บทที่ 3 ตวันาประธาน สายป้อน วงจร...

19/11/2014 ผศ . ประสทธ พทยพฒน 1

บทท 3 ตวน าประธาน สายปอน วงจรยอย

(2) วงจรสายปอน

โดย ผศ. ประสทธ พทยพฒน


3.2 สายปอน Feeder ( FD )

- สายปอน หมายถงตวน าของวงจร ระหวางบรภณฑประธานหรอแหลงจายไฟของ ระบบตดตงแยกตางหากกบอปกรณปองกน กระแสเกนของวงจรยอยตวสดทาย - สายปอนโดยทวไปจะจายไฟใหแผงยอย ซงจายไฟใหกบโหลดไฟฟาผานวงจรยอย


สายปอน

แผงยอย

รปท 3.6 แสดงสายปอนและ วงจรยอย


3.2.1 ขนาดตวน าสายปอน

- กระแสของสายปอน ( IF ) ตองไมนอยกวา โหลดสงสดทค านวณได IF IL (Max) โดยท IF = กระแสของสายปอน (A) IL (Max) = กระแสโหลดสงสด (A)


- กระแสของสายปอน ( IF) ตองไมนอยกวาขนาด พกดของเครองปองกนกระแสเกนสายปอน ( CBF )

IF CBF โดยท IF = กระแสของสายปอน (A) CBF = พกด CB (AT) - ก าหนดใหขนาดตวน าของสายปอนตอง ไมเลกกวา 4 mm2


ตวอยางท 3.12 โหลดของ สายปอน 1 kVA

ใหหากระแสส าหรบ

ระบบไฟฟา 230 / 400 V 3 เฟส 4 สาย

ระบบไฟฟา 220 / 380 V 3 เฟส 4 สาย

ในกรณ

1 ) โหลดไมตอเนอง

2 ) โหลดตอเนอง


วธท า ระบบไฟฟา 230 / 400 V กระแสโหลด โหลดไมตอเนอง IL = 1.443 A โหลดตอเนอง IL = 1.25 x 1.443

= 1.80 A

A1.443

400 3

0 100

LI


ระบบไฟฟา 220 / 380 V

กระแสโหลด

โหลดไมตอเนอง IL = 1.519 A

โหลดตอเนอง IL = 1.25 x 1.519 = 1.90 A

A1.519

380 3

0 100

LI


ตวอยาง โหลดตอไปนท 400 V , 3 ph ใหหากระแสเทาใด 1. 1000 kVA 2. 500 kVA 3. Capacitor 50 kVAR , 400 V วธท า 1. 1000 x 1.443 = 1443 A 2. 1443 / 2 = 722 A 3. 722 / 10 = 72 A


3.2.2 การปองกนกระแสเกน

- พกดเครองปองกนกระแสเกนของสายปอน (CBF) ตองสอดคลองกบโหลดสงสดทค านวณได หมายความวา CB ของสายปอนตอง มพกดกระแสสงกวากระแสโหลด CBF IL


ตวอยางท 3.13 โหลดสายปอนวงจรหนง โหลดสงสดทค านวณได 83 A , 400 V, 3 เฟส 3 สาย จงหาขนาดตวน าของสายปอน วธท า กระแสโหลด IL = 83 A เลอกใช CB 90 A ใชสาย 3 x 35 mm2 ( 96 A ) ในทอรอยสายโลหะในอากาศ สาย IEC 01 ตาราง 5 - 20 กลมท 2


กระแสโหลด IL = 83 A ถาเลอกใช CB 100 A ใชสาย 3 x 50 mm2 ( 117 A ) ในทอรอยสายโลหะในอากาศ สาย IEC 01 ตาราง 5 - 20 กลมท 2


1) กระแสของสายปอน ( IF ) ตองเพยงพอส าหรบ การจายโหลดหรอ เทากบผลรวมของโหลดใน วงจรยอยคณดวย ดมานดแฟกเตอร IF I ( BC ) x D.F. โดยท IF = กระแสของสายปอน (A) I( BC ) = กระแสโหลดของวงจรยอย (A)

