เนื้อหาวันที่ : 2015-11-18 13:45:23 จำนวนผู้เข้าชมแล้ว : 1316 views

บริษัท เมเชอร์โทรนิกซ์ จำกัด

 

 "ปัญหา PD เราป้องกันความรุนแรงได้ เพียงตรวจหาสัญญาณบอกเหตุให้พบ"

 

 

 

 

 

  

UltraTEV และ UltraTEV Plus+™ เครื่องตรวจ PD แบบพกพา

ใช้ประเมินความรุนแรงด้วยการตรวจวัด Transient Earth Voltage และ Ultrasound

 

 

 

  

PD Hawk™ เครื่องค้นหา PD ภาคสนาม
ค้นหาจุดที่เกิด Internal Partial Discharge ด้วยการตรวจวัดสเปกตรัมคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

 

 

 

 

Ofil Scalar กล้องถ่ายภาพ UV
สำหรับค้นหาจุดที่เกิด Corona Discharge ด้วยภาพถ่ายย่าน Ultra Violet

 

 

 

 

 

หลายคนตั้งคำถามว่า ทำไมเมื่อใช้ Thermoscan ทุกปีในฝั่ง High Voltage แต่ยังคงเกิด Break Down อยู่อีก ? นั่นแปลว่าปัญหาที่เกิดขึ้นนั้นอาจมาจากสาเหตุอื่น ๆ ที่ Thermoscan หาไม่พบ เช่น ปัญหาเรื่อง Partial Discharge !

 

 

 

Partial Discharge คืออะไร ?

 

           Partial Discharge คือการคายประจุไฟฟ้า (Discharge) หรือเกิดประกายไฟ (Spark) เป็นสะพานเชื่อมต่อกันในบางส่วนของฉนวนที่อยู่ระหว่างตัวนำ 2 ขั้ว แต่ไม่เชื่อมถึงกันทั้งหมด เกิดขึ้นได้ในโพรงอากาศของฉนวนแข็ง, ในฟองอากาศของฉนวนเหลว, ในสารแขวนลอยที่ฝังตัวอยู่ในเนื้อฉนวน อันเนื่องมาจากขบวนการผลิต หรือ ในอากาศรอบขั้วไฟฟ้า  

 

           สำหรับ Partial Discharge (PD) ที่เกิดในอากาศหรือก๊าซ รู้จักกันในชื่อ Corona

 

 

 

ตัวอย่างความเสียหายจาก Partial Discharge ในอุปกรณ์และฉนวนไฟฟ้าแรงสูง

 

 

           Partial Discharge สามารถเกิดขึ้นได้กับทุกส่วนในระบบฉนวน เมื่อความเข้มสนามไฟฟ้าสูงเกินกว่าความทนทานต่อการเสียสภาพของวัสดุฉนวนในส่วนนั้น เป็นที่ยอมรับกันว่า Partial Discharge (PD) เป็นสาเหตุสำคัญของการเสื่อมสภาพและเสียหายของฉนวนไฟฟ้า จึงจำเป็นต้องมีขั้นตอนมาตรฐานในการตรวจสอบอุปกรณ์ที่ใช้กับไฟฟ้าแรงสูง ทั้งในโรงงานผลิต และในการใช้งานภาคสนาม

 

 

Partial Discharge เกิดขึ้นได้อย่างไร ?

 

           Partial Discharge เกิดขึ้นในโพรงอากาศ หรือ ฉนวนไฟฟ้าแรงสูงที่ชำรุด การชำรุดดังกล่าวเกิดได้จากหลายสาเหตุ

 

