TPA Writer Where The new ideas begin

ขนิษฐา
ผู้เขียน
ขนิษฐา
อัพเดท
17 พ.ย. 2006 12.58 น.

สร้างเสริมการเรียนรู้ โดย นายสุนทร ชัยไธสง

การออกแบบระบบไฟฟ้า

นักศึกษา  นายสุนทร ชัยไธสง  เขียนมาเล่าเรื่อง ............................

การออกแบบระบบไฟฟ้า

บทนำ

โดยปกติถ้ากล่าวถึงระบบไฟฟ้าจะประกอบด้วยวงจรย่อย สายป้อน และสายเมน ในที่นี้จะกล่าวถึงการคำนวณโหลด เพื่อการออกแบบระบบไฟฟ้า โดยเน้นที่การกำหนดขนาดสายไฟฟ้าและเครื่องป้องกันกระแสเกินสำหรับวงจรไฟฟ้าแสงสว่าง วงจรเต้ารับ และเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป วิธีการคำนวณนี้จะเป็นไปตามข้อกำหนดในกฎการเดินสายและติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้า พ.ศ. 2538 ของการไฟฟ้านครหลวง

วงจรย่อย

วงจรย่อย หมายถึงตัวนำของวงจรระหว่างเครื่องป้องกันกระแสเกินตัวสุดท้ายกับจุดต่อไฟฟ้า

วงจรย่อยที่กล่าวนี้ เป็นวงจรย่อยสำหรับแสงสว่างและเครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป สำหรับวงจรย่อยของมอเตอร์ให้ดูในเรื่องวงจรมอเตอร์เนื่องจากมีข้อกำหนดที่แตกต่างกันออกไป

โหลดในวงจรย่อย

โหลดที่ใช้งานอยู่ในวงจรย่อยแบ่งประเภทของโหลดได้เป็น 3 ประเภทดังนี้

1. โหลดไฟฟ้าแสงสว่าง คือหลอดไฟฟ้าที่เห็นใช้งานอยู่ทั่วไป ซึ่งมีหลายชนิดด้วยกันตามจุดประสงค์ของการใช้งาน และสภาพที่ติดตั้ง หลอดไฟที่ควรรู้จักเช่น

( 1 ) หลอดไส้ (Incandescent) หลอดชนิดนี้มีใช้งานทั่วไป ภายในหลอดแก้วจะมี ไส้หลอด และบรรจุไว้ด้วยก๊าซเฉื่อย หรือเป็นสุญญากาศเพื่อป้องกันไส้หลอดไหม้ หลอดประเภทนี้มีรูปร่างหลายแบบตามแต่จะออกแบบเพื่อให้เหมาะสมกับการใช้งาน ข้อดีของหลอดประเภทนี้คือ คุณภาพของแสงดี และให้ความสว่างได้ในขณะที่แรงดันต่ำกว่าพิกัดแรงดันของหลอดมากๆ เพียงแต่ความสว่างจะลดลง ขนาดของหลอดจะบอกเป็นวัตต์ ซึ่งจะสามารถหากระแสได้โดยตรงดังนี้

I = P/E

กำหนดให้ I = กระแสไฟฟ้า หน่วยเป็นแอมแปร์

P = กำลังไฟฟ้า หน่วยเป็นวัตต์

E = แรงดันไฟฟ้า หน่วยเป็นโวลต์

ในระบบแรงดันไฟฟ้า 220 โวลต์ จะสามารถกำหนดขนาดกระแสสำหรับหลอดแต่ละขนาดได้ ดังนี้

แสดง ขนาดหลอดที่สัมพันธ์กับขนาดกระแสของหลอดไส้

ขนาดหลอด(วัตต์)              กระแส (แอมแปร์)

10                                        0.0455
15                                       0.0682
25                                       0.1136
40                                       0.1818
60                                       0.2727
100                                     0.4545
200                                     0.9091

( 2 ) หลอดฮาร์โลเจน (Tungsten halogen) เป็นหลอดไส้เดียวกันเพียงแต่ภายในหลอดบรรจุก๊าซฮาร์โลเจนไว้ ไส้หลอดจะไม่สลายตัวไปตามอายุการใช้งานของหลอด จึงเป็นผลให้ความสว่างไม่เปลี่ยนแปลงไปมากตามอายุการใช้งานและเนื่องจากเป็นหลอดไส้การคิดกระแสก็เหมือนกับหลอดไส้

( 3 ) หลอดฟลูออเรสเซนต์ (Fluorescent) หลอดชนิดนี้จัดเป็นหลอดไฟประเภท ดีสชาร์จ ภายในหลอดเคลือบด้วยสารเรืองแสง ในการใช้งานจะต้องมีบัลลาสต์ด้วย และในบัลลาสต์นี้เองจะมีค่ากำลังไฟฟ้าสูญเสียอยู่ค่าหนึ่ง จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับชนิดของบัลลาสต์ที่ใช้ว่าดีเพียงใด หลอดชนิดนี้มีรูปร่างต่าง ๆ หลายรูปแบบเช่นกัน

