แผนการสอนวิชาการออกแบบระบบไฟฟ้า(30104-2002)

200

เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้

ความสาคญั และความเป็ นมา
การออกแบบระบบไฟฟ้าน้นั ตอ้ งทาอยา่ งเป็นข้นั ตอนเร่ิมจากโหลดในวงจรยอ่ ยจนถึงตวั นาและบริภณั ฑ์

ประธาน ไม่ควรปฏิบตั ิขา้ มข้นั ตอนเพราะขนาดสายไฟฟ้าและเคร่ืองป้อนกระแสเกินในแต่ละช่วงตอ้ งมีความ
สอดคลอ้ งกนั โดยข้นั ตอนทวั่ ไปประกอบดว้ ย

1. กาหนดชนิด ขนาดและตาแหน่งติดต้งั โหลด
2. ออกแบบวงจรยอ่ ย แยกโหลดและจดั กล่มุ วงจรของโหลด
3. กาหนดขนาดเครื่องป้องกนั กระแสเกินวงจรยอ่ ย
4. กาหนดขนาดและชนิดสายไฟฟ้าวงจรยอ่ ย
5. กาหนดขนาดสายป้อนและเครื่องป้อนกระแสเกินสายป้อน
6. กาหนดขนาดบริภณั ฑป์ ระธานและสายประธาน
ขนาดกระแสของสายไฟฟ้าและขนาดกระแสพิกดั ของเคร่ืองป้อนกระแสเกิน ในวงจรเดียวกนั จะตอ้ ง
สอดคลอ้ งกัน โดยที่ขนาดกระแสสายไฟฟ้าไม่ควรน้อยกว่าขนาดกระแสพิกัดของเคร่ืองป้อนกระแสเกิน
เนื่องจากหากเกิดการลดั ลงจรหรือกระแสเกิดข้นึ เคร่ืองป้องกนั กระแสเกินตอ้ งปลดวงจรออกก่อนที่สายไฟฟ้าจะ
ไหม้ ดงั น้ัน ในการออกแบบควรท่ีจะกาหนดขนาดเครื่องป้องกันกระแสเกินก่อน จึงจะกาหนดขนาดของ
สายไฟฟ้า ซ่ึงขนาดของเครื่องป้องกนั กระแสเกินน้นั ตอ้ งไม่นอ้ ยกวา่ กระแสของโหลดท้งั หมดท่ีต่อย่ใู นวงจรท่ี
ป้องกนั หรืออาจเผือ่ ใหส้ ูงกวา่ เพ่ือสารองสาหรับอนาคตกไ็ ด้
ขนาดสายไฟฟ้าของวงจรย่อยต้องมีขนาดกระแสไม่นอ้ ยกว่าโหลดสูงสุดท่ีคานวณได้ และตอ้ งไม่นอ้ ย
กวา่ พิกดั ของเคร่ืองป้องกนั กระแสเกิดของวงจรยอ่ ย โดยขนาดตวั นาวงจรยอ่ ยตอ้ งมีขนาดไม่เลก็ กวา่ 2.5 มม.2
ส่วนสายป้อนก็ในลกั ษณะเดียวกนั โดยขนาดของสายป้อนตอ้ งไม่เลก็ กวา่ 4 มม.2 สาหรับประธานอากาศตอ้ ง
เป็นสายทองแดงหุม้ ฉนวนและมีขนาดไม่เลก็ กว่า 4 มม.2 โดยการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคยอมใหใ้ ชส้ ายอะลูมิเนียม
ได้ แต่ตอ้ งมีขนาดไม่เล็กกว่า 10 มม.2 หากเป็ นตวั นาประธานใตด้ ินตอ้ งเป็ นสายทองแดงหุ้มฉนวนและมี
ขนาดไม่เลก็ กวา่ 10 มม.2
9.1 ข้นั ตอนการออกแบบระบบไฟฟ้า
การออกแบบระบบไฟฟ้าน้นั ตอ้ งดาเนินการเป็นข้นั ตอน โดนเร่ิมจากโหลดไปหาบริภณั ฑป์ ระธาน โดย
มีข้นั ตอนดงั น้ี
9.1.1 กาหนดชนิด ขนาดและตาแหน่งการติดต้ังโหลด หากสามารถทราบข้อมูลของโหลดอย่าง
ครบถว้ น การออกแบบขนาดสายไฟฟ้า ขนาดเคร่ืองป้องกนั กระแสเกินก็จะมีความถูกตอ้ งยงิ่ ข้ึน
9.1.2 ออกแบบวงจรย่อย เมื่อทราบขนาดและตาแหน่งของโหลดแลว้ จะทาการรวมกลุ่มโหลดเพ่ือ
จดั เป็นวงจรยอ่ ย หากโหลดใดมีขนาดกาลงั ไฟฟ้ามาก วงจรยอ่ ยน้นั อาจมีโหลดน้นั เพียงอยา่ งเดียว
9.1.3 กาหนดขนาดเคร่ืองป้องกนั กระแสเกินวงจรยอ่ ย โดยคิดจากวงจรยอ่ ยที่ไดแ้ บ่งไวแ้ ละจากขอ้ มูล
ของโหลดในแต่ละวงจรยอ่ ย แลว้ นามาคานวณหากระแสใชง้ านของแต่ละวงจรยอ่ ย จากน้นั กาหนด

201

9.1.4 กาหนดขนาดและชนิดสายไฟฟ้าวงจรยอ่ ย ในการที่จะกาหนดขนาดของสายไฟฟ้าไดน้ ้ัน ตอ้ ง
กาหนดชนิดและวิธีการเดินสายไฟฟ้าก่อน เพราะสายไฟฟ้าต่างชนิดหรือชนิดเดียวกนั แต่วิธีการเดินสายต่างกนั
จะมีขนาดกระแสท่ีไม่ทนั กนั

9.1.5 กาหนดขนาดสายป้อน ของสายป้อนซ่ึงรวมถึงขนาดเครื่องป้อนกันกระแสเกินและขนาด
สายไฟฟ้าน้นั ข้นั ตอนกเ็ หมือนในกรณีของวงจรยอ่ ย ซ่ึงหากเป็นระบบไฟฟ้าขนาดเลก็ ก็อาจไม่มีสายป้อนกไ็ ด้

9.1.6 กาหนดขนาดบริภณั ฑป์ ระธานและสายประธาน ขนาดบริภณั ฑป์ ระธานและสายประธานน้นั ตอ้ ง
สามารถจ่ายกระแสได้อย่างต่อเนื่องและพอเพียงต่อการใช้งานปกติของโหลดทุกตวั โดยวิธีการคานวณจะมี
ลกั ษณะเดียวกบั ขนาดสายป้อน
9.2 ขอ้ กาหนดสาหรับวงจรยอ่ ย

วงจรยอ่ ยในที่น้ี หมายถึง วงจรยอ่ ยสาหรับไฟฟ้าแสงสวา่ งและเคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าทวั่ ไป ไมร่ วมถึงวงจรยอ่ ย
เฉพาะสาหรับมอเตอร์ไฟฟ้า เพราะมอเตอร์ไฟฟ้าน้นั เป็นเครื่องใชไ้ ฟฟ้าเฉพาะประเภทซ่ึงมีขอ้ กาหนดต่างหาก
แตโ่ ดยหลกั การเบ้ืองตน้ แลว้ จะเหมือนกนั

9.2.1 ขนาดพิกัดของวงจรย่อยน้ันต้องมีขนาดเพียงพอที่จะจ่ายโหลด และมีขนาดไม่เล็กกว่า 1.50
ตารางมิลลิเมตร ขนาดพกิ ดั ของเครื่องป้องกนั กระแสเกินที่ใชส้ าหรับวงจรน้นั และวงจรยอ่ ยตอ้ งมีขนาดไม่นอ้ ย
กว่าผลรวมของโหลดท้งั หมดที่ต่ออยใู่ นวงจรน้นั และวงจรยอ่ ยทกุ วงจรตอ้ งมีเคร่ืองป้องกนั กระแสเกิน เพ่ือตดั
วงจรเม่ือเกิดการลดั วงจรหรือใชไ้ ฟฟ้าเกินขนาด

9.2.2 โหลดแสงสวา่ งและโหลดเครื่องใชไ้ ฟฟ้าที่ทราบขนาดแน่นอนใหค้ านวณตามท่ีติดต้งั ใชง้ านจริง
9.2.3 โหลดของเตา้ รับใชง้ านทว่ั ไปท่ีไม่ไดเ้ จาะจงเครื่องใชไ้ ฟฟ้า ใหค้ านวณโหลดจุดละอยา่ งนอ้ ย 180
โวลตแ์ อมแปร์ ท้งั ชนิดเตา้ รับเด่ียว เตา้ รับคู่และชนิดสามเตา้
9.2.4 โหลดของเตา้ รับอ่ืนท่ีไม่ไดใ้ ชง้ านทว่ั ไป ใหค้ านวณตามขนาดของเครื่องเครื่องใชไ้ ฟฟ้าน้นั ๆ
9.2.5 เตา้ รับท่ีอยใู่ นวงจรยอ่ ยตอ้ งมีการป้องกนั ไฟฟ้าดูด ตอ้ งติดต้งั เครื่องตดั ไฟรั่ว
9.2.6 วงจรยอ่ ยที่กาหนดวา่ ตอ้ งการป้องกนั ไฟฟ้าดูด ตอ้ งติดต้งั เคร่ืองตดั ไฟรั่ว
9.2.7 วงจรยอ่ ยตอ้ งมีการป้องกนั กระแสเกิน โดยขนาดกระแสพิกดั เคร่ืองกนั กระแสเกินตอ้ งสอดคลอ้ ง
กบั โหลดกบั โหลดสูงสุดของแต่ละวงจรย่อยท่ีคานวณได้ กระแสพิกดั ต่าสุดของเคร่ืองป้องกนั กระแสเกินใน
วงจรยอ่ ยจะเทา่ กบั 10 แอมแปร์
9.2.8 ขนาดสายไฟฟ้าของวงจรย่อยตอ้ งมีขนาดกระแสไม่นอ้ ยกว่าโหลดสูงสุดท่ีคานวณไดแ้ ละตอ้ งไม่
นอ้ ยกว่าพิกดั ของเคร่ืองป้องกนั กระแสเกินของวงจรย่อย และขนาดตวั นาวงจรย่อยตอ้ งมีขนาดไม่เล็กกว่า 2.5
มม.2
9.2.9 วงจรยอ่ ยที่มีจุดตอ่ ไฟฟ้าต้งั แต่ 2 จุดข้ึนไปตอ้ งมีขนาดไม่เกิน 50 แอมแปร์
9.2.10 วงจรย่อยท่ีมีจุดต่อไฟฟ้าต้ังแต่ 2 จุดข้ึนไปและมีขนาดไม่เกิน 20 แอมแปร์ โหลดของ
เครื่องใชไ้ ฟฟ้าท่ีใชเ้ ตา้ เสียบแต่ละเครื่องจะตอ้ งไมเ่ กินร้อยละ 80 ของขนาดพกิ ดั วงจรยอ่ ย
9.2.11 วงจรยอ่ ยท่ีมีจุดต่อไฟฟ้าต้งั แต่ 2 จุดข้นึ ไปมีขนาดต้งั แต่ 25 ถึง 32 แอมแปร์ ใหใ้ ชก้ บั ดวงโคม
ไฟฟ้าท่ีติดต้งั ถาวรขนาดดวงโคมละไม่ต่ากวา่ 250 วตั ต์ หรือใชก้ บั เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าซ่ึงไม่ใช่ดวงโคม

202

9.2.12 วงจรย่อยขนาดเกิน 32 ถึง 50 แอมแปร์ ให้ใชก้ บั ดวงโคมไฟฟ้าที่ติดต้งั ถาวรขนาดดาวโคมละ
ไม่ต่ากวา่ 250 วตั ตห์ รือใชก้ บั เคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าที่ติดต้งั ถาวร

9.2.13 ในวงจรไฟฟ้าแสงสวา่ งที่แตล่ ะดวงโคมมีขนาดต่ากวา่ 250 วตั ต์ แตล่ ะวงจรยอ่ ยไมค่ วรมีกระแส
มากเกินไป

9.2.14 ตอ้ งมีการป้องกันที่วงจรไฟฟ้าหรือเตา้ รับโดยใช้เคร่ืองตดั ไฟรั่ว สาหรับการใช้ไฟฟ้าบริเวณ
หอ้ งน้า หอ้ งใตด้ ิน หอ้ งครัว อ่าง รวมท้งั การใชไ้ ฟฟ้านอกอาคาร

9.2.15 เครื่องใชไ้ ฟฟ้าเหล่าน้ีตอ้ งติดต้งั เคร่ืองตดั ไฟรั่ว
9.3 ข้อกาหนดการต่อทางไฟฟ้า

9.3.1 การต่อสายตวั นาตอ้ งใช้อุปกรณ์ต่อสายและวิธีการต่อสายที่เหมาะสมโดยเฉพาะการต่อตวั นาที่
เป็ นโลหะต่างชนิดกนั

9.3.2 ข้วั ตอ่ สาย (Terminal)
- การตอ้ ตวั นาเขา้ กบั ข้วั ต่อสายจะตอ้ งมนั่ ใจวา่ เป็ นการต่อท่ีดีและไม่ทาให้ตวั นาเสียหาย ข้นั

ต่อสายจะตอ้ งเป็นแบบบีบ แบบบดั กรีหรือแบบขนั แน่นดว้ ยสกรูหรือนทั
- สายขนาดไม่โตกวา่ 6 ตารางมิลลิเมตรยอมใหใ้ ชส้ ายพนั รอบสกรูหรือ stud ได้ แลว้ ขนั ให้