  • จากการผลิต - ฉนวนไฟฟ้าชนิดวัสดุแข็ง ถูกออกแบบให้กระจายความเค้นทางไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอระหว่างตัวนำ แต่ในทางปฏิบัติ การผลิตจำนวนมากอาจมีบางชิ้นเกิดความบกพร่องที่ทำให้เกิดโพรงหรือช่องว่างเล็ก ๆ ในเนื้อของวัสดุ
  • การติดตั้ง - เมื่อมีการประกอบหรือติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้าในพื้นที่ทำงาน อาจผิดพลาดทำความเสียหายแก่ฉนวน ทำให้ความเป็นฉนวนลดลง หรือมีความเค้นทางไฟฟ้าที่ฉนวนเพิ่มขึ้น
  • อายุการใช้งานและการเสื่อมสภาพ - โดยทั่วไปวัสดุฉนวนไฟฟ้าจะเสื่อมสภาพตามกาลเวลา พันธะทางเคมีภายในถูกทำลาย ขบวนการนี้จะทำให้ฉนวนอ่อนแอลง มีความทนทานต่อความเค้นทางไฟฟ้าลดลง แม้ในสภาพเงื่อนไขการทำงานปกติ
  • ได้รับความเค้นสูงเกินไป - การลัดวงจร หรือโดนฟ้าผ่า เป็นการเพิ่มความเค้นให้ฉนวนจากกระแสหรือแรงดันเกิน ถึงแม้จะเกิดในช่วงเวลาสั้น ๆ แต่ความเค้นทางไฟฟ้าหรือความร้อนจากกระแสเกินที่เกิดขึ้น ก็สามารถทำความเสียหายถาวรแก่ฉนวนได้
  • เสียหายขณะทำงาน - อุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหลายอาจเกิดความเสียหายทางกายภาพในขณะใช้งานได้จากปัจจัยภายนอก เช่น สายเคเบิ้ลใต้ดินอาจเสียหายจากผู้รับเหมา, หน่วยงานอื่นที่ทำการขุดถนน หรือรถบรรทุกที่หนักเกินไปบนถนน

 

 

ทำไมจึงเกิด Partial Discharge ที่แรงดันทำงานปกติ ?

 

            ฉนวนไฟฟ้าที่ชำรุดหรือมีโพรงอากาศภายใน มีก๊าซที่ทำให้ความทนทานต่อการเบรกดาวน์ลดลงต่ำกว่าวัสดุที่อยู่รอบ ๆ นอกจากนี้ การที่มีก๊าซอยู่ภายในทำให้ความสม่ำเสมอของฉนวนลดลง มีผลให้ความเข้มสนามไฟฟ้าในโพรงอากาศสูงกว่าบริเวณรอบ ๆ ดังนั้นในการทำงานที่มีความเค้นที่ฉนวนตามปกติ แรงดันที่ปรากฏที่โพรงอากาศอาจจะสูงกว่าค่าเบรกดาวน์จนทำให้เกิดการเบรกดาวน์ทางไฟฟ้า หรือเกิด Partial Discharge ในโพรงอากาศ

 

 

ลักษณะการเกิด Partial Discharge ในโพรงอากาศของฉนวนไฟฟ้า

 

 

           การเกิด Partial Discharge แต่ละครั้งจะมีพลังงานถ่ายเทให้กับพื้นผิวฉนวนในลักษณะชนกระแทก เป็นเหตุให้เกิดความร้อนเพิ่มขึ้นเฉพาะจุด เป็นผลให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมี ทำให้ฉนวนเสียเป็นจุด ๆ และเกิดความบกพร่องขยายตัวมากขึ้น และอาจนำไปสู่การเกิดเบรกดาวน์อย่างสมบูรณ์ได้ ทำให้ฉนวนเสียหาย อายุการใช้งานของฉนวนจะสั้นลง

 

 

การตรวจวัด Partial Discharge

 

 

พลังงานรูปแบบต่าง ๆ ที่ปลดปล่อยออกมาจากการเกิด Partial Discharge

 

 

เมื่อเกิด Partial Discharge จะมีการปล่อยพลังงานออกมาเป็น

 

  • การแพร่คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ในรูปของคลื่นความถี่วิทยุ, แสง และความร้อน
  • การแพร่คลื่นเสียง ในย่านที่หูได้ยิน และย่านอัลตร้าโซนิก
  • โอโซน และออกไซด์ของก๊าซไนโตรเจน (เมื่อผสมกับความชื้นในอากาศจะกลายสภาพเป็นกรดที่กัดกร่อนวัสดุและโลหะในจุดที่เกิด PD)

