3104 2002 02

หนว่ ยที่ 2 ชนดิ และขนาดสายไฟฟา้ การออกแบบระบบไฟฟา้ จโิ รษม์ วฒั นา แผนกวชิ าชา่ งไฟฟา้ กำลงั วทิ ยาลยั เทคนคิ ลพบรุ ี

หน่วยท่ี 2 ชนิดและขนาดสายไฟฟ้า 2.1 ส่วนประกอบของสายไฟฟ้า สายไฟฟ้าประกอบดว้ ยส่วนสาคญั 2 ส่วนคือ 2.1.1 ตวั นา ตวั นาของสายไฟฟ้าทามาจากโลหะที่มีความนาไฟฟ้าสูง อาจอยู่ในรูปแกนเด่ียว (Solid) หรือหลาย แกนตีเกลียว (Stand) คือตัวนาเล็กๆ พันเป็ นเกลียว โลหะที่นิยมทาเป็ นตัวนาได้แก่ ทองแดง และ อลมู ิเนียม โดยโลหะ 2 ตวั น้ีมีคุณสมบตั ิต่างกนั ทองแดง มี ความนาไฟฟ้าสูงมาก แข็งแรง เหนียว ทนต่อการกดั กร่อนไดด้ ี ขอ้ เสียคือ น้าหนกั มาก ราคาแพง จึงไม่เหมาะกบั งานแรงดนั สูง แตเ่ หมาะกบั งานทว่ั ไปโดยเฉพาะงานในอาคาร อลูมิเนียม มีความนาไฟฟ้ารองจากทองแดง แต่มีขอ้ ดีคอื เม่ือเทียบกรณีกระแสเท่ากนั แลว้ อลูมิเนียม จะเบาและราคาถกู กวา่ จึงเหมาะกบั งานนอกอาคารและแรงดนั สูง ขอ้ เสียของอลูมิเนียมคอื ถา้ ทิ้งไวใ้ นอากาศ จะเกิดออกไซดเ์ ป็นฉนวนฟิ ลม์ บางๆป้องกนั การสึกกร่อน แต่ทาใหก้ ารเชื่อมต่อทาไดย้ าก 2.1.2 ฉนวน รูป การเปรียบเทียบคณุ สมบตั ิฉนวน PVC ละ XLPE ที่มา www.ssupercable.com/2018/11/07/ฉนวนpvc-กบั -xlpe-ตา่ งกนั ยงั ไร/

ทาหนา้ ที่ห่อหุม้ ตวั นา เพ่ือป้องกนั การสัมผสั โดยตรง ระหวา่ งตวั นา หรือตวั นากบั ส่วนท่ีต่อลงดิน ในระหว่างที่ตวั นา นากระแสไฟฟ้า จะเกิดพลงั งานสูญเสีย ในรูปความร้อน ซ่ึงจะถ่ายเทไปยงั เน้ือฉนวน ความสามารถในการทนต่อความร้อน ของฉนวน จะเป็นตวั กาหนด ความสามารถในการทน ความร้อนของ สายไฟฟ้านน่ั เองการเลือกใชช้ นิดของฉนวน จะข้นึ กบั อณุ หภมู ิใชง้ าน แรงดนั ของระบบ และสภาพแวดลอ้ ม ในการติดต้งั วสั ดุที่นิยมใช้เป็ น ฉนวนมากที่สุดในขณะน้ีคือ Polyvinyl Chloride (PVC) และ Cross Linked Polyethylene(XLPE) 2.2 ประเภทของสายไฟฟ้า 2.2.1 สายไฟฟ้าแรงสูง เป็นตวั นาตีเกลียวที่มีขนาดใหญ่ สามารถแบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 แบบ คือ 2.2.1.1 สายเปลือยใชเ้ ป็ นสายไฟฟ้าแรงสูงที่เช่ือมโยงระหวา่ งเขื่อนกบั สถานีจ่ายไฟหรือเชื่อมโยง ระหวา่ งจงั หวดั ตา่ งๆ สายเปลือยสามารถจุกกระแสไฟฟ้าไดม้ ากกวา่ สายหุม้ ฉนวน ที่มีขนาดและพ้ืนท่ีเท่ากนั ไดเ้ กือบเทา่ ตวั 2.2.1.2 สายไฟฟ้าท่ีมีฉนวนห่อหุ้ม เหมาะสาหรับใช้ในการเดินสายแรงสูงผ่านท่ีอยู่อาศยั และ อุปกรณ์ไฟฟ้าหลายชนิด เพ่ือความปลอดภยั จึงจาเป็นตอ้ งใชส้ ายที่มีฉนวนหุม้ ซ่ึงทาให้มีความเช่ือถือสูงข้ึน สายไฟฟ้าประเภทน้ีมีใชท้ ้งั ภายในและภายนอกอาคาร 2.2.2 สายไฟฟ้าแรงดันตา่ (Low Voltage Power Cable) เป็นสายไฟที่ใชก้ บั แรงดนั ไมเ่ กิน 750 V. เป็นสายหุม้ ฉนวน ทาดว้ ยทองแดงหรืออลูมิเนียม โดยทวั่ ไป เป็นสายทองแดงสายขนาดเลก็ จะเป็นตวั นาเด่ียว แตส่ ายขนาดใหญเ่ ป็นตวั นาตีเกลียว วสั ดุฉนวนท่ีใชก้ บั สาย แรงดนั ต่าคือ Polyvinyl Chloride (PVC) และ Cross-Linked Polyethylene (XLPE) 2.2.2.1 สายวเี อเอฟ (VAF) รูป ตวั อยา่ งสาย VAF