แน่น
9.3.3 การต่อสาย (Splice) ตอ้ งใช้อุปกรณ์สาหรับการต่อสายที่เหมาะสมกบั งานหรือโดยการเชื่อม

ประสาน (brazing) การเชื่อม (welding) หรือการบดั กรี (soldering) ท่ีเหมาะสมกบั สภาพการใชง้ าน
9.4 ข้อกาหนดของกล่องสาหรับงานไฟฟ้า

9.4.1 ขอบเขต ครอบคลุมการติดต้งั และการใช้กล่องสาหรับงานไฟฟ้าเช่นกล่องสาหรับจุดต่อไฟฟ้า
ของสวิตซ์หรืออุปกรณ์ กล่องต่อสาย กล่องดึงสาย กล่องแยกสาย และกล่องอื่นๆ ที่ตดั ต้งั เพื่อวตั ถุประสงคใ์ น
การเดินสาย

9.4.2 ขอ้ กาหนดและลกั ษณะการใชง้ าน
1. กล่องต้องทาจากวสั ดุที่ทนต่อการผุกร่อนหรือมีการป้องกันที่เหมาะสมท้ังภายในและ

ภายนอก
2. ตอ้ งจดั ใหม้ ีบชุ ชิ่งหรือเคร่ืองประกอบท่ีมีขอบมนเรียบตรงบริเวณที่ตวั นาหรือเคเบิลผา่ นผนงั

ของกล่อง
3. กลอ่ งตอ้ งสามารถบรรจุตวั นาหรือเคเบิลไดท้ ้งั หมด
4. เม่ือติดต้งั กล่องแลว้ สายบรรจุตอ้ งเขา้ ถึงไดโ้ ดยไม่ตอ้ งร้ือถอนส่วนใดของอาคารและตอ้ งมี

ที่วา่ งใหส้ ามารถทางานไดส้ ะดวก
5. กลอ่ งตอ้ งมีฝาปิ ดท่ีเหมาะสมและปิ ดอยา่ งแน่นหนา
6. หลงั การติดต้งั แลว้ กลอ้ งไม่มีรูหรือช่องที่โตพอให้วตั ถุที่มีเส้นผ่านศูนยก์ ลางขนาด 7.50

มิลลิเมตร ลอดเขา้ ไปได้
9.5 ข้อกาหนดสาหรับสายป้อน

203

9.5.1 สายป้อยตอ้ งมีการป้องกนั กระแสเกิน โดยขนาดพิกดั เคร่ืองป้องกนั กระแสเกินตอ้ งสอดคลอ้ งกบั
โหลดสูงสุดที่คานวณให้

9.5.2 สายป้อนตอ้ งมีขนาดเพียงพอที่จ่ายโหลดใหว้ งจรย่อยไดไ้ มน่ อ้ ยกวา่ ผลรวมของโหลดในวงจรย่อย
และมีขนาดไมเ่ ลก็ กวา่ 2.50 ตารางมิลลิเมตร

9.5.3 สาหรับเตา้ รับใชเ้ ฉพาะงาน ให้คิดโหลดจากขนาดของเตา้ รับที่มีขนาดสูงสุด รวมกบั ร้อยละ 75
ของขนาดเตา้ รับท่ีเหลือ

9.5.4 การคานวณขนาดของสายป้อน ใหใ้ ชด้ ีมานตแ์ ฟคเตอร์
9.5.5 สาหรับอาคารประเภทอ่ืนที่ไม่ใช่ท่ีอยู่อาศยั เฉพาะโหลดเต้ารับท่ีคานวณจากเตา้ รับละ 180
โวลตแ์ อมแปร์ สามารถใชค้ า่ ตวั ประกอบความตอ้ งการ
9.5.6 ขนาดตวั นานิวทรัลของสายป้อน กรณี 1 เฟสให้ใช้ขนาดเท่ากบั ขนาดตวั นาสายเส้นไฟ ส่วน
กรณี 3 เฟส 4 สาย ขนาดตวั นิวทรัลตอ้ งมีขนาดกระแสเพียงพอที่จะรับกระแสไม่สมดุลสูงสุดท่ีเกิดข้ึน และ
ตอ้ งมีขนาดไมเ่ ลก็ กวา่ ขนาดสายดินของใชไ้ ฟฟ้า
9.6 การป้องกนั กระแสเกนิ สาหรับวงจรย่อยและสายป้อน
9.6.1 เครื่องป้องกนั กระแสเกินอาจเป็นฟิ วส์ หรือเซอร์กิตเบรกเกอร์กไ็ ด้
9.6.2 เครื่องป้องกนั กระแสเกินตอ้ งสามารถป้องกนั ตวั นาทุกสายเส้นไฟและไม่ตอ้ งติดต้งั ในตวั นาที่มี
การตอ่ ลงดิน
9.6.3 ตอ้ งติดต้งั เคร่ืองป้องกนั กระแสเกินทกุ จุดต่อแตก
9.7 ข้อกาหนดสาหรับตัวนาประธาน
9.1.1 ตวั นาประธานตอ้ งมีขนาดเพยี งพอท่ีจะรับโหลดท้งั หมดได้ และตวั นาประธานท่ีจ่ายไฟฟ้าใหก้ บั
อาคารหลงั หน่ึงๆ หรือผใู้ ชไ้ ฟฟ้ารายหน่ึงตอ้ งมีชุดเดียว
9.1.2 ขนาดตวั นานิวทรัสของประธานมีหลกั การคานวณเหมือนตวั นานิวทรัลสายป้อน
9.1.3 ตวั นาประธานอากาศตอ้ งเป็ นสายทองแดงหุ้มฉนวนและมีขนาดไม่เล็กกว่า 4 มม.2 โดยการ
ไฟฟ้าส่วนภูมิภาคยอมใหใ้ ชส้ ายอะลูมิเนียมได้ แต่ตอ้ งมีขนาดไม่เลก็ กวา่ 10 มม.2
9.1.4 ตวั นาประธานใตด้ ินตอ้ งเป็นสายทองแดงหุม้ ฉนวนและมีขนาดไม่เลก็ กวา่ 10 มม.2
9.8 ข้อกาหนดสาหรับบริภณั ฑ์ประธาน
9.1.1 อาคารหรือสิ่งปลูกสร้างตอ้ งติดต้งั บริภณั ฑป์ ระธาน เพือ่ ปลดวงจรทุกเสน้ ไฟออกจากตวั ประธาน
บริภณั ฑป์ ระธานประกอบดว้ ยเคร่ืองปลดวงจร และเคร่ืองป้องกนั กระแสเกิน โดยอาจประกอบเป็นชุดเดียวกนั
หรือตวั เดียวกนั ก็ได้
9.1.2 เคร่ืองปลดวงจรชนิดหน่ึงเฟสท่ีมีขนาดต้งั แต่ 50 แอมแปร์ข้ึนไปและชนิด 3 เฟสทกุ ขนาด ตอ้ ง
เป็นชนิดสวติ ซ์สาหรับตดั โหลด ซ่ึงสามารถปลดวงจรขณะที่มีโหลดไดโ้ ดยไม่เกิดอนั ตรายหรือเสียหาย
9.1.3 เครื่องปลดวงจรตอ้ งสามารถปลดวงจรทุกเส้นไฟไดพ้ ร้อมกนั และตอ้ งมีเครื่องหมายแสดงให้
เห็นวา่ อยใู่ นตาแหน่งปลดหรือสบั

204

9.1.4 เครื่องป้องกันกระแสเกินตอ้ งสามารถตดั กระแสลัดวงจรค่ามากท่ีสุดที่อาจเกิดข้ึนที่จุดต่อไฟ
ทางดา้ นไฟออกของเคร่ืองป้องกนั กระแสเกินได้

9.1.5 เคร่ืองป้อนกนั กระแสที่มีคุณสมบตั ิของเคร่ืองปลดวงจรดว้ ย สามารถใชเ้ ป็นเคร่ืองปลดวงจรและ
เคร่ืองป้องกนั กระแสเกินไดพ้ ร้อมกนั

9.1.6 ระบบท่ีสายนิวทรัลต่อลงต่อ บริภณั ฑป์ ระธานแรงต่าท่ีมีขนาดต้งั แต่ 1,000 แอมแปร์ข้นึ ไป ตอ้ ง
ติดต้งั เครื่องกนั กระแสร่ัวลงดินของบริภณั ฑ์

205

กจิ กรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้

ข้นั ตอนการสอนหรือกจิ กรรมของครู ข้นั ตอนการเรียนรู้หรือกจิ กรรมของนกั เรียน

1. ข้นั นาเข้าสู่บทเรียน (15 นาที ) 1. ข้นั นาเข้าสู่บทเรียน (15 นาที )

18. ผู้ส อ น ช้ี แ จ ง เ ร่ื อ ง ที่ จ ะ ศึ ก ษ า แ ล ะ 18. ผูเ้ รี ยนฟังผูส้ อนช้ีแจงเรื่องที่จะศึกษาและ

จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมประจาบทที่ 9 เร่ือง การ จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมประจาบทท่ี 9 เร่ือง การ

ออกแบบระบบไฟฟ้าผูส้ อนให้ผูเ้ รียนแสดงความ ออกแบบระบบไฟฟ้าผู้สอนให้ผู้เรี ยนแสดงความ

คิดเห็นเกี่ยวกบั การเดินสายในรางเดินสาย และราง คิดเห็นเก่ียวกับการเดินสายในรางเดินสาย และราง

เคเบิล เคเบิล

19. ผู้สอนให้ผู้เรี ยนอธิบายข้ันตอนการ 19. ผูเ้ รียนอธิบายข้ันตอนการออกแบบระบบ

ออกแบบระบบไฟฟ้า ไฟฟ้า

2. ข้นั ให้ความรู้ (180 นาที) 2. ข้นั ให้ความรู้ (180 นาที )

17. ผูส้ อนเปิ ดงานนาเสนอวิชาการออกแบบ 17.ผู้เรี ยนฟังงานนาเสนอวิชาการออกแบบ

ระบบไฟฟ้า บทที่ 9 เร่ือง การออกแบบระบบไฟฟ้า ระบบไฟฟ้า บทที่ 9 เร่ือง การออกแบบระบบไฟฟ้า

18. ผสู้ อนใหผ้ เู้ รียนเปิ ดหนงั สือเรียนวิชาการ 18.ผู้เรียนเปิ ดหนังสือเรียนวิชาการออกแบบ

ออกแบบระบบไฟฟ้า บทท่ี 9 เร่ือง การออกแบบ ระบบไฟฟ้า บทที่ 9 เร่ือง การออกแบบระบบไฟฟ้า

ระบบไฟฟ้า

19. ผสู้ อนใหผ้ เู้ รียนสาธิตการออกแบบระบบ 19.ผเู้ รียนสาธิตการออกแบบระบบไฟฟ้าสาหรับ

ไฟฟ้าสาหรับอาคารที่อยู่อาศยั อาคารพาณิชย์และ อาคารท่ีอยู่อาศัย อาคารพาณิ ชย์และ โรงง าน

โรงงานอุตสาหกรรมในเบ้ืองตน้ อุตสาหกรรมในเบ้ืองตน้

206

กจิ กรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้

ข้นั ตอนการสอนหรือกจิ กรรมของครู ข้ันตอนการเรียนรู้หรือกจิ กรรมของนักเรียน

3. ข้ันประยุกต์ใช้ ( 60 นาที ) 3. ข้ันประยกุ ต์ใช้ ( 60 นาที )
9. ผสู้ อนใหผ้ เู้ รียนทาแบบฝึกหดั บทที่ 9 9. ผเู้ รียนทาแบบฝึกหดั บทท่ี 9

4. ข้ันสรุปและประเมินผล ( 45 นาที ) 4. ข้นั สรุปและประเมินผล ( 45 นาที )

9. ผสู้ อนและผเู้ รียนร่วมกนั สรุปเน้ือในบทที่ 9 9. ผเู้ รียนและผสู้ อนร่วมกนั สรุปเน้ือหาในบทท่ี

เรื่อง การเดินสายในรางเดินสาย และรางเคเบิล 9 เรื่อง การเดินสายในรางเดินสาย และรางเคเบิล

(บรรลจุ ุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-6) (บรรลจุ ุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-6)

(รวม 300 นาที หรือ 5 คาบเรียน)

207

งานท่ีมอบหมายหรือกจิ กรรมการวดั ผลและประเมนิ ผล

ก่อนเรียน

25. จดั เตรียมเอกสารบทที่ 9 เร่ือง การออกแบบระบบไฟฟ้า
26. ทาความเขา้ ใจเกี่ยวกบั จุดประสงคก์ ารเรียนของบทที่ 9 เร่ือง การออกแบบระบบไฟฟ้า
27. แสดงความคดิ เห็นเกี่ยวกบั การการออกแบบระบบไฟฟ้า

ขณะเรียน

9. ทาแบบฝึกหดั บทที่ 9

หลงั เรียน

9. ร่วมกนั สรุปเน้ือหาที่ไดเ้ รียนใหม้ ีความเขา้ ใจในทิศทางเดียวกนั

ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสาเร็จของผู้เรียน

9. แบบฝึกหดั บทท่ี 9

208

สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้

สื่อสิ่งพมิ พ์
17. เอกสารประกอบการสอนวิชา การออกแบบระบบไฟฟ้า (ใชป้ ระกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์
เชิงพฤติกรรมขอ้ ที่ 1-10)
18. แบบฝึกหดั บทท่ี 9 ใชข้ ้นั ประยกุ ตใ์ ช้ ขอ้ ท่ี 1

