วันอังคารที่ 19 พฤษภาคม พ.ศ. 2552

Flashover Protection

ความสกปรกของลูกถ้วยสร้างปัญหาได้อย่างไร

ความสกปรกของลูกถ้วยไฟฟ้าเกิดจากสภาพแวดล้อม อันได้แก่ ความชื้น/แห้งในอากาศปนเปื้อนในอากาศ เช่น เกลือทะเล ไอสารเคมีจากโรงงานอุตสาหกรรม จากท่อไอเสีย ฝุ่นผงจากการเกษตร-อุตสาหกรรม หรือ แม้แต่ทะเลทราย บรรดามีเหล่านี้จะสะสมอยู่บนผิวของลูกถ้วยไฟฟ้ามาก หรือน้อย ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของการปนเปื้อน (Degree of contamination) ของสถานที่นั้น ๆ ความสกปรกดังกล่าวนี้ เป็นตัวการทำให้เกิดกระแสรั่วลงดิน (Leakage Current) และกลายเป็น Flashover ในที่สุด ลูกถ้วยไฟฟ้าที่ใช้กันอยู่โดยทั่วไปนั้น สามารถใช้งานอยู่ในสถานที่ ที่มีความเข้มข้นของการปนเปื้อนในอากาศในระดับปานกลาง ความสกปรกที่เกิดบนลูกถ้วยในรอบปี จะถูกชะล้างออกโดยฝนประจำปี แต่หากสถานที่ใดก็ตามที่มีระดับความเข้มข้นของการปนเปื้อนสูง หรือสูงมาก ผลก็คือจะเกิด Leak และ Flashover ในที่สุดซึ่งผลที่ตามมาคือ การเกิดไฟฟ้าขัดข้องบ่อย ๆ นั่นเอง

