โครงการ กังหันน ้า Hydraulic Bench สมาชิกในกลุ่ม นายธีรภัทร์ ภัททิยะโชติ รหัสนักศึกษา 63301211034 นายประสิทธิ์ นิลคร รหัสนักศึกษา 63301211036 โครงการนี เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั นสูง แผนกวิชาช่างโยธา วิทยาลัยเทคนิคบุรีรัมย์ ปีการศึกษา2564
ก ชื่อโครงการ กังหันน ้ำ (Hydraulic Bench) วัตถุประสงค์ของโครงการ 1. เพื่อให้นักศึกษำมีควำมคิดสร้ำงสรรค์และเพิ่มทักษะในกำรออกแบบ 2. เพื่อให้เกิดควำมสะดวกสบำยในกำรกำรหมุนโดยอำศัยแรงฉีดก้ำเนิดผลิตไฟฟ้ำ 3. เพื่อให้นักศึกษำเกิดควำมสำมัคคีและร่วมมือปฏิบัติงำนกันเป็นทีม ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 1. ท้ำให้เกิดควำมคิดสร้ำงสรรค์มีควำมคิดริเริ่มในกำรออกแบบ 2. ท้ำให้เกิดควำมสะดวกในกำรกำรหมุนโดยอำศัยแรงฉีดก้ำเนิดผลิตไฟฟ้ำ 3. ท้ำให้สมำชิกในกลุ่มเกิดควำมสำมัคคีและท้ำงำนร่วมได้เป็นอย่ำงดี
ข กิตติกรรมประกาศ โครงกำรวิชำชีพฉบับบนี ส้ำเร็จลุล่วงไปด้วยดีเนื่องจำกได้รับควำมช่วยเหลืออย่ำงยิ่งของผู้มีส่วน ร่วมคือ อำจำรย์ที่ปรึกษำโครงกำร อำจำรย์กิตติเดช ขันติยวิชัย ซึ่งได้กรุณำให้ค้ำแนะน้ำที่เป็น ประโยชน์ ตลอดจนชี แนวทำงกำรปฏิบัติงำนด้ำนวิชำกำรตลอดมำ ขอบพระคุณ อำจำรย์กิตติเดช ขันติยวิชัย ที่ได้เอื ออ้ำนวยสถำนที่และอุปกรณ์ และให้ปรึกษำ แนะน้ำ ในกำรประกอบชิ นงำนตั งแต่เริ่มจนเสร็จสมบูรณ์ ขอกรำบขอบพระคุณบิดำ มำรดำ ผู้ซึ่งให้ควำมรัก ควำมเมตตำ ควำมห่วงใย และเป็นก้ำลังใจให้ ผู้จัดท้ำโครงกำรจนส้ำเร็จ ขอบคุณพี่ ๆ น้อง ๆ ทุกคน รวมทั งเพื่อน ๆ ในกลุ่มและเพื่อน ๆ กลุ่ม สชธ. 21-22 ที่ได้ให้ค้ำแนะน้ำและเป็นก้ำลังใจตลอดมำ คุณค่ำหรือคุณประโยชน์อันเกิดจำกโครงกำรเล่มนี ผู้จัดท้ำขอน้อมบูชำแด่พระคุณบิดำ มำรดำ ครู อำจำรย์ที่อบรมสั่งสอน แนะน้ำ ให้กำรสนับสนุนและให้ก้ำลังใจอย่ำงดียิ่งเสมอมำ คณะผู้จัดท้ำ นำยธีรภัทร์ ภัททิยะโชติ นำยประสิทธิ์ นิลคร
ค หัวข้อโครงการ กังหันน ้ำ (Hydraulic Bench) หน่วยกิต 4 หน่วยกิต นักศึกษา นำยธีรภัทร์ ภัททิยะโชติ รหัสนักศึกษำ 63301211034 นำยประสิทธิ์ นิลคร รหัสนักศึกษำ 63301211036 อาจารย์ที่ปรึกษา อำจำรย์กิตติเดช ขันติยวิชัย อาจารย์ที่ปรึกษาโครงการ อำจำรย์กิตติเดช ขันติยวิชัย หลักสูตร ประกำศนียบัตรวิชำชีพชั นสูง แผนกวิชา ช่ำงโยธำ ปีการศึกษา 2564 บทคัดย่อ โครงกำรเรื่องกังหันน ้ำ (Hydraulic Bench) มีจุดมุ่งหมำยเพื่อใช้ในกำรศึกษำทำงชลศำสตร์ กำรหมุนโดยอำศัยแรงฉีดก้ำเนิดผลิตไฟฟ้ำ กำรให้นักศึกษำได้ออกควำมคิดเห็น มีควำมคิดสร้ำงสรรค์ เพิ่มทักษะในกำรออกแบบ เพื่อให้เกิดควำมสะดวกสบำยในกำรเรียนกำรสอน และให้นักศึกษำมีควำม สำมัคคีและท้ำงำนร่วมกันปฏิบัติงำนกันเป็นทีม กังหันน ้ำHydraulic Bench เป็นกำรออกแบบและ สำมำรถน้ำไปใช้งำนได้หลำยโอกำสในกำรออกแบบได้ก้ำหนดค่ำต่ำง ๆ ตำมทฤษฎีที่ได้ศึกษำมำ เลือกใช้วัสดุที่แข็งแรงเพื่อให้สำมำรถใช้งำนได้เป็นอย่ำงดีทนทำนต่อกำรใช้งำน
ง สารบัญ เรื่อง หน้า ใบน้ำเสนอโครงกำร ก กิตติกรรมประกำศ ข บทคัดย่อ ค สำรบัญ ง สำรบัญรูปภำพ ฉ สำรบัญตำรำง ซ บทที่ 1 บทน้า 1.1 ที่มำและควำมส้ำคัญของโครงกำร 1 1.2 วัตถุประสงค์ของโครงกำร 1 1.3 ประโยชน์ที่คำดว่ำจะได้รับ 1 1.4 ขอบเขตของโครงกำร 2 1.5 ข้อจ้ำกัดของโครงกำร 2 1.6 นิยำมศัพท์ 2 บทที่ 2 เอกสารและทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง 2.1 กังหันน ้ำ 3 2.2 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ 10 2.3 แผ่นอะคริลิคใส 19 2.4 ข้อต่อพีวีซีรับแรงดัน 23 2.5 สวิตช์ 25 2.6 สำยไฟ 34 2.7 สกรู 44 2.8 สว่ำน 64 2.9 มอเตอร์ไฟฟ้ำ 71 2.10 ไม้แผ่น 76 2.11 เหล็กกล่อง 78 2.12 คัตเตอร์ตัดอะคริลิค 82 2.13 น ้ำยำประสำนอะคริลิค 83
จ สารบัญ (ต่อ) เรื่อง หน้า 2.14 เลื่อยลันดำ 84 2.15 เลื่อยตัดเหล็ก 84 2.16 ไขควง 85 2.17 ตลับเมตร 87 2.18 ลูกยำงรองขำโต๊ะ 88 2.19 สีทำไม้ 89 บทที่ 3 วิธีการด้าเนินงาน 3.1 ขั นตอนกำรด้ำเนินงำน 91 3.2 อุปกรณ์ที่ใช้ในกำรปฏิบัติงำน 92 3.3 ขั นตอนกำรปฏิบัติงำน 93 3.4 งบประมำณกำรใช้จ่ำยในกำรท้ำโครงกำร 93 บทที่ 4 ผลการด้าเนินงาน 4.1 ผลงำนที่เสร็จสมบูรณ์ 94 บทที่ 5 สรุปผล วิจารณ์ และข้อเสนอแนะ 5.1 สรุปผล 97 5.2 วิจำรณ์ 97 5.3 ข้อเสนอแนะ 97 ภำคผนวก 98 เอกสำรอ้ำงอิง 101
ฉ สารบัญรูปภาพ เรื่อง หน้า รูปภำพที่ 2.1 แสดงกังหันน ้ำ 3 รูปภำพที่ 2.2 กังหันน ้ำ 4 รูปภำพที่ 2.3 ท้ำหน้ำที่กักเก็บ 4 รูปภำพที่ 2.4 กังหันน ้ำฟรำนซิส 5 รูปภำพที่ 2.5 เครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ 5 รูปภำพที่ 2.6 สนำมแม่เหล็ก 6 รูปภำพที่ 2.7 เพลำของกังหัน 7 รูปภำพที่ 2.8 โรเตอร์ 7 รูปภำพที่ 2.9 กังหันน ้ำ 8 รูปภำพที่ 2.10 แผงวงจรไฟฟ้ำ 10 รูปภำพที่ 2.11 แผงวงจรไฟฟ้ำ ตัวต้ำนทำน 11 รูปภำพที่ 2.12 ตัวเก็บประจุ 11 รูปภำพที่ 2.13 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ไฟ LED 12 รูปภำพที่ 2.14 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ทรำนซิสเตอร์ 12 รูปภำพที่ 2.15 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ตัวเหนี่ยวน้ำ 13 รูปภำพที่ 2.16 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ไดโอด 14 รูปภำพที่ 2.17 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – วงจรรวม 14 รูปภำพที่ 2.18 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – หม้อแปลง 15 รูปภำพที่ 2.19 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – เซ็นเซอร์ 15 รูปภำพที่ 2.20 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – โพเทนชิโอมิเตอร์ 16 รูปภำพที่ 2.21 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – คริสตัลออสซิลเลเตอร์ 16 รูปภำพที่ 2.22 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – คริสตัลออสซิลเลเตอร์ 17 รูปภำพที่ 2.23 rectifier ที่ควบคุมซิลิกอน (SCR) 17 รูปภำพที่ 2.24 สำยไฟ 18 รูปภำพที่ 2.25 แผ่นอะคริลิค 19 รูปภำพที่ 2.26 แผ่นอะคริลิคใส 20 รูปภำพที่ 2.27 ข้อต่อพีวีซี 23 รูปภำพที่ 2.28 สวิตช์เลื่อน 29
ช สารบัญรูปภาพ (ต่อ) เรื่อง หน้า รูปภำพที่ 2.29 สวิตช์กระดก 29 รูปภำพที่ 2.30 สวิตช์กด 30 รูปภำพที่ 2.31 สวิตช์แบบก้ำนยำว 30 รูปภำพที่ 2.32 สวิตช์แบบหมุน 31 รูปภำพที่ 2.33 เป็นสวิตช์แบบไมโคร 31 รูปภำพที่ 2.34 สวิตช์แบบดิพ 32 รูปภำพที่ 2.35 ตัวอย่ำงกำรท้ำงำนของ 33 รูปภำพที่ 2.36 สำยไฟสวิตช์ 34 รูปภำพที่ 2.37 สกรู 44 รูปภำพที่ 2.38 สว่ำน 64 รูปภำพที่ 2.39 สว่ำนไร้สำย 68 รูปภำพที่ 2.40 มอเตอร์ไฟฟ้ำ 71 รูปภำพที่ 2.41 ไม้แผ่น 76 รูปภำพที่ 2.42 เหล็กกล่อง 78 รูปภำพที่ 2.43 คัตเตอร์ตัดอะคริลิค 82 รูปภำพที่ 2.44 น ้ำยำประสำนอะคริลิค 83 รูปภำพที่ 2.45 เลื่อยลันดำ ( Hand Saw ) 84 รูปภำพที่ 2.46 เลื่อยตัดเหล็ก 84 รูปภำพที่ 2.47 ไขควง 85 รูปภำพที่ 2.48 ตลับเมตร 87 รูปภำพที่ 2.49 ลูกยำงรองขำโต๊ะ 88 รูปภำพที่ 2.50 สีทำไม้ 89 รูปภำพที่ 3.1 แสดงแบบภำพกังหันน ้ำ 91 รูปภำพที่ 4.1 ภำพด้ำนหน้ำของกังหันน ้ำ (1) 94 รูปภำพที่ 4.2 ภำพด้ำนหน้ำของกังหันน ้ำ(2) 94 รูปภำพที่ 4.3 ภำพด้ำนข้ำงของกังหันน ้ำ 95 รูปภำพที่ 4.4 ภำพด้ำนล่ำงของกังหันน ้ำ 95 รูปภำพที่ 4.5 ภำพโดยรวมของกังหันน ้ำ 96
ซ สารบัญตาราง เรื่อง หน้า ตำรำงที่ 3.1 วัสดุและอุปกรณ์ที่ใช้ในกำรปฏิบัติงำน 92 ตำรำงที่ 3.2 งบประมำณกำรใช้จ่ำยในกำรท้ำโครงกำร 93
1 บทที่ 1 บทน้า 1.1 ที่มาและความส้าคัญของโครงการ อุปกรณ์ชุดนี เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในกำรศึกษำถึงคุณลักษณะและกำรท้ำงำนของกังหันน ้ำ แบบเพล ตัน โดยจะแสดงคุณลักษณะต่ำง ๆ ของกังหันเช่น แรงบิด ก้ำลัง ประสิทธิภำพ ที่ควำมเร็วต่ำง ๆ กัน ภำยใต้อัตรำกำรไหลและเฮดที่แตกต่ำง ๆ กัน ชุดทดลองนี สำมำรถใช้งำนร่วมกับ ชุดทดลอง HB 100 โต๊ะทดลองชลศำสตร์ (จ้ำหน่ำยแยกกัน ) ตัวหัวฉีดชนิดปรับแต่งได้จะท้ำหน้ำที่ในกำรฉีดน ้ำ เข้ำสู่ใบ กังหัน (Runner buckets) ก้ำลังดันของน ้ำสำมำรถตรวจวัดได้ลังดันที่ติดตั งอยู่ทำงด้ำนทำงเข้ำของ ชุดทดลองแรงบิดที่เกิดจำกกำรหมุนของใบกังหัน สำมำรถวัดได้จำก Prony brake ที่ต่ออยู่กับ spring balances ควำมเร็วรอบของกังหัน สำมำรถตรวจวัดได้โดยกำรใช้เครื่องวัดควำมเร็วรอบชนิดเคลื่อนที่ (portable tachometer, เป็นอุปกรณ์เสริมของชุดทดลอง) อัตรำกำรไหลของน ้ำ ใช้กำรวัดจำกอัตรำ กำรไหลของน ้ำออกจำกถังวัด ที่อยู่ที่โต๊ะทดลองชลศำสตร์ชุดทดลองมำตรฐำนจะมีหัวต่อชนิดหัวต่อ เร็ว(quick coupling) เพื่อใช้ต้อกับโต๊ะทดลองชลศำสตร์อุปกรณ์ทดสอบนี ตั งอยู่บนขำตั งที่สำมำรถ ปรับระดับได้ นักศึกษำแผนกช่ำงโยธำ วิเครำะห์ปัญหำในกำรท้ำกังหัน ซึ่งได้มีปัญหำเกิดขึ นหลำย ๆ ปัญหำ อำทิเช่น ปัญหำระบบแผงวงจรช้ำรุด อุปกรณ์มีกำรเคลื่อนย้ำยยำกล้ำบำก กังหันแบบแรง กระแทกเป็นกังหันที่หมุนโดยอำศัยแรงฉีดของน ้ำจำกท่อส่งน ้ำที่รับน ้ำจำกที่สูง หรือหัวน ้ำ (water head) สูง ไหลลงมำตำมท่อที่ลดขนำดลงมำยังหัวฉีดกระแทกกังหันให้หมุน และต่อแกนกับเครื่อง ก้ำเนิดผลิตไฟฟ้ำ โครงกำรกังหันน ้ำ (Hydraulic Bench) ฉบับนี ได้มีกำรจัดท้ำขึ น เนื่องจำกคณะ ผู้จัดท้ำได้เล็งเห็นถึงกำรหมุนโดยอำศัยแรงฉีดก้ำเนิดผลิตไฟฟ้ำ คณะผู้จัดท้ำจึงมีควำมคิดริเริ่ม และลง มติกันว่ำจะจัดท้ำกังหันน ้ำ (Hydraulic Bench) ตลอดจนครูอำจำรย์ได้ใช้ประโยชน์ในกำรเรียนกำร สอน ในแผนกวิชำช่ำงโยธำ 1.2 วัตถุประสงค์ของโครงการ 1.2.1 เพื่อให้นักศึกษำมีควำมคิดสร้ำงสรรค์และเพิ่มทักษะในกำรออกแบบ 1.2.2 เพื่อให้เกิดควำมสะดวกสบำยในกำรกำรหมุนโดยอำศัยแรงฉีดก้ำเนิดผลิตไฟฟ้ำ 1.2.3 เพื่อให้นักศึกษำเกิดควำมสำมัคคีและร่วมมือปฏิบัติงำนกันเป็นทีม 1.3 ประโยชน์ที่คาดว่าจะได้รับ 1.3.1 ท้ำให้เกิดควำมคิดสร้ำงสรรค์มีควำมคิดริเริ่มในกำรออกแบบ 1.3.2 ท้ำให้เกิดควำมสะดวกในกำรกำรหมุนโดยอำศัยแรงฉีดก้ำเนิดผลิตไฟฟ้ำ
