสะดวกแกเครื่องบินที่จะเขาจอด เทียบที่งวงดวย
Apron control tower (east), Suvannabhumi airport รันเวยของสนามบินพาณิชยที่ยาวที่สุด คือ รันเวยของ Qamdo Bangda Airport ประเทศจีน มีความยาว 5,500 เมตร สวนรันเวยที่ยาวที่สุดในโลก เปนรันเวย (Unpaved) ของสนามบินทางการทหารคือ รันเวย 17/35 บน Roger Dry Lake ของ Edwards Air Force Base ประเทศสหรัฐอเมริกา มีความยาวกวา 12 กิโลเมตร
1
78
สิ่งปลูกสรางอีกสิ่งหนึ่งที่อาจพบไดในบริเวณลาน จอดคือ ที่หลบภัยฟาผา (Lightning shelter) เนื่องจาก ลานจอดเครื่องบินถือไดวามีลักษณะเปนที่โลงกวางใหญ ทำให พ นั ก งานภาคพื้ น ดิ น มี ค วามเสี่ ย งต อ อั น ตราย จากฟาผาได ซึ่งหลักการของที่หลบภัยฟาผา คือ กรง ฟาราเดยนั่นเอง ที่หลบภัยฟาผา มักตั้งอยูใกลโคนเสาไฟฟาสอง สวาง (Apron floodlighting) ซึ่งที่สนามบินสุวรรณภูมิ อยูระหวางการออกแบบติดตั้งเพิ่มเติม
Lightning shelter : Left; Changi international airport, Singapore Right; Chek Lap Kok international airport, Hong Kong
นอกจากที่หลบภัยฟาผาแลว ที่บริเวณโคนเสาไฟ ก็ จ ะมี ตู บ ริ ภั ณ ฑ แ ปลงไฟฟ า ระบบความถี่ ก ำลั ง 50 เฮิรตซ ใหเปนระบบความถี่ 400 เฮิรตซ เพื่อใหบริการ แกเครื่องบินได
Q สถานี ดั บ เพลิ ง (Fire fighting station) องคการการบินพลเรือนระหวางประเทศ (International Civil Aviation Organization : ICAO) กำหนดใหมีการ ชวยเหลือผูโดยสารและกูภัยเครื่องบิน กรณีที่มีอุบัติเหตุ ขณะขึ้น-ลงที่สนามบิน โดยทั่วไปที่ตั้งของสถานีจะอยูใน ตำแหนงที่สามารถใหความชวยเหลือไดอยางรวดเร็วและ ปลอดภัย
หนวยดับเพลิงกำลังกูภัยเครื่องบินที่ประสบอุบัติเหตุขณะลงจอด
ในเขตการบิน โดยเฉพาะอยางยิ่งบริเวณรันเวย จะตองมีไฟฟาสองสวาง (Airfield lighting system) ซึ่ง มีวัตถุประสงคสำคัญเพื่อชวยในการมองเห็นของนักบิน เชน - Approach lights - Runway threshold identification lights - Runway end lights - Runway edge lights - Runway center line lights - Runway touchdown zone light - Precision approach path indicator lights - Stopway lights - Taxiway edge lights - Taxiway center line lights - Runway guard lights - Aerodrome beacon - Obstruction lights - Road holding position lights - Signal light gun - Apron floodlighting เขตนอกการบิ น (Landside) คื อ พื้ น ที่ แ ละ อาคารภายในสนามบินที่ไมไดอยูในเขตการบิน ซึ่งผูที่ ไมไดเดินทางสามารถเขา-ออกไดโดยไมมีการควบคุม องค ป ระกอบสำคั ญ ในเขตนี้ ได แ ก อาคารผู โ ดยสาร อาคารคลังสินคา หอบังคับการบิน อาคารจอดรถ เปนตน Q อาคารผูโดยสาร (Passenger Terminal) ถือวาเปนหนาเปนตาที่สำคัญที่สุดของสนามบินเลยก็วา ได เพราะเปนสิ่งปลูกสรางที่ตองใหบริการแกผูโดยสาร โดยตรง ไมวาจะเปนการเช็กอิน การขนถายลำเลียง กระเป า เดิ น ทาง การตรวจสอบวั ต ถุ ต อ งห า มต า ง ๆ พิธีการทางศุลกากร ตรวจคนเขาเมือง ตลอดจนการ บริ ก ารด า นอาหารและการจำหน า ยสิ น ค า ปลอดภาษี เปนตน 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
79
4) แบบนิ้ ว มื อ (Finger concept / Pier concept) เครื่องบินจอดอยูชิดอาคารเทียบเครื่องบิน (Pier) ที่สรางตอเนื่องจากอาคารผูโดยสารใหยื่นเขาไป ในลานจอด โดยมี ง วงเชื่ อ มจาก Pier ไปที่ ตั ว เครื่ อ ง รู ป แบบนี้ เ ป น ที่ นิ ย มสำหรั บ สนามบิ น ขนาดใหญ ห ลาย แหงทั่วโลก Duty free shopping area : Leonardo da Vinci airport, Rome, Italy
อาคารผูโดยสารมีหลายรูปแบบขึ้นกับปจจัยดาน ตาง ๆ อาทิ พื้นที่ของสนามบิน ประเภทและปริมาณ ของผูโดยสาร ความหนาแนนของการจราจรทางอากาศ เปนตน โดยทั่วไปมี 6 รูปแบบ คือ 1) แบบพื้ น ฐาน (Simple concept) สำหรั บ สนามบินขนาดเล็ก จำนวนผูโดยสารไมมาก อยางเชน สนามบินภายในประเทศในบางจังหวัดซึ่งมีลานจอดอยูไม ไกลจากตัวอาคาร ผูโดยสารตองเดินไปขึ้นเครื่องบินเอง 2) แบบขนถาย (Transporter concept) ลาน จอดอยูหางจากตัวอาคารและตองมีการขนสงผูโดยสาร จากอาคารไปขึ้นเครื่องบิน เชน โดยรถบัสขนาดเล็ก หรือรถไฟใตดิน เปนตน
Finger concept : Chek Lap Kok international airport, Hong Kong
Finger concept : Incheon international airport, South Korea
รถบัสขนาดเล็กที่ใชขนถายผูโดยสาร ระหวางลานจอดระยะไกลกับอาคารผูโดยสาร
5) แบบเกาะ (Satellite concept) มีอาคารเทียบ เครื่องบินอยูในเขตการบิน โดยสรางแยกตางหากจาก อาคารผู โ ดยสาร และมี ร ะบบการขนถ า ยผู โ ดยสาร ระหวางอาคารผูโดยสารกับอาคารเทียบเครื่องบิน ซึ่งมัก ใชระบบรถไฟใตดิน
3) แบบเรียงแถว (Linear concept) สำหรับ สนามบินขนาดกลางถึงขนาดใหญ เครื่องบินจอดอยูชิด กับตัวอาคารในแนวหนากระดานหรือแนวรัศมี โดยมีงวง เชื่อมจาก Gate ไปที่ตัวเครื่อง
Passenger transportation system for Satellite concept : Denver international airport, USA
Linear concept : (Part of) Mumbai international airport, India
80
6) แบบผสม (Hybrid concept) สนามบิ น นานาชาติสวนใหญมักพบวาเปนแบบผสมระหวางแบบ เรียงแถวกับแบบนิ้วมือและแบบขนถาย
Q อาคารคลังสินคา (Cargo Terminal) เปน โคมไฟลำแสงแคบ ความเขมแสงสูง เปน เครื่องบอก สถานที่เชื่อมตอระหวางการขนสงสินคาทางอากาศกับ สัญญาณใหนักบินทราบวาไดรับอนุญาตใหนำเครื่องลง ภาคพื้นดิน อาคารคลังสินคามีพื้นที่สวนสำนักงานเพื่อ จอดหรือไม ดวยแสงสีขาว สีเขียว และสีแดง จัดการเกี่ยวกับพิธีการรับ-สงสินคา และสวนคลังสินคา แถม 1 – คำศัพทนารู เพื่อจัดเก็บสินคานำเขาและสงออก Apron (n.) Q หอบั ง คั บ การบิ น (Air traffic control 1. ลานจอดเครื่องบิน tower) อาจอยูติดกับอาคารผูโดยสาร (เชน ที่สนามบิน 2. ผากันเปอนแบบคลองคอและคาดเอว ดอนเมื อ ง) หรื อ อาจสร า งเป น หอสู ง แยกต า งหาก 3. เวทีหนาจอภาพยนตร (เชน ที่สนามบินสุวรรณภูมิ สนามบินชางฮี สิงคโปร Runway (n.) เปนตน) โดยจะตั้งอยูในเขตการบินหรือเขตนอกการ 1. ทางวิ่งสำหรับเครื่องบินขึ้น-ลง บิ น ก็ ไ ด แต ที่ ส ำคั ญ คื อ ต อ งอยู ใ นตำแหน ง ที่ เ จ า หน า ที่ 2. ทางเดินแบบแสดงแฟชั่น ควบคุมการจราจรทางอากาศ (Air traffic controller) Terminal (n., adj.) สามารถติดตอสื่อสารกับนักบินที่กำลังบังคับเครื่องบิน 1. อาคารผูโดยสาร / สถานีปลายทาง และสามารถมองเห็นสนามบินไดทั่วถึง ดังนั้นสวนบนสุด 2. ขั้วปลายสายไฟฟา ของหอบังคับการบินจึงมีผนังเปนกระจกใสลอมโดยรอบ
