ทางเลือกที่ไม่มีให้เลือกกับปัญหาไฟฟ้าดับ จาก ไฟชอร์ทผ่านลูกถ้วยไฟฟ้า Flash Over

ทางเลือกที่ไม่มีให้เลือก กับปัญหาไฟฟ้าดับจาก Flash Over

นับวันปัญหาไฟดับจากไฟแฟลชผ่านลูกถ้วยไฟฟ้า หรือเรียกทางภาษา ช่างไฟฟ้า ว่าแฟลชโอเวอร์ (Flas over ) จะทวีความรุนแรงและความถี่ขึ้นเรื่อยๆ ทั้งนี้เพราะมลภาวะ (Pollution) ในอากาศสูงขึ้นเรื่อยๆ เช่นไอสารเคมีจากโรงงานอุตสาหกรรม ละอองน้ำจากคูลลิ่งทาวเวอร์ (Cooling Tower), เขม่าจากท่อไอเสีย, ฝุ่นผงจากโรงงานทอผ้า, โรงงานปูนซีเมนต์, โรงงานเหล็ก, ตลอดถึงห้องเย็น , การก่อสร้าง และการหมุนเวียนถ่ายเทของอากาศ ซึ่งวัดเป็นความเข้มข้นของการปนเปื้อน (Degree of contamination) ความปนเปลื้อนหรือความสกปรกเหล่านี้เมื่อไปสะสมบนลูกถ้วย ก็จะทำให้ความเป็นฉนวน (Insulation) บนลูกถ้วยลดลง ยิ่งถ้ารวมกับความชื้นจากละอองน้ำ จากคูลลิ่งทาวเวอร์ หรือน้ำค้างหรือหมอก ก็ยิ่งเป็นตัวเร่งให้มีกระแสรั่วผ่านลูกถ้วยมากขึ้น (Leakage current) หนักเข้าและกลายเป็น Flashover ในที่สุด
โดยปรกติความเป็นฉนวนของลูกถ้วย(เซรามิค หรือ แก้ว) ไม่ว่าจะส่วนของโครงสร้างผิวหรือเนื้อในของฉนวนจะออกแบบและถูกสร้างออกมาให้ทนต่อภาวะต่าง ๆ ทางธรรมชาติพร้อมทั้งเผื่อไว้อยู่แล้ว ให้ทนได้ต่อการตกของฝนในลักษณะต่าง ๆ รวมทั้งหมอกและน้ำค้าง ทนได้ต่อระดับแรงดันไฟฟ้าสูง ๆ ที่อาจเกิดขึ้นได้ในลักษณะแรงดันต่าง ๆ (เช่นเกิดฟ้าผ่าหรือการเกิดฟ้อลท์) ทนได้ต่อไอเกลือ ฝุ่นละอองที่สะสมเป็นปกติธรรมชาติ และจะถูกชะล้างออกไปโดยฝนประจำปี ฯลฯ ซึ่งกว่าจะกว่าจะออกแบบให้ได้ลูกถ้วยมาใช้ในระบบ ต้องเป็นที่แน่ไจว่า ได้ต้องถูกทดสอบตามมาตรฐานต่าง ๆ จนเป็นที่ยอมรับ มีรายละเอียดทางวิศวกรรมมากมาย ไว้ขออนุญาตเล่าให้ฟังในโอกาสหน้า แต่ตอนนี้เอาเป็นว่าเราสามารถใช้ลูกถ้วยได้อย่างมั่นใจและปลอดภัย ตามมาตรฐาน

การเกิด Flash Over เป็นสิ่งที่อยู่นอกเหนือมาตรฐาน หลายประเทศในโลกก็ประสบปัญหานี้เช่นกัน จะไปขยายมาตรฐานเพื่อครอบคลุมเรื่องนี้ ก็คงไม่ได้เพราะระดับความปนเปื้อนในอากาศในแต่ละที่ไม่เท่ากัน ทั้งยังมีข้อจำกัดอื่น ๆ อีกด้วย ดังนั้นผู้ที่ประสบปัญหานี้ จึงต้องหาทางแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นในส่วนของตัวเองเพียงลำพังต่อไป

