สายแรงสูง 22 kv บริการด้านไฟฟ้าแรงสูงโดย SK

สายแรงสูง 22 kV เป็นหัวใจของระบบจ่ายไฟฟ้าแรงสูงในโรงงานอุตสาหกรรม อาคารขนาดใหญ่ และโครงการที่ต้องการกำลังไฟสูง ถ้าคุณกำลังวางแผนติดตั้งระบบไฟฟ้าแรงสูง หรืออยากเข้าใจว่าสายแรงสูง 22 kV ทำงานอย่างไร มีโครงสร้างแบบไหน และเลือกใช้อย่างไรให้เหมาะกับงาน บทความนี้จะอธิบายทุกเรื่องที่คุณต้องรู้ ตั้งแต่ประเภทสาย โครงสร้าง วัสดุที่ใช้ผลิต ไปจนถึงข้อควรระวังในการติดตั้ง

สายแรงสูง 22 kV คือ

สายแรงสูง 22 kV คือสายไฟฟ้าที่ออกแบบมาเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าที่แรงดัน 22,000 โวลต์ (22 Kilovolt) จัดอยู่ในกลุ่มระบบจำหน่ายไฟฟ้าแรงดันกลาง (Medium Voltage Distribution) ทำหน้าที่ส่งพลังงานไฟฟ้าจากสถานีจ่ายย่อย (Sub-station) ไปยังตู้จ่ายไฟหลัก (Main Distribution Board) ของโรงงาน อาคาร หรือสถานประกอบการต่าง ๆ

ระบบสายแรงสูง 22 kV ใช้หลักการ 3 เฟส 3 สาย (3 Phase 3 Wire) ส่งกระแสไฟฟ้าสลับ (AC) ที่ความถี่ 50 Hz ตามมาตรฐานของประเทศไทย โดยสายเฟส A, B และ C มีแรงดันต่างกัน 120 องศา (120°) ข้อดีของการใช้แรงดันสูงก็คือ สามารถส่งพลังงานไฟฟ้าในระยะทางไกลหลายกิโลเมตรโดยมีการสูญเสียพลังงานน้อยกว่าระบบแรงดันต่ำอย่างมาก

เหตุผลที่ระบบแรงสูงมีประสิทธิภาพก็เพราะเมื่อแรงดันสูงขึ้น กระแสไฟฟ้าจะต่ำลง (เพราะ P = V × I) ทำให้การสูญเสียพลังงานในรูปความร้อน (P_loss = I² × R) ลดลงตามไปด้วย นอกจากนี้ยังสามารถใช้สายไฟขนาดเล็กกว่า ช่วยลดต้นทุนวัสดุและค่าติดตั้งได้อีกด้วย

ประเภทของสายไฟแรงสูง 22 kV

สายไฟแรงสูง 22 kV มีหลายประเภท แต่ละแบบมีคุณสมบัติและความเหมาะสมกับงานที่แตกต่างกัน การเลือกประเภทสายที่ถูกต้องตั้งแต่ขั้นตอนออกแบบจะช่วยให้ระบบไฟฟ้าทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัยในระยะยาว

1. สายแรงสูง XLPE 22 kV

สายแรงสูงชนิด XLPE (Cross-Linked Polyethylene) เป็นประเภทที่ นิยมใช้มากที่สุด ในปัจจุบัน ฉนวน XLPE มีความทนทานต่อความร้อนได้สูง รับอุณหภูมิใช้งานต่อเนื่องได้ถึง 90°C และมีความยืดหยุ่นดี ทำให้ง่ายต่อการติดตั้งทั้งแบบเดินในท่อและวางใต้ดิน

2. สายแรงสูง EPR 22 kV

สายแรงสูงชนิด EPR (Ethylene Propylene Rubber) มีความยืดหยุ่นสูงกว่า XLPE จึงเหมาะกับงานที่สายต้องโค้งงอมาก ฉนวน EPR ทนต่อความร้อนได้ดี รับอุณหภูมิใช้งานต่อเนื่องได้ถึง 90°C เช่นกัน แต่มีราคาสูงกว่า XLPE

3. สายแรงสูง PVC 22 kV

สายแรงสูงชนิด PVC (Polyvinyl Chloride) เป็นเทคโนโลยีรุ่นเก่าที่ปัจจุบัน ไม่ค่อยนิยมใช้แล้ว เพราะความทนทานต่ำกว่า XLPE และ EPR ทั้งในเรื่องอุณหภูมิและอายุการใช้งาน แต่ยังพบในระบบเก่าบางแห่งที่ยังไม่ได้ปรับปรุง

