เฟ้ลปส์-ดอด์จ-คู่มือออกแบบระบบไฟฟ้า-2020-1

บทที่ 6 การค�ำนวณหาขนาดสาย

ค) สายเคเบลิ ตัวน�ำทองแดงหุ้มฉนวน XLPE เดนิ บนรางเคเบิลดา้ นลา่ งทบึ 2 รางเคเบิลซอ้ นกนั และมีฝาปดิ
กรณเี ดนิ 5 เสน้ /เฟส และในรางเคเบลิ มี 2 กลมุ่ วงจรและรางเคเบลิ มี 3 กลุ่มวงจร จะต้องใชก้ ลมุ่ วงจร 3 วงจร
ค�ำนวณกรณีวางเคเบิล 3 วงจร (คดิ จากรางเคเบิลท่ีมกี ลุ่มวงจรสูงสุด)
ในตารางท่ี 5.17 ก) ตัวคณู ปรบั คา่ กลุ่มวงจรจะมีคา่ 0.7

ขนาดกระแส = 1000 / (5x0.7)
= 285.7 A
ดงั นัน้ ในตารางที่ 5.17 เลือกขนาดสาย 150 ตารางมิลลเิ มตร (มขี นาดกระแส 311 A)
และถา้ ในกรณที ่ีอุณหภูมโิ ดยรอบมคี า่ 56 องศาเซลเซยี ส จะตอ้ งพิจารณาตารางที่ 5.27 ซง่ึ มีคา่ ตวั คณู ปรบั คา่ อณุ หภมู ิ 0.78

ขนาดกระแส = 1000 /(5x0.7x0.78)
= 366.3 A
ตารางที่ 5.17 เลือกขนาดสาย 240 ตารางมลิ ลเิ มตร (มขี นาดกระแส 410A)
ง) สายไฟฟ้า NYY แกนเดี่ยวรอ้ ยในท่อเดนิ ลอยในอากาศ กรณีเดิน 6 เส้น/เฟส จะใช้ทอ่ 3 ทอ่ ซงึ่ จะมี 2 กลมุ่ วงจรดังนั้นในตาราง
5.17 (ก) ตัวคณู ปรับคา่ กระแสมีคา่ 0.8

ขนาดกระแส = 1000 /(6x0.8)
= 208.3 A
จากตาราง ท่ี 5.4 เลอื กขนาดสาย 120 ตารางมิลลิเมตร (ขนาดกระแส 234 A เนือ่ งจากแกนเดี่ยวและ 2 วงจรในทอ่ แตล่ ะเส้น) และใชท้ อ่
RSC เส้นผ่านศูนย์กลาง 100 มลิ ลเิ มตร 3 ทอ่ กรณใี ช้ N ร่วม หรือขนาด 3xØ4”

6.2) การหาขนาดช่องเดินสาย
จากบทน�ำของบทที่ 6 ซึง่ เปน็ การกล่าวถึงช่องเดนิ สายโดยมีท้งั แบบเปน็ ทอ่ หรือรางเดนิ สายหรือรางเคเบิลในการออกแบบระบบ
ไฟฟ้า้ จำำ�เป็น็ ที่�จะต้อ้ งระบุขุ นาดของช่อ่ งเดินิ สายดังั กล่า่ วซึ่�งขนาดของช่อ่ งเดินิ สายและพื้�นที่�หน้า้ ตัดั ของสายไฟฟ้า้ จะต้อ้ งเป็น็ ไปตามกฎเกณฑ์์
ของวสท. โดยที่่�ข้อ้ กำำ�หนดของวสท. พื้�นที่�หน้้าตััดของตััวนำำ�และฉนวนทั้�งหมดรวมกัันต้้องไม่่เกิิน 20 % ของพื้�นที่�หน้า้ ตัดั ในรางเดินิ สาย
(wire way) ส่ว่ นในกรณีีท่อ่ จำำ�นวนสายไฟฟ้้าสููงสุุดในท่่อร้้อยสาย พื้�นที่�หน้า้ ตัดั สููงสุุดรวมของสายไฟทุุกเส้น้ คิดิ เป็็นโดยเฉลี่�ย 40% ของพื้�นที่�
หน้้าตััดของท่อ่ นอกจากนี้�ในตารางที่� 6.1 และตางรางที่� 6.2 เป็็นการแสดงจำำ�นวนสููงสุดุ ของสายไฟฟ้้าขนาดเดียี วกัันในท่อ่ ร้อ้ ยสาย
สว่ นรางเดนิ สายและรางเคเบิล (wire way และ cable tray) ขนาดรางทแี่ นะนำ� จะพิจารณาไดจ้ ากตารางท่ี 6.3 และ 6.4

คมู่ อื การออกแบบระบบไฟฟา้ 201

บทท่ี 6 การคำ� นวณหาขนาดสาย

ตารางท่ี 6.1 จำ� นวนสงู สุดของสายไฟฟา้ ขนาดเดียวกัน มอก.11-2553 รหัสชนิด 60227 IEC 01
ที่�ให้้ใช้ใ้ นท่่อโลหะตาม มอก.770-2533 (วสท. ตารางภาคผนวก ฎ)

ขนาดสายไฟ จำ� นวนสายสูงสุดของสายไฟฟ้า ขนาดเดียวกนั ในทอ่ รอ้ ยสาย
(mm2)

1.5 8 14 22 37 - - - - - - - -
2.5 5 10 15 25 39 - - - - - - -
4 4 7 11 19 30 - - - - - - -
6 3 5 9 15 23 37 - - - - - -
10 1 3 5 9 14 22 37 - - - - -
16 1 2 4 6 10 16 27 42 - - - -
25 1 1 2 4 6 10 17 27 34 - - -
35 1 1 1 3 5 8 14 21 27 33 - -
50 - 1 1 1 3 6 10 15 19 24 38 -
70 - - 1 1 3 4 7 12 15 18 29 42
95 - - 1 1 1 3 5 8 11 13 21 30
120 - - - 1 1 2 4 7 9 11 17 25
150 - - - 1 1 1 3 5 7 9 14 20
185 - - - 1 1 1 3 4 6 7 11 16
240 - - - - 1 1 1 3 4 5 8 12
300 - - - - - 1 1 2 3 4 7 10
400 - - - - - 1 1 1 2 3 5 8
เสน้ ผา่ น 15 20 25 32 40 50 65 80 90 100 125 150
ศูนย์กลางของ
ท่อรอ้ ยสาย (mm)

202 คู่มือการออกแบบระบบไฟฟ้า

บทที่ 6 การคำ� นวณหาขนาดสาย

ตารางท่ี 6.2 จ�ำนวนสูงสุดของสายไฟฟ้าขนาดเดยี วกัน มอก.11-2553 รหสั ชนิด NYY
แกนเดี่�ยวที่�ให้ใ้ ช้้ในท่อ่ โลหะตาม มอก.770-2533 (วสท. ตารางภาคผนวก ฎ)

พืน้ ทหี่ น้าตัดของสายไฟฟา้ จำ� นวนสายสงู สุดของสายไฟฟ้า ขนาดเดยี วกนั ในท่อรอ้ ยสาย
ตารางมลิ ลิเมตร

1 1 1 3 5 8 12 21 33 - - - -
1.5 1 1 2 4 7 11 19 30 - - - -
2.5 1 1 2 4 7 10 17 26 33 - - -
4 1 1 1 3 6 9 15 23 29 36 - -
6 - 1 1 3 5 8 13 21 26 33 - -
10 - 1 1 2 4 6 11 17 22 27 - -
16 - 1 1 1 3 5 10 15 19 23 36 -
25 - 1 1 1 3 4 8 12 15 19 29 -
35 - - 1 1 1 3 6 10 12 15 24 35
50 - - 1 1 1 3 5 8 11 13 21 31
70 - - - 1 1 2 4 7 8 11 17 24
95 - - - 1 1 1 3 5 7 8 13 19
120 - - - 1 1 1 3 4 6 7 11 17
150 - - - - 1 1 1 3 4 5 9 13
185 - - - - 1 1 1 3 4 5 7 11
240 - - - - - 1 1 2 3 4 6 9
300 - - - - - 1 1 1 2 3 5 7
400 - - - - - - 1 1 1 2 4 6
500 - - - - - - 1 1 1 1 3 4
15 20 25 32 40 50 65 80 90 100 125 150
เสน้ ผ่านศนู ย์กลางของ
ทอ่ รอ้ ยสาย (mm)

คู่มอื การออกแบบระบบไฟฟา้ 203

บทที่ 6 การคำ� นวณหาขนาดสาย

ตารางท่ี 6.3 ขนาดรางเดินสายโลหะท่แี นะน�ำ

ขนาดความสงู x กวา้ ง (มม.) ความหนาตำ�่ สุด (มม.)
50 x 50 1
50 x 100 1
100 x 100 1.2
100 x 150 1.2
1.6
100 x 200 หรือ 150 x 200 1.6
100 x 300 หรือ 150 x300

ตารางที่ 6.4 ขนาดรางเคเบลิ แบบบันได

ขนาดความสงู x กว้าง (มม.) ความแข็งแรงของราง

ความสงู แนะนำ� 100 หรือ 150 มม. การขึน้ รปู ของแผน่ เหล็กท�ำรางเคเบิล
ความกวา้ งแนะน�ำ 150,300,450,600, แบบบนั ไดตอ้ งมคี วามแข็งแรง

700,900 มม.

ส่วนรางเคเบลิ ความยาวของรางเคเบลิ มขี นาด 2.4 หรอื 3 เมตรและสูง 150 มลิ ลเิ มตร ซ่ึงมีทั้งแบบดา้ นล่างทึบและแบบระบายอากาศ
และวสั ดุทใ่ี ชท้ ำ� รางมที ั้งชนิด เหล็กชุบ สังกะสี โดยวิธีทางไฟฟ้า, แผน่ เหล็กชุบสงั กะสแี บบจ่มุ รอ้ น, แผ่นเหล็กชบุ อะลซู ิงก์ (Aluzinc), แผ่น
เหลก็ ผา่ นกรรมวิธปี ้องกนั สนมิ และพ่นสที ับ

ตัวอย่างที่ 6.2 สาย 60227 IEC01 ขนาด 35 ตารางมิลลเิ มตร จ�ำนวน 30 เสน้ วางในรางเดนิ สาย จงหาขนาดของรางเดนิ สายและ
ขนาดกระแสไฟฟา้ ของสาย
วธิ ที ำ� สาย 60227 IEC01ขนาด 35 ตารางมลิ ลิเมตรมพี น้ื ที่หน้าตัดขวางรวมฉนวนและเปลือกของสายไฟฟา้ 93.35 ตารางมลิ ลเิ มตร
(พิจารณาได้จากตารางแสดงรายละเอียดของสาย 60227 IEC 01 ในบทที่ 5 โดยมเี สน้ ผ่านศูนยก์ ลางสายมีคา่ 10.9 มลิ ลเิ มตร)

204 คู่มือการออกแบบระบบไฟฟ้า

บทท่ี 6 การคำ� นวณหาขนาดสาย

พืน้ ที่หน้าตดั รวมของสายและฉนวนทัง้ หมดมคี า่ = 93.35x30
= 2,800 ตารางมิลลเิ มตร
พน้ื ทีห่ น้าตดั ของตัวน�ำและฉนวนท้งั หมดรวมกันตอ้ งไม่เกนิ 20%ของพ้นื ที่หนา้ ตัดภายในรางเดนิ สาย
พน้ื ทหี่ น้าตดั รางเดนิ สาย = 2,800 /0.2 ตารางมิลลเิ มตร
= 14,000 ตารางมลิ ลิเมตร
เลอื กขนาดรางเดินสาย = 100x150 ตารางมิลลเิ มตร
ขนาดกระแสไฟฟ้าของสาย พจิ ารณาจากตารางที่ 5.4 จะมขี นาดกระแสไฟฟา้ 96 A เนอ่ื งจาก
ตามขอ้ ก�ำหนดของ วสท.. ขอ้ 5.12.3 ขนาดกระแสของสายในรางเดินสายใหใ้ ช้คา่ กระแสตามตารางที่ 5.4 หรอื 5.11 กรณตี ัวน�ำกระแส
3 เสน้ โดยไม่ต้องใชต้ วั คณู ลดกระแสเรอ่ื งจ�ำนวนสายตามตารางที่ 5.17 (ก) หากตัวนำ� ท่ีมกี ระแสไหลรวมกันไม่เกนิ 30 เส้น

