การออกแบบระบบไฟฟ้า หลักการออกแบบไฟฟ้า

หลักการออกแบบระบบไฟฟ้า

โดย

บริษัท เอส เค เอส การไฟฟ้า ผลิต-จำหน่ายตู้ไฟฟ้า ตู้คอนโทรลเบรกเกอร์ ตู้เมนเบรกเกอร์ ตู้สวิทซ์บอร์ด ตู้mdb ตู้เซอร์กิตเบรกเกอร์ ตู้จ่ายไฟย่อย ตู้มิเตอร์ย่อย

ร้านขายอุปกรณ์ไฟฟ้าราคาส่ง สายไฟฟ้าราคาถูกทุกประเภท สายไฟTHW สายไฟNYY สายไฟVCT สายไฟVAF สายไฟVSF สายไฟVFF สายGround สายไฟทองแดง สายไฟอลูมีเนียม สายไฟกล้องวงจรปิด สายระบบแลน สายCAT5 สายแลนCAT5E สายแลนCAT6

หมายถึง การพัฒนาแบบแปลน หรือวิธีการเพื่อจ่ายกำลังไฟฟ้าจากจุดจ่ายไฟฟ้าของการไฟฟ้าไปยังอุปกรณ์ใช้กำลังไฟฟ้าต่างๆ หรือว่าจ่ายสัญญาณไฟฟ้าจากจุดรับสัญญาณไฟฟ้านั้นๆ ยังอุปกรณ์การใช้งาน การออกแบบระบบไฟฟ้าเป็นงานที่กว้างขวาง ต้องการต้องมูลมากมายเพื่อประกอบการตัดสินใจเลือกใช้ระบบและอุปกรณ์ที่เหมาะสม ผู้ออกแบบระบบไฟฟ้าจะต้องเป็นผู้ใฝ่รู้และมีความสนใจในวิชาการต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง เนื่องจากงานการออกแบบระบบไฟฟ้านั้น ผู้ออกแบบจะต้องมีความรับผิดชอบงานด้านต่างๆ เพื่อให้ได้แบบระบบไฟฟ้าที่ดี มีความถูกต้องและเพื่อความปลอดภัยในการใช้งาน

ระบบไฟฟ้าที่ผู้ออกแบบระบบไฟฟ้าจะต้องรับผิดชอบแยกได้เป็น สองกลุ่มใหญ่ๆ คือ

• ระบบไฟฟ้ากำลัง
• ระบบไฟฟ้าสื่อสาร

งานของระบบไฟฟ้ากำลังที่ผู้ออกแบบจะต้องรับผิดชอบในการออกแบบ ได้แก่

1.       ระบบการจ่ายกำลังไฟฟ้า Power Distribution System

2.       ระบบไฟฟ้าแสงสว่าง Lighting System

3.       ระบบไฟฟ้าสำรอง Standby Power System

4.       ระบบป้องกันฟ้าผ่า Lighting Protection System

5.       ระบบการขนส่งแนวดิ่ง Vertical Transportation System

ส่วนงานของระบบไฟฟ้าสื่อสารที่ผู้ออกแบบจะต้องรับผิดชอบในการออกแบบ ได้แก่

1.       ระบบโทรศัพท์ Telephone System

2.       ระบบสัญญาณเตือนอัคคีภัย Fire Alarm System

3.       ระบบเสาอากาศโทรทัศน์รวม Master Antenna TV System

4.       ระบบรักษาความปลอดภัย Security System

5.       ระบบโทรทัศน์วงจรปิด Closed Circuit TV System

6.       ระบบเสียง Sound System

7.       ระบบควบคุมอาคารอัตโนมัติ Building Automation System

สำหรับหน้าที่ของผู้ออกแบบระบบไฟฟ้า ได้แก่

1.       พัฒนาแบบระบบไฟฟ้า เพื่อให้สามารถาจ่ายไฟฟ้าได้เพียงพอและมีความปลอดภัยในการใช้งาน