ทำไมถึง Flash Over ไฟดับแล้วมีอะไร
ทุกวันนี้คงไม่มีใครจะปฏิเสธว่าไฟฟ้าไม่มีความจำเป็น เมื่อไฟฟ้าดับหลายท่านคงเคยประสบมาแล้ว ให้ผลเสียมากบ้างน้อยบ้าง หากไฟดับในบ้านเรือนความเสียหายเพียงเล็กน้อยหรือ แทบจะมองไม่เห็นความสูญเสีย แต่หากไฟดับในโรงงานอุตสาหกรรมหรือธุรกิจขนาดกลางและขนาดใหญ่ ความเสียหายจะยิ่งเพิ่มขึ้นอย่างมาก ปัญหา Flashover ไม่ค่อยเกิดในพื้นที่ ที่มีมลภาวะทางอากาศต่ำ แต่จะพบในพื้นที่ที่มีการจราจรคับคั่ง, พื้นที่โรงงานอุตสาหกรรม, พื้นที่ใกล้น้ำเค็มหรือชายทะเล พบน้อยในแรงดันระดับต่ำกว่า 1,000 โวลท์ (1 KV.) แต่จะพบมากในแรงระดับกลางและระดับสูงคือมากกว่า 1,000 โวลท์ ขึ้นไป ซึ่งแรงดันระดับสูงมักถูกใช้ในโรงงานอุตสาหกรรมและห้างสรรพสินค้าใหญ่ ๆ ทั่วไป

หากถามว่าไฟฟ้าดับเนื่องจาก Flashover มีผลต่อบ้านเรือนหรือไม่ เพราะบ้านใช้แรงดันต่ำ แต่ Flashover เกิดในแรงดันสูง? คำตอบคือมีผลกระทบแน่นอน และมีเป็นบริเวณกว้างด้วย เนื่องจากก่อนที่จะมาเป็นไฟแรงต่ำมาใช้ตามบ้านเรือนนั้น ต้องผ่านการปรับจากแรงดันสูงให้มาก่อน ดังนั้นเมื่อไฟฟ้าแรงดันสูงที่ต้นทางดับ ย่อมส่งผลให้สถานีไฟฟ้าย่อยหรือหม้อแปลงที่ใช้ปรับแรงดันไฟฟ้าให้เป็นแรงต่ำเพื่อจ่ายให้ผู้ใช้ไฟ ส่วนใหญ่คือบ้านเรือนดับเช่นกัน หากไฟฟ้าดับ ในแรงดันสูงก็หมายความว่าสถานีไฟฟ้าย่อยนั่นจะไม่มีไฟฟ้าจ่ายในพื้นที่ (Zone) ของตนเลยโดยเฉพาะ ถ้าหากสถานีย่อยนั่นใช้ระบบ Inline คือมีไฟแรงสูงเข้าวงจรเดียวด้วยแล้วไฟฟ้าจะดับเป็นเวลานาน เพราะต้องรอให้แก้ไขจุดที่ Flashover ให้เสร็จก่อน
การเกิด Flashover เนื่องจากมลภาวะในอากาศจะมีตัวแปร (Factor) สำคัญที่ทำให้เกิดอยู่ 2 ตัว คือ ความชื้น และ สารปนเปื้อน สะสมบนลูกถ้วย โดยปรกติความชื้นจะประกอบด้วยโมเลกุลของน้ำ(H2O) ที่มีลักษณะเป็นประจุไฟฟ้าลบแบบอ่อน ๆ เพราะมีอะตอมของออกซิเจนประกอบอยู่ ทำให้อากาศที่มีความชื้นมีความคงทนต่อแรงดันสูงได้ ตราบเท่าที่ความชื้นนี้ยังไม่กลั่นตัวเป็นหยดน้ำ (conden) หรือยังไม่ถึงจุดน้ำค้าง แต่ทั้งนี้ทั้งนั้นความชื้นจะมีผลต่อค่าแรงดันเบรคดาวน์(Break down Voltage) จะหมดค่าความเป็นฉนวนขึ้นมาทันที ถ้าหากอยู่ในสภาวะสนามไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอที่เกิดดิสชาร์จก่อน (discharge) กล่าวโดยสรุปคือความชื้นจะมีค่าความเป็นฉนวนตราบเท่าที่มันยังไม่กลั่นตัวเป็นหยดน้ำและตราบเท่าที่กระแสไฟฟ้าไม่ไหลผ่านฉนวนลูกถ้วย ก่อน ถ้ามีกระแสไหลผ่านลูกถ้วยจะด้วยเหตุใดก็ตามความชื้นรอบ ๆ ลูกถ้วยก่อนจะเปลี่ยนสภาพจากฉนวนกลายเป็นสื่อทางไฟฟ้า ช่วยให้กระแสไหลได้มากยิ่งขึ้น ในเรื่องฉนวนจะทนได้ต่อความชื้นนี้จะต้องเป็นไปตามมาตรฐาน IEC (Pybl. No.60 ) โดยทั่วไปความชื้นในอากาศจะมีผลทำให้ความคงทนต่อการเกิด Flashover ลดลงอยู่แล้วโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกลั่นตัวเป็นน้ำค้างแต่ผลเหล่านี้จะมีมากขึ้นอีกเมื่อผิวลูกถ้วยมีสิ่งเปรอะเปื้อนเกาะอยู่ ซึ่งจากผลการวิจัยสามารถคิดเป็นเปอร์เซ็นในการทนต่อการเกิด Flashover ได้ดังนี้

