บทท บทท 55การเลอกตวนาแลการเลอกตวนาแลการเลอกตวนาและการเลอกตวนาและ

การพจารณาบรเวณเฉพาะการพจารณาบรเวณเฉพาะ

5 1 การเลอกขนาดตวนาและการตอ5.1 การเลอกขนาดตวนาและการตอ

ใ • ในหวขอนจะกลาวถง – วสดตวนาและขนาดตวนา – ขดจากดอณหภมทยอมไดสงสด

– ทตองการสาหรบการออกแบบในสถานการณตางๆ

5.1.1 ความตองการเบองตน

• แตละองคประกอบของระบบการตอลงดนทงหมด ควรมลกษณะดงตอไปน

(ก) มคาความนาเพยงพอ โดยไมเกดความแตกตางของแรงดนกระจายอยในบรเวณนนกระจายอยในบรเวณนน

ข) ตานการละลาย และการเสอมลงทางกล ภายใตการรวมทตรงกนขามมากทสดของขนาดฟอลต และชวงเวลา

(ค) มความเชอถอไดทางกล อยในระดบสง

(ง) สามารถทจะรกษาหนาท ของมน แมเมอเกดการกด

กรอน หรอมลกษณะทผดไปทางกายภาพ

5.2 การเลอกวสดสาหรบตวนาและสมพนธกบปญหาเรองการกดกรอน

5.2.1 ทองแดง (Copper)

• ปกตทองแดงเปนวสดทถกนามาใชกนอยางแพรหลาย เนองจาก • ตวนาทองแดงมสภาพความนาสง

ใ • ตานทานการกดกรอนเมออยใตพนดน • และเนองจากทองแดงเปนแคโทด (cathodic) เมอเทยบกบโลหะอนๆ ท( ) ๆ

ถกฝงในดนในบรเวณเดยวกน

5 2 2 เหลกกลาหมทองแดง (Copper-clad steel)5.2.2 เหลกกลาหมทองแดง (Copper-clad steel)

• ถกนามาใชสาหรบแทงหลกสายดนในดน สาหรบกรด การตอลงดน การตอลงดน –บรเวณทมปญหาเรองการขโมย การใชทองแดงญ– เพอใหเกดความมนใจในเรอง ความสมบรณของโครงขาย

ไ ป ป โ การตอลงดนจะถกรกษาไวเปนเวลาหลายๆ ป โดยสายตวนาทมขนาดเหมาะสม และไมชารด หรอไมเกดการกดกรอนเมออยในดน

5 2 3 อลมเนยม5.2.3 อลมเนยม

ใ • อลมเนยมถกนามาใชกบกรดการตอลงดนคอนขางนอยมากๆ เนองจากอลมเนยมมขอเสยดงตอไปน– อลมเนยมเองอาจจะกดกรอนในดน ชนของวตถอลมเนยมทถกกดกรอน ไมมสภาพความนา สาหรบจดประสงคในการตอลงดนทเหมาะกรอน ไมมสภาพความนา สาหรบจดประสงคในการตอลงดนทเหมาะแกการปฏบต

– การกดกรอนทคอยเปนคอยไป เปนสาเหตมาจากกระแสไฟฟาสลบ ทอาจจะเปนปญหาภายใตสภาวะหนงอกดวย เนองจากอลมเนยมมญ ลกษณะเปนแอโนด (anodic) เมออยในดน

5.2.4 เหลก5.2.4 เหลก• เหลกอาจจะถกนามาใชกบสายตวนากราวดกรด และแทงหลก

สายดน ดงเชนการออกแบบทตองการการเอาใจใสในเรองการ ใ กดกรอนของเหลก การใชเหลกตานการกดกรอนหรอถกชบ

หรอเคลอบดวยสงกะส (galvanized)

5.2.5 การพจารณาอนๆ

• วธการอนๆ ในการปองกนการกดกรอนทองแดงในพนทเลกๆ โดยๆ ๆธรรมชาต ซงมสาเหตมาจากสารเคมในดน ทมกพบบอยคอ

การใชวตถททาใหเปนฉนวนของผวหนาโลหะ ดวยการหมหรอเคลอบดวยเทป– การใชวตถททาใหเปนฉนวนของผวหนาโลหะ ดวยการหมหรอเคลอบดวยเทปพลาสตก หรอราดดวยยางมะตอย (asphalt) หรอทงสองอยางรวมกน

ป โ ฝ ใ ป – การจดเสนทางของสวนประกอบโลหะทถกฝง เพอใหสายตวนาทเปนฐานทาดวยทองแดงใดๆ จะขามทอสงนา หรอวตถซงคลายกน ททาดวยโลหะ ไมไดหอหม ใ ป ไปไ ใ ป ใ โ อนๆ ทใกลเคยงกนเทาทจะเปนไปได และใชฉนวนปกคลมใหกบโลหะหนง หรอ

อนๆ ทซงมนอยใกลชดกน โดยปกตการคลมดวยฉนวนจะถกใชกบทอ โ– การปองกนการผกรอนแคโทด (cathodic protection)

– การใชทอนาและทอรอยสายทไมเปนโลหะ

5.3 ตวประกอบขนาดตวนา

• 5.3.1 กระแสสมมาตร

ตารางท 5.1 คาคงทวสดสาหรบระบบกราวดทวๆ ไปตวกาหนด TCAP ซงตงอยบนสมมตฐานสองประการคอ ตวกาหนด TCAP ซงตงอยบนสมมตฐานสองประการคอ