2.       ออกแบบระบบไฟฟ้าให้เป็นไปตามข้อกำหนดหรือกฎเกณฑ์มาตรฐานต่างๆ

3.       ทำการออกแบบ ตามความต้องการของเจ้าของโครงการ

4.       ติดต่อประสานงาน และให้ความร่วมมือกับผู้ออกแบบงานระบบอื่นๆ เพื่อให้อาคารสามารถทำงานได้ตามวัตถุประสงค์

5.       เขียนรายละเอียดข้อกำหนดต่างๆ ของระบบไฟฟ้า

6.       ทำการประมาณราคาโครงการ โครงงานระบบไฟฟ้า

แบบระบบไฟฟ้าที่ดี เลือกใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ดีเพื่อความปลอดภัยและความคงทน

ความปลอดภัยของระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์ Safety

ระบบไฟฟ้ากำลังที่ออกแบบต้องให้ความปลอดภัยอย่างสูงต่อผู้ปฏิบัติงาน ต่ออุปกรณ์ไฟฟ้า และต่อสถานที่โครงการไซด์งานไฟฟ้า การที่ระบบไฟฟ้าจะสามารถให้ความปลอดภัยอย่างสูงได้นั้นผู้ออกแบบจะต้องปฏิบัติตามมาตรฐานต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง มาตรฐานที่ใช้กันมากในระบบไฟฟ้าคือ National Electrical Code (NEC) ของประเทศสหรัฐอเมริกา และต้องปฏิบัติตามาตรฐานของประเทศ ตามข้อกำหนดของทางการไฟฟ้าท้องถิ่นด้วย ในด้านการออกแบบ การติดตั้งวัสดุ การเลือกอุปกรณ์ไฟฟ้าและการจัดอุปกรณ์ป้องกันระบบไฟฟ้า วิศวกรไฟฟ้าผู้ออกแบบจะต้องเข้าใจในรายละเอียดของข้อกำหนดต่างๆ เป็นอย่างดี และรู้ถึงสถานประกอบการที่จะออกแบบ กระบวนการผลิตตามขั้นตอน ขั้นตอนการปฏิบัติงาน เพื่อที่จะสามารถออกแบบระบบไฟฟ้าให้มีความปลอดภัยได้

ค่าลงทุนเริ่มแรกที่ต่ำที่สุด Minimum initial investment

งบประมาณของเจ้าของโครงการจะเป็นตัวกำหนดที่สำคัญชองโครงการว่าผู้ออกแบบควรจะเลือกระบบใด การที่จะสามารถลดค่าลงทุนเริ่มแรกได้นั้นจะต้องพิจารณาถึงอุปกรณ์ไฟฟ้า การติดตั้งอุปกรณ์ต่างๆ พื้นที่ว่างที่ต้องใช้สำหรับอุปกรณ์ เช่น พื้นที่กว้าง ยาว ลึก ของตู้สวิทซ์บอร์ด ตู้ควบคุมระบบไฟฟ้า ตู้เมนไฟฟ้า ตู้เมนเบรกเกอร์ ตู้มิเตอร์ย่อย เพื่อให้ทราบถึงค่าเริ่มต้นของค่าใช้จ่าในระบบไฟฟ้าได้

ระบบไฟฟ้าต้องสามารถจ่ายไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง Maximum service continuity

ระดับของความต้องการไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและความเชื่อถือได้ reliability ของระบบไฟฟ้านั้น ขึ้นอยู่กับชนิดของโหลด สถานประกอบการและกระบวนการผลิต เช่น สำนักงานขนาดเล็กๆอาจจะยอมให้ไฟฟ้าดับได้หลายชั่วโมง ส่วน สำนักงานขนาดใหญ่ หรือ โรงงานขนาดใหญ่ อาจจะยอมให้ไฟดับได้ในช่วงระยะเวลาเพียงสั้นๆ เนื่องจากมีผลกระทบต่อกระบวนการผลิตที่ได้วางแผนไว้ นอกจากนี้ โรงพยาบาล มีโหลดสำคัญอยู่มากไม่สามารถให้ไฟฟ้าดับได้เกิน10นาที นอกจากนี้ โหลดคอมพิวเตอร์ หรือ หน่วยงานระบบคอมพิวเตอร์ ก็ไม่สามารถให้ไฟฟ้าขาดหายไปได้เลย

