ไฟ้ฟ้าเเรงสูง

สอบกลางภาค

HIGH VOLT ENGINEERING

วิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง
HIGH VOLTAGE  ENGINEERIG

บทที่ 1

High Voltage and  Current

นาย คำปาน  แท่นมะณี

สาขาวิชา วิศวกรรมไฟฟ้า คณะเทคโนโลยีอุตสาหกรรม

มหาวิทยาลัยราชภัฎราชนครินทร์

1 Genaration of highvoltage and currents

•         ไฟฟ้าแรงสูง(high voltage electrical) หมายถึงอะไร

•         หมายถึง ระดับแรงดันไฟฟ้าตั้งแต่ 100 โวลต์(v)หรือ 1 kv ขึ้นไป

•           ระดับของไฟฟ้าแรงดันสูงแบ่งออกเป็น  3  ระดับ

•         1. ระดับแรงดันสูง(High voltage,Hv)มีขนาดตั้งแต่ 1 kv ถึง

•         230 kv เหมาะกับการส่งกำลังไฟฟ้าไม่เกิน 1,000 Mw

•         2. ระดับแรงดันสูงมาก(Extra high voltage,EHV)มีขนาดตั้งแต่ 230 kv ถึง 765 kv ใช้ส่งกำลังไม่เกิน  4,000 Mw

•         3. ระดับแรงสูงอุลตร้า(Ultra high voltage, UHV)มีขนาดตั้งแต่

•         765 kv ขึ้นไป ใช้ส่งกำลังตั้งแต่ 4,000 Mw

ทำไมถึงต้องส่งจ่ายด้วยระบบไฟฟ้าแรงสูง

•         สาเหตุที่ระบบส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าด้วยระดับแรงดันสูง เนื่องจากการส่งกำลังไฟฟ้าเป็นระยะทางไกลๆ  จะเกิดการสูญเสียในสาย เนื่องจากความต้านทานในสายส่ง  และการส่งด้วยระดับแรงดันสูง จะทำให้แรงดันตกในสายลดลง ประสิทธิภาพของสายส่งที่ดีขึ้น และมีความเชื่อถือได้สูง  ตามมาตรฐานสากลและใช้กันอยู่ในปัจจุบันมีการจำแนกระดับแรงดันไว้  3 ระดับ

ประเภทของการสร้างแรงดันสูง

•         1. แรงดันสูงกระแสสลับ

•         (High Voltage Alternating Current, HV Ac)

•         2. แรงดันสูงกระแสตรง

•         (High Voltage Direct Current, HVDC)

•         3. แรงดันสูงกระแสอิมพัลส์

•         (High Voltage Impulse Current, HVIC)

•         4. แรงดันสูงและความถี่สูง

•         (High Voltage and High Frequency, HVHF)

หม้อแปลงแรงดันสูงกระแสสลับมี 2 ชนิด

การสร้างแรงดันสูงกระแสตรง

•        

•         การสร้างแรงดันสูงกระแสตรง

•        

•        

•        

•        

•         1. หม้อแปลงทดสอบ   2 ขดลวด

•                 ประกอบด้วยขดลวดด้าน HighVolt ที่มี 2 ขั้วและมีขดลวดด้าน LowVolt อีก 2 ขั้ว

•         2. หม้อแปลงทดสอบ    3 ขดลวด

•                ประกอบด้านขดลวดด้าน High Volt  3 ที่มี 3 ขั้ว และมี                     ขดลวดด้าน  Low  Volt อีก 2 ขั้ว 

•         2. Measurement of High Voltage and Currents

•        

•         การวัดแรงดันสูงและกระแส  มีความแตกต่างจากการวัดแรงดันต่ำ โดยคำนึงถึงจุดของการอ่านค่าหรือตัวชี้ค่า(indicators)ต้องอยู่ห่างจากจุดที่ต้องการวัดมากพอที่จะไม่เกิดอันตรายต่อผู้ใช้จะต้องอาศัยทีฉนวนที่เหมาะสมในการฉนวนขึ้นอยู่กับขนาดของแรงดัน  พร้อมทั้งมีการออกแบบการป้องกันสนามแม่เหล็กรบกวน