4. สายแรงสูงพร้อมเกราะ (Armored Cable)

สายแรงสูงแบบมีเกราะ (Armor) เป็นสายที่เพิ่มชั้นป้องกันจากแรงกระแทกภายนอก เหมาะสำหรับ การวางใต้ดิน หรือพื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อการถูกกระแทก เจาะ หรือขุดโดนสาย ชั้นเกราะอาจทำจากเทปเหล็กหรือลวดเหล็กชุบสังกะสี ขึ้นอยู่กับระดับการป้องกันที่ต้องการ

โครงสร้างของสายไฟแรงสูง 22 kV

สายไฟแรงสูง 22 kV ไม่ได้เป็นแค่สายทองแดงเส้นเดียวที่หุ้มฉนวน แต่ประกอบด้วยหลายชั้นซ้อนกัน แต่ละชั้นมีหน้าที่เฉพาะในการส่งกระแสไฟฟ้าและป้องกันอันตราย ถ้าเข้าใจโครงสร้างแต่ละชั้นจะช่วยให้เลือกสายได้ถูกต้องและดูแลรักษาได้อย่างเหมาะสม

1. ตัวนำไฟฟ้า (Conductor)

ชั้นในสุดคือตัวนำไฟฟ้า ทำจากทองแดง (Copper) หรืออะลูมิเนียม (Aluminum) ที่ตีเกลียว (Stranded) เพื่อเพิ่มความยืดหยุ่น ตัวนำทำหน้าที่หลักในการส่งกระแสไฟฟ้า ขนาดของตัวนำมีตั้งแต่ 10 mm² ไปจนถึง 400 mm² หรือมากกว่า ขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้าที่ต้องการส่ง

2. ชั้นฉนวนกึ่งตัวนำด้านใน (Inner Semi-conductive Layer)

เป็นชั้นบาง ๆ ที่ห่อรอบตัวนำ ทำจากวัสดุกึ่งตัวนำ (Semi-conductive Material) มีหน้าที่ช่วยให้สนามไฟฟ้ากระจายตัวสม่ำเสมอรอบตัวนำ ลดปัญหาจุดรวมสนามไฟฟ้า (Stress Point) ที่อาจทำให้ฉนวนเสียหาย

3. ชั้นฉนวนหลัก (Main Insulation)

เป็นชั้นที่สำคัญที่สุดของสาย ทำหน้าที่ป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่วไหลออกสู่ภายนอก วัสดุที่นิยมใช้คือ XLPE หรือ EPR ความหนาของชั้นฉนวนหลักอยู่ที่ประมาณ 5.5-8 mm ขึ้นอยู่กับมาตรฐานและแรงดันใช้งาน ชั้นนี้ต้องทนต่อแรงดันไฟฟ้า 22 kV ได้อย่างต่อเนื่องตลอดอายุการใช้งาน

4. ชั้นฉนวนกึ่งตัวนำด้านนอก (Outer Semi-conductive Layer)

ชั้นนี้ทำหน้าที่คล้ายกับชั้นฉนวนกึ่งตัวนำด้านใน แต่อยู่ด้านนอกของฉนวนหลัก ช่วยให้สนามไฟฟ้ากระจายตัวสม่ำเสมอที่ผิวนอกของฉนวน ลดความเสี่ยงจากการเกิด Partial Discharge ที่อาจทำให้ฉนวนเสื่อมสภาพก่อนเวลา

5. ชั้นเกราะ (Metallic Screen / Armor)

ชั้นเกราะทำจากตัวนำโลหะ เช่น ทองแดง หรือเหล็กชุบสังกะสี ทำหน้าที่เป็นทั้งเกราะป้องกันกระแสรั่ว (Earth Screen) และป้องกันสายจากการถูกทำลายจากภายนอก โดยเฉพาะสายที่ต้องฝังใต้ดิน ชั้นเกราะยังช่วยนำกระแสลัดวงจร (Fault Current) ลงดินได้อย่างปลอดภัย

6. เปลือกนอก (Outer Sheath)

เป็นชั้นนอกสุดของสาย ทำจากพลาสติก PVC หรือ PE (Polyethylene) มักเป็นสีดำ ทำหน้าที่ป้องกันสายจากความชื้น สารเคมี และการเสื่อมสภาพจากสิ่งแวดล้อม ชั้นนี้เปรียบเสมือนเกราะชั้นสุดท้ายที่ปกป้องสายจากปัจจัยภายนอกทั้งหมด

