Page 68 - TEMCA Magazine ฉบับที่ 1 ปีที่ 29
P. 68
ตารางท่ี 1 การจําากัดกระแสฮาร์มอนิกlสูงสุด สําาหรับอุปกรณ์ท่ีดึงกระแสไฟฟ้า ไม่เกิน 16 แอมป์ต่อเฟส
• ตัวอย่างระบบที่1:มีคอมพิวเตอร์เป็น เซิร์ฟเวอร์ส่ีชุดและอุปกรณ์ประกอบเป็น เครือข่าย
• ตัวอย่างระบบที่2:มีโหลดเป็นคอมพิว เตอร์ส่วนบุคคลทั้งหมด
• ตวัอยา่งระบบท่ี3:เปน็ระบบทห่ีนง่ึรวม กับระบบที่สอง
สยนิวทรัลที่โหลดเกิน จกฮร์มอนิก
ระบบไฟฟ้าสามเฟสในอาคารประกอบ ด้วยสายเฟส 3 สาย, สายดิน และสาย นิวทรัล โหลดหนึ่งเฟสต่อระหว่างสายเฟส ต่างๆ กับสายนิวทรัล ดังน้ันสายนิวทรัลจึง เป็นทางกลับร่วมกันของกระแสโหลดหนึ่ง เฟสทั้งหมด ส่วนระบบไฟฟ้าสามเฟสจะมี กระแสนิวทรัลใกล้กับศูนย์เน่ืองจากกระแส เฟสต่างๆ หักล้างกันในสายนิวทรัล
การทค่ี อมพวิ เตอรส์ รา้ งกระแสฮารม์ อนกิ ที่สามจําานวนมาก จึงมีการรวมกันทาง เวกเตอร์ในสายนิวทรัลทําาให้กระแสฮาร์มอ นิกในสายนิวทรัลสูงได้ถึง 1.7 เท่าของ กระแสเต็มพิกัด
ดังน้ันกรณีที่มีคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล จําานวนมากต้องทําาขนาดของนิวทรัลไม่ น้อยกว่ากระแสเฟสหรือหากเป็นไปได้ควรมี ขนาด 1.7 เท่าของกระแสเฟส
หม้อแปลงท่ีโหลดเกิน จกฮร์มอนิก
หมอ้ แปลงมพี กิ ดั เปน็ kVA และนาํา กระแส ไฟฟ้าที่ความถี่ไฟฟ้า 50Hz ซึ่งการรองรับ ไฟฟ้าของหม้อแปลงจะลดลงเม่ือเกิดความ ร้อนข้ึน
เ ร่ื อ ง พิ เ ศ ษ
ลําาดับฮาร์มอนิก
3
5
7
9
11
13, 15, 17, 19, 21,.................
กระแสฮาร์มอนิกต่อวัตต์ (mA/W)
3.4
1.9
1.0
0.5
0.35
3.85 / ลําาดับฮาร์มอนิก
รูปที่ 1 ตัวอย่างหม้อแปลงตัวประกอบ K
สมการ K-factor แสดงได้คือ
อุปกรณ์ในระบบท่ีสอดคล้องกับข้อ กําาหนดดังกล่าวให้มีคุณลักษณะดังน้ี
1. กระแสฮาร์มอนิกในวงจรนิวทรัลมีค่า
น้อยจนตัดท้ิงได้ ยกเว้นฮาร์มอนิกเลขค่ี
คูณสาม (3, 9, 15, .....)
2. โหลดไม่เกิน 675 วัตต์ ให้ตัวประกอบ K
สูงสุดของระบบไม่เกิน 9
3. โหลดเกิน 675 วัตต์ ให้ตัวประกอบ K
สูงสุดลดลง เช่น โหลด 2 กิโลวัตต์ ให้
ตัวประกอบ K สูงสุดไม่เกิน 3
4. วงจรมีโหลดไม่เกิน 675 วัตต์ และมีฮาร์ มอนิกที่สาม ให้กระแสนิวทรัลสูงสุดเกิน
1.7 เท่าของกระแสเฟสตามพิกัด
5. โหลดเกิน 675 วัตต์ และมีฮาร์มอนิกที่ สาม ให้กระแสนิวทรัลสูงสุดลดลง เช่น โหลด 2 กิโลวัตต์ ให้กระแสนิวทรัลสูง
สุดน้อยกว่ากระแสเฟส
ท้ังน้ีค่า K-factor นั้นมาตรฐาน UL 1561 ได้กําาหนดค่าสัมประสิทธ์ K ขึ้นเพ่ือเป็นค่าที่ แสดงความสามารถของหม้อแปลงในการ จ่ายโหลดไม่เป็นเชิงเส้น (เกิดความร้อนข้ึน ในขดลวดของหม้อแปลงที่จ่ายโหลดไม่เชิง เส้นและเกิดความร้อนเกินในสายนิวทรัล) ซ่ึงได้เป็นหม้อแปลงตัวประกอบ K ตาม ตัวอย่างในรูปท่ี 1
เมื่อ I1
I2
In n
เป็น กระแสไฟฟ้าหลักมูล (funda- mental)
เป็น กระแสฮาร์มอนิกลําาดับท่ีสอง เป็น กระแสฮาร์มอนิกลําาดับท่ี n เป็น ลําาดับฮาร์มอนิก
นั่นคือค่า K ท่ีระบุไว้ที่ฉลากผลิตภัณฑ์ เป็นพิกัดความสามารถของหม้อแปลงแบบ แห้ง (dry type) ในการรับผลของฮาร์มอนิก เช่น เครื่องเช่ือมให้ใช้ K-factor เป็น 4, อุปกรณ์โทรคมนาคมไฟฟ้าให้ใช้ K-factor เป็น 13, อุปกรณ์กระบวนการข้อมูล (data processing) ให้ใช้ K-factor เป็น 20
ในทางปฏิบัติหากผู้ผลิตพยายามผลิต ให้สินค้าสอดคล้องกับข้อกําาหนดทางด้าน แรงดนั ไฟฟา้ , ความคลาดเคลอ่ื นในการผลติ และโหลด แล้วจะมีกระแสฮาร์มอนิกต่ําากว่า ค่าข้างต้น
ตัวอย่างการทดสอบระบบไฟฟ้าเป็น 3 ระบบ โดยวัดกระแสฮาร์มอนิกด้วยเคร่ือง วเิ คราะหไ์ ฟฟา้ เพอ่ื หาตวั ประกอบ K (คาํา นวณ จากสมการ) และกระแสนิวทรัล (คําานวณ จากระบบสามเฟสที่จ่ายโหลดเต็มพิกัด) ได้ ผลตามตารางท่ี 2
ตารางท่ี 2 ผลลัพธ์จากตัวอย่างในการทดสอบระบบไฟฟ้า
รายละเอียด
ตัวประกอบ K
กระแสนิวทรัล (% กระแสเฟส)
ระบบที่ 1
1.2
8%
ระบบท่ี 2
11.4
ระบบท่ี 3
5.2
102%
42%
ISSUE1•VOLUME29 68 MAY-JULY2022