จะแก้ปัญหาลูกถ้วยไฟฟ้าสกปรกได้อย่างไร

ปัญหานี้มีมาครั้งแรกที่มีการเริ่มส่งพลังงานไฟฟ้าแล้ว ทั้งลูกถ้วยรองรับสายไฟ, สวิตช์, Bushing, CT & PT ซึ่งการแก้ปัญหาก็ได้พยายามทำกันเรื่อยมาหลาย ๆ วิธี ดังนี้ 1. เปลี่ยนลูกถ้วยเสียใหม่ เพื่อให้มีระยะ ห่างตามผิวมากขึ้น
2. เคลือบสารตัวนำบนผิวลูกถ้วย (เช่น Resistance Graded Insulator) เพื่อให้มี กระแสไฟฟ้ารั่วลงดินตามผิวได้บ้างเล็กน้อย โดยประสงค์ให้ผิวลูกถ้วยเกิดความร้อนจะได้ คงสภาพแห้ง เพื่อตัดสาเหตุการเกิด Flashover 3. ฉีดล้างลูกถ้วยด้วยน้ำ โดยใช้เครื่องฉีดพิเศษ 4. การทาผิวลูกถ้วย Grease ชนิด ไล่น้ำ (Hydrophobic grease) เพื่อบังคับไม่ให้น้ำสร้างพื้นผิวต่อ เนื่อง บนผิวลูกถ้วย อย่างไรก็ตามวิธีแก้ไขทั้ง 4 ข้างต้น ยังไม่ใช่วิธีที่เหมาะสมที่สุด ในแง่ของการแก้ปัญหาทาง วิศกรรมแต่เป็นการแก้ไขปัญหาเฉพาะหน้า โดยวิธีที่พอหาได้ในขณะนี้เท่านั้น วิธีการแก้ไขเหล่านี้มีข้อจำกัดในตัวเองคือ 1. การเปลี่ยนลูกถ้วย ต้องเสียลูกถ้วยเก่าไป เปล่า ๆ และผู้ซื้อลูกถ้วยใหม่มาในราคาที่สูง ขึ้นโครงการต้องรับน้ำหนักมากขึ้น แต่ผลที่สุดมักพบบ่อย ๆ ว่าลูกถ้วยที่เปลี่ยนใหม่นั้น ก็ยังไม่เหมาะสมกับระดับความเข้มข้นของการปนเปื้อนอยู่ดี ต้องเพิ่มวิธีล้างด้วยน้ำ หรือ Grease เข้าไปอีก 2. Resistance Graded Insulator มีปัญหาเช่น เดียวกับข้อ 1 แถมยังมีปัญหาเรื่องคุณสมบัติของ Conductive Glaze ที่ไม่ค่อยจะคงที่ (Un-stable) โดยเมื่อติดตั้งไประยะ หนึ่ง จะมีกระแสรั่วเพิ่มมากขึ้น และบางลูกจะ Flashover ไปเลย 3 การฉีดน้ำล้างลูกถ้วย กระทำได้เฉพาะการไฟฟ้าเท่านั้น เพราะเครื่องฉีดมีราคาสูงมากและวิธีนี้ต้องอาศัยความถี่ในการล้างสูงจึงจะแก้ปัญหาได้ ทำให้ค่าแรงมีผลมาก 4 การทา Grease ไล่น้ำชนิดทั่ว ๆ ไป จะได้ผล อยู่ในช่วงเวลาอันสั้น เพราะ Grease พวกนี้จะไหลเยิ้มและเสียสภาพในเวลาไม่นานนัก ต้องกลับมาทาใหม่แถมก่อนทาต้องเสียเวลาล้างของเก่าออกให้สะอาดเสียก่อนอีกด้วย SYLGARD HVIC Flashover Protection บริษัท DOW CORNING USA เป็นผู้ผลิต ผลิตภัณฑ์ที่มีส่วนผสมของ SILICONE ที่ใหญ่ที่สุดในโลกได้ค้นคว้า SILICONE RTV. SYLGARD HVIC ขึ้นมาเพื่อใช้ในการป้องกันการเกิด