| การต่อลงดินของระบบไฟฟ้า (System grounding) | ||||||||||||||
เป็นการต่อส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้าที่มีกระแสไหลผ่านเช่นจุดศูนย์ (Nuetral) ลงดิน จุดประสงค์ของการต่อลงดิน 1. จำกัดแรงดันเกินของระบบไฟฟ้าซึ่งอาจเกิดจากฟ้าผ่า, เสีร์จในสายหรือสัมผัสกับสายแรงสูงโดยบังเอิญ 2. ให้ค่าแรงดันเทียบกับดินขณะระบบทำงานปกติมีค่าคงตัว 3. ช่วยให้อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินทำงานได้เร็วขึ้นเมื่อเกิดการลัดวงจรลงดิน การต่อลงดินในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ แบ่งออกเป็น 3 กลุ่มคือ 1. ระบบที่มีแรงดันต่ำกว่า 50 โวลท์ 2. ระบบที่มีแรงดันระหว่าง 50 - 1000 โวลท์ 3. ระบบที่มีแรงดัน 1000 โวลท์ขึ้นไป กรณีที่ใช้ระบบแรงดันระหว่าง 50 - 1000 โวลท์ ซึ่งพบเห็นกันมากที่สุดมีรูปแบบการต่อลงดินดังรูป
ให้พิจารณาตามขนาดสายเมน (ทองแดง) เข้าอาคารซึ่งเป็นไปตามกฏของการไฟฟ้าทั้ง กฟน. และ กฟภ. ดังตาราง
เป็นการต่อโครงโลหะและสายศูนย์ที่เมนสวิตซ์ลงดิน โดยเมนสวิตซ์จะเป็นจุดรวมสายดินซึ่งประกอบด้วย 1. สายดินอุปกรณ์ (Equipment Grounding Conductor) 2. สายที่มีการต่อลงดิน (Grounded Conductor) 3. สายต่อฝากหลัก (Main Bonding Jumper) 4. สายต่อหลักดิน (Grounding Electrode Conductors)
ในส่วนของการต่อฝากหลักซึ่งเป็นการต่อโครงโลหะของเมนสวิตซ์เข้ากับตัวนำที่มีการต่อลงดินที่อาจเป็นบัสบาร์สายดิน, บัสบาร์สายศูนย์ หรือสายศูนย์ มีจุดประสงค์เพื่อนำกระแสรั่วไหลที่อาจเกิดจากการเหนี่ยวนำที่เมนสวิตซ์ลงดิน เพื่อป้องกันอันตรายแก่บุคคล ที่ไปสัมผัส กับส่วนที่เป็นโลหะของเมนสวิตซ์นั้น อีกทั้งยังนำกระแสลัดวงจรไปยังแหล่งจ่ายไฟ เมื่อเกิดลัดวงจรขึ้นทางด้านโหลดอีกด้วย สำหรับการต่อลงดินของบ้านพักอาศัยทั่วไปสามารถทำได้ทั้งที่เป็นแผงคัทเอ๊าท์ และแผงคอนซูมเมอร์ยูนิต กรณีที่เมนสวิตซ์เป็นแผงคัทเอ๊าท์ ให้ต่อสายดินออกจากสายนิวทรัลด้านไฟเข้าดังรูป สำหรับบ้านพักอาศัยทั่วไปที่ใช้สายเมนทองแดงขนาดไม่เกิน 35 ตร.มม เดินเข้าแผงคัทเอ๊าท์ ให้ใช้สายดินทองแดงขนาด 10 ตร.มม (สาย THW) ส่วนสายเมนที่มีขนาดใหญ่กว่านี้ให้เป็นไปตามค่า ที่กำหนดในตารางข้างบน  กรณีที่แผงสวิตซ์เป็นคอนซูมเมอร์ยูนิต (Consumer Unit) ให้เดินสายนิวทรัลไปพักไว้ที่ขั้วต่อสายดินแล้วจึงเดินสายจากขั้วต่อสายดินอีกเส้นหนึ่ง ไปยังขั้ว N ที่ระบุไว้ด้านล่าง ของเมนเบรคเกอร์ ส่วนสายที่ต่อกับหลักดิน (ground rod) ให้เดินไปเชื่อมต่อกับสายนิวทรัลที่ขั้วต่อหลักดินดังรูป  ทั้ง 2 