สื่อโสตทศั น์ (ถ้ามี)
1. เคร่ืองไมโครคอมพิวเตอร์
2. งานนาเสนอ

ส่ือของจริง
-

209

แหล่งการเรียนรู้

ในสถานศึกษา
17.หอ้ งสมุด
18.หอ้ งปฏิบตั ิการคอมพิวเตอร์

นอกสถานศึกษา
ผปู้ ระกอบการ สถานประกอบการ ในทอ้ งถ่ิน

การบูรณาการ/ความสัมพนั ธ์กบั วชิ าอื่น

29. บูรณาการกบั วิชาภาษาไทย เรื่อง ข้นั ตอนการออกแบบระบบไฟฟ้า, ขอ้ กาหนดสาหรับวงจรยอ่ ย
และขอ้ กาหนดสาหรับสายป้อน, ขอ้ กาหนดสาหรับตวั นาประธานและขอ้ กาหนดสาหรับบริภณั ฑ์
ประธาน

30. บูรณาการกบั วิชาคณิตศาสตร์ เรื่อง คานวณหาขนาดสายตวั นาวงจรย่อย สายป้อน และตวั นา
ประธานและคานวณหาขนาดเครื่องป้องกนั กระแสเกิน

31. บรู ณาการกบั วชิ าความรู้เก่ียวกบั งานอาชีพ เรื่อง การออกแบบระบบไฟฟ้าสาหรับอาคารท่ีอยอู่ าศยั
อาคารพาณิชยแ์ ละโรงงานอุตสาหกรรมในเบ้ืองตน้

32. บรู ณาการกบั วชิ าสงั คมศึกษา เร่ือง ป้องกนั กระแสเกินสาหรับวงจรยอ่ ยและสายป้อน

210

การประเมนิ ผลการเรียนรู้
• หลกั การประเมนิ ผลการเรียนรู้

ก่อนเรียน

-

ขณะเรียน

9. ตรวจแบบฝึกหดั บทที่ 9

หลงั เรียน

-

ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสาเร็จของผ้เู รียน

9. แบบฝึกหดั บทที่ 9

211

สมรรถนะท่พี งึ ประสงค์

ผเู้ รียนสร้างความเขา้ ใจเกี่ยวกบั การออกแบบระบบไฟฟ้า
33. วเิ คราะห์และตีความหมาย
34. สาธิตพร้อมแสดงท่าทางประกอบ
35. อภิปรายแสดงความคดิ เห็น
36. ประยกุ ตค์ วามรู้สู่งานอาชีพ

สมรรถนะการปฏบิ ัตงิ านอาชีพ

ออกแบบระบบไฟฟ้าสาหรับอาคารที่อยอู่ าศยั อาคารพาณิชยแ์ ละโรงงานอุตสาหกรรม

สมรรถนะการขยายผล

ความสอดคล้อง
จากการเรียนสัปดาห์ท่ี 13 เร่ือง การออกแบบระบบไฟฟ้า ผูเ้ รียนจะมีความรู้เก่ียวกบั การออกแบบ
ระบบไฟฟ้าน้นั ตอ้ งทาอย่างเป็ นข้นั ตอนเริ่มจากโหลดในวงจรย่อยจนถึงตวั นาและบริภณั ฑป์ ระธาน ไม่ควร
ปฏิบตั ิขา้ มข้นั ตอนเพราะขนาดสายไฟฟ้าและเคร่ืองป้อนกระแสเกินในแต่ละช่วงตอ้ งมีความสอดคลอ้ งกัน
โดยข้นั ตอนทวั่ ไปประกอบดว้ ย กาหนดชนิด ขนาดและตาแหน่งติดต้งั โหลด, ออกแบบวงจรยอ่ ย แยกโหลด
และจัดกลุ่มวงจรของโหลด, กาหนดขนาดเคร่ืองป้องกันกระแสเกินวงจรย่อย, กาหนดขนาดและชนิด
สายไฟฟ้าวงจรย่อย, กาหนดขนาดสายป้อนและเคร่ืองป้อนกระแสเกินสายป้อน, กาหนดขนาดบริภัณฑ์
ประธานและสายประธาน

212

รายละเอียดการประเมินผลการเรียนรู้

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 1 อธิบายข้นั ตอนการออกแบบระบบไฟฟ้าได้
25.วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

26.เคร่ืองมือ : แบบทดสอบ

27.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายข้นั ตอนการออกแบบระบบไฟฟ้าได้ จะได้ 1 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 2 แยกแยะขอ้ กาหนดสาหรับวงจรยอ่ ยและขอ้ กาหนดสาหรับสายป้อน

ได้

25.วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

26.เคร่ืองมือ : แบบทดสอบ

27.เกณฑก์ ารให้คะแนน : แยกแยะขอ้ กาหนดสาหรับวงจรย่อยและขอ้ กาหนดสาหรับสายป้อนได้

จะได้ 1 คะแนน

• จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 3 รวบรวมขอ้ กาหนดสาหรับตวั นาประธานและขอ้ กาหนดสาหรับ

บริภณั ฑป์ ระธานได้

25.วิธีการประเมิน : ทดสอบ

26. เครื่ องมือ : แบบทดสอบ

27.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : รวบรวมขอ้ กาหนดสาหรับตวั นาประธานและขอ้ กาหนดสาหรับ

บริภณั ฑป์ ระธานได้ จะได้ 2 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 4 ฝึกคานวณหาขนาดสายตวั นาวงจรยอ่ ย สายป้อน และตวั นาประธาน

และคานวณหาขนาดเครื่องป้องกนั กระแสเกินที่เหมาะสมได้

25.วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

26. เครื่ องมือ : แบบทดสอบ

27.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : ฝึ กคานวณหาขนาดสายตวั นาวงจรยอ่ ย สายป้อน และตวั นาประธาน

และคานวณหาขนาดเครื่องป้องกนั กระแสเกินที่เหมาะสมได้ จะได้ 2 คะแนน

213

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 5 สาธิตการออกแบบระบบไฟฟ้าสาหรับอาคารท่ีอยอู่ าศยั อาคาร

พาณิชยแ์ ละโรงงานอตุ สาหกรรมในเบ้ืองตน้ ได้

25.วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

26. เครื่ องมือ : แบบทดสอบ

27.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : สาธิตการออกแบบระบบไฟฟ้าสาหรับอาคารท่ีอยู่อาศยั อาคารพาณิชย์

และโรงงานอตุ สาหกรรมในเบ้ืองตน้ ได้ จะได้ 2 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 6 สนบั สนุนการป้องกนั กระแสเกินสาหรับวงจรยอ่ ยและสายป้อน

16.วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

17. เคร่ื องมือ : แบบทดสอบ

18.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : สนบั สนุนการป้องกนั กระแสเกินสาหรับวงจรยอ่ ยและสายป้อน จะได้

2 คะแนน

214

แบบฝึ กหัดบทที่ 9
ตอนท่ี 1 จงเติมคาหรือขอ้ ความลงในช่องวา่ งใหถ้ กู ตอ้ ง

11. ขนาดของตวั นาวงจรยอ่ ยตอ้ งมีขนาดไม่เลก็ กวา่ ......................................................................................
12. สาหรับตวั นาประธานอากาศตอ้ งเป็นสายทองแดงหุม้ ฉนวนและมีขนาดไม่เลก็ กวา่ ...............................
13. การไฟฟ้าส่วนภูมิภาคยอมใหใ้ ชส้ ายอลมู ิเนียมได้ แตต่ อ้ งมีขนาดไมเ่ ลก็ กวา่ ........................................
14. ตวั นาประธานติดินตอ้ งเป็นสายทองแดงหุม้ ฉนวนและมีขนาดไม่เลก็ กวา่ ..............................................
15. กระแสพกิ ดั ต่าสุดของเคร่ืองป้องกนั กระแสเกินในวงจรยอ่ ยจะเท่ากบั …………………......................
16. ขนาดตวั นาวงจรยอ่ ยตอ้ งมีขนาดไมเ่ ลก็ กวา่ ..................................................................................
17. วงจรยอ่ ยท่ีมีจุดตอ่ ไฟฟ้าต้งั แต่ 2 จุดข้ึนไปและมีขาดไม่เกิน 20 แอมแปร์ โหลดของเครื่องไฟฟ้าที่ใช้

เตา้ เสียบแต่ละเคร่ืองจะตอ้ งไม่เกินร้อยละ.....................................................ของขนาดพกิ ดั วงจรยอ่ ย
18. เคร่ืองป้องกนั กระแสเกินสาหรับวงจรยอ่ ยสามารถใชเ้ ป็น.......................................................................
19. ปกติแลว้ สวิตซ์จะมีกระแสพิกดั ที่ ................................ แอมแปร์ แต่การใชง้ านจริงกระแสสาหรับ

สวิตซ์แตล่ ะตวั ไม่ควรเกิน 8 แอมแปร์
20. พิกัดสูงสุดของเคร่ืองป้องกันกระแสเกินมีค่า..................................................และโหลดสูงสุด

.......................... ถา้ ขนาดของเคร่ืองวดั เท่ากบั 15(45)โดยเป็นพ้ืนท่ีการไฟฟ้านครหลวง

ตอนที่ 2 จงทาเคร่ืองหมายกากบาท () ลงหนา้ ขอ้ ที่ถูกตอ้ งที่สุด
1. ขอ้ ใดจดั เรียงขนาดหรือกระแสพดั ของวงจรยอ่ ยจากนอ้ ยไปหามาก
ก. กระแสรวมของโหลดในวงจร ขนาดกระแสของสายในวงจรยอ่ ย กระแสพิกดั เคร่ืองป้องกนั
กระแสเกิน
ข. กระแสรวมของโหลดในวงจร กระแสพกิ ดั เคร่ืองป้องกนั กระแสเกิน ขนาดกระแสของสายใน
วงจรยอ่ ย
ค. กระแสพกิ ดั เครื่องป้องกนั กระแสเกิน ขนาดกระแสของสายในวงจรยอ่ ย กระแสรวมของโหลด
ในวงจร
ง. กระแสพกิ ดั เคร่ืองป้องกนั กระแสเกิน กระแสรวมของโหลดในวงจร ขนาดกระแสของสายวงจร
ยอ่ ย
2. เครื่องใชไ้ ฟฟ้าใดตอ่ ไปน้ีจาเป็นตอ้ งติดต้งั เคร่ืองตดั ไฟร่ัว
ก. เครื่องทาน้าอุ่น
ข. เครื่องทาน้าร้อน
ค. อ่างน้าวน
ง. ถกู ทกุ ขอ้

215

3. เตา้ รับของวงจรกาหนดใหม้ ีไวเ้ พอ่ื จ่ายตเู้ ยน็ ขนาด 200 วตั ต์ โดยระบวุ า่ PF 0.8 ในการออกแบบ
ตอ้ งกาหนดโหลดเตา้ รับดงั กล่าวต่าสุดเทา่ ใด
ก. 180 โวลตแ์ อมแปร์
ข. 200 โวลตแ์ อมแปร์
ค. 220 โวลตแ์ อมแปร์
ง. 250 โวลตแ์ อมแปร์

4. ขอ้ ใดเป็นผลอนั เน่ืองมาจากการนาค่าตวั ประกอบความตอ้ งการมาใชใ้ นการคานวณ
ก. ขนาดสายป้อนลดลง
ข. ขนาดของเคร่ืองป้องกนั กระแสเกินที่บริภณั ฑป์ ระธานลดลง
ค. ขนาดของสายประธานลดลง
ง. ถูกทกุ ขอ้

5. บา้ นหลงั หน่ึงใชไ้ ฟรวมท้งั สิ้น 9 แอมแปร์ ขนาดของสายป้อนควรมีขนาดไม่ต่าสุดเท่าใด
i. 1.5 มม.2
ii. 2.5 มม.2
iii. 4 มม.2
iv. 6 มม.2

6. ในระบบ 3 เฟส 4 สายวงจรหน่ึง มีกระแสไม่สมดุลสูงสุด 180 แอมแปร์ ขนาดกระแสของสาย
นิวทรัลต่าสุดควรเป็นเทา่ ใด
ก. 126 แอมแปร์
ข. 140 แอมแปร์
ค. 180 แอมแปร์
ง. 200 แอมแปร์

7. จากขอ้ 6 ถา้ กระแสไม่สมดุลสูงสุดเป็ น 300 แอมแปร์ ขนาดกระแสของสายนิวทรัสต่าสุดควรเป็ น
เท่าใด
i. 200 แอมแปร์

ii. 270 แอมแปร์

iii. 300 แอมแปร์

iv. 340 แอมแปร์

216

8. ตอ้ งใช้ตัวนาอะลูมิเนียมขนาดต่าสุดเท่าใดกรณีที่ใช้เป็ นตัวนาประธานเดินในอากาศในเขตความ
รับผิดชอบของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคให้การยอมรับได้
ก. 1.5 มม.2
ข. 10 มม.2
ค. 16 มม.2
ง. 20 มม.2

9. ขอ้ ใด ไม่ จาเป็นตอ้ งแสดงในตารางโหลด
ก. พิกดั กระแสของสายไฟฟ้า
ข. พิกดั กระแสของเครื่องป้อนกนั กระแสเกิน
ค. ขนาดของสายในวงจร
ง. ขนาดของสายในวงจร

10. ขอ้ ใดเรียงลาดบั จากตน้ ทางไปยงั ปลายทาง
ก. สายตวั น้าประธาน สายวงจรยอ่ ย สายป้อน
ข. สายตวั นาประธาน สายป้อน สายวงจรยอ่ ย
ค. สายป้อน สายวงจรยอ่ ย สายตวั นาประธาน
ง. สายป้อน สายตวั นาประธาน สายวงจรยอ่ ย

ตอนท่ี 3 จงตอบคาถามต่อไปน้ีใหไ้ ดข้ อ้ ความสมบูรณ์
26. จงอธิบายข้นั ตอนในการออกแบบระบบไฟฟ้า
27. จงอธิบายขอ้ กาหนด ในการตอ่ ทางไฟฟ้า
28. จงอธิบายขอ้ กาหนดเกี่ยวกบั ตวั นาประธาน
29. จงอธิบายขอ้ กาหนดสาหรับบริภณั ฑป์ ระธาน
30. ใหอ้ ธิบายขอ้ กาหนดสาหรับการป้องกนั กระแสเกินสาหรับวงจรยอ่ ยและสายป้อน

217

แบบประเมินผลการนาเสนอผลงาน

ชื่อกลมุ่ ……………………………………………ช้นั ………………………หอ้ ง...........................

