ສູດຄິດໄລ່ທາງໄຟຟ້າສຳລັບການອອກແບບ ແລະ ບຳລຸງຮັກສາຕູ້ໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳ

ຄຳຕອບດ່ວນ: ສູດຄິດໄລ່ທາງໄຟຟ້າໃດທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດໃນຕູ້ໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳ?

ສູດທີ່ມີປະໂຫຍດທີ່ສຸດສຳລັບການອອກແບບ ແລະ ບຳລຸງຮັກສາຕູ້ໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳ ມີດັ່ງນີ້: ກະແສໄຟຟ້າຂອງໂຫຼດ, ກະແສໄຟຟ້າມໍເຕີ, ການຕົກຂອງແຮງດັນ, ຄວາມຕ້ານທານຂອງຕົວນຳ, ຄວາມຮ້ອນຈາກກະແສໄຟຟ້າ (Joule heating), ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ, ການກວດສອບຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສຂອງເບຣກເກີ, ກະແສໄຟຟ້າຂອງໝໍ້ແປງ, ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (Power factor), ການຊົດເຊີຍດ້ວຍຄາປາຊິເຕີ, ຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງລະບົບສາມເຟສ ແລະ ການໃຊ້ພະລັງງານໄຟຟ້າ.

ໃນການເຮັດວຽກກັບຕູ້ໄຟຟ້າຕົວຈິງ, ສູດເຫຼົ່ານີ້ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ທິດສະດີທາງວິຊາການ ແຕ່ມັນຊ່ວຍຕອບຄຳຖາມໃນໜ້າວຽກໄດ້ ເຊັ່ນ:

• MCB, MCCB, ຄອນແທັກເຕີ, ລີເລ ຫຼື ສາຍໄຟນີ້ ມີຂະໜາດທີ່ເໝາະສົມແລ້ວຫຼືບໍ່?
• ເປັນຫຍັງ terminal block ຈຶ່ງເກີດຄວາມຮ້ອນສູງ?
• ມໍເຕີຈະສາມາດເລີ່ມເຮັດວຽກໄດ້ໂດຍບໍ່ມີແຮງດັນຕົກຫຼາຍເກີນໄປແມ່ນບໍ່?
• ຂີດຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສລັດວົງຈອນຂອງເບຣກເກີ (Breaker breaking capacity) ພຽງພໍກັບລະດັບຄວາມຜິດພາດ (Fault level) ແລ້ວຫຼືບໍ່?
• ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າໃກ້ຈະເກີດການໂຫຼດເກີນ (Overload) ແລ້ວຫຼືບໍ່?
• ຕ້ອງໃຊ້ການຊົດເຊີຍດ້ວຍຄາປາຊິເຕີ (Capacitor compensation) ຫຼາຍປານໃດເພື່ອປັບປຸງຄ່າຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (Power factor)?
• ເຟສ (Phase) ໃດທີ່ກຳລັງໂຫຼດເກີນ ຫຼື ບໍ່ສົມດຸນ?

ຄູ່ມືນີ້ຖືກຂຽນຂຶ້ນເພື່ອເປັນເອກະສານອ້າງອີງສູດຄຳນວນພາກປະຕິບັດສຳລັບຜູ້ປະກອບຕູ້ໄຟຟ້າ, ຊ່າງໄຟຟ້າບຳລຸງຮັກສາ, ວິສະວະກອນໂຮງງານ ແລະ ທີມງານຈຳໜ່າຍໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳ.

ຕາຕະລາງອ້າງອີງດ່ວນ

ການຄິດໄລ່	ສູດຫຼັກ	ສິ່ງທີ່ຊ່ວຍໃນການຕັດສິນໃຈ
ກະແສໄຟຟ້າເຟສດຽວ (Single-phase current)	I = P / (V x PF x eta)	ກະແສໄຟຟ້າໃນວົງຈອນ, ຂະໜາດຂອງເບຣກເກີ, ພາລະຂອງສາຍໄຟ
ກະແສໄຟຟ້າສາມເຟສ (Three-phase current)	I = P / (sqrt(3) x VLL x PF x eta)	ສາຍປ້ອນມໍເຕີ, ເບຣກເກີຫຼັກ, ຕູ້ແຈກຈ່າຍໄຟຟ້າ
ກໍາລັງໄຟຟ້າປາກົດ (Apparent power)	S = sqrt(3) x VLL x I	ຂະໜາດຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ, ເຄື່ອງກໍາເນີດໄຟຟ້າ, ATS ແລະ ສະວິດຫຼັກ
ປັດໄຈພະລັງງານ	PF = P / S	ການວິເຄາະກໍາລັງໄຟຟ້າລີແອກທີຟ ແລະ ການຄິດໄລ່ຂະໜາດຊຸດຄາປາຊິເຕີ
ການຊົດເຊີຍດ້ວຍຄາປາຊິເຕີ (Capacitor compensation)	Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)	ການຄິດໄລ່ຂະໜາດຕູ້ປັບປຸງຄ່າຕົວປະກອບກໍາລັງໄຟຟ້າ (Power factor correction)
ຄວາມຕ້ານທານຂອງຕົວນຳ	R = rho x L / A	ການສູນເສຍໃນສາຍໄຟ, ການສູນເສຍໃນແຖບທອງແດງ (Busbar), ແຮງດັນຕົກ
ຄວາມຮ້ອນຈາກກະແສໄຟຟ້າ (Joule heating)	Pheat = I^2 x R	ຈຸດຕໍ່ສາຍຮ້ອນ, ການເຊື່ອມຕໍ່ວ່າງ, ການສຶກຫ້ຽນຂອງໜ້າສຳຜັດ
ແຮງດັນຫຼຸດລົງ	ເປີເຊັນແຮງດັນຕົກ = Delta V / V x 100	ການເດີນສາຍໄຟໄລຍະໄກ, ການສະຕາດມໍເຕີ, ແຮງດັນຕໍ່າເກີນໄປທີ່ກໍ່ໃຫ້ເກີດບັນຫາ
ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ	Isc = V / Zloop	ການເລືອກຂະໜາດຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າຂອງ MCB/MCCB
ກະແສໄຟຟ້າເຕັມພິກັດຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ	I = S / (sqrt(3) x VLL)	ການກຳນົດຂະໜາດຕູ້ສະວິດເກຍແຮງດັນຕ່ຳ, CT, ສາຍໄຟ ແລະ ເບຣກເກີ
ການກວດສອບເບຣກເກີ	ຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າ >= PSCC	ບໍ່ວ່າຈະເປັນ 6kA, 10kA, MCCB ຫຼື ຄວາມຕ້ອງການການປ້ອງກັນທີ່ສູງກວ່າ
ການໃຊ້ພະລັງງານ	kWh = kW x h	ການປະເມີນຕົ້ນທຶນການດຳເນີນງານ ແລະ ໂປຣໄຟລ໌ການໂຫຼດ
ຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງເຟສ (Phase unbalance)	ເປີເຊັນຄວາມບໍ່ສົມດຸນ = ຄ່າບ່ຽງເບນສູງສຸດ / ຄ່າສະເລ່ຍ x 100	ການດຸ່ນດ່ຽງໂຫຼດສາມເຟສ ແລະ ການແກ້ໄຂບັນຫາ

---

1. ກະແສໄຟຟ້າໂຫຼດເຟສດຽວ

ສໍາລັບການໂຫຼດໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບເຟດດຽວ:

I = P / (V x PF x eta)

ບ່ອນທີ່:

• I = ກະແສໄຟຟ້າໃນຫົວໜ່ວຍອຳແປ (Amperes)
• ປ = ກໍາລັງໄຟຟ້າຈິງໃນຫົວໜ່ວຍວັດ (Watts)
• ວ = ແຮງດັນໄຟຟ້າໃນຫົວໜ່ວຍໂວນ (Volts)
• PF = ຕົວປະກອບກໍາລັງ (Power factor)
• eta = ປະສິດທິພາບ, ໃນກໍລະນີທີ່ມີມໍເຕີ ຫຼື ເຄື່ອງແປງໄຟຟ້າກ່ຽວຂ້ອງ

ສໍາລັບການໂຫຼດທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານລ້ວນໆ, ຕົວປະກອບກໍາລັງແລະປະສິດທິພາບມັກຈະໃກ້ຄຽງກັບ 1, ດັ່ງນັ້ນສູດແບບງ່າຍຈຶ່ງກາຍເປັນ:

I = P / V

ຕົວຢ່າງ:

ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນຂະໜາດ 2,000 W ທີ່ຕໍ່ກັບວົງຈອນ 230 V ຈະມີກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານປະມານ:

I = 2000 / 230 = 8.7 A

ສຳລັບເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນ, ຫຼອດໄຟ ແລະ ໂຫຼດທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານອື່ນໆ, ການຄິດໄລ່ແບບໄວນີ້ມັກຈະພຽງພໍສຳລັບການປະເມີນເບື້ອງຕົ້ນ. ສຳລັບມໍເຕີ, ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ, ແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ ແລະ ໂຊລີນອຍ, ປັດໄຈກຳລັງໄຟຟ້າ (Power factor) ແລະ ປະສິດທິພາບແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນ.