2 1.1.3 ท้ำให้สมำชิกในกลุ่มเกิดควำมสำมัคคีและท้ำงำนร่วมได้เป็นอย่ำงดี 1.4 ขอบเขตของโครงการ 1.4.1 ศึกษำจำกเว็บไซต์และสอบถำมผู้มีควำมรู้เกี่ยวกับกำรประกอบกังหันน ้ำ (Hydraulic Bench) 1.4.2 วัสดุต่ำง ๆ ที่น้ำมำประกอบกังหันน ้ำ (Hydraulic Bench) 1.5 ข้อจ้ากัดของโครงการ เนื่องจำกวัสดุอุปกรณ์ที่ใช้ในกำรท้ำโครงกำรบำงอย่ำงมีรำคำสูง คณะผู้จัดท้ำจึงต้องหำ วัสดุ อุปกรณ์ที่มีคุณภำพดีคงทนต่อกำรใช้งำน แต่รำคำไม่สูงมำก เนื่องด้วยผู้จัดท้ำโครงกำรมีงบประมำณ ในกำรจัดซื อวัสดุ อุปกรณ์ต่ำง ๆ อย่ำงจ้ำกัด แต่คณะผู้จัดท้ำก็สำมำรถจัดหำวัสดุ อุปกรณ์ที่มีคุณภำพ มำใช้ในกำรประกอบกังหันน ้ำ (Hydraulic turbines) 1.6 นิยามศัพท์ กังหันน ้า (Hydraulic turbines) เครื่องมือสร้ำงกำรหมุนให้กับเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ กังหัน น ้ำท้ำหน้ำที่เปลี่ยนพลังงำนจำกกำรไหลของน ้ำ แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ เป็นเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับวงจรไฟฟ้ำที่ประกอบด้วยอุปกรณ์ ไฟฟ้ำที่เป็น active component เช่น หลอดสูญญำกำศ, ทรำนซิสเตอร์, ไดโอด และ Integrated Circuit และ ชิ นส่วน พำสซีฟ (อังกฤษ: passive component) เช่น ตัวน้ำไฟฟ้ำ, ตัวต้ำนทำนไฟฟ้ำ, ตัวเก็บประจุ และคอยล์โดยจะเกี่ยวข้องกับกำรสร้ำง, กำรกระจำย, กำรสวิทช์, กำรจัดเก็บและกำร แปลงพลังงำนไฟฟ้ำไปและมำจำกพลังงำนรูปแบบอื่น ๆ โดยใช้สำยไฟ, มอเตอร์, เครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ, แบตเตอรี่, สวิตช์, รีเลย์, หม้อแปลงไฟฟ้ำ ตัวต้ำนทำนและส่วนประกอบที่เป็นพำสซีพอื่นๆ ข้อต่อ PVC เป็นตัวเชื่อมท่อเข้ำด้วยกัน กำรใช้งำนแต่ละประเภทต้องเลือกรูปแบบและขนำด ของข้อต่อให้เหมำะสม โดยมีให้เลือกสรร ในงำนรับแรงแรงดัน งำนระบำยน ้ำ
3 บทที่ 2 เอกสารและทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง เมื่อเรำมองดูน ้ำในแม่น ้ำล้ำคลองที่ไหลไปเรื่อย ๆ เหมือนกับว่ำมันไม่มีประโยชน์อันใดเลย แต่ แท้จริงแล้ว กำรไหลของน ้ำนั นมันมีประโยชน์ให้กับมนุษย์มหำศำลเมื่อน้ำมำใช้ให้เป็นอันประโยชน์ที่ จะได้นั นก็คือ กำรดึงเอำพลังงำนแฝงจำกน ้ำจ้ำนวนมำกที่ไหลด้วยควำมแรง, ไหลจำกที่สูงลงสู่ที่ต่้ำ, ไหลผ่ำนทำงแคบ มำใช้ปั่นเครื่องผลิตกระแสไฟฟ้ำ พลังงำนไฟฟ้ำสำมำรถน้ำมำใช้ประโยชน์ได้ มำกมำยกับมนุษย์ 2.1 กังหันน ้า กังหันน ้า (Hydraulic turbines) เครื่องมือสร้ำงกำรหมุนให้กับเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ กังหันน ้ำท้ำหน้ำที่เปลี่ยนพลังงำนจำกกำรไหลของน ้ำ ไปเป็นกำรหมุนของเพลำ เป็นอุปกรณ์ที่มีใบพัดถูกติดตั งที่เพลำหมุน หรือแผ่นจำนหมุน (โรเตอร์) มี ท่อทำงน ้ำไหลผ่ำนใบกังหัน แรงของน ้ำไปกระทบกับกังหัน ควำมเร็วรอบของกำรหมุนขึ นอยู่กับควำม ดันของน ้ำที่ไหลมำกระทบใบกังหัน ผลที่ได้จะเกิดแรงบิด (Torque) จนท้ำให้เพลำเกิดกำรหมุน กังหัน น ้ำมีหลำยรูปแบบ กำรน้ำแต่ละรูปแบบไปใช้งำนจะขึ นอยู่กับควำมต้องกำรใช้งำนอย่ำงเหมำะสม ขนำด โรงไฟฟ้ำพลังน ้ำ จะท้ำหน้ำที่ควบคุมพลังงำนของน ้ำ และใช้กลไก ที่จะเปลี่ยนพลังงำนน ้ำไปเป็น พลังงำนกล เปลี่ยนจำกพลังงำนกลให้เป็นพลังงำนไฟฟ้ำ หลักกำรง่ำย ๆ ของกำรผลิตพลังงำนไฟฟ้ำ รูปภาพที่2.1 แสดงกังหันน ้ำ
4 จำกน ้ำก็คือ ปล่อยน ้ำที่ถูกกักเก็บไว้บนเขื่อนให้ไหลออกไป ก่อนที่น ้ำจะไหลออกไปสู่ข้ำงนอกจะต้อง ไปหมุน กังหันน ้า (Hydraulic Turbine) ซึ่งกังหันน ้ำนี จะต่อเข้ำกับเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ ผลิตกระแสไฟฟ้ำออกมำ แล้วแปลงไฟฟ้ำเป็นแรงดันสูง ส่งไปตำมสำยส่งไปที่สถำนีไฟฟ้ำย่อยลดแรงดันไฟฟ้ำลง เพื่อจ่ำยกระแสไฟฟ้ำไปให้แก่ผู้บริโภคต่อไป เขื่อน (Dam) เป็นองค์ประกอบหลักที่ส้ำคัญ ที่อุปกรณ์ต่ำง ๆ ส่วนมำกจะประกอบติดกับตัวเขื่อน เขื่อนท้ำหน้ำที่กักเก็บน ้ำ (Reservoir) จ้ำนวนมหำศำล เหนือเขื่อนขึ นไปจะเรียกว่ำ ทะเลสำบ (Lake) เพื่อใช้ในแหล่งท่องเที่ยวพักผ่อนหย่อนใจ, ท้ำชลประทำน, ผลิตกระแสไฟฟ้ำ ฯลฯ ประตูน ้าเข้า (Intake) เป็นประตูให้น ้ำไหลเข้ำไปในตัวเขื่อน โดยมีแรงดึงดูดของโลก และน ้ำหนักของ น ้ำดึงน ้ำให้ไหลผ่ำนเข้ำไปในตัวเขื่อนเมื่อท้ำกำรเปิด ประตูควบคุม (Control gate) น ้ำที่มีควำมดัน มหำศำลวิ่งไหลผ่ำนท่อทำงส่งน ้ำ (Penstock) ไหลผ่ำนไปสู่กังหันน ้ำ กังหันน ้า (Turbine) น ้ำที่ไหลมำจำกท่อทำงน ้ำจะไหลมำปะทะกับใบกังหัน แรงของน ้ำมีมำกพอ พอที่จะท้ำให้กังหันน ้ำขนำดใหญ่หมุน ซึ่งแกนของกังหันจะต่อเข้ำกับเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำท้ำให้หมุน รูปภาพที่2.2 กังหันน ้ำ รูปภาพที่2.3 ท้ำหน้ำที่กักเก็บ น ้ำ
5 ตำมไปด้วย กังหันน ้ำมีหลำยชนิด ที่นิยมใช้กันมำกก็คือ กังหันน ้ำฟรำนซิส (Francis turbine) ซึ่ง คล้ำยกับจำนขนำดใหญ่ (รำยละเอียดจะกล่ำวในหัวข้อต่อต่อไป) กังหันฟรำนซิสนี มีน ้ำหนักมำกกว่ำ 172 ตัน และหมุนด้วยควำมเร็วประมำณ 90 รอบต่อนำที ก้ำหนดโดย สถำบันศึกษำน ้ำและพลังงำน (Foundation for Water & Energy Education: FWEE) เครื่องก้าเนิดไฟฟ้า (Generator) เมื่อกังหันหมุน เครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำจะหมุนตำมไปด้วย ภำยในจะมี แม่เหล็กต่อเรียงกัน แม่เหล็กขนำดยักษ์หมุนในขดลวดทองแดง เกิดกำรเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน เกิด เป็น ไฟฟ้ำกระแสสลับ (Alternating Current: AC) หม้อแปลง (Transformer) หม้อแปลงจะอยู่ใน บ้ำนก้ำลังงำน (Powerhouse) หลังจำกที่เครื่อง ก้ำเนิดไฟฟ้ำได้สร้ำงกระแสไฟฟ้ำขึ นมำแล้วแต่แรงดันไฟฟ้ำยังมีไม่มำกพอ หน้ำที่ของหม้อแปลงก็คือ เพิ่มแรงดันไฟฟ้ำให้เป็น กระแสไฟฟ้ำแรงดันสูง (Higher-voltage current) สำยส่งไฟฟ้ำ (Power lines) หลังจำกมีไฟฟ้ำแรงดันสูงออกมำจะต้องมีอุปกรณ์ที่ใช่ส่งถ่ำย กระแสไฟฟ้ำเพื่อส่งไปสถำนีไฟฟ้ำที่ห่ำงไกลออกไป สำยส่งที่ออกมำจำกโรงไฟฟ้ำมีสี่เส้น ซึ่งเป็นก้ำลัง งำนไฟฟ้ำสำมเฟส เป็นสำยที่มีไฟฟ้ำ 3 เส้น และเป็นสำยกลำง หรือสำยดิน 1 เส้น ทางไหลออก (Outflow) มีหน้ำที่ส่งผ่ำนน ้ำให้ออกจำกเขื่อน เรียกกันว่ำ ร่องน ้ำท้ำย (Tailraces) และจะไหลลงไปสู่แม่น ้ำล้ำธำรที่อยู่ระดับต่้ำกว่ำต่อไป รูปภาพที่2.4 กังหันน ้ำฟรำนซิส น ้ำ รูปภาพที่2.5 เครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ
6 ในแหล่งกักเก็บน ้ำนั นจะให้ควำมส้ำคัญกับ พลังงำนที่สะสม (Stored energy) ก็คือปริมำณน ้ำที่มีอยู่ ในเขื่อน ถ้ำมีระดับน ้ำมำกพลังงำนที่สะสมไว้ก็จะมำก เมื่อเปิดประตูน ้ำให้น ้ำไหลผ่ำน น ้ำจะไหลผ่ำน ท่อทำงน ้ำ พลังงำนเคลื่อนที่ของน ้ำที่ไหลเรำเรียกว่ำ พลังงำนจลน์ (Kinetic energy) กำรคิดค้ำนวณ ปริมำณของไฟฟ้ำที่สำมำรถผลิตออกมำได้นั นมีปัจจัยให้ค้ำนึงถึงอยู่มำกมำย ในนั นมีสองปัจจัยหลักอัน ได้แก่ กำรไหลของน ้ำ (Water flow) และจ้ำนวนของระดับควำมสูงของน ้ำ หรือเฮดน ้ำ (Hydraulic head) เฮดน ้ำวัดจำกระยะระหว่ำงพื นผิวน ้ำ ถึงตัวกังหัน ถ้ำกำรไหล และระดับควำมสูงของน ้ำมีค่ำ ลดลง จะมีผลต่อกำรผลิตกระแสไฟฟ้ำ ดังนั นเพื่อให้ได้ประสิทธิภำพในกำรจ่ำยกระแสไฟฟ้ำ ปริมำณ น ้ำในเขื่อนควรจะมีปริมำณน ้ำอยู่ในระดับที่สูงอยู่เสมอ เครื่องก้าเนิดไฟฟ้า หัวใจส้ำคัญของโรงไฟฟ้ำพลังน ้ำ ก็คือ เครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ (Generator) เป็นอุปกรณ์ที่ท้ำหน้ำที่ เปลี่ยนพลังงำนกลมำเป็นพลังงำนไฟฟ้ำ โดยอำศัยกำรเหนี่ยวน้ำของแม่เหล็ก คือกำรเคลื่อนที่ของ ขดลวดตัวน้ำผ่ำนสนำมแม่เหล็ก หรือกำรเคลื่อนที่ของแม่เหล็กผ่ำนขดลวด จะเกิดกำรเหนี่ยวน้ำไฟฟ้ำ ขึ นในขดลวดตัวน้ำนั น เครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำที่ใช้ในโรงไฟฟ้ำจะเป็นเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำกระแสสลับ แบบ 3 เฟส 4 สำย โรงไฟฟ้ำพลังน ้ำโรงหนึ่ง ๆ จะมีเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำหลำยเครื่อง เพื่อช่วยในกำรผลิตกระแสไฟฟ้ำ ให้ เพียงพอกับควำมต้องกำรของผู้บริโภค และเป็นกำรสลับกำรท้ำงำนของเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำไม่ให้ตัวใด ตัวหนึ่งใช้งำนหนักเกินไป หรือเอำไว้ส้ำรองในเวลำที่ต้องท้ำกำรซ่อมแซมเครื่องจักรอุปกรณ์เครื่อง ก้ำเนิดไฟฟ้ำขนำดยักษ์ ที่เขื่อนฮูเวอร์สำมำรถผลิตกระแสไฟฟ้ำได้มำกกว่ำ 2,000 MWส่วนประกอบ หลักของเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ มีดังนี เพลา (Shaft) เป็นแกนโลหะทรงกระบอก รับแรงหมุนจำกเพลำของกังหันมำหมุนเพลำของเครื่อง ก้ำเนิดไฟฟ้ำ รูปภาพที่2.6 สนำมแม่เหล็ก