ตัวอยา่ งที่ 6.3 สายเคเบิลแกนเดียวชนดิ NYY ขนาด 95 ตารางมลิ ลเิ มตร จำ� นวน 5 วงจร วงจรละ 4 เส้น วางในรางเคเบิลแบบบนั ไดโดย
ไมม่ ีฝาปดิ (วางตามแนวนอน) จงหาขนาดกระแสของสายเคเบิลแต่ละเส้น, ขนาดของรางเคเบิลในกรณี

ก) วางชิดติดกัน
ข) วางเปน็ กลุม่ (ตามรูปในหัวขอ้ 6.1)
ค) วางทง้ิ ระยะหา่ ง (ตามรูปในหัวขอ้ 6.1)

วิธที ำ� สาย NYY 95 ตารางมลิ ลเิ มตร ชนดิ แกนเด่ียวเสน้ ผ่านศูนยก์ ลางทง้ั หมด (Overall Diameter) มคี า่ 21.5 มลิ ลิเมตร
ก)

ขนาดรางเคเบิลคือ 21.5x20 = 430 mm. (เลอื กขนาด 450 mm.) กรณีวางติดกัน ขนาดกระแส 239 A (ตารางท่ี 5.14) ตัวคูณ
ปรบั กระแส(มากกวา่ 1 วงจร) มีคา่ 0.93 (ตาราง 5.24) ได้ขนาดกระแส 239x0.93=222.27 A

และในกรณีท่มี ีอุณหภมู โิ ดยรอบมีคา่ 47 องศาเซลเซยี ส จะตอ้ งใชต้ วั คูณปรับค่าอณุ หภูมโิ ดยรอบ (ตารางที่ 5.27) ซ่งึ มคี ่า 0.82
ดงั นั้นขนาดกระแสจะมีคา่ 222.27 x0.82 = 182.26 A

ค่มู ือการออกแบบระบบไฟฟ้า 205

บทที่ 6 การค�ำนวณหาขนาดสาย

ข)

ขนาดรางเคเบลิ มีขนาด = (21.5x10)+(43x4)
= 215+172
= 387 มลิ ลิเมตร
ขนาดกระแส NYY 95ตารางมิลลิเมตรมีค่า 230 A(ตารางที่ 5.14) ในลักษณะการติดต้ังจะมี จำ� นวน 5 กลุม่ วงจร ตัวคณู ปรบั ค่าขนาด
กระแสมากกวา่ 1 วงจร จะมคี า่ 1 (ตารางที่ 5.24) ดังน้ันขนาดกระแสมีคา่ 230x1 = 230 A

ค)

ขนาดรางเคเบลิ คอื 21.5x39 = 838.5 มิลลิเมตร เลือกรางเคเบิลไมน่ ้อยกว่า 838.5 มม. (เลือกขนาด 900 มลิ ลเิ มตร)
ขนาดกระแส NYY 95 ตารางมลิ ลเิ มตรมีคา่ 297 A (ตารางท่ี 5.14)จ�ำนวน 5 วงจร ตัวคณู ปรบั กระแส 0.96 (ตารางท่ี 5.24) ดังน้นั
ขนาดกระแสมคี ่า 297x0.96 = 285.12 A
ตวั อย่างท่ี 6.4 สายไฟฟ้าตัวน�ำทองแดงหมุ้ ฉนวน XLPE

ก) เดินบนรางเคเบลิ แบบระบายอากาศไมม่ ฝี าปดิ 1 รางเคเบลิ มี 3 กลุม่ วงจร วงจรละ 4 เสน้ จงหาขนาดรางเคเบิลและขนาด
กระแส โดยใช้สาย 150 ตารางมิลลเิ มตร

ข) เดินบนรางเคเบิลด้านล่างทึบและมฝี าปิด 1 รางเคเบิล มี 4 กลุม่ วงจร วงจรละ 4 เส้น จงหาขนาดรางเคเบิลและขนาดกระแส
โดยใชส้ าย 240 ตารางมลิ ลเิ มตร

ค) เดินบนรางเคเบลิ ด้านลา่ งทบึ 2 รางเคเบิลซอ้ นกันและมฝี าปดิ โดยกำ� หนดให้มี 2 และ 3 กลุม่ วงจรในแต่ละรางเคเบลิ จงหา
ขนาดรางเคเบิลและขนาดกระแส โดยใชส้ าย 240 ตารางมลิ ลิเมตร

206 คู่มือการออกแบบระบบไฟฟ้า

บทท่ี 6 การคำ� นวณหาขนาดสาย

วธิ ที ำ�
ก) สายไฟฟ้าตัวน�ำทองแดงห้มุ ฉนวน XLPE ขนาด 150 ตารางมิลลิเมตร มเี ส้นผา่ นศนู ย์กลาง 22 มิลลเิ มตร กรณวี างติดกนั ขนาดราง
เคเบิลแบบระบายอากาศไม่มฝี าปดิ
ขนาดรางคือ 22 x 12 = 264 มลิ ลเิ มตร
(เลือกขนาด 100x300 ตารางมลิ ลิเมตร)
กรณวี างตดิ กัน ขนาดกระแสของสายไฟฟา้ ตัวน�ำทองแดงหมุ้ ฉนวน XLPE ของสาย 150 ตารางมิลลิเมตร มคี า่ ขนาดกระแส 422 A
(ตาราง ที่ 5.16) ตวั คณู ปรบั กระแส (มากกวา่ 1 วงจร) มคี า่ 0.87 (ตารางที่ 5.24 ) ได้ขนาดกระแส 422 x 0.87 = 367.14 A
กระแสท่ีผา่ นโหลด/เฟส = 367.14 x 3 A
= 1,101.42 A
ข) สายไฟฟา้ ตวั นำ� ทองแดงหุ้มฉนวน XLPE ขนาด 240 ตารางมิลลเิ มตร มีเส้นผา่ นศูนย์กลาง 27 มลิ ลเิ มตร
กรณีวางติดกัน ขนาดรางเคเบิลดา้ นลา่ งทบึ และมีฝาปิด
ขนาดรางคอื 27 x 16 = 432 มิลลิเมตร
(เลือกขนาด 450 มลิ ลเิ มตร)
กรณีวางตดิ กัน ขนาดกระแสของสายไฟฟา้ ตัวน�ำทองแดงห้มุ ฉนวน XLPE ของสาย 240 ตารางมลิ ลิเมตร มคี า่ ขนาดกระแส 410 A
(ตารางที่ 5.17) ตัวคณู ปรับกระแส (มากกว่า 1 วงจร) มีคา่ 0.65 (ตารางที่ 5.17 (ก)) ได้ขนาดกระแส 410 x0.65=266.5 A
กระแสทีผ่ า่ นโหลด/เฟส = 266.5x4 A
= 1,066 A
ค) สายไฟฟ้าตวั น�ำทองแดงหมุ้ ฉนวน XLPE ขนาด 240 ตารางมิลลเิ มตร มีเสน้ ผา่ นศูนยก์ ลาง 27 มลิ ลิเมตร
กรณวี าง 2 รางเคเบิลโดยเปน็ รางเคเบิลด้านลา่ งทึบซ้อนกนั และมฝี าปิดโดยรางท่ี 1 มี 2 วงจร ,รางที่ 2 มี 3 วงจร
ขนาดรางท่ี 1 คอื 27 x 8 = 216 มิลลิเมตร
(เลือกขนาด 300 มลิ ลเิ มตร)
ขนาดรางท่ี 2 คอื 27 x 12 = 324 มลิ ลเิ มตร
(เลือกขนาด 450 มิลลิเมตร)
สายฉนวน XLPE ขนาด 240 ตารางมิลลเิ มตร มคี ่าขนาดกระแส 410 A (ตารางท่ี 5.17) ตวั คูณปรบั กระแส (มากกวา่ 1 วงจร) ใช้ 3 วงจร
ในการพจิ ารณามคี า่ 0.7 (ตาราง 5.17 (ก)) ได้ขนาดกระแส 410 x 0.7 = 287 A
กระแสท่ผี า่ นโหลด/เฟส = 287.5x5 A
= 1,435 A

คมู่ อื การออกแบบระบบไฟฟา้ 207

208 คู่มอื การออกแบบระบบไฟฟา้

บทท่ี 7
การตอ่ ลงดนิการตอ่ ลงดนิ เป็นการตอ่ เพื่อลดอนั ตรายท่ีอาจจะเกิดกับบุคคล และลดอนั ตรายท่ีอาจจะเกดิ กับบรภิ ัณฑไ์ ฟฟ้าและระบบไฟฟา้ ซงึ่ การ

ตอ่ ลงดนิ สามารถทำ� ไดห้ ลายวธิ ขี น้ึ อยกู่ บั ความเหมาะสมในการใชง้ านและสภาพพนื้ ทใี่ ชง้ าน โดยการตอ่ ลงดนิ จะทำ� หนา้ ทหี่ ลกั ๆ 2 ประการคอื
1. เมอื่ เกดิ แรงดนั ไฟฟา้ เกนิ จะทำ� หนา้ ทจ่ี ำ� กดั แรงดนั ไฟฟา้ เพอื่ ทำ� ใหบ้ รภิ ณั ฑไ์ ฟฟา้ และอปุ กรณไ์ ฟฟา้ มศี กั ดาเปน็ ศนู ย์ อกี ทงั้ ลดอนั ตราย
ต่อบุคคลที่จับตอ้ งกับอุปกรณไ์ ฟฟ้าที่เกดิ กระแสรัว่
2. เม่อื เกิดกระแสไฟฟา้ รวั่ กระแสไฟฟา้ ทร่ี ัว่ นั้นจะลงดินซง่ึ ช่วยป้องกันความเสยี หายท่ีอาจเกดิ กบั บริภัณฑไ์ ฟฟา้ และระบบไฟฟา้ ได้

จากนิยามการลงดนิ หรอื การตอ่ ลงดินหมายถงึ การต่อตัวนำ� ไม่วา่ โดยต้งั ใจหรอื บังเอญิ ระหว่างวงจรไฟฟา้ หรอื บรภิ ัณฑก์ ับดิน
ดังนั้นเพือ่ ความปลอดภยั จงึ จ�ำเป็นต้องศึกษาถงึ การต่อลงดนิ ว่ามรี ะบบการตอ่ ลงดินเป็นอย่างไรบา้ ง

- ระบบการตอ่ ลงดินไดม้ กี ารกำ� หนดระบบการตอ่ ลงดนิ ไว้คือ
ก) ระบบตอ่ ลงดินแบบ TN
ข) ระบบตอ่ ลงดินแบบ TT
ค) ระบบต่อลงดินแบบ IT

โดยที่ความหมายของตัวอักษรทแี่ สดงจะพจิ ารณาไดจ้ าก
ตวั อกั ษรตัวแรก หมายถึง ความสมั พนั ธร์ ะหว่างระบบจ�ำหน่ายกับดนิ
T คือตอ่ ลงดินโดยตรง
I คอื สว่ นตวั น�ำท้งั หมดของระบบไม่ตอ้ งลงดนิ
ตวั อกั ษรตวั ทสี่ อง หมายถงึ ความสัมพนั ธร์ ะหว่างโลหะทั้งหมดท่ีไม่เก่ียวข้องกับการเดินของกระแสกบั ดนิ
T คอื ตอ่ โลหะทัง้ หมดท่ไี ม่เกยี่ วข้องกับทางเดนิ ของกระแสทัง้ หมดลงดิน
N คือ โลหะทงั้ หมดทไ่ี มเ่ กย่ี วข้องกบั ทางเดินของกระแสทงั้ หมดตอ่ เข้ากบั จดุ N
(เพอื่ ความสะดวกจะเรยี กโลหะท้งั หมดที่ไมเ่ กย่ี วข้องกบั ทางเดินของกระแสว่า สว่ นห่อหุม้ )
ตวั อกั ษรยอ่ ย หมายถงึ สายนวิ ทรลั กบั สายกราวด์
S คือ สายตวั น�ำป้องกัน(สายกราวด์) เดินแยกจากนิวทรัล
C คือ สายนวิ ทรัลและสายกราวด์ทีใ่ ชร้ ่วมกันหรือสาย PEN
PE คอื ตัวน�ำปอ้ งกัน (สายกราวด์)