D.F. = ดมานดแฟกเตอร

3.2.3 การค านวณโหลดสายปอน โหลดสายปอนตองค านวณดงตอไปน


2 ) โหลดแสงสวางใหใช D.F. ตาม ตารางท 3 - 1 3 ) โหลดเตารบของสถาน ทไมใชทอยอาศย (ส านกงาน,โรงงาน) - ค านวณโหลดแตละเตารบไมเกน 180 VA - อนญาตใหใช D.F. ตามตารางท 3 4 ) โหลดเครองใชไฟฟาทวไปอนญาตใหใช D.F. ตามตารางท 3 - 3


5 ) เตารบในทอยอาศยทตอเขากบเครองใช ไฟฟาททราบโหลดแนนอนใหค านวณโหลด IL (เตารบ) = IL (Max) + 0.4 Ir ตวทเหลอ โดยท IL = กระแสโหลดเตารบ (A) IL(Max) = กระแสโหลดสงสด (A) Ir = ผลรวมของโหลดทเหลอ (A) 6 ) D.F. นใชกบการค านวณสายปอนเทานน หาม ใชกบการค านวณวงจรยอย


ตารางท 3 - 1 ดมานดแฟกเตอรส าหรบโหลดแสงสวาง ชนดของอาคาร ขนาดไฟแสงสวาง ดมานแฟกเตอร

( VA ) ( % )

ทพกอาศย ไมเกน 2,000 100สวนเกน 2,000 35

โรงพยาบาล* ไมเกน 50,000 40

สวนเกน 50,000 20

โรงแรม รวมถง หองชด ไมเกน 20,000 50

ทไมมสวนใหผอยอาศย 20,001-100,000 40

ประกอบอาหารได* สวนเกน100,000 30โรงเกบพสด ไมเกน 12,500 100

สวนเกน 12,500 50อาคารประเภทอน ทกขนาด 100

หมายเหต ดมานดแฟกเตอรตามตารางน หามใชส าหรบโหลดแสงสวาง ใน สถานทบางแหงของโรงพยาบาลหรอโรงแรม


ตวอยางท 3.14 โหลดแสงสวางของทอยอาศยแหงหนง ดวงโคมหลอดฟลออเรสเซนต (1 x 36 W )(100 VA) 20 ชด ดวงโคมหลอดฟลออเรสเซนต (1 x 18 W )(60 VA) 15 ชด จงค านวณหาโหลดรวม


วธท า

ดวงโคมหลอดฟลออเรสเซนต 36 W , 100 x 20 = 2000 VA ดวงโคมหลอดฟลออเรสเซนต 18 W , 60 x 15 = 900 VA โหลดรวม 2000 + 900 = 2,900 VA โหลดไมเกน 2000 VA ใช D.F. 1.0 = 1 x 2000 = 2000 VA โหลดทเกน 2000 VA ใช D.F 0.35 โหลด = 0.35 x (2900 - 2000) = 315 VA โหลดรวม = 2000 + 315 = 2315 VA


ตารางท 3 - 2 ดมานดแฟกเตอรส าหรบโหลดของเตารบ ในสถานทไมใชทอยอาศย

โหลดของเตารบ ดมานดแฟกเตอร

( ค านวณโหลดเตารบละ 180 VA ) ( % )

10 kVA แรก 100

สวนเกน 10 kVA 50


ตวอยางท 3.15 วงจรเตารบของทอยอาศย 230 V ประกอบดวยเตารบใชงานทวไป 40 ชด ใหค านวณหาโหลดของวงจรเตารบ วธท า โหลดเตารบของทอยอาศยหามใช Demand Factor โหลดเตารบใชงานทวไป 180 x 40 = 7,200 VA โหลดรวมทงหมด = 7,200 VA = 7.2 kVA


ตวอยางท 3.16 วงจรเตารบของ อาคารส านกงาน ประกอบดวยเตารบใชงานทวไป 100 ชด ใหค านวณหาโหลด วงจรเตารบของอาคารส านกงาน


วธท า โหลดเตารบทวไป 180 x 100 = 18,000 VA โหลดเตารบ 10 kVA แรก โหลด = 10 kVA โหลดเตารบทมากกวา 10 kVA = ( 18 - 10 ) x 0.5 = 4 kVA โหลดรวม = 10 + 4 = 14 kVA