1. ความรอนทงหมดนน จะอยทตวนา2 (SH) (SW) 2. ความรอนจาเพาะ (SH) และนาหนกจาเพาะ (SW) และ

TCAP นน อยทคาคงทโดยประมาณ เนองจาก SH เพมขน และ SW ลดลง ทประมาณพกดเดยวกน สาหรบโ ใ โลหะเกอบทงหมด คาทอางหลกฐานน สามารถใชกบยานอณหภมกวาง นานพอกบชวงเวลาฟอลต ทเวลายานอณหภมกวาง นานพอกบชวงเวลาฟอลต ทเวลาประมาณสองสามวนาท

TCAP ถกกาหนดโดย TCAP ถกกาหนดโดย

หรอ

ขนาดตวนาทตองการในฟงกชนของกระแสตวนา ขนาดตวนาทตองการในฟงกชนของกระแสตวนา

ตวอยางท 5.1 ใชสมการท (5.5) และตารางท 5.1 เพอหาขอมลสาหรบเหลกหมทองแดง 30% และ 40% และตวนาทองแดง 100% และ 97% สาหรบตวอยางในการคานวณท 1 s ของขนาดตวนาเหลกหมทองแดง 30% จะได

ดงนน สาหรบ I 1kA และใชสมการท (5 5) จะไดดงนน สาหรบ I = 1kA และใชสมการท (5.5) จะได

5 3 1 2 สตรทวๆ ไป สาหรบหาพนทตวนาในหนวย [kcmil] 5.3.1.2 สตรทวๆ ไป สาหรบหาพนทตวนาในหนวย [kcmil]

ตารางท 5.2 คาคงทของวสดสาหรบคาตางๆ ของ Tm ตวอยางท 5.2 การใชสมการท (5.6) สาหรบกระแสฟอลต 20kA เปนเวลา 3 s

• (ก) สาหรบ soft drawn copper

ตวอยางท 5.2 การใชสมการท (5.6) สาหรบกระแสฟอลต 20kA เปนเวลา 3 s

โ• (ข) สาหรบตวนาโลหะชบทองแดง สภาพความนา 40%

ตวอยางท 5.2 การใชสมการท (5.6) สาหรบกระแสฟอลต 20kA เปนเวลา 3 s

โ• (ค) สาหรบตวนาโลหะ

กระแสการละลายของขนาดตวนา ทชวงเวลาตางๆ ยกตวอยางเชน การใชตวนา 4/0 AWG (211.6 kcmil) soft drawn copper

จากสมการท (5.6) จะไดcf

kcmiltK

AI=cf

จากตารางท 5.2 5

ขนาดตวนาทถกเลอกจรง ขนาดตวนาทถกเลอกจรง

• ขนาดตวนาทถกเลอกจรง ปกตจะมคาทโตกวาการละลาย เนองจากมตวประกอบเชนเนองจากมตวประกอบเชนก) ตวนาควรจะมความคงทนทางกลและทนตอการกดกรอน

ข) ตวนาควรจะมคาความนาทดพอ เพอปองกนแรงดนตกครอมในชวงเวลาทเกดฟอลต

ค) ตวประกอบของความปลอดภย ควรจะถกใชสาหรบระบบการตอ ป ไฟฟ ลงดน เหมอนกบอปกรณไฟฟาอนๆ

5 3 2 กระแสไมสมมาตร5.3.2 กระแสไมสมมาตร

• 5.3.2.1 การใชตวประกอบการลดลง– คาสมมลของกระแสสมมาตร I แทนคาประสทธผลของกระแสไม– คาสมมลของกระแสสมมาตร IF แทนคาประสทธผลของกระแสไมสมมาตรทรวมชวงเวลากระแสฟอลตทงหมด tC สามารถพจารณาในฟ / โ ใ ป ไ ฟงกชนของ X/R โดยการใชตวประกอบการลด Df จะได

DII = ffF DxII =

IF > If เสมอ เนองจากเนองจากตวประกอบการลดลง ตงอยบนฐานทเปลยนแปลงตามสมมตฐานขององคประกอบไฟฟากระแส ac ทไมคอยๆ ฐ ๆลดลงกบเวลา

5 3 2 2 การใชตารางกระแสไมสมมาตร5.3.2.2 การใชตารางกระแสไมสมมาตร

ใ ใ • เนองจาก dc offset ในกระแสฟอลตจะเปนสาเหตทาใหตวนาเขาสอณหภมทสงกวา ทาใหแรงทางกลและพลงงานทถกดดกลนเกอบมคาเปนสเทาของกรณกระแสสมมาตรสมมล อยางไรกตามผลของ dc offset สามารถละทงไปได ถาชวงเวลาของกระแสมากกวาหรอเทากบ 1 s หรอสามารถละทงไปได ถาชวงเวลาของกระแสมากกวาหรอเทากบ 1 s หรออตราสวน X/R ทตาแหนงฟอลตนอยกวา 5

• คณลกษณะการละลายสาหรบขนาดตางๆ ของตวนาทองแดง กบระดบตางๆ ของ dc offset ถกแสดงในตารางท 5.3 ถงตารางท 5.6

