Page 66 - TEMCA Magazine Issue 1 Volume 32 (May-Jul2025)
P. 66
เ รื่ อ ง พิ เ ศ ษ
ป้ องกันคนบาดเจ็บจากอาร์กแฟล็ช นั่นคือเป็ นการหาระยะห่างที่ป้ องกัน
แฟล็ชและอุปกรณ์ป้ องกันตัวสำหรับคนที่อยู่ภายในขอบเขตป้ องกัน
แฟล็ช
การวิเคราะห์นี้ใช้กระแสฟอลต์ที่เกิดขึ้นได้คำนวณที่จุดต่างๆ ในระบบ
ไฟฟ้ า โดยใช้ไดอะแกรมเส้นเดี่ยวเพื่อวิเคราะห์การลัดวงจรและการคำนวณ
อื่ นๆ ในการหาขอบเขตป้ องกันแฟล็ชและอุปกรณ์ป้ องกันตัว โดยจัด
ประเภทความเสี่ยงจากอันตรายโดยขึ้นกับพลังงานที่เกิดจากอาร์กแฟล็ช
ที่ประเมินได้ (โดยปกติแสดงเป็ น cal/cm2) ทั้งนี้ขอบเขตป้ องกันแฟล็ช
(Flash protection boundary = FPP) เป็ นระยะที่ทำให้ผิวหนังที่สัมผัสเกิด
ไหม้ระดับที่สอง (แผลไหม้เกิดที่ผิวหนังชั้นนอกคือหนังกำพร้า และอาจ
ลุกลามถึงผิวหนังชั้นกลางคือหนังแท้ ซึ่งอาจต้องรักษานานถึง 3 สัปดาห์)
การวิเคราะห์อันตรายจากแฟล็ชอย่างสมบูรณ์ใช้ข้อมูลต่อไปนี้
• ไดอะแกรมวงจรเส้นเดี่ยวของระบบจ่ายไฟฟ้ าปั จจุบัน
• กระแสฟอลต์ที่เกิดขึ้นได้จากการไฟฟ้ าหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้ า
• กระแสอาร์กที่ตํ่าสุดในตำแหน่งต่างๆ
• กระแสฟอลต์แบบโบลต์ (Bolted fault current : กระแสลัดวงจร
ระหว่างตัวนำที่มีศักย์ไฟฟ้ าต่างกันโดยอิมพีแดนซ์ระหว่างตัวนำ
เป็ นศูนย์) สูงสุดที่เกิดขึ้นได้ในตำแหน่งต่างๆ
• ช่วงเวลาตัดกระแสของอุปกรณ์ป้ องกันกระแสเกินทั้งหมด
เมื่อไฟฟ้ าจ่ายเข้าอาคารนั้นการที่ระดับแรงดันไฟฟ้ าอาจสูงกว่าแรงดัน
ไฟฟ้ าที่ประธานเข้าอาคาร หม้อแปลงอาจสร้างระดับกระแสไฟฟ้ าและ
ระดับพลังงานอาร์กแฟล็ชสูงมาก นอกจากนั้นอาจสอบถามการไฟฟ้ าฯ
เพื่อทราบกระแสฟอลต์สูงสุดที่จะเกิดขึ้นได้ที่ตำแหน่งประธานเข้าอาคาร
การคํานวณอาร์กแฟล็ช
หากทราบกระแสฟอลต์สูงสุดที่เกิดขึ้นที่ตำแหน่งที่ต้องการได้ และ
ทราบเวลาตัดกระแสฟอลต์ของอุปกรณ์ป้ องกันกระแสเกิน จะสามารถ
คำนวณปริมาณพลังงานที่เกิดและขอบเขตป้ องกันแฟล็ชได้
ขอบเขตป้ องกันแฟล็ช (DC) วัดเป็ นฟุต ขึ้นกับเมกะโวลต์แอมแปร์ของ
ฟอลต์แบบโบลต์ (MVABF) และช่วงเวลาตัดกระแส (t) ในการลดฟลอต์
(clearing time) ของอุปกรณ์ป้ องกันกระแสเกิน ซึ่งหากไม่ทราบค่ากระแส
ฟอลต์แบบโบลต์ (ISC) สามารถคำนวณขอบเขตป้ องกันแฟล็ชได้จาก
พิกัด MVA และอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง
DC =
หรือ DC =
เมื่อ DC = ระยะขอบเขตป้ องกันแฟล็ชเป็ นฟุตจากอาร์ก