 

 

Partial Discharge และการแพร่ Transient Earth Voltage (TEV)

 

            เมื่อเกิด Partial Discharge ในฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง จะให้กำเนิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านความถี่วิทยุ สัญญาณความถี่วิทยุจะเดินทางผ่านวัสดุฉนวนหรืออุปกรณ์ได้ ถึงแม้ว่าการลดทอนจะสูงในแต่ละพื้นผิวและตัวกลางที่ผ่าน แต่ก็ยังมีพัลส์แม่เหล็กไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่เกิดจากการสปาร์กของ Partial Discharge ที่สามารถเหนียวนำออกไปยังโลหะที่อยู่โดยรอบ แต่มีสัดส่วนเพียงเล็กน้อยที่มีผลกับผิวด้านในของโครงตู้โลหะ ประจุไฟฟ้าขนาดเล็ก (ประมาณ 0.1 mV ถึง 1 V) สามารถเล็ดลอดผ่านลอยต่อของชิ้นส่วนโลหะ หรือประเก็นของสวิตช์ที่ใช้ก๊าซเป็นฉนวน และกลายเป็นแรงดันที่สูงขึ้นระหว่างผิวด้านนอกเทียบกับดิน

 

 

ปรากฏการณ์ Transient Earth Voltages (TEVs) ที่เกิดจากการสปาร์กของ Partial Discharge ที่สามารถเหนียวนำออกไปยังผิวของตู้โลหะที่ครอบอยู่

 

 

            พัลส์ของประจุดังกล่าวถูกค้นพบโดย EA Technology ในปี 1970 โดย Dr John Reeves และได้ตั้งชื่อให้กับปรากฏการณ์นี้ว่า Transient Earth Voltages (TEVs) ซึ่งสัญญาณ TEV นี้จะมีค่าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับสภาพของฉนวนชนิดเดียวกันที่วัดที่ระยะเท่ากันในอุปกรณ์ทุกชนิด

 

            การค้นพบ Transient Earth Voltage (TEVs) ทำให้มีเทคนิคในการตรวจเช็กสภาพของสวิตช์ชนิดเดียวกันจากผู้ผลิตเดียวกันโดยไม่ต้องรุกล้ำเข้าไปในตู้ที่ติดตั้ง ค่า TEV ที่วัดได้มีหน่วยเป็น dBmV และเป็นเครื่องมือที่ใช้ในเชิงเปรียบเทียบ ซึ่งในทางปฏิบัติ การตรวจวัดการเกิด Partial Discharge สามารถทำได้โดยการวางโพรบวัดที่ด้านนอกของสวิตช์เกียร์ที่กำลังทำงานอยู่ โดยไม่ต้องรุกล้ำเข้าไปภายในแต่อย่างใด

 

 

การตรวจจับแสง Ultra Violet จากการเกิด Corona Discharge

 

 

 

การแตกตัวของอากาศโดยรอบจุดที่เกิด PD ที่สังเกตได้จากกล้องถ่ายภาพ UV

 

 

            อีกปรากฏการณ์หนึ่งที่นิยมนำมาใช้ในการหาตำแหน่ง PD ก็คือการตรวจจับแสง UV ในขณะที่เกิดการแตกตัวของอากาศโดยรอบ PD จะเกิดการเปล่งแสงย่าน UV จึงใช้ UV Camera ที่พิจารณาจากรูปภาพที่เกิด Corona ซ้ำ ๆ โดยที่กล้องจะมีฟังก์ชั่นในการนับจำนวนการเกิด Corona

 

            ถ้ามีจำนวนที่มากก็อาจหมายถึงตำแหน่งที่เกิด PD นั้นเอง เนื่องจากตำแหน่งที่มีความหนาแน่นของ Corona จะทำให้ค่าความเป็นฉนวนไฟฟ้าของอากาศลดลง จนในที่สุดจะเกิด Arc Flash ตามมา