2. ກະແສໄຟຟ້າຂອງໂຫຼດສາມເຟສ

ສຳລັບໂຫຼດສາມເຟສທີ່ສົມດູນ:

I = P / (sqrt(3) x VLL x PF x eta)

ບ່ອນທີ່:

• VLL = ແຮງດັນໄຟຟ້າລະຫວ່າງສາຍ (Line-to-line voltage)
• ຮາກຂັ້ນສອງຂອງ 3 (sqrt(3)) = 1.732
• PF = ຕົວປະກອບກໍາລັງ (Power factor)
• eta = ປະສິດທິພາບ

ຕົວຢ່າງ:

ມໍເຕີສາມເຟສຂະໜາດ 15 kW ທີ່ໃຊ້ໄຟ 400 V, ມີຄ່າຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (Power factor) 0.85 ແລະ ປະສິດທິພາບ 0.90:

I = 15000 / (1.732 x 400 x 0.85 x 0.90)

I ≈ 28.3 A

ນີ້ເປັນພຽງການຄຳນວນປະມານການເທົ່ານັ້ນ. ສຳລັບການເລືອກອຸປະກອນປ້ອງກັນມໍເຕີ ແລະ ຄອນແທັກເຕີ (Contactor) ທີ່ແນ່ນອນ, ໃຫ້ກວດສອບກະແສໄຟຟ້າເຕັມພິກັດ (Full-load current) ຈາກແຜ່ນປ້າຍຊື່ຂອງມໍເຕີສະເໝີ. ການອອກແບບມໍເຕີ, ລະດັບປະສິດທິພາບ, ຄ່າ Service factor ແລະ ວິທີການສະຕາດມໍເຕີ ສາມາດເຮັດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າໃນການເຮັດວຽກຕົວຈິງປ່ຽນແປງໄດ້.

ຖ້າການຄຳນວນນີ້ເປັນສ່ວນໜຶ່ງຂອງການເລືອກ MCB ຫຼື MCCB, ໃຫ້ໃຊ້ຮ່ວມກັບຄ່າຄວາມສາມາດໃນການຮັບກະແສໄຟຟ້າຂອງສາຍໄຟ (Ampacity), ກະແສໄຟຟ້າຂະນະສະຕາດ, ອຸນຫະພູມໂດຍອ້ອມ ແລະ ຂໍ້ກຳນົດດ້ານການປ້ອງກັນໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ. ສຳລັບເຫດຜົນໃນການເລືອກ MCB, ເບິ່ງທີ່ ຄູ່ມືການເລືອກ MCB: ວິທີການເລືອກ Miniature Circuit Breaker ໃຫ້ເໝາະສົມ.

3. ກະແສໄຟຟ້າຂະນະສະຕາດມໍເຕີ

ກະແສໄຟຟ້າໃນຂະນະເລີ່ມຕົ້ນເຮັດວຽກຂອງມໍເຕີ ມັກຈະສູງກວ່າກະແສໄຟຟ້າໃນຂະນະເຮັດວຽກປົກກະຕິຫຼາຍ. ການຄາດຄະເນທົ່ວໄປໃນພາກສະໜາມສຳລັບການເລີ່ມຕົ້ນແບບ Direct-on-line ແມ່ນ:

Istart ≈ 5 ຫາ 8 x In

ບ່ອນທີ່:

• Istart = ກະແສໄຟຟ້າໃນຂະນະເລີ່ມຕົ້ນ
• ໃນ = ກະແສໄຟຟ້າພິກັດຂອງມໍເຕີ

ຊ່ວງຄ່ານີ້ເປັນພຽງການຄາດຄະເນທາງປະຕິບັດເທົ່ານັ້ນ. ກະແສໄຟຟ້າໃນຂະນະທີ່ມໍເຕີຖືກລັອກ (Locked-rotor current) ຕົວຈິງນັ້ນ ຂຶ້ນຢູ່ກັບການອອກແບບຂອງມໍເຕີ, ແຮງດັນໄຟຟ້າ, ວິທີການເລີ່ມຕົ້ນ ແລະ ຄວາມເສື່ອຍຂອງໂຫຼດ.

ເປັນຫຍັງເລື່ອງນີ້ຈຶ່ງສຳຄັນ:

• ເບຣກເກີອາດຈະຕັດວົງຈອນໃນລະຫວ່າງການເລີ່ມຕົ້ນ ເຖິງແມ່ນວ່າກະແສໄຟຟ້າໃນຂະນະເຮັດວຽກປົກກະຕິຈະຢູ່ໃນເກນປົກກະຕິກໍຕາມ.
• ການເດີນສາຍໄຟໄລຍະຍາວອາດເຮັດໃຫ້ເກີດແຮງດັນຕົກຫຼາຍເກີນໄປໃນລະຫວ່າງການເລີ່ມຕົ້ນ.
• ຕ້ອງເລືອກຄອນແທັກເຕີ (Contactor) ໃຫ້ເໝາະສົມກັບປະເພດການນຳໃຊ້ຂອງມໍເຕີ ບໍ່ແມ່ນພຽງແຕ່ພິຈາລະນາຈາກກະແສໄຟຟ້າຂະນະເຮັດວຽກປົກກະຕິເທົ່ານັ້ນ.
• ອາດຈະມີຄວາມຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ຊອບສະຕາດເຕີ (Soft starter) ຫຼື ອິນເວີເຕີ (VFD) ໃນກໍລະນີທີ່ມີບັນຫາເລື່ອງກະແສໄຟຟ້າກະຊາກ (Inrush current) ຫຼື ການກະທົບທາງກົນຈັກ.

ສຳລັບວົງຈອນມໍເຕີ ຫ້າມເລືອກອຸປະກອນປ້ອງກັນໂດຍອີງໃສ່ພຽງແຕ່ສູດຄຳນວນກະແສໄຟຟ້າຂະນະເຮັດວຽກເທົ່ານັ້ນ. ຕ້ອງກວດສອບກະແສໄຟຟ້າຂະນະສະຕາດ, ເສັ້ນໂຄ້ງການຕັດວົງຈອນ (Trip curve), ພາລະຂອງຄອນແທັກເຕີ, ການຕັ້ງຄ່າໂອເວີໂຫຼດຣີເລ ແລະ ການປະສານງານດ້ານການປ້ອງກັນໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ.

ກຳລັງໄຟຟ້າປາກົດ (Apparent Power), ກຳລັງໄຟຟ້າຈິງ (Active Power), ກຳລັງໄຟຟ້າຕ້ານ (Reactive Power) ແລະ ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (Power Factor).

ຕູ້ໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳບໍ່ໄດ້ນຳພຽງແຕ່ກຳລັງໄຟຟ້າຈິງເທົ່ານັ້ນ. ໃນໂຮງງານອຸດສາຫະກຳ, ມໍເຕີ, ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ, ເຄື່ອງເຊື່ອມ ແລະ ອຸປະກອນເອເລັກໂຕຣນິກກຳລັງຍັງສ້າງຄວາມຕ້ອງການກຳລັງໄຟຟ້າຕ້ານອີກດ້ວຍ.