คู่มอื การออกแบบระบบไฟฟา้ 209

บทที่ 7 การตอ่ ลงดิน

ในรปู 7.1 เปน็ การแสดงระบบการตอ่ ลงดนิ ทัง้ หมด สว่ นรปู ท่ี 7.2 (ก), (ข), (ค), เป็นการแสดงการปอ้ งกนั ในระบบการตอ่ ลงดินชนดิ ตา่ งๆ

รปู ที่ 7.1 แสดงระบบการต่อลงดิน

210 คมู่ ือการออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 7 การตอ่ ลงดนิ

รปู ท่ี 7.2 (ก) แสดงระบบการตอ่ ลงดนิ TN 211

ค่มู ือการออกแบบระบบไฟฟ้า

บทท่ี 7 การตอ่ ลงดิน

รปู ท่ี 7.2 (ข) แสดงระบบการต่อลงดนิ TT

212 คู่มือการออกแบบระบบไฟฟ้า

บทที่ 7 การตอ่ ลงดนิ

รปู ที่ 7.2 (ค) แสดงระบบการต่อลงดิน IT 213

คมู่ ือการออกแบบระบบไฟฟ้า

บทที่ 7 การตอ่ ลงดิน

ในระบบการใชข้ องระบบการตอ่ ลงดนิ โดยปกตจิ ะพบเห็นเปน็ งานทั่วๆ ไปคอื TN สว่ น IT จะพบการใชใ้ นสถานพยาบาล เช่น งาน
หอ้ งผ่าตดั , หอ้ งช่วยชวี ติ เป็นต้น ทงั้ นีเ้ พราะระบบ IT จะมีการปอ้ งกันกระแสร่ัว, กระแสลัดวงจร โดยใช้ CB ท่ีมีการทำ� งานแบบ RCD
(Residual Current Protective Device) โดยทีร่ ะบบ IT อปุ กรณช์ ว่ ยชีวิตจะมีการทำ� งานต่อเน่ือง ตราบใดทีก่ ระแสลดั วงจรไม่สงู เกนิ กวา่
พิกดั ของอุปกรณป์ อ้ งกนั
7.1) ขอ้ เสนอแนะในการต่อลงดินของอุปกรณ์ไฟฟา้
การท่ีต้องตอ่ อปุ กรณห์ รือบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟา้ ลงดิน เนื่องจากเหตุผล
ก) เพอื่ ลดแรงดันไฟฟ้าบนอปุ กรณ์ให้มีค่าเป็นศูนย์ ทัง้ นเี้ พราะต่อตวั น�ำระหวา่ งอปุ กรณ์ไฟฟา้ เขา้ กับดนิ ท�ำให้ปลอดภยั เม่อื เขา้ ไป
สัมผสั อปุ กรณไ์ ฟฟ้าดงั กล่าว
ข) เมือ่ ตอ่ ตัวน�ำเขา้ กับอปุ กรณไ์ ฟฟา้ และต่อเขา้ กับดิน ตัวนำ� ดังกล่าวจะท�ำหน้าทีเ่ ป็นตัวนำ� ของกระแสลดั วงจรลงดนิ และกระแสน้ี
จะมีตลอดเวลาตราบใดท่อี ปุ กรณ์ป้องกันไมเ่ ปดิ ออก พิจารณาเหตุผลของ ก) ข) เปรยี บเทยี บไดก้ บั รูป 7.3

i

(ก) (ข)
รูป 7.3 ก) แสดงการตอ่ สายดนิ เข้ากบั มอเตอร์ แรงดนั ไฟฟา้ บนมอเตอรจ์ ะมคี ่าเป็นศนู ย์
ข) แสดงการใช้ทอ่ เป็นสายดนิ ของอปุ กรณไ์ ฟฟ้าเม่ือเกดิ การลัดวงจรลงดนิ ตวั ท่อจะเปน็ ทางเดนิ ของกระแสลัดวงจรลงดนิ
7.2 ) การตอ่ หลกั ดิน
ในกรณที ีต่ ้องการให้คา่ ความตา้ นทานการต่อลงดนิ มีค่าต่�ำกว่า 25Ω เพอ่ื ความประหยัดจึงนิยมใช้หลักดนิ (Ground rod) ตีลงไปใน
ดิน ยกเวน้ ในบางสถานที่อาจตอ้ งใช้แผ่น Plate หรือใช้อุปกรณ์อ่นื ๆ เสริม เชน่ โรยเกลือ เพอื่ ลดคา่ ความตา้ นทานการต่อลงดนิ โดยส่วนมาก
ที่พบเหน็ ท่วั ไปคอื ตหี ลักดนิ เปน็ รปู Typical ดังทีแ่ สดงไวใ้ นรปู ท่ี 7.4

รูปที่ 7.4 แสดง Typical ของหลกั ดินนอกจากนี้ทีม่ ุมใดมุมหนงึ่ ของรปู สามเหลยี่ มจะมบี อ่ หรือ Pit เพื่อไว้เป็นจุดทดสอบ
ระบบกราวด์ ซ่ึงพจิ ารณาไดจ้ ากรูป 7.5

214 คมู่ ือการออกแบบระบบไฟฟ้า

บทที่ 7 การตอ่ ลงดนิ

รูปที่ 7.5 แสดงวิธีการเดนิ สายตอ่ หลกั ดนิ เพื่อใช้เปน็ อปุ กรณท์ ดสอบระบบกราวด์
7.3 สายดินของอปุ กรณ์ไฟฟา้ หรอื ตวั น�ำสำ� หรบั ต่อลงดิน หมายถึง ตวั น�ำที่ใช้ต่อส่วนโลหะของอุปกรณ์ไฟฟา้ ท่ีไมเ่ กี่ยวข้องกบั ทาง
เดนิ กระแสไฟฟา้ เขา้ กบั ตวั นำ� ทม่ี กี ารตอ่ ลงดินของระบบ โดยที่ขอ้ กำ� หนดสายดนิ ของอุปกรณ์ไฟฟ้าคือ
ก) จะต้องมีอมิ พีแดนซต์ ่�ำเพ่อื จำ� กดั ใหค้ า่ ศักดาของไฟฟา้ ที่เกิดข้นึ บนส่วนที่เปน็ โลหะของอปุ กรณ์ไฟฟ้าให้อยูใ่ นขดี จำ� กดั ท่ีปลอดภยั
และสามารถน�ำกระแสลัดวงจรลงดินทีเ่ กิดขน้ึ ไดอ้ ย่างปลอดภยั โดยเปดิ โอกาสใหอ้ ุปกรณป์ อ้ งกนั วงจรท�ำงานเพอ่ื เคลยี รก์ ระแสลดั วงจรลง
ดินท่เี กิดขึน้ ไดอ้ ย่างรวดเร็ว ปลอดภัย
ข) สายดินของอปุ กรณไ์ ฟฟ้าจะต้องทนตอ่ แรงทางกล ทนตอ่ การถกู ชนกระแทกและต้องท�ำใหแ้ น่นและมั่นคง โดยขอ้ ก�ำหนดจะใช้
สายทมี่ ีฉนวนหุ้มเปน็ สีเขยี วหรอื เขียวแถบเหลือง นอกจากนี้หา้ มใช้ท่อและรางเคเบิลเปน็ ตัวน�ำสำ� หรบั ต่อลงดิน

คู่มือการออกแบบระบบไฟฟา้ 215

บทท่ี 7 การตอ่ ลงดิน ตารางที่ 7.1 ขนาดต�ำ่ สุดของสายดินของอปุ กรณ์ไฟฟ้า (วสท. ตารางท่ี 4-2)

216 พิกดั หรือขนาดปรบั ตง้ั ของเครื่องปอ้ งกัน ขนาดต�ำ่ สดุ ของสายดินของอุปกรณไ์ ฟฟา้
กระแสเกินไมเ่ กนิ (A) ท่เี ปน็ ตัวนำ� ทองแดง (ตารางมิลลเิ มตร)
20
40 2.5
70 4
100 6
200 10
400 16
500 25
800 35
1000 50
1250 70
2000 95
2500 120
4000 185
6000 240
400

ตารางที่� 7.2 ขนาดต่ำำ��สุุดของสายต่อ่ หลัักดินิ ของระบบไฟฟ้้ากระแสสลัับ (วสท. ตารางที่� 4-1)

ขนาดตวั นำ� ประธาน(ทองแดง) ขนาดตำ่� สุดของสายต่อหลักดิน(ตัวนำ� ทองแดง)
(ตารางมลิ ลเิ มตร) (ตารางมิลลิเมตร)
ไม่เกิน 35 10
เกนิ 35 แตไ่ ม่เกนิ 50 16
เกิน 50 แต่ไมเ่ กิน 95 25
เกนิ 95 แต่ไม่เกนิ 185 35
50
เกิน 185 แตไ่ มเ่ กนิ 300 70
เกิน 300 แต่ไม่เกิน 500 95

เกนิ 500

คู่มือการออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 7 การต่อลงดนิ

7.4 การตอ่ ลงดินส�ำหรับแผงสวิตช์แรงสงู จะใชส้ ายทองแดงแบบออ่ น มีขนาดไม่น้อยกว่า 95 ตารางมิลลเิ มตรตอ่ ระหว่างหลักดนิ
กับกราวด์ของอปุ กรณ์ไฟฟา้ แผงสวติ ช์แรงสงู

รปู ท่ี 7.6 แสดงการตอ่ ลงดนิ เพอื่ เปน็ ทางเดนิ ของกระแสลดั วงจรลงดนิ
(ตอ้ งเดนิ ตวั นำ� ขนานกบั ชอ่ งทางเดนิ สายทงั้ หมดโดยจะเปน็ ฉนวนสเี ขยี ว)

รูป 7.7 แสดงการตอ่ ลงดนิ ของอุปกรณ์ไฟฟา้ ในระบบ Solid ground หรอื ต่อลงดนิ โดยตรง 217

คมู่ ือการออกแบบระบบไฟฟ้า

218 คู่มอื การออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 8

การคำ� นวณกระแสลดั วงจรและแรงดนั ไฟฟา้ ตก

เนอ่ื งจากในการออกแบบระบบไฟฟา้ โหลด สายตวั นำ� ตลอดจนขนาดหมอ้ แปลงจะมกี ารเปลย่ี นแปลง ทง้ั นจี้ ะขนึ้ อยกู่ บั วตั ถปุ ระสงค์
ของผู้ออกแบบ เช่น วันไลน์ไดอะแกรม อาจเปน็ แบบรากหรอื เลือกทางทตุ ยิ ภูมหิ รือวันไลนไ์ ดอะแกรมแบบอ่ืนๆ แตใ่ นระบบไฟฟา้ การผิด
ปกตใิ นระบบไฟฟา้ หรอื Fault ยอ่ มเกดิ ขน้ึ ไดท้ กุ ทแ่ี ละทกุ เวลา ซงึ่ กระแสลดั วงจรทเ่ี กดิ ขน้ึ จะมขี นาดใหญแ่ ละขนาดตา่ งๆกนั ดงั นน้ั ผอู้ อกแบบ
จึงต้องเตรียมอุปกรณ์ป้องกนั หรอื เซอร์กติ เบรกเกอร์(Circuit Breaker : CB) ไวเ้ พอื่ ปอ้ งกนั อนั ตรายท่จี ะเกดิ ข้นึ กบั กระแสลดั วงจรที่เกดิ ขึ้น
เพื่อความปลอดภยั และประหยดั จึงจำ� เป็นอย่างย่ิงที่ตอ้ งทราบขนาดกระแสลัดวงจรทจี่ ะเกิดขึน้ ในระบบ ณ ตำ� แหนง่ ต่างๆ มขี นาดเท่าใด

8.1 การคำ� นวณกระแสลัดวงจร วนั ไลนไ์ ดอะแกรมง่ายๆ ของการพิจารณาหาขนาดกระแสลัดวงจร พิจารณาได้จากรปู ที่ 8.1