 

 

สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ที่เกิดจาก Partial Discharge

 

 

 

 

สเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของการเกิด PD ที่สามารถตรวจจับได้
ด้วยเครื่องมือแต่ละชนิด

 

 

            Partial Discharge ก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ที่มีความถี่กระจายกว้างตั้งแต่ 3 MHz ถึง 3000 MHz โดยแบ่งย่อยออกได้ดังนี้

 

  • ย่านที่เกิด TEV มีช่วงความถี่ 3-80 MHz โดยใช้เครื่องวัดรุ่น UltraTEV และ UltraTEV Plus+™
  • การตรวจวัดด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ความถี่ 800 MHz โดยใช้เครื่องวัดรุ่น PD Hawk™
  • ย่านที่เกิด Corona มีช่วงความถี่ 30-400 MHz โดยใช้กล้อง UV รุ่น Ofil Scalar

 

 

EA Technology UltraTEV ™
เครื่องตรวจ Partial Discharge แบบพกพา

 

 

            UltraTEV™ Detector เป็นอุปกรณ์เตือนภัยจาก Partial Discharge ในระบบไฟฟ้าแรงสูงที่ผู้ปฏิบัติงานทุกคนควรมีไว้เพื่อตรวจสอบความปลอดภัยก่อนปฏิบัติงานใด ๆ กับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูงต่าง ๆ ว่ามีระดับของ Partial Discharge สูงจนเสี่ยงอันตรายหรือไม่ ทั้งยังเป็นอุปกรณ์ที่เตือนถึงปัญหา PD ที่มีความรุนแรงที่จะส่งผลให้ระบบหยุดได้

 

            โดย UltraTEV™ Detector ใช้เทคโนโลยีเซนเซอร์คู่ ตรวจจับทั้งคลื่นอัลตร้าโซนิคและ TEV, Transient Earth Voltage ไปพร้อมกัน แสดงผลเป็นไฟ LED 3 สี เขียว/เหลือง/แดง ในแต่ละสัญญาณที่ตรวจจับได้ แปลผลง่ายและแม่นยำ

 

 

 

Specification UltraTEV Detector™

 

 

EA Technology UltraTEV Plus+™
เครื่องตรวจประเมินระดับความรุนแรง Partial Discharge แบบพกพา

 

 

 

            UltraTEV Plus+™ เป็นอุปกรณ์ประเมินระดับความรุนแรงของการเกิด Partial Discharge ในระบบไฟฟ้าแรงสูงว่ามีระดับของ Partial Discharge อยู่ในระดับใด โดยแสดงผลเป็นกราฟแท่งสี เขียว เหลือง ส้ม แดง พร้อมทั้งตัวเลข dB จึงสามารถเห็นแนวโน้มความรุนแรงว่าเพิ่มขึ้นหรือไม่เมื่อตรวจวัดอย่างสม่ำเสมอ

 

 

 

           โดย UltraTEV™ Detector ใช้เทคโนโลยีเซนเซอร์คู่ ตรวจจับทั้งคลื่นอัลตร้าโซนิคและ TEV, Transient Earth Voltage ไปพร้อมกัน สามารถเปลี่ยนเซนเซอร์ได้หลายแบบทั้งจับคลื่นผ่านอากาศ และแบบสัมผัส ค้นหาตำแหน่งของปัญหาอย่างแม่นยำด้วยจานพาราโบลา และยืนยันสิ่งตรวจวัดด้วยการฟังเสียงผ่านชุดหูฟังคุณภาพสูง ฯลฯ

 

 

 

อุปกรณ์เสริมสำหรับการตรวจวัดด้วยอัลตร้าซาวด์

 

  • ไมโครโฟนแบบปรับได้ยืดหยุ่น เข้าถึงได้ทุกที่ (รูป A)
  • ไมโครโฟนแบบสัมผัส กรณีไม่มีช่องอากาศเปิด (รูป B)
  • ไมโครโฟนพาราโบลิค สำหรับตรวจวัดระยะไกล  (รูป C)

 

