การออกแบบระบบไฟฟ้า¸«น่วย... ·...

การออกแบบระบบไฟฟา

สาหรบโหลดไฟฟาทวไป

Piyadanai Pachanapan, 303426 Electrical System Design, EE&CPE, NU

โหลดไฟฟาทวไป

• โหลดแสงสวางทวไป

• โหลดเตารบ

• โหลดอปกรณไฟฟาทวไป ทไมใชมอเตอรไฟฟา

งานออกแบบระบบไฟฟา

ประกอบดวย

• แผนภาพเสนเดยว (Single Line Diagram)

• แผนภาพไรเซอร (Riser Diagram)

• รายการโหลด / ตารางโหลด (Load Schedule)

• การคานวณโหลด (Load Calculation)

• การคานวณลดวงจร (Short Circuit Calculation)

• การปองกนการลดวงจร (Short Circuit Protection)

Single Line Diagram

Riser Diagram

ตารางโหลด 1 เฟส

ตารางโหลด 3 เฟส

ตแผงสวตชทตอกบวงจรยอย

ตแผงสวตชทตอกบวงจรยอย

Consumer Unit

วงจรยอย

นยาม

หมายถง ตวนาวงจรระหวางอปกรณปองกนกระแสเกนจด

สดทาย กบ จดจายไฟ

ประเภทของวงจรยอย (ว.ส.ท. 1.15)

• วงจรยอยสาหรบเครองใชไฟฟา (Branch Circuit, Appliance)

• วงจรยอยสาหรบจดประสงคทวไป (Branch Circuit, General Purpose)

• วงจรยอยเฉพาะ (Branch Circuit, Individual)

• วงจรยอยหลายสาย (Branch Circuit, Multi-wire)

วงจรยอยสาหรบเครองใชไฟฟา (Branch Circuit, Appliance)

• วงจรยอยทจายไฟฟาใหจดจายไฟทมเครองใชไฟฟามาตอ

มากกวา 1 จดขนไป

วงจรยอยสาหรบจดประสงคทวไป

(Branch Circuit, General Purpose)

• วงจรยอยทจายไฟฟาใหกบจดจายไฟ เพอใชสาหรบระบบแสงสวาง

และเครองใชไฟฟา แบงเปน

- มเฉพาะโหลดแสงสวางหลายๆ ดวง

- มเฉพาะโหลดเตารบหลายๆ ตว

- มทงโหลดแสงสวางและโหลดเตารบ ผสมกน

วงจรยอยเฉพาะ (Branch Circuit, Individual)

• วงจรยอยทจายไฟฟาใหบรภณฑใชสอยหนงชนเทานน

• มอปกรณไฟฟาตออยเพยง 1 อปกรณ ในวงจรนน

วงจรยอยหลายสาย (Branch Circuit, Multi - wire)

วงจรยอยทประกอบดวย

• สายทมการตอลงดนจะตองตอเขากบสายนวทรลหรอสายทมการตอลงดน

ของระบบ (สายกราวนด)

• โดยความตางศกยไฟฟาของสายทไมถกตอลงดนแตละสายตองเทากน และ

• สายทไมถกตอลงดนตงแต 2 สายขนไป ซงมความตางศกยไฟฟาระหวาง

สาย และ มสายทมการตอลงดน 1 สาย

วงจรยอยหลายสาย (Branch Circuit, Multi - wire)

ขนาดพกดวงจรยอย

• ขนาดพกดวงจรยอยใหเรยกตาม “ขนาดพกดของเครองปองกนกระแส

เกนทใชตวกระแสสาหรบวงจรนนๆ”