ตารางท 3 - 3 ดมานดแฟกเตอรส าหรบเครองใชไฟฟาทวไป

ชนดของอาคาร ประเภทของโหลด ดมานดแฟกเตอร

เครองหงตมอาหาร 10 A + รอยละ 30 ของสวนทเกน 10 A

1. อาคารทอย อาศย เครองท าน ารอน กระแสใชงานจรงของสองตวแรกทใชงาน +

รอยละ 25 ของตวทเหลอทงหมด

เครองปรบอากาศ รอยละ 100

กระแสใชงานจรงของตวทใหญทสด +

2. อาคารส านกงาน เครองหงตมอาหาร รอยละ 80 ของตวใหญรองลงมา +

และรานคารวมถง รอยละ 60 ของตวทเหลอทงหมด

หางสรรพสนคา เครองท าน ารอน รอยละ 100 ของสองตวแรกทใหญทสด +

รอยละ 25 ของตวทเหลอทงหมด

เครองปรบอากาศ รอยละ 100

เครองหงตมอาหาร เหมอนขอ 2

3. โรงแรม เครองท าน ารอน เหมอนขอ 2

อาคารประเภทอน เครองปรบอากาศ รอยละ 75

ประเภทแยกแตละหอง

หมายเหต ส าหรบเครองปรบอากาศแบบสวนกลาง (Central ) ใหดดมานดแฟกเตอร ทแนะน าไว ในภาคผนวก ฌ.


ตวอยางท 3.17 โหลดเครองใชไฟฟาของทอยอาศย เครองท าน ารอนขนาด 3000 W (3000 VA) 3 ชด เครองปรบอากาศขนาด 12000 BTU (1500 VA) 4 เครอง จงค านวณหาโหลดรวมของทอยอาศย


วธท า เครองท าน ารอน 3000 x 2 = 6000 VA เครองท าน ารอนตวทเหลอ 3000 x 0.25 = 750 “ เครองปรบอากาศ 1500 x 4 = 6000 VA โหลดรวม = 6000 + 750 + 6000 VA = 12750 VA = 12.75 kVA


3.2.4 ขนาดตวน า Neutral

1 ) ขนาดตวน า Neutral ตองม พกดกระแสตวน า Neutral ตองไมนอยกวากระแส ไมสมดลสงสดทเกดขน 2 ) ไมเลกกวา สายดนบรภณฑไฟฟา ตามขอ 4.20 กระแสไมสมดลคอ กระแส 1 เฟสทตออย


ส าหรบ ระบบไฟฟา 3 เฟส 4 สาย ขนาดตวน า Neutral มขอก าหนดดงน

1) กระแสโหลดไมสมดลสงสด ไมเกน 200 A ขนาดตวน า Neutral ตองไมนอยกวา กระแสโหลด ไมสมดลสงสดนน In = Ip ( ใชสาย Neutral เทากบสายเฟส ) โดย In = พกดกระแส Neutral (A) Ip = โหลดไมสมดลสงสดค านวณไดจาก โหลด 1 เฟส


2) กระแสโหลดไมสมดลสงสดมากกวา 200 A และโหลดเปนแบบ Resistive (ไมมกระแส Harmonic) ขนาดกระแสของตวน า Neutral ตองไมนอยกวา 200 A บวกดวย 70 % ของสวนทเกน 200 A In = 200 + ( Ip - 200 ) x 0.7 โดย In = พกดกระแส Neutral (A) Ip = โหลดไมสมดลสงสดค านวณไดจาก โหลด 1 เฟส


3) โหลดไมสมดลชนด - Electric Discharge - Data Processing - อปกรณทท าใหเกด Harmonic ไมอนญาตใหลด กระแส Neutral In = Ip


หมายเหต 1) กระแสโหลดไมสมดลสงสด คอ คาสงสด ทค านวณไดจาก โหลด 1 เฟส ทตอ ระหวาง ตวน า Neutral และตวน าเสนไฟ 2) ระบบ 3 เฟส 4 สายทจายใหกบระบบ คอมพวเตอรหรอโหลดอเลกทรอนกส จะตองเผอตวน า Neutral ใหใหญขนเพอ รองรบกระแส Harmonic ในบางกรณ ตวน า Neutral อาจมขนาดใหญกวาสายเสนไฟได


