วชิ า อุปกรณ์ประกอบสายส่ ง และเสาส่ งไฟฟ้าแรงสู งทรงเกยี รติ ทองเจริญ หน.บสส. หนองจอก สังกดั อปล.ประเสริฐ จักรนารายณ์ หน.บสส. ร้อยเอด็ สังกดั อปอ.
ระบบผลติ และสง่ จา่ ยพลังงานไฟฟา้Substation TransmissionDistribution Industrial userIndustrial user Power Plant Electrical Train
อปน. ภาคเหนือ อปอ. ภาคตะวนั ออกเฉียงเหนือ รวม 17 จงั หวดั รวม 19 จงั หวดั อปล. กทม. และปริมณฑลอปก. ภาคกลาง รวม 21 จงั หวดั อปต. ภาคใต้ รวม 14 จงั หวดั
Hardware เป็ นอุปกรณ์ทใ่ี ช้ประกอบเพื่อยดึ อุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกนัหรือตามวตั ถุประสงค์ทอ่ี อกแบบ – อปุ กรณ์สาหรับตวั เสา – อปุ กรณ์สาหรับสายไฟฟ้า – อปุ กรณ์สาหรับ OHGW – อปุ กรณ์สาหรับระบบต่อลงดนิ
เสาไฟฟ้า มีหนา้ ที่รองรับสายไฟฟ้าและลูกถว้ ยใหอ้ ยใู่ นตาแหน่งท่ีตอ้ งการ แบ่งออกไดเ้ ป็น 4 ประเภท คือ • เสาไม้ (Wood poles) • เสาคอนกรีตเสริมเหลก็ (Concrete poles) • เสาโครงเหลก็ (Steel Tower) • เสาเหลก็ (Monopole)
1. เสาไม้ (Wood poles) ในอดีตนิยมใชเ้ ป็นเสาส่งแรงสูงขนาด 69 kV และ 115kV เนื่องจากหา ง่ายและราคาถูก แต่มีอายกุ ารใชง้ านส้นั เพราะมีปัญหาการผกุ ร่อนถึงแมจ้ ะมีการอาบนา้ ยาครีโอโซต(Creosote) เพอ่ื ยดื อายกุ ารใชง้ านกต็ าม ปัจจุบนั ในประเทศไทยเสาไมก้ ลายเป็นวสั ดุที่หาไดย้ าก และมีราคา แพงจึงไมเ่ ป็นท่ีนิยมใช้ 6
2. เสาคอนกรีตเสริมเหลก็ (Concrete poles)เสาคอนกรีตเสริมเหลก็ ที่ใชใ้ นปัจจุบนั เป็นชนิดคอนกรีตอดั แรง (Prestressedconcrete) ถูกนามาใชแ้ ทนเสาไม้ มีคุณสมบตั ิทนต่อการกดั กร่อนไดด้ ีกวา่ แบ่งตามขนาดแรงดนั ในการจาหน่ายไฟฟ้าได้ 3 ประเภทดงั น้ี 1) เสาคอนกรีตแรงดนั ต่า 230/400 V ไดแ้ ก่ เสาคอนกรีตความ สูง 6 ถึง 10เมตร 2) เสาคอนกรีตแรงดนั ปานกลาง 12, 22, 24 และ 33 kV ไดแ้ ก่ เสา คอนกรีตความสูง 12, 14 และ 16 เมตร 3) เสาคอนกรีตแรงดนั สูง 69 และ 115 kV ไดแ้ ก่ เสาคอนกรีต ความสูง 20 และ 22 9
เสาคอนกรีต (Prestressed Concrete Pole) • ใชก้ บั ระบบแรงดนั ต้งั แต่ 115 kV ลงไป • ความยาวของเสาคอนกรีต 16-19 เมตร (Stub of Concrete Pole) • ติดต้งั สะดวก รวดเร็ว • การบารุงรักษามีปัญหานอ้ ยท่ีสุด
เสาคอนกรีตเด่ยี ว
เสาคอนกรีต H-Frame 12
อปุ กรณ์ประกอบ• Cross-arm• Cross-brace• Grounding เช่น Ground Rod สายต่อลงดิน ฯลฯ• อปุ กรณ์ยดึ สายไฟฟ้าและ OHGW เช่น สายยดึ โยง ลูกถว้ ย ฯลฯ
3 เสาเหลก็ (Steel pole)หรือ (Mono Pole)• เสาเหลก็ จะใชส้ าหรับส่งจ่าย กาลงั ไฟฟ้าในระยะส้นั ซ่ึงมี ลกั ษณะเด่นกค็ ือประหยดั พ้นื ที่ ในการต้งั โครงฐานโครงสร้างจะ ประกอบจากท่อเหลก็ ชุบกลั วา ไนท์ มีลกั ษณะรูปทรงเหลี่ยม และรูปทรงกลม แลว้ แต่ ลกั ษณะ การนาไปใชง้ าน 14
