พื้นฐานระบบ 3 เฟสในประเทศไทย

ระบบไฟฟ้า 3 เฟสเป็นมาตรฐานสำหรับการจ่ายไฟฟ้าในประเทศไทย ทั้งสำหรับอาคารพาณิชย์และอุตสาหกรรม ระบบ 3 เฟส 4 สาย ในประเทศไทยมีแรงดัน 380V ระหว่างเฟส และ 220V ระหว่างเฟสกับนิวทรัล ที่ความถี่ 50Hz

แรงดันระหว่างเฟส

380V

Line-to-Line Voltage สำหรับมอเตอร์ 3 เฟส

แรงดันเฟส-นิวทรัล

220V

Line-to-Neutral สำหรับโหลดเฟสเดียว

สูตรแรงดันตก 3 เฟส

ระบบ 3 เฟสสมดุลใช้ตัวคูณ √3 แทนตัวคูณ 2 ของระบบเฟสเดียว เนื่องจากความสัมพันธ์ของเฟส 120° ระหว่างตัวนำ:

สูตร 3 เฟส (ใช้ความต้านทาน)

Vd = √3 × I × L × R / 1000

เปอร์เซ็นต์: Vd% = (Vd / 380) × 100

สูตร 3 เฟส (ใช้อิมพีแดนซ์)

Vd = √3 × I × L × (R·cosφ + X·sinφ) / 1000

สูตรนี้แม่นยำกว่าสำหรับสายขนาดใหญ่และโหลดที่มี Power Factor ต่ำ

โหลดสมดุลและไม่สมดุล

ในทางปฏิบัติ โหลดมักไม่สมดุลอย่างสมบูรณ์แบบ โดยเฉพาะในอาคารที่มีโหลดเฟสเดียวจำนวนมาก:

โหลดสมดุล: กระแสทั้ง 3 เฟสเท่ากัน กระแสในนิวทรัลเป็นศูนย์ สูตร √3 ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ ตัวอย่าง: มอเตอร์ 3 เฟส
โหลดไม่สมดุล: กระแสแต่ละเฟสไม่เท่ากัน มีกระแสไหลในนิวทรัล ต้องคำนวณแรงดันตกแต่ละเฟสแยกกัน ตัวอย่าง: วงจรเต้ารับในอาคาร

ฮาร์มอนิกส์

โหลดไม่เป็นเชิงเส้น เช่น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ หลอด LED และอินเวอร์เตอร์ สร้างกระแสฮาร์มอนิกส์ลำดับที่ 3 ซึ่งรวมกันในสายนิวทรัล ทำให้กระแสนิวทรัลอาจสูงกว่ากระแสเฟส ต้องพิจารณาขนาดสายนิวทรัลให้เพียงพอ

ตัวอย่างการคำนวณ

สายป้อนอาคารพาณิชย์

ระบบ 3 เฟส 380V สายทองแดง 95 ตร.มม. ยาว 80 เมตร กระแส 200A, PF = 0.85

R = 0.193 Ω/km, X = 0.074 Ω/km

Vd = √3 × 200 × 80 × (0.193 × 0.85 + 0.074 × 0.527) / 1000

Vd = √3 × 200 × 80 × (0.164 + 0.039) / 1000

Vd = √3 × 200 × 80 × 0.203 / 1000

Vd = 5.63V → 1.48%

ผลลัพธ์: แรงดันตก 1.48% ผ่านเกณฑ์สายป้อน 3%

เคล็ดลับสำหรับระบบ 3 เฟส

แนวทางปฏิบัติ

• จัดสรรโหลดให้สมดุลมากที่สุดเพื่อลดกระแสนิวทรัล
• ใช้สูตรอิมพีแดนซ์สำหรับสายขนาด 50 ตร.มม. ขึ้นไป
• คำนึงถึงตัวประกอบกำลังจริงของโหลด ไม่ใช่แค่สมมุติ 1.0
• สำหรับอาคารที่มีโหลดอิเล็กทรอนิกส์มาก พิจารณาเพิ่มขนาดนิวทรัล

แรงดันตกในระบบ 3 เฟส