IA = 1000 A

IB = 500 A

IC = 600A

IN

A

B

C

N

Single phase Load

ตวอยางท 3.18 จงหากระแสไมสมดลสงสดทเกดขนใน

ระบบไฟฟา 3 เฟส 4 สาย 400/230 V วธท า วงจรดงรป

จาก เฟส A มกระแสไมสมดลสงสด 1000 A เฟส B มกระแสไมสมดลสงสด 500 A เฟส C มกระแสไมสมดลสงสด 600 A กระแสไมสมดลสงสด ทเกดขนมคาเทากบ 1000 A


ตวอยางท 3.19 จงหาขนาดสาย Neutral ของสายปอนทจายไฟใหกบแผงจายไฟ โดยทแผงจายไฟมโหลดเปน หลอดใส ( Incandescent ) ขนาด 100 kVA , 230 / 400 V , 3 เฟส 4 สาย


วธท า เนองจาก IL 200 A จงใช In = 144 A คอสายนวทรลเทากบสายเฟส 4 70 mm2 ( 149 A ) ในทอรอยสายโลหะ สาย IEC 01 ตาราง 5 - 20 กลมท 2

A441 040 3

310 100

LI


ตวอยางท 3.20 จงหาขนาด สายตวน า Neutral ของสายปอน ทจายใหกบโหลด Heater โหลดมขนาด

346 kVA , 230 / 400 V , 3 เฟส 4 สาย


วธท า โหลด Heater เปนโหลดทไมมกระแส Harmonic กระแสโหลด IL = 346 x 1.443 = 500 A เนองจาก IL > 200 A In = 200 + ( 500 - 200 ) x 0.7 = 410 A ขนาดสาย 2 ( 3 x 185 , 1 x 120 mm2 )

ในทอโลหะรอยสาย สาย IEC 01 ตาราง 5 - 20 กลมท 2


ตวอยางท 3.21 จงหาขนาดสาย Neutral ในระบบ 3 เฟส 4 สายเมอจายไฟใหกบ โหลดระบบ Computer 200 A ตอเฟส วธท า ระบบ Computer เปนระบบทม Harmonic กระแสโหลด 200 A Neutral มกระแสไหล เนองจาก Harmonic


เนองจากเปน Computer เปนโหลดทมกระแส Harmonic In = Ip = 200 A ใชขนาดสาย 4 x 120 mm2 ใชสายเฟสและ Neutral ขนาด 4 x 120 mm2 ( 208 A ) สาย IEC 01 ตาราง 5 - 20 กลมท 2


ตวอยาง สายปอน 3ph , 4 w , 230 / 400 V กระแสโหลดทงหมด 200 A ใหหาขนาดสาย Neutral 1 ) โหลดทงหมด เปน โหลด 3 เฟส 2 ) โหลด 50 % เปน โหลด 1 เฟส 3 ) โหลด 60 % เปน โหลด 1 เฟส วธท า กระแสโหลดทงหมด 200 A เลอก CB 250 A


1 ) โหลดทงหมด เปน โหลด 3 เฟส สาย Neutral ใชขนาดเลกได แตตอง ไมเลกกวา สายดนบรภณฑไฟฟา CB 250 A , G - 25 mm2 3 x 185 , 1 x 25 , G - 25 mm2


2 ) โหลด 50 % เปน โหลด 1 เฟส สาย Neutral ใชขนาดตาม โหลด 1 เฟส CB 250 A G - 25 mm2 โหลด 50 % , 250 / 2 = 125 A สาย Neutral ใชขนาด 1 x 70 mm2 ( 149 A ) 3 x 185 , 1 x 70 , G – 25 mm2


2 ) โหลด 60 % เปน โหลด 1 เฟส สาย Neutral ใชขนาดตาม โหลด 1 เฟส CB 250 A G - 25 mm2 โหลด 60 % , 250 x 0.6 x 1.25 = 150 A สาย Neutral ใชขนาด 1 x 95 mm2 ( 180 A )