7 โรเตอร์ (Rotor) เป็นทุ่นหมุนมีขดลวดฝังอยู่รอบแกนโรเตอร์ที่ท้ำจำกแผ่นซิลิกอนอัดแน่นเป็นชั น พร้อมมีฉนวนกั น เพื่อสร้ำงกระแสไฟฟ้ำไหลวนกรแสไฟฟ้ำที่ได้มำจะได้มำจำกเอ็กไซเตอร์ เอ็กไซเตอร์ (Excitor) อยู่ในแกนเดียวกับโรเตอร์ ท้ำหน้ำที่ผลิตไฟฟ้ำกระแสตรงป้อนให้แก่โรเตอร์ เพื่อสร้ำงสนำมแม่เหล็กไฟฟ้ำที่โรเตอร์ขึ น สเตเตอร์ (Stator) เป็นขดลวดพันรอบแผ่นเหล็กอัดแน่นเหมือนโรเตอร์ เป็นขดลวดอยู่กับที่วำงไว้อยู่ รอบ ๆ ผนังของตัวเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ อำศัยกำรเคลื่อนที่ของแม่เหล็กผ่ำนลวดตัวน้ำ จะท้ำให้เกิดกำร เหนี่ยวน้ำแรงดันไฟฟ้ำที่สเตเตอร์ และน้ำแรงดันไฟฟ้ำนี ไปใช้งำนหลักกำรท้ำงำนง่ำย ๆ ของเครื่อง ก้ำเนิดไฟฟ้ำ ก็คือ เมื่อกังหันน ้ำหมุนด้วยแรงดันของน ้ำเหนือเขื่อนที่ปล่อยลงมำใส่กังหัน เพลำของกังหันกับเพลำ ของเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำจะต่อถึงกัน เมื่อกังหันหมุน เพลำเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำก็หมุนตำมไปด้วย ขณะที่ เครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำหมุนแกนเพลำโรเตอร์ก็จะหมุนไปด้วยอยู่ภำยในสเตเตอร์ โรเตอร์จะมีกำรจ่ำย ไฟเลี ยงเข้ำไปเพื่อสร้ำงสนำมแม่เหล็ก ขดลวดสเตเตอร์ก็จะเกิดกำรเหนี่ยวน้ำสร้ำงแรงดันไฟฟ้ำ แรงดันไฟฟ้ำที่ผลิตได้จะจ่ำยไปที่หม้อแปลงไฟขึ น (Step-up transformer) เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้ำสูง รูปภาพที่2.7 เพลำของกังหัน รูปภาพที่2.8 โรเตอร์
8 จนถึง 230,000 โวลต์ จ่ำยไปตำมเสำไฟฟ้ำแรงสูง ไปถึงสถำนีจ่ำยไฟหลัก จะถูกหม้อแปลงไฟลง (Step-down transformer) ลดแรงดันลงมำ เหลือ 69,000 โวลต์ จำกนั นก็จะจ่ำยไฟไปตำมสถำนี ย่อยที่ต่ำง ๆ และถูกลดแรงดันลงไปอีกเหลือ 11,000 โวลต์ และถูกส่งไปตำมบ้ำนเรือนกำรไฟฟ้ำจะมี กำรติดตั งหม้อแปลงอีกชุด จำก 11,000 โวลต์ ให้เหลือ 380 โวลต์ หรือ220 โวลต์ กังหันน ้า กังหันน ้ำ (Hydraulic turbines) คือ เครื่องมือสร้ำงกำรหมุนให้กับเครื่องก้ำเนิดไฟฟ้ำ กังหันน ้ำ ท้ำหน้ำที่เปลี่ยนพลังงำนจำกกำรไหลของน ้ำไปเป็นกำรหมุนของเพลำ เป็นอุปกรณ์ที่มีใบพัดถูกติดตั ง ที่เพลำหมุน หรือแผ่นจำนหมุน (โรเตอร์) มีท่อทำงน ้ำไหลผ่ำนใบกังหัน แรงของน ้ำไปกระทบกับกังหัน ควำมเร็วรอบของกำรหมุนขึ นอยู่กับควำมดันของน ้ำที่ไหลมำกระทบใบกังหัน ผลที่ได้จะเกิดแรงบิด (Torque) จนท้ำให้เพลำเกิดกำรหมุน กังหันน ้ำมีหลำยรูปแบบ กำรน้ำแต่ละรูปแบบไปใช้งำนจะขึ นอยู่ กับควำมต้องกำรใช้งำนอย่ำงเหมำะสม กำรแบ่งประเภทของกังหันน ้ำ: ตำมเส้นทำงกำรไหล น ้ำสำมำรถไหลผ่ำนกังหันน ้ำในเส้นทำงกำรไหลที่แตกต่ำงกัน ขึ นอยู่กับเส้นกำรไหลของน ้ำผ่ำน กังหันซึ่งสำมำรถจ้ำแนกได้เป็นสำมประเภทดังนี รูปภาพที่2.9 กังหันน ้ำ
9 1. กังหันน ้าไหลตามแนวแกน (Axial flow hydraulic turbines) กังหันน ้ำประเภทนี มีกำรไหลของน ้ำขนำนไปกับแกนเพลำหมุนของกังหัน ได้แก่กังหันน ้ำคัปลำน (Kaplan turbine) มีกำรไหลผ่ำนแกนเพลำโดยตรง 2. กังหันน ้าไหลตามแนวรัศมี (Radial flow hydraulic turbines) กังหันน ้ำดังกล่ำวมี กำรไหลของน ้ำตั งฉำกในแนวระนำบกับเพลำหมุน ได้แก่กังหันน ้ำเพลตัน (Pelton turbine) 3. กังหันน ้าไหลแบบผสม (Mixed flow hydraulic turbines) เป็นกังหันน ้ำที่มีกำร ผสมผสำนกำรท้ำงำนกันของกังหันสองแบบข้ำงต้นท้ำให้มีประสิทธิภำพดีที่สุด จึงมีกำร ใช้งำนกังหันประเภทนี มำก กังหันประเภทนี ได้แก่ กังหันฟรำนซิส (Francis turbine) น ้ำ จะเข้ำสู่กังหันโดยไหลตำมแนวแกน และออกจำกกังหันตำมแนวรัศมี กำรแบ่งประเภทของกังหันน ้ำ: ตำมควำมดันที่เปลี่ยนแปลง ยังมีกำรแบ่งประเภทของกังหันน ้ำอีกรูปแบบหนึ่งก็คือ แบ่งตำมกำรเปลี่ยนแปลงตำมควำมดัน ของของเหลว หรือควำมดันที่เกิดขึ นขณะที่น ้ำไหลผ่ำนตัวโรเตอร์กังหันน ้ำ ควำมดันที่เปลี่ยนแปลงนี สำมำรถแบ่งออกเป็นสองประเภท คือ 1. กังหันแบบแรงกระแทก (Impulse turbine) ควำมดันของน ้ำจะไม่เปลี่ยนแปลงขณะที่ไหลผ่ำน โรเตอร์ของกังหัน ควำมดันที่เปลี่ยนแปลงในกังหันแบบกระแทกจะเกิดขึ นที่หัวฉีดน ้ำ (Water nozzle) เท่ำนั น กังหันแบบนี ได้แก่ กังหันแบบเพลตัน 2. กังหันแบบแรงปฏิกิริยา (Reaction turbine) ควำมดันของของเหลวเปลี่ยนแปลงขณะที่มัน ไหลผ่ำนโรเตอร์ของกังหัน กำรเปลี่ยนแปลงของควำมดันจะเกิดขึ นก็ต่อเมื่อ น ้ำมันไหลไปกระทบกับ ใบกังหันเกิดแรงปฏิกิริยำผลักดันกันของน ้ำ และใบกังหัน นี คือที่มำของแรงปฏิกิริยำตำมชื่อกังหัน ประเภทนี ได้แก่กังหันน ้ำฟำนซิส และกังหันน ้ำคัปลำน
10 2.2 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ แผงวงจรไฟฟ้า แผงวงจรไฟฟ้ำ มีแม้กระทั่งควำมสนใจเพียงเล็กน้อยในตัวคุณในกำรรู้บำงอย่ำงเกี่ยวกับแผงวงจร อิเล็กทรอนิกส์หรือไม่? ถ้ำเป็นเช่นนั นคุณต้องระวังแผงวงจรพิมพ์หรือ PCBS แต่ท้ำไม กระดำนเหล่ำนี หำทำงในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั งหมดที่มนุษย์รู้จักและไม่มีข้อยกเว้น น่ำเสียดำยที่ถึง ผู้เริ่มต้นใช้งำนอิเล็กทรอนิกส์รูปร่ำงสีเขียวอำจดูลึกลับในตอนแรกขึ นอยู่กับชิ นส่วนที่ดูแตกต่ำงกัน มำกมำยและวิธีกำรท้ำงำนของพวกเขำน้ำเสนอผู้เริ่มต้นด้วยชิ นส่วนที่ใช้กันทั่วไป 15 ชิ นบนแผงวงจร และฟังก์ชั่นของพวกเขำ แผงวงจรไฟฟ้า ตัวต้านทาน ตัวต้ำนทำนเป็นส่วนประกอบส้ำคัญที่ใช้ใน PCB และค่อนข้ำงง่ำยที่สุดที่จะเข้ำใจ ฟังก์ชั่นของตัว ต้ำนทำนคือกำรลดกำรไหลของกระแสผ่ำน PCB โดยกำรกระจำยหรือกระจำยพลังงำนไฟฟ้ำใน รูปแบบของควำมร้อน ตัวต้ำนทำนมำในหลำยประเภทที่ท้ำโดยใช้วัสดุที่หลำกหลำย อย่ำงไรก็ตำมตัว ต้ำนทำนทั่วไปควรมีโอกำสในกำรขำยที่ปลำยทั งสองส้ำหรับมือใหม่หรือมือสมัครเล่นไม่ลืมว่ำร่ำงกำย ต้องกำรจำรึกด้วยแหวนสีบำงสี ของควำมส้ำคัญที่ควรทรำบคือวงแหวนเป็นรหัสที่บ่งบอกถึงมูลค่ำ ของควำมต้ำนทำนของพวกเขำ รูปภาพที่2.10 แผงวงจรไฟฟ้ำ
11 ตัวเก็บประจุ ตัวต้ำนทำนตัวเก็บประจุเข้ำมำในฐำนะส่วนประกอบทั่วไปที่คุณจะพบบน แผงวงจรพิมพ์ ส่วนใหญ่ ของเวลำตัวต้ำนทำนมีจ้ำนวนมำกกว่ำพวกเขำ ฟังก์ชั่นของพวกเขำคือกำรเก็บค่ำใช้จ่ำยทำง อิเล็กทรอนิกส์ชั่วครำวและปล่อยมันสักครู่ส่วนใดส่วนหนึ่งของวงจรต้องกำรพลังงำน ตัวเก็บประจุได้รับฟังก์ชั่นนี โดยกำรรวบรวมค่ำใช้จ่ำยตรงข้ำมกับสองเลเยอร์น้ำไฟฟ้ำที่คั่นด้วยวัสดุอิ เล็กทริกหรือวัสดุฉนวน ตัวเก็บประจุส่วนใหญ่มีลักษณะขึ นอยู่กับวัสดุอิเล็กทริกหรือวัสดุตัวน้ำ บำงคน มีลักษณะเหมือนกันเท่ำกับตัวต้ำนทำนตำมแนวแกนแม้ว่ำตัวเก็บประจุแบบคลำสสิกจะเป็นแนวรัศมี ในสไตล์ซึ่งประกอบด้วยสองน้ำไปสู่กำรยื่นออกมำจำกจุดสิ นสุดเดียวกัน รูปภาพที่2.11 แผงวงจรไฟฟ้ำ ตัวต้ำนทำน รูปภาพที่2.12 ตัวเก็บประจุ
12 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ไฟ LED เมื่อพูดถึงเรื่องเกี่ยวกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยเฉพำะอย่ำงยิ่งหำกคุณเป็นผู้เริ่มต้นคุณจะเจอ LED หรือที่เรียกว่ำไดโอดเปล่งแสง สัญลักษณ์ LED เป็นสัญลักษณ์มำตรฐำนของไดโอดและลูกศรสองลูกที่ ท้ำให้กำรปล่อยมลพิษของแสง ดังนั นชื่อ LED หรือไดโอดเปล่งแสง ไฟ LED ค้นหำกำรใช้งำนในแสง ศิลปะแสงกลำงแจ้งและแสงกลำงคืน ไฟ LED ท้ำงำนเป็นเซมิคอนดักเตอร์และเป็นอิเล็กตรอนจะผ่ำนพวกเขำกลำยเป็นแสง ในฐำนะที่เป็น อิเล็กตรอนและหลุมซิปไปมำและเช็ดซึ่งกันและกันพวกเขำท้ำอะตอมที่สมบูรณ์ท้ำให้พลังงำนระเบิด แสง แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ทรานซิสเตอร์ ทรำนซิสเตอร์ถือเป็นหน่วยกำรสร้ำงที่จ้ำเป็นส้ำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัยและคุณสำมำรถ ค้นหำพันล้ำนของพวกเขำในชิป IC ชิ นเดียว พวกเขำเป็นสวิตช์อิเล็กทรอนิกส์และแอมพลิฟำยเออร์ที่ มีในประเภทต่ำง ๆ Bipolar เป็นเรื่องธรรมดำที่สุดแม้ว่ำจะมีรุ่น PNP และ NPN คนสองขั วมีสำมหมุด (ตัวสะสมฐำนและ ตัวปล่อย) นอกจำกนี ยังมีทรำนซิสเตอร์ชนิดอื่นที่เรียกว่ำทรำนซิสเตอร์ Fets หรือ Field Effect ที่ใช้ สนำมไฟฟ้ำเพื่อเปิดใช้งำนวงจรอื่น ๆ รูปภาพที่2.13 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ไฟ LED รูปภาพที่2.14 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ทรำนซิสเตอร์
13 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ตัวเหนี่ยวน้า เมื่อพูดถึงชิ นส่วนแบบพำสซีฟเชิงเส้นตัวเหนี่ยวน้ำเป็นสิ่งสุดท้ำยพร้อมกับตัวเก็บประจุและตัว ต้ำนทำน เช่นเดียวกับตัวเก็บประจุตัวเหนี่ยวน้ำพลังงำนเก็บ แต่ในรูปแบบของสนำมแม่เหล็กที่สร้ำง ช่วงเวลำที่กระแสจะไหลผ่ำนพวกเขำ ตัวอย่ำงที่เรียบง่ำยของขดลวดเหนี่ยวน้ำเป็นลวดและจ้ำนวนที่ ขดลวดในตัวเหนี่ยวน้ำเท่ำใดกำรเหนี่ยวน้ำที่สูงขึ นเนื่องจำกสนำมแม่เหล็กขนำดใหญ่ กำรใช้ตัวเหนี่ยวน้ำหลักคือกำรปิดกั นหรือกรองสัญญำณที่เฉพำะเจำะจง ตัวอย่ำงเช่นพวกเขำอำจถูก ใช้เพื่อป้องกันกำรรบกวนในอุปกรณ์ทีวีหรือแม้กระทั่งกำรใช้ตัวเก็บประจุเพื่อจัดกำรสัญญำณ AC โดยเฉพำะในแหล่งจ่ำยไฟที่อยู่ในโหมดสวิตช์ แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ไดโอด ในฐำนะที่เป็นถนนทำงเดียวไดโอดเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้ำที่อนุญำตกำรไหลปัจจุบันในทิศทำงเดียวเท่ำนั น กระแสของกระแสนี มำจำกขั วบวกไปที่แคโทด ไดโอดบรรลุฟังก์ชั่นนี ด้วยกำรสร้ำงควำมต้ำนทำนสูงใน ทิศทำงเดียวและศูนย์ควำมต้ำนทำนต่อไปในทิศทำงอื่น คุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมมีกำรใช้อย่ำงมีประสิทธิภำพเพื่อป้องกันกระแสจำกกำรมุ่งหน้ำไปยังเส้นทำงที่ ผิดลักษณะที่อำจท้ำให้เกิดควำมเสียหำยได้ LED เป็นไดโอดที่พบมำกที่สุดที่เป็นที่นิยมของผู้เริ่มต้น และใช้เพื่อเปล่งแสง แต่อีกครั งมันเป็นสิ่งส้ำคัญที่จะเข้ำใจเรื่องที่เกี่ยวข้องกับกำรปฐมนิเทศของพวก เขำก่อนเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ส่องสว่ำง รูปภาพที่2.15 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ตัวเหนี่ยวน้ำ