• วงจรยอยซงมจดจายไฟฟาตงแต 2 จดขนไป ตองมขนาดไมเกน 50 A

ยกเวน อนญาตใหวงจรยอยซงมจดจายไฟฟาต งแต 2 จดขนไป ท

ไมใชโหลดแสงสวางมพกดเกน 50 A ได เฉพาะในโรงงาน

อตสาหกรรมทมบคคลทมคณสมบตคอยดแลและบารงรกษา

การออกแบบวงจรยอย

• แบงเปนสวนๆ แยกตามลกษณะการใชงาน ดงน

- วงจรยอยแสงสวาง

- วงจรยอยเตารบ

- วงจรยอยเฉพาะ

- วงจรยอยอนๆ

ขอกาหนดตามมาตรฐาน ว.ส.ท. 2545

สาหรบวงจรยอยซงมจดตอไฟฟาตงแต 2 จดขนไป ลกษณะของ

โหลดตองเปนไปตามขอกาหนดตอไปน

1. วงจรยอยขนาดไมเกน 20 A โหลดของเครองใชไฟฟาทใช

เตาเสยบแตละเครองจะตองไมเกนรอยละ 80 ของขนาดพกด

วงจรยอย กรณมเครองใชไฟฟาทใชเตาเสยบรวมอยดวย โหลด

ทตดตงถาวรรวมกนแลวจะตองไมเกนรอยละ 50 ของขนาด

พกดวงจรยอย

2. วงจรยอยขนาด 20 ถง 25 A ใหใชกบดวงโคมไฟฟาท ตดตง

ถาวร ขนาดดวงโคมละไมตากวา 250 วตต หรอใชกบ

เครองใชไฟฟาซงไมใชดวงโคม ขนาดของเครองใชไฟฟาชนด

ใชเตาเสยบแตละเครองจะตองมขนาดไมเกนรอยละ 80 ของ

ขนาดพกดวงจรยอย

ขอกาหนดตามมาตรฐาน ว.ส.ท. 2545

3. วงจรยอยขนาด เกน 32 ถง 50 A ใหใชกบดวงโคมไฟฟา ท

ตดตงถาวรขนาดดวงโคมละไมตากวา 250 วตต หรอใชกบ

เครองใชไฟฟาทตดตงถาวร

4. วงจรยอยขนาดเกนกวา 50 A ใหใชกบโหลดทไมใชแสงสวาง

เทานน

ขอกาหนดตามมาตรฐาน ว.ส.ท. 2545

ตวอยางท 1

วงจรยอยขนาด 15 A จายไฟใหกบเตารบทวไป และ อปกรณไฟฟาท

ตดตงถาวร ขนาดของอปกรณทตดตงถาวรจะมขนาดใหญทสดเทาใด

จาก ว.ส.ท. 2545

• โหลดทตอกบเตารบ ไมเกน 80 % ของขนาดวงจรยอย

• โหลดทตดตงถาวร ไมเกน 50 % ของขนาดวงจรยอย

วงจรยอยขนาด ไมเกน 20 A

ขนาดโหลดทตอกบเตารบแตละตว 80 15100

£ ´

12 A.£

220 12 £ ´

2,640 VA.£

ขนาดโหลดทตดตงถาวร50 15

100£ ´

7.5 A.£

220 7.5 £ ´

1,650 VA.£

รปวงจรไฟฟาสาหรบวงจรยอยใน ตวอยางท 1

1,650 VA

สายไฟฟาสาหรบวงจรยอย

• ขนาดกระแสไมนอยกวาโหลดสงสดทคานวณได

• ไมนอยกวาพกดของเครองปองกนกระแสเกนของวงจรยอย ***

• ขนาดตวนาของวงจรยอยตองมขนาดไมเลกกวา 2.5 ตร.มม.

โหลดสาหรบวงจรยอย

1. วงจรยอยตองมขนาดไมนอยกวาผลรวมของโหลดทงหมดทตออยในวงจรนน

2. โหลดแสงสวางและโหลดเครองใชไฟฟาอนททราบขนาดแนนอนให

คานวณตามทตดตงจรง

3. โหลดของเตารบใชงานทวไป ใหคานวณโหลดจดละ 180 VA ทงชนดเตารบ

เดยว (Single) เตาค (Duplex) และชนดสามเตา (Triplex)

4. โหลดของเตารบอนทไมไดใชงานทวไป ใหคานวณโหลดตามขนาดของ

เครองใชไฟฟานนๆ

การเลอกขนาดอปกรณปองกนกระแสเกน

• พจารณาดวาทางานไดตามพกด 100 % จรงหรอไม

- บรษทสวนใหญระบผลการทดสอบท สภาวะแวดลอมใชงานตอเนอง

ทอณหภม 25 oC

** แตการใชงานจรงอยทอณหภม 40 oC **

- พจารณาความความสามารถในการทางานทพกด ประมาณ 80 %

สวนใหญคดทคาน

ตวอยางท 2

โหลดเครองทานาอนขนาด 4,000 วตต 220 โวลต ควรจะเลอกใชวงจร

ยอยขนาดเทาใด และขนาดสายไฟทใช

• ขนาดพกดวงจรยอย ขนาดพกดของเครองปองกนกระแสเกน

ทใชตดกระแสสาหรบวงจรนนๆ

ขนาดกระแสไฟฟาของเครองทานาอน4000 220

=

18.18 A.=

ขนาดเครองปองกนกระแสเกน ³ 1.25 เทาของกระแสโหลด

³ 1.25 18.18´

³ 22.73 A.

** เลอกใชเซอรกตเบรกเกอรขนาดพกด 30 AT. เปนอปกรณปองกนวงจรยอย

ขนาดสายไฟฟาของวงจรยอย จะตอง :

• มขนาดกระแสไมนอยกวาโหลดสงสดทคานวณได (22.73 A.)

• ไมนอยกวาพกดของเครองปองกนกระแสเกนของวงจรยอยนน (30 A.)

** จะตองเลอกใชสายไฟฟาทมขนาดพกดกระแส 30 A**³

ถาวงจรยอยน จะใชสาย THW ตดตงในทอโลหะฝงในฝา จะตองเลอก

สาย ขนาด

เลอกสายขนาด 6 ตร.มม. (พกดกระแส 31 A)

ตวอยางท 3

โหลดเตารบค (Duplex) 220 V. จานวน 10 จดตอ 1 วงจรยอย ควรจะ

เลอกใชวงจรยอยขนาดเทาใด

• โหลดเตารบใชงานทวไปคด 180 VA ตอ 1 จด

• วงจรยอยมเตารบ 10 จด จะไดโหลดรวม เทากบ

โหลดรวม = 180 x 10

= 1800 VA.

ขนาดเครองปองกนกระแสเกน ³ 1.25 เทาของกระแสโหลด

³ 1.25 8.18´

³ 10.23 A.

ขนาดกระแสโหลดรวม1800220

= 8.18 A.=

** เลอกใชเซอรกตเบรกเกอรขนาดพกด 15 AT เปนอปกรณ

ปองกนวงจรยอย

** เลอกใชงานสายไฟฟาใหมขนาดพกดกระแส ไมนอยกวา 15 A

และมขนาดสายมากกวา 2.5 ตร.มม.