รูปท่ี 8.1 วนั ไลนไ์ ดอะแกรมตวั อย่าง
รูปท่ี 8.1 สมมุติเกดิ Fault ท่ตี ำ� แหน่ง “A” กระแสลดั วงจรจะไหลจากการไฟฟา้ และไปสู่ยงั จดุ ท่ีเกิด Fault ซ่ึงกระแสนจ้ี ะผา่ น
อิมพแี ดนซข์ องการไฟฟา้ , หมอ้ แปลง, สายไฟจากหมอ้ แปลงไปยงั จดุ ทเี่ กดิ Fault โดยจะสามารถเขยี นเปน็ Impedance diagram ไดด้ งั รปู 8.2

คมู่ ือการออกแบบระบบไฟฟา้ 219

บทท่ี 8 การค�ำนวณกระแสลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

รูปท่ี 8.2 แสดง z ไดอะแกรมของรูปท่ี 8.1

ดังนน้ั การเกิด Fault ในการออกแบบจะอยทู่ ีด่ า้ นแรงต�ำ่ ของหมอ้ แปลง ซ่ึงจะหาขนาดกระแสลัดวงจรได้เมือ่ รู้ z ของการไฟฟ้า,
หมอ้ แปลง, สายไฟ ในการหาขนาด z ของแตล่ ะสว่ นจะพิจารณาได้จาก
ZZกฟกฟ การไฟฟา้ เนอื่ งจาก
(1) =V/I Volt (
Amp = Ω

Z = C (kv) (kv) (Ω)
MVA
Zกฟ = (1.1) (kv) (kv)
MVA (Ω)

โดยท่ี MVA = ขนาดการจา่ ยกระแสลดั วงจรของการไฟฟ้า
C = คา่ คงท่ี มีคา่ 1.1 สำ� หรับระบบแรงสูง

220 คู่มอื การออกแบบระบบไฟฟ้า

บทท่ี 8 การค�ำนวณกระแสลดั วงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

ในกรณที ี่เกิดลดั วงจรทางดา้ นแรงตำ�่ จึงตอ้ งยา้ ย Zกฟ ไปสูด่ า้ นแรงต�่ำ Zกฟ (Ω)
Zกฟ (ด้านแรงตำ�่ )

Zกฟ (Ω)

ข) Z ของหมอ้ แปลงพิจารณาได้จาก
หมอ้ แปลง = (% ) (kv) (kv)

โดยที่ (KV) = แรงดันไฟฟา้ ทางดา้ นแรงต�่ำของหม้อแปลง
MVA = ขนาดหม้อแปลง
% z = %z ของหม้อแปลง

ค) z สาย พจิ ารณาได้จากขนาดสาย, ความยาวสาย และจะพจิ ารณาไดจ้ ากตาราง 8.1

ตัวอย่างที่ 8.1 ในรปู 8.3 จงแสดงการคำ� นวณหากระแสลดั วงจรทจ่ี ดุ A

รูป 8.3 แสดงรปู ตัวอย่าง 1 line 221

ค่มู อื การออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 8 การคำ� นวณกระแสลัดวงจรและแรงดนั ไฟฟา้ ตก

วธิ ที �ำ เน่ืองจากการคำ� นวณกระแสลดั วงจร จะพจิ ารณาจากหลกั การของโอกาสของการเกดิ กระแสลัดวงจร คา่ กระแสลดั วงจรท่ีเกดิ
ฟอลตใ์ นระบบไฟฟ้า 3 เฟส ทเ่ี ป็นแบบ Three Phase Fault มกั จะมขี นาดคา่ ที่สูงกว่าฟอลต์ในแบบอ่ืนๆ (เปอร์เซ็นตข์ องกระแสลดั วงจรใน
แบบ 3 เฟส ฟอลตจ์ ะมีขนาดทีส่ งู กวา่ ฟอลต์แบบอ่นื ๆ แต่ไมท่ กุ กรณี ทง้ั นเ้ี พราะในบางจดุ ท่เี กดิ ฟอลตอ์ าจจะเกิดการลดั วงจรหนึ่งเฟสลง
กราวด์ Single Line to Ground Fault ทส่ี ูงกวา่ 3 เฟส ฟอลต์ได้ แตเ่ ปอร์เซนตด์ ังกล่าวจะมีขนาดไมม่ ากนัก ) เมือ่ เปน็ เหตผุ ลดงั กลา่ ว การ
คำ� นวณกระแสลดั วงจร โดยปกติจะตอ้ งทำ� เสมอคอื 3 เฟสฟอลต์ ยกเวน้ ในกรณที เี่ จาะจงให้หากระแสลัดวงจรในฟอลตแ์ บบอืน่ ๆ

Zกฟ (Ω)

(Ω)

X/R Rกฟ
Xกฟ
Zกฟ Rกฟ (Ω) Xกฟ (Ω)
Rกฟ (Ω)
Xกฟ
Rกฟ (ทางด้านแรงต�่ำ) Rกฟ

Rกฟ (ทางดา้ นแรงต่ำ� ) Xกฟ (ทางด้านแรงต่ำ� )
Zหมอ้ แปลง
Zหม้อแปลง ,

(Ω)

,

( Ω)

,

222 คมู่ อื การออกแบบระบบไฟฟ้า

บทท่ี 8 การค�ำนวณกระแสลดั วงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

Zกฟ (ด้านแรงตำ่� ) Xหม้อแปลง
Zหมอ้ แปลง(ดา้ นแรงต่ำ� )

I SC (หม้อแปลง)
ค่า Z ท้งั หมดจากหม้อแปลงไปยงั จดุ "A"
Zกฟ (ทางด้านแรงตำ�่ )

ZZสหามยอ้ แปลง

Zท้ังหมด
Zทัง้ หมด
I SC"A"

มอเตอร์ 200 kW

คมู่ ือการออกแบบระบบไฟฟ้า 223

บทท่ี 8 การค�ำนวณกระแสลัดวงจรและแรงดนั ไฟฟา้ ตก

กระแสสนบั สนุนจากมอเตอร ์ = 4(360.85) A
= 1443 A
= 1.443 kA
Isc"A" = 25.57+1.443
= 27.01 kA
8.2 การค�ำนวณแรงดันไฟฟ้าตก
ในการออกแบบระบบไฟฟ้า การส่งกำ� ลังไฟฟ้าจะใชส้ ายไฟเป็นจ�ำนวนมาก ซ่งึ ขนาดของสายไฟจะสมั พันธ์กบั กระแสโหลด แตใ่ นกรณี

ทม่ี รี ะยะการสง่ กำ� ลงั ไฟฟา้ มากๆ จะทำ� ใหเ้ กดิ แรงดนั ไฟฟา้ ตกเกดิ ขน้ึ ในสาย ซง่ึ ตามหลกั การแลว้ ถา้ ทโี่ หลดมขี นาดแรงดนั ตำ่� กวา่ ปกติ จะทำ� ให้
โหลดกนิ กระแสมากขนึ้ หรือในกรณหี ลอดดีสชารจ์ อาจไมส่ ามารถจดุ ติดได้ ซึ่งแรงดันไฟฟา้ ตกตามมาตรฐานจะไมใ่ หต้ กเกนิ 5% ของแรงดัน
ทางด้านอินพตุ และจะพิจารณาไดจ้ าก Vector diagram ของรปู ที่ 8.4

รปู ท่ี 8.4 แสดง Vector diagram และการค�ำนวณแรงดนั ไฟฟ้าตก

224 คมู่ อื การออกแบบระบบไฟฟา้

บทท่ี 8 การค�ำนวณกระแสลดั วงจรและแรงดนั ไฟฟ้าตก

V ดา้ นส่ง = VV(VVโโโหหหโหลลลดดดลด++++(II((IRRcI∠occoos-ss)-(++jRs+iXInXjLXLssLi))inn(R+)+j+XjXLj)LI(cXoLscos-jR-Rsisnin) )
=
=
=


Vค่าดjา้Iน(XสLง่ c≈osV - R sin) เมอื่ เทียบกบั คา่ (V โหลด + IR cos +IXL sin) แลว้ jI (XL cos - R sin) มีคา่ น้อย
แรงดันไฟฟ้าตก โหลด + IR cos + IIXXLLssiinn
(VD) = IR cos +

1. แรงดันไฟฟ้าตกวงจร 3 เฟส ค่าความยาวสาย (L) คดิ จากตน้ ทางจนถึงปลายทางเพียงเทย่ี วเดยี วโดยตง้ั สมมตุ ิฐานวงจรสมดุล
ดังน้นั กระแสนวิ ทรัลมีค่าเปน็ ศูนย์
VD = √3 x (1IR00c%os(กรณ+แี IXรงLดsiนัn40) 0ค/า่ 2330เฟVส) (ไลน)์
VD = VD 400

2. แรงดันไฟฟา้ ตกวงจร 1 เฟส กระแสไฟฟ้าจะไหลทงั้ ไปและกลับ
VD = 2 (IR cos + IXLsin)
VD = VD x 100%
230
การคิดแรงดันไฟฟา้ ตกจะเป็นการคิดที่ค่าสงู สดุ ซงึ่ การคำ� นวณจะใชค้ ่าความต้านทานกระแสสลับที่อณุ หภูมิพกิ ดั ใช้งานของสาย
ไฟฟา้ คือ 70˚C ส�ำหรับสาย PVC และอณุ หภูมิ 90˚C ส�ำหรบั สาย XLPE สว่ นค่ารแี อกแตนท์ (XL) ของสายไฟฟ้าจะแปรเปลี่ยนตามวธิ กี าร
วางสายไฟฟ้า เชน่ เดียวกับการคำ� นวนกระแสลดั วงจร
เพื่อความสะดวกการหาคา่ แรงดนั ไฟฟา้ ตกจะพจิ ารณาจากตารางจะสะดวกกวา่ (ซ่ึงอ้างองิ ตามมาตรฐาน วสท. 2001-56) และค่าที่
แสดงจะเปน็ คา่ แรงดันไฟฟา้ ตกสงู สุดและพิจารณาคา่ ตัวประกอบกำ� ลัง PF = 0.85 ลา้ หลงั (Lagging) และ PF = 1
เงอื่ นไขท่แี สดงในตาราง
-ระบบไฟฟ้า 3 เฟส แรงดันไฟฟ้าตกคดิ เปน็ แบบสมดุล
---รขขููปนนแาาดดบสสบาากยยาไไรฟฟติฟติด้งัา้ตั้แ�งถตงึ(่ ก21ล5ุ่6�มตกตาาารรราเางดงิมินมิลสลิ ลาลิเยเิมม)ตตเรปร็็นคจไะิดปคคตดิา่ าทRม้ังตคอาา่ยร่าRางงเแทีด่�ลีย5ะว.3สXว่ L(นตเาคพร่าื่อาคXงวดิLสแมทรีคง.า่ดทีน่ัน� อ้ 5ไยฟ-4จฟ7ะ้า)ลตะกทตงิ้ าม PF ของโหลด

ค่มู อื การออกแบบระบบไฟฟา้ 225

บทที่ 8 การคำ� นวณกระแสลดั วงจรและแรงดนั ไฟฟา้ ตก

ตารางที่ 8.1 ก คา่ Rac และ XL ของสายไฟฟา้ ตัวน�ำทองแดงเสน้ เดย่ี วหรือตีเกลียว ฉนวน PVC แกนเด่ยี วท่ี 70 °C
(สาย 60227 IEC 01, NYY)

1 เฟส AC 3 เฟส AC

Cross-sectional AC Resistance Inductive AC Resistance Inductive Reactance
area of conductor (Rac) at 70°C Reactance (Rac) at 70°C (XL) at 50Hz
(Ohm/km) (XL) at 50Hz
(sq.mm.) (Ohm/km) (Ohm/km) (Ohm/km)