ຄວາມສຳພັນທີ່ສຳຄັນມີດັ່ງນີ້:

S = P / PF

PF = P / S

Q = sqrt(S^2 - P^2)

ບ່ອນທີ່:

• ປ = ກຳລັງໄຟຟ້າຈິງ (Active power) ມີຫົວໜ່ວຍເປັນ kW
• Q = ກຳລັງໄຟຟ້າຕ້ານ (Reactive power) ມີຫົວໜ່ວຍເປັນ kvar
• S = ກຳລັງໄຟຟ້າປາກົດ (Apparent power) ມີຫົວໜ່ວຍເປັນ kVA
• PF = ຕົວປະກອບກໍາລັງ (Power factor)

ສຳລັບລະບົບສາມເຟດ:

S = sqrt(3) x VLL x I / 1000

ຕົວຢ່າງ:

ສາຍສົ່ງໄຟຟ້າສາມເຟສ 400 V ທີ່ມີກະແສໄຟຟ້າ 100 A ຈະມີກຳລັງໄຟຟ້າປາກົດດັ່ງນີ້:

S = 1.732 x 400 x 100 / 1000

S ≈ 69.3 kVA

ຖ້າຫາກຄ່າຕົວປະກອບກຳລັງ (Power factor) ເທົ່າກັບ 0.80:

P = S x PF = 69.3 x 0.80 = 55.4 kW

ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນທີ່ວ່າປັດໄຈກຳລັງໄຟຟ້າ (Power Factor) ຕ່ຳຈະເຮັດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນ ເຖິງແມ່ນວ່າກຳລັງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ງານຈິງ (kW) ຈະບໍ່ເພີ່ມຂຶ້ນກໍຕາມ. ກະແສໄຟຟ້າທີ່ສູງຂຶ້ນໝາຍເຖິງການສູນເສຍໃນສາຍໄຟຫຼາຍຂຶ້ນ, ການໂຫຼດຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າຫຼາຍຂຶ້ນ, ຄວາມຮ້ອນຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການຮອງຮັບຂອງຕູ້ໄຟຟ້າຫຼຸດລົງ.

ສຳລັບຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານລະຫວ່າງພະລັງງານໄຟຟ້າ ແລະ ກຳລັງໄຟຟ້າ, ເບິ່ງທີ່ ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ kW ແລະ kWh.

5. ຂະໜາດຂອງຄາປາຊິເຕີສຳລັບການປັບປຸງຄ່າ Power Factor

ສູດທົ່ວໄປໃນການຄິດໄລ່ຄາປາຊິເຕີຊົດເຊີຍແມ່ນ:

Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)

ບ່ອນທີ່:

• Qc = ກຳລັງໄຟຟ້າລີແອກທີຟຂອງຄາປາຊິເຕີ ມີຫົວໜ່ວຍເປັນ kvar
• ປ = ກຳລັງໄຟຟ້າຈິງ (Active power) ມີຫົວໜ່ວຍເປັນ kW
• phi1 = ມຸມກ່ອນການແກ້ໄຂ
• phi2 = ມຸມຫຼັງການແກ້ໄຂ
• cos phi = ຕົວປະກອບກໍາລັງ (Power factor)

ຕົວຢ່າງ:

ໂຫຼດຂອງໂຮງງານແມ່ນ 100 kW. ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (Power factor) ທີ່ມີຢູ່ແມ່ນ 0.75. ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າເປົ້າໝາຍແມ່ນ 0.95.

ຄ່າປະມານ:

• tan phi1 ສໍາລັບ PF 0.75 ≈ 0.88
• tan phi2 ສໍາລັບ PF 0.95 ≈ 0.33

Qc = 100 x (0.88 - 0.33)

Qc ≈ 55 kvar

ດັ່ງນັ້ນ ໂຄງການອາດຈະເລີ່ມຕົ້ນໂດຍການປະເມີນ Capacitor bank ປະມານ 55 kvar, ຈາກນັ້ນຈຶ່ງປັບປ່ຽນຕາມເງື່ອນໄຂຂອງຮາໂມນິກ (Harmonics), ຂັ້ນຕອນການສະຫຼັບ, ການປ່ຽນແປງຂອງໂຫຼດ, ຄວາມຕ້ອງການຂອງການໄຟຟ້າ ແລະ ການວັດແທກຕົວຈິງຢູ່ໜ້າວຽກ.

ໝາຍເຫດການບຳລຸງຮັກສາທີ່ສຳຄັນ: ຫ້າມເພີ່ມ Capacitor bank ໂດຍບໍ່ມີການວິເຄາະໃນລະບົບທີ່ມີຮາໂມນິກສູງ ຫຼື ມີ VFDs ຈຳນວນຫຼາຍ. ອາດຈະຈຳເປັນຕ້ອງໃຊ້ Detuned reactors ຫຼື ການວິເຄາະຮາໂມນິກ.

6. ຄວາມຕ້ານທານຂອງຕົວນຳ (Conductor Resistance)

ຄວາມຕ້ານທານຂອງຕົວນຳໄຟຟ້າແມ່ນຕົວແປທີ່ຊ່ອນຢູ່ເບື້ອງຫຼັງການຕົກຂອງແຮງດັນ, ການສູນເສຍພະລັງງານ ແລະ ຄວາມຮ້ອນທີ່ຈຸດຕໍ່ສາຍ.

R = rho x L / A

ບ່ອນທີ່:

• ຣ = ຄວາມຕ້ານທານມີຫົວໜ່ວຍເປັນໂອມ
• rho = ຄວາມຕ້ານທານຈຳເພາະຂອງວັດສະດຸ
• ລ = ຄວາມຍາວຂອງຕົວນຳໄຟຟ້າ
• ກ = ພື້ນທີ່ໜ້າຕັດຂອງຕົວນຳໄຟຟ້າ

ເມື່ອໃຊ້ rho ໃນ ohm mm2/m, ຄ່າອ້າງອີງທົ່ວໄປທີ່ອຸນຫະພູມ 20°C ມີປະມານ:

• ທອງແດງ: 0.01724 ohm mm2/m
• ອາລູມິນຽມ: 0.0282 ohm mm2/m

ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຄ່າອ້າງອີງທົ່ວໄປ ບໍ່ແມ່ນຄ່າຄົງທີ່ສາກົນສຳລັບຕົວນຳທຸກຊະນິດ. ເກຣດຂອງວັດສະດຸ, ອຸນຫະພູມ, ການເຄືອບຜິວ, ຄຸນນະພາບຂອງຈຸດຕໍ່ ແລະ ການແຂງຕົວຂອງວັດສະດຸສາມາດປ່ຽນແປງຄ່າຕົວຈິງໄດ້. ສຳລັບການປຽບທຽບວັດສະດຸ, ເບິ່ງ ການນຳໄຟຟ້າ ທຽບກັບ ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າ ທຽບກັບ %IACS.

ຄວາມໝາຍໃນທາງປະຕິບັດ:

• ສາຍໄຟທີ່ຍາວຂຶ້ນຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານເພີ່ມຂຶ້ນ.
• ສາຍໄຟທີ່ມີຂະໜາດໜ້າຕັດນ້ອຍກວ່າຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານເພີ່ມຂຶ້ນ.
• ອາລູມີນຽມຕ້ອງການຂະໜາດໜ້າຕັດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າທອງແດງເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຄ່າຄວາມຕ້ານທານທີ່ໃກ້ຄຽງກັນ.
• ຈຸດຕໍ່ສາຍທີ່ວ່າງສາມາດເຮັດໜ້າທີ່ຄ້າຍກັບຕົວຕ້ານທານທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ.

7. ຄວາມຮ້ອນຈາກກະແສໄຟຟ້າ (Joule Heating): ສູດທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຂອງຈຸດຕໍ່ສາຍທີ່ຮ້ອນ

ຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກຄວາມຕ້ານທານທາງໄຟຟ້າແມ່ນ:

Pheat = I^2 x R

ບ່ອນທີ່:

• Pheat = ຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຂຶ້ນມີຫົວໜ່ວຍເປັນວັດ (Watts)
• I = ກະແສໄຟຟ້າໃນຫົວໜ່ວຍອຳແປ (Amperes)
• ຣ = ຄວາມຕ້ານທານມີຫົວໜ່ວຍເປັນໂອມ

ນີ້ແມ່ນໜຶ່ງໃນສູດທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດສຳລັບຊ່າງໄຟຟ້າທີ່ເຮັດວຽກດ້ານການບຳລຸງຮັກສາ. ຄວາມຮ້ອນຈະເພີ່ມຂຶ້ນຕາມກຳລັງສອງຂອງກະແສໄຟຟ້າ. ຖ້າກະແສໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນສອງເທົ່າ, ຄວາມຮ້ອນຈະເພີ່ມຂຶ້ນສີ່ເທົ່າ ໂດຍສົມມຸດວ່າຄ່າຄວາມຕ້ານທານຍັງຄົງເດີມ.