กรณีให้ใช้หลักดินขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 5/8 นิ้ว ความยาว 2.40 เมตร ตอกลงไปในดิน (มีความชื้นและดินแน่นพอควร) โดยการขุดหลุมกว้างประมาณ 30 เซนติเมตร ลึก 30 เซนติเมตร เอาหลักดินตอกลงไปให้ปลายด้านบนอยู่สูงจากก้นหลุมประมาณ 15 เซนติเมตร แล้วต่อสายเข้ากับหลักดินโดยการใช้แคล้มป์รูปหัวใจ (Ground Clamp) ขันให้แน่น แล้วจึงใช้ดินกลบหลุม ให้เรียบร้อย   ขนาดของสายต่อฝากหลัก 1. ให้ใช้ขนาดเดียวกับขนาดสายดินของระบบ (ตามตารางด้านบน) 2. กรณีที่สายเฟสมีขนาดพื้นที่หน้าตัดโตกว่า 500 ตร.มม ให้ใช้ขนาดสายไม่ต่ำกว่า 12.5% ของพื้นที่หน้าตัดสายเฟส (สำหรับสายควบให้คิดพื้นที่หน้าตัดรวมของสายทุกเส้น) เมนสวิตซ์ที่จ่ายไฟให้อาคาร 2 หลังขึ้นไป สถานประกอบการที่มีอาคารหลายหลังแต่มีเมนสวิตซ์จ่ายไฟชุดเดียว การต่อลงดินให้เป็นไปตามข้อกำหนดดังนี้คือ 1. อาคารเมน ให้เป็นไปตามข้อกำหนดของการต่อลงดินที่เมนสวิตซ์ 2. อาคารหลังอื่น ต้องมีหลักดินเป็นของตนเอง และต้องต่อลงดินเช่นเดียวกับเมนสวิตซ์ ยกเว้นอาคารหลังอื่นมีวงจรย่อย เพียงวงจรเดียวไม่ต้องมีหลักดินได้ |
วันพุธที่ 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2555
หม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer)
หม้อแปลงไฟฟ้า เป็น เครื่องกลไฟฟ้า ชนิดหนึ่ง
เครื่องกลไฟฟ้า หมายถึง อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล หรือเปลี่ยนจากพลังงานกลมาเป็นพลังงานไฟฟ้า การทำงานของอุปกรณ์ดังกล่าวมีทั้งแบบเคลื่อนที่ และแบบอยู่กับที่
· อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล เช่น
o หม้อแปลงไฟฟ้า
o มอเตอร์ไฟฟ้า
· ส่วนเครื่องกลที่เปลี่ยนพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า เช่น
o เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (สามารถผลิตแรงเคลื่อนไฟฟ้า และจ่ายกระแสไฟฟ้าออกมา)
หม้อแปลงไฟฟ้า (Transformer)
หม้อแปลงไฟฟ้า(Transformer) คือ เครื่องกลไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่ใช้เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานไฟฟ้า โดยสามารถเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า(Voltage) ให้เพิ่มขึ้นเรียกว่า “Step up Transformer” และให้ลดลงเรียกว่า “Step down Transformer” แต่ไม่เปลี่ยนกำลังไฟฟ้า(Power/Watt) และความถี่(Frequency/Hz)
โครงสร้างของหม้อแปลงไฟฟ้า
หม้อแปลงไฟฟ้ามีส่วนประกอบที่สำคัญอยู่ 3 ส่วน คือ แกนเหล็ก ขดลวดตัวนำ และฉนวน (และอาจมีส่วนประกอบย่อยซึ่งขึ้นอยู่กับขนาดของหม้อแปลง เช่น หม้อแปลงขนาดใหญ่ อาจมีถังบรรจุหม้อแปลง น้ำมันหม้อแปลง และขั้วของหม้อแปลง เป็นต้น)