1.5 Touching Spaced Touching Spaced Trefoil Flat Spaced Trefoil Flat Spaced
2.5 14.478 14.478 0.171 0.214 14.478 14.478 14.478 0.171 0.185 0.229
4 8.866 8.866 0.158 0.202 8.866 8.866 8.866 0.158 0.173 0.216
6 5.516 5.516 0.147 0.190 5.516 5.516 5.516 0.147 0.161 0.205
10 3.685 3.685 0.135 0.178 3.685 3.685 3.685 0.135 0.149 0.193
16 2.190 2.190 0.125 0.168 2.190 2.190 2.190 0.125 0.139 0.183
25 1.376 1.376 0.116 0.160 1.376 1.376 1.376 0.116 0.131 0.174
35 0.870 0.870 0.109 0.152 0.870 0.870 0.870 0.109 0.123 0.167
50 0.627 0.627 0.104 0.147 0.627 0.627 0.627 0.104 0.118 0.162
70 0.463 0.463 0.099 0.142 0.463 0.463 0.463 0.099 0.113 0.157
95 0.321 0.321 0.091 0.135 0.321 0.321 0.321 0.091 0.106 0.149
120 0.232 0.231 0.089 0.133 0.232 0.232 0.231 0.089 0.104 0.147
150 0.184 0.184 0.086 0.130 0.184 0.184 0.184 0.086 0.101 0.144
185 0.150 0.149 0.087 0.130 0.150 0.150 0.149 0.087 0.101 0.145
240 0.121 0.120 0.085 0.128 0.121 0.120 0.119 0.085 0.099 0.143
300 0.093 0.092 0.084 0.127 0.093 0.092 0.091 0.084 0.098 0.142
400 0.075 0.074 0.082 0.126 0.075 0.075 0.073 0.082 0.097 0.141
500 0.061 0.058 0.080 0.124 0.061 0.060 0.058 0.080 0.095 0.138
0.049 0.046 0.086 0.144 0.049 0.049 0.046 0.086 0.086 0.144

226 คู่มอื การออกแบบระบบไฟฟ้า

บทที่ 8 การคำ� นวณกระแสลดั วงจรและแรงดนั ไฟฟ้าตก

ตารางที่ 8.1 ข ค่า Rac และ XL ของสายไฟฟ้าตัวนำ� ทองแดงสายออ่ น ฉนวน PVC แกนเดย่ี วที่ 70 °C
(สาย 60227 IEC 02, VCT)

1 เฟส AC 3 เฟส AC

Cross-sectional AC Resistance Inductive AC Resistance Inductive Reactance
area of conductor (Rac) at 70°C Reactance (Rac) at 70°C (XL) at 50Hz
(Ohm/km) (XL) at 50Hz
(sq.mm.) (Ohm/km) (Ohm/km) (Ohm/km)

1.5 Touching Spaced Touching Spaced Trefoil Flat Spaced Trefoil Flat Spaced
2.5 14.478 14.478 0.171 0.214 14.478 14.478 14.478 0.171 0.185 0.229
4 8.866 8.866 0.158 0.202 8.866 8.866 8.866 0.158 0.173 0.216
6 5.923 5.923 0.147 0.190 5.923 5.923 5.923 0.147 0.161 0.205
10 3.948 3.948 0.135 0.178 3.948 3.948 3.948 0.135 0.149 0.193
16 2.285 2.285 0.125 0.168 2.285 2.285 2.285 0.125 0.139 0.183
25 1.448 1.448 0.116 0.160 1.448 1.448 1.448 0.116 0.131 0.174
35 0.933 0.933 0.109 0.152 0.933 0.933 0.933 0.109 0.123 0.167
50 0.627 0.627 0.104 0.147 0.627 0.627 0.627 0.104 0.118 0.162
70 0.463 0.463 0.099 0.142 0.463 0.463 0.463 0.099 0.113 0.157
95 0.321 0.321 0.091 0.135 0.321 0.321 0.321 0.091 0.106 0.149
120 0.232 0.231 0.089 0.133 0.232 0.232 0.231 0.089 0.104 0.147
150 0.184 0.184 0.086 0.130 0.184 0.184 0.184 0.086 0.101 0.144
185 0.150 0.149 0.087 0.130 0.150 0.150 0.149 0.087 0.101 0.145
240 0.121 0.120 0.085 0.128 0.121 0.120 0.119 0.085 0.099 0.143
300 0.093 0.092 0.084 0.127 0.093 0.092 0.091 0.084 0.098 0.142
400 0.075 0.074 0.082 0.126 0.075 0.075 0.073 0.082 0.097 0.141
500 0.061 0.058 0.080 0.124 0.061 0.060 0.058 0.080 0.095 0.138
0.049 0.046 0.086 0.144 0.049 0.049 0.046 0.086 0.086 0.144

คู่มือการออกแบบระบบไฟฟา้ 227

บทท่ี 8 การคำ� นวณกระแสลดั วงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

ตารางท่ี 8.1 ค คา่ Rac และ XL ของสายไฟฟ้าตวั น�ำทองแดงเสน้ เดี่ยวหรือตเี กลียว ฉนวน PVC หลายแกนท่ี 70 °C
(สาย 60227 IEC 10, NYY, VAF)

1 เฟส AC 3 เฟส AC

Cross-sectional AC Resistance Inductive AC Resistance Inductive
area of conductor (Rac) at 70°C Reactance (Rac) at 70°C Reactance
(XL) at 50Hz (XL) at 50Hz
(sq.mm.) (Ohm/km) (Ohm/km) (Ohm/km) (Ohm/km)

1.5 14.478 0.106 14.478 0.113
2.5 8.866 0.103 8.866 0.110
4 5.516 0.096 5.516 0.103
6 3.685 0.091 3.685 0.098
10 2.190 0.091 2.190 0.098
16 1.376 0.086 1.376 0.093
25 0.870 0.085 0.870 0.093
35 0.627 0.083 0.627 0.091
50 0.463 0.084 0.463 0.091
70 0.321 0.078 0.321 0.085
95 0.232 0.078 0.232 0.085
120 0.184 0.076 0.184 0.083
150 0.150 0.076 0.150 0.084
185 0.121 0.075 0.121 0.083
240 0.093 0.075 0.093 0.082
300 0.075 0.074 0.075 0.082

228 ค่มู ือการออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 8 การค�ำนวณกระแสลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

ตารางท่ี 8.1 ง ค่า Rac และ XL ของสายไฟฟา้ ตวั นำ� ทองแดงสายอ่อน ฉนวน PVC หลายแกนท่ี 70°C
(สาย 60227 IEC 53, VCT)

1 เฟส AC 3 เฟส AC

Cross-sectional AC Resistance Inductive AC Resistance Inductive
area of conductor (Rac) at 70°C Reactance (Rac) at 70°C Reactance
(XL) at 50Hz (XL) at 50Hz
(sq.mm.) (Ohm/km) (Ohm/km) (Ohm/km) (Ohm/km)

0.75 31.109 0.107 31.109 0.115
1 23.332 0.103 23.332 0.110
1.5 15.913 0.102 15.913 0.110
2.5 9.548 0.099 9.548 0.106
4 5.92 0.096 5.92 0.103
6 3.95 0.088 3.95 0.095
10 2.29 0.085 2.29 0.093
16 1.45 0.081 1.45 0.089
25 0.933 0.080 0.933 0.087
35 0.663 0.077 0.663 0.085

คมู่ ือการออกแบบระบบไฟฟ้า 229

บทที่ 8 การคำ� นวณกระแสลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

ตารางที่ 8.1 จ คา่ Rac และ XL ของสายไฟฟ้าตัวนำ� ทองแดงเสน้ เดยี่ วหรือตเี กลียว ฉนวน XLPE แกนเดีย่ วที่ 90 °C
(สาย 0.6/1kV CV)

1 เฟส AC 3 เฟส AC

Cross-sectional AC Resistance Inductive AC Resistance Inductive Reactance
area of conductor (Rac) at 90°C Reactance (Rac) at 90°C (XL) at 50Hz
(Ohm/km) (XL) at 50Hz
(sq.mm.) (Ohm/km) (Ohm/km) (Ohm/km)

1.5 Touching Spaced Touching Spaced Trefoil Flat Spaced Trefoil Flat Spaced
2.5 15.429 15.429 0.146 0.189 15.429 15.429 15.429 0.146 0.160 0.204
4 9.449 9.449 0.135 0.178 9.449 9.449 9.449 0.135 0.149 0.193
6 5.878 5.878 0.125 0.168 5.878 5.878 5.878 0.125 0.139 0.183
10 3.927 3.927 0.117 0.161 3.927 3.927 3.927 0.117 0.132 0.175
16 2.334 2.333 0.112 0.155 2.334 2.333 2.333 0.112 0.126 0.170
25 1.466 1.466 0.104 0.148 1.466 1.466 1.466 0.104 0.119 0.162
35 0.927 0.927 0.100 0.144 0.927 0.927 0.927 0.100 0.115 0.158
50 0.668 0.668 0.096 0.139 0.668 0.668 0.668 0.096 0.110 0.154
70 0.494 0.494 0.093 0.137 0.494 0.494 0.494 0.093 0.108 0.151
95 0.342 0.342 0.087 0.131 0.342 0.342 0.342 0.087 0.102 0.145
120 0.247 0.247 0.085 0.128 0.247 0.247 0.247 0.085 0.099 0.143
150 0.196 0.196 0.083 0.127 0.196 0.196 0.196 0.083 0.098 0.141
185 0.160 0.159 0.083 0.127 0.160 0.159 0.159 0.083 0.098 0.141
240 0.128 0.127 0.082 0.125 0.128 0.128 0.127 0.082 0.096 0.140
300 0.099 0.097 0.080 0.124 0.099 0.098 0.097 0.080 0.095 0.138
400 0.080 0.078 0.079 0.123 0.080 0.079 0.078 0.079 0.094 0.137
500 0.064 0.062 0.078 0.122 0.064 0.063 0.062 0.078 0.093 0.136
630 0.052 0.049 0.077 0.121 0.052 0.051 0.049 0.077 0.092 0.135
0.043 0.039 0.077 0.120 0.043 0.041 0.039 0.077 0.091 0.135

230 คูม่ อื การออกแบบระบบไฟฟ้า

บทท่ี 8 การค�ำนวณกระแสลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

ตารางที่ 8.1 ฉ คา่ Rac และ XL ของสายไฟฟา้ ตัวนำ� ทองแดงเสน้ เดีย่ วหรอื ตเี กลียว ฉนวน XLPE หลายแกนที่ 90°C
(สาย 0.6/1kV CV)

1 เฟส AC 3 เฟส AC

Cross-sectional AC Resistance Inductive AC Resistance Inductive
area of conductor (Rac) at 90°C Reactance (Rac) at 90°C Reactance
(Ohm/km) (XL) at 50Hz (XL) at 50Hz
(sq.mm.) (Ohm/km) (Ohm/km) (Ohm/km)

1.5 15.429 0.106 15.429 0.113
2.5 9.449 0.099 9.449 0.106
4 5.878 0.093 5.878 0.100
6 3.927 0.089 3.927 0.096
10 2.334 0.086 2.334 0.093
16 1.466 0.082 1.466 0.089
25 0.927 0.082 0.927 0.090
35 0.668 0.080 0.668 0.087
50 0.494 0.079 0.494 0.087
70 0.342 0.075 0.342 0.083
95 0.247 0.074 0.247 0.081
120 0.196 0.073 0.196 0.081
150 0.160 0.074 0.160 0.081
185 0.128 0.073 0.128 0.081
240 0.099 0.072 0.099 0.080
300 0.080 0.072 0.080 0.079
400 0.064 0.071 0.064 0.079

คูม่ ือการออกแบบระบบไฟฟ้า 231

บทท่ี 8 การค�ำนวณกระแสลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

ตารางที่ 8.1 ช ค่า Rac และ X(Lสขาอยงส3า.6ย/ไ6ฟkฟVา้ -แ1รง8ด/3ัน0สkงู VตัวXนL�ำPทEอCงแaดbงleต)เี กลียว ฉนวน XLPE ท่ี 90 °C

สายเคเบลิ แกนเดี่ยว สายเคเบิล 3 แกน

Cross-sectional AC Resistance Inductive AC Resistance Inductive
area of conductor (Rac) at 90°C Reactance (Rac) at 90°C Reactance
(XL) at 50Hz (Ohm/km) (XL) at 50Hz
(sq.mm.) (Ohm/km)
(Ohm/km) (Ohm/km)
35
50 ToTurecfhoiinl g SpFalacted ToTurecfhoiinl g SpFalacted 0.668 0.126
70 0.494 0.134
95 0.668 0.668 0.668 0.668 0.342 0.126
120 0.494 0.494 0.494 0.494 0.247 0.119
150 0.342 0.342 0.342 0.342 0.196 0.115
185 0.247 0.247 0.247 0.247 0.160 0.111
240 0.196 0.196 0.196 0.196 0.128 0.107
300 0.159 0.159 0.159 0.159 0.099 0.103
400 0.128 0.127 0.128 0.127 0.080 0.099
500 0.098 0.097 0.098 0.097 0.064 0.096
630 0.079 0.078 0.079 0.078
800 0.063 0.062 0.063 0.062
0.051 0.049 0.051 0.049
0.042 0.039 0.042 0.039
0.035 0.032 0.035 0.032