ສຳລັບແຜງຕໍ່ສາຍ (Terminal blocks), ຈຸດຕໍ່ບັດບາ (Busbar joints), ໜ້າສຳຜັດຂອງແມັກເນຕິກ (Contactor contacts) ແລະ ຈຸດຕໍ່ຂອງເບຣກເກີ (Breaker terminals), ຕົວປ່ຽນທີ່ອັນຕະລາຍມັກຈະບໍ່ແມ່ນຕົວສາຍໄຟເອງ ແຕ່ແມ່ນຄວາມຕ້ານທານທີ່ຈຸດຕໍ່.

ສາເຫດທົ່ວໄປທີ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານທີ່ຈຸດສຳຜັດເພີ່ມຂຶ້ນ ມີດັ່ງນີ້:

• ສະກູຈຸດຕໍ່ສາຍວ່າງ
• ການຍ້ຳຫາງປາບໍ່ຖືກຕ້ອງ
• ຜິວໜ້າຂອງຕົວນຳໄຟຟ້າມີການເກີດອອກໄຊ (Oxidized)
• ຂະໜາດຂອງຈຸດຕໍ່ສາຍນ້ອຍເກີນໄປ
• ວັດສະດຸຕົວນຳປະສົມທີ່ບໍ່ໄດ້ຜ່ານການປິ່ນປົວຢ່າງເໝາະສົມ
• ການສັ່ນສະເທືອນ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ
• ພື້ນຜິວສຳຜັດທີ່ເສຍຫາຍ

ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມຕ້ານທານໃນການສຳຜັດຈະເພີ່ມຂຶ້ນພຽງເລັກນ້ອຍ ກໍສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນສະສົມໃນຈຸດດັ່ງກ່າວໄດ້ເມື່ອມີກະແສໄຟຟ້າສູງ. ຄວາມຮ້ອນນັ້ນຈະເລັ່ງການເກີດອອກຊິດ ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມຕ້ານທານເພີ່ມຂຶ້ນຕື່ມອີກ ແລະ ກາຍເປັນວົງຈອນຂອງການເກີດຄວາມເສຍຫາຍ.

ສຳລັບຄູ່ມືການແກ້ໄຂບັນຫາແບບລະອຽດ, ເບິ່ງທີ່ ຄວາມຮ້ອນເກີນຢູ່ແຜງຕໍ່ສາຍໄຟໃນຕູ້ຄວບຄຸມ.

8. ການຄິດໄລ່ແຮງດັນຕົກ (Voltage Drop)

ແຮງດັນຕົກ ຄືການຫຼຸດລົງຂອງແຮງດັນລະຫວ່າງຈຸດຈ່າຍໄຟ ແລະ ໂຫຼດ. ແຮງດັນຕົກທີ່ຫຼາຍເກີນໄປສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດ:

• ບັນຫາໃນການສະຕາດມໍເຕີ
• ສຽງດັງຈາກແມັກເນຕິກ (Contactor chatter)
• ໄຟລ້ຽງ PLC ບໍ່ສະຖຽນ
• ໄຟສ່ອງສະຫວ່າງຫຼຸດລົງ (ໄຟຫລິ)
• ຄວາມຮ້ອນເກີນເນື່ອງຈາກກະແສໄຟຟ້າສູງ
• ການຕັດວົງຈອນໂດຍບໍ່ມີສາເຫດ ຫຼື ສັນຍານເຕືອນແຮງດັນໄຟຟ້າຕໍ່າ

ວົງຈອນໄຟຟ້າກະແສກົງ (DC) ຫຼື ວົງຈອນຄວາມຕ້ານທານແບບງ່າຍ:

Delta V = I x R

ວົງຈອນໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບ (AC) ເຟດດຽວ, ແບບງ່າຍ:

Delta V ≈ 2 x L x I x R_per_m

ວົງຈອນໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບສາມເຟສ, ແບບຫຍໍ້:

Delta V ≈ sqrt(3) x L x I x R_per_m

ສໍາລັບການຄິດໄລ່ໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບທີ່ຊັດເຈນກວ່າ, ໃຫ້ລວມເອົາຄ່າຄວາມຕ້ານທານ (Resistance), ຄ່າຄວາມຕ້ານທານທາງໄຟຟ້າ (Reactance) ແລະ ຄ່າຕົວປະກອບກໍາລັງ (Power factor):

ໄຟຟ້າເຟສດຽວ:

Delta V = 2 x L x I x (R cos phi + X sin phi)

ໄຟຟ້າສາມເຟສ:

Delta V = sqrt(3) x L x I x (R cos phi + X sin phi)

ເປີເຊັນການຕົກຂອງແຮງດັນ:

ເປີເຊັນແຮງດັນຕົກ = Delta V / V x 100

ບ່ອນທີ່:

• ລ = ຄວາມຍາວຂອງສາຍໄຟທາງດຽວ
• I = ກະແສໄຟຟ້າໂຫຼດ
• ຣ = ຄວາມຕ້ານທານຂອງຕົວນຳຕໍ່ຫົວໜ່ວຍຄວາມຍາວ
• X = ຄວາມຕ້ານທານທາງໄຟຟ້າສະຫຼັບ (Reactance) ຂອງຕົວນຳຕໍ່ຫົວໜ່ວຍຄວາມຍາວ
• cos phi = ຕົວປະກອບກໍາລັງ (Power factor)

ການຕົກຂອງແຮງດັນມີຄວາມສຳຄັນໂດຍສະເພາະໃນສາຍສົ່ງໄຟຟ້າໄປຫາເຄື່ອງຈັກທີ່ມີໄລຍະທາງໄກ, ລະບົບຈ່າຍໄຟພາຍນອກ, ໄຟຟ້າຊົ່ວຄາວ, ສະຖານີສູບນ້ຳ, ແລະ ອຸປະກອນທີ່ມີກະແສໄຟຟ້າຂະນະເລີ່ມຕົ້ນສູງ.

ສຳລັບລາຍລະອຽດກ່ຽວກັບການເລືອກຂະໜາດສາຍໄຟ ແລະ ການຕົກຂອງແຮງດັນ, ເບິ່ງທີ່ ສູດການຄິດໄລ່ຂະໜາດສາຍໄຟ, ການຕົກຂອງແຮງດັນ, ແລະ ຕາຕະລາງຄວາມສາມາດຂອງຮາງສາຍໄຟຕາມມາດຕະຖານ IEC 60204-1.

9. ການກວດສອບຄວາມສາມາດໃນການຮັບກະແສໄຟຟ້າຂອງສາຍໄຟ ແລະ ພິກັດຂອງເບຣກເກີ

ເບຣກເກີຕ້ອງປ້ອງກັນສາຍໄຟ ບໍ່ແມ່ນປ້ອງກັນພຽງແຕ່ອຸປະກອນໄຟຟ້າເທົ່ານັ້ນ.

ຕັກກະການເລືອກອຸປະກອນຕາມມາດຕະຖານ IEC ທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປມີດັ່ງນີ້:

IB <= In <= IZ

ແລະ:

I2 <= 1.45 x IZ

ບ່ອນທີ່:

• IB = ກະແສໄຟຟ້າທີ່ອອກແບບໄວ້ (Design load current)
• ໃນ = ກະແສໄຟຟ້າພິກັດຂອງອຸປະກອນປ້ອງກັນ (Rated current of protective device)
• IZ = ຄວາມສາມາດໃນການນຳກະແສໄຟຟ້າຂອງສາຍໄຟພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການຕິດຕັ້ງ
• I2 = ກະແສໄຟຟ້າປະຕິບັດງານປົກກະຕິຂອງອຸປະກອນປ້ອງກັນ

ໃນຄໍາສັບງ່າຍໆ:

• ກະແສໄຟຟ້າຂອງໂຫຼດບໍ່ຄວນເກີນຂະໜາດພິກັດຂອງເບຣກເກີ.
• ຂະໜາດພິກັດຂອງເບຣກເກີບໍ່ຄວນເກີນຄວາມສາມາດໃນການນຳກະແສຂອງສາຍໄຟ.
• ເບຣກເກີຕ້ອງຕັດວົງຈອນກ່ອນທີ່ສາຍໄຟຈະຮ້ອນເກີນໄປໃນສະພາວະໂຫຼດເກີນ.