ตารางท 5.3 พกดขดความสามารถในการพากระแสสงสดของสายเคเบลการ ป ตอลงดนดวยทองแดง คากระแสเปน RMS สาหรบความถ 60 Hz ท

X/R=40 หนวยกระแสเปน kA

ตารางท 5.4 พกดขดความสามารถในการพากระแสสงสดของสายเคเบลการ ตอลงดนดวยทองแดง คากระแสเปน RMS สาหรบความถ 60 Hz ท

X/R=20 หนวยกระแสเปน kAX/R 20 หนวยกระแสเปน kA

ตารางท 5.5 พกดขดความสามารถในการพากระแสสงสดของสายเคเบลการ ตอลงดนดวยทองแดง คากระแสเปน RMS สาหรบความถ 60 Hz ท

X/R=10 หนวยกระแสเปน kA

ตารางท 5.6 พกดขดความสามารถในการพากระแสสงสดของสายเคเบลการ ตอลงดนดวยทองแดง คากระแสเปน RMS สาหรบความถ 60 Hz ท X/R=0

หนวยกระแสเปน kA

5.3.3 ตวประกอบการเพมขนาดตวนา(ก) โดยทวไปสายตวนา และการเชอมตอใกลอปกรณเครองมอทตดไฟได

งาย ควรจะเขมงวดเรองขดจากดอณหภมอยางมาก(ข) ถาตองการความแขงแรงทางกลของ hard drawn copper อณหภมไมควร(ข) ถาตองการความแขงแรงทางกลของ hard drawn copper อณหภมไมควร

เกน 250°C เพอทจะปองกนการหลอมใหออนตวของสายตวนาการเปดโลงทเปนไปไดกบการกดกรอนจากสงแวดลอม อาจจะตองเลอกการเปดโลงทเปนไปไดกบการกดกรอนจากสงแวดลอม อาจจะตองเลอกขนาดสายตวทใหญกวา เพอทจะชดเชยสาหรบการคอยๆ ลดลงใน ส ใพนทหนาตดสายตวนาในระยะยาว

สายตวนาลงดนจากจากอปกรณถงกรดอาจจะถกนามาพจารณาทกระแส ฟอลตทงหมดทเขาไปในกรด ดงนน สายตวนาลงดนอาจจะตองมขนาด

ใหญกวาสายตวนากรด สวนสายตวนาในกรดคอเรองของเศษสวนบางสวนของกระแสฟอลตทงหมด

สายตวนากราวดสาหรบชกนากระแสฟาผา สายตวนากราวดสาหรบชกนากระแสฟาผา

ความเชอถอทางกล ความเชอถอทางกล • (ก) การทรเลยทางานไมปกต สงผลในเรองชวงเวลาทเกดฟอลตทม• (ก) การทรเลยทางานไมปกต สงผลในเรองชวงเวลาทเกดฟอลตทม

ปรมาณเกนกวาเวลาการตดกระแสหลก ไฟฟ ใ – สถานไฟฟายอยขนาดเลก นอาจจะเขาใกล 3 s หรอยาวนานกวานน

– สถานไฟฟายอยขนาดใหญ จะมแผนการปองกนมากมาย ฟอลตโดยทวไปจะถกตดภายใน 1 s หรอนอยกวา

• (ข) คาทสงทสดของกระแส ในการพจารณาขนาดสายตวนา ควรดความ(ข) คาทสงทสดของกระแส ในการพจารณาขนาดสายตวนา ควรดความเปนไปไดของการเจรญเตบโตในอนาคต และราคาทเหมาะสม มากกวาการทจะพยายามเสรมสายกราวดจานวนมากในภายหลงการทจะพยายามเสรมสายกราวดจานวนมากในภายหลง

5 4 การพจารณาเฉพาะสาหรบ GIS5.4 การพจารณาเฉพาะสาหรบ GIS

เปรยบเทยบระหวางสถานไฟฟาแรงสงแบบ GIS และ AIS

5.4.1.1 การหมปดอยางตอเนอง (continuous enclosure)

• การหมปดบส ซงสวนเปนหนงของตวโครงหมตามสายตวนาเฟสทเหมอนกน ถกเชอมตอเขาดวยกนเพอจดเตรยมเสนทางดวยกนเพอจดเตรยมเสนทางกระแสอยางไฟฟาตอเนองผานความยาวทหมปดทงหมด การความยาวทหมปดทงหมด การเชอมประสานตอไขวกน การ ป ฟ เชอมตอเพอหมปดเฟสอนๆ

5 4 1 2 กระแสทหมปด (enclosure currents) 5.4.1.2 กระแสทหมปด (enclosure currents)

• กระแสซงเปนผลมาจากแรงดนไฟฟาเหนยวนาในสวนหมปดทเปนโลหะโดยกระแส (ตางๆ) ทไหลในสายตวนา (ตางๆ) ทหมปด

5.4.1.3 สถานไฟฟายอยทปกคลมดวยฉนวนแกส (gas- insulated substation)

• ขนาดกระทดรด มการรวมหลายๆ องคประกอบ ใเขาดวยกน ถกหมปดใน

โครงโลหะทถกตอลง ใ ปกราวด ภายในเปน

ตวกลางการฉนวนหลกทเปนแกสอดความดน และเปนแกสอดความดน และปกตจะประกอบดวยบส สวตชเกยร และ และอปกรณยอยตางๆ (subassemblies)