สายไฟตาม มอก.11-2531 ที่ตามทอ้ งตลาดเรียกวา่ สายชนิด วีเอเอฟ (VAF) เป็นสายที่นิยมใชก้ นั มาก ตามบา้ นในประเทศไทย เป็นสายชนิด ทนแรงดนั 300 V มีท้งั ชนิดที่เป็นสายเด่ียว สายคู่ และที่มีสายดินอยู่ ดว้ ย มีชนิด 2 แกน หรือ 3 แกน เป็ นสายแบน ตวั นานอกจากจะมีฉนวนหุ้ม แลว้ ยงั มีเปลือกหุ้มอีกช้นั หน่ึง สายคู่จะนิยมรัดดว้ ยเข็มขดั รัดสาย(Clip) ใชใ้ นบา้ นอยู่อาศยั ทวั่ ไป สายชนิดน้ีห้ามใชใ้ นวงจร 3 phase ท่ีมี แรงดนั 380 V (ในระบบ 3 phase แต่แยกไปใชง้ านเป็นแบบ 1 phase แรงดนั 220 V. จะใชไ้ ด)้ 2.2.2.2 สายทเี อชดบั เบิลยู (THW) รูป ตวั อยา่ งสายTHW สายไฟฟ้าตาม มอก.11-2531 ที่ในทอ้ งตลาดนิยมเรียกว่า ทีเอชดบั เบิลยู (THW) เป็นสาย ไฟฟ้าชนิด ทนแรงดนั 750 V เป็นสายเด่ียว นิยมใชก้ นั อยา่ งกวา้ งขวาง โดยเฉพาะใน โรงงานอุตสาหกรรม เนื่องจากใช้ ในวงจรไฟฟ้า 3 phase ได้ ปกติจะเดินร้อยในท่อร้อยสาย ชื่อ THW เป็ นช่ือตามมาตรฐานอเมริกนั ซ่ึงเป็ น สายชนิดทนแรงดนั 600 V อุณหภูมิใชง้ านที่ 75 องศาเซลเซียส แต่ในประเทศไทยนิยม เรียกสายท่ีผลิตตาม มอก. 11 -2531 วา่ สาย THW เนื่องจากมีโครงสร้างคลา้ ยกนั และรู้กนั ทวั่ ไปในทอ้ งตลาด 2.2.2.3 สายเอน็ วายวาย (NYY) รูป ตวั อยา่ งสาย NYY 4 แกน รูป ตวั อยา่ งสาย NYY มีสายดิน