4. เสาโครงเหลก็ (Steel Tower) Top part) Common body Body extension Base or leg Foundation 15
ชนิดของเสาโครงเหลก็แบ่ง ตามรูปร่างทางสถาปัตยกรรม ได้ดงั นี้1) เสาโครงเหลก็ เสาวงจรเดยี่ ว (Single Circuit)ส่ีเหลี่ยมจตั ุรัส เป็นเสาที่มีความแขง็ แรงสูง นิยมใชก้ นั อยา่ งแพร่หลายโดยเฉพาะ สายส่งกาลงัไฟฟ้าแรงสูง 16
เสาโครงเหลก็ 500 kV วงจรคู่ เสาโครงเหลก็ 230 kV 4 วงจร (Double Circuit) (Four Circuit)
2) เสาโครงเหลก็ แบบคอร์เซต (Corset tower) มสี ่วนตรงกลางเสาคอด โดยปกติจะใช้กบั วงจรสาย ส่งก าลงั ไฟฟ้าชนิดทม่ี แี รงดันไฟฟ้า สูง และมีช่วงระหว่างเสายาว 18
เสาโครงเหลก็ 500 kV Single Circuit
3) เสาโครงเหลก็ แบบแกนทรี (Gantry tower) ใชส้ าหรับ วงจรสายส่งกาลงั ไฟฟ้าเชื่อมต่อสถานีไฟฟ้าต่างๆ 20
4) เสาโครงเหลก็ แบบยดึ โยง (Guyed tower) โครงสร้างเป็นขอ้ ต่อ โดยมีลวดโยงช่วยยดึ โครงสร้าง และสามารถยดื หยนุ่ ในการรับแรงกระทาได้ ใชก้ บั แรงดนั สูงอลั ตร้า(Ultra high voltage) 21
• แบ่งตามลกั ษณะการแขวนลูกถ้วย Suspension Tower I-String V-String Tension Tower รับแรงดึง
115 kV Single Circuit
115 kV Double Circuit
230 kV Single Circuit 230 kV Four Circuit
230 kV Double Circuit
500 kV Double Circuit
เหลก็ ท่ใี ช้ประกอบเสาโครงเหลก็ • Hot Dip Galvanized Steel (4600C) • ASTM (American Society for Testing Materials) 123 – 1/8, 3/16 นิ้ว: 85 ไมครอน – 1/4 นิ้ว ข้ึนไป: 100 ไมครอน
อปุ กรณ์ประกอบเสาโครงเหลก็ - Steel Plate - Tower Number - Phasing Sign • ต้นแรกของทุก 10 กม. • ต้นตดิ กบั Transposition Tower
30
Phasing Sign 31
สายส่งกาลงั ไฟฟ้า (Transmission line) สายส่งกาลงั ไฟฟ้า คือ ตวั นาท่ีใชใ้ นการส่งพลงั งานไฟฟ้าจากสถานท่ีหน่ึงไปยงั อีกแห่งหน่ึง วสั ดุที่จะใชท้ าสายไฟฟ้าจะตอ้ งเป็นโลหะที่มีความนาไฟฟ้าสูง รับแรงดึงไดด้ ีน้าหนกั เบาและราคาไม่แพง โลหะที่มี คุณสมบตั ิดงั กล่าวไดแ้ ก่ทองแดง (Cu) และอะลูมิเนียม (Al) ถึงแมว้ า่ จะมีโลหะชนิดอื่นที่มีความนาไฟฟ้าสูงกวา่ กต็ ามแต่มีราคาแพงกวา่ เช่นกนั จึงไม่นิยมนามาทาสายไฟฟ้า เช่น เงิน (Ag) และทองคา (Au) 32
ตารางแสดงการเปรียบเทียบคุณสมบตั ิวสั ดุแต่ละชนิด วสั ดุ ความนาไฟฟ้า (%IACS) ความหนาแน่น (g/cm3) เงิน 108.6 10.5ทองแดง 100.0 8.89อลูมิเนียม 61.0 2.70 เหลก็ 13.0 7.78 อะลูมิเนียมไดเ้ ปรียบทองแดงหลายประการ เช่น น้าหนกั ราคา ตลอดจนขนาดเสน้ ผา่ นศูนยก์ ลางของสายโตกวา่ ทองแดงเมื่อคิดท่ีค่าความตา้ นทานเท่ากนั ซ่ึงสายขนาดโตกวา่ จะเกิดโคโรนาได้ ยากกวา่ สายขนาดเลก็ ดงั น้นั ในระบบส่งจ่ายกาลงั ไฟฟ้าจึงนิยมใชส้ ายอะลูมิเนียมมากกวา่ สายทองแดง ในสายส่งไฟฟ้าแรงสูง