· แกนเหล็ก แกนเหล็กของหม้อแปลงจะมีลักษณะเป็นแผ่นบางๆ เคลือบด้วยฉนวน เรียกกันว่า แผ่นลามิเนต
· ขดลวดตัวนำ ขดลวดตัวนำของหม้อแปลงจะมีลักษณะเป็นขดลวดทองแดงหรืออลูมิเนียมหุ้มด้วยฉนวน โดยทั่วไป หม้อแปลงจะมีขดลวด 2 ชุด คือ ขดลวดปฐมภูมิ(Primary Winding) และขดลวดทุติยภูมิ(Secondary Winding)
· ฉนวน ฉนวนของหม้อแปลงจะมีไว้เพื่อป้องกัน ไม่ให้ขดลวดสัมผัสกับส่วนที่เป็นแกนเหล็ก และป้องกันไม่ให้ขดลวดแต่ละชั้นสัมผัสกัน
หลักการทำงาน
การทำงานของหม้อแปลงใช้การส่งถ่ายพลังงานไฟฟ้าจากวงจรหนึ่ง(ขดลวดปฐมภูมิ-Primary Winding) ซึ่งกระแสไฟฟ้าที่ป้อนเข้ามาจะสร้างเส้นแรงแม่เหล็ก(Flux) และแรงแม่เหล็ก(Magnetromotive Force) ขึ้นในแกนเหล็ก(Iron Core)กระแสไฟฟ้าที่ไหลในขดลวดเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ ขั้วแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจึงสลับขั้วกลับไปกลับมาด้วยความเร็วเท่ากับความถี่ไฟฟ้า(Frequency) เส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดขึ้นจะเคลื่อนที่ตัดกับขดลวดที่พันอยู่บนแกนเหล็ก ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำแรงดันไฟฟ้า(Induce EMF) ไปยังอีกวงจรหนึ่ง(ขดลวดทุติยภูมิ – Secondary Winding) ส่งถ่ายเป็นแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าออกมา โดยมีความถี่ไฟฟ้าเท่ากับความถี่ไฟฟ้าที่ป้อนเข้ามา (ที่ใช้กันอยู่ปรกติได้แก่ 50-60 เฮิรตซ์)
การทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าจะไม่มีส่วนใดเคลื่อนที่เหมือนมอเตอร์ จึงมีการสูญเสียกำลังงานในขณะทำงานน้อยกว่ามอเตอร์
ประเภทของหม้อแปลง
หม้อแปลงไฟฟ้าสามารถจำแนกชนิด หรือประเภทตามลักษณะต่างๆ เช่น
· แบ่งตามลักษณะของแกนเหล็ก
o แกนเหล็กแบบคอร์ (Core Type) แกนเหล็กจะเป็นแผ่นเหล็กบางๆมีลักษณะเป็นรูป L-L หรือ U-Iประกอบเข้าด้วยกัน จะมีวงจรแม่เหล็กวงจรเดียว-วงจรเดี่ยว หรือวงจรแม่เหล็กแบบอนุกรม (ขดลวดด้านปฐมภูมิ และด้านทุติยภูมิ จะถูกพันอยู่บนแกนเหล็กทั้งสองด้านแยกกันอยู่คนละข้าง)
o แกนเหล็กแบบเชลล์ (Shell Type) แกนเหล็กจะเป็นแผ่นเหล็กบางๆมีลักษณะเป็นรูป E-I เมื่อประกอบเข้าด้วยกัน จะมีวงจรแม่เหล็ก 2 วง หรือวงจรแม่เหล็กแบบขนาน (ขดลวดด้านปฐมภูมิ และด้านทุติยภูมิ จะถูกพันอยู่บนแกนกลางของแกนเหล็กทั้งสอง ซึ่งจะพันทับกันอยู่)
แกนเหล็กแบบเชลล์นี้ อาจแบ่งออกเป็น แบบแกนเดี่ยว(แผ่นเหล็กมีลักษณะเป็นรูป E-I ประกอบเข้าด้วยกัน) หรือชนิดแกนเหล็กแบบกระจาย (แผ่นเหล็กเมื่อประกอบขึ้นแล้ว จะมีวงจรแม่เหล็กมีหลายวงจร กระจายรอบขดลวดซึ่งพันอยู่ตรงกลาง)