ถาวงจรยอยน จะใชสาย THW ตดตงในทอโลหะฝงในฝา จะตองเลอก

สายขนาด

เลอกสายขนาด 2.5 ตร.มม. (พกดกระแส 18 A)

วงจรยอยของตวอยางท 3

ตวอยางท 4

ถาเลอกใชวงจรยอย ขนาด 15 A. สาหรบโหลดโคมไฟหลอดฟลออเรส

เซนตขนาด 3 x 36 W จะสามารถตดตงชดโคมไฟไดมากทสดกชด

สงทตองคานง สาหรบอปกรณทมบลลาสต

• คาตวประกอบกาลงไฟฟา (power factor)

• คาความสญเสยในแกนเหลกของบลลาสต

• คาความสญเสยในแกนเหลกของบลลาสต ขนอยกบชนดบลลาสต

- บลลาสตแกนเหลกธรรมดา ~ 10 วตต

- บลลาสตชนด Low Loss ~ 5 วตต

- บลลาสตอเลคทรอนคส ~ 5 วตต

กรณท 1 : บลลาสตธรรมดา 0.5 P.F. Lagging

หลอดฟลออเรสเซนต 1 ชด มโหลด

• บลลาสตธรรมดา มกาลงไฟฟาสญเสยในแกนเหลก 10 W

36+10 0.5

=

. .P

p f=

= 92 VA.

โหลดตอ 1 ดวงโคม (3x36 W) = 3 x 92

= 276 VA.

ขนาดกระแสตอ 1 ดวงโคม =276220

= 1.25 A.

**กระแสโหลดรวมจะตองไมเกน 80 % ของขนาดพกดอปกรณ

ปองกนวงจรยอย

กระแสรวมของทกดวงโคมจะตอง £ 0.8 x 15

£ 12 A.

จะสามารถตดตงดวงโคมได £ กระแสรวมดวงโคมทงหมดกระแสของดวงโคม 1 ชด

£ 121.25

£ 9.6 ดวงโคม

จานวนชดดวงโคมทสามารถตดตงไดมากทสด 9 ดวงโคม/1 วงจรยอย

กรณท 2 : บลลาสตอเลคทรอนคส 0.85 P.F. Lagging

หลอดฟลออเรสเซนต 1 ชด มโหลด

• บลลาสตอเลคทรอนคส มกาลงไฟฟาสญเสยในแกนเหลก 5 W

36+5 0.85

=

. .P

p f=

= 48.24 VA.

โหลดตอ 1 ดวงโคม (3x36 W) = 3 x 48.24

= 144.72 VA.

ขนาดกระแสตอ 1 ดวงโคม =144.72

220

= 0.66 A.

**กระแสโหลดรวมจะตองไมเกน 80 % ของขนาดพกดอปกรณ

ปองกนวงจรยอย

กระแสรวมของทกดวงโคมจะตอง £ 0.8 x 15

£ 12 A.

จะสามารถตดตงดวงโคมได £ กระแสรวมดวงโคมทงหมดกระแสของดวงโคม 1 ชด

£ 120.66

£ 18.18 ดวงโคม

จานวนชดดวงโคมทสามารถตดตงไดมากทสด 18 ดวงโคม/1 วงจรยอย

สายปอน

นยาม

หมายถง ตวนาของวงจรระหวางบรภณฑประธานหรอแหลงจายไฟ

ของระบบตดตงแยกตางหาก กบอปกรณปองกนกระแสเกนของวงจรยอยตว

สดทาย

ขนาดตวนาของสายปอน (ว.ส.ท. 3.2)

• สายปอนตองมขนาดกระแสไมนอยกวาโหลดสงสดทคานวณได

• ไมนอยกวาขนาดพกดของเครองปองกนกระแสเกนของสายปอน

• กาหนดใหขนาดตวนาของสายปอนมขนาด ไมเลกกวา 4 ตร.มม.

การปองกนกระแสเกนสาหรบสายปอน (ว.ส.ท. 3.2)

ตามมาตรฐาน ว.ส.ท. 2545 ระบวา วงจรยอยและสายปอนตองมการ

ปองกนกระแสเกน และ เครองปองกนกระแสเกนตองมรายละเอยด

ดงน :

1. เครองปองกนกระแสเกนอาจเปน ฟวส หรอ เซอรกตเบรกเกอร กได

2. ฟวส เซอรกตเบรกเกอรหรอการผสมของทง 2 อยางน จะนามาตอขนานกน

ไมได

ยกเวน เปนผลตภณฑมาตรฐานทประกอบสาเรจมาจากโรงงานผผลต

และเปนแบบทไดรบความเหนชอบวาเปนหนวย (Unit) เดยวกน

10 A5 A

5 A

3. ในกรณทตดตงเครองปองกนกระแสเกนเพมเตมสาหรบดวงโคม

และเครองใชไฟฟาอนๆ เครองปองกนกระแสเกนเหลาน จะใชแทน

เครองปองกนกระแสเกนของวงจรยอยไมได และไมจาเปนตอง

เขาถงไดทนท

4. เครองปองกนกระแสเกนตองสามารถปองกนตวนาทกสายเสนไฟ

และไมตองตดตงในตวนาทมการตอลงดน

ยกเวน อนญาตใหตดตงเครองปองกนกระแสเกนในตวนาทมการ

ตอลงดนได ถาเครองปองกนกระแสเกนนนสามารถตดวงจรทก

เสน รวมทงตวนาทมการตอลงดน ไดพรอมกน

5. เครองปองกนกระแสเกน ตองไมตดตงในสถานทซงทาใหเกด

ความเสยหายและตองไมอยใกลกบวสดทตดไฟงาย

6. เครองปองกนกระแสเกน ตองบรรจไวในกลองหรอตอยางมดชด

(เฉพาะดามสบของเซอรกตเบรกเกอร ยอมใหโผลมาขางนอกได)