สายไฟฟ้าตาม มอก.11-2531 ตามทอ้ งตลาดนิยมเรียกว่าสายชนิด เอ็นวายวาย (NYY) มีท้งั ชนิดแกนเดียว และหลายแกนสายหลายแกน ก็จะเป็ นสายชนิดกลมเช่นกัน สายชนิดน้ีทนแรงดนั ท่ี 750 V. นิยมใช้อย่าง กวา้ งขวางเช่นกนั เน่ืองจากวา่ มี ความทนต่อสภาพแวดลอ้ ม เพราะมีเปลือกหุม้ อีกช้นั หน่ึง บางทีเรียกวา่ เป็น สายฉนวน 3 ช้นั ความจริงแลว้ สายชนิดน้ีมีฉนวนช้ันเดียว อีกสองช้นั ที่เหลือเป็ นเปลือกเปลือกช้นั ในทา หน้าท่ีเป็ นแบบ (Form) ให้สายแต่ละแกนท่ีตีเกลียวเขา้ ดว้ ยกนั มีลกั ษณะกลม แลว้ จึงมีเปลือกนอกหุ้ม อีก ช้นั หน่ึงทาหนา้ ท่ีป้องกนั ความเสียหายทางกายภาพ 2.2.2.4 สายวซี ีที (VCT) รูป ตวั อยา่ งสาย VCT 4 แกน รูป ตวั อยา่ งสาย VCT 4 แกน มีสายดิน(G) สายไฟฟ้าตาม มอก.11 - 2531 ตามทอ้ งตลาดเรียกว่าสาย วีซีที (VCT) เป็ นสายกลมมี ท้งั ชนิดหน่ึง แกน 2 แกน 3แกนและ 4 แกนทนแรงดนั ท่ี 750 V. มีฉนวนและเปลือกเช่นกนั มีขอ้ พิเศษกว่าก็คือตวั นาจะ ประกอบไปดว้ ย ทองแดงฝอยเส้นเล็ก ๆ ทาให้มีขอ้ ดีคือ อ่อนตวั และทนต่อสภาพการส่ันสะเทือนได้ดี เหมาะท่ีจะใชเ้ ป็นสายเดินเขา้ เคร่ืองจกั รท่ีมีการส่ันสะเทือนขณะใชง้ าน สายชนิดน้ี ใชง้ านไดท้ ว่ั ไปเหมือน สายชนิด NYY สาย VCT มีหลายแบบตามรูปทรงโดยแบง่ ไดท้ ้งั แบบ VCT - GRD ซ่ึงมี 2 แกน 3 แกนและ 4 แกนและมีสายดินเดินร่วมไปดว้ ยอีกเส้นหน่ึงเพอ่ื ใหเ้ หมาะสาหรับใชเ้ ครื่องอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ตอ้ งตอ่ ลงดิน