14 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – วงจรรวม วงจรรวมเป็นส่วนประกอบและวงจรที่หดตัวลงบนเวเฟอร์ของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ หลำยส่วนที่ สำมำรถพอดีกับวงจรรวมเพียงชิ นเดียวได้อย่ำงมีประสิทธิภำพเป็นชิปที่น้ำมำซึ่งคอมพิวเตอร์ที่ทรง พลังเครื่องคิดเลขแรกและซูเปอร์คอมพิวเตอร์ วงจรรวมเป็นสมองซุปเปอร์ของ PCB ทั งหมด คุณพบวงจรรวมส่วนใหญ่ล้อมรอบในที่อยู่อำศัยสีด้ำที่ท้ำจำกวัสดุพลำสติกในรูปทรงและขนำดที่ แตกต่ำงกัน วงจรรวมมีผู้ติดต่อที่มองเห็นได้เช่นตะกั่วและแผ่นสัมผัสที่ขยำยออกจำกร่ำงกำย รูปภาพที่2.16 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ไดโอด รูปภาพที่2.17 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – วงจรรวม
15 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – หม้อแปลง ฟังก์ชั่นของหม้อแปลงคือเพื่อให้แน่ใจว่ำกำรถ่ำยโอนพลังงำนไฟฟ้ำจำกวงจรเดียวไปยังถัดไปมี ประสิทธิภำพ มันควรจะเกิดขึ นโดยไม่ค้ำนึงว่ำแรงดันไฟฟ้ำจะเพิ่มขึ นหรือลดลง ในระยะสั นมันเปลี่ยน แรงดันไฟฟ้ำ เช่นเดียวกับตัวเหนี่ยวน้ำหม้อแปลงมีแกนเหล็กที่อ่อนนุ่มมำกซึ่งประกอบด้วยขดลวด อย่ำงน้อยสองเส้นที่แผลรอบ ๆ กำรถ่ำยโอนพลังงำนไปยังขดลวดหลักและรอง มีโอกำสที่คุณอำจได้เห็นหม้อแปลงอุตสำหกรรมที่วำง ไว้บนเสำโทรเลข พวกเขำลดแรงดันไฟฟ้ำจำกเส้นเกียร์เหนือศีรษะไปยังอุดมคติน้อยมำกส้ำหรับกำร ใช้งำนของใช้ในครัวเรือน แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – เซ็นเซอร์ ส่วนประกอบของวงจรไฟฟ้ำที่มีบทบำทคือกำรยอมรับกำรเปลี่ยนแปลงใด ๆ ในสภำพแวดล้อมและ ตอบสนองต่อกำรเปลี่ยนแปลงดังกล่ำวทันทีโดยกำรสร้ำงสัญญำณไฟฟ้ำที่สอดคล้องกับกำร เปลี่ยนแปลงดังกล่ำว เซ็นเซอร์ท้ำงำนโดยกำรแปลงพลังงำนจำกปรำกฏกำรณ์ทำงกำยภำพไปยัง พลังงำนไฟฟ้ำซึ่งหมำยควำมว่ำพวกเขำสั นทรำนสดิวเซอร์ – ฉันแปลงพลังงำนจำกรูปแบบหนึ่งไปยัง อีกแบบหนึ่ง เซ็นเซอร์ส่วนใหญ่มีให้ส้ำหรับสิ่งเร้ำสิ่งแวดล้อมหลำยอย่ำงเช่นแสงควำมชื นคุณภำพ อำกำศเซ็นเซอร์กำรเคลื่อนไหวและเสียง รูปภาพที่2.18 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – หม้อแปลง รูปภาพที่2.19 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – เซ็นเซอร์
16 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – โพเทนชิโอมิเตอร์ โพเทนชิโอมิเตอร์เป็นตัวต้ำนทำนตัวแปรบำงรูปแบบ Potentiometers ส่วนใหญ่มีอยู่ในประเภทเชิง เส้นและแบบหมุน หำกคุณหมุนลูกบิดโพเทนชิโอมิเตอร์แบบหมุนควำมต้ำนทำนจะแตกต่ำงกันเพรำะ ผู้ติดต่อสไลเดอร์ได้รับกำรย้ำยไปที่ตัวต้ำนทำนกึ่งวงกลม ตัวอย่ำง apt ของโพเทนชิโอมิเตอร์แบบหมุนเป็นตัวควบคุมระดับเสียงที่พบในวิทยุ โพเทนชิโอมิเตอร์ ท้ำงำนในลักษณะเดียวกันยกเว้นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับควำมต้ำนทำนแตกต่ำงกันไปข้ำมกำรติดต่อแถบ เลื่อนเชิงเส้นบนตัวต้ำนทำน แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – คริสตัลออสซิลเลเตอร์ คริสตัลออสซิลเลเตอร์ในแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ให้นำฬิกำในวงจรไฟฟ้ำส่วนใหญ่ที่ต้องกำรเวลำที่ มั่นคงและองค์ประกอบที่แม่นย้ำ คริสตัลออสซิลเลเตอร์ผลิตสัญญำณอิเล็กทรอนิกส์เป็นระยะโดย กระบวนกำรที่ก่อให้เกิดวัสดุ piezoelectric ร่ำงกำย คริสตัลออสซิลเลเตอร์ทุกตัวมีกำรสั่นสะเทือนที่ควำมถี่เฉพำะและมีเสถียรภำพมำกประหยัดและมำพร้อมกับ ปัจจัยรูปแบบขนำดเล็กเมื่อเทียบกับวิธีกำรจับเวลำอื่น ๆ ด้วยเหตุผลนี คริสตัลออสซิลเลเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้ ส้ำหรับตัวจับเวลำที่แม่นย้ำและทั่วไปในนำฬิกำข้อมือควอทซ์เกือบทั งหมด รูปภาพที่2.20 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – โพเทนชิโอมิเตอร์ รูปภาพที่2.21 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – คริสตัลออสซิลเลเตอร์
17 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – สวิตช์และรีเลย์ สวิตช์และรีเลย์เป็นส่วนประกอบที่ถูกมองข้ำมมำกที่สุดในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ สวิตช์เป็นปุ่มเปิดปิดที่ ควบคุมกำรไหลของกระแสในหลักสูตร มันจะบรรลุสิ่งนี โดยกระบวนกำรเปลี่ยนเป็นระหว่ำงปิดและ หลักสูตรเปิดสวิทช์แตกต่ำงกันไปในลักษณะทำงกำยภำพและดูตั งแต่โรตำรี่คันโยกปุ่มกดและสวิทช์ ปุ่มอื่น ๆ ในทำงกลับกันกำรถ่ำยทอดเป็นสวิตช์ที่ท้ำงำนผ่ำนโซลินอยด์ ฟังก์ชั่นรีเลย์เป็นสวิตช์และ กำรท้ำงำนโดยกำรขยำยกระแสน ้ำขนำดเล็กให้กลำยเป็นขนำดใหญ่ rectifier ที่ควบคุมซิลิกอน (SCR) ควบคุมซิลิกอนมีลักษณะคล้ำยไดโอดและทรำนซิสเตอร์ SCRS จ้ำเป็นต้องมีทรำนซิสเตอร์สองตัวที่ ท้ำงำนร่วมกัน พวกเขำมีโอกำสน้ำสำมเล่มและประกอบด้วยสี่ชั นซิลิคอนแทนที่จะเป็นสำมและ ฟังก์ชั่นเป็นสวิตช์และไม่ใช่แอมพลิฟำยเออร์ ควำมแตกต่ำงที่น่ำสังเกตอีกอย่ำงหนึ่งคือจ้ำเป็นต้องใช้ ชีพจรเพียงครั งเดียวเมื่อต้องกำรเปิดใช้งำนสวิตช์วงจรเรียงกระแสที่ควบคุมซิลิกอนเหมำะส้ำหรับกำร ใช้งำนที่ต้องใช้พลังงำนจ้ำนวนมำก รูปภาพที่2.22 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – คริสตัลออสซิลเลเตอร์ รูปภาพที่2.23 rectifier ที่ควบคุมซิลิกอน (SCR)
18 แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ – ค้าแนะน้าเกี่ยวกับอุปกรณ์แบบพาสซีฟ เมื่อพูดถึงแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์คุณอำจได้ยินส่วนประกอบแบบพำสซีฟค้ำ ส่วนประกอบแบบพำส ซีฟยังเป็นบำงส่วนที่ใช้กันมำกที่สุดในกำรผลิตแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ส่วนประกอบแบบพำสซีฟเป็น ชิ นส่วนเหล่ำนั นภำยในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่สร้ำงพลังงำนแม้ว่ำจะสำมำรถกระจำยหรือเก็บไว้โดย ไม่จ้ำเป็นต้องใช้พลังงำนไฟฟ้ำ ตกเป็นสองประเภท – ไม่มีกำรสูญเสียและกระจำยไป ส่วนประกอบที่ แตกสลำยไม่สำมำรถดูดซับพลังของวงจรภำยนอกในขณะที่ส่วนประกอบที่ไม่มีกำรสูญเสียไม่มีผลผลิต หรือกำรไหลของพลังงำนอินพุต ตัวอย่ำงของส่วนประกอบแบบพำสซีฟรวมถึงตัวเหนี่ยวน้ำและไดโอด สายไฟ สำยไฟส่วนใหญ่จะใช้ในประเภทอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่แตกต่ำงกันเพื่อส่งกระแสไฟฟ้ำจำกแหล่ง หนึ่งไปยังแหล่งถัดไป ในขณะที่บำงคนประกอบด้วยอลูมิเนียมและวัสดุอื่น ๆ เกือบทั งหมดมำจำก ทองแดง อย่ำงไรก็ตำมชนิดของลวดที่ต้องกำรขึ นอยู่กับแอปพลิเคชันที่จะมีประโยชน์ มีสำยไฟหลำย ชนิดเช่นสำยริบบิ นสำยเคเบิลหน้ำจอเชื่อมต่อสำยไฟและเครื่องป้อน Coaxial RF แต่ละคนส้ำหรับ กำรใช้งำนเฉพำะบุคคล บทสรุป ในตอนนี คุณต้องระวังชิ นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้กันทั่วไปที่พบในแผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ หำกคุณ ต้องกำรคุณสำมำรถลองท้ำโครงกำรอิเล็กทรอนิกส์ด้วยตัวคุณเอง ในกรณีที่คุณมีควำมคิดเกี่ยวกับ ส่วนประกอบเหล่ำนี แล้วและกำรออกแบบ PCB แล้วอย่ำมองข้ำม WellPCBที่ Wellpcb เรำท้ำอย่ำง ดีที่สุดเพื่อลดอุปสรรคกำรผลิตทั งสองอย่ำงมีนัยส้ำคัญทั งมือใหม่และผู้มีประสบกำรณ์ เรำสำมำรถ ให้บริกำรทดลองใช้แก่คุณโดยไม่มีค่ำใช้จ่ำยในกำรประกอบ สิ่งเดียวที่คุณต้องท้ำคือซื อส่วนประกอบที่ คุณต้องกำรเพื่อประหยัดมำกกว่ำ 70% ในรำคำจริง ไม่มีเวลำเช่นนี ส้ำหรับคุณที่จะลองชุดประกอบ PCB แบบครบวงจรของเรำ รูปภาพที่2.24 สำยไฟ
19 2.3 แผ่นอะคริลิคใส แผ่นอะคริลิค “Acrylic” เป็นแผ่นพลำสติกเรียบจ้ำพวก Thermoplastic ซึ่งผลิตขึ นจำกน ้ำยำ MMA (Methyl Methacrylate) น้ำไปเข้ำระบบหล่อแบบ (Casting System) ซึ่งมีลักษณะเด่นหมำยถึงเมื่อ ได้รับควำมร้อนสูงจะอ่อนตัวลง สำมำรถดัดหรือขึ นรูปเป็นแบบต่ำง ๆได้ รวมทั งเมื่อเย็นตัวลงจะแข็ง และก็ทรงสภำพไว้ มีน ้ำหนักเบำ สำมำรถสลัก ตัดเลเซอร์ พ่นสี ระบำย พิมพ์สกรีน พิมพ์แสง อัลตรำไวโอเลต ปั๊มทองนอก เป็นรูปหรือลวดลำยต่ำง ๆ ได้ กรรมวิธีการผลิต ของ แผ่นอะคริลิคใน 2 ระบบ ไม่เหมือนกันในด้ำนของวัตถุดิบที่ใช้เพื่อกำรผลิต โดยในระบบ Casting จะใช้น ้ำยำ MMA เป็นวัตถุดิบส้ำหรับในกำรผลิต ส่วนในระบบ Extrusion ใช้ เม็ด PMMA ส้ำหรับกำรผลิต ส้ำหรับคุณลักษณะจะใกล้เคียงกัน เพรำะว่ำมีวัตถุดิบพื นฐำนประเภท เดียวกัน ก็แค่เมื่อผ่ำน process ที่แตกต่ำงก็เลยท้ำให้มีข้อก้ำหนดกำรใช้แรงงำนแตกต่ำงกันซึ่ง ขึ นกับ กำรน้ำไปใช้งำนในรูปแบบต่ำงๆด้วย แนวทำงกำรพับแผ่นอะคริลิคเป็นมุมต่ำงๆเป็นน้ำอะคริลิคไปให้ควำมร้อนตำมแนวเส้นลวดควำมร้อน เมื่ออะคริลิคนิ่มตัว ก็เลยกระท้ำกำรพับให้ได้มุมดังที่อยำกได้ ลักษณะเด่น อีกอย่ำงหนึ่งของแผ่นอะคริลิคเป็นสำมำรถทนแรงชนได้ดีมำกว่ำกระจก โดยควำมหนำ ของแผ่นจะเป็นเหตุที่แปรผันโดยตรงกับกำรทนแรงชน ขนำดควำมครึ มของแผ่นอะคริลิคมีตั งแต่ 2 มม. – 40 มม. มีขนำด 4*6 รวมทั ง 4*8 ฟุต สำมำรถเอำมำสร้ำงเป็นข้ำวของต่ำงๆได้ หลำกหลำย รูปภาพที่2.25 แผ่นอะคริลิค