รายช่ือสมาชิก

1……………………………………เลขที่……. 2……………………………………เลขที่…….

3……………………………………เลขที่……. 4……………………………………เลขท่ี…….

ท่ี รายการประเมิน คะแนน ขอ้ คดิ เห็น

32 1

1 เน้ือหาสาระครอบคลุมชดั เจน (ความรู้เกี่ยวกบั เน้ือหา ความถูกตอ้ ง

ปฏิภาณในการตอบ และการแกไ้ ขปัญหาเฉพาะหนา้ )

2 รูปแบบการนาเสนอ

3 การมีส่วนร่วมของสมาชิกในกลุ่ม

4 บุคลิกลกั ษณะ กิริยา ท่าทางในการพูด น้าเสียง ซ่ึงทาใหผ้ ฟู้ ังมีความ

สนใจ

รวม

ผปู้ ระเมิน…………………………………………………

เกณฑ์การให้ คะแนน
1. เน้ือหาสาระครอบคลมุ ชดั เจนถูกตอ้ ง

3 คะแนน = มีสาระสาคญั ครบถว้ นถูกตอ้ ง ตรงตามจุดประสงค์
2 คะแนน = สาระสาคญั ไม่ครบถว้ น แต่ตรงตามจดุ ประสงค์
1 คะแนน = สาระสาคญั ไม่ถูกตอ้ ง ไมต่ รงตามจุดประสงค์
2. รูปแบบการนาเสนอ
3 คะแนน = มีรูปแบบการนาเสนอท่ีเหมาะสม มีการใชเ้ ทคนิคท่ีแปลกใหม่ ใชส้ ื่อและเทคโนโลยี

ประกอบการ นาเสนอท่ีน่าสนใจ นาวสั ดุในทอ้ งถิ่นมาประยกุ ตใ์ ชอ้ ยา่ งคุม้ ค่าและประหยดั
2 คะแนน = มีเทคนิคการนาเสนอที่แปลกใหม่ ใชส้ ื่อและเทคโนโลยีประกอบการนาเสนอที่น่าสน ใจ

แตข่ าดการประยกุ ตใ์ ช้ วสั ดุในทอ้ งถิ่น
1 คะแนน = เทคนิคการนาเสนอไม่เหมาะสม และไม่น่าสนใจ
3. การมีส่วนร่วมของสมาชิกในกลุ่ม
3 คะแนน = สมาชิกทุกคนมีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลมุ่
2 คะแนน = สมาชิกส่วนใหญ่มีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลมุ่
1 คะแนน = สมาชิกส่วนนอ้ ยมีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลมุ่
4. ความสนใจของผฟู้ ัง
3 คะแนน = ผฟู้ ังมากกว่าร้อยละ 90 สนใจ และให้ความร่วมมือ
2 คะแนน = ผฟู้ ังร้อยละ 70-90 สนใจ และให้ความร่วมมือ
1 คะแนน = ผฟู้ ังนอ้ ยกว่าร้อยละ 70 สนใจ และให้ความร่วมมือ

218

แบบประเมนิ กระบวนการทางาน

ช่ือกลมุ่ ……………………………………………ช้นั ………………………หอ้ ง...........................

รายชื่อสมาชิก

1……………………………………เลขที่……. 2……………………………………เลขท่ี…….
3……………………………………เลขที่……. 4……………………………………เลขที่…….

ที่ รายการประเมิน คะแนน ขอ้ คดิ เหน็
1 การกาหนดเป้าหมายร่วมกนั
321

2 การแบ่งหนา้ ท่ีรับผดิ ชอบและการเตรียมความพร้อม

3 การปฏิบตั ิหนา้ ทีท่ ี่ไดร้ บั มอบหมาย

4 การประเมินผลและปรับปรุงงาน

รวม

ผปู้ ระเมิน…………………………………………………
วนั ท่ี…………เดือน……………………..พ.ศ…………..

เกณฑ์ การให้ คะแนน

1. การกาหนดเป้าหมายร่วมกนั
3 คะแนน = สมาชิกทุกคนมสี ่วนร่วมในการกาหนดเป้าหมายการทางานอยา่ งชดั เจน
2 คะแนน = สมาชิกส่วนใหญ่มีส่วนร่วมในการกาหนดเป้าหมายในการทางาน
1 คะแนน = สมาชิกส่วนนอ้ ยมีส่วนร่วมในการกาหนดเป้าหมายในการทางาน

2. การมอบหมายหนา้ ที่รับผิดชอบและการเตรียมความพร้อม
3 คะแนน = กระจายงานไดท้ ว่ั ถงึ และตรงตามความสามารถของสมาชิกทุกคน มกี ารจดั เตรียมสถานท่ี สื่อ /อปุ กรณไ์ วอ้ ยา่ งพร้อม
เพรียง
2 คะแนน = กระจายงานไดท้ ว่ั ถึง แตไ่ ม่ตรงตามความสามารถ และมีส่ือ / อปุ กรณไ์ วอ้ ยา่ งพร้อมเพรียง แตข่ าดการจดั เตรียมสถานท่ี
1 คะแนน = กระจายงานไมท่ วั่ ถึงและมสี ่ือ / อุปกรณ์ไมเ่ พยี งพอ

3. การปฏิบตั ิหนา้ ท่ีที่ไดร้ ับมอบหมาย
3 คะแนน = ทางานไดส้ าเร็จตามเป้าหมาย และตามเวลาท่ีกาหนด
2 คะแนน = ทางานไดส้ าเร็จตามเป้าหมาย แตช่ า้ กว่าเวลาท่ีกาหนด
1 คะแนน = ทางานไมส่ าเร็จตามเป้าหมาย

4. การประเมนิ ผลและปรับปรุงงาน
3 คะแนน = สมาชิกทุกคนร่วมปรึกษาหารือ ติดตาม ตรวจสอบ และปรับปรุงงานเป็นระยะ
2 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมีส่วนร่วมปรึกษาหารือ แต่ไม่ปรับปรุงงาน
1 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมสี ่วนร่วมไม่มสี ่วนร่วมปรึกษาหารือ และปรับปรุงงาน
3 คะแนน = สมาชิกทกุ คนร่วมปรึกษาหารือ ติดตาม ตรวจสอบ และปรับปรุงงานเป็นระยะ
2 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมสี ่วนร่วมปรึกษาหารือ แต่ไมป่ รับปรุงงาน
1 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมสี ่วนร่วมไมม่ สี ่วนร่วมปรึกษาหารือ และปรับปรุงงาน

219

บันทึกหลงั การสอน

บทท่ี 9 เร่ือง การออกแบบระบบไฟฟ้า

ผลการใช้แผนการเรียนรู้

............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................

ผลการเรียนของนักเรียน

............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................

ผลการสอนของครู

.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.

220

แผนการสอน/แผนการเรียนรู้ภาคทฤษฎี

แผนการสอน/การเรียนรู้ภาคทฤษฎี หน่วยที่ 10

ชื่อวิชา การออกแบบระบบไฟฟ้า สอนสัปดาห์ท่ี 14-15

ช่ือหน่วย แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง คาบรวม 75

ชื่อเร่ือง แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง จานวนคาบ 10

สมรรถนะอาชีพประจาหน่วย

แสดงความรู้เก่ียวกบั แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองและขนาดแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง

สาระสาคญั

ระบบไฟฟ้าน้ันมีโอกาสท่ีเกิดจากการขัดข้องหรือผิดปกติได้ ซ่ึงมีผลต่อการทางานของโหลด
โดยเฉพาะการเกิดไฟฟ้าดบั ทาให้โหลดไม่สามารถใช้งานได้ ดงั น้นั แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองจะช่วยเสริมให้
ระบบไฟฟ้ามีความมนั่ คงยิง่ ข้ึน โดยวตั ถุประสงคข์ องการใชจ้ ่ายไฟฟ้าสารองเพ่ือใชแ้ ทนแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั
ในสถานท่ีที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั , เป็ นแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองสาหรับกรณีแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั ขดั ขอ้ ง,
ตอ้ งการคุณภาพไฟฟ้าที่ดี กรณีท่ีแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั มีคุณภาพไม่ดีพอ, เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าร่วมกนั กบั ไฟฟ้า
หลกั เพอ่ื ลดการใชไ้ ฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟหลกั

เรื่องท่ีจะศึกษา

43. มลภาวะทางไฟฟ้า
44. คาจากดั ความที่เก่ียวขอ้ งกบั แหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง
45. ประเภทของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง
46. การเลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง

221

จุดประสงค์การเรียน/การสอน

• จุดประสงค์ท่ัวไป

28. เพื่อให้มีความรู้ความเขา้ ใจเก่ียวกบั มลภาวะทางไฟฟ้า ส่วนประกอบของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง
(ด้านพุทธิพิสัย)

29. เพือ่ ใหม้ ีทกั ษะในการการเลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง (ดา้ นทกั ษะพสิ ัย)
30. เพ่อื ใหม้ ีมีเจคติท่ีดีในการชนิดของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง(ด้านจิตพิสัย)

• จดุ ประสงค์เชิงพฤตกิ รรม

17.อธิบายมลภาวะทางไฟฟ้าได้ (ดา้ นพุทธิพสิ ยั )
18.ยกตวั อยา่ งส่วนประกอบของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารองได้ (ดา้ นพทุ ธิพสิ ัย)
19.สาธิตการเลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองได้ (ดา้ นทกั ษะพิสัย)
20.จาแนกชนิดของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารองได้ (ดา้ นจิตพิสัย)

222

เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้

ความสาคัญและความเป็ นมา
ระบบไฟฟ้าน้นั มีโอกาสท่ีเกิดจากการขดั ขอ้ งหรือผิดปกติได้ ซ่ึงมีผลตอ่ การทางานของโหลดโดยเฉพาะ

การเกิดไฟฟ้าดบั ทาให้โหลดไม่สามารถใชง้ านได้ ดงั น้นั แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองจะช่วยเสริมให้ระบบไฟฟ้ามี
ความมนั่ คงยง่ิ ข้ึน โดยวตั ถุประสงคข์ องการใชจ้ ่ายไฟฟ้าสารองเพื่อ

1. ใชแ้ ทนแหลง่ จ่ายไฟฟ้าหลกั ในสถานท่ีท่ีไมม่ ีแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั
2. เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองสาหรับกรณีแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั ขดั ขอ้ ง
3. ตอ้ งการคณุ ภาพไฟฟ้าที่ดี กรณีที่แหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั มีคณุ ภาพไม่ดีพอ
4. เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าร่วมกนั กบั ไฟฟ้าหลกั เพ่อื ลดการใชไ้ ฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟหลกั
10.1 มลภาวะทางไฟฟ้า (Electrical Pollution)
คือ ปรากฏการณ์ท่ีเกิดข้ึนในระบบไฟฟ้า แลว้ ทาให้เครื่องใชไ้ ฟฟ้า หรือ โหลด ไม่สามารถทางานได้
อย่างปกตี หรืออาจเกิดปัญหาใหโ้ หลดเสียหายได้ โดยเราสามารถแบ่งมลภาวะทางไฟฟ้าที่เกิดข้ึนในระบบสาย
ส่งกาลงั แบบ 220 โวลตร์ ์เอม็ เอส ความถี่ 50 เฮิรตซ์ แบง่ ออกตามลกั ษณะได้ 10 ประการ คอื
1. ไฟเกิน เป็นสภาวะที่แรงดนั ไฟฟ้ามีคา่ สูงเพ่มิ ข้ึนเป็นระยะเวลานาน โดยอาจจะมีสาเหตุต่างๆ กนั
2. ไฟตก เป็ นสภาวะที่แรงดันไฟฟ้ามีค่าลดต่าลงเป็ นระยะเวลานาน โดยอาจจะเกิดไดจ้ ากหลาย
สภาวะ
3. ไฟดบั เป็นสภาวะที่แหลง่ จ่ายกาลงั งานทางไฟฟ้าหยดุ จ่ายกาลงั งานทาใหไ้ ม่มีแรงดนั ปรากฏในสาย
กาลงั โดยอาจจะมีสาเหตุเกิดมาจากแหล่งจ่ายกาลงั งานไดร้ ับความเสียหาย หรือมีการลดั วงจรในสายกาลงั ทา
ใหอ้ ปุ กรณ์ป้องกนั มีการตดั วงจรแหล่งจ่ายไฟออกถาวร
4. ไฟกระชาก และการออสซิลเลต สภาวะไฟกระชากเป็ นสภาวะท่ีแรงดนั สูงข้ึนทนั ที ซ่ึงมนั จะมี
สาเหตมุ าจากปรากฏการณ์ธรรมชาติ
5. ไฟตกชว่ั ขณะ เป็นปรากฏการณ์ท่ีแรงดนั ไฟฟ้าขาดหายไปในช่วงเวลาส้ันๆ ซ่ึงอาจจะเกิดข้ึนจาก
การใชง้ านมอเตอร์ขนาดใหญ่
6. ไฟเกินชวั่ ขณะ เป็นปรากฏการณ์ที่แรงดนั ไฟฟ้าสูงข้ึนในช่วงเวลาส้ันๆ ซ่ึงอาจจะเกิดข้ึนจากการ
ใชง้ านของชุดตวั เกบ็ ประจุ ทาใหม้ ีผลกบั อปุ กรณ์หรือเคร่ืองใชไ้ ฟฟ้าที่ตอ้ งการความตอ่ เน่ืองของแรงดนั
7. ไฟดบั ชว่ั ขณะ หรือ ไฟกระพริบ เป็นปรากฏการณ์ที่แรงดนั ไฟฟ้าขาดหายไปในช่วงเวลาส้นั ๆ ซ่ึง
อาจจะเกิดข้ึนจากการลดั วงจรภายในระบบ ทาให้อุปกรณ์ป้องกนั ทาการตดั วงจรชว่ั คราวทาให้อุปกรณ์ หรือ
เครื่องใชไ้ ฟฟ้าหยดุ ทางานได้
8. ความผดิ เพ้ียนของรูปคลื่น เป็นปรากฏการณ์ที่ลกั ษณะของรูปคลื่นมีการเบ่ียงเบนไปจากไซน์
9. แรงดนั กระเพอื่ ม เป็นปรากฏการณ์ท่ีมีการเปล่ียนแปลงของคา่ แรงดนั อยา่ งต่อเน่ือง
10. การเปล่ียนความถี่ เป็นปรากฏการณ์ท่ีความถี่ของระบบไฟฟ้ามีคา่ เปล่ียนแปลงจาก 50 เฮิรตซ์