ยกเวน หากตดตงไวทแผงสวตชหรอแผงควบคม ซงอยในหองทไมมวสด

ตดไฟงาย และไมมความชน เครองปองกนกระแสเกนสาหรบบานอยอาศย

ขนาดไมเกน 50 A. 1 เฟส ไมตองบรรจไวในกลองหรอตกได

7. กลองหรอตทบรรจเครองปองกนกระแสเกน ซงตดตงในสถานท

เปยกหรอชน ตองเปนชนดทไดรบความเหนชอบแลว และตองม

ชองวางระหวางตกบผนงหรอพนทรองรบไมนอยกวา 5 มม.

8. เครองปองกนกระแสเกนตองตดตงในทซงสามารถปฏบตงานได

สะดวก มทวางและแสงสวางพอเพยง บรเวณหนาแผงตองมทวาง

เพอปฏบตงานไมนอยกวาทกาหนดตามมาตรฐาน

9. ตองตดตงเครองปองกนกระแสเกนทกจดตอแยก

ขอยกเวนท 1 กรณเครองปองกนกระแสเกนของสายปอนสามารถ

ปองกนสายทตอแยกได ไมตองตดตงเครองปองกนกระแสเกนทกจด

ตอแยก

ขอยกเวนท 2 สายทตอแยกจากสายปอนเปนไปตามทกขอดงน

ก) ความยาวของสายทตอแยก ไมเกน 7.5 เมตร

ข) ขนาดกระแสของสายทตอแยกไมนอยกวา 1 ใน 3 ของขนาดกระแส

สายปอน

ค) จดปลายของสายตอแยกตองมเครองปองกนกระแสเกน 1 ตว

ง) สายทตอแยกตองตดตงในทอสาย

• สาหรบอปกรณปองกนกระแสเกนของสายปอนซงมขนาดทใหญ

ขนกวาวงจรยอยมาก ผออกแบบอาจจะเลอกใชอปกรณปองกน

กระแสเกนทระบวา สามารถทางานท 100 % ของโหลด(อปกรณ

ทวไปทางานท 80 %) ซงจะชวยลดขนาดของสายปอนได

หมายเหต

• สาหรบอปกรณปองกนกระแสเกนขนาดใหญกวา 800 A. โดยทวไปม

ขนาดใหเลอกใชไมกวางมาก เมอคานวณไดคาทไมใชขนาดมาตรฐานท

ผลต อาจเลอกใชอปกรณปองกนกระแสเกนทมขนาดตากวาทคานวณได

โดยพจารณาวา :

- ถากระแสโหลดตากวาหรอเทากบ 800 A. ใหเลอกใชขนาดสงกวา

ทคานวณไดถดขนไป

- แตถากระแสโหลดสงกวา 800 A. ใหเลอกใชขนาดตาลงกวาท

คานวณไดขนหนง

** ทงนขนาดของสายปอนยงคงตองเปนไปตามขอกาหนด**

ระบบประธาน (Service)

หมายถง บรภณฑและตวนาสาหรบจายพลงงานไฟฟาจาก

ระบบไฟฟาของการไฟฟาฯ ไปยงระบบสายภายใน

ประกอบดวยสวนสาคญหลก 2 สวน คอ

1. สายตวนาประธานหรอสายเมน (Service Conductors)

2. บรภณฑประธานหรอเมนสวตช (Service Equipment)

ระบบประธาน

สายตวนาประธานหรอสายเมน (Service Conductors)

• แบงประเภทตามวธการตดตง

1. สายเมนอากาศ (Overhead Service Conductors)

2. สายเมนใตดน (Underground Service Conductors)

• แบงประเภทตามระดบแรงดนทใช

1. สายเมนแรงตา (Low Voltage Service Conductors)

2. สายเมนแรงสง (High Voltage Service Conductors)

สายเมนใตดน (Underground Service Conductors)

สายเมนใตดน (Underground Service Conductors)

ขอกาหนดตามมาตรฐาน ว.ส.ท.2545

1. อาคารหลงหนงจะมสายเมนไดเพยง 1 ชดเทานน แต ยกเวน

กรณตอไปนทสามารถมไดมากกวา 1 ชด

ก. สาหรบเครองสบนาดบเพลง ซงตองการแยกระบบประธาน

ข. สาหรบระบบไฟฟาฉกเฉนและระบบไฟฟาสารอง

ค. ผใชไฟฟาทมอาคารมากกวา 1 หลงอยในบรเวณเดยวกนและ

จาเปนตองใชตวนาประธานแยกกนภายใตเงอนไขดงน

ค.1 อาคารทกหลงตองมบรภณฑประธาน โดยขนาดของเครองปองกน

กระแสเกนของบรภณฑประธานรวมกนตองไมเกนขนาดพกดเครอง

ปองกนกระแสเกนของเครองวดหนวยไฟฟา

ค.2 ตวนาประธานจากเครองวดถงจดแยกเขาแตละอาคารตองมขนาด

กระแสไมนอยกวาขนาดของเครองปองกนกระแสเกนของอาคารทก

หลงรวมกน

ค.3 จดตอแยกตวนาประธานไปยงอาคารหลงอนตองอยบรเวณของผใช

ไฟฟา

ขอยกเวน 1 ค.