•           การวัดแรงดันสูงแบ่งออกเป็นประเภทได้ดังนี้

•           1. การวัดแรงดันสูงกระแสสลับ

•            2. การวัดแรงดันสูงกระแสตรง

•         3. การวัดแรงดันสูงอิมพัลส์

3. Electric field in homogen0us  and Heterogenous Meterials

•         สนามไฟฟ้าที่กระจายในไดอิเล็คตริค  จะทำให้เกิดความเครียดสนามไฟฟ้า ซึ่งมีค่าเปลี่ยนแปลงไปขึ้นอยู่กับ

•              ชนิดของฉนวนหรือไดอืเล็คตริค

•              รูปร่างลักษณะของอิเล็คโทรด

•              ค่าคงตัวไดอิเลคตริคหรือเปอมิติวิตี้

•         ค่าความคงทนต่อแรงดันไฟฟ้าของฉนวนนั้น  จะถูกกำหนดด้วยค่าความเครียดของสนามไฟฟ้า ดังนั้นการฉนวนไฟฟ้าในทางวิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูงจึงใช้สนามไฟฟ้าเป็นตัวกำหนดสภาพของฉนวน การออกแบบฉนวนไฟฟ้าแรงสูงคล้ายการออกแบบทางกล

4.Gaseous Discharge Breakdown in Gaseous dielectric

•         Gasdischarge

•         การดิสชาร์จในก๊าช  คือ การแตกตัวไอออนและการปล่อยอิเลคตรอนที่ขั้วอิเล็คโทรด ซึ่งจะเกิดขึ้นได้ในสนามไฟฟ้า ทำให้อนุภาคมประจุมีพลังงาน และเคลื่อนที่ระหว่างอิเล็คโทรด

•         การดิสชาร์จในก๊าช  แบ่งได้เป็น  2 พวก คือ กระแสไหลแบบประทังตัวเองไม่ได้(Non-Self-Sustrained Discharge)ซึ่งจะเกิดขึ้นเมื่ออะตอมได้รับพลังงานจากภายนอก ถ้านำต้นกำเนิดพลังงานออกกระแสก็จะออกกระแสก็จะหยุด ซึ่งกระแสะก็ยังคงไหลอยู่หรือเรียกว่าเบรกดาวน์นั่นเอง เราสังเกตด้วยตาเปล่าไม่เห็น แต่ self-sustrained discharge เราสังเกตเห็นได้

5.Breakdown in solid dielectric

•         ฉนวนแข็งในทางวิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูงใช้เป็นฉนวนแรงสูง ใช้ยึด รับแรงกลอันเกิดจากน้ำหนักโครงสร้าง หรือแรงกลไดนามิกส์จากกระแสไฟฟ้า เช่น ลูกถ้วยมีหน้าที่ยึดสายไฟ เป็นต้น โดยลักษณะสมบัติที่ต้องการของฉนวนแข็ง  คือ  ความต้านทานฉนวนแข็งที่ดีต้องมีค่ากระแสไหลผ่านน้อยที่สุด  หรือมีค่าความต้านทานสูงมากนั่นเองกระแสที่ไหลผ่านฉนวนแข็งแบ่งออกเป็น 2 ทาง คือไหลผ่านเนื้อฉนวนเนื่องจากมีสภาพนำอยู่บ้าง  และไหลตามผิวฉนวนเนื่องจากสิ่งเปอะเปื้อน,ความชื้นที่ผิว มีสภาพนำไฟฟ้า  ถ้าความต้านทานของฉนวนมีค่าลดต่ำลง อาจเป็นเพราะอุณหภูมิสูงขึ้น หรือได้รับแรงดันไฟฟ้าสูงมากจะทำไห้เกิดเบรกดาวน์ได้ง่าย

•         6.Breakdown in solid dielectric

•         ความคงทนต่อแรงดันไฟฟ้า (dielectric strengh)เป็นค่าที่บอกให้ทราบว่าฉนวนแข็งทนต่อแรงดันไฟฟ้าได้มากน้อยเพียงใด ซึ่งมีค่าความแตกต่างกันไปตามชนิดของฉนวนแข็ง