ຂໍ້ຜິດພາດໃນການປະຕິບັດງານ:

ມີການຂະຫຍາຍຕູ້ໄຟ, ຕິດຕັ້ງເບຣກເກີທີ່ມີຂະໜາດໃຫຍ່ຂຶ້ນ, ແຕ່ບໍ່ໄດ້ປ່ຽນສາຍໄຟໃຫ້ໃຫຍ່ຂຶ້ນ. ວົງຈອນດັ່ງກ່າວອາດຈະມີຄວາມສາມາດໃນການຮອງຮັບໂຫຼດຫຼາຍຂຶ້ນໃນທາງທິດສະດີ, ແຕ່ສາຍໄຟອາດຈະບໍ່ໄດ້ຮັບການປ້ອງກັນອີກຕໍ່ໄປ.

ຕ້ອງປະຕິບັດການຫຼຸດຄ່າພິກັດ (derating) ຕາມອຸນຫະພູມສະພາບແວດລ້ອມ, ການຈັດກຸ່ມ, ວິທີການຕິດຕັ້ງ, ຄວາມຮ້ອນພາຍໃນຕູ້ຄວບຄຸມ ແລະ ປະເພດຂອງສນວນຕົວນຳ ໂດຍອີງຕາມລະຫັດ ຫຼື ມາດຕະຖານທ້ອງຖິ່ນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ.

10. ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ ແລະ PSCC

ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນທີ່ອາດຈະເກີດຂຶ້ນ (Prospective short-circuit current - PSCC) ແມ່ນກະແສໄຟຟ້າຜິດປົກກະຕິທີ່ສາມາດໄຫຼຜ່ານຈຸດໃດໜຶ່ງຫາກເກີດການລັດວົງຈອນ.

ຫຼັກການພື້ນຖານແມ່ນ:

Isc = V / Zloop

ບ່ອນທີ່:

• Isc = ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ
• ວ = ແຮງດັນໄຟຟ້າ
• Zloop = ຄວາມຕ້ານທານລວມຂອງວົງຈອນໝໍ້ແປງ, ສາຍໄຟ, ແຖບທອງແດງ (busbar), ແຫຼ່ງຈ່າຍໄຟ ແລະ ເສັ້ນທາງເກີດກະແສລັດວົງຈອນ

ຄວາມຕ້ານທານທີ່ຕໍ່າກວ່າ ໝາຍເຖິງກະແສລັດວົງຈອນທີ່ສູງກວ່າ.

ເຫດຜົນທີ່ສໍາຄັນ:

• ເບຣກເກີຕ້ອງສາມາດຕັດກະແສລັດວົງຈອນທີ່ເກີດຂຶ້ນໄດ້.
• MCB ຂະໜາດ 6kA ບໍ່ເໝາະສົມຫາກຄ່າ PSCC ຢູ່ຈຸດຕິດຕັ້ງສູງກວ່າຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສລັດວົງຈອນທີ່ກຳນົດໄວ້.
• ຕູ້ໄຟທີ່ຢູ່ໃກ້ໝໍ້ແປງມັກຈະມີກະແສລັດວົງຈອນສູງກວ່າຕູ້ໄຟທີ່ຢູ່ປາຍທາງໄກ.
• ການເດີນສາຍໄຟຍາວຈະຊ່ວຍຫຼຸດກະແສລັດວົງຈອນ ແຕ່ຈະເຮັດໃຫ້ແຮງດັນຕົກເພີ່ມຂຶ້ນ.

ສຳລັບຄູ່ມືການຄຳນວນສະເພາະ, ເບິ່ງໄດ້ທີ່ ວິທີການຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນສໍາລັບ MCB.

11. ການກວດສອບຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສຂອງເບຣກເກີ

ການກວດສອບຕົວຈິງແມ່ນ:

ຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າຂອງເບຣກເກີ (Breaking capacity) ຕ້ອງ >= ຄ່າກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນທີ່ຈຸດຕິດຕັ້ງ (PSCC)

ສຳລັບເບຣກເກີຂະໜາດນ້ອຍ (MCB), ມັກຈະມີການສົນທະນາກັນເລື່ອງຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສລັດວົງຈອນລະຫວ່າງ 6kA ກັບ 10kA. ສຳລັບເບຣກເກີແບບຫຼໍ່ຂຶ້ນຮູບ (MCCB), ຄ່າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງອາດຈະລວມເຖິງ Icu, Ics, Icw, ແລະ Icm, ຂຶ້ນຢູ່ກັບມາດຕະຖານຂອງຜະລິດຕະພັນ ແລະ ການນຳໃຊ້.

ຢ່າເຂົ້າໃຈຜິດວ່າຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າ (Breaking capacity) ແມ່ນສິ່ງດຽວກັນກັບກະແສໄຟຟ້າພິກັດ (Rated current).

ຕົວຢ່າງ:

• C32 ອະທິບາຍເຖິງເສັ້ນໂຄ້ງການຕັດວົງຈອນ (Trip curve) ແລະ ກະແສໄຟຟ້າພິກັດ (Rated current).
• 6000 ຫຼື 6kA ອະທິບາຍເຖິງຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ (Short-circuit breaking capacity).
• 10kA ໝາຍເຖິງຄ່າການຕັດກະແສລັດວົງຈອນທີ່ສູງກວ່າ ບໍ່ແມ່ນກະແສໂຫຼດຕໍ່ເນື່ອງທີ່ສູງກວ່າ.

ສໍາລັບລາຍລະອຽດເພີ່ມເຕີມ, ເບິ່ງທີ່ ຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າຂອງ MCB ຂະໜາດ 6kA ທຽບກັບ 10kA ແລະ ຄ່າພິກັດຂອງເບຣກເກີ Icu ທຽບກັບ Ics ທຽບກັບ Icw ທຽບກັບ Icm.

12. ກະແສໄຟຟ້າເຕັມໂຫຼດຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ

ສໍາລັບໝໍ້ແປງໄຟຟ້າສາມເຟສ:

I = S / (sqrt(3) x VLL)

ບ່ອນທີ່:

• I = ກະແສໄຟຟ້າເຕັມໂຫຼດ
• S = ກໍາລັງໄຟຟ້າປາກົດຂອງໝໍ້ແປງໃນຫົວໜ່ວຍ VA
• VLL = ແຮງດັນໄຟຟ້າລະຫວ່າງສາຍ (Line-to-line voltage)

ຕົວຢ່າງ:

ໝໍ້ແປງໄຟຟ້າຂະໜາດ 500 kVA ທີ່ມີແຮງດັນໄຟຟ້າຂາອອກ 400 V:

I = 500000 / (1.732 x 400)

I ≈ 722 A

ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃນການປະເມີນ:

• ຂະໜາດໂຄງສ້າງຂອງເບຣກເກີຫຼັກ (Main breaker frame size)
• ພິກັດກະແສໄຟຟ້າຂອງບັດບາ (Busbar current rating)
• ອັດຕາສ່ວນຂອງໝໍ້ແປງກະແສ (CT ratio)
• ຂະໜາດຂອງສາຍໄຟ ຫຼື ລາງໄຟ (Cable or busduct size)
• ຄວາມສາມາດຂອງ ATS ຫຼື ສະວິດຫຼັກ

ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນທີ່ປາຍໝໍ້ແປງສາມາດຄາດຄະເນໄດ້ຈາກຄ່າ impedance ຂອງໝໍ້ແປງ:

Isc ≈ IFL / (Z% / 100)

ຕົວຢ່າງ:

ຖ້າກະແສໄຟຟ້າເຕັມພິກັດຂອງໝໍ້ແປງແມ່ນ 722 A ແລະ impedance ແມ່ນ 5%:

Isc ≈ 722 / 0.05 = 14,440 A

ນີ້ເປັນພຽງການຄາດຄະເນທີ່ປາຍໝໍ້ແປງເທົ່ານັ້ນ. ຄ່າ impedance ຂອງສາຍໄຟທາງດ້ານຫຼັງຈະຊ່ວຍຫຼຸດກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນລົງ. ການເລືອກອຸປະກອນປ້ອງກັນຂັ້ນສຸດທ້າຍຄວນໃຊ້ຄ່າ PSCC ທີ່ຄິດໄລ່ໄດ້ຈາກຈຸດຕິດຕັ້ງຕົວຈິງ.

13. ຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງໂຫຼດສາມເຟສ

ສໍາລັບການບໍາລຸງຮັກສາພາກສະໜາມ, ຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງເຟສເປັນວິທີທີ່ໄວໃນການກວດສອບການແຈກຢາຍໂຫຼດທີ່ບໍ່ເໝາະສົມ.

ສູດການຄິດໄລ່ຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງກະແສໄຟຟ້າ:

ເປີເຊັນຄວາມບໍ່ສົມດຸນ = (ຄ່າຜ່ຽນແປງສູງສຸດຈາກຄ່າສະເລ່ຍ / ຄ່າສະເລ່ຍ) x 100

ຕົວຢ່າງ:

ຄ່າກະແສໄຟຟ້າແຕ່ລະເຟສທີ່ວັດແທກໄດ້:

• L1 = 82 A
• L2 = 74 A
• L3 = 69 A

ຄ່າສະເລ່ຍ:

(82 + 74 + 69) / 3 = 75 A

ຄ່າຜິດດ່ຽງສູງສຸດຈາກຄ່າສະເລ່ຍ:

82 - 75 = 7 A

ຄວາມບໍ່ສົມດຸນ:

7 / 75 x 100 = 9.31%

ຄວາມບໍ່ສົມດຸນສູງອາດສະແດງເຖິງ:

• ການແຈກຢາຍໂຫຼດເຟດດຽວບໍ່ສະໝ່ຳສະເໝີ
• ການເຊື່ອມຕໍ່ສາຍນິວທຣອນຫຼວມ
• ເຟດໃດໜຶ່ງມີການໃຊ້ງານເກີນກຳນົດ
• ຂັ້ນຕອນຂອງຕົວເກັບປະຈຸ (Capacitor) ເສຍຫາຍ
• ບັນຫາລວດພັນມໍເຕີ
• ການເຊື່ອມຕໍ່ບໍ່ດີໃນເຟສໃດໜຶ່ງ

ຂີດຈຳກັດທີ່ຍອມຮັບໄດ້ແມ່ນຂຶ້ນກັບປະເພດຂອງອຸປະກອນ, ວິທີປະຕິບັດໃນທ້ອງຖິ່ນ ແລະ ຄຳແນະນຳຂອງຜູ້ຜະລິດ. ສຳລັບມໍເຕີ, ຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງແຮງດັນພຽງເລັກນ້ອຍກໍສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມຮ້ອນສູງເກີນຂະໜາດໄດ້, ດັ່ງນັ້ນຄວນໃຊ້ຄຳແນະນຳຂອງຜູ້ຜະລິດມໍເຕີເມື່ອປະເມີນສາຍປ້ອນໄຟຟ້າຂອງມໍເຕີ.

14. ການໃຊ້ພະລັງງານ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານ

ການໃຊ້ພະລັງງານ:

kWh = kW x h

ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານ:

ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ = kWh x ອັດຕາຄ່າໄຟຟ້າ

ຕົວຢ່າງ:

ໂຫຼດຂະໜາດ 7.5 kW ເຮັດວຽກ 10 ຊົ່ວໂມງຕໍ່ມື້:

ພະລັງງານ = 7.5 x 10 = 75 kWh/ມື້

ຖ້າລາຄາໄຟຟ້າແມ່ນ 0.12 ຕໍ່ kWh:

ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ = 75 x 0.12 = 9 ຕໍ່ມື້

ສູດນີ້ແມ່ນງ່າຍດາຍແຕ່ມີປະໂຫຍດສຳລັບທີມງານບຳລຸງຮັກສາໂຮງງານໃນການປະເມີນ:

• ເວລາການເຮັດວຽກຂອງມໍເຕີ
• ການໃຊ້ພະລັງງານຂອງເຄື່ອງອັດລົມ
• ໂຫຼດຂອງລະບົບປັບອາກາດ (HVAC)
• ການຍົກລະດັບລະບົບໄຟເຍືອງທາງ
• ການສູນເສຍພະລັງງານຈາກການເຮັດວຽກທີ່ບໍ່ຈຳເປັນ
• ໄລຍະເວລາຄືນທຶນຈາກການປ່ຽນແປງລະບົບອັດຕະໂນມັດ

15. ສູດການບຳລຸງຮັກສາພາກສະໜາມສຳລັບຈຸດທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງ (Hot Spots)

ເມື່ອຕູ້ໄຟມີຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງ, ການໃຊ້ສູດຄິດໄລ່ຈະຊ່ວຍຫຼີກລ່ຽງການຄາດເດົາ.

ແຮງດັນຕົກຄ່ອມທີ່ຈຸດສຳຜັດ

Delta Vcontact = I x Rc

ບ່ອນທີ່:

• Rc ຄວາມຕ້ານທານຂອງຈຸດສຳຜັດ

ຖ້າສອງເຟສທີ່ຄືກັນມີກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານໃນລະດັບທີ່ໃກ້ຄຽງກັນ ແຕ່ປາຍສາຍເບື້ອງໜຶ່ງມີແຮງດັນຕົກຄ່ອມສູງກວ່າອີກເບື້ອງໜຶ່ງ ຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ນັ້ນອາດມີຄວາມຕ້ານທານຂອງຈຸດສຳຜັດສູງກວ່າ.

ຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຈາກຈຸດສຳຜັດ

Pheat = I^2 x Rc

ສິ່ງນີ້ອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ຈຶ່ງສາມາດກາຍເປັນອັນຕະລາຍໄດ້ ເຖິງແມ່ນວ່າກະແສໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ງານຈະເບິ່ງຄືວ່າປົກກະຕິ. ບັນຫາອາດເກີດຈາກຄວາມຕ້ານທານສະເພາະຈຸດ ບໍ່ແມ່ນການໃຊ້ງານເກີນກຳລັງຂອງວົງຈອນທັງໝົດ.

ຕັກກະວິນິດໄສໃນທາງປະຕິບັດ

ອາການ	ເບາະແສຈາກສູດຄຳນວນ	ບັນຫາທີ່ອາດຈະເກີດຂຶ້ນ
ປາຍສາຍເບື້ອງໜຶ່ງຮ້ອນກວ່າປາຍສາຍທີ່ຢູ່ໃກ້ຄຽງ	P = I^2R	ຄວາມຕ້ານທານການຕິດຕໍ່ສູງກວ່າ
ສາຍສົ່ງໄຟຟ້າທາງໄກເຮັດໃຫ້ແຮງດັນຕົກຢູ່ປາຍທາງ	Delta V = I x R	ບັນຫາຄວາມຍາວຂອງສາຍໄຟ/ຂະໜາດພື້ນທີ່ໜ້າຕັດ
ເບຣກເກີຕັດໃນຂະນະທີ່ມໍເຕີເລີ່ມເຮັດວຽກ	Istart ≈ 5-8 x In	ກະແສໄຟຟ້າກະຊາກ (Inrush current) ຫຼື ເລືອກເສັ້ນໂຄ້ງການຕັດ (Trip curve) ບໍ່ເໝາະສົມ
ກະແສໄຟຟ້າຂາເຂົ້າຫຼັກສູງ ແຕ່ຄ່າ kW ປົກກະຕິ	S = P / PF	ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (Power factor) ຕ່ຳ
ຄ່າ kA ຂອງເບຣກເກີມີຂໍ້ສົງໄສ	Isc = V / Zloop	ຕ້ອງມີການຄຳນວນຄ່າ PSCC
ສາຍນິວທຣອນຮ້ອນ	ຄວາມບໍ່ສົມດຸນຂອງເຟສ ແລະ ກະແສຮາໂມນິກ	ໂຫຼດທີ່ບໍ່ສົມດຸນ ຫຼື ໂຫຼດທີ່ບໍ່ເປັນເສັ້ນ (Nonlinear loads)

16. ຂໍ້ຜິດພາດທົ່ວໄປໃນການໃຊ້ສູດທາງໄຟຟ້າ

ຂໍ້ຜິດພາດທີ 1: ການໃຊ້ kW ເໝືອນກັບວ່າມັນເທົ່າກັບ kVA

kW ແມ່ນກຳລັງໄຟຟ້າຈິງ (Real power). kVA ແມ່ນກຳລັງໄຟຟ້າປາກົດ (Apparent power). ຄ່າຕົວປະກອບກຳລັງ (Power factor) ທີ່ຕໍ່າຈະເຮັດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າ ແລະ ພາລະຂອງໝໍ້ແປງເພີ່ມຂຶ້ນ.