New control tower London Heathrow International airport, UK
แถม 2 – จากชื่อตอน “The Terminal” The Terminal เป น ภาพยนตร ที่ เ ข า ฉายในป 2004 นำแสดงโดย Tom Hanks และ Catherine Zeta-Jones เนื้อเรื่อง กล า วถึ ง การใช ชี วิ ต อยู ภ ายใน อาคารผูโดยสารที่สนามบินเจเอฟเค ของชายชาวยุ โ รปตะวั น ออก คนหนึ่ ง ซึ่ ง ถู ก กั ก ตั ว ไว ชั่ ว คราว เนื่ อ งจากหนั ง สื อ เดิ น ทางของเขาถู ก ยกเลิ ก เพราะ ปญหาทางการเมืองภายในประเทศบานเกิด
หนาที่หลักของเจาหนาที่ควบคุมการจราจรทาง เอกสารอางอิง อากาศ คือการกำหนดใหเครื่องบินอยูในเสนทางตาม 1. สารานุกรมไทยฉบับเยาวชน เลม 22 – ทาอากาศยาน ทิศทางและระยะความสูงที่ตองการ รวมทั้งจัดการจราจร หนา 255-281. ให เ ครื่ อ งบิ น ขึ้ น -ลงอย า งสะดวกและปลอดภั ย โดย 2. เกษม ทั่งนาค, ระบบไฟฟาสนามบิน, บริษัท เอส พี อุปกรณที่เปนหัวใจของหอบังคับการบิน คือ เรดาร ซึ่ง เอส พริน้ ติ้ง แอนด บิลดิ้ง จำกัด. ใหขอมูลตาง ๆ เชน ระยะความสูง ความเร็วและทิศของ 3. http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_longest_runways 4. IATA Airport Development Reference Manual เครื่ อ งบิ น รวมไปถึ ง ข อ มู ล สภาพอากาศ กรณี ที่ วิ ท ยุ สื่อสารจากหอบังคับการบินไมสามารถติดตอกับนักบิน 2010. 5. Civil Aviation Authority of Singapore, 2007. ได ก็จะใชปนสัญญาณแสง (Signal light gun) ซึ่งเปน Lightning Safety Handbook for Airside Workers.
ประวัติผูเขียน
น.ส.นพดา ธีรอัจฉริยกุล - กรรมการสาขาวิศวกรรมไฟฟา วสท. - กรรมการมาตรฐานการปองกันฟาผา - กองบรรณาธิการ นิตยสารไฟฟาสาร - คณะทำงานใหความเห็นเกี่ยวกับการติดตั้งอุปกรณความปลอดภัยเพื่อปองกันฟาผาบริเวณหลุมจอด อากาศยาน สำหรับทาอากาศยานสุวรรณภูมิ 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
81
Engineering Vocabulary »—æ∑å«‘»«°√√¡πà“√Ÿâ
‡√’¬∫‡√’¬ß‚¥¬ Õ“®“√¬å‡μ™∑—μ ∫Ÿ√≥–Õ—»«°ÿ≈ §≥–«‘∑¬“»“ μ√å‡∑§‚π‚≈¬’Õÿμ “À°√√¡ ¡À“«‘∑¬“≈—¬√“™¿—Ø∏π∫ÿ√’
çINSULATIONé ในทางวิ ศ วกรรมไฟฟ า เรา ตั ว นำทางไฟฟ า ประเภทบั ส บาร หรื อ สายไฟฟ า ที่ ใ ช วั ต ถุ ดิ บ พวกเงิ น ทองแดง และอะลูมิเนียมก็ตาม ถือเปนสิ่งสำคัญยิ่งที่จะ พยายามใหมีความนำไฟฟาที่คาสูงสุด ในเรื่องของตัวนำ ไฟฟาก็จะมีคาความนำไฟฟาที่มีหนวยวัดเปน SIEMENS (S) ดังนั้น วัตถุดิบที่จะนำมาใชก็ตองพิจารณาถึงความ คุมคากับเม็ดเงินที่ลงทุนไป เชน บัสเวย ที่มีใชกันมา มากกวา 50 ปแลวนั้น ปจจุบันก็มีตัวนำที่เปนทองแดง 100% IACS (International Anneal Copper Standard) และอะลูมิเนียม 62% IACS จะเห็นไดวา คุณสมบัติการนำไฟฟาของอะลูมิเนียมนั้นจะสูทองแดงไม ได แตไมตองกังวล เพราะในการใชอะลูมิเนียมนั้นไดมี การชดเชยเรื่องของขนาดใหใหญขึ้น เพื่อใหเกิดคาความ นำทางไฟฟาไดเทากับทองแดง ซึ่งเรื่องของเรื่องก็มีอยูวา ทางวิศวกรรมเราไดมีการพิจารณาถึงดานเศรษฐศาสตร ในสวนราคาของอะลูมิเนียมที่มีการชดเชยเรื่องขนาดให ใหญ เพื่อใหคาความนำไฟฟาสูงขึ้นแลว โดยภาพรวม ของอะลู มิ เ นี ย มก็ ยั ง มี ต น ทุ น ที่ ถู ก กว า ทองแดงอยู ม าก (ทั้งนี้การพิจารณาเลือกใชวัตถุดิบเพื่อเปนตัวนำไฟฟาก็ ยังมีปจจัยอื่น ๆ รวมดวย) “INSULATION” ที่เปนสิ่งตรงขามกับตัวนำและ เปนสิ่งที่สำคัญมากดวย โดยวัตถุดิบที่นำมาเปนฉนวน นั้นก็มีมาก เชน อากาศ ไม พลาสติก ไมลาร แกว อี พ อ กซี่ ซึ่ ง จะต อ งทำการทดสอบอย า งจริ ง จั ง กั บ วั ส ดุ ฉนวนแตละประเภทในแตละสภาวะ ในทางวิศวกรรมไฟฟาเรา หากกลาวถึงฉนวนที่ใช กับมอเตอร หรือโรเตอรกัน เราก็จะนึกถึงไมลาร ที่นิยม ใชเพื่อเปนฉนวนกันระหวางสเตเตอรและขดลวด หรือ
82
เปนฉนวนกันระหวางโรเตอรและขดลวด ทั้งนี้ในการ เลือกใชประเภทของไมลารนั้นจะมีการพิจารณาเรื่องของ Insulation Class ที่แบงตามความสามารถในการทน ความรอนสูงสุดได ดังนี้ Class Class Class Class
A (105Celsius Degrees) B (130Celsius Degrees) F (155Celsius Degrees) H (180Celsius Degrees)
เฉกเช น เดี ย วกั น ในการพิ จ ารณาการเลื อ กใช Insulation Class ในบัสเวย ตองพิจารณาวาผานการ ทดสอบแบบ Type-Tested Assembly : IEC60439-2 or IEC61439-3 by Third Party แลว เราก็จะมั่นใจได อย า งมากว า ฉนวนที่ ผู ผ ลิ ต นำมาเลื อ กใช นั้ น จะต อ ง เหมาะสมทางวิศวกรรมฯ ที่มีความปลอดภัยสูงสุด และ ไดหลักทางเศรษฐศาสตรผนวกดวย ทั้งนี้บัสเวยโดยสวน ใหญในโลกเราใบนี้แลว มักจะเปน Class B ซึ่งเรามักไม คอยเห็น Standard Busway Product ที่เปน Class F หรือ Class H เทาไหร (อาจเปนเนื่องจากเงื่อนไขหรือ ขอจำกัดของการออกแบบที่ไมสามารถใช Class B ได หรืออาจเปนปจจัยอื่น)
Partition (พาทีฌ-อัน) n. vt. = เครื่องกั้น เชน ในภาคสวนคำศัพทของไฟฟาสารฉบับนี้ ผมขอนำ เสนอคำวา Insulation เรามาพิจารณาดูความหมายของ กำแพง, ผนัง, ฉาก, กั้น, แบง Partition (พาทีฌ-อัน) n. = ฉาก, See also : คำวา Insulation กัน ดังนี้ Insulation (อินซิว-เลฌัน) n. = ฉนวน การ กำแพง, ผนัง, ที่กั้น Syn. (คำที่มีความหมายใกลเคียง) = nonconductor, ฉนวน Insulate (อิน-ซิวเลท) vt. = กัน ปองกันกระแส protector, isolate Ant. (คำทีม่ ีความหมายตรงขาม) = conductor ไฟฟา ปองกันมิใหไฟฟารั่ว Insulator (อิน-ซิวเลเทอะ) n. = เครื่องปองกัน มิใหกระแสไฟฟารั่ว เชน ปุมแกว ผา ยาง ฉนวน
Easy Easy Think Part. +++++ Don’t worry to practice and speak English.