o แกนเหล็กแบบทอร์รอยด์ (Toroid Type) แกนเหล็กจะเป็นแผ่นเหล็กบางๆมีลักษณะเป็นวงแหวน เมื่อประกอบเข้าด้วยกันจะมีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอก (ขดลวดด้านปฐมภูมิและด้านทุติยภูมิ จะถูกพันรอบแกนเหล็ก และเรียงเส้นกันอย่างเป็นระเบียบ) แกนเหล็กหม้อแปลงชนิดนี้จะมีค่าการสูญเสียต่ำ และมีประสิทธิภาพสูง
· แบ่งตามชนิดของระบบไฟฟ้า
o หม้อแปลงไฟฟ้าเฟสเดียว (Single Phase Transformer) หมายถึง หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้กับระบบไฟฟ้าเฟสเดียว ประกอบด้วยขดลวดด้านปฐมภูมิและทุติยภูมิหนึ่งขุด
o หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟส (Three Phase Transformer) หมายถึง หม้อแปลงไฟฟ้าที่ใช้กับระบบไฟฟ้า 3 เฟส ดังนั้นจึงมีขดลวดด้านปฐมภูมิและด้านทุติยภูมิอย่างละ 3ชุด และอาจต่อเข้าด้วยกัน เป็นแบบวายหรือสตาร์ (Wye or Star Connection) หรืออาจต่อเข้าด้วยกันเป็นแบบเดลต้า (Delta Connection)
· แบ่งตามลักษณะการใช้งาน
o หม้อแปลงกำลัง (Power Transformer) เป็นหม้อแปลงที่ใช้สำหรับการจ่ายกำลังไฟฟ้า ซึ่งจะมีค่ากำลังไฟฟ้าที่ใช้งานสูงและแรงดันไฟฟ้าใช้งานอย่างต่อเนื่อง พิกัดของหม้อแปลงจะเหมือนพิกัดของเครื่องจักรที่ใช้ไฟฟ้าสลับ คือกำหนดค่าเป็นโวลท์-แอมแปร์ (VA)
o หม้อแปลงอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Transformer) หมายถึง หม้อแปลงที่ใช้จ่ายไฟให้กับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ จะมีขนาดไม่เกิน 100VA
o หม้อแปลงเครื่องมือวัด (Instrument Transformer) หมายถึง หม้อแปลงที่ใช้สำหรับวัดค่าแรงดันไฟฟ้าและค่ากระแสไฟฟ้า ทั้งในวงจรไฟฟ้ากำลัง และวงจรอิเล็กทรอนิกส์กำลัง เรียกว่า หม้อแปลงความต่างศักดิ์(Potential Transformer) และหม้อแปลงกระแสไฟฟ้า(Current Transformer)
o หม้อแปลงเฉพาะงาน หมายถึง หม้อแปลงซึ่งจะครอบคลุมหลายแบบ และหลายลักษณะการใช้งาน รวมถึงอุปกรณ์ที่ใช้งานร่วมด้วย ได้แก่ หม้อแปลงแรงดันคงที่ หม้อแปลงกระแสคงที่ หม้อแปลงเฟอโรรีโซแนนซ์(Ferroresonance Tramsformer) และหม้อแปลงหลายแทป(Multi Tap Transformer)
· แบ่งตามความถี่ที่ใช้งาน
o หม้อแปลงกำลัง เป็นหม้อแปลงที่ใช้งานในระบบไฟฟ้ากำลัง โดยมีความถี่คงที่ตามความถี่ของระบบไฟฟ้ากำลัง
o หม้อแปลงย่านความถี่เสียง เป็นหม้อแปลงที่ใช้สำหรับงานสื่อสารที่ย่านความถี่เสียง
o หม้อแปลงความถี่สูง เป็นหม้อแปลงที่ใช้งานย่านความถี่สูงมาก (Ultra High Frequency)