5.4.1.4 บสกราวดหลก (main ground bus) ( g )

• สายตวนา หรอระบบของสายตวนาสาหรบการเชอมตอทประกอบดวยโลหะทถกประกอบดวยโลหะทถกออกแบบไวทงหมดของ GIS GIS กบระบบการตอลงดนทสถานไฟฟายอย

5.4.1.5 สวนหมปดทไมตอเนอง(noncontinuous enclosure)

• บสทมการหมปด กบสวนทตอเนองกนของโครงหมสายตวนาเฟสเดยวกน ทมการแยกออกทางไฟฟา (หรอถกดวยฉนวนจากซงกนและกน) เพอใหไมมกระแสสามารถไหลไปยงแตละสวนทหมปด

5.4.1.6 แรงดนหมปดชวคร (transient enclosure voltage, TEV)

• เปนปรากฏการณชวครทเรวมากๆ ซงถกพบทสวนหมปดทถกตอลงดนของระบบ GIS โดยทวไป สายกราวดมความยาวมากๆ ตอลงดนของระบบ GIS โดยทวไป สายกราวดมความยาวมากๆ (เกยวกบความเหนยวนา) ทความถทสนใจ

• เพอใหปองกนอยางมประสทธภาพตอการปรากฏของ TEV ป ใ – ปรากฏการณทถกจกกนในนามของการเพมขนของกราวดชวคร (transient ground rise, TGR )

– หรอการเพมขนของศกยกราวดชวคร (transient ground potential rise ,TGPR ) rise ,TGPR )

5.4.1.7 ปรากฏการณชวครทเรวมากๆ (Very fast transient phenomena, VFT)

• มคณลกษณะชวงเวลาสน และความถสงๆ VFT ถกสรางโดยแรงดนใน ๆ ชวงเวลาทเกดการเสยสภาพฉบพลนของการฉนวนดวยแกส ไมวาจะเปนสวนทสมผสขามกนของอปกรณการสวตช หรอในชวงเวลาฟอลตแบบสายไปยงกราวด ซงมเวลาเปนนาโนวนาท (nanoseconds) มความถราว ( )100 MHz

5.4.1.8 แรงดนเกนชวครความเรวสงๆ (very fast transients overvoltage, VFTO)

• แรงดนเกนในระบบนน เปนผลมาจากการเกด VFT ขณะท VFT มาจากการเกด VFT ขณะท VFT เปนหนงในองคประกอบหลกของ VFTO บางความถตากวา ของ VFTO บางความถตากวา (≈1MHz) สวนประกอบอาจจะ

ใ ป ป แสดงอยในรปผลของการปลอยประจของคาความจทเปนกลมกอน (หมอแปลงแรงดน)

5.5 คณลกษณะสมบต GIS

• GIS ถกกาหนดใหมขนาดเดยวกนกบกระแสกราวดฟอลตของGIS ถกกาหนดใหมขนาดเดยวกนกบกระแสกราวดฟอลตของสถานไฟฟายอยทวๆ ไป เนองจาก พนทดนมพนทเลก 10–25%

ไฟฟ ไป ของสถานไฟฟายอยทวๆ ไป มนอาจจะยากทจะกราวดอยางเหมาะสม

• โดยวธทวๆ ไป ควรจะกาหนดใหมการเชอมประสานของสวนท ป โ ป ป หมปดดวยโลหะของสวนประกอบ GIS เพราะการหมปดเหลาน

จะเหนยวนากระแสขนได ไดมการแนะนาการกราวดโดยผผลต GIS ตองปฏบตตามอยางเครงครด

การเสยสภาพฉบพลนทางไฟฟาในการฉนวนดวยแกสการเสยสภาพฉบพลนทางไฟฟาในการฉนวนดวยแกส

• เนองจากธรรมชาตของ GIS มขนาดกะทดรดและมระยะหางของมนมนอย การเสยสภาพฉบพลนทางไฟฟาในการฉนวนเสยสภาพฉบพลนทางไฟฟาในการฉนวนดวยแกส ไมวาจะเปนสวนทตดตอขามผานของอปกรณการสวตชในชวงเวลาการทางาน หรอในชวงฟอลต ทสรางสภาวะชวครความถสงๆ ทสามารถเชอมตอไปยง

ไ ระบบการตอลงดนได สภาวะชวครเหลาน อาจจะจะถกพจารณาในการออกแบบกราวดทงหมด สภาวะชวครเหลาน อาจจะกราวดทงหมด สภาวะชวครเหลาน อาจจะเปนสาเหตทาใหการเพมขนทางกราวดมขนาดสงในชวงเวลาสนๆ

5.6 การหมปดและกระแสทหมนเวยน • การกาบง (shielding) ทไดผลของการหมปด

บส ถกตดสนใจโดยอมพแดนซของมน ซงบส ถกตดสนใจโดยอมพแดนซของมน ซงควบคมการหมนเวยนของกระแสเหนยวนา

• ดวยการแยกสวนทหมปดออกสาหรบแตละฟ ปเฟส ขนาดและทศทางของกระแสทถกหมปดถกอทธพลของขนาดทหมปด และระยะหางระหวางเฟสกบบส รวมทงโดยวธของการ ปเชอมตอกนระหวางสวนทหมปด