FLASH OVER โดยเฉพาะได้ทดสอบในห้องทดลองหลายแห่งทั่วโลก พร้อมทั้งพิสูจน์การใช้งานภาคสนามมาเป็นเวลานานกว่า 25 ปี พบว่า SYLGARD HVIC สามารถแก้ปัญหาได้ดีที่สุด เพราะ SILICONE HVIC. ที่มีคุณสมบัติที่ดีกว่าลูกถ้วยทั่วไปหลายประการ เช่น มีความยืดหยุ่นสูง, สามารถทนได้ในช่วงอุณภูมิที่กว้าง, สามารถต้านทานต่อแสงอุลตร้าไวโอเลต, สารเคมี, ความร้อน และ CORONA DISCHARGE ได้เป็นอย่างดีและสิ่งที่สำคัญที่สุดของ SYLGARD คือ สามารถป้องกันการแทรกซึมของน้ำได้ ทำให้ลูกถ้วยมีคุณสมบัติที่น้ำไม่สามารถเกาะติดได้ (Water Repellentcy) ซึ่งจะช่วยระงับการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า (Leakage Current) อันเป็นสาเหตุใหญ่ของการเกิด FLASH OVER ในเนื้อ SYLGARD HVIC นั้นมีส่วนประกอบที่สำคัญหลายชนิด เพื่อให้มีคุณสมบัติที่ดีที่สุดและเหมาะสมกันกับการใช้เคลือบผิวลูกถ้วยไฟฟ้าแรงสูง เช่นสาร Anti UV. เพื่อให้มีความทนทานต่อแสงแดด เมื่อถูกนำไปใช้งานกลางแจ้งและสารที่สำคัญอีกอันหนึ่งคือ Aluminium Tri Hydrate (ATH) มีคุณสมบัติป้องกันการเกิดร่อง หรือการแตกร้าวบนผิวลูกถ้วย (Tracking) เมื่อเกิด Discharge บนผิว ซึ่งสารต่าง ๆ เหล่านี้เมื่อนำมาผสมกันจะต้องมีความเป็นเนื้อเดียวกันตลอด (Homo Geneous)ไม่แยกตัวแม้ปล่อยทิ้งไว้นาน เพราะถ้าหากมีการแยกตัวระหว่าง SILICONE กับ ATH แล้ว จะทำให้ประสิทธิภาพการยึดเกาะระหว่างโมเลกุลของ SILICONE ด้อยลง และที่สำคัญเมื่อ ATH แยกตัวแล้วจะทำให้ SILICONE เสื่อมสภาพเร็วมากและไม่สามารถรวมตัวกันได้อีก ซึ่งจากการทดสอบในห้องปฏิบัติการ และการใช้งานจริง พบว่า ATH ที่ขนาดเล็กต่ำกว่า 5 ไมครอน จะคงสภาพความเป็นเนื้อเดียวกันได้ดีที่สุด เมื่อใช้เคลือบบนผิวลูกถ้วยแล้วสามารถขับ SILICONE OIL ได้เร็วที่สุด ภายใน 12-24 ชั่วโมง ซึ่งจะเป็นผลดีอย่างยิ่งต่อการป้องกัน Flash Over เนื่องจากหาก Silicone Oil ขับออกมาช้าหรือไม่มีเลย ก็จะทำให้น้ำฝนรวมตัวกับสิ่งสกปรกบนผิวลูกถ้วยครอบคลุมเต็มผิว (โดยเฉพาะอย่างยิ่งฝนเริ่มตกครั้งแรก) จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลผ่านลูกถ้วยซึ่ง มีคุณสมบัติเป็นฉนวน จนเกิด Flashover ได้