Samples are below for practicing. “INSULATION”
เอกสารอางอิง 1. Thai Software Dictionary 4. 2. Thai-English : NECTEC’s Lexitron Dictionary. 3. Google แปลภาษา 4. NEMA : Insulation Class Specification. 5. Sinn Thong Chai (1999) CO., LTD : Polyester Film picture. 6. DUPONT : Stator Picture.
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
83
Variety ª°‘≥°–
¢à“«ª√–™“ —¡æ—π∏å TEMCA ®—¥ —¡¡π“ª√–®”ªï §√—Èß∑’Ë 26 เมื่อวันที่ 20-21 สิงหาคม 2553 สมาคม ชางเหมาไฟฟาและเครื่องกลไทย ไดจัดงานสัมมนา ประจำป และงานแสดงผลิตภัณฑไฟฟาและเครื่องกล ครั้งที่ 26 โดยมี คุณเชิดศักดิ์ วิทูราภรณ นายก สมาคมช า งเหมาไฟฟ า และเครื่ อ งกลไทย และ คุณวีระชัย โกยกุล รองผูวาการปฏิบัติการเครือขาย การไฟฟาสวนภูมิภาค รวมเปนประธานเปดงาน ณ ศูนยประชุมพีช โรงแรมรอยัล คลิฟ บีช รีสอรท พัทยา จังหวัดชลบุรี โดยภายในงานมีการสัมมนาดานวิชาการอันเปนประโยชนตอ ผูประกอบการ วิศวกร และนักธุรกิจสาขาอาชีพที่เกี่ยวของ พรอมกับมหกรรมงานแสดงผลิตภัณฑจากบริษัทชั้นนำในวงการไฟฟาและ เครื่องกลมารวมโชวศักยภาพและความอลังการตาง ๆ มากมายในงานนี้
¡“§¡‰øøÑ“· ß «à“ß·Ààߪ√–‡∑»‰∑¬ »÷°…“¥Ÿß“π World Expo 2010 สมาคมไฟฟาแสงสวางแหงประเทศไทย พรอมคณะเดินทางซึ่งประกอบดวย ที่ ปรึกษา กรรมการ และสมาชิกรวม 30 ทาน ไดเดินทางไปศึกษาดูงาน World Expo 2010 At Shanghai China ระหวางวันที่ 7-11 กันยายน 2553 ซึ่งการเดินทางครั้งนี้ นอกจากการชมงาน World Expo แลวยังไดเยี่ยมชมโรงงานประกอบ LED เยี่ยมชม “หอที วี ” ซึ่ ง ได รั บ การขนานนามว า “ไข มุ ก แห ง เอเชี ย ” ตามรอยเจ า พ อ เซี่ ย งไฮ ที่ “เขตไวทัน” เยี่ยมชมหมูบานโจวจวง ชมบานเรือนโบราณริมฝงคลองที่มีประวัติศาสตร กวา 1,000 ป จนไดชื่อวาเปน “เมืองเวนิสของประเทศจีน” และเดินทางกลับ
‡À¡◊Õß·¡à‡¡“–§«â“‡°’¬√μ‘∫—μ√√—∫º‘¥™Õ∫μàÕ —ߧ¡ นายธนากร พูลทวี รองผูวาการเชื้อเพลิง การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย (กฟผ.) เปนผูแทน กฟผ. รับมอบเกียรติบัตรจาก นายปณิธาน จินดาภู รองอธิบดี กรมอุตสาหกรรมพื้นฐานและการเหมืองแร (กพร.) กระทรวงอุตสาหกรรม ในฐานะที่ เหมืองแมเมาะ กฟผ. ผานเกณฑการปฏิบัติตามมาตรฐานความรับผิดชอบตอสังคมของ ผูประกอบการเหมืองแร พ.ศ. 2553 ณ หองประชุม กรมอุตสาหกรรมพื้นฐานและ การเหมืองแร กรุงเทพฯ
84
ç°øº. √â“ß √√§åÕ“§“√ Ÿàæ≈—ßß“π∑’ˬ—Ë߬◊πé นับเปนเวลากวา 40 ปแลว ที่ การไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย หรือ กฟผ. ไดผลิตและสงผานพลังงานไฟฟาที่ไดมาตรฐานในราคาที่เหมาะสมสูประชาชนทั่วประเทศ รวมถึงสนับสนุนและเสริมสรางการใชพลังงานไฟฟาอยางมีประสิทธิภาพ เพื่อชีวิตที่ดีของ คนไทยทุกคนตลอดมา สิ่งหนึ่งที่สนับสนุนความมั่นคงขางตนไดเปนอยางดีคือ การกอสรางอาคารสำนักงาน ใหญใหเปนอาคารอนุรักษพลังงานของ กฟผ. ซึ่งมีจุดเดนคือแนวคิดในการออกแบบที่ดี (Good Concept Design) การใชเทคโนโลยีเพื่อการอนุรักษพลังงานและเปนมิตรตอ สิ่งแวดลอม (Appropriated Use of Green Technologies) เสริมสรางใหอากาศภายใน อาคารมีคุณภาพที่ดี และจุดเดนอีกอยางคือเปนผูนำในการนำเซลลแสงอาทิตยมาติดตั้งที่ ผนังดานหนาของอาคารโดยประกอบเขากับผนัง Curtain Wall เพื่อผลิตกระแสไฟฟา และผลงานการออกแบบอาคารสำนักงานใหญที่สมบูรณแบบนี้เอง ลาสุด ทำให กฟผ. ไดรับรางวัล Special Mention ประเภท Innovation and Human Comfort จากโครงการประกวดการออกแบบระบบปรั บ อากาศภายในอาคาร สำหรับประเทศอินเดียและประเทศในเอเชียตะวันออกเฉียงใต (Emerson Cup 2009 India and South East Asia) ซึ่ ง จั ด โดย Emerson Climate Technologies นอกจากนี้ในปที่ผานมา อาคารแหงนี้ยังทำให กฟผ. ไดรับรางวัล Thailand Energy Awards 2009 ดานอาคาร สรางสรรคเพื่อการอนุรักษพลังงาน ประเภทอาคารใหมดีเดน รางวัลสถาปตยกรรมสีเขียวดีเดน ASA Green Awards และ ASEAN Energy Awards 2009 ประเภท Energy Efficient Building มาครองอีกดวย จากมาตรฐานและรางวั ล มากมายที่ ไ ด รั บ จึ ง เป น อี ก สิ่ ง หนึ่ ง ที่ ช ว ยยื น ยั น ถึ ง ความตั้ ง ใจจริ ง ของ กฟผ. ใน การสรางสรรคพลังงานเพื่อความผาสุกใหแกสังคมและสิ่งแวดลอมควบคูกันไป