•         เปอร์มิวติมิตี้ มีค่าคงตัวไดอิเลคตริค เป็นค่าที่กำหนดความสามารถของการสร้างคาปาซิแดนซ์หรือบอกให้ทราบว่าคาปาซิแดนซ์จะเพิ่มขึ้นกี่เท่าของคาปาซิเตอร์สูญญากาศ  เมื่อใส่ไดอิเลคตริคที่มีเปอร์มิวติมิตี้ เข้าไปแทนที่

•         แฟคเตอร์ค่าพลังงานสูญเปล่าในไดอิเลคตริค  ฉนวนแข็งที่ดีต้องมีค่าแฟคเตอร์พลังงานสูญเปล่าในไดอิเลคตริคต่ำ

•         ความคงทนต่อแรงกล  ฉนวนแข็ง เช่น ลูกถ้วย อุปกรณ์ยึดโยง

•         ความคงทนต่อปฏิกิริยาทางเคมี,ความร้อน ฉนวนแข็งต้องคงทนต่อปฏิกิริยาทางเคมีได้ดี และทนความร้อนได้สูง ถ้ามีความคงทนต่ำฉนวนแข็งจะเกิดเบรกดาวน์ได้

•        

แบบทดสอบครั้งที่1 วิชา วิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง

แบบทดสอบครั้งที่1 วิชา วิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง
1. ทางวิทยาการที่เป็นอยู่ทุกวันนี้คงจะเกิดขึ้นไม่ได้ถ้าปราศจาก……ระหว่างศาสตร์สาขาต่างๆ จงเติมคำที่เหมาะสมลงในช่องว่าง
ก. ความล้มเหลว…การแข่งขัน                                         ข. ความคิดเห็น…ความโน้มเอียง
ค. ความก้าวหน้า…ความร่วมมือ                                       ง. อิทธิพล…ความขัดแย้ง
2. อากาศ : เครื่องบิน ข้อใดมีความสัมพันธ์หรือใกล้เคียงกับคู่ที่กำหนดให้มากที่สุด
ก. มหาสมุทร : เรือดำน้ำ                                                     ข. เพดาน : จิ้งจก
ค. อุกาบาต : อวกาศ                                                             ง. แผ่นดิน : ใส้เดือน
3. “ ลูกบาศก์ X ” มีปริมาตร 8 ลูกบาศก์จะมีพื้นผิวด้านนอกกี่ตารางเมตร
ก. 16                                       ข. 24                                      ค. 48                                      ง. 64
4. เอดส์คือกลุ่มอาการที่เกิดจากระบบภูมิคุ้มกันหรือ…..ต่อต้านเชื่อโรคของร่างกายถูกทำลาย
ทำให้ความสามารถของร่างกายในการป้องกันการติดเชื่อชนิดต่างๆ…..หรือลดน้อยลง จงเติมคำที่เหมาะสมลงในช่องว่าง
ก. กระบวนการ…สาบสูญ                                                 ข. กลไกล…บกพร่อง
ค. ปัจจัย…บันทอน                                                             ง. ยุทธการ…ศึกหลอ
5. ตุ๊กตา A B C D และ….วางเรียงกันโดยที่ A วางอยู่หลังสุด D อยู่ติดกับ B โดย
อยู่หน้า B C อยู่ติดกับ E โดยอยู่หน้า E ตุ๊กตาตัวใดบ้างวางอยู่หลังตุ๊กตา B
ก. D C และ E                       ข. E และ D                           ค. C E และ A                      ง. D และ A
6. เคร่งเครียด : สันทนาการ ข้อใดมีความสัมพันธ์เหมือนหรือใกล้เคียงกับคู่ที่กำหนดให้มากที่สุด
ก. เกียจคร้าน : ความยากจน                                                               ข. เศร้าโศก : น้ำตา
ค. เปียกชื้น : ฤดูฝน                                                                             ง. อ่อนเพลีย : การพักผ่อน
7. ถ้าเพิ่มความยาวของด้านสี่เหลี่ยมจัตุรัสรูปหนึ่งขึ้นร้อยละ 50 พื้นที่ของสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะเพิ่มขึ้นร้อยละเท่าใด
ก. 125                                    ข. 100                                    ค. 50                                       ง. 25
8. 31 , 21 , 13 ,……,3 , 1 จงเติมเลขที่เหมาะสมลงในช่องว่าง
ก. 9                                         ข. 8                                         ค. 7                                         ง. 6
9. 2 , 4 ,….., 14 , 22 , 32 จงเติมเลขที่เหมาะสมลงในช่องว่าง
ก. 6                                         ข. 8                                        ค. 10                                       ง. 12
10. แม้ว่ารัฐบาลหลายประเทศได้พยายามปรับปรุง….สตรีให้ดีขึ้นมาระดับหนึ่งแต่ปัญหาด้าน…..ทางโอกาสความก้าวหน้าในอาชีพการงานของสตรียังมีอยู่ในทุกสังคม จงเติมคำที่เหมาะสมลงในช่องว่าง
ก. เสถียรภาพ : ความเสียสระ                                                            ข. เอกลักษณ์ : ความแปรปรวน
ค. เสรีภาพ : ความลงตัว                                                                     ง. สถานภาพ : ความไม่เสมอภาค

