การศึกษาผลของระยะแกปและรูปร่างอิเล็กโทรดทองเหลืองที่มีต่อแรงดันไฟฟ้าเบรกดาวน์ในฉนวนน้ำมันหม้อแปลง

DOI: 10.14416/j.ind.tech.2022.02.002

ผู้แต่ง

  • อัญญารัตน์ สอนสนาม สาขาวิชาวิศวกรรมอุตสาหการ คณะครุศาสตร์อุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี
  • ธวัชชัย สอนสนาม สาขาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฎธนบุรี

คำสำคัญ:

แรงดันเบรกดาวน์, อิเล็กโทรด, สนามไฟฟ้า

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ใช้ฉนวนน้ำมันหม้อแปลงเป็นตัวกลางในการทดลองรูปแบบสนามไฟฟ้าของอิเล็กโทรดทองเหลือง โดยการจ่ายไฟฟ้าแรงดันสูงกระแสสลับ อ้างอิงตามมาตรฐาน IEC 60156 ซึ่งแบ่งการทดลองออกเป็น 3 รูปแบบ คือ (1) รูปทรงอิเล็กโทรดระนาบ-ระนาบ (2) รูปทรงอิเล็กโทรดทรงกลม-ระนาบ และ (3) รูปทรงอิเล็กโทรดปลายแหลม-ระนาบ ที่ระยะห่างช่องว่างแกป 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 และ 2.5 มิลลิเมตร ตามลำดับ สภาพอากาศแวดล้อมห้องทดลอง มีอุณหภูมิ 30-33 องศาเซลเซียส ความดันบรรยากาศ 755-760 มิลลิเมตรปรอท และความชื้น 60-65 เปอร์เซ็นต์ จากการทดลองพบว่า แรงดันเบรกดาวน์ของอิเล็กโทรดแบบระนาบ-ระนาบจะมีค่ามากสุดที่ระยะแกป 2.5 มิลลิเมตร คือ 18.780 กิโลโวลต์ รองลงมาคือ อิเล็กโทรดทรงกลม-ระนาบและอิเล็กโทรดปลายแหลม-ระนาบ มีแรงดัน 14.082 กิโลโวลต์ และ 11.095 กิโลโวลต์ ตามลำดับ ที่ระยะช่องว่างแกป 2.5 มิลลิเมตร เท่ากัน โดยทั้งสามรูปแบบมีค่าแรงดันเบรกดาวน์ต่างกันประมาณ 26 เปอร์เซ็นต์ ของอิเล็กโทรดแต่ละรูปแบบ เมื่อทำการตรวจสอบสภาพความเสียหายของพื้นผิวทองเหลืองพบว่าอิเล็กโทรดแบบระนาบ-ระนาบ มีขนาดรอยความเสียหายจากการอาร์กมากที่สุดคือ 50 ไมโครเมตร อิเล็กโทรดแบบทรงกลม-ระนาบ มีขนาดรอยอาร์ก 27 ไมโครเมตร และอิเล็กโทรดแบบปลายแหลม-ระนาบความเสียน้อยที่สุดมีขนาดรอยอาร์ก 10 ไมโครเมตร ซึ่งค่าความแข็งของรอยอาร์กหลังจากผ่านการทดลองพบค่าความแข็งจะแปรผกผันกับขนาดของรอยความเสียหายจากการอาร์กและแรงดันเบรกดาวน์ทุกตัวอย่างการทดลอง

เอกสารอ้างอิง

M.S. Naidu and V. Kamaraju, High voltage engineering, McGraw Hill Inc., NY, USA, 1995.

E. Kuffel, W.S. Zaengl and J. Kuffel, High-voltage engineering, Butterworth Heinemann Inc., Oxford, UK, 2000.

A.S. Mazen, A. Hussein, M. Ahdab and R. Roshdy, High voltage engineering theory and practice, Marcel Dekker Inc., NY, USA, 2000.

W.T. Shugg, Handbook of electrical and electronic insulating materials, Van Nostrand Reinhold Inc., NY, USA, 1986.

https://www.research.manchester.ac.uk/portal/files/78710103/FULL_TEXT.PDF. (Accessed on 29 October 2021)

K. Swati, K.S. Yadav, R. Sarathi, R. Vinu and M.G. Danikas, Understanding corona discharge activity in titania nanoparticles dispersed in transformer oil under ac and dc voltages, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2017, 24(4), 2325–2336.

M. Alharthi, S.M. Ghoneim and B.M. Taha, Breakdown voltage of the transformer oils under certain conditions, International Journal of Applied Engineering Research, 2018, 13(6) 3810-3815.

S. Tawatchai and H. Montri, Study of electrode to breakdown voltage to electrode shapes oxygen and air, The National Conference on Technical Education, Proceeding, 2016, 9-14. (in Thai)

P. Norasage, Electrical engineering materials: Insulation and electrical insulation, 1st Ed., King Mongkut’s Institute Technology Ladkrabang, Thailand. 2009.

S. Sumruay, High voltage engineering, 3rd Ed., Chulalongkorn University, Thailand, 2006.

S. Suwarno, F. Salim, Effects of electric arc on the dielectric properties of liquid dielectrics, International Conference on Properties and Applications of Dielectric Materials, Proceeding, 2007, 482-485.

IEC 60156, Insulating Liquids Determination of the Breakdown Voltage at Power Frequency–Test Method, 1995.

IEC 60060-1, High Voltage Test Techniques,1989.

IEEE Std. 4a, Amendment to Standard Techniques for High Voltage Testing, 2001.

ASTM D 3487-08, Standard Specification for Mineral Insulating Oil Used in Electrical Apparatus, 2004.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2022-02-10

ฉบับ

ประเภทบทความ

บทความวิจัย (Research article)