นายสุทัศน ปทมสิริวัฒน ผูวาการการไฟฟาฝายผลิตแหงประเทศไทย (กฟผ.) เลาวา “กฟผ. มีเปาหมายในการที่จะพัฒนาพลังงานหมุนเวียนใหไดเพิ่มขึ้นอีกใน 10 ปขางหนา ไมวาจะเปนพลังงานแสงอาทิตย พลังงานลม และที่กำลังจะพัฒนาคือ พลังงานจากขยะ นอกจากนี้ กฟผ. ก็ไมละเลยในการคืนกำไรใหกับสังคม ผานโครงการตางๆ อาทิ ‘โครงการ ชี ว วิ ถี เ พื่ อ การพั ฒ นาที่ ยั่ ง ยื น ’ ที่ น อ มนำเอาแนวทางพระราชดำริ เ ศรษฐกิ จ พอเพี ย ง ของพระบาทสมเด็จพระเจาอยูหัวมาปฏิบัติอยางเปนรูปธรรม และ ‘โครงการปลูกปาถาวร เฉลิมพระเกียรติฯ กฟผ.’ ที่ไดดำเนินการมานานแลว สวนโครงการลาสุดป 2553 คือ ‘โครงการปลู ก ตนไมรอบบานพอ’ เพื่อเฉลิมพระชนมพรรษาและเฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระเจาอยูหัว เนื่องในโอกาสบรมราชาภิเษกปที่ 60 ภายใตแนวคิด ‘ลดโลกรอนถวายพอ’ ของกระทรวงพลังงาน นอกจากนี้ กฟผ. ยังใหความสำคัญดานการกีฬาโดยสนับสนุนสมาคมนักยกน้ำหนักสมัครเลนแหงประเทศไทยอีกดวย”
85
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
85
¥√√™π’∫∑§«“¡ π‘μ¬ “√‰øøÑ“ “√ ªï 2552-2553 สัมภาษณพิเศษ ชื่อบทความ เกชา ธีระโกเมน กรรมการผูจัดการ บริษัท อีอีซี เอ็นจิเนียริ่ง เน็ทเวิรค จำกัด (EEC) ณรงคศักดิ์ กำมเลศ ผูวาการการไฟฟาสวนภูมิภาค (กฟภ.) ธีรภพ พงษพิทยาภา กรรมการผูจัดการ บริษัท เซ็กโก จำกัด สุทัศน ปทมสิริวัฒน กับอนาคต กฟผ. สูองคกรชั้นนำระดับสากล
ผูเขียน กองบรรณาธิการ กองบรรณาธิการ กองบรรณาธิการ วิชุตา มีสุขมาก
หนา 10-12 11-13 13-14 11-12
ฉบับ พ.ย.-ธ.ค.52 พ.ย.-ธ.ค.53 พ.ย.-ธ.ค.52 ก.ย.-ต.ค.53
ผูเขียน กิตติศักดิ์ วรรณแกว ประดิษฐ เฟองฟู ถาวร อมตกิตติ์ ประดิษฐ เฟองฟู วิวัฒน กุลวงศวิทย กิตติศักดิ์ วรรณแกว กิตติศักดิ์ วรรณแกว กิตติศักดิ์ วรรณแกว กิตติศักดิ์ วรรณแกว ประดิษฐ เฟองฟู ไกรสร อัญชลีวรพันธุ ถาวร อมตกิตติ์ ถาวร อมตกิตติ์ เทพกัญญา ขัติแสง เทพกัญญา ขัติแสง เทพกัญญา ขัติแสง วิวัฒน กุลวงศวิทย วิวัฒน กุลวงศวิทย วิวัฒน กุลวงศวิทย
หนา 23-27 24-30 47-53 57-60 18-22 20-22 54-59 21-25 14-17 40-46 11-22 57-62 45-50 พ.ย.-17 13-19 26-31 51-56 15-18 14-20
ฉบับ พ.ค.-มิ.ย.53 พ.ย.-ธ.ค.52 ม.ค.-ก.พ.53 ก.ย.-ต.ค.52 พ.ค.-มิ.ย.53 ก.ย.-ต.ค.53 พ.ค.-มิ.ย.52 มี.ค.-เม.ย.53 พ.ย.-ธ.ค.53 ม.ค.-ก.พ.53 ก.ค.-ส.ค.53 ก.ค.-ส.ค.52 ก.ย.-ต.ค.52 พ.ค.-มิ.ย.53 ก.ย.-ต.ค.53 พ.ย.-ธ.ค.53 ก.ย.-ต.ค.52 พ.ย.-ธ.ค.52 มี.ค.-เม.ย.53
วิวัฒน กุลวงศวิทย
30-35
ก.ค.-ส.ค.53
วิวัฒน กุลวงศวิทย
23-32
ก.ย.-ต.ค.53
วิวัฒน กุลวงศวิทย
18-25
พ.ย.-ธ.ค.53
เทพกัญญา ขัติแสง วิวัฒน กุลวงศวิทย กิตติศักดิ์ วรรณแกว กิตติศักดิ์ วรรณแกว
10-13 มี.ค.-เม.ย.53 10-39 ม.ค.-ก.พ.53 23-29 ก.ค.-ส.ค.53 19-23 พ.ย.-ธ.ค.52
ผูเขียน สมคิด ธิวงค อุเทน คำนาน อุเทน คำนาน อุเทน คำนาน ฝายวิจัยและพัฒนา การไฟฟานครหลวง
หนา ฉบับ 30-35 พ.ค.-มิ.ย.52 31-34 พ.ย.-ธ.ค.52 54-57 ม.ค.-ก.พ.53 35-38 มี.ค.-เม.ย.53 39-43 พ.ย.-ธ.ค.53
มาตรฐานและความปลอดภัย ชื่อบทความ Earth Fault Loop Impedance ที่วิศวกรควรรู การใชงานเครื่องตัดไฟรั่วอยางไรใหปลอดภัย การติดตั้งทางไฟฟาเพื่ออัดประจุใหรถไฟฟา การปองกันอันตรายจากการเกิดอารกแฟลช (Arc-Flash) ตอนที่ 2 การวัดความเร็วของสตรีมเมอรที่ปลอยออกจากหัวลอฟา (ตอนที่ 4) ขอควรระวังที่วิศวกรควรรู การใชงานสายหุมฉนวนครอสลิ้งโพลีเอททีลีน คำถามคำตอบเกี่ยวกับระบบไฟฟาสำหรับผูใชไฟ (ตอนที่ 2) คำถามคำตอบเกี่ยวกับระบบไฟฟาสำหรับผูใชไฟเรื่องสายไฟฟา คำถามคำตอบที่ควรรูเกี่ยวกับการตอลงดิน แนะนำมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟา : ระบบจายแรงดันไฟฟาพลังแสงอาทิตย ผลกระทบของคลื่นแมเหล็กไฟฟาตอสุขภาพของมนุษยและมาตรฐานการแพรคลื่นแมเหล็กไฟฟา ไฟฟาสำหรับเครนและรอก (ตอนที่ 1) ไฟฟาสำหรับเครนและรอก (ตอนที่ 2) มารูจักกับมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 1 มารูจักกับมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 : การบริหารความเสี่ยง (ตอนที่ 1) มารูจักกับมาตรฐานการปองกันฟาผาภาค 2 : การบริหารความเสี่ยง (ตอนจบ) ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconvention (ตอนที่ 1) ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconvention (ตอนที่ 2) การดำเนินการถอดถอนมาตรฐาน ESE ในยุโรป ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconventional (ตอนที่ 3) การตรวจสอบความเปนผลของตัวนำลอฟา แบบการปลอยไอออน (อีเอสอี) ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconvention (ตอนที่ 5) แทงตัวนำลอฟาเปนแบบหัวแหลมหรือหัวมน อยางไหนดีกวากัน ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconvention (ตอนที่ 6) ความเปนผลของวิธีการรวมปริมาตร/วิธีความเขมสนาม สำหรับการจัดวางแทงลอฟาบนอาคาร ระบบปองกันฟาผาแบบ Nonconvention (ตอนที่ 7) หลักการการปลอยสตรีมเมอรกอนเวลาไมสามารถ ใชงานไดกับฟาผาโดยธรรมชาติ เลาสูกันฟง: มาตรฐานการปองกันฟาผา สรุปการแกไขมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟาสำหรับประเทศไทย ฉบับแกไขครั้งที่ 1 พ.ศ.2551 สิ่งที่ควรรูจากการติดตั้งระบบไฟฟาที่ไมไดมาตรฐาน สำหรับตัวนำไฟฟาและการปองกัน สิ่งที่ควรรูจากการติดตั้งระบบไฟฟาที่ไมไดมาตรฐาน สำหรับมาตรฐานสายไฟฟาและบริภัณฑไฟฟา