กลโกงบัตรเครดิต

 

กลโกงบัตรเครดิต

ให้ระมัดระวังให้มากครับ กับการใช้บัตรเครดิต ส่วนตัวผมแล้วใช้บัตรต้องตามไปดูรูดบัตรทุกครั้ง

ถ้าจะเอาไปรูดในที่ลับ จะไม่ใช้บัตรเด็ดขาด โดยเฉพาะปั๊มน้ำมัน ร้านอาหาร

รักและห่วงใยทุกท่านครับ

เอกสารการเรียนวิชาวิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง

 

High Voltage Engineering

คำอธิบาย 

ความหมายของวิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง   การดิสชาร์จในก๊าซ  ในฉนวนเหลว   ในฉนวนแข็ง  ในสารไดอิเล็กตริกผสม   การสร้างไฟฟ้าแรงดันสูง   การวัดไฟฟ้าแรงดันสูง อุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง การทดสอบฉนวนไฟฟ้าแรงสูง    แรงดันเกินและการประสานการฉนวน

วัตถุประสงค์

1) เข้าใจเรื่องการกระจายความเข้มสนามไฟฟ้าระหว่างตัวนำ
2) เข้าใจเรื่องการสร้างแรงดันไฟฟ้าแรงสูงเพื่อการทดสอบการฉนวนของอุปกรณ์
3) เข้าใจเรื่องการวัดแรงดันและกระแสที่ถูกต้องและปลอดภัย
4) เข้าใจเรื่องขบวนการพังทะลายของระบบฉนวน และการป้องกัน
5) เข้าใจเรื่องอันตรายจากฟ้าผ่าและการป้องกัน
6) สามารถนำความรู้ไปใช้ประกอบการออกแบบการวิเคราะห์และตัดสินใจในอาชีพวิศวกรระบบไฟฟ้ากำลัง
7) สามารถประยุกต์ นำความรู้ไปพัฒนาจัดสร้างอุปกรณ์อื่นๆที่เกี่ยวข้อง
8) สามารถนำความรู้ไปใช้ในชีวิตประจำวัน

เอกสารอ้างอิง 

1. วิศวกรรมไฟฟ้าแรงสูง, ดร .สำรวย สังข์สะอาด, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย.

2. เอกสารประกอบการบรรยาย, รศ. ศิริวัฒน์ โพธิเวชกุล พระจอมเกล้าลาดกระบัง

3. High Voltage Engineering, E.Kuffel, W.S.Zaengl, J.Kuffel, PergamonPress, 2000.

4. High Voltage Engineering, E.Kuffel, W.S.Zaengl, PergamonPress, 1977.

5. High Voltage Engineering, MS Naidu, V Kamaraju Tata McGraw-Hill Publishing, 

6. High Voltage Technology, Alston, Hartwell Post-Graduate Series

ทำข้อสอบปลายภาคของ ส.ท.บุญญฤทธิ์ อึงสวัสดิ์