ผิวลูกถ้วยแห้งสะอาด ความเป็นฉนวน 100 %
น้ำค้าง, หมอก ความเป็นฉนวน 25-50 %
ฝนตก ความเป็นฉนวน 60-70 %
สิ่งปนเปื้อน+น้ำค้างหรือหมอก ความเป็นฉนวน น้อยกว่า 25 %

จากเปอร์เซ็นต์ที่ทนได้ต่อการเกิด Flashover เราจะเห็นได้ว่าลำพังความชื้นก็ทำให้การทน Flash over อยู่ขั้นน่าเป็นห่วงอยู่แล้ว ถ้ารวมกับสิ่งเปรอะเปื้อนบนผิวลูกถ้วยก็ยิ่งทำให้น่าเป็นห่วงมากขึ้นไปอีก แต่อย่างไรก็ตามพวกสิ่งเปรอะเปื้อนธรรมดา ๆ ที่ค่อย ๆ สะสมนี้ก็จะถูกแรงลมพัดเป่าออกไปบ้าง ยิ่งได้ฝนประจำปีชะล้างด้วยแล้วก็แทบจะหายไปทั้งหมดดังจะเห็นได้จากลูกถ้วยมาตรฐานที่ใช้อยู่ทั่วไปแทบจะไม่เคยเกิด Flashover เลยอย่างมากก็จะได้ยินเสียงดังเหมือนเสียงจิ้งหรีดดังตามยอดเสาบ้างเป็นครั้งคราว แต่ถ้าเจอกับสิ่งเปรอะเปื้อนที่ไม่ธรรมดา เช่น ไอเคมี, ฝุ่นละอองจากภาคอุตสาหกรรม, ละอองน้ำจากระบบหล่อเย็น (Cooling Tower) และยวดยาน ซึ่งทั้งความเป็นกรดและด่างมีความสามารถในการกัดกร่อนและเกาะตัวยึดติดได้สูง แรงลมหรือฝนประจำปีก็แทบช่วยอะไรไม่ได้ ขนาดใช้แรงคนขึ้นแล้วขัดล้างกันก็ยังเล่นกันปวดมือเลยทีเดียว สิ่งเปรอะเปื้อนเหล่านี้จึงถูกสะสมขึ้นเรื่อย ๆ โดยไร้การควบคุมปริมาณด้วยแรงลม และฝนประจำปี เมื่อถึงระดับหนึ่งก็เกิดการ Flashover ในที่สุด