ไฟฟากำลังและอิเล็กทรอนิกสกำลัง ชื่อบทความ Insulator Clinic Paralleled Single-Phase Boost PFC Rectifier การขนานวงจรเรียงกระแสคุณภาพสูงแบบบูสต (ตอนที่ 1) Paralleled Single-Phase Boost PFC Rectifier การขนานวงจรเรียงกระแสคุณภาพสูงแบบบูสต (ตอนที่ 2) Single-Phase High-Quality Rectifiers วงจรเรียงกระแสคุณภาพสูงชนิด 1 เฟส (ตอนที่ 2) กรณีศึกษาดานคุณภาพไฟฟา การควบคุมคุณภาพไฟฟาในนิคมอุตสาหกรรม
86
ไฟฟากำลังและอิเล็กทรอนิกสกำลัง (ตอ) ชื่อบทความ กรณีศึกษาดานคุณภาพไฟฟา - แรงดันไมสมดุลจากความผิดปกติของหมอแปลงกำลัง
ผูเขียน ฝายวิจัยและพัฒนา การไฟฟานครหลวง กรณีศึกษาดานคุณภาพไฟฟา ผลกระทบของฮารมอนิกตอระบบปองกันของเครื่องกำเนิดไฟฟา ฝายวิจัยและพัฒนา การไฟฟานครหลวง กรณีศึกษาดานคุณภาพไฟฟา- แรงดันกระเพื่อมจากการทำงานของเครื่องเชื่อมแบบอารค ฝายวิจัยและพัฒนา การไฟฟานครหลวง กรณีศึกษาแรงดันเกินในระบบสายดินจากการเกิดลัดวงจรลงดินในระบบไฟฟาแรงสูง ฝายวิจัยและพัฒนา การไฟฟานครหลวง การชำรุดของกับดักเสิรจจากปรากฏการณเฟอรโรรีโซแนนซ ประดิษฐ เฟองฟู การใชงานสายตัวนำไฟฟาในสภาวะที่มีกระแสฮารมอนิกเจือปน กิตติกร มณีสวาง การตั้งคา P.F. Controller ใหทำงานอยางมีประสิทธิภาพ กิตติกร มณีสวาง การทำนายอุณหภูมิเพื่อการวางแผนบำรุงรักษาอุปกรณไฟฟาดวยภาพถายความรอน เครือวัลย ลุนสำโรง, ปรีชา สมหวัง, ยุทธพงศ ทัพผดุง การบรรเทาปญหาไฟฟาขัดของที่ตูบริภัณฑประธาน ชาญณรงค สอนดิษฐ ชาญณรงค สอนดิษฐ การบรรเทาปญหาไฟฟาขัดของที่ตูบริภัณฑประธาน (ตอนที่ 1) การเบรกคืนพลังงานของระบบขับมอเตอรเหนี่ยวนำ 3 เฟส ยุทธนา ขำสุวรรณ การเบรกคืนพลังงานของระบบขับมอเตอรเหนี่ยวนำ 3 เฟส โดยใช PWM อินเวอรเตอร แบบแหลงจายแรงดัน ยุทธนา ขำสุวรรณ (ตอนที่ 2 : การออกแบบตัวตานทานสำหรับวงจรไดนามิกเบรก) การประเมินสมรรถนะการใชงานลูกถวยฉนวนไฟฟาชนิดตาง ๆ ในพื้นที่ซึ่งมีมลภาวะไอเกลือรุนแรง กิตติกร มณีสวาง การประเมินสมรรถนะของกับดักเสิรจภายหลังการติดตั้งใชงาน กิตติกร มณีสวาง การเลือกใชระยะรั่วและระยะวาบไฟตามผิวของลูกถวยฉนวนไฟฟาใหเหมาะสมกับระดับมลภาวะ กิตติกร มณีสวาง ขอจำกัดในการใชงานสายเคเบิลอากาศรวมกับเคเบิลสเปเซอร กิตติกร มณีสวาง ความรอนจากการจายโหลดเกินพิกดั สำหรับหมอแปลงไฟฟากำลัง ศุลี บรรจงจิตร, บุญเลิศ สื่อเฉย และ สิริวิช ทัดสวน โครงขายไฟฟาอัจฉริยะ : บทบาทของเทคโนโลยีสารสนเทศและสื่อสาร (Roles of Information and ธงชัย มีนวล Communication Technology in Smart Grids) โครงสรางและสวนประกอบของหมอแปลงไฟฟา ศุลี บรรจงจิตร, บุญเลิศ สื่อเฉย, สิริวิช ทัดสวน และ ปญญา มาลีวัตร แนวทางเบื้องตนในการติดตั้งหมอแปลงไฟฟากำลัง (ตอนที่ 1) รัฐภูมิ ขำศิริ แนวทางเบื้องตนในการติดตั้งหมอแปลงไฟฟากำลัง (ตอนที่ 2) รัฐภูมิ ขำศิริ ปจจัยที่มีผลกระทบตออายุการใชงานของลูกถวยพอลิเมอร กิตติกร มณีสวาง ผลของแรงดันไฟฟาไมสมดุลตอมอเตอรไฟฟาชนิด 3 เฟส กิตติกร มณีสวาง มอเตอรและการควบคุม ถาวร อมตกิตติ์ ระดับมลภาวะตามมาตรฐาน IECTS 60815: 2008 กิตติกร มณีสวาง รูปแบบการใชไฟฟาของอุตสาหกรรม เทพกัญญา ขัติแสง
หนา ฉบับ 26-30 มี.ค.-เม.ย.53 39-43
ก.ย.-ต.ค.53
34-39
พ.ค.-มิ.ย.53
47-51
ก.ค.-ส.ค.53
10-15 พ.ค.-มิ.ย.52 39-42 มี.ค.-เม.ย.53 10-13 ก.ย.-ต.ค.52 52-59 ก.ค.-ส.ค.53 58-64 10-13 18-24 14-17
ม.ค.-ก.พ.53 ก.ค.-ส.ค.52 ก.ค.-ส.ค.52 ก.ย.-ต.ค.52
31-34 มี.ค.-เม.ย.53 44-49 ก.ย.-ต.ค.53 65-68 ม.ค.-ก.พ.53 41-46 ก.ค.-ส.ค.53 21-25 พ.ค.-มิ.ย.52 35-39
พ.ย.-ธ.ค.52
16-20
พ.ค.-มิ.ย.52
28-33 36-40 32-38 14-17 33-38 40-44 26-29
พ.ค.-มิ.ย.53 ก.ค.-ส.ค.53 พ.ย.-ธ.ค.53 ก.ค.-ส.ค.52 ก.ย.-ต.ค.53 พ.ค.-มิ.ย.53 พ.ค.-มิ.ย.52
ไฟฟาสื่อสารและคอมพิวเตอร ชื่อบทความ Broadband/3G โครงขายโทรคมนาคมกระตุนเศรษฐกิจ IPv6 กับการขยายตัวของ Internet ยุคใหม IPv6 เทคโนโลยีเพื่ออนาคต (ตอนที่ 1) IPv6 เทคโนโลยีเพื่ออนาคต (ตอนที่ 2) กลองไอพี (IP Camera) หรือกลองเครือขาย (Network Camera) คืออะไร กลองไอพี (IP Camera) หรือกลองเครือขาย (Network Camera) คืออะไร (ตอนจบ) การบีบอัดภาพนิ่งสีธรรมชาติโดยไมมีการสูญเสียขอมูล การเปลี่ยนผานสูโทรทัศนดิจิทัลภาคพื้นดิน (Digital Terrestrial Television Broadcasting) ในประเทศไทย การเพิ่มสมรรถนะเสียงพูดและการเปรียบเทียบองคประกอบเสียงพูดชั่วครู