ง. เปนอาคารทรบไฟจากหมอแปลงไฟฟามากกวา 1 ลก

จ. เมอตองการตวนาประธานทระดบแรงดนตางกน

ฉ. เปนอาคารชด อาคารสง หรออาคารขนาดใหญเปนพเศษ ท

จาเปนตองใชตวนาประธานมากกวา 1 ชด โดยจะตองไดรบความ

เหนชอบจากการไฟฟาฯ กอน

2. วธการเดนสาย สามารถทาไดหลายวธ เชน

ก. การเดนสายแบบเปด หรอ เดนลอย (Open Wiring)

ข. เดนในทอรอยสาย (Conduit)

ค. เดนดวยรางเดนสาย (Wire ways)

ง. เดนดวยรางเคเบล (Cable Tray)

จ. บสเวย (Bus ways)

ฉ. วธอนๆ ทการไฟฟาฯ เหนชอบ

ขอกาหนดตามมาตรฐาน ว.ส.ท.2545

สายเมน (Service Conductors)

• ในระบบสายเมน จะประกอบดวย 2 สวน คอ

- สวนของสายเมนแรงสง ดานแรงสงของหมอแปลงไฟฟา

- สวนของสายเมนแรงตา ดานแรงตาของหมอแปลงไฟฟา

สามารถแบงการตดตงเปนสายเมนอากาศและสายเมนใตดน โดยม

ขอกาหนดดงน

สายเมนแรงสง (High Voltage Service Conductors)

1. สายเมนอากาศสาหรบระบบแรงสง เปนสายเปลอยหรอสายหม

ฉนวนกได โดยทวไปนยมทจะใชสาย AAC (All Aluminum

Conductor) ซงเปนสายอะลมเนยมเปลอย หรอสาย PIC

(Partially Insulated Cable) และสาย SAC (Space Aerial Cable)

ซงเปนสายหมฉนวนในการตดตง ทงนตองมระยะหางทางไฟฟา

ระหวางสายไฟฟาและสงปลกสรางใดๆ ตามมาตรฐานดวย

2. สายเมนใตดนสาหรบระบบแรงสง ตองเปนสายทองแดงหมฉนวนท

เหมาะสมกบลกษณะการตดตง โดยจะทาปายระบบแนวของสายใต

ดนและบอกความลกของสายบนสด ปายตองเหนไดชดเจน

ระยะหางระหวางปายไมเกน 50 เมตร และตองมแผนผงแสดงแนว

สายใตดนเกบรกษาไวพรอมทจะตรวจสอบได โดยทวไปนยมทจะ

ใชสายไฟฟาตวนาทองแดงหมฉนวน XLPE เนองจากมความ

ทนทานตอแรงกระแทกสงและสามารถปองกนความชนไดด วธการ

ตดตงนนสามารถใช วธฝงดนไดโดยตรง เดนในทอรอยสาย หรอ

เดนในทอ PVC แลวหมดวยคอนกรต (Duck Bank) กได

สายเมนแรงสง (High Voltage Service Conductors)

ระยะหางระหวางปาย

ไมเกน 50 เมตร

1. สายเมนอากาศสาหรบระบบแรงตา ตองเปนสายทองแดงหม

ฉนวนทเหมาะสม และ ตองมขนาดไมเลกกวา 4 ตร.มม. สาหรบ

การไฟฟาสวนภมภาคยอมใหใชสายอลมเนยมได แตทงนขนาด

ตองไมเลกกวา 10 ตร.มม.

2. สายเมนใตดนสาหรบระบบแรงตา ตองเปนสายทองแดงหม

ฉนวนทเหมาะสมกบลกษณะการตดตงและตองมขนาดไมเลก

กวา 10 ตร.มม.

สายเมนแรงตา (Low Voltage Service Conductors)

บรภณฑประธานหรอเมนสวตช (Service Equipment)

• อาคารหรอสงปลกสรางจะตองตดตงเมนสวตชเพอควบคมและปลด

วงจรทงหมดของระบบจายไฟโดยจะตองสามารถปลดทกสายเสนไฟ

ออกจากตวนาประธานได

• ประกอบดวย เครองปลดวงจร (Disconnecting Means) และเครอง

ปองกนกระแสเกน (Over Current Protective Device) ซงอาจจะ

ประกอบเปนชดเดยวกน หรอ เปนตวเดยวกนกได

• โดยทวไปนยมใชเซอรกตเบรกเกอร หรอ สวตชและฟวส เปนเมน

สวตช ตดตงอยใกลกบจดทางเขาของตวนาประธานเขาอาคาร

บรภณฑประธานหรอเมนสวตช (Service Equipment)