232 คมู่ ือการออกแบบระบบไฟฟา้

บทท่ี 8 การคำ� นวณกระแสลัดวงจรและแรงดนั ไฟฟ้าตก

ตารางที่ 8.2 แรงดันไฟฟา้ ตก สำ� หรบั สายไฟฟ้าฉนวน PVC แกนเด่ยี วทอ่ี ณุ หภูมิ70°C (ตาราง วสท. ที่ ฐ.1)

1 เฟส AC (mV / A / m) 3 เฟส AC (mV / A / m)

ขนาดสาย รูปแบบการติดตงั้
(mm2)
กลมุ่ ที่ กลุม่ ที่ 3,7 กล่มุ ท่ี กลุ่มที่ 3,7
1.0 1,2 Touching Spaced 1,2 Trefoil Flat Spaced
1.5 44 44 44 38 38 38 38
2.5 29 29 29 25 25 25 25
4 18 18 18 15 15 15 15
6 11 11 11 9.5 9.5 9.5 9.5
10 7.3 7.3 7.3 6.4 6.4 6.4 6.4
16 4.4 4.4 4.4 3.8 3.8 3.8 3.8
25 2.8 2.8 2.8 2.4 2.4 2.4 2.4
35 1.81 1.75 1.75 1.52 1.50 1.50 1.52
50 1.33 1.25 1.27 1.13 1.11 1.12 1.15
70 1.00 0.94 0.97 0.85 0.81 0.84 0.86
95 0.71 0.66 0.69 0.61 0.57 0.60 0.63
120 0.56 0.50 0.54 0.48 0.44 0.47 0.50
150 0.48 0.41 0.45 0.40 0.35 0.39 0.43
185 0.41 0.35 0.39 0.35 0.30 0.34 0.38
240 0.36 0.29 0.34 0.31 0.26 0.30 0.34
300 0.30 0.25 0.29 0.27 0.21 0.25 0.29
400 0.27 0.22 0.26 0.24 0.18 0.23 0.26
500 0.25 0.19 0.23 0.22 0.16 0.20 0.24
0.23 0.17 0.21 0.20 0.15 0.18 0.22

คมู่ อื การออกแบบระบบไฟฟ้า 233

บทท่ี 8 การคำ� นวณกระแสลัดวงจรและแรงดนั ไฟฟา้ ตก

ตารางท่ี 8.3 แรงดันไฟฟ้าตกสำ� หรับสายไฟฟ้าฉนวน PVC หลายแกนทีอ่ ณุ หภมู ิ 70°C (ตาราง วสท. ที่ ฐ.2 )

ขนาดสาย 1 เฟส AC (mV / A / m) 3 เฟส AC (mV / A / m)
(mm2)
1.0 ทุกกลุ่มการติดตั้ง ทุกกล่มุ การติดต้งั
1.5
2.5 24 38
29 25
4 18 15
6 11 9.5
10 7.3 6.4
16 4.4 3.8
25 2.8 2.4
35 1.75 1.50
50 1.25 1.10
70 0.93 0.80
95 0.65 0.57
120 0.49 0.43
150 0.41 0.36
185 0.34 0.29
240 0.29 0.25
300 0.24 0.21
400 0.21 0.18
0.17 0.15

234 ค่มู อื การออกแบบระบบไฟฟ้า

บทที่ 8 การค�ำนวณกระแสลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

ตารางที่ 8.4 แรงดนั ไฟฟา้ ตกส�ำหรบั สายไฟฟา้ ฉนวน XLPE แกนเดี่ยวท่ีอุณหภูมิ 90°C (ตาราง วสท. ที่ ฐ.3)

1 เฟส AC (mV / A / m) 3 เฟส AC (mV / A / m)

ขนาดสาย รปู แบบการตดิ ต้งั Trefoil กลุ่มที่ 3,7 Spaced
(mm2) กลมุ่ ที่ กลุ่มท่ี 3,7 กลมุ่ ท่ี 40 Flat 40
1,2 Touching Spaced 1,2 27 40 27
1.0 46 46 46 40 16 27 16
1.5 31 31 31 27 10 16 10
2.5 19 19 19 16 6.8 10 6.8
4 12 12 12 10 4.0 6.8 4.0
6 7.9 7.9 7.9 6.8 2.5 4.0 2.5
10 4.7 4.7 4.7 4.0 1.57 2.5 1.60
16 2.9 2.9 2.9 2.5 1.14 1.58 1.17
25 1.85 1.85 1.85 1.60 0.87 1.15 0.90
35 1.37 1.35 1.37 1.17 0.61 0.87 0.64
50 1.04 1.00 1.02 0.91 0.45 0.62 0.50
70 0.75 0.70 0.73 0.65 0.37 0.46 0.42
95 0.58 0.53 0.56 0.50 0.31 0.38 0.37
120 0.49 0.42 0.47 0.42 0.26 0.33 0.21
150 0.42 0.36 0.40 0.37 0.22 0.27 0.27
185 0.32 0.31 0.35 0.32 0.19 0.23 0.24
240 0.32 0.25 0.30 0.27 0.17 0.20 0.22
300 0.28 0.22 0.26 0.24 0.15 0.18 0.20
400 0.25 0.19 0.35 0.22 0.16
500 0.23 0.17 0.21 0.20

คมู่ อื การออกแบบระบบไฟฟ้า 235

บทท่ี 8 การคำ� นวณกระแสลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้าตก

ตารางที่ 8.5 แรงดนั ไฟฟา้ ตกส�ำหรับสายไฟฟ้าฉนวน XLPE หลายแกนที่อณุ หภูมิ 90°C (ตาราง วสท. ที่ ฐ.4)

ขนาดสาย 1 เฟส AC (mV/A/m) 3 เฟส AC (mV/A/m)
(mm2)
1.0 ทกุ กลมุ่ การติดตงั้ ทุกกลุ่มการตดิ ต้ัง
1.5
2.5 46 40
31 27
4 19 16
6 12 10
10 7.9 6.8
16 4.7 4
25 2.9 2.5
35 1.85 1.60
50 1.35 1.15
70 0.99 0.86
95 0.68 0.60
120 0.52 0.44
150 0.42 0.36
185 0.35 0.31
240 0.30 0.25
300 0.24 0.22
400 0.21 0.18
0.19 0.16

236 คู่มอื การออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 8 การค�ำนวณกระแสลดั วงจรและแรงดนั ไฟฟ้าตก

ตัวอย่างท่ี 8.2 วงจรย่อย 1 เฟส 20 A จะใช้สาย IEC01 ขนาด 2.5 ตารางมิลลิเมตร รปู แบบการตดิ ต้งั เป็นชนดิ กลุ่มท่ี 2 (แกนเดี่ยว
รอ้ ยทอ่ เดนิ ลอยในอากาศ) มีขนาดกระแส 19 A ยาว 30 เมตร จะคำ� นวนหาขนาดแรงดันไฟฟา้ ตก
วิธที ำ� จากตารางท่ี 8.2 สาย 2.5 ตารางมิลลเิ มตร มีคา่ VD 18 mV/A/m
VD = 18 x 19 x 30
1,000
= 10.26 Volt
แรงดันไฟฟา้ ตกในวงจรย่อยไมค่ วรเกนิ 3% หรอื 230x0.03 = 6.9 V
ดังนนั้ ในกรณนี ีจ้ ะตอ้ งเปลีย่ นสายเปน็ ชนิด 4 ตารางมิลลิเมตร เพ่ือลดแรงดนั ไฟฟ้าตก
สาย 4 ตารางมลิ ลิเมตร (ตารางท่ี 8.2) มคี า่ 11 mV/A/m
VD = 11 x 19 x 30
1,000
= 6.27 Volt
และ 6.27 < 6.9 V
ดังนั้น จึงสามารถใชส้ าย 60227IEC01 4 ตารางมิลลิเมตร กบั วงจรย่อย 20 A และกระแสโหลดมีค่า 19 A ยาว 30 เมตร
ตัวอย่างท่ี 8.3 จงหาขนาดสายท่ใี ช้กับงานเดนิ สายป้อนจากตู้ MDB ไปยงั ตู้ SMDB ยาว 30 เมตร และขนาดกระแสโหลด 200 A
โดยกำ� หนดใหใ้ ช้สายฉนวนแกนเดยี่ วเดินรอ้ ยท่อเดินลอยในอากาศ (กลมุ่ ท่ี 2 ตามแบบการติดต้ัง) และให้คำ� นวณแรงดนั ไฟฟา้ ตกในสาย
ปอ้ นไมเ่ กนิ 3%
วธิ ที ำ� ในระบบ 3 เฟส 3% จะมคี า่ 400 x 0.03 = 12 V จากตารางที่ 5.11 (ตาราง วสท. 5.27)
สาย IEC 01,95 ตารางมิลลเิ มตร มขี นาดกระแส 245 A
สาย IEC 01,120 ตารางมลิ ลิเมตร มีขนาดกระแส 284 A
จากตารางท่ี 8.2 (กลุ่มท่ี 2)
95 ตารางมิลลเิ มตร VD = 0.48 mV/A/m
120 ตารางมลิ ลเิ มตร VD = 0.40 mV/A/m
ดงั นัน้ VD สาย 95 ตารางมิลลเิ มตร = 0.48 x 200 x 30
1,000
= 2.88 Volt
VD สาย 120 ตารางมลิ ลิเมตร = 0.40 x 200 x 30
1,000
= 2.4 Volt
และ 2.88 < 12 V, จึงเลอื กใช้ IEC 01, 95 ตารางมิลลิเมตร

คูม่ ือการออกแบบระบบไฟฟ้า 237

บทที่ 8 การค�ำนวณกระแสลดั วงจรและแรงดนั ไฟฟา้ ตก

ตัวอยา่ งที่ 8.4 สายตวั นำ� ทองแดงหมุ้ ฉนวน XLPE เดินบนรางเคเบิลด้านลา่ งทบึ และมีฝาปดิ 1 รางเคเบิล มี 4 กลมุ่ วงจร วงจรละ 4 เสน้
โดยเปน็ สายพ้ืนท่หี น้าตัด 240 ตารางมิลลเิ มตร วางชดิ กันขนาดกระแส 950 A/เฟส และมีความยาว 150 เมตร/เฟส/เส้น จงค�ำนวณหาแรง
ดนั ไฟฟา้ ตก
วิธีท�ำ สาย XLPE 4 กลมุ่ วงจร และวงจรละ 4 เส้น
จ�ำนวนสาย XLPE = 16 – XLPE 240 และรปู แบบการติดตัง้ คอื กลุ่มที่ 7
จากตารางท่ี 8.4 VD = 0.23 mV/A/m และมี 4 เส้น/เฟส
VD = 0.23 x 950 x 150 V
4x1,000
= 8.19 V < 12 V (3% ของ 400V = 12V)
ตัวอยา่ งที่ 8.5 จาก Riser diagram ในรปู 4.6 และ one line diagram ในรูปที่ 4.5
สายจาก MDB11 จ่ายไปยัง SMDB 2 ยาว 20 เมตร และใช้สาย 7 IEC01,185,25G เดนิ ในทอ่ รอ้ ยสาย IMC ขนาด 2x3” ขนาด CB
400/400 สายจาก SMDB2 จ่ายไปยัง LP21 ยาว 20 เมตรและใชส้ าย 4-IEC01, 95, 10G เดนิ ในทอ่ รอ้ ยสาย IMC ขนาด 2 ขนาด CB
125/250 แผงจ่ายโหลด LP21 จ่ายใหว้ งจรยอ่ ยขนาด 16 A ยาว 20 เมตร โดยใช้สาย 2- IEC01 2-01,2.5,1.5 G เดินในท่อ EMT
จงค�ำนวณหาแรงดันไฟฟา้ ตกตั้งแต่ MDB11 จนถึงวงจรยอ่ ยสดุ ท้าย
วิธที �ำ เนอื่ งจากเป็นการเดินร้อยทอ่ เดนิ ลอยในอากาศจึงเป็นรูปแบบการตดิ ตง้ั กลมุ่ ที่ 2 และมกี ารตดิ ตงั้ ระบบ 3 เฟส และ 1 เฟส จงึ
ต้องพิจารณาที่พื้นฐานเดียวกนั คอื 1 เฟส
1. จาก MDB11 จา่ ยไป SMDB2 ยาว 20 เมตร สาย 7-IEC01,185,25G ตาราง8.2 มี VD 0.36 mV/A/m และ 2 เสน้ /เฟส กระแสทผ่ี า่ น
= 400/2 = 200 A/เส้น