20 เป็นต้นว่ำ โล่รำงวัล, โพเดี่ยม, กรอบรูป, ชั นที่มีไว้ส้ำหรับวำงสิ่งของ,ที่โชว์ผลิตภัณฑ์, ป้ำยที่ใช้ส้ำหรับ โฆษณำ, อื่นๆอีกมำกมำย ข้อดีของแผ่นอะคริลิค อยู่ที่ควำมแข็งแรง ทนต่อควำมร้อนรวมทั งแสงอำทิตย์ เมื่อเทียบกับไม้ ซึ่งมี ควำมจ้ำกัดเมื่อเอำมำวำงที่โล่งแจ้งเป็นระยะเวลำที่ยำวนำน สีของไม้ จะแปลงรวมทั งผุพังได้ง่ำย ด้วย เหตุผลดังกล่ำว เครื่องเรือนจำกอ่ำงอำบน ้ำก็เลยแข็งแรง ทน สีแจ่มใส อำยุกำรใช้งำนนำน โดยประมำณ 10 ปี แล้วก็รองรับน ้ำหนักผู้นั่งได้ 3-4 คน อะคริลิคกับ คุณสมบัติเด่น และการน้ามาประยุกต์ใช้งานอย่างเหมาะสม อะคริลิค เป็นพลำสติกที่มีควำมทนทำน และได้รับควำมนิยมในกำรน้ำมำใช้งำนอย่ำงแพร่หลำย ซึ่ง อะคริลิคก็มักจะมีหลำยชื่อด้วยกัน โดยชื่อเรียกที่ได้ยินบ่อยที่สุด ก็คือ อะคริลิคพลำสติก กระจก อะคริลิคหรือแผ่นอะคริลิค เป็นต้น ส้ำหรับคุณสมบัติของอะคริลิค ก็คือ เป็นวัสดุที่มีควำมทนทำน แข็งแรง สำมำรถทนต่อแรงกระแทกได้ดีกว่ำกระจก ทั งมีควำมหนำตั งแต่ 2 มิลลิเมตร-100 มิลลิเมตร ขึ นไป จึงสำมำรถน้ำมำใช้งำนได้อย่ำงหลำกหลำย ตัวอย่ำงชิ นงำนจำกอะคริลิค เช่น กรอบรูป ป้ำย โฆษณำและชั นวำงโชว์ เป็นต้น รู้จักกับอะคริลิค (พลาสติกหลายชื่อ) อะคริลิคพลำสติก ถูกเรียกว่ำเป็นพลำสติกหลำยชื่อ นั่นก็เพรำะมีชื่อทำงกำรค้ำหลำยชื่อด้วยกัน ทั งมี คุณสมบัติที่โดดเด่นในเรื่องของควำมโปร่งใส ขึ นรูปง่ำย และมีควำมหนำแน่นต่้ำ จึงสำมำรถน้ำมำใช้ งำนได้อย่ำงแพร่หลำยและได้รับควำมนิยมมำกที่สุด โดยชิ นงำนจำกอะคริลิคพลำสติกที่มีกำรน้ำมำ ประยุกต์ใช้เป็นส่วนใหญ่ ก็คือ ป้ำยโฆษณำ กระจกใสบนเครื่องบินและกระจกตู้ปลำ เป็นต้น รูปภาพที่2.26 แผ่นอะคริลิคใส
21 นอกจำกนี ก็ยังนิยมน้ำมำใช้แทนแก้วในกำรผลิตชิ นงำนหลำยๆ อย่ำงด้วย ส่วนชื่อทำงกำรค้ำของ อะคริลิคพลำสติกนั น ส่วนมำกก็จะเป็น Plexiglas, Lucite, Perspex ฯลฯ การพัฒนาอะคริลิค อะคริลิคพลำสติก ถูกสังเครำะห์ขึ นมำใช้งำนครั งแรก ตั งแต่ปี ค.ศ.1877 โดยผู้ค้นพบก็คือนักเคมีชำว เยอรมัน ชื่อ ฟิททิจและพอล ซึ่งทั งคู่ได้น้ำเอำโมโนเมอร์ของเมทิลเมทำไครเลต มำท้ำปฏิกิริยำกำรเกิด โพลิเมอร์ จนได้เป็นโพลิเทิลเมทำไครเลต แต่ยังไม่สำมำรถพัฒนำมำเป็นแผ่นอะคริลิคพลำสติกได้ จน เมื่อปีค.ศ.1933 ออทโท เริห์ม ได้ค้นพบกำรพัฒนำขึ นมำเป็นแผ่นอะคริลิค จึงได้มีกำรขอจดสิทธิบัตร วิธีผลิตแผ่นพลำสติกใสในชื่อทำงกำรค้ำว่ำ Plexiglas และจำกนั นก็ได้มีกำรผลิตแผ่นอะคริลิคออกมำ ใช้มำกขึ น จนกลำยเป็นสินค้ำเชิงพำณิชย์เป็นต้นไป – บริกำรตัดอะคริลิค ขึ นรูป ตำมต้องกำรและใน ปัจจุบันนี ด้วยวิทยำศำสตร์และเทคโนโลยีที่ก้ำวหน้ำมำกขึ น ท้ำให้มีกำรค้นพบวิธีกำรผลิตอะคริลิ คพลำสติกอย่ำงหลำกหลำยวิธีด้วยกัน ตัวอย่ำงกระบวนกำรผลิตอะคริลิคที่นิยม ได้แก่ กำรเกิดโพลิ เมอร์แบบอีมัลชันและ กำรเกิดโพลิเมอร์แบบบัลก์ เป็นต้น ส่วนกำรผลิตอะคริลิคแบบแผ่น ก็จะใช้ วิธีกำรเติมโมโนเมอร์ของเมทิลเมทำไครเลตเข้ำไป พร้อมกับใส่ตัวเร่งปฏิกิริยำลงในแม่พิมพ์พร้อมกัน ก็จะเกิดเป็นแผ่นอะคริลิคพลำสติกขึ นมำ อย่ำงไรก็ตำม ในปัจจุบันถือว่ำกำรผลิตอะคริลิคพลำสติก ได้ มีกำรพัฒนำและก้ำวหน้ำไปอย่ำงมำก และสำมำรถน้ำมำใช้งำนได้อย่ำงแพร่หลำย กระบวนการผลิตแผ่นอะคริลิค ส้ำหรับกระบวนกำรผลิตแผ่นอะคริลิค จะมี 2 วิธี คือ 1. กำรผลิตด้วยกระบวนกำรหล่อแบบต่อเนื่อง 2. กำรผลิตด้วยกระบวนกำรหล่อแบบไม่ต่อเนื่อง กระบวนกำรผลิตอะคริลิคพลำสติกทั ง 2 วิธีนี จะมีควำมแตกต่ำงกัน คือ กำรหล่อแบบต่อเนื่องจะท้ำ ขึ นโดยกำรล้ำเลียงของสำยพำนสองเส้นที่มีกำรเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลำ และกำรหล่อแบบไม่ต่อเนื่อง ก็จะท้ำขึ นในเบ้ำหล่อหรือแม่พิมพ์ ซึ่งผลลัพธ์ที่ได้ก็จะมีควำมแตกต่ำงกัน คุณสมบัติอันโดดเด่นของอะคริลิคพลาสติก 1. มีควำมหนำแน่นที่ 1.15-1.19 กรัม/ลูกบำศก์เซนติเมตรจึงทนทำนต่อแรงกระแทกได้ดี 2. มีจุดหลอมเหลวอยู่ที่อุณหภูมิประมำณ 130-140 องศำเซลเซียส และมีจุดเดือดอยู่ที่ อุณหภูมิ 200 องศำเซลเซียส
22 3. สำมำรถทนทำนต่อแรงแระแทกได้สูง แต่ก็มีควำมทนทำนต่้ำกว่ำโพลิคำร์บอเนตและ พลำสติกวิศวกรรมชนิดอื่นได้ 4. มีเนื ออ่อน จึงอำจท้ำให้เกิดรอยขูดขีดได้ง่ำย 5. มีกำรสะท้อนกลับที่ร้อยละ 4 และแสงสว่ำงสำมำรถส่องผ่ำนได้มำกถึงร้อยละ 92 6. ไม่ค่อยทนทำนต่อตัวท้ำลำยหลำยชนิดด้วยกัน จึงต้องระมัดระวังอย่ำให้อะคริลิคอยู่ใกล้ กับตัวท้ำลำยนั นๆ 7. สำมำรถทนทำนต่อสภำพแวดล้อมได้ดีกว่ำพลำสติกชนิดอื่นๆ 8. อะคริลิคกับ คุณสมบัติเด่น และกำรน้ำมำประยุกต์ใช้งำนอย่ำงเหมำะสม การน้าอะคริลิคพลาสติกมาใช้งาน ในปัจจุบัน อะคริลิคพลำสติก มีกำรน้ำมำประยุกต์ใช้เข้ำกับหลำยๆ อย่ำงด้วยกัน เช่น เครื่องประดับ ป้ำยโฆษณำ เป็นต้น แต่ที่สำมำรถประยุกต์ใช้ได้อย่ำงลงตัวที่สุด ก็คือกระจก บ่อเลี ยงปลำนั่นเอง นั่นก็ เพรำะว่ำกำรใช้กระจกแก้วในกำรท้ำกระจกบ่อเลี ยงปลำ มักจะมีปัญหำกับกำรที่แสงส่องผ่ำนเข้ำไปไม่ ถึง ท้ำให้กระจกดูทึบและมองไม่ค่อยเห็นปลำในตู้หรือในบ่อ แต่เมื่อใช้แผ่นอะคริลิคพลำสติกแทน จะ สำมำรถมองเห็นปลำในตู้ได้อย่ำงชัดเจนและสวยงำมกว่ำ ด้วยคุณสมบัติที่โดดเด่นกว่ำ ดังนี 1. น ้ำหนักเบำ จึงท้ำกำรเคลื่อนย้ำยและติดตั งได้ง่ำยกว่ำ 2. แสงสว่ำงสำมำรถส่องผ่ำนได้มำกถึง 92% จึงท้ำให้กระจกมีควำมใสและสำมำรถมองเห็น ปลำได้ชัดเจนมำกขึ น 3. สำมำรถเชื่อมแผ่นพลำสติกให้ติดเป็นเนื อเดียวกันได้ ด้วยกำรทำสำรเคมีบำงชนิด 4. สำมำรถใช้เป็นฉนวนควำมร้อนได้ดีกว่ำแก้ว จึงช่วยลดค่ำใช้จ่ำยในด้ำนพลังงำนได้ดี 5. แม้จะมีควำมบอบบำงและสำมำรถเกิดรอยขูดขีดได้มำกกว่ำแก้ว แต่ก็สำมำรถเคลือบ สำรเพื่อเพิ่มควำมแข็งแรงและป้องกันรอยขูดขีดได้ จำกกำรศึกษำเกี่ยวกับโครงสร้ำงและกำรน้ำอะคริลิคพลำสติกมำประยุกต์ใช้ จะเห็นได้ว่ำอะคริลิ คพลำสติกสำมำรถใช้งำนได้อย่ำงหลำกหลำย และมีคุณสมบัติที่โดดเด่น น่ำใช้งำนเป็นอย่ำงมำก แต่ก็ มีข้อเสียอยู่บ้ำง คือรำคำแพง อย่ำงไรก็ตำม เมื่อเทียบกับคุณสมบัติและประโยชน์ที่ได้จำกอะคริลิ คพลำสติกแล้ว ก็ถือได้ว่ำมีควำมคุ้มค่ำมำก
23 2.4 ข้องอ 90องศา ข้อต่อ PVC เป็นตัวเชื่อมท่อเข้ำด้วยกัน กำรใช้งำนแต่ละประเภทต้องเลือกรูปแบบและขนำดของ ข้อต่อให้เหมำะสม โดยมีให้เลือกสรร ในงำนรับแรงแรงดัน งำนระบำยน ้ำ และงำนเกษตร มี หลำกหลำยขนำดให้เลือกโดยวัตถุดิบที่ใช้ผลิตสินค้ำของ บริษัทไชโยไปป์แแอนด์ฟิตติ ง นั นแข็งแรง ทนทำน ทนต่อแรงกระแทกและแรงกดทับ ป้องกันรังสี UV จำกแสงแดด ไม่มีสำรปนเปื้อน ใช้เป็น อุปกรณ์ท่อประปำได้ และทนต่อสภำพกรด-ด่ำง ได้คุณภำพมำตรฐำน มอก. 1131-2535 คุณสมบัติโดดเด่น - ชั นคุณภำพ 13.5 แขงแรง เหนียวทนต่อกำรกระแทก - ทนทำนต่อแรงดันแรงกดและแรงทับ - ทนต่อสภำพกรดด่ำง - ปลอดภัยจำกสำรพิษ - เป็นฉนวนไฟฟ้ำ - ทนทำนต่อแสงแดด - น ้ำหนักเบำ ข้อควรระวัง 1.ใช้ร่วมกับอุปกรณ์ที่ได้มำตรฐำนของสินค้ำนั นๆ 2.ห้ำมใช้กับน ้ำ 60◦C ซึ่งอำจท้ำให้ท่อเสียรูปทรงและเกิดกำรรั่วซึมได้ รูปภาพที่2.27 ข้อต่อพีวีซี
24 3.หลีกเลี่ยงกำรใช้สินค้ำกับสำรเคมีทุกชนิดหำกมีควำมจ้ำเป็นต้องใช้ต้องศึกษำตำรำง ควำมทนทำน ต่อสำรเคมีในคู่มือทุกครั ง 4.หลังจำกกำรติดตั งให้ท้ำกำรทดสอบแรงดันตำมมำตรฐำนกำรทดสอบแรงดันน ้ำ ถ้ำท้ำกำรทดสอบ แรงดันเกินกว่ำมำตรฐำนอำจก่อให้เกิดอันตรำได้ คุณสมบัติของท่อ PVC ท่อ PVC คือ ท่อที่ท้ำขึ นจำกโพลิไวนิลคลอไรด์ โดยไม่ผสมพลำสติกไซเซอร์ ซึ่งชื่ออย่ำงเป็น ทำงกำรที่ได้ระบุใน มอก. คือ ท่อพีวีซีแข็ง แต่คนทั่วไปนั นจะรู้จักมักคุ้นกันในชื่อท่อ PVC กัน มำกกว่ำ โดยในปัจจุบันท่อชนิดนี เป็นที่นิยมอย่ำงมำกในวงกำรก่อสร้ำง เพรำะด้วยคุณสมบัติที่ดี หลำยอย่ำงไม่ว่ำจะเป็น คุณสมบัติที่มีควำมเหนียวยืดหยุ่นตัวได้ดี ทนต่อแรงดันน ้ำ ทนต่อกำรกัด กร่อน ไม่เป็นฉนวนน้ำไฟฟ้ำเพรำะไม่เป็นตัวน้ำไฟฟ้ำ เป็นวัสดุไม่ติดไฟ น ้ำหนักเบำอีกทั งยังรำคำถูก อีกด้วย ท่อ PVC จึงถูกน้ำมำใช้ในงำนหลำย ๆ ระบบ อำทิเช่น ระบบประปำ ระบบงำนร้อย สำยไฟฟ้ำ ระบบงำนระบำยน ้ำทำงกำรเกษตร/อุตสำหกรรม ท่อพีวีซีสีฟ้ำ หรือ ท่อพีวีซีแข็งส้ำหรับใช้เป็นท่อน ้ำดื่ม ตำมมำตรฐำนผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรม หรือ มอก. 17-2532 ท่อชนิดนี เป็นที่นิยมใช้งำนประปำสุขำภิบำลภำยในอำคำร เช่น ใช้เป็นท่อ น ้ำประปำ หรือใช้กับปั๊มน ้ำ ซึ่งท่อประเภทนี เป็นเพียงประเภทเดียวใน 3 สหำยของเรำที่มีกำรระบุ มำตรฐำนควำมดันหรือชั นคุณภำพ อันได้แก่ PVC 5, PVC 8.5, PVC 13.5 ซึ่งตัวเลขที่ได้ระบุคือค่ำ ควำมดันระบุและค่ำควำมดันระบุหมำยถึง ควำมดันที่ก้ำหนดให้ส้ำหรับใช้งำน ณ อุณหภูมิ 27 องศำ เซลเซียส โดยในมำตรฐำนผลิตภัณฑ์อุตสำหกรรมได้อธิบำยไว้ว่ำ ชั นคุณภำพคือ ควำมดันระบุที่มี หน่วยเป็นเมกะพำสคัล ตำมตำรำง ชั่นคุณภาพ ความดันระบุ (เมกะพาสคัล) PVC 5 PVC 8.5 PVC 13.5 0.50 0.85 1.35
25 หมำยเหตุ 1 เมกะพำสคัล = 9.86923 ควำมดันบรรยำกำศ = 10.1972 กิโลกรัมแรงต่อตำรำงเซนติเมตร = 145.038 ปอนด์ต่อตำรำงนิ ว = 101.9716 ควำมสูงของน ้ำเป็นเมตร 2.5 สวิตช์ ความรู้เบื องต้นเกี่ยวกับสวิตช์ สวิตช์ คือ อุปกรณ์ที่ท้ำหน้ำที่ควบคุมกำรไหลของกระแสไฟฟ้ำภำยในวงจร หรือกล่ำวง่ำย ๆ คือ อุปกรณ์เปิด ปิดกระแสไฟฟ้ำภำยในวงจรไฟฟ้ำ โดยใช้สัญลักษณ์ดังรูป สวิตช์เป็นส่วนประกอบทำงไฟฟ้ำที่สำมำรถสร้ำงหรือตัดวงจรไฟฟ้ำโดยอัตโนมัติหรือด้วยตนเอง สวิตช์ ส่วนใหญ่ท้ำงำนร่วมกับกลไกเปิด (เปิด) และปิด (ปิด) มีวงจรมำกมำย สลับกำรควบคุมนั น วงจร ท้ำงำนอย่ำงไรหรือกระตุ้นลักษณะต่ำงๆของวงจร กำรจ้ำแนกประเภทของสวิตช์ขึ นอยู่กับกำรเชื่อมต่อ ที่ท้ำ ส่วนประกอบส้ำคัญสองอย่ำงที่ยืนยันว่ำกำรเชื่อมต่อประเภทใดที่สวิตช์ท้ำคือเสำและโยน สิ่ง เหล่ำนี จัดประเภทตำมกำรเชื่อมต่อที่พวกเขำท้ำ หำกคุณรู้สึกว่ำสวิตช์เพียงแค่เปิดและปิดวงจรให้เดำ อีกครั ง ค้ำว่ำ pole and throw ยังใช้เพื่ออธิบำยรูปแบบกำรติดต่อของสวิตช์ จ้ำนวน 'เสำ' คือ จ้ำนวนของวงจรแยกที่ควบคุมโดยสวิตช์ จ้ำนวน“ กำรโยน” คือจ้ำนวนต้ำแหน่งแยกที่สวิตช์สำมำรถ น้ำมำใช้ได้ สวิตช์โยนครั งเดียวมีหน้ำสัมผัสหนึ่งคู่ที่สำมำรถปิดหรือเปิดได้ สวิตช์โยนสองครั งมี หน้ำสัมผัสที่สำมำรถเชื่อมต่อกับผู้ติดต่ออื่นสองรำยได้กำรโยนสำมครั งมีหน้ำสัมผัสที่สำมำรถเชื่อมต่อ กับหนึ่งในสำมรำยชื่ออื่น ๆ เป็นต้น