เมนสวตชในระบบแรงตา

• เมนสวตชจะประกอบดวยเครองปองกนกระแสเกนและเครอง

ปลดวงจร

เมนสวตชในระบบแรงตาทนยมใช มอย 2 ลกษณะคอ

1. เซอรกตเบรกเกอร

2. ฟวสและสวตชสาหรบตดโหลด (Load Break Switch,

Switch Disconnector)

สวตชสาหรบตดโหลด (Switch Disconnector)

ขอกาหนดทวไปสาหรบการตดตงเมนสวตช

แบงเปนการตดตงของ :

• เครองปลดวงจรของบรภณฑประธาน

• เครองปองกนกระแสเกนของบรภณฑประธาน

เครองปลดวงจรของบรภณฑประธาน

1. เครองปลดวงจรชนด 1 เฟส ทมขนาดตงแต 50 A ขนไป และชนด 3 เฟส

ทกขนาด ตองเปนชนดสวตชสาหรบตดโหลด (Load-Break) สวนขนาด

ทตากวาทกาหนดขางตนไมบงคบใหเปนชนดสวตชสาหรบตดโหลด

2. เครองปลดวงจรตองสามารถปลดวงจรทกสายเสนไฟ (สายเฟส) ไดพรอม

กน และตองมเครองหมายแสดงใหเหนวาอยในตาแหนงปลดหรอสบ หรอ

ตาแหนงทปลดหรอสบนนสามารถเหนไดอยางชดเจน กรณทสายตวนา

ประธานมไดมการตอลงดน เครองปลดวงจรตองสามารถปลดสายไฟและ

สายนวทรลทกเสนไดพรอมกน

3. เครองปลดวงจรตองมพกดไมนอยกวาพกดของเครองปองกน

กระแสเกนขนาดมากทสดทใสไดหรอปรบตงได

4. เครองปลดวงจรตองสามารถปลดวงจรไดสะดวก และไมมโอกาส

สมผสกบสวนทมไฟฟา

5. อนญาตใหตดตงเครองปลดวงจรไดทงภายในหรอภายนอกอาคาร

แตตองเปนชนดทเหมาะสมกบสภาพการตดตง และควรตดตงให

อยใกลกบแหลงจายไฟมากทสด และเขาถงไดสะดวก

เครองปลดวงจรของบรภณฑประธาน

6. หามใหตอบรภณฑไฟฟาทางดานไฟเขาของเครองปลดวงจร

ยกเวน เปนการตอเขาเครองวด คาปาซเตอร สญญาณตางๆ อปกรณ

ปองกนเสรจ วงจรระบบไฟฟาฉกเฉน ระบบเตอนและปองกน

อคคภย ระบบปองกนกระแสรวลงดน หรอเพอใชในวงจรควบคม

ของบรภณฑประธานทตองมไฟ เมอเครองปลดวงจรอยในตาแหนง

ปลด

เครองปลดวงจรของบรภณฑประธาน

หามตอบรภณฑไฟฟา ยกเวน :

7. ในอาคารทมผทใชพนทหลายราย ผใชแตละรายตองสามารถ

เขาถงเครองปลดวงจรของตนเองไดสะดวก

8. ตองจดใหมทวางเพอปฏบตงานทเครองปลดวงจรไดอยาง

พอเพยง และตองมทวางเพอปฏบตงานดานหนาไมนอยกวาท

กาหนดในมาตรฐาน

เครองปลดวงจรของบรภณฑประธาน

9. ในกรณทจาเปนตองใชเครองปลดวงจรเปนสวตชสบเปลยน

(Transfer Switch)ดวย ตองจดใหมอนเตอรลอค (Interlock) ปองกน

การจายไฟชนกนจากหลายแหลงจาย

เครองปลดวงจรของบรภณฑประธาน

เครองปองกนกระแสเกนของบรภณฑประธาน

แตละสายเสนไฟทตอออกจากเครองปลดวงจรของบรภณฑประธาน

ตองมเครองปองกนกระแสเกน โดยมขอกาหนด ดงน

1. การไฟฟานครหลวง กาหนดพกดสงสดของเครองปองกน

กระแสเกนไวตามตาราง ว.ส.ท. ท 3-4

2. การไฟฟาสวนภมภาค กาหนดพกดสงสดของเครองปองกน

กระแสเกนไวตามตาราง ว.ส.ท. ท 3-5

ตารางท 3-4พกดสงสดของเครองปองกนกระแสเกนและโหลดสงสดตามขนาดเครองวดหนวยไฟฟา

(สาหรบ กฟน.)

ตารางท 3-5ขนาดสายไฟฟา เซฟตสวตช คตเอาท และคารทรดจฟวสสาหรบตวนาประธาน

(สาหรบ กฟภ.)