o หม้อแปลงความถี่กว้าง เป็นหม้อแปลงที่ใช้งานวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ทำงานในย่านความถี่กว้าง
o หม้อแปลงความถี่แคบ เป็นหม้อแปลงที่ใช้งานวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ออกแบบให้ใช้งานย่านความถี่เฉพาะ
o หม้อแปลงสัญญาณพัลซ์ (Pulse Transformer) เป็นหม้อแปลงที่ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่ทำงานเพื่อส่งสัญญาณพัลซ์ ทำงานด้านไฟฟ้ากำลัง หรืออิเล็กทรอนิกส์กำลัง
· แบ่งตามลักษณะการพันขดลวด
o หม้อแปลงแบบแยกขด (Ordinary Transformer / Isolate Transformer) หมายถึง หม้อแปลงที่มีขดลวดปฐมภูมิ และขดลวดทุติยภูมิแยกออกจากกันโดยเด็ดขาด
o หม้อแปลงแบบอัตโนมัติ (Auto Transformer) หมายถึง หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิเป็นขดลวดชุดเดียวกัน
โวลท์เตจเรกกูเลชั่น และประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า
· โวลท์เตจเรกกูเลชั่น (Voltage regulation)
เนื่องจากแรงดันของหม้อแปลงไฟฟ้าเมื่อมีโหลดกับไม่มีโหลดนั้น จะแตกต่างกันมากบ้างน้อยบ้าง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับหลายสิ่งด้วยกัน เช่น ขึ้นอยู่กับแกนเหล็ก การอัดแกนเหล็ก การพันขดลวด รวมถึงการออกแบบที่ดี เป็นต้น
ถ้าแรงดันของหม้อแปลงไฟฟ้าเมื่อไม่มีโหลด กับเมื่อมีโหลดต่างกันมาก หม้อแปลงตัวนั้นก็ไม่ดี ถ้าแรงดันเมื่อไม่มีโหลดกับเมื่อมีโหลดแตกต่างกันน้อย หรือออกแบบให้ไม่แตกต่างกันเลย แสดงว่าการควบคุมแรงดันของหม้อแปลงไฟฟ้าดี
สิ่งที่บอกอัตราการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของขดลวดทางด้านทุติยภูมิเรียกว่า โวลท์เตจเรคกูเลชั่น(Voltage regulation)
· ความสูญเสียในหม้อแปลงไฟฟ้า (Losses)
หม้อแปลงไฟฟ้านับได้ว่าเป็นเครื่องกลไฟฟ้าที่มีการสูญเสียน้อยที่สุด เมื่อนำไปเปรียบเทียบกับเครื่องกลไฟฟ้าชนิดอื่น เช่น มอเตอร์ หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพราะหม้อแปลงไฟฟ้าไม่มีส่วนประกอบใดๆที่เคลื่อนที่ได้ ดังนั้นจึงไม่มีการสูญเสียเนื่องจากความฝืดและแรงต้านจากลม จะมีการสูญเสียเพียงสองส่วนเท่านั้น คือ การสูญเสียในแกนเหล็ก และการสูญเสียในขดลวดตัวนำ
การสูญเสียในแกนเหล็กจะมีค่าไม่สูงนักและมีค่าคงที่ตลอดเวลาไม่ว่าโหลดจะเปลี่ยนแปลงอย่างไร ส่วนการสูญเสียในขดลวดตัวนำ จะมีค่าเปลี่ยนแปลงตลอดเวลาตามการเปลี่ยนแปลงของโหลด ถ้าโหลดมากการสูญเสียในขดลวดตัวนำก็มาก ถ้าโหลดน้อยการสูญเสียในขดลวดตัวนำก็น้อย
· ประสิทธิภาพของหม้อแปลงไฟฟ้า