223

10.2 นิยามและคาจากดั ความบางส่วนทส่ี าคัญเกย่ี วกบั ระบบ UPS
เคร่ืองสารองไฟฟ้าหรือที่เป็ นที่รู้จกั กนั ดีในช่ือย่อทางภาษาองั กฤษว่า “USP” ท่ีมีที่มาจากช่ือเต็มว่า

“Uninterruptible Power Supply” ซ่ึงเป็ นอุปกรณ์ท่ีทาหน้าที่ในการจ่ายกาลงั งานให้กับเคร่ืองใช้ไฟฟ้าท่ีเป็ น
โหลด เม่ือเกิดสภาวะแรงดนั ไฟฟ้าดบั หรือไฟฟ้าตกจากสภาวะไฟฟ้าปกติ เคร่ือง UPS ที่มีใชง้ านอาจจะมี
หลายขนาด รูปร่าง และความสามารถในการจ่ายกาลงั งานท่ีแตกต่างกนั ออกไป แต่มกั จะมีหลกั การทางาน
พ้ืนฐานท่ีเหมือนๆ กนั คือ ในขณะที่มีการใชง้ านจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าอยา่ งปกติ แบตเตอร่ีท่ีอยูภ่ ายในตวั UPS
จะไดร้ ับการประจุพลงั งานงานไฟฟ้าเกบ็ ไว้ และเมื่อมีปรากฏการณ์ ไฟฟ้าตก หรือไฟฟ้าดบั เกิดข้ึน แบตเตอร่ี
จะทาหนา้ ที่เป็นแหล่งจ่ายกาลงั งานไฟฟ้าแทนเพื่อให้โหลดยงั ไดร้ ับกาลงั งานไฟฟ้าอยา่ งต่อเน่ือง ในทางปฏิบตั ิ
แบตเตอรี่แต่ละตวั จะมีความสามารถในการจ่ายกาลงั งานไดอ้ ยา่ งจากดั ดงั น้นั โดยหลกั การแลว้ UPS จะตอ้ ง
สามารถจ่ายกาลงั ไฟฟ้าไดอ้ ยา่ งเพยี งพอในช่วงเวลาหน่ึง เพ่ือใหผ้ ใู้ ชส้ ามารถทาการปิ ดระบบท่ีใชง้ านอยไู่ ดอ้ ยา่ ง
สมบูรณ์
10.3 การแบ่งประเภท UPS ในการใช้งาน

แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง UPS น้ีเราสามารถแบ่งชนิดไดห้ ลายประเภทตามลกั ษณะของรูปคล่ืนแรงดัน
ทางดา้ นขาออก หรือแบ่งประเภทตามโครงสร้างการทางานและการจ่ายกาลงั งานซ่ึงถา้ เราสามารถแบ่งประเภท
ของ UPS ตามลกั ษณะของรูปคลื่นแรงดนั ทางดา้ นขาออกได้ 4 ประเภท ดงั น้ี

1. UPS ท่ีมีลกั ษณะแรงดนั ทางดา้ นขาออกเป็นรูปคล่ืนส่ีเหลี่ยม UPS รูปคล่ืนลกั ษณะเช่นน้ีเป็น UPS
ที่ไม่เลวร้ายมากนกั ถา้ ตอ้ งใชง้ านกบั โหลดประเภท หลอดไฟแบบหลอดไส้ หรือเคร่ืองทาความร้อนที่มีโหลด
เป็นความตา้ นทาน แต่ไม่เหมาะกบั โหลดประเภท หลอดไฟแบบฟลูออเรสเซนต์ เครื่องคอมพิวเตอร์ มอเตอร์
และเครื่องเสียง

2. UPS ที่มีลกั ษณะของรูปคล่ืนแรงดนั ทางดา้ นขาออกเป็นรูปส่ีเหล่ียมดดั แปลง ระบบแบบน้ีเป็นการ
ดดั แปลงจาก UPS แบบรูปคล่ืนส่ีเหลี่ยมขา้ งตน้ โดยควบคุมการทางานจาก วฏั จกั รงานของรูปคลื่นส่ีเหลี่ยม
เพอ่ื กาจดั ฮาร์มอนิกส์ขนาดใหญ่ของรูปคลื่นแรงดนั ทางดา้ นขาออก

3. UPS ที่มีลกั ษณะของรูปคล่ืนแรงดันทางดา้ นขาออกเป็ นรูปส่ีเหล่ียมแบบระดบั ข้นั ระบบน้ีจะมี
รูปคลื่นคลา้ ยสัญญาณไซน์จึงอาจเรียกอีกช่ือหน่ึงไดว้ า่ เป็ น UPS แบบรูปคล่ืนไซน์ดดั แปลง UPS ท่ีมีรูปคลื่น
ขณะทางานในลกั ษณะเช่นน้ี นบั เป็น UPS ที่อยใู่ นเกณฑด์ ี

4. UPS ท่ีมีลกั ษณะของรูปคล่ืนแรงดันทางดา้ นขาออกเป็ นรูปไซน์ ระบบน้ีนับเป็ น UPS ที่ดีที่สุด
และมีราคาสูงที่สุดดว้ ย เน่ืองจาก UPS จะทางานโดยจ่ายกาลงั งานไฟฟ้าใหแ้ ก่โหลด ดว้ ยลกั ษณะท่ีเหมือนกนั
กบั แหล่งจ่ายกาลงั เดิม
10.4 ข้นั ตอนการเลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง

1. พจิ ารณาความสาคญั ของโหลดท่ีจาเป็ นตอ้ งมีความตอ่ เนื่องของแหลง่ จ่ายไฟฟ้า
2. แยกวงจรของโหลดที่จาเป็นและไมจ่ าเป็นตอ้ งมีความต่อเน่ืองของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าออกจากกนั
3. กรณีที่โหลดตอ้ งการความต่อเนื่องของแหล่งจ่ายไฟฟ้าเป็นโหลดขนาดเลก็ สามารถท่ีจะจดั ใหเ้ ป็น
วงจรเดียวกนั ได้

224

4. กรณีที่โหลดตอ้ งการความต่อเนื่องของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าเป็นโหลดขนาดใหญ่ อาจแยกเป็น 1 วงจร
เฉพาะ

5. รวมโหลดที่ตอ้ งการความต่อเน่ืองของแหล่งจ่ายไฟฟ้าท้งั หมด โดยมีข้นั ตอนการออกแบบ
เช่นเดียวกบั การออกแบบไฟฟ้าปกติเลือกขนาดของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารองใหเ้ หมาะสมกบั ขนาดโหลดและความ
ตอ้ งการ

225

กจิ กรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้

ข้ันตอนการสอนหรือกจิ กรรมของครู ข้นั ตอนการเรียนรู้หรือกจิ กรรมของนกั เรียน

1. ข้นั นาเข้าสู่บทเรียน (15 นาที ) 1. ข้ันนาเข้าสู่บทเรียน (15 นาที )

1. ผูส้ อนจดั เตรียมเอกสาร พร้อมกับแนะนา 20. ผูเ้ รียนเตรียมอุปกรณ์และ ฟังครูผูส้ อนแนะนา

รายวิชา วิธีการให้คะแนนและวิธีการเรียนเร่ื อง รายวิชา วิธีการให้คะแนนและวิธีการเรี ยนเรื่ อง

แหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง แหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง

2. ผูส้ อนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของหน่วย 21. ผสู้ อนแจง้ จุดประสงคก์ ารเรียนของหน่วยเรียน

เรียนท่ี 10 ในส่วนของความสาคญั และความเป็นมา ที่ 10 ในส่วนของความสาคญั และความเป็นมา หนา้ ท่ี

หนา้ ที่ 176 176

3. ผูส้ อนให้ผูเ้ รียนยกตัวอย่างส่วนประกอบ 22. ผูเ้ รียนยกตวั อย่างส่วนประกอบของแหล่งจ่าย

ของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง ไฟฟ้าสารอง

2. ข้นั ให้ความรู้ (285 นาที) 2. ข้ันให้ความรู้ (285 นาที )

20. ผู้สอนให้ผู้เรี ยนเปิ ดหนังสื อวิชา การ 20. ผูเ้ รียนเปิ ดหนังสือวิชา การออกแบบระบบ

ออกแบบระบบไฟฟ้า หน่วยท่ี 10 เร่ือง แหล่งจ่าย ไฟฟ้า หน่วยที่ 10 เร่ือง แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง โดย

ไฟฟ้าสารอง โดยให้ผูเ้ รียนศึกษาด้วยตนเองและมี ให้ผู้เรี ยนศึกษาด้วยตนเองและมีผู้เรี ยนคอยให้

ผสู้ อนคอยใหค้ าแนะนาอยา่ งใกลช้ ิด คาแนะนาอยา่ งใกลช้ ิด

21. ผูส้ อนให้ผูเ้ รียนจาแนกชนิดของแหล่งจ่าย 21. ผเู้ รียนจาแนกชนิดของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง

ไฟฟ้าสารอง

3. ข้นั ประยุกต์ใช้ ( 240 นาที ) 3. ข้ันประยกุ ต์ใช้ ( 240 นาที )

10.ผสู้ อนใหผ้ เู้ รียนทาแบบฝึกหดั บทท่ี 10 10.ผเู้ รียนทาแบบฝึกหดั บทที่ 10

4. ข้นั สรุปและประเมินผล ( 60 นาที ) 4. ข้นั สรุปและประเมินผล ( 60 นาที )

10. ผูส้ อนและผูเ้ รียนร่วมกนั สรุปเน้ือในบทท่ี 10. ผเู้ รียนและผูส้ อนร่วมกนั สรุปเน้ือหาในบทท่ี

10 เร่ือง แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง 10 เรื่อง แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง

(บรรลจุ ุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-4) (บรรลจุ ุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อที่ 1-4)

(รวม 600 นาที หรือ 10 คาบเรียน)

226

งานทมี่ อบหมายหรือกจิ กรรมการวดั ผลและประเมนิ ผล

ก่อนเรียน

28. จดั เตรียมเอกสารบทที่ 10 เรื่อง แหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง
29. ทาความเขา้ ใจเก่ียวกบั จุดประสงคก์ ารเรียนของบทท่ี 10 เรื่อง แหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง
30. แสดงความคดิ เห็นเก่ียวกบั การแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง

ขณะเรียน

10. ทาแบบฝึกหดั บทท่ี 10

หลงั เรียน

10. ร่วมกนั สรุปเน้ือหาที่ไดเ้ รียนใหม้ ีความเขา้ ใจในทิศทางเดียวกนั

ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสาเร็จของผู้เรียน

10. แบบฝึกหดั บทที่ 10

227

ส่ือการเรียนการสอน/การเรียนรู้

ส่ือส่ิงพมิ พ์
19. เอกสารประกอบการสอนวชิ า การออกแบบระบบไฟฟ้า (ใชป้ ระกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์
เชิงพฤติกรรมขอ้ ที่ 1-4)
20. แบบฝึกหดั บทท่ี 10 ใชข้ ้นั ประยกุ ตใ์ ช้ ขอ้ ท่ี 1

ส่ือโสตทศั น์ (ถ้ามี)
1. หนงั สือเรียน วิชา การออกแบบระบบไฟฟ้า เร่ือง แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง

ส่ือของจริง
-

228

แหล่งการเรียนรู้

ในสถานศึกษา
19.หอ้ งสมุด
20.หอ้ งปฏิบตั ิการคอมพิวเตอร์

นอกสถานศึกษา
ผปู้ ระกอบการ สถานประกอบการ ในทอ้ งถิ่น

การบูรณาการ/ความสัมพนั ธ์กบั วชิ าอื่น

33. บรู ณาการกบั วิชาภาษาไทย เรื่อง การอธิบายมลภาวะทางไฟฟ้า
34. บรู ณาการกบั วิชาคณิตศาสตร์ เร่ือง การจาแนกชนิดของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง
35. บูรณาการกบั วิชาความรู้เกี่ยวกบั งานอาชีพ เร่ือง การสาธิตการเลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้า

สารอง
36. บูรณาการกบั วิชาสงั คมศึกษา เรื่อง ยกตวั อยา่ งส่วนประกอบของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง

229

การประเมนิ ผลการเรียนรู้
• หลกั การประเมนิ ผลการเรียนรู้

ก่อนเรียน

-

ขณะเรียน

10. ตรวจแบบฝึกหดั บทท่ี 10

หลงั เรียน

-

ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสาเร็จของผ้เู รียน

10. แบบฝึกหดั บทท่ี 10

230

สมรรถนะท่พี งึ ประสงค์

ผเู้ รียนสร้างความเขา้ ใจเกี่ยวกบั แหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง
37. วเิ คราะห์และตีความหมาย
38. สาธิตพร้อมแสดงท่าทางประกอบ
39. อภิปรายแสดงความคิดเห็น
40. ประยกุ ตค์ วามรู้สู่งานอาชีพ

สมรรถนะการปฏบิ ัติงานอาชีพ

แหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง

สมรรถนะการขยายผล

ความสอดคล้อง
จากการเรียนสัปดาห์ที่ 14-15 เรื่อง แหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง ผเู้ รียนจะมีความรู้เกี่ยวกบั ระบบไฟฟ้าน้นั
มีโอกาสที่เกิดจากการขดั ขอ้ งหรือผิดปกติได้ ซ่ึงมีผลต่อการทางานของโหลดโดยเฉพาะการเกิดไฟฟ้าดับทา
ให้โหลดไม่สามารถใชง้ านได้ ดงั น้นั แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองจะช่วยเสริมให้ระบบไฟฟ้ามีความมน่ั คงยิ่งข้ึน
โดยวตั ถุประสงคข์ องการใชจ้ ่ายไฟฟ้าสารองเพ่ือใชแ้ ทนแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั ในสถานที่ท่ีไม่มีแหลง่ จ่ายไฟฟ้า
หลกั , เป็นแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองสาหรับกรณีแหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั ขดั ขอ้ ง, ตอ้ งการคุณภาพไฟฟ้าท่ีดี กรณีท่ี
แหล่งจ่ายไฟฟ้าหลกั มีคุณภาพไม่ดีพอ, เป็ นแหล่งจ่ายไฟฟ้าร่วมกนั กบั ไฟฟ้าหลกั เพื่อลดการใชไ้ ฟฟ้าของ
แหล่งจ่ายไฟหลกั

231

รายละเอียดการประเมินผลการเรียนรู้

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 1 อธิบายมลภาวะทางไฟฟ้าได้
28.วิธีการประเมิน : ทดสอบ

29.เครื่องมือ : แบบทดสอบ

30.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายมลภาวะทางไฟฟ้าไดจ้ ะได้ 2 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 2 ยกตวั อยา่ งส่วนประกอบของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารองได้

28.วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

29.เครื่องมือ : แบบทดสอบ

30.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : ยกตวั อยา่ งส่วนประกอบของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองไดจ้ ะได้ 2 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 3 สาธิตการเลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองได้

28.วิธีการประเมิน : ทดสอบ

29. เคร่ื องมือ : แบบทดสอบ

30.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : สาธิตการเลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองได้ จะได้ 3 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 4 จาแนกชนิดของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองได้

28.วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

29. เคร่ื องมือ : แบบทดสอบ

30.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : จาแนกชนิดของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารองไดจ้ ะได้ 3 คะแนน

232

แบบฝึ กหดั บทที่ 10
ตอนท่ี 1 จงเติมคาหรือขอ้ ความลงในช่องวา่ งใหถ้ ูกตอ้ ง

21. ระบบไฟฟ้าน้นั มีโอกาสที่เกิดการขดั ขอ้ งหรือผิดปกติได้ ซ่ึงมีผลการต่อ............................................
...............................................................................................................................................

22. นิยามของคุณภาพไฟฟ้าตามมาตรฐาน IEC และ IEEE จะมีความหมายถึง ...................................
.............................................................................................................................................................

23. เมื่อเกิดปัญหาเกี่ยวกบั คณุ ภาพของกาลงั งานไฟฟ้าข้ึนยอ่ มจะทาใหล้ กั ษณะของรูปคล่ืนแรงดนั กระแส
ตลอดจนความถี่ของระบบไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงไป ซ่ึงปัญหาต่างๆ ที่เกิดข้ึนเราเรี ยกว่าเป็ น
................................................................................................................................................

24. ไฟเกิน (Over Voltage) เป็นสภาวะท่ีแรงดนั ไฟฟ้า ......................................................................
25. ไฟฟ้าดบั (Blackout หรือ Sustained Interruptions) เป็นสภาวะที่ …………………......................

…………………………………………………………………………………………………………..
26. เครื่องสารองไฟฟ้า หรือ ที่เป็นท่ีรู้จกั กนั ดีนชื่อย่อทางภาษาองั กฤษวา่ “UPS” ที่มีท่ีมาจากชื่อเต็มว่า

...............................................................................................................................................
27. อิ น เ ว อ ร์ เ ต อ ร์ (Inverter) ห รื อ ตัว ผัน ก ลับ เ ป็ น อุ ป ก ร ณ์ ท าง อิ เ ล็ก ทร อ นิ ก ส์ ท่ี ทาหน้าที่

………………………………………………………………….......................................................
28. โหลด (Load) ในท่ีน้ีคือ ..........................................................................................................
29. ระยะเวลาในการสารองไฟ (Back up Time) .............................................................................

...............................................................................................................................................
30. UPS ท่ี มี รู ป ค ล่ื น ข อ ง แ ร ง ดัน ท า ง ด้า น ข า อ อ ก ไ ม่ เ ป็ น ไ ซ น์ จ ะ มี ป ร ะ สิ ท ธิ ภ า พ สู ง ถึ ง

........................................แต่สาหรับ UPS ท่ีมีรูปคลื่นของแรงดันทางด้านขาออกเป็ นไซน์จะมี
ประสิทธิภาพอยปู่ ระมาณ .......................... เท่าน้นั
ตอนท่ี 2 จงทาเคร่ืองหมายกากบาท () ลงหนา้ ขอ้ ท่ีถูกตอ้ งที่สุด
1. ขอ้ ใด ไมใ่ ช่ หนา้ ที่หลกั ของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารอง
ก. ใชจ้ ่ายแทนแหลง่ จ่ายไฟฟ้าหลกั
ข. ใชจ้ ่ายไฟเมื่อแหลง่ จ่ายไฟฟ้าหลกั ขดั ขอ้ ง
ค. ใชจ้ ่ายไฟเสริมแหลง่ จ่ายไฟฟ้าหลกั
ง. ใชล้ ดแรงดนั ไฟฟ้าหลกั ใหต้ ่าลง
2. ขอ้ ใดต่อไปน้ีเป็นมาตรฐานที่ใชอ้ า้ งอิงรับรองของคุณภาพทางไฟฟ้า
ก. NEMA
ข. ISO
ค. IEEE
ง. UNICEF

233

3. ขอ้ ใดต่อไปน้ีไม่ใช่ลกั ษณะของมลภาวะทางไฟฟ้า
ก. ไฟกระแสสลบั
ข. ไฟตก
ค. ไฟเกิน
ง. ไฟดบั

4. ขอ้ ใดต่อไปน้ี คือ ชื่อยอ่ ภาษาองั กฤษของเครื่องสารองไฟฟ้า
ก. VHF
ข. UPS
ค. UPH
ง. DHL

5. ขอ้ ใดต่อไปน้ีไมน่ บั เป็นโหลดทางไฟฟ้า
ก. ลิฟตโ์ ดยสาร
ข. เคร่ืองป้ัมน้าสาหรับอาคารสูง
ค. เคร่ืองยนต์
ง. เตารีด

6. เราสามารถแบง่ ประเภทของ UPS ตามลกั ษณะของรูปคลื่นแรงดนั ทางดา้ นขาออกไดก้ ี่ประเภท
i. 2
ii. 4
iii. 6
iv. 8

7. ขอ้ ใดเป็นชนิดของ UPS ท่ีนิยมใชก้ บั คอมพิวเตอร์ส่วนบคุ คล
ก. สแตนบายด์ UPS
ข. ไลนอ์ ินเตอร์แอกตีฟ UPS
ค. สแตนบาย-เฟอร์โร UPS
ง. เดลตา้ คอนเวอร์ชนั ออน-ไลน์ UPS

8. ขอ้ ใดต่อไปน้ีเป็นขอ้ ดีของ UPS ที่มีลกั ษณะของรูปคล่ืนแรงดนั ทางดา้ นขาออกเป็นรูปไซน์ (Sine
Wave)
ก. ไมม่ ีฮาร์มมอนิกส์ และลดการเกิดสญั ญาณรบกวน
ข. ประหยดั พลงั งาน ยอื ระยะเวลาในการสารอง
ค. ยดื ระยะเวลาในการสารองไฟ
ง. ยดื อายกุ ารทางาน UPS
จ. ถูกทกุ ขอ้

234

9. แหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองชนิดใดที่ในสภาวะปกติโหลดจะมีการรับไฟผา่ นชุด Inverter ตลอดเวลา
ก. Dynamic UPS
ข. Off Line UPS
ค. On Line UPS
ง. Generator set

10. ขอ้ ใดต่อไปน้ี คือ UPS ที่มีคณุ ภาพที่สุด
ก. UPS ที่มีลกั ษณะดา้ นขาออกเป็นของรูปคลื่นส่ีเหลี่ยม (Square Wave)
ข. UPS ท่ีมีลกั ษณะของรูปคลื่นแรงดนั ทางดา้ นขาออกเป็นรูปสี่เหลี่ยมดดั แปลง (Modified Square
Wave)
ค. UPS ท่ีมีลกั ษณะของรูปคลื่นแรงดนั ทางดา้ นขาออกเป็นรูปส่ีเหล่ียมแบบระดบั ข้นั (Stepped
Square Wave)
ง. UPS ท่ีมีลกั ษณะของรูปคล่ืนแรงดนั ทางดา้ นขาออกเป็นรูปไซน์ (Sine Wave)

ตอนที่ 3 จงตอบคาถามต่อไปน้ีใหไ้ ดข้ อ้ ความสมบูรณ์
31. วตั ถุประสงคข์ องการใชแ้ หล่งจ่ายไฟฟ้าสารองเพ่อื อะไรบา้ ง
32. เราสามารถแบง่ มลภาวะทางไฟฟ้าที่เกิดข้ึนมีอะไรบา้ ง
33. ใหอ้ ธิบายการทางานของอินเวอเตอร์ (Inverter)
34. ใหอ้ ธิบายการทางานของสแตนบายด์ UPS (Standby-UPS) หรือออฟ-ไลน์ UPS (Off-Line UPS)
35. ข้นั ตอนการเลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารอง

235

แบบประเมินผลการนาเสนอผลงาน

ชื่อกลมุ่ ……………………………………………ช้นั ………………………หอ้ ง...........................

รายช่ือสมาชิก

1……………………………………เลขที่……. 2……………………………………เลขที่…….

3……………………………………เลขที่……. 4……………………………………เลขท่ี…….

ท่ี รายการประเมิน คะแนน ขอ้ คดิ เห็น

32 1

1 เน้ือหาสาระครอบคลุมชดั เจน (ความรู้เกี่ยวกบั เน้ือหา ความถูกตอ้ ง

ปฏิภาณในการตอบ และการแกไ้ ขปัญหาเฉพาะหนา้ )

2 รูปแบบการนาเสนอ

3 การมีส่วนร่วมของสมาชิกในกลุ่ม

4 บุคลิกลกั ษณะ กิริยา ท่าทางในการพูด น้าเสียง ซ่ึงทาให้ผฟู้ ังมีความ

สนใจ

รวม

ผปู้ ระเมิน…………………………………………………

เกณฑ์การให้ คะแนน
1. เน้ือหาสาระครอบคลมุ ชดั เจนถูกตอ้ ง

3 คะแนน = มีสาระสาคญั ครบถว้ นถูกตอ้ ง ตรงตามจุดประสงค์
2 คะแนน = สาระสาคญั ไม่ครบถว้ น แต่ตรงตามจุดประสงค์
1 คะแนน = สาระสาคญั ไม่ถกู ตอ้ ง ไมต่ รงตามจุดประสงค์
2. รูปแบบการนาเสนอ
3 คะแนน = มีรูปแบบการนาเสนอท่ีเหมาะสม มีการใชเ้ ทคนิคที่แปลกใหม่ ใชส้ ื่อและเทคโนโลยี

ประกอบการ นาเสนอท่ีน่าสนใจ นาวสั ดุในทอ้ งถิ่นมาประยกุ ตใ์ ชอ้ ยา่ งคุม้ ค่าและประหยดั
2 คะแนน = มีเทคนิคการนาเสนอที่แปลกใหม่ ใชส้ ื่อและเทคโนโลยีประกอบการนาเสนอที่น่าสน ใจ

แตข่ าดการประยกุ ตใ์ ช้ วสั ดุในทอ้ งถ่ิน
1 คะแนน = เทคนิคการนาเสนอไม่เหมาะสม และไม่น่าสนใจ
3. การมีส่วนร่วมของสมาชิกในกลุ่ม
3 คะแนน = สมาชิกทุกคนมีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลมุ่
2 คะแนน = สมาชิกส่วนใหญ่มีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกลมุ่
1 คะแนน = สมาชิกส่วนนอ้ ยมีบทบาทและมีส่วนร่วมกิจกรรมกล่มุ
4. ความสนใจของผฟู้ ัง
3 คะแนน = ผฟู้ ังมากกว่าร้อยละ 90 สนใจ และให้ความร่วมมือ
2 คะแนน = ผฟู้ ังร้อยละ 70-90 สนใจ และให้ความร่วมมือ
1 คะแนน = ผฟู้ ังนอ้ ยกว่าร้อยละ 70 สนใจ และใหค้ วามร่วมมือ

236

แบบประเมินกระบวนการทางาน
แบบประเมนิ กระบวนการทางาน

ช่ือกลมุ่ ……………………………………………ช้นั ………………………หอ้ ง...........................

รายช่ือสมาชิก

1……………………………………เลขท่ี……. 2……………………………………เลขที่…….
3……………………………………เลขท่ี……. 4……………………………………เลขท่ี…….