เกินกว่า 15 ปี พิสูจน์แล้วว่าไม่ต้องการบำรุงรักษาเลย ปัจจุบันเป็นที่ยอมรับทั่วไปกว่า 15 ปีแล้วใน U.S.A. CANADA และในยุโรป การใช้ SYLGARD HVIC เป็นวิธีการที่ได้ผลดีและเหมาะสมที่สุด จนเป็นที่ยอมรับแม้แต่ใน IEEE STD. 957 ก็ยังแนะนำให้ใช้วิธีนี้ Sylgard HVIC. เริ่มนำมาใช้ในประเทศไทยเมื่อ ปี พ.ศ. 2536

SYLGARD HVIC เป็น Silicone ส่งในสภาพของเหลวสีขาว หรือสีเทา บรรจุในภาชนะหลายขนาด (คล้ายสี) สามารถผสมให้เจือจางเพื่อเหมาะกับเครื่องมือและวิธีใช้ เช่น การทา พ่น หรือ จุ่ม เมื่อแห้งแล้วจะยึดเกาะห่อหุ้มผิวลูกถ้วยได้ดี

ใช้แก้ปัญหา Flashover ได้ทั้งลูกถ้วยรองรับสายไฟ , สวิตช์ , Bushing , CT & PT กรณีตัวอย่าง DONN SUBSTATIONIDAHO POWER IDAHO POWER เป็นการไฟฟ้าประจำรัฐ เช่นเดียวกับการไฟฟ้าอื่น ๆ ในสหรัฐ กำลังผลิตส่วนใหญ่ได้จากพลังน้ำ 16 โรง ตลอดลำน้ำ Snake มีกำลังผลิต 1.8 ล้านกิโลวัตต์ IDAHO POWER มีโรงไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากถ่านหินด้วย 3 โรง แต่ตั้งอยู่นอกเขต IDAHO เพราะมีกฎหมายห้ามเผาถ่านหินใกล้แหล่งชุมชนในรัฐนี้ สภาพทั่วไปที่ IDAHO POWER แทบจะไม่เกิดปัญหาความสกปรกของลูกถ้วยเลย ยกเว้นที่ DONN SUBSTATION แห่งเดียว DONN SUBSTATION นี้อยู่ทางภาคตะวันออกใกล้ Pocatello Idaho สร้างมานาน 40 ปีแล้ว ตอนหลังถูกขนาบด้วยโรงงานผลิต Phosphorus กับ โรงงานปุ๋ย Phosphate โดยตัวสินแร่ที่ใช้สำหรับทั้ง 2 โรงงาน ก็ขุดจากแหล่ง แร่ใกล้ ๆ บริเวณนั่นเอง อีกทั้งขบวนการผลิตยังต้องใช้ Sulfur ร่วมด้วย บรรยากาศจึงเต็มไปด้วยฝุ่นผง และ ไอสารเคมี จำนวนมาก ปัญหาที่หนักที่ คือ Flashover ในช่วงเดือนพฤศจิกายน ถึง มีนาคม ทำให้เกิดไฟฟ้าดับประมาณ 15 ถึง 20 ครั้ง แต่ละครั้งทำให้หยุดจ่ายไฟครั้งละ 250 เมกกาวัตต์ การแก้ปัญหาได้ถูกใช้หลายวิธี คือ 1. การฉีดน้ำล้างลูกถ้วย 2. การฉีดพ่นเมล็ดข้าวโพดเพื่อล้างลูกถ้วย 3. พยายามใช้ลูกถ้วยแบบอื่น ๆ 4. เพิ่มการฉนวน (Over insulation) 5. เติมครีบกันฝนเพิ่ม Ceepage distance ให้ผิวลูกถ้วย 6. ใช้ Resistance - glade insulator 7. ทาด้วย Hydrophobic grease แต่ปัญหา Flashover ดังกล่าว ก็ไม่สามารถแก้ไขได้อย่างสิ้นเชิง คือ ช่วยให้จำนวนไฟดับลดลงระดับหนึ่งแล้วก็เพิ่มมากขึ้นต่อไป DONN SUBSTATION ตัดสินใจใช้ SYLGARD HVIC ทาบนลูกถ้วยจำนวนหนึ่ง ปรากฏว่าลูกถ้วยจำนวนหนึ่ง ปรากฏว่าลูกถ้วยที่ถูกทาไม่เกิด Flashover อีกเลยตลอดเวลา 1 ปี ได้มีการทา SYLGARD HVIC เพิ่มขึ้นทุกปี จนถึง ปีที่ 3 ลูกถ้วยส่วนใหญ่ถูกทาจนเกือบครบ ปรากฏว่าไม่มีการ Flashover เกิดขึ้นที่ DONN SUBSTATION อีกเลย DONN SUBSTATION IDAHO POWER USA. หนึ่งในหลายร้อยแห่งที่ประสบความสำเร็จในการใช้ Sylgard ป้องกัน Flash over ขั้นตอนการใช้ SYLGARD 1. เตรียมผิวงาน 1.1 ล้างทำความสะอาดผิวอุปกรณ์ที่จะเคลือบด้วยน้ำเปล่าให้สะอาด ห้ามใช้น้ำสบู่ หรือ ผงซักฟอก 1.2 หากใช้อุปกรณ์เก่าที่มีรอยอาร์ค ให้ใช้กระดาษทรายละเอียดขัดเฉพาะรอยนั้น แล้วดำเนินการตามข้อ 1 1.3 เช็ดด้วย SOLVENT เพื่อขจัดคราบไขมันและสิ่งสกปรกให้สะอาดอีกครั้ง 1.4 เมื่ออุปกรณ์แห้งแล้วจึงเคลือบด้วย SYLGARD จนได้ความหนาที่ต้องการ ตามมาตรฐานกำหนดไว้ที่ 500 ไมครอน 2. วิธีการเคลือบ 2.1 เตรียม SYLGGARD ในปริมาณที่ต้องการ ลงในภาชนะสะอาดที่เตรียมไว้แล้วผสม Solvent เพื่อปรับความข้น ให้พอเหมาะกับวิธีการใช้งานและเครื่องมือแต่ไม่ควรเกิน 5 % (เช่น แปรงทา , พ่น , จุ่ม) 2.2 เคลือบ SYLGARD ลงบนผิวอุปกรณ์ให้ทั่ว 1 ครั้ง แล้วรอให้แห้งพอหมาด ๆ (ประมาณ 10 – 15 นาที) 2.3 เคลือบ SYLGARD ลงบนผิวอุปกรณ์ให้ทั่วครั้งที่ 2 และ 3 จนได้ความหนาที่ต้องการ

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

2 ความคิดเห็น:

  1. ขอบคุณสำหรับความรู้ครับ แต่จะเป็นการรบกวนเกินไปไหมครับ หากผมจะขอแหล่งอ้างอิงของข้อมูล เพื่อไปสืบค้นต่อครับ

    ตอบลบ
  2. Black Titanium Wedding Band - TITNA Bingo
    Black titanium for sale Diamond Casino invites you to try your luck with the beautiful wedding ceremony at titanium aura quartz TITNA Bingo. titanium band ring Your ideal casino wedding venue is titanium welding open titanium apple watch band to the

    ตอบลบ