ประสิทธิภาพของหม้อแปลง หมายถึง ความสามารถในการทำงานของหม้อแปลง ซึ่งจะเท่ากับอัตราส่วนระหว่างกำลังขาออก (Power Output) ต่อ กำลังขาเข้า (Power Input)
ถ้ากำลังขาออกกับกำลังขาเข้ามีค่าแตกต่างกันมาก แสดงว่าหม้อแปลงมีประสิทธิภาพต่ำ แต่ถ้ากำลังขาออกกับกำลังขาเข้ามีค่าใกล้เคียงกันก็แสดงว่าหม้อแปลงมีประสิทธิภาพสูง องค์ประกอบที่ทำให้ประสิทธิภาพหม้อแปลงมีค่ามากหรือน้อยจะขึ้นอยู่กับการสูญเสียในหม้อแปลงนั่นเอง
การต่อหม้อแปลง
· การขนานหม้อแปลง
การขนานหม้อแปลง หมายถึง การนำหม้อแปลงไฟฟ้าตั้งแต่ 2 ตัวขึ้นไปมาต่อขนานหรือต่อพ่วงเข้าด้วยกัน เพื่อช่วยในการจ่ายโหลดหรือจ่ายกระแสไฟฟ้า ปัจจัยสำคัญที่เป็นสาเหตุของการขนานหม้อแปลงไฟฟ้านั้นอาจเกิดจากปัจจัยต่างๆดังนี้
o การหยุดซ่อมแซมบำรุงรักษาหม้อแปลงไฟฟ้า ในกรณีที่หม้อแปลงตัวเดิมต้องนำไปซ่อมแซมและบำรุงรักษา จึงต้องนำหม้อแปลงตัวใหม่ที่ใช้งานได้ต่อขนานหรือต่อพ่วงเข้าไป
o เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้า โดยใช้หม้อแปลง 2 ตัวที่มีพิกัดกำลังไฟฟ้าเท่ากันต่อขนานด้วยกันเพื่อจ่ายกำลังไฟฟ้าให้กับโหลด
o เพื่อลดต้นทุนในการติดตั้งหม้อแปลงตัวใหม่ที่มีขนาดใหญ่กว่าเดิม เมื่อโหลดเพิ่มขึ้นมากกว่าเดิม
· การต่อหม้อแปลงเพื่อใช้กับระบบไฟฟ้า 3 เฟส
การต่อหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อนำไปใช้งานกับระบบไฟฟ้า 3 เฟส จะมีอยู่ 2 กรณี คือ การใช้หม้อแปลงไฟฟ้าหนึ่งเฟส 3 ตัว และการใช้หม้อแปลงไฟฟ้าสามเฟส 1 ตัว
การต่อวงจรของหม้อแปลงหนึ่งเฟส 3 ตัว หรือการต่อหม้อแปลงสามเฟส 1 ตัว จะมีวิธีเข้าขดลวดของหม้อแปลงทั้งสามชุดของด้านปฐมภูมิและทุติยภูมิเป็น 2 แบบ คือ แบบวายหรือสตาร์ (Wye or Star connection) และแบบเดลต้า (Delta connection)
การต่อแบบเดลต้า (Delta connection) ขดลวดจะต่อเข้าด้วยกันเป็นแบบอนุกรมวงจรปิด โดยต่อขั้วด้านปลายของหม้อแปลงตัวที่ 1 เข้ากับขั้วด้านต้นของหม้อแปลงตัวที่ 2 , ต่อขั้วด้านปลายของหม้อแปลงตัวที่ 2 เข้ากับขั้วด้านต้นของหม้อแปลงตัวที่ 3, และต่อขั้วด้านปลายของหม้อแปลงตัวที่ 3 เข้ากับขั้วด้านต้นของหม้อแปลงตัวที่ 1, และจุดต่อร่วมทั้งสามจะต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ
การต่อหม้อแปลงแบบเดลต้านั้นจะได้ แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ตกคร่อมขดลวด (Phase voltage) จะเท่ากับแรงเคลื่อนที่ปลายสาย (Line voltage) และกระแสไฟฟ้าที่สาย (Line current) จะเท่ากับ 1.732 ของกระแสไฟฟ้าที่ขดลวด (Phase current)