เราสามารถทำให้มีการจ่ายไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่องได้ดีขึ้นและมีความเชื่อถือได้สูงขึ้นโดย

·         จัดให้มีแหล่งจ่ายไฟฟ้ากำลังจากหลายแหล่ง

เลือกอุปกรณ์ไฟฟ้าและตัวนำไฟฟ้าที่มีคุณภาพสูง เช่น เลือกใช้อุปกรณ์สายไฟฟ้าที่ได้รับมาตรฐานมอก. หรือ สายไฟฟ้า ไทยยาซากิ บางกอกเคเบิ้ล สายไฟฟ้าไทยยูเนี่ยน สายแลนแอมป์สายลิงค์ สายแคนนอน สายสัญญาณกล้องวงจรปิดยี่ห้อ คอมสโคป Comscope, Cannon, LINK, AMP, Thai Yazaki, BCC, Thai Union

·         เลือกใช้วิธีการติดตั้งที่ดีที่สุด เช่น สายไฟฟ้าควรอยู่ในท่อร้อยสายไฟ Raceway, รางร้อยสายไฟ วายเวย์ รางเคเบิ้ล

ระบบไฟฟ้าจะต้องมีความคล่องตัวสูงและสามารถขยายโหลดได้ Maximum Flexibility and Expandability

เนื่องจากสถานประกอบการส่วนมากจะมีการเปลี่ยนแปลงการใช้โหลดไฟฟ้าไปเรื่อยๆ ระบบการจ่ายไฟฟ้าจะต้องสามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงนี้ได้

นอกจากนี้ผู้ออกแบบระบบไฟฟ้าจะต้องเผื่อระบบการจ่ายกำลังไฟฟ้าสำหรับรองรับการขยายโหลดในอนาคต โดยอาจจะเพิ่มขนาดของหม้อแปลงไฟฟ้าและสายป้อนสายเมน สายไฟฟ้าต่างๆ รวมทั้งเพิ่มอุปกรณ์ป้องกันไฟฟ้าลัดวงจร Safety Cut, Circuit Breaker, Safety Switch, Safety Button, Breaker, Cut out

ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าสูงสุด ค่าปฏิบัติการทางไฟฟ้าต่ำที่สุด Maximum Electrical Efficiency/ Minimum of Operation Costs for Electricity

ระบบไฟฟ้าจะทำงานอย่างมีประสิทธิภาพนั้นอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ในระบบจะต้องมีกำลังสูญเสียน้อย ดังนั้นวิศวกรผู้ออกแบบจะต้องพิจารณาเลือกใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ดี เช่น หม้อแปลงกำลังสูญเสียต่ำ มอเตอร์ประสิทธิภาพสูงบัลลัสต์ Ballast บาลาสต์ กำลังสูญเสียต่ำ เป็นต้น แม้ว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าดังกล่าวจะมีค่าเริ่มต้นสูง แต่ค่าปฏิบัติการจะต่ำซึ่งจะคุ้มทุนเมื่อเวลาผ่านไปสักช่วงหนึ่ง นอกจากนี้ระบบไฟฟ้าจะต้องสามารถปฏิบัติงานอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น มีตัวประกอบกำลังสูงเป็นต้น