การเลือกใช้สายไฟแรงสูง 22 kV

การเลือกใช้ สายไฟแรงสูง 22 kV ให้เหมาะสมกับงานต้องพิจารณาหลายปัจจัย ไม่ใช่แค่เลือกขนาดให้ถูกเท่านั้น แต่ต้องคิดถึงสภาพแวดล้อมการติดตั้ง ระยะทาง และโหลดไฟฟ้าที่ต้องรองรับทั้งปัจจุบันและอนาคตด้วย

1. คำนวณขนาดตัวนำให้เหมาะสมกับโหลด

ขนาดตัวนำ (Conductor Size) ต้องคำนวณจากกำลังไฟฟ้าที่ต้องการใช้ (Load Demand) โดยคำนึงถึง Voltage Drop ที่ไม่ควรเกินร้อยละ 3 ของแรงดันระบบ ขนาดทั่วไปที่ใช้มีตั้งแต่ 35 mm², 50 mm², 95 mm², 120 mm², 185 mm² ไปจนถึง 400 mm² การคำนวณที่ถูกต้องช่วยป้องกันทั้งปัญหาแรงดันตกและการสิ้นเปลืองงบประมาณจากการเลือกสายใหญ่เกินจำเป็น

2. เลือกประเภทฉนวนตามสภาพแวดล้อม

สภาพแวดล้อมในการติดตั้งเป็นตัวกำหนดว่าควรเลือกฉนวนแบบไหน ถ้าเป็นงานทั่วไปทั้งเดินในท่อหรือวางใต้ดิน สาย XLPE เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในแง่คุณภาพและราคา ส่วนงานที่สายต้องโค้งงอมากหรือติดตั้งในพื้นที่แคบ EPR จะเหมาะกว่า

3. พิจารณาระยะทางและ Voltage Drop

ระยะทางที่ต้องเดินสายมีผลโดยตรงต่อ Voltage Drop ยิ่งระยะทางไกล สายต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อชดเชยแรงดันที่สูญเสียไป การคำนวณ Voltage Drop ต้องทำอย่างละเอียด โดยใช้สูตร Vd = √3 × I × L × (R cosφ + X sinφ) เพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันที่ปลายทางยังอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้

4. เลือกสายตามมาตรฐานที่กำหนด

สายแรงสูง 22 kV ที่ใช้ในประเทศไทยต้องเป็นไปตามมาตรฐาน IEC 60502-2 สำหรับมาตรฐานสากล และ มอก. 2143 สำหรับมาตรฐานประเทศไทย นอกจากนี้ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (กฟภ.) หรือการไฟฟ้านครหลวง (กฟน.) แล้วแต่พื้นที่ติดตั้ง การเลือกสายที่ได้มาตรฐานช่วยให้ผ่านการตรวจรับจากการไฟฟ้าได้โดยไม่มีปัญหา

วัสดุที่ใช้ผลิตสายไฟฟ้าแรงสูง

วัสดุที่ใช้ผลิต สายไฟฟ้าแรงสูง มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพการส่งกระแสไฟฟ้า ความปลอดภัย และอายุการใช้งาน แต่ละส่วนของสายใช้วัสดุที่แตกต่างกันตามหน้าที่ ดังนี้

ตัวนำไฟฟ้า – ทองแดง vs อะลูมิเนียม

วัสดุหลักที่ใช้ทำตัวนำมี 2 ชนิดคือ ทองแดง (Copper) และ อะลูมิเนียม (Aluminum) ทองแดงมีค่าความนำไฟฟ้าสูงกว่า ส่งกระแสได้ดีกว่าในขนาดเท่ากัน แต่มีน้ำหนักมากและราคาสูงกว่า ส่วนอะลูมิเนียมเบากว่าและราคาถูกกว่า แต่ต้องใช้ขนาดใหญ่กว่าทองแดงเพื่อส่งกระแสเท่ากัน ในงานสายแรงสูง 22 kV มักเลือกใช้อะลูมิเนียมสำหรับสายขนาดใหญ่ที่เน้นประหยัดต้นทุน และใช้ทองแดงในงานที่ต้องการขนาดสายกะทัดรัด

ฉนวน – XLPE, EPR หรือ PVC

ฉนวนเป็นชั้นที่ป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่วไหล วัสดุที่นิยมใช้ในปัจจุบันคือ XLPE (Cross-Linked Polyethylene) เพราะทนความร้อนได้สูง ทนต่อความชื้น และมีอายุการใช้งานยาวนาน 25-30 ปี ส่วน EPR (Ethylene Propylene Rubber) มีความยืดหยุ่นมากกว่า เหมาะกับงานที่สายต้องโค้งงอมาก ทั้งสองชนิดรับอุณหภูมิใช้งานต่อเนื่องได้ 90°C และอุณหภูมิลัดวงจรได้ถึง 250°C