การแก้ปัญหาที่มีปัญหา

ความพยายามที่จะแก้ปัญหาการ Flash over เนื่องจากสิ่งเปรอะเปื้อนบนลูกถ้วย ได้มีการพยายามกันมาโดยตลอด นับแต่มีการ Flash Over จากสิ่งเปรอะเปื้อนเกิดขึ้นมา แต่ก็มักตามมาด้วยปัญหาอื่นเสมอ อย่างไรก็ตามก็ได้พยายามแก้ปัญหานี้และพยายามทำกันเรื่อยมาหลาย ๆ วิธีดังนี้
1. การเปลี่ยนลูกถ้วยและเพิ่มลูกถ้วยให้มากขึ้น วิธีนี้เราต้องเสียลูกถ้วยเก่าไปและเสียค่าใช้จ่ายในการซื้อลูกถ้วยใหม่ โครงสร้างก็ต้องรับน้ำหนักมากขึ้น แต่ผลที่สุดมักพบบ่อย ๆ ว่าลูกถ้วยที่เปลี่ยนและเพิ่มขึ้นนั้น ก็ยังไม่เหมาะสมกับระดับความเข้มทางการปนเปื้อนอยู่ดี ต้องเพิ่มวิธีฉีดล้างด้วยน้ำ หรือทา Grease เข้าไปอีก
2. Resistance Graded Insulator หรือเรียก ย่อ ๆ ว่า RG ในหลักการดูเหมือนน่าจะได้ผลเพราะใช้วิธีเคลือบผิวด้วยสารกึ่งตัวนำ (Semiconductor) ให้มีความเป็นฉนวนต่ำลงมาหน่อยเพื่อให้เกิดกระแสรั่วไหลที่ผิว อย่างนี้จะสร้างความร้อนขึ้นมาอุ่นตัว RG ให้ร้อนอยู่เสมอ เพื่อไม่ให้ความชื้นสามารถเกาะที่ผิวได้ ซึ่งเจ้าตัวนี้การไฟฟ้าฝ่ายผลิตได้นำมาทดลองใช้แล้วอยู่ระหว่างการทดลองใช้งาน แต่ที่การไฟฟ้าของประเทศอินโดนีเซีย (PLN) ได้สั่งให้ปลดออกจากระบบทั้งหมด ทั้งที่เกาะบาหลีและเกาะชวา และทั่วประเทศที่นำไปใช้ เนื่องจากไม่สามารถป้องกันปัญหาแล้วยังสร้างปัญหาเพิ่มอีก (เฉพาะลูกถ้วยแขวนเท่านั้นลูกถ้วยชนิดอื่นยังไม่มีรายงาน)

ผลการศึกษา (case study) ก็มีข้อมูลว่า มีปัญหาเรื่องคุณสมบัติของ Sonductive Glaze ที่ไม่ค่อยจะคงที่ (Unstable) หมายความว่าสารที่ใช้เคลือบผิวให้มีความเป็นฉนวนต่ำลงมาหน่อยเพื่อให้เกิดกระแสรั่วไหลเล็กน้อยนี้ ไม่มีความคงที่หรือคงทนที่จะควบคุมประมาณกระแสรั่วไหลเล็กน้อยนี้ ให้ไหลอย่างคงที่ พบว่าเมื่อติดตั้งไประยะหนึ่งจะมีกระแสรั่วมากขึ้น ทำให้สิ้นเปลืองกระแสไฟฟ้ามากขึ้นจนในที่สุดบางลูกจะ Flashover ไปเลย(ตามตัวอย่างภาพข้างบน) และอีกอย่างเมื่อมีกระแสรั่วมาก ก็เป็นอันตรายต่อชีวิตสูงอีกด้วย
3. การทา Grease ไล่น้ำ โดยหลักการที่ว่าน้ำเกาะผิวลูกถ้วยจึงเกิด Flash Over ดังนั้นจึงหาสารที่ทำให้น้ำไม่เกาะผิวมาทาที่ลูกถ้วย เช่นซิลิโคนกรีช,ไขสัตว์, ไขพืช,(สารใช้เคลือบไม่ให้น้ำเกาะตัว ) พบว่าได้ผลอยู่ในช่วงเวลาสั้น ๆ เพราะ Grease พวกนี้จะไหลเยิ้มและเสียสภาพในเวลาไม่เกิน 1 ปี ก็ต้องล้างออกแล้วทาใหม่ และพบอีกว่าฝุ่นละออง ที่มาเกาะจะฝังตัวลงใน Grease ทำให้ความเป็นฉนวนไม่ดี และเป็นสาเหตุให้เกิด Flash over ในที่สุด
4. การฉีดน้ำล้างลูกถ้วย เป็นวิธีดั้งเดิมที่ได้ผลดีและต้องฉีดล้างกันบ่อย ๆ แต่ปัญหาก็คือจำนวนจุดที่ต้องล้าง กับกำลังคนพร้อมเครื่องฉีดที่มีราคาสูงไม่ค่อยสมดุลย์กัน คือทำกันไม่ทันและในการทำงานเราต้องมีรถบรรทุกน้ำ รถบรรทุกเครื่องฉีดรถกระเช้าที่เป็นฉนวนสำหรัยคนยืนฉีด ซึ่งปัญหาจราจรในบ้านเราก็แย่อยู่แล้ว ยิ่งถ้าเพิ่มรถใหญ่ ๆ อย่างกองงานฉีดน้ำล้างลูกถ้วยเข้าไปอีก ก็ไม่ต้องพูดถึงว่าจะแย่แค่ไหน ที่พูดถึงคือในส่วนของการไฟฟ้าฯ เท่านั้น ถ้าเป็นโรงงานอุตสาหกรรม ต้องดูว่าจะติดต่อขอรถฉีดน้ำได้ก็ต้องเข้าคิวรอกันเป็นปีเลยทีเดียว และอีกอย่างค่าใช้จ่ายในการฉีดน้ำแต่ละครั้งค่อนข้างจะสูงมากจึงไม่เป็นที่นิยมของโรงงานทั่ว ๆ ไป