ค่าบำรุงรักษาที่ต่ำที่สุด Minimum Maintenance Cost

ในระบบไฟฟ้านั้น ยิ่งระบบมีการจ่ายไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและสามารถปรับสภาพต่างๆ ได้มากเท่าไร ราคาในการบำรุงรักษาก็จะยิ่งมากตามไปด้วย ดังนั้นในระบบไฟฟ้าจึงควรออกแบบให้มีวงจรไฟฟ้าหมุนเวียนกันที่จะจ่ายกำลังให้อุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ เพื่อที่จะสามารถทำการบำรุงรักษาเครื่องหนึ่งในขณะที่อีกเครื่องหนึ่งใช้งานได้ ทั้งนี้ ควรเลือกระบบที่ต้องใข้ค่าการบำรุงรักษาน้อย แตถ้าระบบซับซ้อนขึ้นก็อาจจะมีค่าการบำรุงรักษามากขึ้นตามไปด้วย

คุณภาพกำลังไฟฟ้าสูงสุด Maximum Power Quality

ในอดีต มีการใช้ไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องเป็นเรื่องที่สำคัญที่สุด ปัจจุบันการมีไฟฟ้าใช้อย่างต่อเนื่องก็ยังสำคัญอยู่ แต่ไฟฟ้าที่มีใช้นั้นจะต้องมีคุณภาพที่ดี เช่น แรงดันไฟฟ้าต้องมีค่าสม่ำเสมอ กระแสและแรงดันไฟฟ้ามีฮาร์โมนิกน้อย เป็นต้น วิศวกรไฟฟ้าจะต้องคำนึงถึงข้อนี้อยู่เสมอในระหว่างการออกแบบระบบไฟฟ้า

วัตถุประสงค์ต่างๆ เหล่านี้อาจจะมีความสัมพันธ์กันหรืออาจจะมีความขัดแย้งกันในบางหัวข้อ ยิ่งเราออกแบบให้มีอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีคุณภาพ การจ่ายโหลดอย่างต่อเนื่องสามารถปรับสภาพต่างๆ หรือการเผื่อการขยายได้มากเท่าไร ค่าการลงทุนเเริ่มแรกหรือค่าการบำรุงรักษาอุปกรณ์ไฟฟ้า ก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย ดังนั้น ผู้ออกแบบระบบไฟฟ้าจึงควรพิจารณาถึงปัจจัยพื้นฐาน ชนิดของอุปกรณ์ที่ใช้และโหลดต่างๆ ว่าควรใช้ขนาดเท่าไร ชนิดใดจึงจะเหมาะสม

เพื่อให้ท่านเข้าใจถึง การเลือกใช้อุปกรณ์ไฟฟ้า

ท่านสามารถติดต่อสอบถามราคาสินค้าที่ท่านต้องใช้ได้ ที่  บ เอส เค เอส การไฟฟ้า จำกัด

โทร 02-818-0118

http://www.skselectric.co.th

http://www.skselectric.com

 มาตรฐานอุปกรณ์ไฟฟ้า

ในการออกแบบระบบไฟฟ้า จะต้องออกแบบมาตรฐานและข้อกำหนดต่างๆ ซึ่งแบ่งออกได้เป็น 2 อย่างคือ

• มาตรฐานอุปกรณ์ไฟฟ้า
• มาตรฐานการติดตั้งระบบอุปกรณ์ไฟฟ้า

ซึ่งแต่ละมาตรฐาน ยังสามารถแบ่งออกได้อีก 2 อย่างคือ

• มาตรฐานประจำชาติ National Standards
• มาตรฐานสากล  International Standards

มาตรฐานประจำชาติ  ประเทศอุตสาหกรรมที่สำคัญในโลก ต่างมีมาตรฐานของตนเองมานานแล้ว

โดยมาตรฐานประจำชาติของแต่ละประเทศต่างร่างขึ้นมาใช้ภายในประเทศของตนเองเพื่อให้ตรงกับอุตสาหกรรม

ภายในประเทศและตรงกับวิธีปฏิบัติของตนเอง นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับสภาพภูมิและสภาพแวดล้อมาของประเทศนั้นๆ ด้วย

มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมประจำชาติที่สำคัญๆ ได้แก่

ANSI : American National Standard Institute มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมของประเทศสหรัฐอเมริกา

BS : Britsh Standard มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมของประเทศสหราชอาณาจักร (อังกฤษ)

DIN: German Industrial Standard มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมประเทศเยอรมันนี

VDE : Verband Deutscher Electrotechniker มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมประเทศเยอรมันนี

JIS : Japanese Industrial Standard มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมของประเทศญี่ปุ่น

มอก. มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมของประเทศไทย

มาตรฐานสากล International Standard

มาตรฐานสากลเป็นมาตรฐานที่มีสมาชิกอยู่หลายประเทศ เช่น มาตรฐาน ISO, มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมIEC, มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมEN

ISO : International Organization for Standardization

ISO เป็นองค์กรกำหนดมาตรฐานระหว่างประเทศ มีหน้าที่กำหนดมาตรฐานทั่วไปทางวิทยาศาสตร์ และ เทคโนโลยี โดยมาตรฐานISO จะใช้หน่วย SI จึงเป็นที่นิยมมากเพราะว่าเป็นมาตรฐานสากลอย่างแท้จริงมาตรฐานที่รู้จักกันได้ดีได้แก ISO9000, ISO9001,  ISO9002 เกี่ยวกับการควมคุณคุณภาพของผลิตภัณฑ์สินค้า ISO14000เกี่ยวกับการรักษาสิ่งแวดล้อม เป็นต้น

ทางร้าน เอส เค เอส การไฟฟ้าจำกัด ผลิตตู้ไฟฟ้าสวิทซ์บอร์ดภายใต้มาตรฐานISO9001/2008

โดยสินค้าตู้ไฟฟ้าMDB ตู้ไฟเปล่า ตู้เมนเบรกเกอร์ ตู้เซอร์กิตเบรกเกอร์ ตู้ไฟระบบปั๊มน้ำ ตู้ไฟระบบแอร์

IEC : International Electrotechnical Commission

IEC เป็นองค์กรระหว่างประเทศที่ร่างมาตรฐานทางด้านไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์มีสำนัหงานใหญ่ที่กรุงเจนีวา ประเทศสวิสเซอร์แลนด์ และร่วมมือกับ ISO อย่างใกล้ชิด มาตรฐานของIECได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ตามแนวโน้มความเป็นสากลของโลก และตามโลกาภิวัฒน์ Globalization โดยขณะนี้ IEC มีประเทศสมาชิกเกือบทุกประเทศในโลก

EN :European Standard มาตรฐานอุตสาหกรรมทวีปยุโรป

หลายๆประเทศในทวีปยุโรปได้รวมกันจัดตั้งคณะกรรมการที่มีหน้าที่กำหนดมาตรฐานทางไฟฟ้าซึ่งเรียกว่า CENELEC European Committee for Electrotechnical Standardization CENELEC ได้จัดทำมาตรฐานทางไฟฟ้าของยุโรป คือ European Standard EN

มาตรฐาน EN นี้ เป็นมาตรฐานบังคับ ถ้าอุปกรณ์ไฟฟ้าไม่ได้ตามาตรฐานนี้ก็จะนำเข้ามาจำหน่ายในกลุ่มประเทศสมาชิกไม่ได้ โดยมีจุดประสงค์ เพื่อทำให้เกิดการค้าเสรีภาพ และเพื่อให้ผู้บริโภคได้จับจ่ายสินค้าที่ได้มาตรฐาน เพื่อให้เกิดมาตรฐานเดียวกัน 

ในขณะนี้มาตรฐานประจำชาติ National Standards ของชาติอุตสาหกรรมใหญ่ๆ ได้ลดความสำคัญลง มาตรฐานโลกภิวัฒน์ และเนื่องจากมาตรฐานประจำชาติถือเป็นกำแพงการค้า Trade Barrier อย่างหนึ่ง หลายประเทศจึงได้พยายามปรับปรุงมาตรฐานประจำชาติของตนเองให้ตรงตามมาตรฐานสากลเรียนวก่า Marmonizationและหลายประเทศได้ยกเลิกมาตรฐานของตนเอง โดยได้นำมาตรฐานสากลมาใช้ทั้งฉบับเพื่อเป็นมาตรฐานของตน โดยไม่มีการนำแปลเป็นภาษาของตน