• ในการออกแบบการหมปดทตอเนอง แรงดนทถกเหนยวนาในสวนหมปดโดยกระแสใน

สายตวนา นนมนมอยรอบทศทาง จะผลตกระแสตามยาวทไหลในสวนทหมปด เมอความตอเนองกนของสวนทมการหมปดเฟสถกรกษา

ไว ผานการเชอมตอสนทปลายทงสอง กระแสทหมปดอยมคานอยกวาทไหลภายในบสในทศทางตรงกนขาม

5 7 การตอลงดนของสวนทหมปด5.7 การตอลงดนของสวนทหมปด

ป ป • ตามปกต สวนทหมปดชนดตอเนองไดมการจดเตรยมเสนทางเดนกลบ

สาหรบกระแสเหนยวนา ดงนนสายตวนา และรปแบบการหมปด

แบบศนยกลางรวมค กบกาบงภายนอกไดผลของสนามภายในทม

ปการหมปด

การเชอมประสาน และการตอลงดนของสวนทหมปด GIS การเชอมประสาน และการตอลงดนของสวนทหมปด GIS

ป ป• ปกตการเชอมประสาน และการตอลงดนของสวนทหมป ป ปด GIS มการแกปญหาทดในเรองความเสยงอนตราย

ของแรงดนสมผส และแรงดนชวงกาวภายในพนท

ปGIS รวมถงการวดรปแบบการนาไฟฟา(แผนกราวด) นนคอการเชอมตอกบ

โครงสราง GIS และกราวด

เพอจากดผลกระทบผลจากกระแสหมนเวยน • ควรตองมการปฏบตดงตอไปน

ก) สวนหมปดทเปนโลหะทงหมด ควรจะทางานทระดบแรงดนกราวด ก) สวนหมปดทเปนโลหะทงหมด ควรจะทางานทระดบแรงดนกราวด ข) เมอถกกราวดทจดทถกออกแบบ การออกแบบสวนทหมปดบสควรจะ

แนใจวา ไมมความแตกตางทางแรงดนมอยระหวางสวนหมปดของตวมน ค) เพอหลกเลยงการหมนเวยนของกระแสทตวหมปด นอกเหนอจากค) เพอหลกเลยงการหมนเวยนของกระแสทตวหมปด นอกเหนอจาก

ทางเดนคนกลบปกตภายใน GIS การออกแบบทปลายสายเคเบลควรจะม โ ใ ป ชองวางอากาศทแยกโดด หรอใชองคประกอบการฉนวนทเหมาะสม

สภาวะชวครความเรวสงๆ สรางโดยการสวตช หรอโดยฟอลตใน GIS อาจจะเปนสาเหตใหเกดการวาบไฟไปตามผว

ง) กระแสทไหลคนกลบสวนทหมปด ไมยนยอมใหการไหลเวยนผานหมอง) กระแสทไหลคนกลบสวนทหมปด ไมยนยอมใหการไหลเวยนผานหมอแปลงไฟฟากระแสทถกยดตงอยกบฐานได

55..8 8 การรวมมอกนระหวางผผลต การรวมมอกนระหวางผผลต GIS GIS และและผใชผใช

โ โ ไ ไ •• โดยปกต ผผลต โดยปกต ผผลต GISGIS จะเปนผกาหนดไวอยางชดเจนวาจะเปนผกาหนดไวอยางชดเจนวา•• กราวดบสหลกของ กราวดบสหลกของ GIS GIS อยทไหนอยทไหนส ส G S G S •• ระบวาอะไรคอความตองการของผใชสาหรบการเชอมตอประกอบ ระบวาอะไรคอความตองการของผใชสาหรบการเชอมตอประกอบ GISGIS

ไฟฟ ไฟฟ กบกราวดสถานไฟฟายอย กบกราวดสถานไฟฟายอย •• ควรมเอกสารอางองทเพยงพอ ซงจาเปนทจะทาใหมนใจวาไมมการควรมเอกสารอางองทเพยงพอ ซงจาเปนทจะทาใหมนใจวาไมมการ

เชอมตอทถกกาหนดจากกราวดบสหลกไปยงกรดการตอลงดนทจะเปนเชอมตอทถกกาหนดจากกราวดบสหลกไปยงกรดการตอลงดนทจะเปนอปสรรคตอความตองการทางเสนทางกระแสสวนทหมปด อปสรรคตอความตองการทางเสนทางกระแสสวนทหมปด อปสรรคตอความตองการทางเสนทางกระแสสวนทหมปด อปสรรคตอความตองการทางเสนทางกระแสสวนทหมปด

•• การกระทาพเศษอนใด การกระทาพเศษอนใด

ผผลต GIS ควรจดเตรยม หรอรบผดชอบ ดงตอไปน

(ก) การจดเตรยมการเชอมประสานสวนประกอบยอยกบสวนประกอบยอย ( )เพอทจะทาใหมนใจมการกระจายแรงดนไดอยางปลอดภยระหวางสวนตางๆ ภายในทถกตอลงดนของ GIS ตางๆ ภายในทถกตอลงดนของ GIS