26 สวิตช์ 4 ประเภท สวิตช์ประเภทพื นฐำน ได้แก่ SPST, SPDT, DPST และ DPDT สิ่งเหล่ำนี จะกล่ำวถึงสั น ๆ ด้ำนล่ำง Single Pole Single through (SPST) เป็นสวิตช์เปิด / ปิดพื นฐำนที่เพียงแค่เชื่อมต่อหรือท้ำลำยกำร เชื่อมต่อระหว่ำงสองขั ว แหล่งจ่ำยไฟ ไปที่วงจรถูกเปลี่ยนโดยสวิตช์ SPST สวิตช์ SPST ธรรมดำแสดง สวิตช์ประเภทนี เรียกอีกอย่ำงว่ำสวิตช์สลับ สวิตช์นี มีสองรำยชื่อหนึ่งคืออินพุตและเอำต์พุตอื่น ๆ จำก แผนภำพสวิตช์ไฟทั่วไปจะควบคุมสำยไฟ (ขั ว) หนึ่งเส้นและท้ำกำรเชื่อมต่อหนึ่งครั ง (โยน) นี่คือสวิตช์ เปิด / ปิดเมื่อสวิตช์ปิดหรือเปิดกระแสไฟฟ้ำจะไหลผ่ำนขั วและหลอดไฟในวงจรจะเรืองแสง เมื่อสวิตช์ เปิดหรือปิดจะไม่มีกำรไหลของกระแสในวงจร วงจร SPST สวิตช์ขั วเดียวสองครั ง (SPDT) เป็นสวิตช์เทอร์มินัลสำมตัวหนึ่งส้ำหรับอินพุตและอีกสองตัวส้ำหรับ เอำต์พุต เป็นกำรเชื่อมต่อเทอร์มินัลทั่วไปเข้ำกับหนึ่งหรืออีกสองขั ว ส้ำหรับกำรใช้ SPDT เป็นสวิตช์ SPST ให้ใช้ขั ว COM แทนขั วอื่น ตัวอย่ำงเช่นเรำสำมำรถใช้ COM และ A หรือ COM และ B SPDT จำกวงจรแสดงให้เห็นอย่ำงชัดเจนว่ำเกิดอะไรขึ นเมื่อสวิตช์ SPDT ถูกย้ำยไปมำ สวิตช์เหล่ำนี ใช้ใน วงจรสำมทำงเพื่อเปิด / ปิดไฟจำกสองต้ำแหน่งเช่นจำกด้ำนบนและด้ำนล่ำงของบันได เมื่อปิดสวิตช์ A กระแสไฟฟ้ำจะไหลผ่ำนเทอร์มินัลและไฟ A เท่ำนั นที่จะติดและไฟ B จะดับ เมื่อปิดสวิตช์ B กระแส จะไหลผ่ำนเทอร์มินัลและไฟ B เท่ำนั นที่จะติดและไฟ A จะดับ ที่นี่เรำก้ำลังควบคุมสองวงจรหรือ เส้นทำงผ่ำนทำงเดียวหรือแหล่งที่มำ SPDT วงจร กำรท้ำงำนของ DPST Switch DPST เป็นค้ำย่อของ double pole, single throw เสำคู่หมำยควำมว่ำเครื่องประกอบด้วยสวิตช์ สองตัวที่เหมือนกันเคียงข้ำงกันและท้ำงำนโดยกำรสลับหรือคันโยกเพียงอันเดียว ซึ่งหมำยควำมว่ำ วงจรที่แยกจำกกันสองวงจรจะถูกควบคุมผ่ำนกำรกดครั งเดียว สวิตช์ DPST จะเปิดหรือปิดวงจรสองวงจร สวิตช์ DPST มีสี่ขั ว: สองอินพุตและสองเอำท์พุท กำรใช้ งำนสวิตช์ DPST โดยทั่วไปคือกำรควบคุมอุปกรณ์ 240 โวลต์ซึ่งต้องเปลี่ยนสำยจ่ำยทั งสองในขณะที่ สำยกลำงอำจเชื่อมต่ออย่ำงถำวร ที่นี่เมื่อสวิตช์นี ถูกสลับกระแสเริ่มไหลผ่ำนสองวงจรและถูก ขัดจังหวะเมื่อปิดอยู่
27 การท้างานของ DPDT Switch DPDT เป็นสวิตช์สองขั วคู่ซึ่งเทียบเท่ำกับสวิตช์ SPDT สองตัว มันก้ำหนดเส้นทำงสองวงจรแยกกัน โดยเชื่อมต่ออินพุตสองตัวเข้ำกับหนึ่งในสองเอำต์พุต ต้ำแหน่งของสวิตช์จะก้ำหนดจ้ำนวนวิธีที่ สำมำรถก้ำหนดเส้นทำงของผู้ติดต่อทั งสองได้ ไม่ว่ำจะอยู่ในโหมด ON-ON หรือ ON-OFF-ON พวกเขำจะท้ำหน้ำที่เหมือนสวิตช์ SPDT สองตัวที่ ท้ำงำนโดยตัวกระตุ้นเดียวกัน สำมำรถเปิดได้ครั งละสองเครื่องเท่ำนั น DPDT สำมำรถใช้กับแอปพลิเค ชันใด ๆ ที่ต้องใช้ระบบสำยไฟแบบเปิดและแบบปิดตัวอย่ำงเช่นกำรสร้ำงแบบจ้ำลองทำงรถไฟซึ่งใช้ รถไฟขนำดเล็กและทำงรถไฟสะพำนและรถยนต์ กำรปิดช่วยให้ระบบเปิดตลอดเวลำในขณะที่เปิด ช่วยให้สำมำรถเปิดหรือเปิดใช้งำนชิ นส่วนอื่นผ่ำนรีเลย์ได้ จำกวงจรด้ำนล่ำงกำรเชื่อมต่อ A, B และ C จะสร้ำงขั วหนึ่งของสวิตช์และกำรเชื่อมต่อ D, E และ F เป็นอีกขั วหนึ่ง กำรเชื่อมต่อ B และ E เป็นเรื่องปกติในแต่ละขั ว หำกแหล่งจ่ำยไฟบวก (Vs) เข้ำที่กำรเชื่อมต่อ B และสวิตช์ถูกตั งไว้ที่ต้ำแหน่งบนสุดกำรเชื่อมต่อ A จะ กลำยเป็นบวกและมอเตอร์จะหมุนไปในทิศทำงเดียว หำกตั งสวิตช์ไว้ที่ต้ำแหน่งล่ำงสุดแหล่งจ่ำยไฟจะ กลับด้ำนและกำรเชื่อมต่อ D กลำยเป็นบวกมอเตอร์จะหมุนไปในทิศทำงตรงกันข้ำม ในต้ำแหน่ง กึ่งกลำงแหล่งจ่ำยไฟไม่ได้เชื่อมต่อกับมอเตอร์และไม่หมุน สวิตช์ประเภทนี ส่วนใหญ่จะใช้ในตัวควบคุม มอเตอร์ต่ำงๆซึ่งจะต้องย้อนกลับควำมเร็วของมอเตอร์ DPDT- วงจร นอกจำกสวิตช์เหล่ำนี แล้วสวิตช์กกยังกล่ำวถึงในบทควำมด้ำนล่ำงนี รีดสวิทช์ สวิตช์กกได้ชื่อมำจำกกำรใช้โลหะสองหรือสำมชิ นที่เรียกว่ำกกโดยมีหน้ำสัมผัสชุบที่ปลำยและแยก ส่วนออกจำกกันเล็กน้อย โดยทั่วไปแล้วสวิตช์กกจะแสดงในหลอดแก้วคงที่ซึ่งบรรจุด้วยก๊ำซเฉื่อย สนำมจำกแม่เหล็กหรือแม่เหล็กไฟฟ้ำหลีกเลี่ยงต้นอ้อกำรท้ำหรือท้ำลำยหน้ำสัมผัสสวิตช์ รีดสวิทช์ หน้ำสัมผัสของสวิตช์กกจะปิดโดยถือแม่เหล็กขนำดเล็กไว้ใกล้สวิตช์ อุปกรณ์กกสองอันจะเปิด หน้ำสัมผัสตำมปกติซึ่งจะปิดเมื่อเปิดใช้งำน สำมรุ่นกกมีรำยชื่อติดต่อแบบเปิดและแบบปิด กำรท้ำงำน ของสวิตช์ท้ำให้ชิ นส่วนเหล่ำนี เปลี่ยนเป็นสถำนะตรงกันข้ำม สวิตช์กกเกรดเชิงพำณิชย์ทั่วไปจะจัดกำร กระแสในช่วงมิลลิแอมป์ได้สูงสุดประมำณ 1 แอมป์ของกระแส DC หรือ AC อย่ำงไรก็ตำมกำร ออกแบบพิเศษสำมำรถเข้ำถึงได้ประมำณ 10amp หรือมำกกว่ำนั น สวิตช์กกมักจะรวมอยู่ในเซ็นเซอร์
28 และรีเลย์ คุณภำพที่ส้ำคัญอย่ำงหนึ่งของสวิตช์คือควำมไวปริมำณพลังงำนแม่เหล็กที่จ้ำเป็นในกำร กระตุ้น สวิตช์กกถูกใช้ในระบบรักษำควำมปลอดภัยเช่นเพื่อตรวจสอบว่ำประตูปิดอยู่หรือไม่ และยังมี แอพพลิเคชั่นมำกมำยไม่ว่ำจะเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ส้ำหรับผู้บริโภคเครื่องมือวัดอัตโนมัติสวิตช์ กุญแจและรีเลย์กก สวิตช์กกมำตรฐำนคือ SPST (เปิด - ปิดแบบง่ำย) แต่ก็มีเวอร์ชัน SPDT (กำร เปลี่ยนแปลง) เช่นกัน ลักษณะของ Reed Switch: ยึดอย่ำงแน่นหนำภำยในหลอดแก้วที่มีก๊ำซเฉื่อยหน้ำสัมผัสของกกจะไม่ได้รับผลกระทบจำก สภำพแวดล้อมภำยนอก ประกอบด้วยชิ นส่วนที่ใช้งำนและไฟฟ้ำที่จัดเรียงแบบโคแอกเชียลสวิตช์กกเหมำะส้ำหรับกำร ใช้งำนควำมถี่สูง น ้ำหนักเบำและกะทัดรัด ควำมต้ำนทำนกำรติดต่อต่้ำและมั่นคง สวิตช์ Reed ที่ประหยัดและกลำยเป็นสวิตช์ควำมใกล้เคียงได้อย่ำงง่ำยดำย กำรใช้ Reed Switch: จุดที่จะต้องเชื่อมต่อสวิตช์กกกับโหลดอุปนัยหรือโหลดที่กระแสไปข้ำงหน้ำหรือกระแสสูง (เช่นโหลดควำมจุหลอดไฟสำยเคเบิลยำวเป็นต้น) วงจรสวิตช์กก ในกรณีที่รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้ำที่มีกำรเหนี่ยวน้ำถูกจัดให้เป็นโหลดในวงจรพลังงำนที่เก็บอยู่ในควำม เหนี่ยวน้ำจะท้ำให้เกิดแรงดันไฟฟ้ำผกผันเมื่อหน้ำสัมผัสกกแตก แรงดันไฟฟ้ำแม้ว่ำจะขึ นอยู่กับค่ำกำร เหนี่ยวน้ำ แต่บำงครั งก็สูงถึงหลำยร้อยโวลต์และกลำยเป็นปัจจัยหลักในกำรท้ำให้หน้ำสัมผัสเสื่อมลง สวิตช์ที่ใช้ในงำนอิเล็กทรอนิกส์มีหลำยชนิด เช่น สวิตช์เลื่อน สวิตช์กระดก สวิตช์หมุน สวิตช์กด สวิตช์ไมโคร สวิตช์กุญแจ ฯลฯ
29 สวิตช์เลื่อน เป็นสวิตช์ชนิดหนึ่งที่ใช้เปิด ปิด กำรท้ำงำนของอุปกรณ์ ใช้งำนโดยกำรเลื่อน กำรควบคุม ตัดต่อสวิตช์ ท้ำได้โดยผลักเลื่อนสวิตช์ขึ นบนหรือลงล่ำง กำรเลื่อนสวิตช์ขึ นบนเป็นกำรต่อ (ON) กำร เลื่อนสวิตช์ลงล่ำงเป็นกำรตัด (OFF) นิยมใช้เป็นอุปกรณ์เปิด ปิด สิ่งของประเภทของเล่นเด็ก และ เครื่องใช้ต่ำงๆ เช่น นำฬิกำปลุก ไฟฉำย สวิตช์กระดก เป็นสวิตช์ที่ใช้งำนโดยกำรกด เมื่อต้องกำรเปิดสวิตช์ก็ให้กดด้ำนที่ระบุว่ำเป็นกำร เปิดสวิตช์ลง ส่วนอีกด้ำนที่เหลือก็จะกระดกขึ น โดยส่วนใหญ่แล้วจะมีตัวอักษรระบุกำรท้ำงำนบนตัว สวิตช์ เช่น เปิด ปิด On-OFF เรำจะพบเห็นกำรใช้สวิตช์กระดกนี กับหลอดไฟ ปลั๊กรำง หรือ เครื่องใช้ไฟฟ้ำต่ำง ๆ สวิตช์กด ใช้งำนโดยกำรกดเปิด ปิด ในปุ่มเดียวกัน คือ กดปุ่มที่อยู่ส่วนกลำงสวิตช์ กดปุ่มสวิตช์หนึ่ง ครั งสวิตช์ต่อ (ON) และเมื่อกดปุ่มสวิตช์อีกหนึ่งครั งสวิตช์ตัด (OFF) กำรท้ำงำนเป็นเช่นนี ตลอดเวลำ แต่สวิตช์แบบกดบำงแบบอำจเป็นชนิดกดติดปล่อยดับ (Momentary) คือขณะกดปุ่ม รูปภาพที่2.28 สวิตช์เลื่อน รูปภาพที่2.29 สวิตช์กระดก
30 สวิตช์เป็นกำรต่อ (ON) เมื่อปล่อยมือออกจำกปุ่มสวิตช์เป็นกำรตัด (OFF) ทันที เช่น ปุ่มปิด เปิด โทรทัศน์ รีโมท คอมพิวเตอร์ สวิตช์แบบก้านยาว (Toggle Switch) เป็นสวิตช์ที่เวลำใช้งำนต้องโยกก้ำนสวิตช์ไปมำ โดยมีก้ำนสวิตช์โยกยื่นยำวออกมำจำกตัวสวิตช์ กำรควบคุมตัดต่อสวิตช์ ท้ำได้โดยโยกก้ำนสวิตช์ให้ ขึ นบนหรือลงล่ำง ในกำรโยกก้ำนสวิตช์ขึ นมักจะเป็นกำรต่อ (ON) และโยกก้ำนสวิตช์ลงมักจะเป็น กำรตัด (OFF) สวิตช์แบบหมุน (Rotary Switch) หรือเรียกว่ำสวิตช์แบบเลือกค่ำ (Selector Switch) เป็นสวิตช์ที่ต้องหมุนก้ำนสวิตช์ไปโดยรอบเป็นวงกลม สำมำรถเลือกต้ำแหน่งกำรตัดต่อได้หลำย ต้ำแหน่ง มีหน้ำสัมผัสสวิตช์ให้เลือกต่อมำกหลำยต้ำแหน่ง เช่น 2, 3, 4 หรือ 5 ต้ำแหน่ง เป็นต้น
31 เป็นสวิตช์แบบไมโคร (Microswitch) คือสวิตช์แบบกดชนิดกดติดปล่อยดับนั่นเอง แต่เป็นสวิตช์ ที่สำมำรถใช้แรงจ้ำนวนน้อยๆ กดปุ่มสวิตช์ได ก้ำนสวิตช์แบบไมโครสวิตช์มีด้วยกันหลำยแบบ อำจ เป็นปุ่มกดเฉยๆ หรืออำจมีก้ำนแบบโยกได้มำกดปุ่มสวิตช์อีกทีหนึ่ง กำรควบคุมตัดต่อสวิตช์ ท้ำได้ โดยกดปุ่มสวิตช์หรือกดก้ำนคันโยกเป็นกำรต่อ (ON) และเมื่อปล่อยมือออกจำกปุ่มหรือก้ำนคันโยก เป็นกำรตัด (OFF) รูปภาพที่2.32 สวิตช์แบบหมุน รูปภาพที่2.33 เป็นสวิตช์แบบไมโคร