ผูเขียน สุเมธ อักษรกิตติ์ สุเมธ อักษรกิตติ์ นครินทร กันตะสุวรรณ นครินทร กันตะสุวรรณ สุรินทร กิตติธรกุล สุรินทร กิตติธรกุล พูนลาภ ลามศรีจันทร ไพโรจน ปนแกว จาตุรงค ตันติบัณฑิต
หนา ฉบับ 45-52 พ.ค.-มิ.ย.53 44-49 พ.ย.-ธ.ค.53 49-53 พ.ค.-มิ.ย.52 25-29 ก.ค.-ส.ค.52 69-73 ม.ค.-ก.พ.53 43-47 มี.ค.-เม.ย.53 33-37 ก.ค.-ส.ค.52 18-25 ก.ย.-ต.ค.52 40-45 พ.ย.-ธ.ค.52
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
87
ไฟฟาสื่อสารและคอมพิวเตอร (ตอ) ชื่อบทความ ขาวในวงการอุตสาหกรรมเครื่องมือสื่อสารของตางประเทศ ความพรอมของภาคอุตสาหกรรมเครื่องรับในประเทศ ดาวเทียมจากมุมมองของการออกแบบระบบสื่อสาร (ตอนที่ 1) ถึงเวลาเปลี่ยน : วิธีคิดในการพัฒนาบริการโทรคมนาคม (ตอนที่ 1) ถึงเวลาเปลี่ยน : วิธีคิดในการพัฒนาบริการโทรคมนาคม (ตอนที่ 2) เทคโนโลยีการกระตุนระบบประสาทและกลามเนื้อดวยไฟฟา แนวทางการเตรียมความพรอมในการปรับเปลี่ยนการแพรภาพโทรทัศนภาคพื้นดินจากระบบอนาล็อกไปสู ระบบดิจิทัล พระราชบัญญัติวาดวยการกระทำผิดเกี่ยวกับคอมพิวเตอร พ.ศ.2550 ระบบการรับดิจิทัลทีวีภาคพื้นดิน วิกฤติเศรษฐกิจโลก : ผลกระทบและแนวโนมธุรกิจ ICT ไทย
ผูเขียน ปราการ กาญจนวตี ประพัฒน รัฐเลิศกานต วชิระ จงบุรี วรศิลป กิจเชวงกุล วรศิลป กิจเชวงกุล เซง เลิศมโนรัตน กาญจนา วานิชกร, กัลยา อุดมวิทิต, ปรินันท วรรณสวาง และ อภิญญา กมลสุข พรพิไล คงเกตุ ชูชาติ พิมพประเสริฐ สุเมธ อักษรกิตติ์
หนา ฉบับ 48-49 มี.ค.-เม.ย.53 43-44 ก.ย.-ต.ค.52 50-55 ก.ย.-ต.ค.53 36-39 พ.ค.-มิ.ย.52 30-32 ก.ค.-ส.ค.52 38-41 ก.ค.-ส.ค.52 31-42 ก.ย.-ต.ค.52
ผูเขียน ถาวร อมตกิตติ์ ศุภกร แสงศรีธร ศุภกร แสงศรีธร ประดิษฐ เฟองฟู ศุภกร แสงศรีธร ศุภกร แสงศรีธร การไฟฟาฝายผลิต ประดิษฐ เฟองฟู
หนา ฉบับ 55-59 มี.ค.-เม.ย.53 67-73 พ.ค.-มิ.ย.52 65-68 ก.ย.-ต.ค.52 60-65 มี.ค.-เม.ย.53 50-54 พ.ย.-ธ.ค.53 73-76 ก.ค.-ส.ค.52 64 ก.ค.-ส.ค.53 69-72 ก.ย.-ต.ค.52
ประดิษฐ เฟองฟู ศุภกร แสงศรีธร ศุภกร แสงศรีธร ศุภกร แสงศรีธร ศุภกร แสงศรีธร ศุภกร แสงศรีธร ศุภกร แสงศรีธร ธงชัย มีนวล
74-78 พ.ค.-มิ.ย.52 46-50 พ.ย.-ธ.ค.52 74-76 ม.ค.-ก.พ.53 60-63 ก.ค.-ส.ค.53 56-58 ก.ย.-ต.ค.53 50-54 มี.ค.-เม.ย.53 53-56 พ.ค.-มิ.ย.53 59-64 ก.ย.-ต.ค.53
ผูเขียน ธีรวัฒน หนูนาค ถาวร อมตกิตติ์ ประดิษฐ เฟองฟู ประดิษฐ เฟองฟู ประดิษฐ เฟองฟู ยุทธพงศ ทัพผดุง ยุทธพงศ ทัพผดุง ทวีพล ซื่อสัตย ประดิษฐ เฟองฟู ดร.สำรวย สังขสะอาด กิตติกร มณีสวาง
หนา 56-59 71-76 65-72 65-72 67-74 60-64 77-81 74-81 69-72 55-66 51-55
40-48 26-30 43-50
พ.ค.-มิ.ย.52 ก.ย.-ต.ค.52 ก.ค.-ส.ค.52
พลังงาน ชื่อบทความ การเก็บสำรองพลังงานไฟฟา (ตอนที่ 1) การประยุกตใชพลังงานแสงอาทิตยในการสูบน้ำเพื่อการเกษตร (ตอนที่ 2) การผลิตไฟฟาจากเซลลแสงอาทิตย การผลิตไฟฟาจากพลังแสงอาทิตยดวย Concentrating Photovoltaic (CPV) การศึกษาความเหมาะสมเบื้องตนการกอสรางโรงไฟฟาพลังงานแสงอาทิตย ความรูเกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย ใชพลังงานจากหลอดไฟอยางคุมคาและถูกวิธี ผลกระทบของแหลงผลิตไฟฟาแบบกระจายตัวตอระบบโครงขายไฟฟาของการไฟฟาสวนภูมิภาค (ตอนที่ 4 : ผลกระทบตอคุณภาพไฟฟา) ผลกระทบแหลงผลิตไฟฟาฯ (ตอนที่ 3) แผงเซลลแสงอาทิตยและสวนประกอบ เพื่อใชในการผลิตไฟฟา (ตอนที่ 1) แผงเซลลแสงอาทิตยและสวนประกอบ เพื่อใชในการผลิตไฟฟา (ตอนที่ 2) ระบบผลิตไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยแบบเชื่อมตอสายสง Grid-Connected Photovoltaic Systems (ตอนที่ 1) ระบบผลิตไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยแบบเชื่อมตอสายสง Grid-Connected Photovoltaic Systems (ตอนที่ 2) ระบบผลิตไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยแบบแยกอิสระ (ตอนที่ 1) Stand-Alone Photovoltaic Systems ระบบผลิตไฟฟาพลังงานแสงอาทิตยแบบแยกอิสระ (ตอนที่ 2) สถานีบริการไฟฟาสำหรับรถยนตไฟฟา (ตอนที่ 1)
เทคโนโลยีและนวัตกรรม ชื่อบทความ กลองถายภาพความรอนอินฟราเรด “ภาพความรอนชวยใหประหยัดเวลา ปลอดภัย สะดวก รวดเร็ว และแมนยำ” การเก็บสำรองพลังงานไฟฟา (ตอนที่ 2) การควบคุมและปฏิบัติการ DG รวมกับระบบ Smart Grids (ตอนที่ 1) การควบคุมและปฏิบัติการ DG รวมกับระบบ Smart Grids (ตอนที่ 2) การควบคุมและปฏิบัติการ DG รวมกับระบบ Smart Grids (ตอนที่ 3) การตรวจสอบระบบไฟฟาดวยกลองถายภาพความรอน ตอนที่ 1 การตรวจสอบระบบไฟฟาดวยกลองถายภาพความรอน ตอนที่ 2 การประยุกตใชงานกลองถายภาพความรอนในอุตสาหกรรมเหล็ก Thermography Application in Steel industry การปองกันอันตรายจากการเกิดอารกแฟลช (Arc-Flash) (ตอนที่ 1 : ความรูทั่วไปเกี่ยวกับอารกแฟลช) การพัฒนาออกแบบลูกถวยแขวนคอตันพอรชเลน เพื่อแกปญหาการเจาะทะลุในระบบสงจายไฟฟาแรงสูง การลดการกัดกรอนของระบบตอลงดิน