(ข) การจดทาตวเชอมตอทสามารถเขาถงอยางอยางรวดเรว ทมความแขงแรงทางกลเพยงพอทจะทนตอแรงทางแมเหลกไฟฟา และในสภาวะ

ทผดปกต(ค) การจดเตรยมแผนบรองกราวด หรอตวเชอมตอ หรอทงสองอยาง

โ ไ (ง) การแนะนาขนตอนทเหมาะสม สาหรบการเชอมตอระหวางโลหะทไมเหมอนกน ยกตวอยางเชน ระหวางสายเคเบลทองแดง หรอสายตวนากราวดซงคลายกน และสวนหมปดทเปนอลมเนยม

5.9 ลกษณะพเศษอนๆ ของการตอลงดนสาหรบ GIS

ป ไป โ • ควรจะระมดระวงกระแสมากเกนปกต จากการถกเหนยวนาไปยงโครงทอยใกลๆ โครงสราง หรอเหลกเสรมแรง และการสรางเพอการหลกเลยง

ป ไฟฟ ไ ป ของกระแสวนซาผานทางอปกรณสถานไฟฟายอยอนๆ ทไมเปนทพงปรารถนาผานทางการเชอมตอกราวด

• องคประกอบทมการแยกโดดทงหมด ควรจะสามารถทจะทนตอความตางศกยเตม ยกตวอยางเชน – การแยกโดดของสายเคเบลทอนามนความดนสงจากระบบการตอลงดน GIS

อาจจะจดเตรยมการแยกโดดทเหมาะสมจากกราวดภายนอก (โดยการออกแบบ(ทด รวมถงการใชฉนวนเปนแผนฐานททาดวยกระเบองเคลอบหรอเสนใยแกวทนแรงดนไฟฟาสง)

5 10 ขอสงเกตในการตอลงดนของฐานราก GIS5.10 ขอสงเกตในการตอลงดนของฐานราก GIS

โ • เนองจากเสนทางดนของกระแสกราวดทมผลกระทบอยางมาก โดยตาแหนงของวตถการนาไฟฟานนคอกราวด ควรจะเอาใจใสอยางมากในสวนของระบบการตอ

โ ใ ไฟฟ ลงดน GIS โดยสวนใหญของพนทสถานไฟฟายอยทถกครอบครองดวยฐานรากคอนกรต ซงอาจจะเปนสาเหตใหเกดความไมปกตในเสนทางการปลอยประจ

กระแส ควรจะสรางกราวดทดกวา และแถบบารทเสรมแรง• ฐานราก GIS สงซงรวมถงบารเสรมแรง และโลหะอนๆ สามารถกระทาเปน

อเลกโทรดการตอลงดนชวย และอาจจะถกใชในการถกจดเตรยมไวภายใตเงอนไขทไมมการปลอยประจของกระแส ทจะสงผลในเรองความเสยหายของคอนกรต เนองจากความรอนเกนเฉพาะบรเวณ หรอการกดกรอนทคอยๆ เกดขน ของขอ

ผกมดเหลก-คอนกรต

5.11 บรรทดฐานแรงดนสมผสฐสาหรบ GIS

• โดยปกต ถงแมวาผผลต GIS ทออกแบบอปกรณท สอดคลองกบความตองการสาหรบการทางานอยาง

ปลอดภย และเปนไปไดในทางปฏบตมากทสด ป • แตกมลกษณะวกฤตบางประการของการเชอมตอระหวาง

กนของ GIS กบระบบการตอลงดน ทจะถกกลาวถงอยางยอๆ คอ

( ) ไ ป โ • (ก) ถาการแบงกระแส และการไหลผานทางเสนทางทประกอบดวยโลหะทเหมาะสมทงหมด อตราสวนอะไรทถกคาดหวงเอาไวระหวางกระแสท

หมนเวยนภายใน GIS และทหมนเวยนผานทางการเชอมตอลงดน • (ข) กระแสทหมนเวยนผานทางการเชอมตอกราวดวนรอบมากเกนไปมาก(ข) กระแสทหมนเวยนผานทางการเชอมตอกราวดวนรอบมากเกนไปมาก

เทาไหร? ป ไ • (ค) GIS ควรจะถกออกแบบอยางปลอดภย ถาไมมกระแสทหมนเวยนทควร

จะเปน (อยางนอยทสดสาหรบฟอลตภายนอก) การหมนเวยนผานทางการเชอมตอกราวด?

• (ง) และในตอนทาย การตอลงดนตองการความสมดลทดทสดระหวางการ• (ง) และในตอนทาย การตอลงดนตองการความสมดลทดทสดระหวางการทางาน และความปลอดภยทสมพนธกบ ความตองการมากเทาไหร?