32 สวิตช์แบบดิพ (DIP Switch) ค้ำว่ำดิพ (DIP) มำจำกค้ำเต็มว่ำดูอัลอินไลน์แพกเกจ (Dual Inline Package) เป็นสวิตช์ขนำดเล็กใช้งำนร่วมกับวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้ำงขึ นในรูปชิพ (Chip) ที่มีขนำด เล็กๆ หรือใช้งำนกับไอซี (IC = Integrated Circuit) ลักษณะสวิตช์สำมำรถตัดหรือต่อวงจรได้ กำร ควบคุมตัดต่อสวิตช์แบบดิพจะต้องใช้ปลำยมปำกกำหรือปลำยดินสอในกำรปรับเลื่อนสวิตช์ สวิตช์ แบบดิพมักถูกติดตั งบนแผ่นวงจรพิมพ์ (Printed Cricuit Board) ใช้กับกระแสไม่เกิน 30mA ที่ แรงดัน 30VD การท้างานของสวิตช์ ส่วนประกอบพื นฐำนของสวิตช์จะมีส่วนที่เรียกว่ำ หน้ำสัมผัส อยู่ภำยในซึ่งคล้ำยกับสะพำน เชื่อมให้กระแสไฟฟ้ำไหลในวงจรไฟฟ้ำได้ สวิตช์ท้ำหน้ำที่เปิด ปิด วงจรไฟฟ้ำ ท้ำให้วงจรไฟฟ้ำเกิดกำร ท้ำงำนอยู่ 2 ลักษณะคือ วงจรเปิดและวงจรปิด วงจรเปิด คือลักษณะที่หน้ำสัมผัสของสวิตช์ไม่ เชื่อมต่อกันท้ำให้กระแสไฟฟ้ำไม่สำมำรถไหลไปในวงจรได้ และวงจรปิด คือ กำรที่หน้ำสัมผัสของ สวิตช์เชื่อมต่อกันท้ำให้กระแสไฟฟ้ำไหลในวงจรได้ วงจรเปิด หน้ำสัมผัสไม่เชื่อมต่อกัน กระแสไฟฟ้ำไม่สำมำรถไหลในวงจรได้ ท้ำให้อุปกรณ์ไฟฟ้ำไม่ ท้ำงำน แต่เรำมักจะเรียกกันว่ำเป็นกำรปิดสวิตช์ ซึ่งหมำยถึงกำรปิดกำรท้ำงำนของอุปกรณ์ไฟฟ้ำ นั่นเอง รูปภาพที่2.34 สวิตช์แบบดิพ
33 วงจรปิด หน้ำสัมผัสเชื่อมต่อกัน กระแสไฟฟ้ำสำมำรถไหลในวงจรได้ ท้ำให้อุปกรณ์ไฟฟ้ำท้ำงำน แต่ เรำมักจะเรียกกันว่ำเป็นกำรเปิดสวิตช์ ซึ่งหมำยถึงกำรเปิดกำรท้ำงำนของอุปกรณ์ไฟฟ้ำ ตัวอย่างการท้างานของสวิตช์ ในวงจรไฟฟ้าอย่างง่าย โดยทั่วไป เมื่อเรำเลื่อนสวิตช์ไฟฉำยลง จะท้ำให้สวิตช์ในวงจรเปิด กระแสไฟฟ้ำจะไม่สำมำรถไหล ภำยในวงจรได้ เนื่องจำกไม่มีสะพำนเชื่อมกระแสไฟฟ้ำให้ไหลจำกถ่ำนไฟฉำยไปสู่หลอดไฟได้ ส่งผลให้ หลอดไฟดับ ขณะเดียวกันเมื่อเรำเลื่อนสวิตช์ไฟฉำยขึ น จะท้ำให้สวิตช์ในวงจรเปิด กระแสไฟฟ้ำจะ สำมำรถไหลจำกถ่ำนไฟฉำยไปสู่หลอดไฟได้ ท้ำให้หลอดไฟสว่ำง สวิตช์มีหลำยรูปแบบ ซึ่งแต่ละรูปแบบจะถูกออกแบบและสร้ำงมำเพื่อกำรใช้งำนในลักษณะที่ แตกต่ำงกันไป นอกจำกนี แล้วสวิตช์บำงประเภทยังบอกคุณลักษณะกำรทนกระแสไฟฟ้ำและ แรงดันไฟฟ้ำอีกด้วย ดังนั นเพื่อให้เกิดประสิทธิภำพในกำรใช้งำนสูงสุด จึงควรเลือกใช้สวิตช์ให้ เหมำะสมกับวัตถุประสงค์ของกำรใช้งำน และควรศึกษำคุณลักษณะเฉพำะของสวิตช์แต่ละรูปแบบให้ เข้ำใจก่อนตัดสินใจเลือกใช้ รูปภาพที่2.35 ตัวอย่ำงกำรท้ำงำนของ สวิตช์
34 2.6 สายไฟ สำยไฟ เป็นส่วนประกอบที่ส้ำคัญอย่ำงหนึ่งในระบบไฟฟ้ำ ท้ำหน้ำที่ส่งผ่ำนพลังำนหรือสัญญำไฟฟ้ำ จำกจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งโดยเฉพำะระบบส่งจ่ำยก้ำลังไฟฟ้ำจำกแหล่งผลิตไฟฟ้ำไปยังงผู้ใช้งำน ไฟฟ้ำทั่วประเทศผ่ำนระบบสำยส่งและระบบจ้ำหน่ำยไฟฟ้ำ ทั งในระบบแรงดันสูง แรงดันปำนกลำง และแรงดันต่้ำนอกจำกนี สำยไฟฟ้ำยังใช้ในระบบสื่อสำรและโทรคมนนำคม และ ระบบควบคุมใน ภำคอุตสำหกรรมอีกด้วย ทั งนี สำยไฟฟ้ำ คือ วัสดุที่ประกอบไปด้วยธำตุโลหะที่มีคุณสมบัติในกำรน้ำ ไฟฟ้ำและน้ำควำมร้อนได้ดี เนื่องจำกเนื อโลหะที่มีควำมแข็งและเหนียว โดยเฉพำะทองแดงที่สำมำรถ น้ำมำแปรรูปได้ตำมต้องกำร จึงได้รับควำมนิยมในวงกำรของอุตสำหกรรมซึ่งสำยไฟแต่ละชนิดจะ ได้รับกำรออกแบบแตกต่ำงกันออกไปตำมโครงสร้ำงและคุณสมบัติกำรใช้งำน เช่น สำยที่ประกอบไปด้วยตัวน้ำไฟฟ้ำเพียงอย่ำงเดียว สำยที่ประกอบด้วยฉนวนหุ้มตัวน้ำไฟฟ้ำ สำยที่ประกอบด้วยเปลือกหุ้มหรือชั นป้องกันเสริมเป็นส่วนประกอบอยู่ภำยใน สำยไฟ สำยไฟ หุ้มฉนวนตัวน้ำไฟฟ้ำ สำยไฟแบ่งเป็น 2 ประเภท คือ 1. สายไฟฟ้าแรงดันต่้า (Low Voltage Power cable) ลักษณะของสำยไฟ รับแรงดันไฟฟ้ำได้ไม่เกิน 6kV ส่วนใหญ่จะมีฉนวนเป็น Cross-linked polyethylene (XLPE) ซึ่งมีควำมแข็งแรง ทนทำนกว่ำฉนวน PVC และยังทนควำมร้อนได้สูงถึง 90 ้ รูปภาพที่2.36 สำยไฟสวิตช์
35 C บำงชนิดอำจมีกำรเสริมโครงสร้ำงโลหะเพื่อรับแรงกระแทกที่จะเกิดขึ นจำกกำรติดตั งได้มำกขึ น เช่น สำย CV, CV-AWA, CV-SWA เป็นต้น 6/1 kV XLPE/PVC (สำย CV) รับแรงดันได้ 600/1000V ฉนวนท้ำจำก Cross-linked polyethylene (XLPE) เปลือกนอกเป็น PVC ตัวน้ำเป็นทองแดง มีตั งแต่ชนิดตัวน้ำแกนเดี่ยว จนถึง ตัวน้ำสี่แกน กำรใช้งำนสำมำรถฝังดินโดยตรง ร้อยท่อฝังดิน ร้อยท่อฝังผนังคอนกรีต ร้อยท่อเดินใต้ฝ้ำ อำคำร เดินเกำะผนัง เดินบนฉนวนลูกถ้วย และ เดินในช่องเดินสำยชนิด wire-way ที่ปิดมิดชิด 6/1 kV XLPE/PVC/AWA (สำย CV-AWA) และ 6/1 kV XLPE/PVC/SWA (สำย CV-SWA) รับ แรงดันได้ 600/1000V ฉนวนเปลือก ตัวน้ำและกำรใช้งำนเหมือนสำย CV แต่มีกำรเสริมโครงสร้ำง ลวดอะลูมิเนียมและลวดเหล็กตำมล้ำดับ เรียกโครงสร้ำงชั นนี ว่ำ Metallic Shield โดย Metallic Shield นี จะช่วยสลำยประจุไฟฟ้ำที่เกิดขึ นบนผิวฉนวนไม่ให้แพร่ไปยังโครงสร้ำงชั นอื่นๆ เพื่อช่วยเพิ่ม ประสิทธิภำพและควำมปลอดภัยในกำรใช้งำน 2.สายไฟฟ้าแรงดันสูง (High Voltage Power Cable) รับแรงดันไฟฟ้ำตั งแต่ 36kV ถึง 170kV ตัวน้ำทองแดง มีโครงสร้ำงหลำยแบบขึ นอยู่กับลักษณะกำร น้ำไปใช้งำน เช่น 69 kV Cu/XLPE/CWS/LAT/PE สำยไฟแรงดันสูงที่รับแรงดันได้สูงสุด 69kV ตัวน้ำ ทองแดง ฉนวน XLPE เสริมโครงสร้ำง Copper wire shield เพื่อสลำยประจุไฟฟ้ำที่เกิดขึ น บนผิวฉนวนไม่ให้แผ่ไปยังโครงสร้ำงชั นอื่นๆ เพื่อช่วยเพิ่มประสิทธิภำพและควำมปลอดภัยใน กำรใช้งำน และ Laminated Aluminium tape เพื่อป้องกันกำรซึมของน ้ำ เปลือกเป็น PE ซึ่งท้ำเป็นลักษณะของ Ribbed Oversheath ซึ่งช่วยลดแรงเสียดทำนในขณะท้ำกำรลำกสำย 36/69(72.5) kV Cu/XLPE/LS/PE สำยไฟที่รับแรงดันได้สูงสุด 5 kV ตัวน้ำทองแดง ฉนวน XLPE เสริมโครงสร้ำง Lead Sheath ที่ช่วยป้องกันกำรซึมของน ้ำ ทนต่อกำรกัดกร่อนของไอ น ้ำมันและสำรเคมีได้ดี(นิยมใช้ในงำนอุตสำหกรรมปิโตรเคมี) เปลือกท้ำจำก PE 127/230(245) kV Cu/XLPE/CCS/PE สำยไฟที่รับแรงดันได้สูงสุด 245 kV ตัวน้ำทองแดง ฉนวน XLPE เสริมโครงสร้ำง Corrugated copper sheath ที่ช่วยป้องกันกำรซึมของน ้ำ และช่วยรับแรงกระแทก ควำมพิเศษของ Corrugated sheath คือ มีควำมยิดหยุ่น ท้ำให้ สำมำรถดัดโค้งสำยไฟได้ง่ำยขึ น เปลือกท้ำจำก PE กำรเลือกสำยไฟส้ำหรับ บ้ำนพักอำศัย หรือ อำคำรขนำดเล็ก สิ่งส้ำคัญที่สุดคือ เรื่องควำมปลอดภัย และคุณภำพของกำรผลิตที่ได้มำตรฐำน มอก. และ มำตรฐำนระดับสำกล IEC เพรำะสำยไฟในกลุ่ม
36 ประเภท Household รวมไปถึงสำยโทรศัพท์ เป็นสำยไฟที่ใกล้ตัวผู้อยู่อำศัยมำกที่สุด และอยู่รอบตัว ของผู้ใช้ตลอดเวลำ ดังนั นควรเลือกใช้สำยไฟฟ้ำที่ผลิตได้ถูกต้องตรงมำตรฐำนก้ำหนด คุณภำพสูง และ มีควำมปลอดภัยสูงสุด เพื่อให้ปลอดภัยต่อผู้ใช้งำน นอกจำกนั นควรพิจำรณำถึงวัตถุดิบที่ใช้ใน กำรผลิตด้วย ซึ่งได้แก่ 1. ตัวน้ำทองแดง มีค่ำควำมน้ำไฟฟ้ำที่ดีเยี่ยม โดย Phelps dodge เลือกใช้ทองแดงบริสุทธิ์ 99% ซึ่งเป็นเกรดที่ดีที่สุด 2. ฉนวนและเปลือกสำยไฟต้องเลือกใช้ PVC เกรดพิเศษที่สำมำรถทนอุณหภูมิควำมร้อนได้ตรง ตำมมำตรฐำนก้ำหนด เพื่อให้กระแสไฟฟ้ำไม่รั่วไหลมำท้ำอันตรำยแก่ผู้ใช้งำน และสำยไฟมี อำยุกำรใช้งำนที่ยำวนำน ส้ำหรับสำยไฟในกลุ่ม Household จะมีแรงดันไฟฟ้ำตั งแต่ 300V750V ได้แก่ สำย 60227 IEC01 (THW),VCT,VAF,NYY สายไฟฟ้าส้าหรับระบบสาธารณูปโภค สำยไฟฟ้ำในระบบสำธำรณูปโภค เป็นระบบที่ส้ำคัญในกำรเชื่อมโยง ระบบไฟฟ้ำแรงสูงจำกโรงผลิต ไฟฟ้ำ เปรียบเสมือนเส้นเลือดใหญ่แห่งพลังงำนไฟฟ้ำ ที่เชื่อมต่อให้ประชำชนทั่วประเทศ ดังนั น สำยไฟฟ้ำและสำยเคเบิ ลที่ใช้งำนเพื่อเป็นสำยส่งนั น ต้องมีควำมปลอดภัยสูงสุด มีสภำพพร้อมใช้งำน ตลอดเวลำ ดังนั นควรเลือกใช้สำยไฟฟ้ำที่ผลิตได้ถูกต้องตรงมำตรฐำนก้ำหนด คุณภำพสูง และ มีควำม ปลอดภัยสูงสุด เพื่อให้ปลอดภัยต่อผู้ใช้งำน นอกจำกนั นควรพิจำรณำถึงวัตถุดิบที่ใช้ในกำรผลิตด้วย ซึ่งได้แก่ 1. ตัวน้ำทองแดง มีค่ำควำมน้ำไฟฟ้ำที่ดีเยี่ยม โดย Phelps dodge เลือกใช้ทองแดงบริสุทธิ์ 99% ซึ่งเป็นเกรดที่ดีที่สุด ฉนวนของสำยไฟเป็นฉนวน Cross-linked polyethylene(XLPE) ทึ่ต้องมีควำมทนทำน และทน ควำมร้อนได้สูงถึง 90 องศำเซลเซียส 2. สำยไฟที่่ใช้ในงำนสำธำรณูปโภค โรงไฟฟ้ำ สถำนีไฟฟ้ำ กำรไฟฟ้ำ กำรส่งจ่ำยก้ำลังไฟฟ้ำบน ดินและใต้ดิน นั นจะประกอบไปด้วยสำยไฟฟ้ำแรงดันปำนกลำง สำยไฟฟ้ำแรงดันสูง และ สำยไฟฟ้ำแรงดันสูงพิเศษ รวมไปถึงสำยไฟฟ้ำที่ต้องกำรคุณสมบัติพิเศษเพื่อป้องกันน ้ำ ป้องกันไอระเหยหรือกำรกัดกร่อนจำกสำรเคมี และอำจมีกำรเสริมโครงสร้ำงโลหะเพื่อรับแรง กระแทกที่อำจเกิดขึ นจำกกำรติดตั ง โดยเป็นสำยไฟฟ้ำแรงดันสูงตั งแต่ 36kV – 170kV และ สำยไฟแรงดันสูงพิเศษ 230 kV ขึ นไป
37 สายไฟชนิด Low Voltage สำยไฟที่ใช้ในอุตสำหกรรมทั่วไป ตลอดจนอุตสำหกรรมปิโตรเคมี วัสดุพอลิเมอร์ น ้ำมัน ก๊ำซธรรมชำติ กำรออกแบบและติดตั งสำยไฟฟ้ำในระบบอุตสำหกรรมทั่วไป ตลอดจนอุตสำหกรรมปิโตรเคมี วัสดุพอ ลิเมอร์ น ้ำมัน ก๊ำซธรรมชำติ ต้องค้ำนึงถึงประเภทของสำยไฟชนิดพิเศษที่มีควำมเหมำะสมต่อระบบ อุตสำหกรรม เครื่องจักรที่ใช้งำน ระบบรักษำควำมปลอดภัย ระบบป้องกันไฟไหม้ เพื่อให้กระบวนกำรผลิตในอุตสำหกรรมเป็นไปได้อย่ำงถูกต้อง สะดวก และ ปลอดภัยสูงสุด ดังนั นควร เลือกใช้สำยไฟฟ้ำที่ผลิตได้ถูกต้องตรงมำตรฐำนก้ำหนด คุณภำพสูง และ มีควำมปลอดภัยสูงสุด เพื่อให้ปลอดภัยต่อผู้ใช้งำน นอกจำกนั นควรพิจำรณำถึงวัตถุดิบที่ใช้ในกำรผลิตด้วย ซึ่งได้แก่ 1. ตัวน้ำทองแดง มีค่ำควำมน้ำไฟฟ้ำที่ดีเยี่ยม โดย Phelps dodge เลือกใช้ทองแดง บริสุทธิ์ 99% ซึ่งเป็นเกรดที่ดีที่สุด 2. ฉนวนของสำยไฟเป็นฉนวน Cross-linked polyethylene(XLPE) ทึ่ต้องมีควำมทนทำน และทนควำมร้อนได้สูงถึง 90 องศำเซลเซียส สำยไฟในกลุ่ม Industrial,Oil&Gas and Petrochemical ประกอบไปด้วยสำยไฟฟ้ำแรงดันต่้ำ สำยไฟฟ้ำแรงดันปำนกลำง และสำยไฟฟ้ำแรงดันต่้ำที่มีคุณสมบัติพิเศษชนิดทนไฟ ไม่ลำมไฟ มีควัน น้อย และไม่มีก๊ำซพิษ รวมไปถึงสำยไฟฟ้ำที่ต้องกำรคุณสมบัติพิเศษเพื่อป้องกันน ้ำ ป้องกันไอระเหย หรือกำรกัดกร่อนจำกสำรเคมี และอำจมีกำรเสริมโครงสร้ำงโลหะเพื่อรับแรงกระแทกที่อำจเกิดขึ น จำกกำรติดตั ง ประโยชน์ของการเลือกใช้สายไฟที่ถูกต้อง สำยไฟที่มีคุณภำพ ปัจจุบันไฟฟ้ำเป็นสิ่งที่จ้ำเป็นและอยู่รอบตัวเรำ เรำใช้ไฟฟ้ำตลอด 24 ชั่วโมงทุกๆ วัน ไฟฟ้ำจึงเป็นสิ่งที่ให้ประโยชน์แก่มนุษยชำติอย่ำงมหำศำล อย่ำงไรก็ตำมแม้ว่ำไฟฟ้ำจะให้ประโยชน์ มำกมำยเพียงใด หำกใช้อย่ำงไม่ระมัดระวัง ใช้ด้วยควำมประมำท ก็อำจท้ำให้เกิดอันตรำยร้ำยแรงต่อ ชีวิตและทรัพย์สินได้เช่นกัน กำรใช้ไฟฟ้ำจึงต้องให้ควำมส้ำคัญกับเรื่องของควำมปลอดภัยเป็นอันดับ แรก สายไฟฟ้า ท้ำหน้ำที่ เป็นทั งตัวน้ำพลังงำนไฟฟ้ำมำให้เรำใช้งำนและขณะเดียวกันก็ท้ำหน้ำที่ปกป้อง เรำจำกอันตรำยของไฟฟ้ำด้วย สำยไฟฟ้ำที่ไม่ได้คุณภำพมักจะผลิตจำกวัตถุดิบคุณภำพต่้ำ หรือ คุณลักษณะไม่ผ่ำนตำมมำตรฐำน เช่น ขนำดตัวน้ำทองแดงหรือควำมหนำฉนวนต่้ำกว่ำมำตรฐำน ซึ่ง
