การประเมินหาขนาดและตำแหน่งการเกิดฟ้าผ่าจากการวัดค่าแรงดันเหนี่ยวนำ

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เป็นการศึกษาเพื่อพัฒนาและออกแบบระบบตรวจจับเพื่อประเมินหาขนาดและตำแหน่งของฟ้าผ่า โดยการวัดค่าแรงดันเหนี่ยวนำสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ระบบตรวจจับฟ้าผ่านี้แบ่งออกได้เป็น 2 ส่วนคือ ส่วนรับสัญญาณ และส่วนการประมวลผล โดยส่วนรับสัญญาณที่ใช้เป็นสายอากาศแบบบ่วงโดยมีลักษณะพื้นที่หน้าตัดเป็นรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัส สำหรับวัดความเข้มของสนามแม่เหล็กที่แพร่กระจายออกมาจากลำฟ้าผ่า ค่าที่วัดได้จะอยู่ในรูปของแรงดันไฟฟ้าเหนี่ยวนำ จากนั้นนำค่ายอดของรูปคลื่นแรงดันเหนี่ยวนำที่วัดได้จากเครื่องดิจิตอลออสซิโลสโคปมาวิเคราะห์หาขนาดและตำแหน่งของฟ้าผ่า โดยซอฟต์แวร์ที่ถูกพัฒนาขึ้นด้วยโปรแกรม Visual Basic ในส่วนการประมวลผล โปรแกรมจะแสดงผลค่าของกระแสฟ้าผ่าเป็นค่า di/dt และตำแหน่งของฟ้าผ่าเป็นพิกัด (x,y) ผลการทดสอบระบบตรวจจับเพื่อประเมินหาขนาดและตำแหน่งของฟ้าผ่านี้ ในห้องปฏิบัติการไฟฟ้าแรงสูงที่คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย โดยใช้เครื่องสร้างกระแสอิมพัลส์ขนาด 75 kA 30 kJ ที่มีอยู่ในห้องปฏิบัติการ ทำการทดสอบที่ขนาดกระแส อิมพัลส์ 5 kA รูปคลื่นมาตรฐาน 8/20 จากผลการทดสอบแสดงให้เห็นว่าระบบตรวจจับเพื่อประเมินหาขนาดและตำแหน่งของฟ้าผ่า สามารถระบุขนาดของกระแสฟ้าผ่าและตำแหน่ง โดยมีค่าความผิดพลาดน้อยกว่า 25 % สำหรับการะบุขนาด และผิดพลาดน้อยกว่า 30 % สำหรับการระบุตำแหน่ง