2.2.2.5 สายควบ คือการใชส้ ายต้งั แต่ 2 เส้นข้ึนไปเพื่อร่วมกนั จ่ายโหลดในวงจรเดียวกนั โดยเฉพาะในวงจรที่มีการ ใชไ้ ฟฟ้าปริมาณมากๆ ซ่ึงพิกดั กระแสของสายเส้นเดียวอาจไม่พอที่จะรองรับกระแสท้งั หมดในวงจรได้ จึง ตอ้ งใชส้ ายหลายเสน้ ตอ่ ขนานกนั โดยปลายท้งั 2 ดา้ นของเฟสเดียวกนั ตอ้ งตอ่ เขา้ ดว้ ยกนั ขอ้ กาหนดในการใชส้ ายควบมีดงั น้ีคอื - ใชก้ บั ตวั นาที่มีขนาดต้งั แต่ 50 มิลลิเมตรข้ึนไป - ตอ้ งเป็นสายชนิดเดียวกนั เช่น THW เหมือนกนั ทกุ เส้น - ตอ้ งมีความยาวเท่ากนั - ตอ้ งมีลกั ษณะการเดินสายเหมือนกนั สายควบมกั ใชใ้ นกรณีท่ีเป็นสายเมนเช่น เดินจาหมอ้ แปลงไฟฟ้ามายงั ตูส้ วิตช์บอร์ด สาหรับระบบ ไฟฟ้าแรงสูงการใชส้ ายควบมกั จะมีอุปกรณ์คนั่ สาย ติดต้งั เป็นระยะเพ่ือป้องกนั สายพนั กนั จานวนสายควบ อาจใช้ 2 3 หรือ 4 เส้นก็ได้ 2.3 ขนาดของกระแสของสายไฟฟ้า ขนาดกระแสของสายไฟฟ้าน้นั จะข้นึ อยกู่ บั พ้ืนที่หนา้ ตดั ของตวั นา โดยพ้ืนที่หนา้ ตดั มากจะมีขนาด กระแสที่สามารถทนไดก้ ็มากข้ึนตามไปดว้ ย นอกจากน้ีสายไฟฟ้าแต่ละชนิดและวิธีการเดินสายที่แตกต่าง กนั จะมีผลต่อขนาดกระแสของสายไฟฟ้าที่มีพ้ืนท่ีหนา้ ตดั เท่ากนั ดว้ ย โดยปัจจยั ที่มีผลต่อขนาดกระแสของ สายไฟฟ้าน้นั คอื อณุ หภมู ิหรือความร้อนของตวั นาไฟฟ้านนั่ เองเพราะกระแสไฟฟ้าที่ไหลผา่ นตวั นาจะทาให้ อุณหภูมิของตวั นาสูงข้ึน หากมีการระบายความร้อนที่ดีก็ยงั สามารถใชง้ านไดต้ ามปกติแต่หากการระบาย ความร้อนไม่ดี อุณหภูมิของสายไฟฟ้าก็จะสูงจนเกิดไหมไ้ ด้ ซ่ึงจากตารางขนาดกระแสของสายจะเห็นว่า สายชนิดเดินในอากาศจะมีขนาดกระแสสูงกว่าน้ี ตอ้ งมีการคูณลดขนาดกระแสของสายไฟฟ้า นอกจากมี การพิจารณาถึงขนาดของสายไฟฟ้าท่ีสามารถทนกระแสไฟฟ้าไดแ้ ลว้ ส่ิงท่ีควรคานึงถึงอีกประการคือความ ยาวของสายไฟฟ้าจากแหลง่ จ่ายไฟฟ้าไปยงั โหลดซ่ึงถา้ ขนาดสายมีความยาวจะมีผลตามมาคือ แรงดนั ตกใน สายไฟฟ้าซ่ึงแรงดนั ตกน้ีเกิดจากความตา้ นทานภายในของตวั นาของสาย ทาใหแ้ รงดนั ท่ีโหลดลดลงต่าหวา่ พิกดั ซ่ึงปัญหาน้ีสามารถแกไ้ ขไดโ้ ดยการใชส้ ายไฟฟ้าท่ีมีขนาดพ้ืนท่ีหนา้ ตดั ใหญ่ข้ึนหรือใชส้ ายควบ ท้งั น้ี ข้นึ อยกู่ บั ความเหมาะสมในการติดต้งั

2.4 จานวนสายสูงสุดในท่อร้อยสาย ขอ้ กาหนดตาม มอก.11-1531 สาหรับจานวนสายสูงสุดในทอ่ ร้อยสาย แบง่ ออกเป็น 2 กรณีคือ 2.4.1 สายไฟฟ้าท่ีมีขนาดเทา่ กนั ดูไดจ้ ากตารางที่ 2.9 ซ่ึงเป็นขอ้ กาหนดสาหรับสาย THW 2.4.2 สายไฟฟ้าต่างขนาดตา่ งกนั เดินรวมกนั สามารถดูไดจ้ ากตารางที่ 2.10 2.4.3 เปอร์เซ็นตส์ ูงสุดของพ้ืนที่หนา้ ท่ีตดั รวมฉนวนของสาบไฟฟ้าต่อพ้ืนท่ีหนา้ ตดั ของท่อดงั ตารางท่ี 2.11 และไดม้ ีขอ้ กาหนดเพิม่ เติมคอื ในการคิดจานวนสายไฟฟ้าในท่อถา้ เป็นสายขนาดเดียวกนั เศษส่วนท่ีเกิน 0.8 ใหป้ ัดข้นึ เช่น 3.82 เส้นใหค้ ิดเป็น 4 เส้นเป็นตน้ และสายไฟฟ้าหลายแกนใหถ้ ือเป็นสายแกนเดียว