38 ส่งผลให้สำยไฟฟ้ำไม่สำมำรถทนแรงดันไฟฟ้ำหรือจ่ำยกระแสไฟฟ้ำได้ตำมที่มำตรฐำนก้ำหนด เมื่อ น้ำมำใช้งำนก็อำจเกิดควำมร้อนสูงหรือเกิดลัดวงจร เป็นอันตรำยร้ำยแรงขึ นได้ ดังนั นกำรเลือกใช้ สำยไฟฟ้ำจึงไม่ควรพิจำรณำเพียงรำคำถูกที่สุดหรือใช้สำยอะไรก็ได้ แต่จ้ำเป็นต้องเลือกใช้สำยไฟที่มี ควำมน่ำเชื่อถือ และมีคุณภำพมำตรฐำนระดับสำกล เพื่อปกป้องชีวิตและทรัพย์สินของคุณจำก อันตรำยที่อำจเกิดจำกกำรใช้ไฟฟ้ำในแต่ละวัน ส่วนประกอบของสายไฟฟ้า 1. ตัวน้าไฟฟ้า ท้ำหน้ำที่ ส่งผ่ำนกระแสไฟฟ้ำหรือสัญญำณไฟฟ้ำ ตัวน้ำไฟฟ้ำท้ำจำกโลหะที่มีค่ำควำมต้ำนทำนไฟฟ้ำ ต่้ำและมีค่ำควำมน้ำไฟฟ้ำสูง ซึ่งโลหะที่นิยมใช้ท้ำเป็นตัวน้ำไฟฟ้ำได้แก่ ทองแดง และอลูมิเนียม โดยมี คุณสมบัติ ดังนี ทองแดง เป็นโลหะที่มีค่ำกำรน้ำไฟฟ้ำสูงมำก (สูงเป็นอันดับสองรองจำกโลหะเงิน) มีควำมแข็งแรง สำมำรถน้ำมำรีดเป็นเส้นลวดขนำดเล็ก และดัดโค้งงอได้โดยไม่เปรำะหักง่ำย น้ำควำมร้อนได้ดี แต่มี น ้ำหนักค่อนข้ำงมำก และรำคำสูงกว่ำอลูมิเนียม ดังนั นจึงนิยมใช้ทองแดงเป็นตัวน้ำไฟฟ้ำส้ำรหับ สำยไฟฟ้ำที่ใช้ติดตั งในอำคำรและติดตั งใต้ดิน (Underground cable) ทองแดง อลูมิเนียม มีค่ำกำรน้ำไฟฟ้ำต่้ำกว่ำทองแดง (ประมำณ 62% ของทองแดง) แต่เปรำะหักได้ง่ำยกว่ำจึง ไม่สำมำรถรีดเป็นเส้นลวดขนำดเล็กมำกได้ อลูมิเนียมมีข้อได้เปรียบทองแดงคือมีน ้ำหนักเบำกว่ำมำก (อลูมิเนียมมีน ้ำหนักประมำณ 1 ใน 3 ของทองแดงที่ปริมำตรเท่ำกัน) และรำคำถูกกว่ำ ดังนั น อลูมิเนียมจึงเหมำะส้ำหรับท้ำเป็นตัวน้ำของสำยไฟฟ้ำที่ติดตั งแบบแขวนลอยในอำกำศ เช่นสำยส่ง ไฟฟ้ำแรงสูงเหนือพื นดินที่ต้องเดินเป็นระยะทำงไกล ท้ำให้กำรลงทุนในสำยส่งและโครงสร้ำงเสำและ อุปกรณ์รับน ้ำหนักน้อยลงจำกน ้ำหนักที่เบำกว่ำของสำยตัวน้ำอลูมิเนียม และเนื่องจำกอลูมิเนียม เปรำะหักได้ง่ำยกว่ำทองแดง ดังนั นจึงไม่นิยมใช้ท้ำเป็นตัวน้ำสำยตีเกลียวหรือสำยอ่อนขนำดเล็กและ ตัวน้ำที่ติดตั งในอำคำรซึ่งต้องกำรกำรดัดโค้งของสำยในกำรติดตั งมำกกว่ำ 2. ฉนวน ท้ำหน้ำที่ ป้องกันกระแสไฟฟ้ำไม่ให้ไหลผ่ำนไปยังส่วนอื่นๆที่สำมำรถก่อให้เกิดอันตรำยได้ เช่นไฟรั่ว หรือไฟฟ้ำลัดวงจร ฉนวนส่วนใหญ่ท้ำจำกพลำสติกโพลีเมอร์หรือยำงที่มีคุณสมบัติทนควำมร้อนและ ป้องกันของเหลวไหลผ่ำนสำมำรถป้องกันไม่ให้ไฟฟ้ำไหลผ่ำนได้ วัสดุที่ใช้ท้ำฉนวนมีด้วยกันหลำยชนิด แต่ละชนิดมีคุณสมบัติที่แตกต่ำงกันออกไป ซึ่งวัสดุที่นิยมใช้มำกที่สุด คือ โพลิไวนิลคลอไรด์ (Polyvinyl Chloride: PVC) และ ครอสลิงค์ โพลีเอททีลีน (Cross-Linked Polyethylene: XLPE)
39 - ฉนวน PVC มีควำมนิ่มและอ่อนตัว สำมำรถดัดโค้งงอได้ง่ำย นิยมใช้เป็นฉนวนสำยแรงดันต่้ำ โดยเฉพำะสำยที่ใช้ติดตั งในอำคำรเนื่องจำก PVC มีคุณสมบัติต้ำนทำนกำรลุกไหม้ไฟใน ตัวเอง ฉนวน PVC ใช้กับสำยไฟฟ้ำที่มีพิกัดอุณหภูมิตัวน้ำสูงสุด 70 oC - ฉนวน XLPE ผลิตโดยกำรท้ำให้ โพลีเอททีลีน (PE) เกิดปฏิกิริยำเคมีเปลี่ยนเป็นครอสลิงค์ โพ ลีเอททีลีน (XLPE) ซึ่งมีควำมแข็งแรงและทนควำมร้อนได้มำกขึ น ฉนวน XLPE ใช้กับ สำยไฟฟ้ำที่มีพิกัดอุณหภูมิตัวน้ำสูงสุด 90 oC นิยมใช้เป็นฉนวนสำยไฟฟ้ำก้ำลัง โดยเฉพำะ สำยไฟฟ้ำแรงดันสูง ฉนวน XLPE มีคุณสมบัติที่เหนือกว่ำ PVC ได้แก่ ทนอุณหภูมิได้สูงกว่ำ มีควำมแข็งแรงมำกกว่ำ ควำมต้ำนทำนไฟฟ้ำสูงกว่ำ ป้องกันกำรซึมผ่ำนของน ้ำได้ดีกว่ำ แต่มี ข้อเสียคือเมื่อติดไฟแล้วจะลุกลำมไฟได้อย่ำงรวดเร็ว จึงไม่นิยมใช้สำยไฟฟ้ำฉนวน XLPE ติดตั งในอำคำร ยกเว้นแต่เป็นสำยที่ออกแบบให้ผ่ำนกำรทดสอบกำรลุกลำมไฟเป็นพิเศษ นอกจำกนี ยังมีฉนวนชนิดอื่นๆอีกหลำยชนิด เช่น ฉนวนยำง EPR ที่มีควำมนิ่มยืดหยุ่นสูงและกันน ้ำได้ ดี เหมำะกับงำนติดตั งที่ต้องกำรควำมอ่อนตัวของสำยไฟมำก และฉนวน LSHF-XLPE ที่พัฒนำขึ น เพื่อให้ฉนวน XLPE มีคุณสมบัติต้ำนทำนกำรลุกลำมไฟ มีควันน้อยและไม่ปล่อยก๊ำซที่มีฤทธิ์เป็นกรด เมื่อถูกไฟไหม้ ส้ำหรับสำยไฟฟ้ำใช้ติดตั งภำยในอำคำร เป็นต้น 3. เปลือกนอก (Over sheath) เปลือกนอก หรือ Over Sheath คือ พลำสติกโพลิเมอร์ที่อยู่ชั นนอกสุดของสำยไฟฟ้ำ ท้ำหน้ำที่ ปกป้องสำยไฟฟ้ำจำกสภำพแวดล้อมต่ำงๆ เช่น กำรขูดขีดระหว่ำงติดตั ง แรงกระแทกกดทับ แสงแดด น ้ำและควำมชื น และกำรกัดกร่อนจำกสภำพแวดล้อมต่ำงๆ เช่น - PVC มีคุณสมบัติเช่นเดียวกับฉนวนพีวีซีเหมำะกับสำยไฟฟ้ำที่ใช้ติดตั งภำยในอำคำร - PE มีควำมแข็งแรงสูง ทนต่อกำรขูดขีดและแรงกระแทกกดทับได้ดี และป้องกันกำรซึมผ่ำน ของน ้ำได้ดี แต่มีข้อเสียเรื่องกำรลุกลำมไฟเช่นเดียวกับฉนวน XLPE ดังนั นจึงเหมำะส้ำหรับใช้ เป็นเปลือกของสำยที่ใช้ติดตั งใต้ดิน LSHF (Low Smoke Halogen Free) พัฒนำขึ นส้ำหรับสำยไฟฟ้ำที่ใช้ติดตั งในพื นที่ที่ต้องกำรควำม ปลอดภัยมำกเป็นพิเศษ เนื่องจำกเปลือก LSHF มีคุณสมบัติต้ำนทำนกำรลุกลำมไฟ ควันน้อยและไม่
40 ปล่อยก๊ำซที่มีฤทธิ์เป็นกรดเมื่อถูกไฟไหม้ มีข้อเสียคือ ควำมแข็งแรงไม่สูงมำกเท่ำ PVC และ PE และ ไม่เหมำะกับกำรติดตั งแบบฝังดิน เนื่องจำกมีกำรดูดซึมควำมชื นสูง อุปกรณ์เสริมสร้ำงควำมปลอดภัยและป้องกันสัญญำณรบกวน ส่วนประกอบที่ช่วยเสริมควำมปลอดภัยในกำรใช้สำยไฟฟ้ำและป้องกันสัญญำณรบกวนหรือสนำมแม่ เล็กท้ำให้สำยไฟฟ้ำมีโครงสร้ำงเหมำะสมกับกำรติดตั งในลักษณะต่ำงๆ อำทิเช่น อาร์เมอร์ (Armour) เป็นชั นของเส้นลวดหรือเทปโลหะ เช่น เหล็กกัลวำไนซ์ หรือ อลูมิเนียม ท้ำ หน้ำที่ป้องกันแรงกระแทกและกดทับ ท้ำให้สำยไฟฟ้ำมีควำมแข็งแรงมำกขึ น จึงเหมำะสมต่อกำร ติดตั งใต้ดินหรือติดตั งในพื นที่เสี่ยงต่อกำรที่สำยจะถูกกระแทกโดยไม่มีกำรป้องกันสำย ชิลด์โลหะ (Metallic Shield) เป็นชั นของเทปหรือลวดโลหะที่ห่อหุ้มสำยเพื่อลดทอนสัญญำณ รบกวนทั งจำกภำยในและภำยนอกสำย หรือป้องกันสนำมแม่เหล็กไฟฟ้ำที่แผ่ออกมำจำกสำยไฟฟ้ำ ก้ำลังโดยเฉพำะสำยแรงดันปำนกลำงและแรงดันสูงซึ่งจะท้ำให้เกิดแรงดันไฟฟ้ำเหนี่ยวน้ำที่อำจเป็น อันตรำยขึ นได้ ชิลด์มักท้ำจำกเทปหรือลวดโลหะ เช่น เทปทองแดง, เทปอลูมิเนียม, ลวดทองแดง หรือลวดทองแดงชุบดีบุก เป็นต้น เปลือกตะกั่ว (Lead Sheath) เป็นชั นของตะกั่วที่หุ้มเป็นปลอกอยู่ภำยในสำยไฟฟ้ำ ท้ำหน้ำที่ ป้องกันควำมชื นได้อย่ำงสมบูรณ์ ป้องกันกำรกัดกร่อนของสำรเคมีและน ้ำมันได้ดี เสริมควำมแข็งแรง ให้กับสำยไฟฟ้ำ จึงเป็นโครงสร้ำงที่นิยมอย่ำงมำกส้ำหรับสำยไฟฟ้ำที่ใช้ในโรงกลั่นน ้ำมัน และ อุตสำหกรรมปิโตรเคมี ประเภทของ สายไฟ 1. สายไฟแรงดันต่้า - สำยไฟที่ใช้กับแรงดันไฟฟ้ำที่ไม่เกิน 750 โวลต์ (750V) - สำยไฟนั นท้ำด้วยทองแดง หรืออะลูมิเนียม แต่โดยทั่วไปจะเป็นสำยทองแดง - สำยขนำดเล็ก จะเป็นสำยตัวน้ำเดี่ยว และสำยขนำดใหญ่จะเป็นตัวน้ำตีเกลียว - ฉนวนที่ใช้งำนจะเป็น PVC และ XLPE ชนิดของสายไฟแรงดันต่้า 1. สายไฟชนิด THW
41 สำยไฟชนิด THW จะเป็นสำยไฟชนิดแรงดันต่้ำ รองรับแรงดันได้ 750V เป็นสำยชนิดเดี่ยว มีกำรใช้ งำนอย่ำงกว้ำงขวำง โดยเฉพำะในโรงงำนอุตสำหกรรม เนื่องจำกน้ำไปใช้ในวงจรไฟฟ้ำ 3 เฟสได้ ซึ่ง สำยไฟชนิดนี ไม่เหมำะส้ำหรับกำรเดินฝังดินโดยตรง และเมื่อต้องกำรเดินลอยจะต้องยึดสำยด้วย Insulator ด้วย 2. สายไฟชนิด VAF สำยไฟชนิด VAF จะเป็นสำยไฟชนิดแรงดันต่้ำ สำมำรถทนแรงดันได้ 300V มีทั งชนิดสำยเดี่ยว สำยคู่ และแบบสำมสำยที่รวมสำยดินไปด้วย โดยที่แต่ละสำยก็จะมีฉนวนหุ้ม และมีเปลือกหุ้มที่เป็นฉนวนอยู่ อีกชั นหนึ่งด้ำนนอก เป็นสำยไฟชนิดที่นิยมในกำรเดินภำยในบ้ำนทั่วไป แต่ไม่สำมำรถใช้งำนในกำร ติดตั งไฟฟ้ำ 3 เฟสได้ เพรำะไม่สำมำรถรองรับแรงดันที่ 380V ได้ ยกเว้นจะติดตั งแบบแยกเป็นแบบ 1 เฟส และใช้แรงดัน 220V 3. สายไฟชนิด VCT สำยไฟชนิด VCT จะเป็นสำยไฟชนิดแรงดันต่้ำ สำมำรถทนแรงดันได้ 750V ตัวสำยมีลักษณะกลม มี ทั งชนิด 1 ,2 แกน, 3 แกน และ 4 แกน โดยจุดเด่นของสำยชนิดนี คือ จะเป็นสำยที่ประกอบด้วยสำย ทองแดงฝอยเส้นเล็ก ๆ จึงท้ำให้สำยมีควำมอ่อนตัว และทนต่อกำรสั่นสะเทือนได้ดี และยังเป็นสำยที่ สำมำรถต่อลงดินได้ 4. สายไฟชนิด NYY สำยไฟชนิด NYY เป็นสำยไฟชนิดกลม ที่สำมำรถทนแรงดันได้ 750V มีทั งแบบแกนเดียว และหลำย แกน เป็นสำยที่นิยมใช้เป็นอย่ำงมำก เพรำะเป็นสำยที่มีเปลือกหุ้มอีกชั น จึงสำมำรถป้องกันควำม เสียหำยทำงกำยภำพได้ดี โดยสำยชนิดนี สำมำรถเดินฝังใต้ดินได้ 2. สายไฟแรงดันสูง - จะเป็นสำยชนิดตีเกลียวที่มีขนำดใหญ่ - สำยชนิดนี จะมีทั งสำยแบบทั งแบบเปลือย และหุ้มฉนวน - สำยไฟสำมำรถรับแรงดันได้ตั งแต่ 1KV ~ 36KV ชนิดของสายไฟแรงดันสูง 1. สายไฟฟ้าอลูมิเนียมตีเกลียวชนิดเปลือย (AAC)