88
ฉบับ พ.ย.-ธ.ค.52 พ.ค.-มิ.ย.53 ก.ค.-ส.ค.53 ก.ย.-ต.ค.53 พ.ย.-ธ.ค.53 พ.ย.-ธ.ค.52 ม.ค.-ก.พ.53 พ.ย.-ธ.ค.52 ก.ค.-ส.ค.52 พ.ย.-ธ.ค.53 พ.ย.-ธ.ค.52
เทคโนโลยีและนวัตกรรม (ตอ) ชื่อบทความ ขอควรระวังในการตรวจวัดอุณหภูมิโดยอาศัยคลื่นอินฟราเรด ความสำคัญของกลองถายภาพความรอน ที่มีตอโรงงานอุตสาหกรรมอาหาร โครงขายไฟฟาอัจฉริยะ : การจัดทำแผนที่นำทาง (Smart Grids : Roadmapping) โครงขายไฟฟาอัจฉริยะ : การทำงานรวมกัน (Smart Grids : Interoperability) โครงขายไฟฟาอัจฉริยะ : การมาตรฐานและนวัตกรรม เทคโนโลยีการจำแนกกลิ่นของจมูกอิเล็กทรอนิกส (ตอนที่ 1) เทคโนโลยีการจำแนกกลิ่นของจมูกอิเล็กทรอนิกส (ตอนที่ 2) บุพภาคของโครงขายไฟฟาอัจฉริยะ มาทำความรูจักบัสเวย (Busway) กันดีกวา (ตอนที่ 1) มิเตอรอัจฉริยะ (Smart Meter) และระบบ AMI สถานีบริการไฟฟาสำหรับรถยนตไฟฟา (ตอนที่ 2) อารกทางไฟฟา
ผูเขียน รัฐภูมิ ขำศิริ นวภัทรา หนูนาค ธงชัย มีนวล ธงชัย มีนวล ธงชัย มีนวล เอกชัย ไพศาลกิตติสกุล เอกชัย ไพศาลกิตติสกุล ธงชัย มีนวล สุรพงษ สันติเวทยวงศ ประดิษฐ เฟองฟู ธงชัย มีนวล นพดา ธีรอัจฉริยกุล
หนา ฉบับ 66-73 มี.ค.-เม.ย.53 65-73 พ.ย.-ธ.ค.52 73-76 ก.ค.-ส.ค.53 74-79 มี.ค.-เม.ย.53 66-70 พ.ค.-มิ.ย.53 71-77 ก.ค.-ส.ค.52 61-64 ก.ย.-ต.ค.52 60-66 พ.ค.-มิ.ย.52 73-77 ก.ย.-ต.ค.53 57-65 พ.ค.-มิ.ย.53 75-77 พ.ย.-ธ.ค.53 63-68 ก.ค.-ส.ค.52
ผูเขียน นพดา ธีรอัจฉริยกุล นพดา ธีรอัจฉริยกุล นพดา ธีรอัจฉริยกุล นพดา ธีรอัจฉริยกุล นพดา ธีรอัจฉริยกุล นพดา ธีรอัจฉริยกุล นพดา ธีรอัจฉริยกุล นพดา ธีรอัจฉริยกุล นพดา ธีรอัจฉริยกุล บุญเลิศ สื่อเฉย, สิริวิช ทัดสวน, ชาญชัย ชื่นอารมย และ เสรีรัตน สุขสูงเนิน กฤษณะพันธุ ไพบูลยวัฒนกิจ
หนา 77-80 82-85 77-81 77-81 77-81 82-85 78-81 78-82 79-82 73-76
ฉบับ ก.ค.-ส.ค.52 พ.ย.-ธ.ค.52 ก.ย.-ต.ค.52 ก.ค.-ส.ค.53 พ.ค.-มิ.ย.53 ม.ค.-ก.พ.53 พ.ย.-ธ.ค.53 ก.ย.-ต.ค.53 พ.ค.-มิ.ย.52 ก.ย.-ต.ค.52
81-82
ก.ค.-ส.ค.52
83-84
พ.ค.-มิ.ย.52
82-83
ก.ย.-ต.ค.52
ปกิณกะ ชื่อบทความ Angels & Demons Dear Galileo Red Cliff Shanghai Knights Shanghai Noon The Prestige The Terminal Up in the air What happens in Vegas การเตรียมความพรอมเพื่อปรับมาตรฐานระบบคุณภาพจาก ISO 9001:2000 เปน ISO 9001:2008
ผลงานวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาดานวิศวกรรมไฟฟา : การปรับปรุงประสิทธิภาพของวงจรกรองสัญญาณรบกวน แบบโหมดผลตาง โดยใชคาเก็บประจุรวมเพื่อหักลางคาเก็บประจุแฝง ผลงานวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาดานวิศวกรรมไฟฟา : การปรับปรุงสมรรถนะของเครื่องตัดโลหะดวยลำพลาสมา นรงฤทธิ์ เสนาจิตร โดยใชวงจรแปลงผันไฟฟากระแสตรงแบบกึ่งบริดจ ผลงานวิจัยระดับบัณฑิตศึกษาดานวิศวกรรมไฟฟา : วงจรรักษาเสถียรภาพอิมพีแดนซประธานชนิดโครงขาย ดำรง สกุลหิริรักษ แบบวี สำหรับการวิเคราะหสัญญาณรบกวนแมเหล็กไฟฟาทางสายตัวนำ รถไฟฟามาหานะเธอ นพดา ธีรอัจฉริยกุล
80-85 มี.ค.-เม.ย.53
ศัพทวิศวกรรมนารู ชื่อบทความ Energy Saving Internally Illuminated Emergency Exit Sign Luminaries Installation For Buildings Insulation LEED : Leadership in Energy and Environmental Design Partition Productivity Raceway Specification Type-Tested units and letter symbols
เตชทัต เตชทัต เตชทัต เตชทัต เตชทัต เตชทัต เตชทัต เตชทัต เตชทัต เตชทัต
ผูเขียน บูรณะอัศวกุล บูรณะอัศวกุล บูรณะอัศวกุล บูรณะอัศวกุล บูรณะอัศวกุล บูรณะอัศวกุล บูรณะอัศวกุล บูรณะอัศวกุล บูรณะอัศวกุล บูรณะอัศวกุล
หนา ฉบับ 84-85 ก.ย.-ต.ค.52 86-87 มี.ค.-เม.ย.53 82-83 พ.ย.-ธ.ค.53 83-84 ก.ค.-ส.ค.52 83-84 ก.ย.-ต.ค.53 85 พ.ค.-มิ.ย.52 86-87 พ.ย.-ธ.ค.52 82 ก.ค.-ส.ค.53 86-87 ม.ค.-ก.พ.53 82-84 พ.ค.-มิ.ย.53
惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
89
ªØ‘∑‘π°‘®°√√¡ «‘»«°√√¡ ∂“π·Ààߪ√–‡∑»‰∑¬ „πæ√–∫√¡√“™Ÿª∂—¡¿å (« ∑.) ªï æ.». 2553 ลำดับ
ชื่อหัวขอ
วันที่
วิทยากร
สถานที่อบรม
อัตราคาลงทะเบียน สมาชิก/ขาราชการ/บุคคลทั่วไป
1
ประสบการณแกปญหาคุณภาพไฟฟาใน ประเทศไทย โดย อ.ไชยะ แชมชอย
10-11 พ.ย. 53
อ.ไชยะ แชมชอย
นครราชสีมา
3,000/3,500.-
2
การอบรมเชิงปฏิบัติการ เรื่อง “ระบบการ ตอลงดิน (Grounding System)”
20 พ.ย. 53
คุณตน รอดกรุด/ คุณสุทธิสา รัตนธารี
วสท.