สายส่ง (Transmission Line)• นาพลงั งานไฟฟ้าจากแหล่งผลิตไปยงั ผใู้ ช้ ไฟฟ้า• แบ่งเป็น 2 ชนิด คือ – Overhead Line • ใชส้ ่งในระยะทางไกลๆ • ใชอ้ ากาศเป็นฉนวน • ใชส้ ายเปลือย • ราคาถูก – Underground Cable • ใชพ้ ้ืนท่ีนอ้ ย • มีความปลอดภยั สูง • ทศั นียภาพท่ีดี
1) สายอะลูมิเนียมลว้ น (All Aluminum Conductor : AAC)เป็นสายอะลูมิเนียมลว้ นตีเกลียวเป็นช้นั ๆ รับแรงดึงไดต้ ่ า จึงไม่สามารถขึงสายใหม้ ีระยะห่างช่วงเสา (Span) มากๆ ได้ ปกติความยาวช่วงเสาตอ้ งไม่เกิน 50 เมตร ยกเวน้สายท่ีมีขนาด 95 sq.mm. ข้ึนไป สามารถมีระยะช่วงเสามากถึง 100 เมตร 35
2) สายอะลูมิเนียมผสม (All Aluminum Alloy Conductor : AAAC) สายชนิดน้ีมีส่วนผสมของอ ะลูมิเนียม 99 เปอร์เซ็นต์ แมกนีเซียม 0.5เปอร์เซ็นต์ และซิลิกอน 0.5เปอร์เซ็นต์ ส่วนผสมของแมกนีเซียมและซิลิกอนจะท าให้สายชนิดน้ีมีความเหนียวและรับแรงดึงไดส้ ูงกวา่ สาย อะลูมิเนียมลว้ น จึงสามารถขึงสายไดร้ ะยะห่างมากข้ึนนิยมใชบ้ ริเวณชายทะเล เพราะสามารถทนการกดั กร่อนของไอเกลือไดด้ ี 36
3) สายอลมู ิเนียมแกนเหลก็ (Aluminum Conductor Steel Reinforced : ACSR)เป็นสายอลูมิเนียมตีเกลียวและมีสาย แกนเหลก็ กลั ป์ วาไนซ์ (Galvanized steel)อยตู่ รงกลางเพ่ือให้ สามารถรับแรงดึงไดส้ ูงข้ึน ทาใหข้ ยายระยะห่างช่วงเสาได้มากข้ึน แต่จะไม่ใชส้ ายชนิดน้ีบริเวณชายทะเล เพราะจะเกิดการกดั กร่อนจากไอเกลือ ทาใหอ้ ายกุ ารใชง้ านส้นั ลง 37
4) สายอลูมิเนียมแกนโลหะผสม (Aluminum Conductor Alloy Reinforced : ACAR) เป็นสายอลูมิเนียมตีเกลียว คลา้ ยกบั สาย ACSR แตร่ ับแรงดึงไดน้ อ้ ยกวา่ และมีราคาท่ีแพงกวา่ แกนกลางจะเป็นโลหะผสมที่สามารถทนการกดั กร่อนของไอเกลือ จะใชส้ ายชนิดน้ีบริเวณชายทะเล 38
ขนาดสายไฟฟ้าท่รี ะดับแรงดนั ต่างๆ • 115 kVการเลือก – 477 kcmil – ปริมาณพลงั งานที่ตอ้ งการส่ง – 795 kcmil – ความแขง็ แรงของเสา – 2X795 kcmil– คา่ ใชจ้ ่าย • 230 kV – 795 kcmil – 1272 kcmil – 2X1272 kcmil – 4X1272 kcmil • 500 kV – 2X1272 kcmil – 4X795 kcmil (Condor) – 4X1272 kcmil
Bundled Conductor • คือการใช้สายตัวนามากกว่า 1 เส้น ต่อเฟส • วตั ถุประสงค์ – เพื่อเพมิ่ พกิ ดั การส่งกระแสไฟฟ้า – ทาให้สนามไฟฟ้ามีค่าตา่ ลด Corona – ลดการเกดิ Corona ของสายส่ง • กฟผ. ใช้ 2 แบบ คือ – 2 Bundled Conductor – 4 Bundled Conductor
2 Bundled Conductor
4 Bundled Conductor
Overhead Ground Wire• ป้องกนั ไม่ใหส้ ายตวั นาถูก ฟ้าผา่ โดยตรง• ช่วยรับแรงดึงท่ีกระทาต่อ เสาส่ง• Protective Angle < 300
44
45
46
Insulated Shield Wire ในระบบ 500 kVTension Suspension
Optical Fiber Ground Wire (OPGW)• OHGW ท่มี ีสายใยแก้วนาแสงอยูภ่ ายใน เพ่ือใช้ในระบบส่อื สาร
49
ระบบต่อลงดนิ (Grounding System)• หนา้ ที่ของระบบต่อลงดิน – ทาหนา้ ท่ีนากระแสฟ้าผา่ ลงดินโดยเร็วที่สุด• ความตา้ นทานดิน ไม่เกิน 10 โอห์ม
Search