การต่อแบบวาย หรือ สตาร์(Wye or Star connection) ขดลวดจะต่อเข้าด้วยกันเป็นแบบวาย โดยจะต่อปลายของขดลวดตัวที่ 1, 2 และ 3 เข้าด้วยกัน ส่วนด้านต้นของขดลวดตัวที่ 1, 2 และ 3ของหม้อแปลงถ้าเป็นขดปฐมภูมิจะต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟ แต่ถ้าเป็นขดลวดทุติยภูมิจะต่อเข้ากับโหลด
การต่อหม้อแปลงแบบสตาร์นั้น แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ตกคร่อมขดลวด (Phase voltage) จะเท่ากับ 58% `ของแรงเคลื่อนที่ปลายสาย (Line voltage) หรือแรงเคลื่อนที่ปลายสาย (Line voltage) จะเท่ากับ 1.732 เท่าของแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมขดลวด (Phase voltage) และกระแสไฟฟ้าที่สาย (Line current) จะเท่ากับกระแสไฟฟ้าที่ขดลวด (Phase current)
ในการต่อแบบวายหรือสตาร์ (Wye or Star connection) และแบบเดลต้า (Delta connection) หม้อแปลงแต่ละแบบนั้นจะมีวิธีการต่างกัน และให้คุณสมบัติใช้งานต่างกัน
o การต่อแบบเดลต้า-เดลต้า (Delta-Delta) หมายถึงขดลวดด้านปฐมภูมิต่อวงจรเป็นแบบเดลต้า และขดลวดด้านทุติยภูมิต่อเป็นแบบเดลต้า เช่นเดียวกัน
o การต่อแบบวาย-วาย หรือสตาร์-สตาร์ (Wye-Wye or Star-Star) หมายถึง การต่อวงจรขดลวดด้านปฐมภูมิเป็นแบบวายหรือสตาร์ และต่อวงจรขดลวดด้านทุติยภูมิเป็นแบบวายหรือสตาร์ เช่นเดียวกัน
o การต่อแบบเดลต้า-วาย หรือเดลต้า-สตาร์ (Delta-Wye or Delta-Star) หมายถึง การต่อวงจรขดลวดหม้อแปลงด้านปฐมภูมิเป็นแบบเดลต้า และต่อวงจรขดลวดด้านทุติยภูมิเป็นแบบวายหรือสตาร์
การต่อแบบเดลต้า-วาย เป็นวิธีที่นิยมใช้กันมากที่สุด โดยเฉพาะในระบบการส่งจ่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่ ซึ่งจะต่อวงจรด้านแรงสูงเป็นแบบเดลต้า ด้านแรงต่ำจะต่อเป็นแบบวายหรือสตาร์ จะได้แรงดันต่ำเป็น 2 ระบบ คือ ระบบไฟฟ้า 3 เฟส 4 สาย แรงดัน 380/220V สามารถใช้ได้ทั้งระบบเฟสเดียว (Single phase system)สำหรับใช้ในบ้านพักอาศัย และระบบสามเฟส (Three phase system) สำหรับใช้ในอาคารขนาดใหญ่และโรงงานอุตสาหกรรม
o การต่อแบบวาย-เดลต้า (Wye-Detar) หมายถึง การต่อวงจรขดลวดด้านปฐมภูมิเป็นแบบวายหรือสตาร์ และต่อวงจรขดลวดด้านทุติยภูมิเป็นแบบเดลต้า
o การต่อแบบเดลต้าเปิด (Open-Delta)หมายถึงการนำหม้อแปลงเฟสเดียว 2 ตัวมาต่อเข้าด้วยกัน และต่อขดลวดด้านปฐมภูมิและทุติยภูมิเป็นแบบเดลต้าเปิด (Delta-Delta) ทั้งสองด้าน
การต่อแบบเดลต้าเปิด ในลักษณะนี้จำเป็นเมื่อหม้อแปลงที่ต่ออยู่ด้วยกันในระบบเกิดชำรุดเสียหายใช้การไม่ได้ไป 1 ตัว และมีความจำเป็นจะต้องจ่ายกระแสไฟฟ้าในเวลาเดียวกัน ดังนั้นเพื่อไม่ให้ผู้ใช้กระแสไฟฟ้าเดือดร้อนจากการหยุดการจ่ายกระแสไฟฟ้า การต่อลักษณะนี้ ความสามารถในการจ่ายกระแสไฟฟ้าจะลดลงเหลือ 58% ดังนั้นก่อนจะจ่ายกระแสไฟฟ้าต่อไป จะต้องปลดภาระโหลดไปบางส่วนเพื่อให้เท่ากับพิกัดที่หม้อแปลงจะสามารถทำงานได้