 

Specification UltraTEV Plus+™  

 

 

EA Technology PD Hawk™
เครื่องค้นหาตำแหน่ง Internal Partial Discharge ภาคสนาม

 

 

            PD Hawk™ เป็นอุปกรณ์ค้นหาตำแหน่งที่เกิดปัญหา Internal Partial Discharge ในระบบไฟฟ้าแรงสูงภาคสนาม เช่น ตามสถานีไฟฟ้าย่อย เพื่อตรวจสอบว่าเกิดปัญหา Internal Partial Discharge ขึ้นที่อุปกรณ์ใดในระบบสายส่งแรงสูง โดย PD Hawk™ ใช้เทคโนโลยี Array Directional Antenna ตรวจจับคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในย่านความถี่ 47–1000 MHz

 

 

            PD Hawk™ มีจอแสดงสเปกตรัมความถี่ของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศที่สแกนอยู่ พร้อมทั้งการใส่ Smart Filter เพื่อกรองสิ่งที่ไม่ใช่ปัญหา เช่น Corona Discharge ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ, คลื่นโทรศัพท์มือถือ ฯลฯ ออกไปให้เหลือแต่ Internal Partial Discharge แล้วจึงแสดงระดับความรุนแรงให้ผู้ใช้ทราบ นอกจากนี้ในขณะสแกนยังมี Headphones ให้ผู้ปฏิบัติงานฟังเสียงคลื่นรบกวนได้ด้วย

 

 

Frequency:

แสดงสเปกตรัมของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่สแกนได้

 

 

Magnitude:

เมื่อ Filter เอาแต่เฉพาะคลื่น Internal Partial Discharge ออกมาแล้วแสดงระดับความรุนแรง

 

 

Pulse timing:

แสดงกราฟจังหวะการเกิด Partial Discharge Pulses เพื่อประเมินความรุนแรงของปัญหา

 

 

ตำแหน่งที่นิยมใช้ตรวจสอบ เช่น

 

  • Instrument Transformer
  • Circuit Breaker
  • Disconnector
  • Surge Arrester
  • Cable Sealing End

 

 

 

หูฟังสำหรับฟังเสียงคลื่นรบกวนขณะสแกน พร้อมกระเป๋าบรรจุอุปกรณ์เพื่อการใช้งานภาคสนาม

 

 

ใช้เวลาในการตรวจสอบสถานีไฟฟ้าสั้นเพียงไม่กี่ขั้นตอน

 

 

 

 

  • เปิดเครื่องสแกนหาสัญญาณความถี่วิทยุที่มาจากสถานีไฟฟ้า
  • ตัดเอาความถี่ที่ไม่เกี่ยวข้องออก เช่น ความถี่วิทยุกระจายเสียง, ความถี่โทรทัศน์, ความถี่ Corona
  • ดูค่าสูงสุดของสัญญาณและโฟกัสไปตำแหน่งนั้น
  • หมุนตัวเครื่องรับเพื่อหาขั้วและตำแหน่งของสัญญาณแรงที่สุด
  • ใช้ Pulse Mode เพื่อยืนยันว้าเป็นสัญญาณที่แพร่จาก PD
  • บันทึกระดับความรุนแรงของ PD และตำแหน่งที่สัญญาณ PD แพร่ออกมา

 

 

Specifications PD Hawk

 

 

 

 

Ofil Scalar กล้องถ่ายภาพ UV
สำหรับค้นหา Corona Discharge สำหรับระบบไฟฟ้าแรงสูงภายในสถานที่

 

 

 

            Scalar เป็นกล้องถ่ายภาพ ที่สามารถซ้อนภาพปกติเข้ากับภาพที่เกิดจากการแผ่รังสี Ultra Violet เข้าไว้ในภาพเดียวกัน เพื่อระบุตำแหน่งที่เกิดปัญหาต่างๆ เช่น Corona Discharge ในระบบไฟฟ้า High และ Medium Voltage เหมาะสำหรับหน่วยงานบำรุงรักษาต่างๆ ที่ต้องดูแลอุปกรณ์ในระบบไฟฟ้าแรงสูง เช่น switchgear, feeder, Motor, Generator และอื่นๆ