5-11

3. ไมอนญาตใหตดตงเครองปองกนกระแสเกนในสายทมการตอ

ลงดน

ยกเวน เครองปองกนกระแสเกนทเปนเซอรกตเบรกเกอร ซงตดวงจร

ทกสายของวงจรออกพรอมกน เมอกระแสไหลเกน

เครองปองกนกระแสเกนของบรภณฑประธาน

4. อปกรณปองกนกระแสเกนตองปองกนวงจรและอปกรณทงหมด

อนญาตใหตดตงทางดานไฟเขาของเครองปองกนกระแสเกน

เฉพาะวงจรของระบบฉกเฉนตางๆ เชน เครองแจงเหตเพลงไหม

ระบบสญญาณปองกนอนตราย เครองสบนาดบเพลง นาฬกา

เครองปองกนอนตรายจากฟาผา คาปาซเตอร เครองวดฯ และวงจร

ควบคม

เครองปองกนกระแสเกนของบรภณฑประธาน

5. เครองปองกนกระแสเกน ตองสามารถตดกระแสลดวงจรคามาก

ทสดทอาจเกดขนทจดตอไฟดานไฟออกของเครองปองกน

กระแสเกนได โดยคณสมบตยงคงเดม ทงนคาพกดกระแส

ลดวงจรไมตากวา 10 กโลแอมป

ยกเวน ในบางพนททการไฟฟาฯ กาหนดเปนกรณพเศษ

เครองปองกนกระแสเกนของบรภณฑประธาน

6. กรณระบบทนวทรลของระบบวาย (Wye) ตอลงดนโดยตรง

บรภณฑประธานแรงตาทมขนาดตงแต 1,000 A ขนไป ตอง

ตดตงเครองปองกนกระแสรวลงดนของบรภณฑ ระบบปองกน

กระแสรวลงดนตองมการทดสอบการทางานเมอตดตงครงแรก

ณ ทตดตง โดยทดสอบตามคาแนะนะทใหกบบรภณฑ ผลการ

ทดสอบนตองบนทกเปนลายลกษณอกษร เพอแจงใหเจาหนาทผ

มอานาจตรวจสอบทราบ

เครองปองกนกระแสเกนของบรภณฑประธาน

ขอยกเวนตางๆ

ขอยกเวนท 1 ขอบงคบตามขอนไมใชกบเครองปลดวงจร

ประธานของกระบวนการทางอตสาหกรรมแบบตอเนอง ซงหากม

การหยดการทางานอยางกระทนหน จะทาใหเกดความเสยหายมาก

ขอยกเวนท 2 ขอบงคบตามขอนไมใชกบเครองสบนาดบเพลง

เครองปองกนกระแสเกนของบรภณฑประธาน

เมนสวตชในระบบแรงสง

1. เซอรกตเบรกเกอรและสวตชแยกวงจร

(Isolating Switches, Disconnector)

2. ฟวสและสวตชสาหรบตดโหลด

(Load Break Switches, Disconnector)

3. ฟวสชนดขาดตก (Drop Out Fuse)

โหลดเบรกสวตซ (Load break switch)

เปนอปกรณตดตอนทสามารถเปด - ปดวงจรไดขณะมโหลด โดยเปด-

ปดวงจรพรอมกนครงละ 3 เฟส แตไมสามารถตดกระแส fault ได

แอรเบรกสวตซ (Air break switch)

เปนอปกรณตดตอนทสามารถเปด - ปดวงจรไดขณะไมมโหลด โดยเปด-ปด

วงจรพรอมกนครงละ 3 เฟส ดงนนจงมพกดตดกระแสไดไมเกน 10 แอมป

ดสคอนเนคตงสวตซ (Disconnecting switch)

เปนสวตซใบมด โดยปดหรอเปดวงจรทละเฟส ไมสามารถเปดวงจรขณะม

โหลดได หากตองการเปดวงจรขณะมโหลดตองใชรวมกบโหลดบสเตอร

(Load buster) โดยใหโหลดบสเตอรเปนตวดบอารก

ฟวสชนดขาดตก (Drop Out Fuse)

ตวอยางท 5

ผออกแบบทาการคานวณโหลดอาคารแหงหนงไดคาโหลดสงสดรวม

130 A. ตองการตดตงระบบไฟฟาแรงตาระบบ 380/220 V. 3 เฟส 4

สาย ในเขต กฟน. ควรเลอกขนาดสายประธาน อปกรณปองกนกระแส

เกนและขนาดมเตอรวดหนวยไฟฟาอยางไร ถา

ก. ตดตงแบบสายเมนอากาศ

ข. ตดตงแบบสายเมนใตดน โดยเดนในทอโลหะฝงใตดน

กระแสโหลดสงสด 130 A. พกดสายเมนตองไมนอยกวา 130 A.

ก. ตดตงสายเมนอากาศ

- ขนาดอปกรณปองกนกระแสเกน เลอกใชเซอรกตเบรกเกอร

ขนาด 150 AT

- เปดตาราง 5 –11 เดนสายแบบ ก. เลอกใชสายขนาด 4x50 ตร.มม.

(พกด 169 A.)

- ขนาดของมเตอรวดหนวยไฟฟา (ตาราง 3-4)

ตารางท 3-4พกดสงสดของเครองปองกนกระแสเกนและโหลดสงสดตามขนาดเครองวดหนวยไฟฟา

(สาหรบ กฟน.)

ควรเลอกมเตอรขนาด 200 A. 3P

ข. ตดตงสายเมนใตดน

- ขนาดอปกรณปองกนกระแสเกน เลอกใชเซอรกตเบรกเกอร

ขนาด 150 AT

- เปดตาราง 5 –11 เดนสายแบบ ง. ในทอโลหะ

เลอกใชสายขนาด 4x50 ตร.มม. (พกด 156 A.)

- ขนาดของมเตอรวดหนวยไฟฟา (ตาราง 3-4) ขนาด 200 A. 3P

กรณเผอโหลดสารองในอนาคต

• กรณตดตงแบบสายเมนอากาศ

-เลอกใชเซอรกตเบรกเกอรขนาด 250 AT

-เลอกใชสายขนาด 4x95 ตร.มม. (พกดกระแส 271 A.)