5. การเพิ่มความยาวของลูกถ้วยเพื่อให้ค่า Creepage Distance ยาวขึ้น ใช้หลักการว่าลูกถ้วยแต่ละชนิดได้ออกแบบความยาวและทดสอบตามมาตรฐานระดับแรงดันต่าง ๆ อยู่แล้ว เช่นลูกถ้วยชนิด 22 kv. ก็เหมาะที่จะใช้งานในแรงดันระดับ 22 kv. หรือลูกถ้วยชนิด 33 kv. ก็ย่อมเหมาะกับแรงดันระดับ 33 kv. แต่หากเราใช้ลูกถ้วยชนิดแรงดันสูงกว่ามาใช้ในระบบที่ต่ำลงมาก็ได้มิใช้หรือ คำตอบก็คือได้ แต่ยังมีข้อจำกัดหลายอย่างที่ต้องคำนึงถึงเช่น โครงสร้างอาจรับน้ำหนักไม่ได้ หรือความยาวของลูกถ้วยที่เพิ่มขึ้นจะทำให้ระยะความห่างระหว่างเฟสน้อยลงจนอาจทำให้เกิด Flash Over ระหว่าง เฟสได้ ถ้าอย่างนั้นก็ติดอุปกรณ์พิเศษเพื่อเพิ่มความยาวของ Creepage Distance ไปเลยไม่ดีหรือ? คำตอบคือก็อาจจะได้ครับ ก่อนทำต้องพิจารณาให้รอบครอบก่อน มิฉะนั้นจะเป็นเหมือนตัวอย่างของการไฟฟ้าฝ่ายผลิตฯ ที่บางปะกงคือเพิ่มปีกหรือ Creepage Extender เข้าไปยิ่งเพิ่มการสะสมของฝุ่นมากขึ้นกว่าเดิม จนน้ำฝนไม่สามารถล้างฝุ่นออกได้จนต้องถอดทิ้งทั้งหมดเปลืองงบประมาณไปหลายสิบล้าน