สำหรับประเทศไทยของเรา ในอดีต การทำมาตรฐานทางไฟฟ้าส่วนมาจะแปลและเรียบเรียบจากมาตรฐาน IEC การแปลนั้นต้งอใช้เวลามากและความหายอาจไมตรงตามความหมายเดิม แต่ในขณะนี้ มาตรฐานหลายฉบับสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้านั้น ไม่มีการแปลและเรียบเรียงอีกต่อไป แต่นำมาตรฐาน IEC ทั้งฉบับจากภาษาอังกฤษมาแปลเป็นภาษาไทย ตามแนวปฎิบัติให้เทียบเท่ากับนานาประเทศที่ใช้กันอยู่ในปัจจุบันนี้

มาตรฐานอุปกรณ์ไฟฟ้า

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในระบบไฟฟ้ามีอยู่มากมายหลายชนิด ส่วนมากจะมีมาตรฐานควบคุมภาพอยู่แล้ว โดยมาตรฐานอุปกรณ์ไฟฟ้าที่นิยมใช้กันมาก คือ มาตรฐานของIEC จะสังเกตได้จากแคตตาลอกของอุปกรณ์ไฟฟ้าจะอ้างถึงมาตรฐานนี้อยู่เสมอ เช่น เซอร์กิตเบรกเกอร์ จะอ้างมาตรฐาน  IEC 60947-2 "Low Voltage Switchgear and Control Gear Part 2"

ดังนั้น สำหรับผู้ออกแบบระบบไฟฟ้าในประเทศไทย ในการเขียนรายละเอียดข้อกำหนดต่างๆ Specificationของอุปกรณ์ไฟฟ้าต่างๆ ควรใช้มาตรฐานของไทย มอก. และมาตรฐานIEC เป็นหลัก ไม่ควรใช้มาตฐานประจำชาติอื่นๆ ยกเว้นอุปกรณ์ดังกล่าวไม่มีในมาตรฐานและมาตรฐานIEC

มาตรฐานการติดตั้งระบบและอุปกรณ์ไฟฟ้า

แบ่งออกเป็น มาตรฐานต่างประเทศ

มาตรฐานสากล และ

มาตรฐานติดตั้งทางไฟฟ้าสำหรับประเทศไทย

มาตรฐานต่างประเทศในการติดตั้งระบบและอุปกรณ์ไฟฟ้า

มาตรฐานต่างประเทศที่นิยมใช้กันมากในประเทศไทย คือ NEC : National Electrical Code ซึ่งเป็นมาตรฐานการออกแบบติดตั้งระบบ

และอุปกรณ์ไฟฟ้าของประเทศสหรัฐอเมริกา เริ่มมีครั้งแรกตั้งแต่ปี1897 และมีการแก้ไขปรับปรุงทุกๆ 3 ปี จึงนับได้ว่าเป็นมาตรฐานการออกแบบและ

ติดตั้งที่สมบูรณ์มาก มาตรฐานNEC ได้แพร่เข้ามาในประเทศไทยอย่างมากและวิศวกรไฟฟ้า แม้ว่าNEC จะเป็นมาตรฐานที่ดีมาก ซึ่งมีข้อแตกต่างจากระบบที่ใข้ภายในประเทศไทยหลายอย่างด้วยกันดังต่อไปนี้

ความถี่                           USA: 60Hz  /                                                                            Thailand:50Hz

ระบบไฟฟ้า                     USA:208/120V,480/277V /                                                    T hailand: 380/220V, 400/230V

สายไฟฟ้า                       USA: AWG /                                                                              Thailand : sq.mm

มิติ                                  USA : Inch, Feet ./                                                                   Thailand : m., mm.

น้ำหนัก                           USA: Pound /                                                                           Thailand : Kilogram