การศึกษาสนามไฟฟ้า ณ บริเวณจุดสัมผัสระหว่างสายเคเบิลอากาศและสเปเซอร์

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้วิเคราะห์สนามไฟฟ้า ณ จุดสัมผัสในระบบสายเคเบิลอากาศด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์. รูปแบบการจัดเรียงที่ใช้ในการวิเคราะห์ได้แก่ รูปแบบการจัดเรียงอย่างง่าย และรูปแบบสมจริงซึ่งอ้างอิงจากระบบสายเคเบิลอากาศที่มีการใช้งานในระบบ 22 kV. สเปเซอร์ที่ใช้ในการวิเคราะห์คือ สเปเซอร์พอร์ซเลนและสเปเซอร์พอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง. จากผลการคำนวณของรูปแบบการจัดเรียงอย่างง่าย สนามไฟฟ้าในอากาศมีค่ามากที่สุด ณ จุดสัมผัสและลดลง เมื่อมีระยะห่างจากจุดสัมผัสเพิ่มขึ้น. สนามไฟฟ้า ณ จุดสัมผัสมีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อค่าคงตัวไดอิเล็กตริกของสเปเซอร์เพิ่มขึ้น. ในรูปแบบการจัดเรียงสมจริงที่ใช้สเปเซอร์พอร์ซเลน สนามไฟฟ้าในอากาศที่เฟสต่าง ๆ มีค่าสูงสุด ณ จุดสัมผัส และลดลง เมื่อห่างจากจุดสัมผัสมากขึ้น. การจัดเรียงสมจริงที่ใช้สเปเซอร์พอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงมีลักษณะของสนามไฟฟ้าเช่นเดียวกับระบบที่ใช้สเปเซอร์พอร์ซเลน แต่มีขนาดสนามไฟฟ้า ณ จุดสัมผัสต่ำกว่าประมาณ 41 %. นอกจากนี้ วิทยานิพนธ์นี้ได้ศึกษาปัจจัยที่มีผลต่อสนามไฟฟ้า ณ จุดสัมผัสในระบบสายเคเบิลอากาศที่ใช้สเปเซอร์พอร์ซเลน 3 กรณี ได้แก่ 1. ความหนาของสเปเซอร์, 2. การแทรกชั้นพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูงระหว่างสายเคเบิลอากาศและสเปเซอร์พอร์ซเลน และ 3. ระยะห่างระหว่างสายเคเบิลอากาศถึงสายดินล่อฟ้าวางเหนือระบบ. จากการศึกษา พบว่าสนามไฟฟ้า ณ จุดสัมผัสมีค่าเพิ่มขึ้น เมื่อความหนาของสเปเซอร์เพิ่มขึ้น. สนามไฟฟ้า ณ จุดสัมผัสมีค่าลดลงอย่างรวดเร็ว เมื่อแทรกชั้นพอลิเอทิลีนความหนาแน่นสูง แต่ลดลงเล็กน้อย เมื่อชั้นพอลิเอทิลีนหนาเพิ่มขึ้น. นอกจากนี้ การเพิ่มระยะห่างระหว่างสายเคเบิลอากาศถึงสายดินล่อฟ้าวางเหนือระบบทำให้สนามไฟฟ้า ณ จุดสัมผัสมีค่าลดลง