VD = 0.36 x400 x 20
2x1,000
= 1.44 V
2. จาก SMDB2 จ่ายไป LP21 ยาว 20 เมตร สาย 4-IEC01,95,10G ตาราง8.2 มี VD 0.56 mV/A/m และกระแสท่ผี า่ น 125 A
VD = 0.56 x125 x 20
1,000
= 1.4 V

238 คู่มือการออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 8 การคำ� นวณกระแสลัดวงจรและแรงดนั ไฟฟ้าตก

3.) จาก LP21 ไปยังโหลด 16 A ยาว 20 เมตร สาย 2-IEC01,2.5,1.5 G ตาราง8.2 มี VD 18 mV/A/m และกระแสทีผ่ ่าน 16 A
VD = 18 x16 x 20
1,000
= 5.76 V
ดงั นนั้ VD ทั้งหมด = 1.44 + 1.4 + 5.76
= 8.6 V
= 8.6 x 100 %
230
= 3.739 %
จึงสามารถใชส้ ายขนาดดงั กล่าวได้ทง้ั หมด
กรณีคิดระบบ 3 เฟส
1.) จาก MDB11 จา่ ยไป SMDB2 ยาว 20 เมตร สาย 7- IEC01,185,25 G ตาราง8.2 มี VD 0.31mV/A/m
VD = 0.31 x400 x 20
2x1,000
= 1.24 V
2.) จาก SMDB2 จา่ ยไป LP21 ยาว 20 เมตร สาย 4-IEC01,95,10G ตาราง8.2 มี VD 0.48 mV/A/m
VD = 0.48 x125 x 20
1,000
= 1.2 V
ดังนัน้ VD ทั้งหมดตงั้ แต่ MDB2 จนถงึ LP21 มคี ่า
= 1.24 + 1.2
= 2.44 V

คูม่ ือการออกแบบระบบไฟฟ้า 239

240 คู่มอื การออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 9
การปรับปรงุ ค่าตัวประกอบก�ำลัง

ในระบบไฟฟ้าส่วนมาก โหลดทน่ี �ำมาตอ่ มกั จะโหลดท่ีมลี กั ษณะเปน็ อินดกั แตนท์หรือโหลดท่ีมีคา่ L มาก ซ่ึงโหลดชนิดน้ีจะท�ำให้
คา่ VAR หรือ คา่ รแี อคทฟี มขี นาดเพ่มิ ขึน้ อันจะสง่ ผลท�ำให้ หม้อแปลงจ่าย full load ได้รวดเร็วกวา่ โหลดทีเ่ ป็นลักษณะเป็นค่า R หรืออาจ
กลา่ วไดว้ า่ ถ้าโหลดของหมอ้ แปลงมลี ักษณะคา่ L ต่อมากขน้ึ เรื่อยๆ ทำ� ใหห้ มอ้ แปลงจ่ายโหลดไดน้ ้อยลง และเสถียรภาพของแรงดันไฟฟา้
ลดลง และคา่ สูญเสยี ในระบบจะมากขน้ึ จงึ จำ� เปน็ ต้องพจิ าณาปรบั ปรงุ ค่าตวั ประกอบก�ำลงั ให้สงู ข้นึ

รูป 9.1 แสดงคา่ กำ� ลังทเ่ี กดิ ข้นึ ในระบบไฟฟ้า รปู 9.2 แสดงหลกั การปรับปรงุ ค่าตัวประกอบก�ำลงั

คมู่ อื การออกแบบระบบไฟฟ้า 241

บทที่ 9 การปรบั ปรุงคา่ ตวั ประกอบกำ� ลัง

9.1) อุปกรณท์ ี่จา่ ยค่า kVAR ให้กบั ระบบ
เน่อื งจากตัวเก็บประจุ ทีม่ ีคา่ ประกอบกำ� ลงั เป็นแบบน�ำหน้า (leading) จงึ สามารถน�ำตวั เกบ็ ประจุ มาปรบั ปรุงคา่ ตัวประกอบกำ� ลัง
ทัง้ น้เี พราะเปน็ ตัวท่จี ่ายกระแสสร้างอ�ำนาจแม่เหลก็ ใหแ้ กโ่ หลดอน่ื ๆ ในรูป 9.3(ก) เป็นการแสดงถงึ ระบบท่ยี ังไม่มีการปรับปรุงค่าตวั
ประกอบกำ� ลัง และ 9.3(ข) แสดงระบบที่ตดิ ต้ังตวั เก็บประจุ (Capacitor) เพอ่ื ใชป้ รับปรุงค่าตวั ประกอบก�ำลงั

(ก) ระบบท่ียังไมม่ กี ารปรับปรงุ ค่าตวั ประกอบกำ� ลงั

(ข) หลงั ติดตั้งคาปาซิเตอรเ์ ข้าปรบั ปรงุ PF
รูปที่9.3แสดงลักษณะการทำ� งานของมอเตอร์เหนี่ยวนำ�
กระแสท่เี ขา้ มอเตอรม์ ขี นาด 100 A โดยแบง่ เป็น 2 สว่ น คือ กระแส 80 A เป็นกระแสท่ที �ำใหเ้ กิดงาน สว่ นกระแส 60 A จะเป็น
กระแสในสว่ นทีส่ รา้ งอำ� นาจแมเ่ หลก็ ข้นึ ในมอเตอร์
802 + 602 = 100 A
แต่หลังจากที่นำ� C เข้าไปตดิ ต้งั ในระบบแล้ว จะพบว่ากระแสทเ่ี ขา้ มอเตอรจ์ ะมขี นาด 80 A อย่างเดียว สว่ นกระแส 60 A ทีเ่ ป็นตัว
สร้างกระแสอ�ำนาจแมเ่ หล็กจะไดม้ าจาก C โดยทมี่ อเตอร์ทง้ั รูป 9.3 ก) และ 9.3 ข) ท�ำงานได้เหมือนเดิม

242 คมู่ อื การออกแบบระบบไฟฟ้า

บทท่ี 9 การปรบั ปรงุ คา่ ตัวประกอบกำ� ลงั

พจิ ารณาจากรปู 9.4 จะเปน็ การแสดงตำ� แหนง่ ทีต่ ดิ ต้ัง

9.2) ตำ� แหนง่ ทท่ี �ำการตดิ ต้ังตวั เก็บประจใุ นระบบ

จ ึงพัฒนใานสมว่รานูปเปC9น็ .44CเC2ป1แ็นจลกะะาเรหCตม3ิดาแตะบัง้สบใมนตทรดิ ะีส่ ตบุด้ังบเCแน2รอ่ื งชงสุดจูงาเดกตยี ถดิ ว้าดเมขา้ อา้นเกปตับฐอกมรลภ์ท่มุ มู�ำมงขิ าออนเงตหCอม1รอ้์จหแะรปตือลอ่ งเCข3แา้ ตเกขไ่บั ้ามรก่มะบั ผี บเลมบตนท่อสกุ กวคาติ รรชง้ัจ์ ่าแแยลตโะ่คหโ่าลดใดชยขจ้สอ่า่วยงนหจมมะาส้อกงูแจเปะนนลอ่ื งิยงจมาใชกแ้มบี Cบตหดิลตาย้งั ชCดุ 3

9.3) ส่งิ ท่ีไดจ้ ากการปรบั ปรงุ คา่ ตัวประกอบกำ� ลงั โดยจะมีขอ้ ดีคือ
ก) ทำ� ให้ขยายโหลดของหม้อแปลงไดม้ ากขนึ้ พจิ ารณาไดจ้ ากรปู 9.2 ถา้ ท�ำการปรับปรุงค่าตวั ประกอบก�ำลังแลว้ ขนาด kVA ของ
หมอ้ แปลงจะลดจาก 150 kVA กลายเป็น 133.3 kVA ดังนนั้ หมอ้ แปลงจะมสี ่วนทีจ่ ะเพม่ิ ขนาดโหลดได้อกี 16.7 kVA
ข) ปรบั ปรงุ เสถยี รภาพของแรงดนั ไฟฟา้ โดยที่
∆V = IRcos ± IXsin
โดยที่ ∆V เป็นค่าแรงดันไฟฟา้ ท่ีเปลี่ยนแปลง
± กรณี + เกดิ ข้ึนเมือ่ คา่ ตัวประกอบกำ� ลังลา้ หลัง
กรณี – เกิดขนึ้ เม่อื คา่ ตัวประกอบกำ� ลังนำ� หน้า
% ∆V = (ขนาด kVAR ของ C) (%Z ของหม้้อแปลง )
ขนาดของหม้อแปลง

คู่มือการออกแบบระบบไฟฟา้ 243

บทที่ 9 การปรบั ปรงุ คา่ ประกอบก�ำลัง

ดังน้นั กรณีทค่ี ่าตวั ประกอบก�ำลงั ลา้ หลัง ∆V จะแสดงค่าบวก ซง่ึ หมายถึงแรงดนั ไฟฟา้ ตก ในกรณีคา่ ตวั ประกอบกำ� ลังนำ� หน้า
จะได้ V แสดงคา่ เปน็ ลบ จะหมายถงึ แรงดันไฟฟ้าเพ่มิ ทัง้ นี้เพราะ Rcos จะน้อยกวา่ Xsin
จึงกลา่ วได้ว่า ความสมั พนั ธ์ระหวา่ ง ∆V กับค่า C ท่ีตดิ ตงั้ ณ ต�ำแหนง่ บสั ทตุ ยิ ภมู ิของหม้อแปลงคอื
% ∆V = (ขนาด kVAR ของ C ) (%Z ของหม้อแปลง )
ขนาดของหมอ้ แปลง
คา่ แรงดนั ไฟฟ้าในระบบขึ้นอยู่กบั การต่อ C เขา้ ไปในระบบโดยท่ี ติดตง้ั C เขา้ กับระบบ จะท�ำใหแ้ รงดนั ไฟฟ้าเพม่ิ ข้นึ และถา้ ปลด
C ออกจากระบบจะทำ� ให้แรงดันไฟฟา้ ลดลง กรณตี ดิ ตัง้ C ถาวรเข้ากับบสั บาร์ จะเป็นการเพิ่มแรงดันไฟฟา้ ให้กบั ระบบไฟฟา้ น่ันเอง

ค) ลดคา่ สูญเสยี ในระบบ พิจารณาไดจ้ าก 2 x100
% คา่ การสญู เสีย = คา่ ตัวประกอบก�ำลังเรม่ิ ต้น
คา่ ตวั ประกอบก�ำลังปรบั ปรุงแลว้

% คา่ การสูญเสยี =100 1- ค่าตัวประกอบกำ� ลังเริม่ ตน้ 2
ค่าตัวประกอบก�ำลงั ปรับปรุงแลว้

9.4) คา่ ตัวประกอบก�ำลงั ที่เหมาะสมตอ่ การปรบั ปรุง จากการวิเคราะห์อัตราคา่ ไฟฟา้ ซึง่ การไฟฟ้าไดม้ กี ารแบง่ ประเภทผ้ใู ชไ้ ฟฟ้า
ออกเป็นหลายประเภท เพ่อื พจิ ารณาอัตราคา่ ใชไ้ ฟฟา้ ได้กลา่ วถึงค่าตัวประกอบกำ� ลังคอื สำ� หรบั ผใู้ ช้ไฟฟา้ ที่มคี า่ ตัวประกอบกำ� ลงั ลา้ หลงั ถ้า
ในรอบเดอื นโดยผู้ใชไ้ ฟฟา้ มีความต้องการพลังไฟฟ้ารแี อกทีฟเฉลยี่ ใน 15 นาทีสงู สุด เม่อื คิดเปน็ กโิ ลวาร์ เกนิ กว่า 63% ของความตอ้ งการ
พลงั งานไฟฟา้ แอกทฟี เฉล่ียใน 15 นาทที ส่ี ูงสดุ เมื่อคดิ เปน็ kW แลว้ เฉพาะส่วนทเี่ กินจะต้องเสยี ค่าตวั ประกอบก�ำลัง ดังนั้นจากการกล่าวถงึ
ค่าตัวประกอบก�ำลงั
kVAR ≥ 0.63 kW
VIsin ≥ 0.63 VIcos
tan ≥ 0.63
 ≥ tan-1 0.63
ดงั น้นั  ≥ 32.21 (คา่ เรมิ่ ตน้ ของการพิจารณา)
cos = cos 32.21
= 0.85
= ค่าตวั ประกอบก�ำลังท่ีเหมาะสม (ค่าต่ำ� สุด)