ຂໍ້ຜິດພາດທີ 2: ການລະເລີຍປະສິດທິພາບໃນການຄາດຄະເນກະແສໄຟຟ້າຂອງມໍເຕີ

ກະແສໄຟຟ້າຂາເຂົ້າຂອງມໍເຕີຂຶ້ນກັບກຳລັງໄຟຟ້າຂາອອກ, ປະສິດທິພາບ, ແຮງດັນໄຟຟ້າ ແລະ ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (Power Factor). ໃຫ້ໃຊ້ຄ່າກະແສໄຟຟ້າທີ່ລະບຸໃນແຜ່ນປ້າຍຊື່ (Nameplate) ເພື່ອການເລືອກຂະໜາດທີ່ຖືກຕ້ອງ.

ຂໍ້ຜິດພາດທີ 3: ການກວດສອບພຽງແຕ່ກະແສໄຟຟ້າພິກັດ (Rated current) ແຕ່ບໍ່ໄດ້ກວດສອບຄວາມສາມາດໃນການຕັດວົງຈອນ (Breaking capacity)

ເບຣກເກີຂະໜາດ 32 A ອາດຈະສາມາດຮອງຮັບກະແສໄຟຟ້າ 32 A ໄດ້ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແຕ່ມັນຍັງຕ້ອງມີຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ (Short-circuit breaking capacity) ທີ່ພຽງພໍສຳລັບຈຸດຕິດຕັ້ງນັ້ນໆ.

ຂໍ້ຜິດພາດທີ 4: ການຄິດໄລ່ແຮງດັນຕົກ (Voltage drop) ສະເພາະຕອນມໍເຕີເຮັດວຽກປົກກະຕິເທົ່ານັ້ນ

ມໍເຕີອາດມີແຮງດັນໄຟຟ້າໃນຂະນະເຮັດວຽກທີ່ຍອມຮັບໄດ້ ແຕ່ອາດມີແຮງດັນຕົກໃນຂະນະສະຕາດ (Starting) ທີ່ບໍ່ສາມາດຍອມຮັບໄດ້.

ຂໍ້ຜິດພາດທີ 5: ການຖືວ່າຄວາມສາມາດໃນການນຳກະແສໄຟຟ້າຂອງສາຍໄຟ (Ampacity) ເປັນຄ່າຄົງທີ່

ຄວາມສາມາດໃນການນຳກະແສໄຟຟ້າຂອງສາຍໄຟຈະປ່ຽນແປງໄປຕາມອຸນຫະພູມອ້ອມຂ້າງ, ການຈັດກຸ່ມສາຍໄຟ, ສະພາບຂອງຕູ້ຄວບຄຸມ ແລະ ວິທີການຕິດຕັ້ງ.

ຄວາມຜິດພາດທີ 6: ການລະເລີຍຄວາມຕ້ານທານຂອງໜ້າສຳຜັດ

ຈຸດຮ້ອນໃນຕູ້ໄຟຟ້າຫຼາຍແຫ່ງບໍ່ໄດ້ເກີດຈາກກະແສໄຟຟ້າເກີນ ແຕ່ເກີດຈາກການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ບໍ່ດີ, ການເກີດອອກຊິດ, ຫຼືໜ້າສຳຜັດທີ່ເສຍຫາຍ.

ຄວາມຜິດພາດທີ 7: ການໃຊ້ສູດຄຳນວນແບບຫຍໍ້ເປັນຫຼັກຖານຢັ້ງຢືນການອອກແບບຂັ້ນສຸດທ້າຍ

ສູດຄຳນວນແບບໄວມີປະໂຫຍດສຳລັບການປະເມີນ ແລະ ການແກ້ໄຂບັນຫາເບື້ອງຕົ້ນ. ການອອກແບບຂັ້ນສຸດທ້າຍຄວນປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ກົດລະບຽບທ້ອງຖິ່ນ, ຂໍ້ມູນຈຳເພາະຈາກຜູ້ຜະລິດ ແລະ ຂໍ້ກຳນົດຂອງໂຄງການ.

---

ລາຍການກວດສອບສູດຄຳນວນແຮງດັນຕ່ຳສຳລັບຜູ້ປະກອບຕູ້ໄຟຟ້າ

ກ່ອນທີ່ຈະອະນຸມັດການອອກແບບຕູ້ໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳ, ໃຫ້ກວດສອບ:

ກວດສອບ	ສູດ ຫຼື ກົດເກນ
ໂຫຼດປັດຈຸບັນ	I = P / V ຫຼື I = P / (sqrt(3) x VLL x PF x eta)
ການປ້ອງກັນສາຍໄຟ	IB <= In <= IZ
ແຮງດັນຫຼຸດລົງ	Delta V % = Delta V / V x 100
ຄ່າການທົນຕໍ່ກະແສລັດວົງຈອນຂອງເບຣກເກີ	ຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າ >= PSCC
ກະແສໄຟຟ້າຂອງໝໍ້ແປງ	I = S / (sqrt(3) x VLL)
ປັດໄຈພະລັງງານ	PF = P / S
ການຊົດເຊີຍດ້ວຍຄາປາຊິເຕີ (Capacitor compensation)	Qc = P x (tan phi1 - tan phi2)
ການວິນິດໄສຈຸດຕໍ່ສາຍໄຟທີ່ມີຄວາມຮ້ອນສູງ	Pheat = I^2 x R
ຄວາມສົມດຸນຂອງເຟດ	ເປີເຊັນຄວາມບໍ່ສົມດຸນ = ຄ່າບ່ຽງເບນສູງສຸດ / ຄ່າສະເລ່ຍ x 100
ການໃຊ້ພະລັງງານ	kWh = kW x h

---

FAQ

ສູດທີ່ສຳຄັນທີ່ສຸດສຳລັບການອອກແບບຕູ້ໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳແມ່ນຫຍັງ?

ສູດທີ່ໃຊ້ຫຼາຍທີ່ສຸດແມ່ນສູດຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າ: ສຳລັບໂຫຼດສາມເຟສ, I = P / (sqrt(3) x VLL x PF x eta). ມັນເປັນຈຸດເລີ່ມຕົ້ນສຳລັບການເລືອກຂະໜາດສາຍໄຟ, ການເລືອກເບຣກເກີ, ການເລືອກຄອນແທັກເຕີ, ການຄິດໄລ່ໂຫຼດຂອງໝໍ້ແປງ ແລະ ການກວດສອບແຮງດັນຕົກ.

ສູດໃດທີ່ອະທິບາຍເຖິງການເກີດຄວາມຮ້ອນເກີນທີ່ຈຸດຕໍ່ສາຍໄຟ (Terminal block)?

ຄວາມຮ້ອນທີ່ເກີດຂຶ້ນຢູ່ຈຸດຕໍ່ສາຍໄຟ (Terminal) ແມ່ນອະທິບາຍໄດ້ໂດຍ Pheat = I^2 x R. ຖ້າຄວາມຕ້ານທານຂອງໜ້າສຳຜັດເພີ່ມຂຶ້ນເນື່ອງຈາກສະກູວ່າງ, ການຍ້ຳຫາງປາບໍ່ດີ, ການເກີດອອກຊິດ, ຫຼື ໜ້າສຳຜັດເສຍຫາຍ, ຈຸດຕໍ່ສາຍໄຟອາດຈະຮ້ອນເກີນໄປເຖິງແມ່ນວ່າກະແສໄຟຟ້າໃນວົງຈອນຈະເບິ່ງຄືວ່າປົກກະຕິກໍຕາມ.

ທ່ານມີວິທີຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າສາມເຟດແນວໃດ?