MVABF
= MVA ของฟอลต์แบบโบลต์เป็ นเมกะโวลต์แอมป์ ที่เกิด
ขึ้นได้ที่จุดฟอลต์
MVA
= พิกัด MVA ของหม้อแปลงเป็ นเมกะโวลต์แอมป์
66 TEMCA Magazine
(กรณีหม้อแปลมีพิกัดตํ่ากว่า 0.75 MVA ให้ใช้ 1.25
คูณเข้ากับพิกัดหม้อแปลง)
t = ช่วงเวลาตัดกระแส (clearing time) เป็ นวินาทีของ
อุปกรณ์ป้ องกันกระแสเกิน
การคำนวณพลังงานที่เกิดในระบบไฟฟ้ าสามเฟสในที่เปิ ดโล่งที่มีพิกัด
แรงดันมากกว่า 600 โวลต์ เพื่อวิเคราะห์อันตรายจากอาร์กแฟล็ตคือ
E =
เมื่อ E = พลังงานที่เกิดสูงสุดเป็ น cal/cm2
F
= กระแสลัดวงจรเป็ น kA
V
= แรงดันระหว่างสายของระบบไฟฟ้ าเป็ น kV
tA = ช่วงเวลาที่สัมผัสอาร์กแฟล็ชเป็ นวินาที
D = ระยะห่างจากแหล่งกำเนิดอาร์กเป็ นนิ้ว
นอกจากนั้นหากกระแสลัดวงจรในระบบอยู่ในช่วง 16kA ถึง 50kA
ในกล่องลูกบาศก์ 20 นิ้ว ซึ่งเป็ นพื้นที่จำกัด (Arc in box : พลังงานที่เกิด
โดยประมาณในกล่องลูกบาศก์ที่มีด้านกว้าง 20 นิ้ว) ทำได้โดยสมการข้าง
ล่าง ซึ่งพลังงานที่เกิดจากฟอลต์ในกล่องลูกบาศก์ 20 นิ้วมีสภาพเหมือน
อาร์กแฟล็ชในเปลือกหุ้มสวิตช์เกียร์หรืออุปกรณ์)/
EMB
= 1038.7 DB
-1.4738 tA [0.0093F2 – 0.3453F + 5.9675]
เมื่อ EMB
= พลังงานที่เกิดสูงสุดเป็ น cal/cm2
ในกล่องลูกบาศก์ 20 นิ้ว
DB
= ระยะห่างจากอาร์กเป็ นนิ้ว (โดยทั่วไปคือ 18 นิ้ว)
tA = ช่วงเวลาอาร์กเป็ นวินาที
F = กระแสฟอลต์แบบโบลต์เป็ น kA
ในช่วงฟอลต์ที่มีอาร์กนั้นอิมพีแดนซ์หรือความต้านทานของอาร์กจะ
ลดกระแสอาร์กลง การที่ช่วงเวลาเปิ ดวงจรของอุปกรณ์ป้ องกันกระแส
เกินเพิ่มขึ้นเมื่อกระแสลัดวงจร ( Isc ) ลดลง อาจมีผลให้กระแสอาร์กฟอลต์
ที่มีค่าตํ่าให้พลังงานที่เกิดได้สูงขึ้น
NFPA 70E กำหนดประเภทความเสี่ยงจากอันตราย (Hazard risk
category–HRC) และพิกัดอาร์กขั้นตํ่าของอุปกรณ์ป้ องกันตัว (Arc thermal
protective value-ATPV) ตามตารางที่ 1
ตารางที่ 1 ประเภทความเสี่ยงจากอันตรายและ
พิกัดอาร์กขั้นตํ่าของอุปกรณ์ป้องกันตัว
พลังงานที่เกิด ประเภทความเสี่ยง
จากอันตราย
ไม่ถึง 1.2 Cal/cm2 1.2 – 4 Cal/cm2 Category 0 Category 1 พิกัดอาร์กขั้นตํ่า
ของอุปกรณ์ป้ องกันตัว
ไม่ระบุ
4 Cal/cm2
4.1 – 8 Cal/cm2 Category 2 8 Cal/cm2
8.1 – 25 Cal/cm2 Category 3 25 Cal/cm2
25.1– 40 Cal/cm2 Category 4 40 Cal/cm2
เกิน 40 Cal/cm2 ไม่จัดประเภท
–
ไม่อนุญาต
Issue 1 Volume 32 May-July 2025