244 คมู่ อื การออกแบบระบบไฟฟา้

บทท่ี 9 การปรับปรงุ คา่ ประกอบกำ� ลงั

และโดยปกติการติดตัง้ C จะมคี า่ ประมาณ 30 % ของขนาดหม้อแปลง หรือ ของขนาดหม้อแปลง เชน่ หม้อแปลง 1,000kVA
ขนาด C ท่ีใช้ติดตง้ั ประมาณ 300 kVAR ( 30% ขนาดหมอ้ แปลง )

นอกจากนี้มักจะใช้ PFR (Power Factor Regulator) เปน็ ตัวตดั ต่อ C เขา้ กับระบบ ซ่งึ PFR จะมที ี่ใชก้ นั คือ 6 หรอื 12 step ซ่ึง
ถา้ เลอื ก 6 step ขนาดของ C ท่ใี ช้ มีคา่ 50 kVAR/step x 6 step = 300 kVAR

9.5) ขนาดของสายตัวน�ำ อปุ กรณป์ ้องกนั ทใ่ี ชก้ บั C จะพจิ ารณาไดจ้ ากตาราง 9.1
ตาราง 9.1 แสดงคา่ พิกัดของอปุ กรณต์ ่างๆ ท่ใี ชก้ บั C

อุปกรณ์ พกิ ัดขนาดอุปกรณ์ พกิ ดั ขนาดของอปุ กรณ์
400 V 416 V

สายตวั นาํ 1.35 1.94 kVAR 1.88 kVAR
CB 1.35 1.94 kVAR 1.88 kVAR
ฟิวส์ 1.5 2.16 kVAR 2 kVAR
คอนแทกเตอร์ 1.35 1.94 kVAR 1.88 kVAR

*Ic = kVAR x 103 1.44 kVAR ที่แรงดัน 400 V
1.44 kVAR ท่ีแรงดนั 416 V
3 x 400

= kVAR x 103

3 x 416

ค่มู อื การออกแบบระบบไฟฟ้า 245

246 คู่มอื การออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 10

ตัวอยา่ งการออกแบบ

การออกแบบระบบไฟฟ้า ในทางปฏบิ ัติจะตอ้ งออกแบบทง้ั ระบบไฟฟ้ากำ� ลัง ซง่ึ จะต้องมกี ารแสดงวงจรย่อย, ตารางโหลด, ตาราง
แผง MDB, one line และ Riser diagram นอกจากนี้จะมีทงั้ การต่อเครอื่ งกำ� เนดิ ไฟฟา้ เขา้ กบั ระบบเพ่อื จ่ายโหลดจำ� เปน็ และอาจจะมกี าร
ทำ� ระบบล่อฟ้า หลงั จากน้ันกจ็ ะต้องออกแบบระบบไฟฟา้ สอ่ื สาร เชน่ โทรศพั ท์ (ทัง้ อนาลอ็ ก และ/หรอื ดิจิตอล) ระบบแจ้งเหตุเพลงิ ไหม้
(ฮาร์ดวายร์ หรอื มัลตเิ พลก็ ) MATV , CCTV , Access control เสยี ง และอน่ื ๆ ซง่ึ ในเน้ือหาของบทนี้เปน็ การแสดงตวั อยา่ งเฉพาะระบบ
ไฟฟา้ กำ� ลัง ซ่งึ การออกแบบจะเปน็ ไปตาม Flow chart ทีไ่ ดแ้ สดงไว้ในบทที่ 3 รปู ที่ 3.1 และการค�ำนวณในบทท่ี 4 นอกจากนใ้ี นกรณที ี่
เปน็ การออกแบบอาคารชุดและอาคารสูง จะมีขั้นตอนการคำ� นวณเพม่ิ เติมขึ้นมา คือ จะมีโหลด 2 ประเภทในอาคารชดุ
ก) โหลดส่วนกลาง คือไฟฟ้าที่ใช้ส�ำหรับระบบไฟฟ้าสว่ นกลางทัง้ หมด เชน่ แสงสว่าง ,ห้องโถง, ทางเดนิ , ลิฟท,์ เครอื่ งสูบน�้ำ, ระบบ
ไฟฉุกเฉิน เป็นต้น โดยการคำ� นวณคา่ โหลดจะคดิ จากโหลดจริงๆท่ีติดต้งั
ข) โหลดหอ้ งชดุ ประเภททอ่ี ยอู่ าศัย ขนาดโหลดใหค้ �ำนวณจากขนาดพน้ื ที่ในหอ้ งไมร่ วมเฉลยี ง และห้ามใชด้ มี านด์แฟคเตอร์

ข.1 ห้องชดุ ไม่มรี ะบบท�ำความเยน็ จากสว่ นกลาง
-พ้นื ทไี่ ม่เกนิ 55 ตารางเมตร
โหลด = 90 x พ้นื ทห่ี อ้ ง (ม2) + 1,500 VA
-พ้นื ที่มากกว่า 55 ตารางเมตร แต่ไมเ่ กนิ 180 ตารางเมตร
โหลด = 90 x พน้ื ท่หี ้อง (ม2) + 3,000 VA
-พ้ืนทม่ี ากกว่า 180 ตารางเมตร
โหลด = 90 x พน้ื ทห่ี อ้ ง (ม2) + 6,000 VA
ข.2 หอ้ งชุดท่ีมีระบบท�ำความเย็นจากสว่ นกลาง
-พื้นที่ไม่เกนิ 55 ตารางเมตร
โหลด = 20 x พื้นทหี่ อ้ ง (ม2) + 1,500 VA
-พนื้ ที่มากกว่า 55 ตารางเมตร แต่ไมเ่ กนิ 180 ตารางเมตร
โหลด = 20 x พ้ืนท่หี อ้ ง (ม2) + 3,000 VA
-พ้นื ท่ีมากกวา่ 180 ตารางเมตร
โหลด = 20 x พ้ืนท่หี อ้ ง (ม2) + 6,000 VA

คู่มือการออกแบบระบบไฟฟา้ 247

บทที่ 10 ตัวอย่างการออกแบบ

ข.3 โหลดห้องชุดประเภทสำ� นักงานหรือร้านคา้ (ไมร่ วมพืน้ ท่เี ฉลียง) โดยคดิ ขนาดพน้ื ที่ทงั้ หมด และห้ามใช้ดีมานดแ์ ฟคเตอร์
- หอ้ งชุดทไี่ มม่ ีระบบท�ำความเยน็ จากสว่ นกลางใช้ 155 VA/ม2
- หอ้ งชุดท่ีมีระบบทำ� ความเย็นจากสว่ นกลางใช้ 85 VA/ม2

โหลดทัง้ หมดที่นำ� เสนอในการคำ� นวณนี้ ถอื ว่าเปน็ คา่ ตำ�่ สุดหากตดิ ตงั้ จริงมโี หลดมากกวา่ ทนี่ ำ� เสนอ ให้ใช้ค่าตามท่ีติดตัง้ จริง
ขนาดเครอื่ งวดั หนว่ ยไฟฟ้าแรงต�่ำ ขนาดต้องไมเ่ กินกวา่ คา่ ท่ีก�ำหนดไวใ้ นตาราง 10.1 , 10.2 , 10.3 , 10.4

ตารางที่ 10.1 ขนาดเครือ่ งวัดหนว่ ยไฟฟ้าแรงต�่ำ สำ� หรบั หอ้ งชดุ ประเภทอยู่อาศยั (กฟน)

ลําดับท่ี ประเภท พ้ืนที่หอ้ ง (m2) โหลดสงู สุดของเครอ่ื งวัดฯ (A) ขนาดเครือ่ งวัดฯ
1 ไมม่ รี ะบบ 55 30 15 (45) A 1P
ทาํ ความเย็น 150 75 30 (100) A 1P
2 จากส่วนกลาง 180 100 50 (150) A 1P
180 30 15 (45) A 3P
มีระบบ 483 75 30 (100) A 3P
ทําความเยน็ 666 100 50 (150) A 3P
จากส่วนกลาง 1,400 200 200 A 3P
2,866 400 400 A 3P
35 10 5 (15) A 1P
180 30 15 (45) A 1P
525 75 30 (100) A 1P
800 100 50 (150) A 1P
690 30 15 (45) A 3P
2,475 75 30 (100) A 3P
3,000 100 50 (150) A 3P
6,300 200 200 A 3P
400 400 A 3P
12,900

หมายเหตุ : 1P หมายถึงเคร่ืองวัดชนดิ 1 เฟส 2 สาย
3P หมายถึงเครื่องวดั ชนิด 3 เฟส 4 สาย

248 ค่มู อื การออกแบบระบบไฟฟา้

บทที่ 10 ตัวอยา่ งการออกแบบ

ตารางท่ี 10.2 ขนาดของเครือ่ งวัดหนว่ ยไฟฟ้า แรงตำ่� สำ� หรบั หอ้ งชุดประเภทอยอู่ าศัย (กฟภ.)

ลําดบั ที่ ประเภท พน้ื ท่หี ้อง (m2) โหลดสงู สดุ ของเคร่อื งวัดฯ (A) ขนาดเคร่อื งวดั ฯ
1 ไมม่ ีระบบ 55 36 15 (45) A 1P
ทําความเย็น 150 80 30 (100) A 1P
2 จากส่วนกลาง 180 36 15 (45) A 3P
483 80 30 (100) A 3P
มรี ะบบ 35 12 5 (15)A 1P
ทาํ ความเย็น 180 36 15 (45) A 1P
จากสว่ นกลาง 525 80 30 (100) A 1P
690 36 15 (45) A 3P
2,475 80 30 (100) A 3P

หมายเหตุ : 1P หมายถงึ เครือ่ งวัดชนดิ 1 เฟส 2 สาย
3P หมายถึงเครอื่ งวดั ชนดิ 3 เฟส 4 สาย

คูม่ อื การออกแบบระบบไฟฟ้า 249

บทที่ 10 ตวั อยา่ งการออกแบบ

ตารางที่� 10.3 ขนาดของเครื่�องวัดั หน่ว่ ยไฟฟ้า้ แรงต่ำำ��สำำ�หรัับห้้องชุุดประเภทสำำ�นัักงานหรืือร้้านค้้า "ทั่�วไป" (กฟน)

ลํําดับั ที่� ประเภท พื้�นที่่�ห้อ้ ง (m2) โหลดสููงสุุดของเครื่�องวััดฯ (A) ขนาดเครื่�องวััดฯ

ไม่่มีรี ะบบ 40 30 15 (45) A 1P
ทํําความเย็น็ 105 75 30 (100) A 1P
จากส่่วนกลาง 140 100 50 (150) A 1P
125 30 15 (45) A 3P
มรี ะบบ 320 75 30 (100) A 3P
ทาํ ความเย็น 425 100 50 (150) A 3P
จากสว่ นกลาง 850 200 200 A 3P 400
1,700 400 400 A 3P
80 30 15 (45) A 1P
190 75 30 (100) A 1P
260 100 50 (150) A 1P
230 30 15 (45) A 3P
580 75 30 (100) A 3P
770 100 50 (150) A 3P
1,550 200 200 A 3P 400
3,100 400 400 A 3P

หมายเหตุ : 1. 1P หมายถึงเครื่องวดั ชนดิ 1 เฟส 2 สาย, 3P หมายถึงเครอ่ื งวัดชนดิ 3 เฟส 4 สาย
2. ห้องชดุ ทม่ี ีพนื้ ที่มากกว่าทกี่ ำ� หนดไวใ้ นตารางท่ี 10.3 นี้ จะกำ� หนดขนาดเคร่อื งเป็นรายๆ ไป

250 ค่มู ือการออกแบบระบบไฟฟา้