 

            สิ่งสำคัญในการทำรายงานก็คือ การระบุตำแหน่งที่เกิดปัญหา เพื่อนำไปใช้ในการแก้ไขต่อไป ซึ่งตัวเครื่องจะนำภาพ UV และภาพจริงมาซ้อนเข้าด้วยกัน ทำให้ชี้ตำแหน่งได้อย่างชัดเจน รวมถึงสามารถบันทึกในรูปแบบภาพเคลื่อนไหวได้อีกด้วย

 

 

คุณสมบัติ

 

  • ใช้งานง่ายเหลือเชื่อ
  • น้ำหนักเบา
  • ออกแบบเหมาะกระชับกับการใช้งาน
  • แบตเตอรี่ทำงานได้ยาวนาน
  • มีขอบเขตการมองเห็น (FOV) ที่กว้าง
  • มีไฟฉายมากประโยชน์ในตัว
  • กล้องบันทึกวิดิโอและภาพนิ่งในตัว
  • เล่นภาพดูย้อนหลังได้
  • จอแสดงผล LCD ความสว่างสูง
  • เลือกสีแสดงผลของโคโรน่าได้
  • โปรแกรมรูปแบบการทำงานได้
  • ทนน้ำทนฝุ่นระดับ IP 54
  • สมรรถนะสูง ราคาคุ้มค่า

 

 

ตัวอย่างการตรวจ Corona และจุดที่เกิด Partial Discharge ด้วยภาพถ่าย UV

 

 

 

เกิด Corona บริเวณผิวฉนวน แสดงจุดที่ฉนวนผิดปกติ

 

 

 

 สามารถระบุตำแหน่งที่ฉนวนมีปัญหา ในมอเตอร์แรงดันสูง สำหรับงานซ่อมบำรุง

 

 

 

เกิด Corona ระหว่างสายไฟ ซึ่งอาจสร้างความเสียหายรุนแรง

 

 

 

เกิด Corona ที่ฉนวนกับบัสบาร์ ทำให้เกิดรอยบนฉนวน ซึ่งอาจเสียหายรุนแรงได้ในอนาคต

 

 

Specifications Ofil DayCor® Scalar

 

 

 

 

 สอบถามรายละเอียดเพิ่มเติม ติดต่อ :
    คุณธีระวัฒน์ 08-1555-3877,
    คุณเนตรนภางค์ 089-895-4866

 

 

 

บริษัท เมเชอร์โทรนิกซ์ จำกัด

2425/2  ถนนลาดพร้าว ระหว่างซอย 67/2-69 แขวงสะพานสอง เขตวังทองหลาง กรุงเทพ ฯ 10310

โทร. 0-2514-1000; 0-2514-1234 แฟกซ์ 0-2514-0001; 0-2514-0003

Internet: http://www.measuretronix.com E-Mail : info@measuretronix.com

 

สงวนลิขสิทธิ์ ตามพระราชบัญญัติลิขสิทธิ์ พ.ศ. 2539 www.thailandindustry.com
Copyright (C) 2009 www.thailandindustry.com All rights reserved.

ขอสงวนสิทธิ์ ข้อมูล เนื้อหา บทความ และรูปภาพ (ในส่วนที่ทำขึ้นเอง) ทั้งหมดที่ปรากฎอยู่ในเว็บไซต์ www.thailandindustry.com ห้ามมิให้บุคคลใด คัดลอก หรือ ทำสำเนา หรือ ดัดแปลง ข้อความหรือบทความใดๆ ของเว็บไซต์ หากผู้ใดละเมิด ไม่ว่าการลอกเลียน หรือนำส่วนหนึ่งส่วนใดของบทความนี้ไปใช้ ดัดแปลง โดยไม่ได้รับอนุญาตเป็นลายลักษณ์อักษร จะถูกดำเนินคดี ตามที่กฏหมายบัญญัติไว้สูงสุด