ท่ี รายการประเมิน คะแนน ขอ้ คดิ เหน็
1 การกาหนดเป้าหมายร่วมกนั
321

2 การแบง่ หนา้ ที่รับผดิ ชอบและการเตรียมความพร้อม

3 การปฏิบตั ิหนา้ ท่ีที่ไดร้ บั มอบหมาย

4 การประเมินผลและปรับปรุงงาน

รวม

ผปู้ ระเมิน…………………………………………………
วนั ท่ี…………เดือน……………………..พ.ศ…………..

เกณฑ์ การให้ คะแนน

1. การกาหนดเป้าหมายร่วมกนั
3 คะแนน = สมาชิกทุกคนมีส่วนร่วมในการกาหนดเป้าหมายการทางานอย่างชดั เจน
2 คะแนน = สมาชิกส่วนใหญม่ สี ่วนร่วมในการกาหนดเป้าหมายในการทางาน
1 คะแนน = สมาชิกส่วนนอ้ ยมีส่วนร่วมในการกาหนดเป้าหมายในการทางาน

2. การมอบหมายหนา้ ที่รับผิดชอบและการเตรียมความพร้อม
3 คะแนน = กระจายงานไดท้ ว่ั ถึง และตรงตามความสามารถของสมาชิกทกุ คน มกี ารจดั เตรียมสถานที่ สื่อ /อปุ กรณ์ไวอ้ ยา่ งพร้อม
เพรียง
2 คะแนน = กระจายงานไดท้ ว่ั ถึง แตไ่ ม่ตรงตามความสามารถ และมสี ่ือ / อปุ กรณไ์ วอ้ ยา่ งพร้อมเพรียง แตข่ าดการจดั เตรียมสถานที่
1 คะแนน = กระจายงานไม่ทว่ั ถึงและมีส่ือ / อปุ กรณไ์ ม่เพยี งพอ

3. การปฏิบตั ิหนา้ ที่ที่ไดร้ ับมอบหมาย
3 คะแนน = ทางานไดส้ าเร็จตามเป้าหมาย และตามเวลาที่กาหนด
2 คะแนน = ทางานไดส้ าเร็จตามเป้าหมาย แต่ชา้ กว่าเวลาท่ีกาหนด
1 คะแนน = ทางานไม่สาเร็จตามเป้าหมาย

4. การประเมินผลและปรับปรุงงาน
3 คะแนน = สมาชิกทุกคนร่วมปรึกษาหารือ ติดตาม ตรวจสอบ และปรับปรุงงานเป็นระยะ
2 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมีส่วนร่วมปรึกษาหารือ แต่ไมป่ รับปรุงงาน
1 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมีส่วนร่วมไม่มสี ่วนร่วมปรึกษาหารือ และปรับปรุงงาน
3 คะแนน = สมาชิกทกุ คนร่วมปรึกษาหารือ ติดตาม ตรวจสอบ และปรับปรุงงานเป็นระยะ
2 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมีส่วนร่วมปรึกษาหารือ แต่ไมป่ รับปรุงงาน
1 คะแนน = สมาชิกบางส่วนมสี ่วนร่วมไม่มสี ่วนร่วมปรึกษาหารือ และปรับปรุงงาน

237

บันทกึ หลงั การสอน

บทท่ี 11 เรื่อง แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า

ผลการใช้แผนการเรียนรู้

............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................

ผลการเรียนของนกั เรียน

............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................

ผลการสอนของครู

.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................................
.

3.

238

แผนการสอน/แผนการเรียนรู้ภาคทฤษฎี

แผนการสอน/การเรียนรู้ภาคทฤษฎี หน่วยท่ี 11

ชื่อวิชา การออกแบบระบบไฟฟ้า สอนสัปดาหท์ ี่ 16

ช่ือหน่วย แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า คาบรวม 80

ชื่อเรื่อง แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า จานวนคาบ 5

สมรรถนะอาชีพประจาหน่วย

คานวณหาแรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า

สาระสาคญั

แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้าน้นั โดยทวั่ ไปเกิดความตา้ นทานของสายไฟฟ้าน้นั มากเกินไปอนั เน่ืองมาจาก
สายไฟฟ้ามีขนาดยาวมากเกินไปหรือสายไฟฟ้ามีขนาดเลก็ เกินไป ผลของแรงดนั ตกน้นั อาจจะทาใหก้ ารทางาน
ของโหลดผดิ ปกติ เช่น หลอดไฟสวา่ งไม่เตม็ ท่ี หรือไมส่ ามารถจุดหลอดไดก้ รณีท่ีเป็นหลอดฟลูออเรสเซนตท์ ่ี
ใช้ Starter ช่วงจุดหลอด มอเตอร์ไม่มีแรงหมนุ หรือไหม้ เป็นตน้

เรื่องทจี่ ะศึกษา

53. ระดบั แรงดนั ตกในระบบท่ีเหมาะสม
54. ผลของคา่ ตวั ประกอบกาลงั ต่อแรงดนั ตก
55. ขนาดอิมพีแดนซข์ องสายไฟฟ้า
56. การคานวณหาแรงดนั ตก
57. การประมาณคา่ แรงดนั ตก
58. ผลของแรงดนั ตกต่อกาลงั ไฟฟ้าสูญเสีย

239

จุดประสงค์การเรียน/การสอน

• จุดประสงค์ทั่วไป

34. เพ่ือให้มีความรู้ความเข้าใจเก่ียวกับผลของแรงดันตกต่อการทางานของโหลด แรงดันตกต่อ
กาลงั ไฟฟ้าสูญเสีย ฝึกคานวณหาแรงดนั ตก (ด้านพทุ ธิพิสัย)

35. เพ่อื ใหม้ ีทกั ษะในการคานวณหาแรงดนั ตก การประมาณคา่ แรงดนั ตก (ดา้ นทกั ษะพิสัย)
36. เพ่ือให้มีมีเจคติที่ดีในผลของค่าตวั ประกอบกาลงั ต่อแรงดันตก ขนาดอิมพีแดนซ์ของสายไฟฟ้า

(ด้านจิตพิสัย)

• จุดประสงค์เชิงพฤตกิ รรม

27.อธิบายผลของแรงดนั ตกตอ่ การทางานของโหลดได้ (ดา้ นพทุ ธิพสิ ัย)
28.ตีค่าผลของแรงดนั ตกต่อกาลงั ไฟฟ้าสูญเสียได้ (ดา้ นพทุ ธิพิสัย)
29.ฝึกคานวณหาแรงดนั ตกได้ (ดา้ นทกั ษะพสิ ยั )
30.ทดลองประมาณค่าแรงดนั ตกได้ (ดา้ นทกั ษะพสิ ยั )
31.ช้ีแจงผลของคา่ ตวั ประกอบกาลงั ตอ่ แรงดนั ตกได้ (ดา้ นจิตพิสัย)
32.ติดตามของขนาดอิมพแี ดนซข์ องสายไฟฟ้าได้ (ดา้ นจิตพสิ ัย)

240

เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้

ความสาคญั และความเป็ นมา
แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้าน้นั โดยทวั่ ไปเกิดความตา้ นทานของสายไฟฟ้าน้นั มากเกินไปอนั เน่ืองมาจาก

สายไฟฟ้ามีขนาดยาวมากเกินไปหรือสายไฟฟ้ามีขนาดเลก็ เกินไป ผลของแรงดนั ตกน้นั อาจจะทาให้การทางาน
ของโหลดผิดปกติ เช่น หลอดไฟสว่างไม่เตม็ ท่ี หรือไม่สามารถจุดหลอดไดก้ รณีที่เป็นหลอดฟลูออเรสเซนตท์ ี่
ใช้ Starter ช่วงจุดหลอด มอเตอร์ไมม่ ีแรงหมุนหรือไหม้ เป็นตน้ มาตรฐาน NEC กาหนดแรงดนั ตกดงั น้ี

4. แรงดนั ตกจากสายประธานจนถึงเครื่องใชไ้ ฟฟ้า (Load) ไมเ่ กิน 5%
5. แรงดนั ตกในสายป้อน (Feeder) ไม่เกิน 2%
6. แรงดนั ตกในวงจรยอ่ ย ไมเ่ กิน 3%

11.6 ผลของคาตัวประกอบกาลงั ต่อแรงดนั ตก
โดยท่ี
VS คือ แรงดนั ระบบที่ตน้ ทางหรือจากการไฟฟ้า
VD คอื แรงดนั ตกคร่อมรวมของสายไฟฟ้าท้งั ไปและกลบั
VL คือ แรงดนั โหลดหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าท่ีตอ่ ใชง้ าน ดงั น้นั
VS = VD + VL
หรือ VL = VS - VD
ซ่ึงจะเห็นว่าแรงดันท่ีโหลดเท่ากบั ผลแตกต่างระหว่างแรงดนั ระบบกบั แรงดนั ตกคร่อมในสายไฟฟ้า

และเนื่องจากค่าตวั ประกอบกาลงั ข้ึนอยกู่ บั ชนิดของโหลดรวมท้งั อิมพีแดนซ์สายที่ประกอบดว้ ยความตา้ นทาน
และรีแอคแตนซ์ ดงั น้นั แรงดนั ที่โหลดจะหาไดจ้ ากผลต่างทางเฟสเซอร์ของแรงดนั ท้งั สอง หากขนาดกระแส
เท่ากนั แตม่ ีคา่ ตวั ประกอบกาลงั ไม่เทา่ กนั ก็จะมีผลทาใหแ้ รงดนั ท่ีโหลดแตกตา่ งกนั

11.7 ขนาดอมิ พแี ดนซ์ของสายไฟฟ้า
ในการคานวณหาแรงดนั ตกน้ันจาเป็ นตอ้ งใช้ค่าอิมพีแดนซ์ของสายไฟฟ้า ซ่ึงประกอบด้วยค่าความ

ตา้ นทานและค่ารีแอคแตนซ์ โดยความตา้ นทานของสายน้ันเป็ นค่าคงที่ตามขนาดตวั นาแต่หากอุณหภูมิสูงข้ึน
ความทานสายก็จะเพิ่มข้ึนดว้ ยซ่ึงในท่ีน้ีจะใช้ความตา้ นทานที่อุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียสเพ่ือให้ใกลเ้ คียงกับ
อณุ หภูมิใชง้ านจริง ส่วนค่ารีแอคแตนซ์น้นั ข้ึนอยกู่ บั วิธีการเดินสาย
11.8 การคานวณหาแรงดนั ตก

จากท่ีกล่าวมาแลว้ แรงดนั ระบบเท่ากบั ผลรวมของแรงดนั ตกคร่อมสายไฟฟ้ารวมกบั แรงดนั โหลด โดย
แรงดนั ตกคร่อมสายหาไดจ้ าก

1 เฟส 2 สาย VD = 2 I (R + jXL) L = 2 I (R cos θ + X sin θ) L
3 เฟส 4 สาย VD = √3 I (R + jXL) L = √3 I (R cos θ + X sin θ) L
โดยท่ี VD = Voltage Drop ; V

I = กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจร ; A
R = ความตา้ นทานเส้นเดียวของสายไฟฟ้า ; โอหม์ /เมตร

241

XL = Reactance เส้นเดียวของสายไฟฟ้า ; โอห์ม/เมตร
L= ความยาวของสายไฟฟ้า ; เมตร

Cos θ = Power Factor ของโหลด

ความตา้ นทานที่ใชเ้ ป็นความตา้ นทานกระแสสลบั ท่ีอุณหภูมิ 70 องศาเซลเซียส ส่วนรีแอกแตซ์ข้ึนอยู่

กบั การจดั สายและวธิ ีการเดินสาย

11.9 การประมาณค่าแรงดันตก

แรงดนั ตกคร่อมสายไฟฟ้าเมื่อเปรียบเทียบกบั แรงดนั ระบบหรือแรงดนั โหลดแลว้ จะมีค่านอ้ ยกวา่ มาก

และมุมเฟสของแรงดนั ระบบกบั โหลดจะไม่ต่างกนั มาก ดงั น้ัน ขนาดแรงดนั ระบบจะประมาณเท่ากบั ผลรวม

ของแรงดันโหลดกับส่วนประกอบแรงดนั ตกคร่อมสายไฟฟ้าในแกนเดียวกบั แรงดันโหลดกบั ส่วนประกอบ

แรงดนั ตกคร่อมสายไฟฟ้าในแกนเดียวกบั แรงดนั โหลด

11.10 ผลของแรงดันตกต่อกาลงั ไฟฟ้าสูญเสีย

การที่มีแรงดนั ตกคร่อมในสายไฟฟ้าเนื่องจากตวั นาสายไฟฟ้าน้นั มีอิมพแี ดนซ์ แรงดนั ท่ีตกคร่อมน้ีมีผล

ให้เกิดกาลงั ไฟฟ้าสูญเสียในสาย กาลงั ไฟฟ้าสูญเสียเน่ืองจากความตา้ นทานสายไฟฟ้าโดยที่ค่ากาลงั สูญเสียใน

สายหาไดจ้ าก

Ploss= V2D = I2 × RC
RC
จากสมการกาลงั ไฟฟ้าสูญเสียจะเห็นวา่ ที่กระแสเท่ากนั หากสายไฟฟ้าที่ใชม้ ีขนาดใหญก่ วา่ คือ มีความ

ตา้ นทานสายน้อยกว่าก็จะมีกาลงั ไฟฟ้าสูญเสียน้อยกว่า เม่ือเปรียบเทียบกบั สายไฟฟ้าขนาดเล็ก ผลท่ีตามมา

ทางดา้ นไฟฟ้าก็คือสายไฟฟ้าน้นั จะมีอุณหภูมิต่ากว่าและกาลงั ไฟฟ้ารวมในระบบลดลงซ่ึงก็คือค่าไฟฟ้าลดลง

