พารามิเตอร์สายส่ง Transmission Line Parameters Piyadanai Pachanapan, 303327 Power System Engineering, EE&CPE, NU

เนื้อหา สายส่งเดินบนอากาศ (Overhead Transmission Line) ความต้านทานในสาย (Line Resistance) ความเหนี่ยวนำในสาย (Line Inductance) ความเก็บประจุในสาย (Line Capacitance)

สายส่ง (Transmission Line) ใช้ส่งจ่ายกำลังไฟฟ้าจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง ประกอบด้วย ตัวนำไฟฟ้า, ฉนวน และลวดชิลด์ (Shield wires) นิยมใช้สายส่งที่เดินบนอากาศ มากกว่า สายส่งที่เดินใต้ดิน (น้อยกว่า 1 %) ระดับแรงดันของสายส่ง จะขึ้นกับระยะทางที่ใช้ส่งจ่ายกำลังไฟฟ้า (69 kV, 115 kV, 138 kV, 161 kV, 230 kV, 345 kV, 500 kV และ 765 kV)

Overhead Transmission Line Single Circuit

Overhead Transmission Line 220/230 kV Double Circuit

Underground Transmission Line

ชนิดของสายส่งเดินบนอากาศ ในระบบสายส่งส่วนใหญ่ จะใช้ อะลูมิเนียม เป็นตัวนำไฟฟ้า เพราะมีราคาถูกกว่าทองแดง และน้ำหนักเบากว่า สายส่งอะลูมิเนียม แบ่งเป็น AAC All Aluminum Conductor AAAC All Aluminum – Alloy Conductor ACSR Aluminum Conductor, Steel – Reinforced ACAR Aluminum Conductor, Alloy – Reinforced

AAC [All Aluminum Conductor] ใช้อะลูมิเนียมตัวนำไฟฟ้า ทั้งเส้น

AAA [All Alulminum – Alloy Conductor] ใช้อะลูมิเนียมผสมอัลลอย เป็นตัวนำ ทั้งเส้น ทนแรงดึงได้มากกว่า สาย AAC

ACSR Aluminum Conductor, Steel - Reinforced

ACAR Aluminum Conductor, Alloy – Reinforced มีอะลูมิเนียมที่ทนต่อแรงดึงได้สูง เป็นแกนกลาง ล้อมรอบด้วยสายอะลูมิเนียม แกนกลาง 7 เส้น สะแตรน 30 อัน 2 ชั้น (2 layers)

มาตรฐานขนาดสายตีเกลียว มาตรฐานสหรัฐอเมริกา พื้นที่หน้าตัดของสายตัวนำ  Circular mils (cmil) ความยาวของสายตัวนำ  ฟุต (foot, ft) ระบบ SI พื้นที่หน้าตัดของสายตัวนำ  ตารางเมตร (m2) ความยาวของสายตัวนำ  เมตร (meter, m)

1 circular mil (cmil หรือ CM) - พื้นที่ของวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง (d) 1 mil (1/1000 นิ้ว) จะได้ความสัมพันธ์เป็น d ทั้งนี้ 1 MCM = 1,000 cmil

ตัวอย่างที่ 1 ตัวนำอะลูมิเนียม AAC ของ Hawkweedเป็นสายตีเกลียวที่ประกอบขึ้นจากลวดอะลูมิเนียม ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1644 นิ้ว จำนวน 37 เส้น ซึ่งจากสเป็คของผู้ผลิตระบุว่ามีพื้นที่หน้าตัดตัวนำมีค่า 1,000,000 cmil จงหา 1. พื้นที่หน้าตัดจากการคำนวณ เทียบกับค่าจากผู้ผลิต 2. พื้นที่หน้าตัดในหน่วยตารางมิลลิเมตร

จาก 1 mil = 1/1000 นิ้ว 1 นิ้ว = 1,000 mil ลวดแต่ละเส้นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง (mils) d = 164.4 mils / ลวด 1 เส้น พื้นที่หน้าตัดของตัวนำ (A) หน่วย cmil

หาพื้นที่หน้าตัดในหน่วย mm2 จาก 1 นิ้ว  2.54 cm  25.4 mm เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดตัวนำแต่ละเส้น เท่ากับ พื้นที่หน้าตัดของลวดตัวนำทั้งหมด จะเท่ากับ