3,000/2,500.-
3
โครงการอบรมระยะสั้น กาวสูสามัญวิศวกร มืออาชีพ “Substation Equipment and Protective Relaying”
20-21 คุณทวีโชค เพชรเกษม พ.ย. 53
วสท.
2,800.-
4
การอบรม เรื่อง “ระบบปองกันฟาผาแบบ Early Streamer Emission”
25-26 คุณวิวัฒน กุลวงศวิทย พ.ย. 53
วสท.
4,500/ 5,000.-
5
อบรมการวัดวิเคราะหและควบคุมเสียงใน งานอุตสาหกรรม (ทฤษฎีและปฏิบัติ)
26-27 คุณสุพจน/คุณศิวพงษ/ คุณอัจฉรา พ.ย. 53
วสท.
4,000/4,500/5,000.-
6
อบรมการวัดวิเคราะหคุณภาพไฟฟาและวิธี 24-25 แกไขปญหา (ทฤษฎีและปฏิบัติ) ธ.ค. 53
วสท.
4,000/4,500/5,000.-
กฟน./และ คณะกรรมการ
กรอกชื่อ-นามสกุล ตัวบรรจง เพื่อความถูกตองของวุฒิบัตร ติดตอ คุณมาลี โทร. 0 2319 2410-3, 0 2184 4597-8 โทรสาร 0 2319 2710-1 www.eit.or.th / eit@eit.or.th
1. ชื่อ–สกุล .................................................................................. 2. ชื่อ–สกุล ...................................................................................... หนวยงาน/บริษัท.................................................เลขที่........หมูที่..............ซอย.....................................อาคาร.......................................... ถนน...................................ตำบล/แขวง..................................อำเภอ/เขต...............................จังหวัด......................รหัสไปรษณีย............. โทรศัพท..................................โทรสาร............................................E-mail : …………………………………………………………...........
90
„∫ —Ëß®Õß‚¶…≥“ (Advertising Contract)
π‘μ¬ “√‰øøÑ“ “√ (Electrical Engineering Magazine) ขอมูลผูลงโฆษณา (Client Information)
วันที่.............................................. บริษัท / หนวยงาน / องคกร ผูลงโฆษณา (Name of Advertiser) :........................................................................................... ที่อยู (address) :......................................................................................................................................................................... ....................................................................................................................................................................................... โทรศัพท/Tel :............................................................................โทรสาร/Fax :............................................................................ ชื่อผูติดตอ/Contact Person :............................................................อีเมล/E-mail :....................................................................
ฉบับที่ตองการลงโฆษณา (Order) พ.ศ. 2553-2554 ฉบับเดือนมกราคม–กุมภาพันธ ฉบับเดือนมีนาคม–เมษายน
ฉบับเดือนพฤษภาคม–มิถุนายน ฉบับเดือนกรกฎาคม–สิงหาคม
อัตราคาโฆษณา (Order) (กรุณาทำเครื่องหมาย
ในชอง
ตำแหนง (Position)
ปกหนาดานใน (Inside Front Cover) ปกหลัง (Back Cover) ปกดานใน (Inside Back Cover) ตรงขามสารบัญ (Before Editor – Left Page) ในเลม 4 สี หนาซาย (4 Color - Left) ในเลม 4 สี หนาขวา (4 Color - Right) ในเลม 4 สี 1/2 หนาซาย (4 Color 1/2 Page - Left) ในเลม 4 สี 1/2 หนาขวา (4 Color 1/3 Page - Right) ในเลม ขาว-ดำ หนาซาย (1 Color - Left) ในเลม ขาว-ดำ หนาขวา (1 Color - Right) ในเลม ขาว-ดำ 1/2 หนาซาย (1 Color 1/2 Page - Left) ในเลม ขาว-ดำ 1/2 หนาขวา (1 Color 1/2 Page - Right) ในเลม ขาว-ดำ 1/3 หนาดานขาง, หนาซาย ในเลม ขาว-ดำ 1/3 หนาดานขาง, หนาขวา
ฉบับเดือนกันยายน–ตุลาคม ฉบับเดือนพฤศจิกายน–ธันวาคม
มีความประสงคสั่งจองโฆษณา “นิตยสารไฟฟาสาร”) อัตราคาโฆษณา (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 (......................................................................................) ผูสั่งจองโฆษณา (Client)......................................................... ผูขายโฆษณา (Advertising Sales)..........................................
ตำแหนง (Position).......................................................... วันที่ (Date)............./......................../.............
วันที่ (Date)............./......................../.............
........................................................................ (...............................................................) หมายเหตุ - อัตราคาโฆษณาพิเศษนี้ รวมภาษีมูลคาเพิ่มเรียบรอยแลว - เงื่อนไขการชำระเงิน กำหนดการรับชำระเงิน ชำระครั้งเดียวภายใน 30 วัน หลังจากทานไดรับใบวางบิล (หากทานมีความประสงค จะผอนชำระเปนรายฉบับ ทาง วสท. ขอเรียกเก็บคาดำเนินการเพิ่มขึ้นอีก 20% ตอฉบับ จากยอดการสั่งจอง) - โปรดติดตอ คุณประกิต สิทธิชัย ประชาสัมพันธ นิตยสารไฟฟาสาร ของวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ (วสท.) โทรศัพท 0 2642 5241-3 ตอ 112 โทรศัพทมือถือ 08 9683 4635, โทรสาร 0 2247 2363, E-mail : bart@it77.com เจาของ : วิศวกรรมสถานแหงประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ (วสท.) 487 รามคำแหง 39 (ซอยวัดเทพลีลา) วังทองหลาง กทม. 10310 ผูจัดทำ : บริษัท ไดเร็คชั่น แพลน จำกัด 539/2 อาคารมหานครยิบซั่ม ชั้น 22A ถ.ศรีอยุธยา แขวงถนนพญาไท เขตราชเทวี กทม. 10400
ELECTRICAL ENGINEERING MAGAZINE
ªï∑’Ë 17 ©∫—∫∑’Ë 6 惻®‘°“¬π - ∏—𫓧¡ 2553
80 ∫“∑