ໃຊ້ I = P / (sqrt(3) x VLL x PF x eta). ຖ້າທ່ານຮູ້ພຽງແຕ່ກຳລັງໄຟຟ້າປາກົດ (Apparent power), ໃຫ້ໃຊ້ I = S / (sqrt(3) x VLL).

ທ່ານມີວິທີຄິດໄລ່ແຮງດັນຕົກ (Voltage drop) ແນວໃດ?

ສຳລັບການປະເມີນແບບງ່າຍໆສຳລັບລະບົບສາມເຟດ, ໃຫ້ໃຊ້ Delta V ≈ sqrt(3) x L x I x R_per_m. ສຳລັບການຄິດໄລ່ໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບ (AC) ທີ່ຖືກຕ້ອງແມ່ນຍຳກວ່າ, ໃຫ້ລວມເອົາຄ່າຣີແອກແຕນ (Reactance) ແລະ ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (Power factor) ເຂົ້າໄປນຳ: Delta V = sqrt(3) x L x I x (R cos phi + X sin phi).

ທ່ານມີວິທີຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ (Short-circuit current) ແນວໃດ?

ສູດພື້ນຖານແມ່ນ Isc = V / Zloop. ໃນທາງປະຕິບັດ, ຄ່າ impedance ຂອງໝໍ້ແປງ, ຄວາມຍາວຂອງສາຍໄຟ, ຂະໜາດຂອງຕົວນຳ, ແລະ impedance ຂອງລະບົບຕົ້ນທາງ ລ້ວນແຕ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນທີ່ຄາດໄວ້ (prospective short-circuit current) ທີ່ຕູ້ໄຟຟ້າ.

ສູດການຄິດໄລ່ຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າຂອງເບຣກເກີ (breaker breaking capacity) ແມ່ນຫຍັງ?

ກົດເກນໃນທາງປະຕິບັດແມ່ນ ຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າຂອງເບຣກເກີ >= ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນທີ່ຄາດໄວ້. ຖ້າຫາກຄ່າ PSCC ສູງກວ່າພິກັດຂອງເບຣກເກີ, ເບຣກເກີດັ່ງກ່າວຈະບໍ່ເໝາະສົມສຳລັບຈຸດຕິດຕັ້ງນັ້ນ.

ສູດສຳລັບການປັບປຸງຄ່າຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (power factor correction) ແມ່ນຫຍັງ?

ໃຊ້ Qc = P x (tan phi1 - tan phi2), ຢູ່ໃສ ປ ແມ່ນກຳລັງໄຟຟ້າຈິງ (active power), phi1 ແມ່ນມຸມກ່ອນການປັບປຸງຄ່າ, ແລະ phi2 ແມ່ນມຸມຫຼັງຈາກການແກ້ໄຂ.

ເປັນຫຍັງຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າ (Power factor) ຕ່ຳ ຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນ?

ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າຕ່ຳຈະເຮັດໃຫ້ກຳລັງໄຟຟ້າປາກົດ (Apparent power) ເພີ່ມຂຶ້ນ ໃນຂະນະທີ່ກຳລັງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ງານຈິງ (kW) ເທົ່າເດີມ. ເນື່ອງຈາກກະແສໄຟຟ້າຈະຜັນແປຕາມກຳລັງໄຟຟ້າປາກົດໃນລະບົບໄຟຟ້າກະແສສະຫຼັບ (AC), ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າຕ່ຳຈຶ່ງເຮັດໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າ, ການສູນເສຍ, ແຮງດັນຕົກ ແລະ ພາລະຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນ.

ສູດເຫຼົ່ານີ້ສາມາດທົດແທນຊອບແວອອກແບບລະບົບໄຟຟ້າໄດ້ບໍ?

ບໍ່ໄດ້. ສູດເຫຼົ່ານີ້ມີປະໂຫຍດສຳລັບການປະເມີນຄ່າ, ການແກ້ໄຂບັນຫາ ແລະ ການເລືອກອຸປະກອນເບື້ອງຕົ້ນເທົ່ານັ້ນ. ການອອກແບບຕູ້ໄຟຟ້າຂັ້ນສຸດທ້າຍຄວນອີງຕາມມາດຕະຖານທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ກົດລະບຽບທ້ອງຖິ່ນ, ຂໍ້ມູນຈາກຜູ້ຜະລິດ, ການສຶກສາການປະສານງານດ້ານການປ້ອງກັນ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການຂອງໂຄງການ.

---

ສະຫຼຸບ

ການອອກແບບ ແລະ ບຳລຸງຮັກສາຕູ້ໄຟຟ້າແຮງດັນຕ່ຳ ແມ່ນຂຶ້ນກັບການນຳໃຊ້ສູດຈຳນວນໜຶ່ງຢ່າງຖືກຕ້ອງ. ສູດຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າໃຊ້ສຳລັບກຳນົດຂະໜາດໂຫຼດ. ສູດຄິດໄລ່ແຮງດັນຕົກໃຊ້ເພື່ອອະທິບາຍເຫດຜົນທີ່ແຮງດັນໄຟຟ້າອ່ອນຢູ່ທີ່ອຸປະກອນ. ສູດຄິດໄລ່ກະແສລັດວົງຈອນໃຊ້ເພື່ອຕັດສິນວ່າ MCB ຫຼື MCCB ມີຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສລັດວົງຈອນ (Breaking capacity) ພຽງພໍຫຼືບໍ່. ສູດຄິດໄລ່ຕົວປະກອບກຳລັງໄຟຟ້າອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງກະແສໄຟຟ້າຈຶ່ງເພີ່ມຂຶ້ນທັງທີ່ກຳລັງໄຟຟ້າທີ່ໃຊ້ງານຈິງ (kW) ບໍ່ໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນ. ປະກົດການຄວາມຮ້ອນຈາກກະແສໄຟຟ້າ (Joule heating) ອະທິບາຍວ່າເປັນຫຍັງຈຸດຕໍ່ສາຍທີ່ຫຼວມ ແລະ ການສຳຜັດທີ່ບໍ່ດີຈຶ່ງກາຍເປັນຈຸດຮ້ອນ.

ສຳລັບການເລືອກອຸປະກອນປ້ອງກັນໃນທາງປະຕິບັດ, ໃຫ້ເຊື່ອມໂຍງສູດເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າກັບຄ່າພິກັດຂອງອຸປະກອນ: ຄ່າພິກັດກະແສຂອງ MCB/MCCB, ຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສລັດວົງຈອນ, ຂະໜາດການຮັບກະແສຂອງສາຍໄຟ, ຄຸນນະພາບຂອງຈຸດຕໍ່ສາຍ, ການນຳໄຟຟ້າຂອງບັດບາ (Busbar), ພາລະຂອງຄອນແທັກເຕີ ແລະ ຂະໜາດຂອງໝໍ້ແປງໄຟຟ້າ. ນັ້ນຄືຈຸດທີ່ຄວາມຮູ້ດ້ານສູດຄິດໄລ່ຈະກາຍເປັນການອອກແບບຕູ້ໄຟຟ້າທີ່ປອດໄພກວ່າ ແລະ ການແກ້ໄຂບັນຫາໜ້າວຽກທີ່ວ່ອງໄວກວ່າ.

---

ແຫຼ່ງຂໍ້ມູນ ແລະ ຄູ່ມື VIOX ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ

• ວິທີການຄິດໄລ່ກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນສໍາລັບ MCB
• ຄູ່ມືກ່ຽວກັບຄວາມສາມາດໃນການຕັດກະແສໄຟຟ້າລັດວົງຈອນ (Breaking Capacity) ຂອງ MCB ຂະໜາດ 6kA ແລະ 10kA
• ຄ່າພິກັດຂອງເບຣກເກີ Icu ທຽບກັບ Ics ທຽບກັບ Icw ທຽບກັບ Icm
• ສູດການຄິດໄລ່ຂະໜາດສາຍໄຟ, ການຕົກຂອງແຮງດັນ, ແລະ ຕາຕະລາງຄວາມສາມາດຂອງຮາງສາຍໄຟຕາມມາດຕະຖານ IEC 60204-1
• ຄວາມຮ້ອນເກີນຢູ່ແຜງຕໍ່ສາຍໄຟໃນຕູ້ຄວບຄຸມ
• ການນຳໄຟຟ້າ ທຽບກັບ ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າ ທຽບກັບ %IACS
• ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ kW ແລະ kWh