บรรทดฐานแรงดนสมผสสาหรบ GIS คอ บรรทดฐานแรงดนสมผสสาหรบ GIS คอ

คาแนะนาสาหรบการตดตง GIS คาแนะนาสาหรบการตดตง GIS

(ก) เมอมการใชบรรทดฐานแรงดนสมผสควรจะพจารณา แรงดนเหนยวนาทปลอกหม สาหรบมอกบมอทสมผสโลหะกบโลหะ แตเหนยวนาทปลอกหม สาหรบมอกบมอทสมผสโลหะกบโลหะ แตการคานวณแรงดนสมผสและแรงดนชวงกาวทผวดน จะ

ไปเหมอนกนกบการตดตงทวๆ ไป (ข) ในประเมนคาขนาดของแรงดนเหนยวนา ทมสาเหตมาจากฟอลต(ข) ในประเมนคาขนาดของแรงดนเหนยวนา ทมสาเหตมาจากฟอลต

ทภายนอก GIS จะพจารณาเฉพาะ กรณ (B) ในรปท 5.1 เทานน ฟ ไ ป เนองจากฟอลตภายนอกระยะไกลจะมปญหาตอกรดนอย

ตวอยางฟอลตใน GIS ตวอยางฟอลตใน GIS

ป • จากรปจะเหนความมากมายของ• เสนทางเดนคนกลบ • การเชอมขามกนทเกดขน • กระแสเหนยวนาตามยาวกระแสเหนยวนาตามยาว• ฟอลตภายนอกระยะไกลบางสวน

ป ไปไ • การจดวางทางกายภาพทเปนไปไดของการประกอบ GIS

• การเวนระยะหาง และตาแหนงของการเชอมประสาน

พนทพเศษทเกยวของ

• กอนทการออกแบบกรดขนสดทายจะเสรจสนสมบรณ ยงกอนทการออกแบบกรดขนสดทายจะเสรจสนสมบรณ ยงเหลอการสารวจพนทพเศษทเปนไปได ทเกยวของกบการตอลงดนสถานไฟฟายอยคอ

ไฟฟ – การสารวจเทคนคการตอลงดนสาหรบรวสถานไฟฟายอย –กานการทางานของสวตช ราง ระบบทอนา และเปลอกหมกานการทางานของสวตช ราง ระบบทอนา และเปลอกหมสายเคเบล

–ผลกระทบของศกยทถกโอนถาย

พนทการบรการพนทการบรการ• พนทบรการคอ พนทภายในรวสถานไฟฟายอย ซงโดยทวไป กรดการตอลงดน พนทบรการคอ พนทภายในรวสถานไฟฟายอย ซงโดยทวไป กรดการตอลงดน

จะสรางอยในพนทใชสอย ตามรวสถานไฟฟายอยเทานน จงมการตรวจสอบศกยสมผสและศกยชวงกาวอยแลว

5.15 กานสวตช และการตอลงดนใหกบการทางานดวยมอ

ใ • วธการเพมเตมถกนามาใช เพอจดเตรยมตวประกอบความปลอดภย ป ทมากกวาสาหรบการปฏบตงาน

คอนขางบอยครง เปนตนวา • กานการทางานสวตชทสามารถถก

เชอมตอกบแผนกราวด ซงยนทางานตอนทมการปฏบตงานกบสวตช แผนกราวดจะถกเชอมตอโดยตรงทกราวดกรด และทกานสวตช เปนตน

รปท 5 3 ตวอยางการตอลงดนดวยสายถกรปท 5.3 ตวอยางการตอลงดนดวยสายถก

รปท 5 4 ตวอยางการตอลงดนทไมใชสายถกรปท 5.4 ตวอยางการตอลงดนทไมใชสายถก 5 16 กราวดของรวสถานไฟฟายอย 5.16 กราวดของรวสถานไฟฟายอย

ป ไ โ ไป• เนองจากตามปกตรวสามารถเขาถงไดโดยทวไปตามสาธารณะ จงควรจะมศกยสมผสทรวอยภายในขดจากดทสาธารณะ จงควรจะมศกยสมผสทรวอยภายในขดจากดทยอมรบได สวนศกยชวงกาวทไมมความเกยวพนกบ

บรเวณโดยรอบรว โ ไ โ • การตอลงดนทรวโลหะน อาจจะถกทาไดโดยการเชอม

ประสานรวกบกราวดกรดทสถานไฟฟายอย ประสานรวกบกราวดกรดทสถานไฟฟายอย • แยกสายตวนาใตดนใหตากวาหรอใกลกบแนวรว

The National Electrical Safety Code (NESC) y ( )

ไ ใ • NESC ไดอธบายการตอลงดนทรวตางๆ ในทางปฏบตดงน• รวทอยภายในและภายนอกพนทกราวดกรด ตองไดรบการเชอมตอทกราวด

กรดของสถานไฟฟายอย ไ ไฟฟ• รวทอยภายนอกพนทกราวดกรด แตไมเชอมตอทกราวดกรดของสถานไฟฟายอย รวนน ตองถกตอเชอมประสานกบกบสายตวนากราวดทแยกออกมา

• รวทอยภายนอกพนทกราวดกรด แตไมเชอมตอกบกราวดกรดของสถานไฟฟายอย รวนน และไมไดรบการเชอมตอกบสายตวนาทกราวดทแยกไฟฟายอย รวนน และไมไดรบการเชอมตอกบสายตวนาทกราวดทแยกออกมา การสมผสกนของเสารวผานเสารวคอนกรตไปสดนทการตอลงดน

ป อยางมประสทธผล

ถารวไมไดถกเชอมตอในทางใดๆ กบกราวดกรดหลก ถารวไมไดถกเชอมตอในทางใดๆ กบกราวดกรดหลก

• ตองมการพจารณาตวประกอบสามตวคอ• การตกลงของสายทถกจายบนรว ตองถกนามาพจารณาดวยวาอนตรายส ณ

หรอไม? ใ ฟ • อาจจะมศกยทเสยงตออนตรายทรวในชวงทมฟอลตชนดอนๆ เนองจาก

แนวรวขามเสนทางเดนเสนศกยเทาปกตไดหรอไม?• ในทางปฏบต สามารถทจะแยกโดดสวนทประกอบดวยโลหะของรวได

อยางสมบรณ และกราวดกรดสถานไฟฟายอยสามารถทาใหมนใจไดอยางสมบรณ และกราวดกรดสถานไฟฟายอยสามารถทาใหมนใจไดตลอดเวลาหรอไม?