• กรณตดตงแบบสายเมนใตดน

-เลอกใชเซอรกตเบรกเกอรขนาด 250 AT

-เลอกใชสายขนาด 4x120 ตร.มม. (พกดกระแส 279 A.)

สายประธานสาหรบหมอแปลงไฟฟา

หาไดจากสตร 1.25C FLI I= ´

เมอ คอ ขนาดกระแสของสายประธาน

คอ ขนาดกระแสเตมพกดของหมอแปลงไฟฟา

CI

FLI

อปกรณปองกนกระแสเกนสาหรบหมอแปลงไฟฟา

การปองกนหมอแปลงไฟฟาทางดานแรงสง

หมอแปลงไฟฟาในระบบจาหนายทมขนาดพกดไมเกน 2,000 kVA

โดยทวไปจะใช HV HRC Fuse เปนอปกรณปองกนกระแสเกน การ

เลอกขนาดพกดของฟวส จะตองคานกถงคากระแสพงเขา (Inrush

Current) ของหมอแปลง และตองสามารถจดลาดบการปองกน (Co

Ordination) กบอปกรณทางดานแรงตาดวย ถงแมคาตามมาตรฐานใน

ตารางท 6-5 จะยอมใหใชขนาดของฟวสถง 300 % ของกระแสพกดก

ตาม แตในทางปฏบตผออกแบบสามารถใชพกดเลกกวานได ซงจะทา

ใหการปองกนดขน

การปองกนหมอแปลงไฟฟาทางดานแรงตา

• นยมใชเซอรกตเบรกเกอร

• ปรบตงไมเกน 125% ของพกดกระแสของหมอแปลง

• แนะนาใหใชเซอรกตเบรกเกอรตามมาตรฐาน IEC 60947-2 และ

ควรเลอกใช Utilization Category B

• สาหรบหมอแปลงขนาดใหญตงแต 500 kVA. ขนไปควรเลอกใช

เซอรกตเบรกเกอรแบบ ACB (Air Circuit Breaker, พกดกระแส 600

A ขนไป)

IEC 60947-2 Utilization Category B

เปนเซอรกตเบรกเกอรทออกแบบใหสามารถทางานรวมกบ

อปกรณปองกนลดวงจรตวอนทตออนกรมอยดานโหลดในขณะทม

กระแสลดวงจรเกดขน เซอรกตเบรกเกอรชนดนอาจสามารถปรบตง

ระยะการหนวงเวลาได เซอรกตเบรกเกอรชนดนจะมพกดกระแสทน

ชวงเวลาสน (short-time withstand current, Icw) ดวย

ตาราง เซอรกตเบรกเกอรแรงตา สาหรบหมอแปลง 22 kV/400-230 V

** คดคา IC จาก Short Circuit MVA = 500 MVA**

ตาราง เซอรกตเบรกเกอรแรงตา สาหรบหมอแปลง 24 kV/416-240 V

** คดคา IC จาก Short Circuit MVA = 500 MVA**

ตวอยางท 6

จงหาขนาดของอปกรณปองกนของหมอแปลงไฟฟาขนาดพกด 1,000

kVA. 24 kV/416-240 V ม Zk = 6% เมอใชฟวสสาหรบการปองกนกระแส

เกนทางดานแรงสง และ ใชเซอรกตเบรกเกอรสาหรบการปองกนกระแส

เกนทางดานแรงตา

ดานแรงสง

• กระแสโหลดเตมพกดของหมอแปลงไฟฟาดานแรงสง

3

( ) 3

1000 103 24 10FL HVI ×

=× ×

จาก ตารางท 6-5 คา Zk = 6% และใชฟวสเปนอปกรณปองกน ท

ระดบแรงดน 24 kV

24.06 A.=

ขนาดปรบตงสงสด ไมเกน 300 เทา ของกระแสพกด

เลอกใชฟวสแรงสงขนาดไมเกน

3 24.06FuseI ≤ ×

72.18 A.≤

เลอกใชฟวสแรงสงขนาดไมเกน 72.18 A.

หมายเหต อาจเลอกใชฟวสขนาด 60 A ซงเปนขนาดมาตรฐานทม

ผลตจาหนาย

ดานแรงตา

• กระแสโหลดเตมพกดของหมอแปลงไฟฟาดานแรงตา

3

( )1000 10

3 416FL LVI ×=

×

1,388 A.=

ขนาดปรบตงเซอรกตเบรกเกอร ไมเกน 125 % ของ

1.25 1,388CBI ≤ ×

1,735 A.≤

( )FL LVI

ตารางเซอรกตเบรกเกอรแรงตา สาหรบหมอแปลง 24 kV/416-240 V

** คดคา IC จาก Short Circuit MVA = 500 MVA**

เลอกเซอรกตเบรกเกอรชนด ACB ขนาด 1,600 AT 1,600 AF

หรอ

เลอกใชเซอรกตเบรกเกอรชนด ACB ขนาด 2,000 AT 3,000 AF

โดยมการปรบตงกระแสไมเกน 1,735 A. กได

เลอกใชเซอรกตเบรกเกอร

ΕΝ∆ ΟΦ ΣΕΧΤΙΟΝ