แสดง กระแสโดยประมาณของหลอดฟลูออเรสเซนต์

ขนาดหลอด (วัตต์)            กระแส (แอมแปร์)
8                                              0.145
13                                            0.165
18 และ 20                               0.37
32                                            0.45
38 และ 40                               0.43
60                                            0.75

ปกติหลอดฟลูออเรสเซนต์จะมีค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ต่ำซึ่งขึ้นอยู่กับชนิดของบัลลาสต์ที่ใช้ ในการใช้งานอาจลดกระแสได้โดยการปรับค่าเพาเวอร์แฟกเตอร์ให้สูงขึ้นด้วยการต่อคาปาซิเตอร์ขนานเข้าในวงจร

2.โหลดเต้ารับ เต้ารับแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

1. เต้ารับใช้งานทั่วไป คือเต้ารับที่ติดตั้งอยู่ทั่วไป ไม่ทราบโหลดที่แน่นอน และโหลดจะเปลี่ยนแปลงไปตามความต้องการใช้งาน การคิดโหลดเต้ารับคิดจุดละ 180 วีเอ

2. เต้ารับที่ทราบโหลดแน่นอนแล้ว คิดจากขนาดของโหลดที่ใช้เต้ารับ เช่น ตู้เย็น เครื่องซักผ้า

ข้อสำคัญคือเต้ารับแต่ละตัว ต้องมีพิกัดกระแสไม่ต่ำกว่าขนาดของวงจรย่อย เช่น วงจรย่อยขนาด 15 แอมแปร์ เต้ารับทั้งหมดที่ต่ออยู่ในวงจรย่อยต้องมีพิกัดกระแสไม่ต่ำกว่า 15 แอมแปร์ ด้วย

3.โหลดอื่น ๆ หมายถึงโหลดติดตั้งถาวรที่ต่อใช้งานอยู่ในวงจรไฟฟ้านอกเหนือไปจากโหลดแสงสว่างและโหลดเต้ารับเช่น เครื่องทำน้ำอุ่น และเครื่องปรับอากาศ

สรุปว่าโหลดของวงจรย่อยอาจแบ่งออกได้เป็น 3 กลุ่มใหญ่ๆ คือ โหลดไฟฟ้าแสงสว่าง โหลดเต้ารับ (ทั้งเต้ารับใช้งานทั่วไปและเต้ารับที่ทราบโหลดที่แน่นอนแล้ว) และโหลดเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ติดตั้งถาวร การคำนวณวงจรย่อยก็คือการนำโหลดต่าง ๆ ดังกล่าวแล้วข้างต้นมาคำนวณตามแต่ขนาดและชนิดของโหลด

การคำนวณโหลดของวงจรย่อย

การคำนวณโหลดของวงจรย่อย คือการนำโหลดทั้งหมดที่ต่อใช้งานในวงจรย่อยนั้นมาคำนวณ การคำนวณดำเนินการดังนี้

    1. โหลดแสงสว่างและโหลดเครื่องใช้ไฟฟ้าติดตั้งถาวรที่ทราบโหลดแน่นอนแล้ว คิดตามที่ติดตั้งจริง
    2. โหลดของเต้ารับใช้งานทั่วไป คิดโหลดเต้ารับละ 180 วีเอ
    3. โหลดของเต้ารับอื่นที่มิได้ใช้งานทั่วไป ให้คิดโหลดตามขนาดของเครื่องใช้ไฟฟ้านั้น ๆ

ตัวอย่าง

จงคำนวณหาโหลดของวงจรไฟฟ้าต่อไปนี้

วิธีทำ

วงจรย่อยที่ 1

วงจรไฟฟ้าแสงสว่าง ประกอบด้วยหลอดฟลูออเรสเซนต์ ขนาด 40 วัตต์ จำนวน 2 ชุด และหลอดไส้ขนาด 60 วัตต์ จำนวน 2 ชุด

หลอด FL. 40 วัตต์ กระแสหลอดละ = 0.43 แอมแปร์

หลอดไส้ 60 วัตต์ กระแสหลอดละ = 0.2727 แอมแปร์

รวมโหลดทั้งหมด = (2 * 0.43) + (2 * 0.2727) = 1.4 แอมแปร์

วงจรย่อยที่ 2

วงจรเต้ารับ เป็นเต้ารับใช้งานทั่วไป จำนวน 5 ชุด คิดโหลดเต้ารับละ 180 วีเอ

รวมโหลดเต้ารับ = 5 * 180 วีเอ = 900 วีเอ

หรือคิดเป็นกระแส = 900/220 แอมแปร์ = 4.1 แอมแปร์

 

โหวตให้คะแนนบทความ

  • ตอนที่ 1 : การออกแบบระบบไฟฟ้า

facebook