ตวอยางการตอลงดน เพอแสดงในเหนถง ผลกระทบของศกยสมผสทรว 5 กรณ

ตวประกอบ K ขนอยกบสภาพตานทานของวสดผวและสภาพตานทานดน ρ−ρ

ssK

ρ+ρρ−ρ

=

ตวประกอบ CS หาไดจากกราฟ ในรปท 1.9

CS=0.62

hS=0.076

แรงดนชวงกาวและแรงดนสมผส ถกคานวณโดยการใชสมการท (1.26) และสมการท (1.29) สาหรบกรณทดสอบ 1-5:

แรงดนชวงกาวจรง ES และแรงดนตาขายจรง EM ถกคานวณในฟงกชนS M ของ GPR ปจจบน โดยการใชสมการดงตอไปน

สาหรบกรณท 1-4 แรงดนชวงกาวจรงและแรงดนตาขายของ GPR ตองนอยกวา 60 5% และ สาหรบกรณท 1 4 แรงดนชวงกาวจรงและแรงดนตาขายของ GPR ตองนอยกวา 60.5% และ 18.8% ตามลาดบ และกรณท 5 ตองนอยกวา 40.7% และ 12.7% ตามลาดบ

กรณ 1: (กราฟ 1) ขอสรปของรวภายในพนทกรดทมการตอลงดน สายกราวดตวนอกคอ 0.91 m (3 ft) ภายนอกเสนรอบรว รวไดรบ

การเชอมตอกบกราวดกรด

=18.8%

กรณ 1: (กราฟ 2) ขอสรปของรวภายในพนทกรดทมการตอลงดน สายกราวดตวนอกคอ 0.91 m (3 ft) ภายนอกเสนรอบรว รวไดรบ

การเชอมตอกบกราวดกรดการเชอมตอกบกราวดกรด

=18.8%

กรณ 2 : (กราฟ 1) กราวดกรด และเสนรอบรวทตรงกนโดยประมาณ สายกราวดตวนอกทตรงกบทางขางๆ เสนรอบ

รว รวถกเชอมตอกบกราวดกรด

=18.8%

กรณ 2 : (กราฟ 2) กราวดกรด และเสนรอบรวทตรงกนโดยประมาณ สายกราวดตวนอกทตรงกบทางขางๆ เสนรอบ

รว รวถกเชอมตอกบกราวดกรด

=18.8%

กรณ 3 : (กราฟ 1) สายกราวดกรดตวนา 0.91 m (3ft ) อยขางในเสนรอบรว รวถกเชอมตอทกราวดกรด

=18.8%

กรณ 3 : (กราฟ 2) สายกราวดกรดตวนา 0.91 m (3ft ) อยขางในเสนรอบรว รวถกเชอมตอทกราวดกรด

=18.8%

กรณ 4 : (กราฟ 1) กราวดกรดทอยขางในพนทรว สายกราวดกรดตวนอก 6.7 m (22 ft) ขางในเสนรอบรว รวถกเชอมตอทกราวดกรด

=18.8%

กรณ 4 : (กราฟ 2) กราวดกรดทอยขางในพนทรว สายกราวดกรดตวนอก 6.7 m (22 ft) ขางในเสนรอบรว รวถกเชอมตอทกราวดกรด

=18.8%

กรณ 5 : (กราฟ 1) กราวดกรดขางในพนทรว 6.7 m ( 22 ft) ขางในสายกราวดก รดเสนรอบวงรว รวทถกกราวดเฉพาะแหง แตไมไดเชอมตอกบกราวดกรด

=18.8%

กรณ 5 : (กราฟ 2) กราวดกรดขางในพนทรว 6.7 m ( 22 ft) ขางในสายกราวด กรดเสนรอบวงรว รวทถกกราวดเฉพาะแหง แตไมไดเชอมตอกบกราวดกรด

=18.8%

18 8%=18.8%

5 18 การตอลงดนทเปลอกหมสาย5.18 การตอลงดนทเปลอกหมสาย 5 20 การตอลงดนกบดกเสรจ5.20 การตอลงดนกบดกเสรจ

5 22 ศกยทถกโอนถาย5.22 ศกยทถกโอนถาย

5.22.1 วงจรการสอสาร5 22 2 ราง5.22.2 ราง5.22.3 สายนวทรลแรงตา5.22.4 อปกรณแบบมอถอ และเครองมอทถกจายจากสถานไฟฟายอย5.22.5 ทอ5 22 6 ความชวยเหลอจากตวอาคาร5.22.6 ความชวยเหลอจากตวอาคาร5.22.7 รว

รปท 5 15 ศกยโอนถายทรวรปท 5.15 ศกยโอนถายทรว