ทางเลือกที่ไม่มีให้เลือก

มีผู้เสนอว่าถ้ามันมี Flashover ที่ลูกถ้วยมากนักก็ให้เดินสายเป็นเคเบิลใต้ดิน (Underground Cable) ดีไหม? แถมยังทำให้ทัศนียภาพสวยงามอีกเพราะไม่ต้องมีเสาไฟและสายไฟให้ดูเกะกะลูกตา ดูแล้วก็น่าจะดี แต่ที่ไม่ดีก็คือราคาค่าก่อสร้างแพงกว่าเดินสายในอากาศหลายเท่า ปัจจุบันในพื้นที่กรุงเทพฯ เราแทบจะไม่มีที่ฝังเคเบิลเลย ฟุตบาทบางแห่งแคบมาก เนื่องจากการขยายถนนล้ำมาในฟุตบาท และยังติดปัญหาท่อระบายน้ำ ท่อประปา สายโทรศัพท์ใต้ดิน ต้นไม้ ครั้นจะฝังบนผิวจราจร ก็จะเป็นการสร้างปัญหาการจราจร เนื่องจากการขุด บางแห่งที่ได้สร้างไปแล้วพบว่าไม่สามารถเปิดฝาอุโมงเพื่อบำรุงรักษาได้ (MANHOLE) เนื่องจากรถวิ่งคับคั่งกันตลอด 24 ชั่วโมง การบำรุงรักษาก็ต้องใช้เทคนิควิธีการมากและมีราคาที่สูง ข้อสำคัญการลงทุนสูงกว่าสายอากาศถึง 10 เท่า หมายความว่าถ้าเราใช้เงินสร้างสายอากาศในโครงการหนึ่ง 25 ล้านบาทเราต้องจ่ายถึง 250 ล้านถ้าเป็นเคเบิลใต้ดิน เงินส่วนที่เกินไปนี้แค่เราเอาไปฝากธนาคารแล้ว เรานำดอกเบี้ยมาเป็นค่าบำรุงรักษาสายอากาศ เงินยังเหลือพอให้ไปทำอะไรได้อีกตั้งเยอะ สำหรับประเทศที่กำลังพัฒนาอย่างเรา ทางที่ดีที่สุดก็คือหันกลับมาสู้กับการ Flash over ต่อ ซึ่งตรงนี้เราพบว่าที่ อิดาโฮ เพาเวอร์ (IDAHO POWER) ประเทศสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นการไฟฟ้าประจำรัฐ เช่นเดียวกับการไฟฟ้าอื่น ๆ ในสหรัฐอเมริกา ก็มีปัญหาการ Flashover เช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ที่สถานีย่อยดอนน์ (Donn Substation) หนักที่สุด จะมีในช่วงเดือนพฤศจิกายนถึงมีนาคม มีไฟดับประมาณ 15 ถึง 20 ครั้ง แต่ละครั้งทำให้หยุดจ่ายไฟครั้งละ 250 เมกกะวัตต์ เนื่องจากสถานีนี้ถูกขนาบด้วยโรงงานผลิต Phosphorus กับโรงงานปุ๋ย Phosphate ตัวสินแร่ที่ใช้สำหรับทั้ง 2 โรงงานนี้ ก็ขุดจากแหล่งแร่ใกล้ ๆ บริเวณนั่นเอง อีกทั้งขบวนการผลิตยังต้องใช้ Sulfur เป็นตัวร่วมด้วย บรรยากาศจึงเต็มไปด้วยฝุ่นผงและไอสารเคมีจำนวนมาก ทำให้บริเวณนั้นเกิด Flashover อยู่เป็นประจำ และได้ใช้วิธีการต่าง ๆ แก้ไขมาตลอด ก็ไม่สามารถแก้ไขได้อย่างสิ้นเชิง จึงได้ทดลองใช้ Sylgard HVIC. ปรากฏว่าลูกถ้วยที่ถูกทาจะไม่เกิด Flashover อีกเลยตลอดทั้งปี จึงได้มีการทา Sylgard เพิ่มขึ้นทุกปี จนปีที่ 3 ลูกถ้วยส่วนใหญ่ถูกทาจนครบ หลังจากนั้นปรากฏว่าไม่มีการ Flashover เกิดที่สถานีย่อยนี้อีกเลย ส่วนในประเทศไทยนั้นได้เริ่มนำมาใช้ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2536 เป็นต้นมา ที่การไฟฟ้านครหลวง,การไฟฟ้าฝ่ายผลิตแห่งประเทศไทย, การไฟฟ้าส่วนภูมิภาคทางภาคใต้ และโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่อีกมากมาย เช่นกลุ่มโรงงานในเครือ ทีพีไอ (IRPC) กลุ่มซีเมนต์ไทย, กลุ่มโรงงานเหล็ก ฯลฯ ซึ่ง Sylgard ตัวนี้ชื่อเต็มคือ SYLGARD High Voltage Insulator Coating ผลิตโดยบริษัท DOW CORNING USA. (เริ่มพัฒนามาตั้งแต่ พ.ศ. 2516) มีคุณสมบัติพิเศษคือ เป็นสารที่ไม่ยอมให้น้ำเกาะผิวเพราะมีค่าการไล่น้ำสูง(Hydrophobicity) ทั้งยังมีสาร Anti-UV การป้องกันรังสีที่แผ่มาจากดวงอาทิตย์, ทนต่อการกัดกร่อนของได้ดี, ลดการสะสมความสกปรกที่มาจากอากาศ และเปลี่ยนคุณสมบัติผิวลูกถ้วยเดิมที่เป็นเซรามิค (Porcelain) ที่มีค่าการไล่น้ำต่ำ (Low water repellentcy) ให้เป็นผิวซิลิโคน ซึ่งมีค่าการไล่น้ำสูงมาก โดยเมื่อเมื่อมีละอองน้ำมาเกาะจะรวมตัวกันเหมือนน้ำบนใบบัว จึงตัดกลไกที่จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้ารั่วผ่านลูกถ้วย ดังนั้นปัญหา Flashover จึงลดลงอย่างเห็นได้ชัด