การระบายความร้อน และการบำรุงรักษาหม้อแปลง
· การระบายความร้อน
หม้อแปลงไฟฟ้า เมื่อใช้งานไปก็จะเกิดความร้อนขึ้นทำให้เกิดการสูญเสียขึ้นในหม้อแปลง จึงจำเป็นต้องระบายความร้อนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงาน การระบายความร้อนจะมีอยู่หลายวิธี เช่น การระบายความร้อนตามธรรมชาติ การระบายความร้อนด้วยน้ำมัน การระบายความร้อนด้วยน้ำมันและการเป่าลม การระบายความร้อนด้วยน้ำมันและน้ำ และการระบายความร้อนด้วยการปั้มน้ำมัน
o การระบายความร้อนตามธรรมชาติ คือ การใช้อากาศรอบๆ ช่วยในการระบายความร้อน
o การระบายความร้อนด้วยน้ำมัน เป็นการระบายความร้อนโดยการแช่ตัวหม้อแปลงอยู่ในน้ำมันที่บรรจุอยู่ในถังหม้อแปลง
o การระบายความร้อนด้วยน้ำมันและการเป่าลม เป็นการระบายความร้อนโดยการแช่ตัวหม้อแปลงอยู่ในน้ำมันที่บรรจุอยู่ในถังหม้อแปลง และใช้พัดลมเป่าที่ผิวภายนอกถังเป็นการเร่งระบายความร้อน
o การระบายความร้อนด้วยน้ำมันและน้ำ เป็นการระบายความร้อนโดยการแช่ตัวหม้อแปลงอยู่ในน้ำมันที่บรรจุอยู่ในถังหม้อแปลง และมีท่อน้ำขดเป็นวงรอบหม้อแปลงไฟฟ้าภายในถัง น้ำมันจะเป็นตัวระบายความร้อนแก่หม้อแปลง และน้ำจะเป็นตัวระบายความร้อนแก่น้ำมันอีกครั้งหนึ่ง
o การระบายความร้อนด้วยการปั้มน้ำมัน เป็นการระบายความร้อนด้วยการปั้มน้ำมันโดยการใช้ปั้มน้ำมันให้ไหลวนเวียนได้เร็วขึ้น
· น้ำมันหม้อแปลง
น้ำมันที่ใช้ระบายความร้อนหม้อแปลง จะต้องมีคุณลักษณะพิเศษ คือ เป็นฉนวนที่ดี และทำหน้าที่ระบายความร้อนให้แก่ขดลวดและแกนเหล็ก นอกจากนั้นยังต้องทนต่อไฟฟ้าแรงดันสูงได้ และมีอายุการใช้งานยาวนาน คุณสมบัติหม้อแปลงโดยทั่วไปจะต้องมีความหนืดต่ำ จุดวาบไฟสูง จุดติดไฟสูง ความหนาแน่นต่ำ
· การบำรุงรักษาหม้อแปลง
หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นเครื่องกลไฟฟ้าที่ต้องบำรุงรักษาน้อยกว่าเครื่องกลไฟฟ้าชนิดอื่นๆ แต่อย่างไรก็ตามหม้อแปลงไฟฟ้าก็ยังต้องการ การตรวจสอบและบำรุงรักษาตามวาระซึ่งจำเป็นต้องจัดทำอย่างสม่ำเสมอ ส่วนวาระจะยาวนานเท่าใดนั้นจะต้องพิจารณาจากภาวการณ์ใช้งานของหม้อแปลง สภาพของสิ่งแวดล้อมที่หม้อแปลงติดตั้งอยู่ การบำรุงรักษาที่ดีนั้นควรจัดทำแผนการตรวจสอบและบำรุงรักษา และดำเนินการตามแผนอย่างจริงจัง
วันจันทร์ที่ 20 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2555
สมัครสมาชิก:
บทความ (Atom)