เปลือกนอกและชั้นเกราะ

เปลือกนอก (Outer Sheath) ทำจาก PVC หรือ PE (Polyethylene) มีหน้าที่ป้องกันสายจากสภาพแวดล้อมภายนอก ส่วนชั้นเกราะ (Armor) ทำจากเทปเหล็กชุบสังกะสีหรือลวดเหล็ก ช่วยป้องกันสายจากแรงกระแทกภายนอก โดยเฉพาะสายที่ต้องฝังดิน การเลือกวัสดุเปลือกนอกที่เหมาะสมจะช่วยยืดอายุการใช้งานของสายได้อย่างมาก

ข้อควรระวังในการติดตั้งสายไฟแรงสูง 22 kV

การติดตั้ง สายไฟแรงสูง 22 kV เป็นงานที่มีความเสี่ยงสูงและต้องปฏิบัติตามมาตรฐานอย่างเคร่งครัด ความผิดพลาดแม้เพียงเล็กน้อยอาจนำไปสู่อุบัติเหตุร้ายแรงหรือความเสียหายต่อระบบได้ ต่อไปนี้คือข้อควรระวังสำคัญที่ต้องคำนึงถึง

1. ต้องดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญที่ได้รับอนุญาต

การติดตั้งสายแรงสูง 22 kV ต้องดำเนินการโดยช่างไฟฟ้าที่มีใบอนุญาตประกอบวิชาชีพ และผ่านการอบรมด้านไฟฟ้าแรงสูงโดยเฉพาะ ทั้งนี้ต้องมีวิศวกรไฟฟ้าเป็นผู้ควบคุมงานตามกฎหมาย การให้ผู้ไม่มีความชำนาญทำงานกับระบบแรงสูงเป็นสิ่งที่ห้ามทำโดยเด็ดขาด

2. ปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด

ก่อนเริ่มงานต้องตัดกระแสไฟฟ้าและล็อกสวิตช์หลัก (Lockout/Tagout) ทุกครั้ง แล้วยืนยันว่าไม่มีแรงดันในสายด้วยเครื่องตรวจสอบแรงดัน (Voltage Tester) จากนั้นต่อสายลงดิน (Grounding) เพื่อป้องกันแรงดันตกค้าง และวางป้ายเตือนในพื้นที่ทำงานให้ชัดเจน ขั้นตอนเหล่านี้ต้องทำครบทุกครั้งแม้จะเป็นงานเล็กน้อยก็ตาม

3. สวมใส่อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล (PPE) ครบถ้วน

ผู้ปฏิบัติงานต้องสวมอุปกรณ์ป้องกันครบถ้วน ได้แก่ ถุงมือฉนวนที่ผ่านการทดสอบสำหรับแรงดัน 22 kV, รองเท้านิรภัยกันไฟฟ้า (Safety Shoes), ชุดป้องกัน Arc Flash เมื่อทำงานในพื้นที่เสี่ยง, หมวกนิรภัย (Hard Hat) และแว่นตานิรภัย (Safety Glasses) ทุกชิ้นต้องได้มาตรฐานและผ่านการตรวจสอบสภาพก่อนใช้งาน

4. ตรวจสอบสายและอุปกรณ์ก่อนติดตั้ง

สายแรงสูงต้องตรวจสอบสภาพอย่างละเอียดก่อนติดตั้ง ตรวจดูว่าฉนวนไม่มีรอยแตก รอยบุบ หรือความเสียหายจากการขนส่ง หัวต่อสาย (Cable Termination Kit) ต้องเป็นของใหม่และเก็บรักษาอย่างเหมาะสม การใช้สายหรืออุปกรณ์ที่ชำรุดอาจทำให้เกิดฉนวนทะลุ (Insulation Breakdown) และเป็นอันตรายร้ายแรง

5. ทดสอบระบบอย่างครบถ้วนหลังติดตั้ง

หลังติดตั้งเสร็จต้องทดสอบความต้านทานฉนวน (Insulation Resistance Test) ด้วยเครื่อง Megohmmeter ที่แรงดัน 2,500V หรือสูงกว่าตามมาตรฐาน ผลทดสอบต้องบันทึกเก็บไว้เป็นหลักฐาน นอกจากนี้ควรทำ Hi-Pot Test (High Potential Test) เพื่อยืนยันว่าฉนวนทนแรงดันได้ตามที่ออกแบบไว้

สรุป

สายแรงสูง 22 kV เป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบจ่ายไฟฟ้าสำหรับโรงงานและอาคารขนาดใหญ่ การเลือกใช้สายต้องพิจารณาทั้งประเภทฉนวน ขนาดตัวนำ สภาพแวดล้อมการติดตั้ง และมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ทั้งนี้การติดตั้งและบำรุงรักษาต้องดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีใบอนุญาตเท่านั้น เพราะเป็นงานที่มีความเสี่ยงสูง

FAQ

Q: สายแรงสูง 22 kV มีขนาดกี่ตารางมิลลิเมตร (mm²)?