ปัจจัยที่ทำให้เกิด Flashover
ปัจจัยที่ทำให้เกิด Flashover นั่นมี 2 ปัจจัย คือ
ความชื้นและฝุ่นละอองปนเปื้อนบนลูกถ้วยแต่ขั้นตอนที่จะนำสู่การ Flashover ได้นั่นมีหลัก ๆ ใหญ่ ๆ อยู่ 3 ขั้นตอน เราลองมาดูซิว่า Sylgard สามารถยับยั้งขั้นตอนต่างๆได้อย่างไร

ขั้นแรกฝุ่นละอองปนเปื้อนจะเกาะเป็นพื้นที่ต่อเนื่องทำให้เกิดกระแสรั่ว (Leakage Current) แต่ Sylgard มีคุณสมบัติการไล่น้ำ (Water Repellantcy ) เพราะมีส่วนผสมของ Silicone ทำให้ฝุ่นละอองเกาะเป็นจุดเล็ก ๆ ไม่ต่อเนื่อง

ขั้นที่สอง ความร้อนจากกระแสรั่วจะสร้างพื้นที่แห้งถาวรขึ้น (Dry Band) ความต่างศักย์ระหว่าง Dry Band จะทำให้เกิดอาร์ค (Arc) ขึ้นถ้าเป็นผิวลูกถ้วยที่เคลือบ Sylgard แล้ว ระหว่าง Dry Band บน Sylgard แคบมากและอยู่ห่าง ๆ กันทำให้เกิด Arc น้อยหรือไม่มีเลย

ขั้นที่สาม ความร้อนจากการ Arc จะสูงมากทำให้เกิดร่อง (Tracking) ผิวลูกถ้วยที่ถูกความร้อนทำลาย ก็จะกลายเป็นคาร์บอนเกาะในร่อง ซึ่งคาร์บอนเป็นสื่อไฟฟ้าอย่างหนึ่ง ยิ่งนานวันก็ยิ่งจะเกิดร่องยาวขึ้นเรื่อย ๆ ทำให้ความต้านทานลูกถ้วยลดลงเรื่อยๆ เช่นกันและเกิด Flashover ในที่สุด แต่ผิวของ Sylgard เมื่อถูกความร้อนจากการ Arc ก็จะกลายเป็นขี้เถ้าหลุดลอยไปเมื่อถูกลมพัดหรือน้ำฝน แต่โอกาสที่จะเกิดอาร์คแทบจะไม่เกิดเลยเนื่องจากเหตุผลที่กล่าวไว้แล้วข้างต้น

จากการพยายามแก้ปัญหามาหลากหลายวิธี ยังไม่เห็นว่าจะมีวิธีไหนที่ได้ผลดีกว่าการใช้ Sylgard HVIC. หากใครมีวิธีอื่นที่ประหยัดและได้ผลมากกว่านี้ กรุณาแบ่งปันความรู้ด้วยนะครับ ตามอีเมลล์ preeda30@truemail.co.th