น้ันเอง ดังน้ัน ในด้านการประหยดั พลงั งานแล้วการเลือใช้สายไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่กว่าจะทาให้ประหยดั

พลงั งานมากกวา่ สายไฟฟ้าขนาดเลก็ รวมท้งั สามารถรองรับการเพ่ิมโหลดในอนาคตไดด้ ีกว่าดว้ ย ท้งั น้ีในทาง

ปฏิบตั ิแลว้ ก็ตอ้ งเลือกใชข้ นาดสายไฟฟ้าให้เหมาะสม โดยจะพิจารณาองค์ประกอบหลายส่วนท้งั ทางดา้ นการ

ประหยดั พลงั งานคา่ ใชจ้ ่ายเร่ิมตน้ ความสะดวกในการปรับปรุงเพม่ิ เติมระบบ เป็นตน้

242

กจิ กรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้

ข้นั ตอนการสอนหรือกจิ กรรมของครู ข้นั ตอนการเรียนรู้หรือกจิ กรรมของนกั เรียน

1. ข้ันนาเข้าสู่บทเรียน (15 นาที ) 1. ข้นั นาเข้าสู่บทเรียน (15 นาที )

6. ตรวจความพร้อมของผูเ้ รียนตรวจการมา 25. ผูเ้ รียนฝังผูส้ อนแจ้งจุดประสงค์การเรียนของ

เรียนการแต่งกาย ผูส้ อนแจ้งจุดประสงค์การเรียน หน่วยเรียนท่ี 11 ในส่วนของความสาคัญและความ

ของหน่วยเรียนท่ี 11 ในส่วนของความสาคญั และ เป็นมา หนา้ ท่ี 204

ความเป็นมา หนา้ ที่ 204

7. ผูส้ อนให้ผูเ้ รียนตีค่าผลของแรงดันตกต่อ 26. ผูเ้ รียนตีค่าผลของแรงดันตกต่อกาลังไฟฟ้า

กาลงั ไฟฟ้าสูญเสีย สูญเสีย

2. ข้ันให้ความรู้ (180 นาที) 2. ข้ันให้ความรู้ (180 นาที )

24. ผู้สอนให้ผู้เรี ยนเปิ ด Power Point เร่ื อง 24. ผูเ้ รียนเปิ ด Power Point เร่ือง แรงดนั ตกใน

แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า และเปิ ดหนงั สือวิชา การ ระบบไฟฟ้า และเปิ ดหนงั สือวิชา การออกแบบระบบ

ออกแบบระบบไฟฟ้า หนา้ ที่ 204-216 โดยใหผ้ เู้ รียน ไฟฟ้า หนา้ ที่ 204-216 โดยใหผ้ เู้ รียนศึกษาดว้ ยตนเอง

ศึกษาดว้ ยตนเองและมีผูส้ อนคอยให้คาแนะนาอย่าง และมีผสู้ อนคอยใหค้ าแนะนาอยา่ งใกลช้ ิด

ใกลช้ ิด

25. ผสู้ อนใหผ้ เู้ รียนฝึกคานวณหาแรงดนั ตก 25. ผเู้ รียนฝึกคานวณหาแรงดนั ตก

3. ข้นั ประยุกต์ใช้ ( 60 นาที ) 3. ข้นั ประยุกต์ใช้ ( 60 นาที )
12.ผสู้ อนใหผ้ เู้ รียนทาแบบฝึกหดั บทที่ 11 12.ผเู้ รียนทาแบบฝึกหดั บทที่ 11

4. ข้นั สรุปและประเมินผล ( 45 นาที ) 4. ข้นั สรุปและประเมินผล ( 45 นาที )

12. ผูส้ อนและผูเ้ รียนร่วมกนั สรุปเน้ือในบทท่ี 12. ผเู้ รียนและผูส้ อนร่วมกนั สรุปเน้ือหาในบทท่ี

9 เร่ือง การเดินสายในรางเดินสาย และรางเคเบิล 9 เร่ือง การเดินสายในรางเดินสาย และรางเคเบิล

(บรรลจุ ุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อท่ี 1-6) (บรรลจุ ุดประสงค์เชิงพฤติกรรมข้อท่ี 1-6)

(รวม 300 นาที หรือ 5 คาบเรียน)

243

งานที่มอบหมายหรือกจิ กรรมการวดั ผลและประเมินผล

ก่อนเรียน

34. จดั เตรียมเอกสารบทท่ี 11 เร่ือง แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า
35. ทาความเขา้ ใจเกี่ยวกบั จุดประสงคก์ ารเรียนของบทที่ 11 เรื่อง แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า
36. แสดงความคิดเห็นเกี่ยวกบั แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า

ขณะเรียน

12. ทาแบบฝึกหดั บทท่ี 11

หลงั เรียน

12. ร่วมกนั สรุปเน้ือหาท่ีไดเ้ รียนใหม้ ีความเขา้ ใจในทิศทางเดียวกนั

ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสาเร็จของผ้เู รียน

12. แบบฝึกหดั บทที่ 11

244

ส่ือการเรียนการสอน/การเรียนรู้

ส่ือส่ิงพมิ พ์
23. เอกสารประกอบการสอนวชิ า การออกแบบระบบไฟฟ้า (ใชป้ ระกอบการเรียนการสอนจุดประสงค์
เชิงพฤติกรรมขอ้ ท่ี 1-6)
24. แบบฝึกหดั บทที่ 11 ใชข้ ้นั ประยกุ ตใ์ ช้ ขอ้ ที่ 1

ส่ือโสตทศั น์ (ถ้ามี)
1. คอมพวิ เตอร์
2. PowerPoint เรื่อง แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า

ส่ือของจริง
-

245

แหล่งการเรียนรู้

ในสถานศึกษา
23.หอ้ งสมดุ
24.หอ้ งปฏิบตั ิการคอมพวิ เตอร์

นอกสถานศึกษา
ผปู้ ระกอบการ สถานประกอบการ ในทอ้ งถิ่น

การบูรณาการ/ความสัมพนั ธ์กบั วชิ าอื่น

41. บรู ณาการกบั วิชาภาษาไทย เร่ือง การอธิบายผลของแรงดนั ตกต่อการทางานของโหลด,
42. บูรณาการกบั วิชาคณิตศาสตร์ เร่ือง การตีค่าผลของแรงดนั ตกต่อกาลงั ไฟฟ้าสูญเสีย, คานวณหา

แรงดนั ตก, ประมาณคา่ แรงดนั ตก
43. บรู ณาการกบั วชิ าความรู้เก่ียวกบั งานอาชีพ เร่ือง ติดตามของขนาดอิมพีแดนซ์ของสายไฟฟ้า
44. บูรณาการกบั วชิ าสงั คมศึกษา เรื่อง ช้ีแจงผลของคา่ ตวั ประกอบกาลงั ตอ่ แรงดนั ตก

246

การประเมนิ ผลการเรียนรู้
• หลกั การประเมนิ ผลการเรียนรู้

ก่อนเรียน

-

ขณะเรียน

12. ตรวจแบบฝึกหดั บทท่ี 11

หลงั เรียน

-

ผลงาน/ชิ้นงาน/ความสาเร็จของผ้เู รียน

12. แบบฝึกหดั บทท่ี 11

247

สมรรถนะที่พงึ ประสงค์

ผเู้ รียนสร้างความเขา้ ใจเก่ียวกบั แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า
45. วิเคราะห์และตีความหมาย
46. สาธิตพร้อมแสดงทา่ ทางประกอบ
47. อภิปรายแสดงความคดิ เห็น
48. ประยกุ ตค์ วามรู้สู่งานอาชีพ

สมรรถนะการปฏิบัติงานอาชีพ

คานวณหาแรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า

สมรรถนะการขยายผล

ความสอดคล้อง
จากการเรียนสัปดาห์ท่ี 16 เรื่อง แรงดนั ตกในระบบไฟฟ้า ผเู้ รียนจะมีความรู้เกี่ยวกบั แรงดนั ตกใน
ระบบไฟฟ้าน้นั โดยทว่ั ไปเกิดความตา้ นทานของสายไฟฟ้าน้นั มากเกินไปอนั เนื่องมาจากสายไฟฟ้ามีขนาดยาว
มากเกินไปหรือสายไฟฟ้ามีขนาดเลก็ เกินไป ผลของแรงดนั ตกน้ันอาจจะทาใหก้ ารทางานของโหลดผิดปกติ
เช่น หลอดไฟสว่างไม่เต็มท่ี หรือไม่สามารถจุดหลอดไดก้ รณีท่ีเป็ นหลอดฟลูออเรสเซนตท์ ี่ใช้ Starter ช่วง
จุดหลอด มอเตอร์ไม่มีแรงหมุนหรือไหม้ เป็นตน้

248

รายละเอียดการประเมนิ ผลการเรียนรู้

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 1 อธิบายผลของแรงดนั ตกตอ่ การทางานของโหลดได้
34.วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

35.เคร่ืองมือ : แบบทดสอบ

36.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : อธิบายมลภาวะทางไฟฟ้าได้ จะได้ 1 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 2 ตีค่าผลของแรงดนั ตกตอ่ กาลงั ไฟฟ้าสูญเสียได้

34.วิธีการประเมิน : ทดสอบ

35.เคร่ืองมือ : แบบทดสอบ

36.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : ยกตวั อยา่ งส่วนประกอบของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองไดจ้ ะได้ 1 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 3 ฝึกคานวณหาแรงดนั ตกได้

34. วิธีการประเมิน : ทดสอบ

35. เคร่ื องมือ : แบบทดสอบ

36.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : สาธิตการเลือกขนาดของแหล่งจ่ายไฟฟ้าสารองได้ จะได้ 2 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 4 ทดลองประมาณค่าแรงดนั ตกได้

34.วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

35. เคร่ื องมือ : แบบทดสอบ

36.เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : ทดลองประมาณค่าแรงดนั ตกไดจ้ ะได้ 2 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ท่ี 5 ช้ีแจงผลของค่าตวั ประกอบกาลงั ตอ่ แรงดนั ตกได้

4. วิธีการประเมิน : ทดสอบ

5. เครื่องมือ : แบบทดสอบ

6. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : สาธิตการเลือกขนาดของแหลง่ จ่ายไฟฟ้าสารองได้ จะได้ 2 คะแนน

• จุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรม ขอ้ ที่ 6 ทดลองประมาณค่าแรงดนั ตกได้

4. วธิ ีการประเมิน : ทดสอบ

5. เครื่องมือ : แบบทดสอบ

6. เกณฑก์ ารใหค้ ะแนน : ทดลองประมาณคา่ แรงดนั ตกได้ จะได้ 2 คะแนน

249

แบบฝึ กหัดบทท่ี 11
ตอนท่ี 1 จงเติมคาหรือขอ้ ความลงในช่องวา่ งใหถ้ ูกตอ้ ง

41. แรงดนั ตกจากสายประธานจนถึงเคร่ืองใชไ้ ฟฟ้า (Load) ควรไมเ่ กิน ...............................................
42. การเดินสายไฟฟ้าเพื่อจ่ายโหลดท่ีมีระยะทางไกลๆ แรงดนั ท่ีปลายสายอาจมีค่าต่ากว่าแรงดนั ตน้ ทาง

หรือแรงดนั ระบบมาก ซ่ึงเรียกวา่ ..............................................................................................
43. การท่ีแรงดนั ตกคร่อมในสายมีคา่ สูงมากเกิดจาก.............................................................................
44. แรงดนั ตกคร่อมสายหาไดจ้ าก .................................................................................................

.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
45. การออกแบบเพ่ือเลือกขนาดของสายไฟฟ้านอกจากจะพิจารณาถึงกระแสโหลดแลว้ ต้องคานึงถึง
…………………………….…......................ดว้ ย
46. โดยทวั่ ไปแลว้ ขนาดตวั นาสายไฟฟ้ามีขนาดใหญ่ข้ึน ค่าอิมพีแดนซ์ของสายจะมีค่า …………………..
47. วิธีการเดินสายท่ีแตกต่างกนั จะมีผลใหค้ ่า ……………………………………………………….........
48. คา่ ความตา้ นทานของสายจะเป็นค่าคงท่ีข้ึนอยกู่ บั ขนาดและระยะทางของตวั นา แตถ่ า้ อณุ หภมู ิสูงข้ึนค่า
ความตา้ นทานของสายจะมีคา่ ..........................................................................................................
49. คา่ อิมพีแดนซ์ของสายชนิดเดียวกนั ในสภาวะแวดลอ้ มเดียวกนั ท่ีเดินในท่ออโลหะจะมีคา่ .................
สายที่เดินในทอ่ โลหะ ท้งั น้ีเน่ืองจากคา่ ของ …………………………………...สายท่ีเดินในท่ออโลหะ
จะมีค่าต่ากวา่ สายที่เดินในท่อโลหะ
50. กาลงั ไฟฟ้าสูญเสียเนื่องจากความตา้ นทานไฟฟ้าโดยที่คา่ กาลงั สูญเสียในสายหาไดจ้ าก ........................
............................................................................

ตอนที่ 2 จงทาเคร่ืองหมายกากบาท () ลงหนา้ ขอ้ ที่ถกู ตอ้ งท่ีสุด
11. ตามมาตรฐานของ NEC แรงดนั ตกในสายป้อน (Feeder) ควรมีไม่เกินกี่เปอร์เซ็นต์
ก. 2 %
ข. 3 %
ค. 4 %
ง. 5 %
12. สายขนาดต้งั แต่ 50 มม.2 ข้ึนไปจะมีความยาวสูงสุดเทา่ ใด
ก. 30-50 เมตร
ข. 50-80 เมตร
ค. 80-100 เมตร
ง. 100-1200 เมตร