A: สายแรงสูง 22 kV มีหลายขนาดให้เลือก ขึ้นอยู่กับกำลังไฟฟ้าและระยะทางที่ต้องส่ง ขนาดที่ใช้กันทั่วไปคือ 35 mm², 50 mm², 70 mm², 95 mm², 120 mm², 185 mm², 240 mm² และ 400 mm² การเลือกขนาดต้องคำนวณอย่างละเอียดตามมาตรฐาน โดยพิจารณาจากโหลดไฟฟ้า ระยะทาง และ Voltage Drop ที่ยอมรับได้

Q: การสูญเสียแรงดัน (Voltage Drop) ของสายแรงสูง 22 kV ควรเป็นเท่าไหร่?

A: การสูญเสียแรงดัน (Voltage Drop) ของสายแรงสูง 22 kV ควรไม่เกินร้อยละ 3 ของแรงดันระบบ คิดเป็น 22 kV × 3% = 0.66 kV ดังนั้นแรงดันที่ปลายทางควรไม่ต่ำกว่า 21.34 kV หากสูญเสียมากกว่านี้ ต้องเพิ่มขนาดตัวนำให้ใหญ่ขึ้นเพื่อชดเชย

Q: สายแรงสูง 22 kV ต้องติดตั้งตัวเหนี่ยวนำด้วยหรือไม่?

A: ไม่จำเป็นเสมอไป สายแรงสูง 22 kV โดยปกติเป็นระบบ 3 เฟส 3 สาย ไม่มีสาย Neutral จึงไม่ต้องติดตั้งตัวเหนี่ยวนำ Neutral แต่ในบางกรณีอาจติดตั้ง Reactor เพื่อจำกัดกระแสลัดวงจร (Short Circuit Current) ขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบ

Q: ระยะเวลาการตรวจสอบสายแรงสูง 22 kV ควรเป็นเท่าไหร่?

A: ควรตรวจสอบสายแรงสูง 22 kV อย่างน้อยปีละ 1 ครั้ง หรือตามมาตรฐาน IEC 60502-2 และข้อกำหนดของการไฟฟ้า การตรวจสอบครอบคลุมการวัดค่าความต้านทานฉนวน (Insulation Resistance) การตรวจสอบจุดต่อสาย และการตรวจสอบสภาพภายนอกด้วยกล้องอินฟราเรด (Thermal Imaging)

Q: สามารถใช้สายแรงสูง 22 kV ซ้ำหลังจากซ่อมได้หรือไม่?

A: ได้ในบางกรณี หากการซ่อมแซมดำเนินการตามมาตรฐานและใช้อุปกรณ์ซ่อมที่ได้มาตรฐาน เช่น Repair Kit หรือ Joint Kit สำหรับสายแรงสูง แต่หลังจากซ่อมต้องทดสอบค่าความต้านทานฉนวนให้ผ่านเกณฑ์ก่อนใช้งาน หากสายเสื่อมสภาพมากหรือฉนวนเสียหายหลายจุด ควรเปลี่ยนสายใหม่เพื่อความปลอดภัย

หากคุณต้องการบริการด้านสายแรงสูง 22 kV หรือระบบไฟฟ้าแรงสูงสำหรับโรงงาน บริษัท เอสเค เพาเวอร์ อีเล็คทริค จำกัด (SK Power Electric) พร้อมให้บริการด้านระบบไฟฟ้าแรงสูง 22 kV ครบวงจร ตั้งแต่การออกแบบระบบ เดินสายแรงสูง ติดตั้งหม้อแปลง ไปจนถึงการทดสอบและขออนุญาตกับการไฟฟ้า โดยทีมวิศวกรไฟฟ้าแรงสูงผู้เชี่ยวชาญ

สามารถดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่ >> สินค้าของเรา

---

☎️ Tel: 093-596-4288

🟢 Line: sk_powerelectric

📬 Email: sk_project2@hotmail.com

📘 Facebook: SK Power Electric