3 x 185 , 1 x 95 , G – 25 mm2 Haft Neutral


ขอเสนอแนะ ถาสายปอนม โหลด 3 เฟส เกน 40 % สามารถ ใช Half Neutral ได เนองจากสายขนาด 50 % สามารถน ากระแส ไดมากกวา 60 % ของสายขนาด 100 % เชน สาย IEC 01 70 mm2 กลมท 2 พกดกระแส 149 A สาย IEC 01 35 mm2 กลมท 2 พกดกระแส 96 A = 64,4 % สาย IEC 01 240 mm2 กลมท 2 พกดกระแส 301 A สาย IEC 01 120 mm2 กลมท 2 พกดกระแส 208 A = 69.1 % สาย IEC 01 300 mm2 กลมท 2 พกดกระแส 343 A สาย IEC 01 150 mm2 กลมท 2 พกดกระแส 228 A = 66.5 %


3.3 การปองกนกระแสเกนส าหรบ วงจรยอย และ สายปอน - วงจรยอยและสายปอน ตองม การปองกนกระแสเกน - เครองปองกนกระแสเกนตอง มรายละเอยดดงน


1 ) เครองปองกนกระแสเกนเปน Fuse หรอ CB กได ( สวนมากใช CB ) 2 ) Fuse, CB น ามาตอขนานกนไมได 3 ) ถามเครองปองกนกระแสเกนเพมเตมกบดวงโคม หรอเครองใชไฟฟาอนๆ ใชแทนเครองปองกนกระแส เกนของวงจรยอยไมได


4) เครองปองกนกระแสเกนตองสามารถปองกนตวน า ทกสายเสนไฟ ( สาย Hot ) และไมตองมทตวน าตอ ลงดน ( กลาวคอสาย Neutral ไมจ าเปนตองมการปอง กนกระแสเกน ) 5) เครองปองกนกระแสเกนตองไมตดตงในสถานทซง ท าใหเกดความเสยหาย และตองไมอยใกลวสด ทตดไฟงาย 6) เครองปองกนกระแสเกน ตองบรรจในกลองหรอตอยางมดชด


7 ) กลองหรอตทบรรจเครองปองกนกระแสเกนตดตงใน สถานทเปยกชน - การตดตงตองมชองวางระหวางตกบผนง ไมนอยกวา 5 mm 8 ) เครองปองกนกระแสเกนตองตดตงในทซงสามารถ ปฏบตงานไดสะดวก มทวางและแสงสวางอยางเพยงพอ


9 ) ตองตดตงเครองปองกนกระแสเกน

ทกจดตอแยก

ขอยกเวน 1) เครองปองกนกระแสเกนของสายปอนตอง

สามารถปองกนสายทตอแยกได

ไมตองตดตงเครองปองกนกระแสเกนท

จดตอแยก


2 ) สายทตอแยกจากสายปอน - ความยาวของสายตอแยก ไมเกน 7.5 m - ขนาดกระแสของสายทตอแยกไมนอยกวา 1 ใน 3 ของขนาดกระแสสายปอน - จดปลายของสายตอแยกตองมเครองปองกน กระแสเกน 1 ตว

- สายทตอแยกตอง ตดตงในทอสาย


G

CB

กระแสทตอแยกไมนอยกวา 1 ใน 3

ของกระแสสายปอน

สายอยในทอรอยสาย

ความยาวสายไมเกน 7.5 m

กลองตอแยกสาย

รปท 3.7 เงอนไขของสายทตอแยกจากสายปอน


10 ) เครองปองกนกระแสเกน ของวงจรยอยและสายปอนในแผงสวตชตาง ๆ ตองระบโหลดทจายใหชดเจน ตดไวตาม ขอ 1.107 เครองปลดวงจรทใช ส าหรบมอเตอร เครองใชไฟฟา สายเมน สายปอน หรอ วงจรยอย จะตองท าเครองหมาย ระบวตถประสงคใหชดเจน

บทที่ 3 ตวันาประธาน สายป้อน วงจร...

Documents