Top 50 Popular Supplier
1 การเพิ่มเว็บลงใน e-directory 64,599
2 E&L INTERNATIONAL CO., LTD. 64,389
3 T.N. METAL WORKS Co., Ltd. 59,268
4 เคอีบี (KEB ) ประเทศไทย 56,872
5 ฟิลิปส์อิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด 45,763
6 บ.ไทนามิคส์ จำกัด 40,934
7 สถาบันไทยเยอรมัน 39,734
8 Industrial Provision co., ltd 36,657
9 ลาดกระบัง ทูลส์ แอนด์ ดาย จำกัด 36,570
10 Infinity Engineering System Co.,Ltd 34,446
11 สยาม เอลมาเทค (siam elmatech) 32,541
12 ไทยเทคนิค อีเล็คตริค จำกัด 31,745
13 ฟอร์จูน เมคคานิค แอนด์ ซัพพลาย 30,225
14 เอเชียเทค พาวเวอร์คอนโทรล จำกัด 29,675
15 บริษัท เวิลด์ ไฮดรอลิคส์ จำกัด 29,318
16 โปรไดร์ฟ ซิสเต็ม จำกัด 26,171
17 ซี.เค.แอล.โพลีเทค เอ็นจิเนียริ่ง 25,165
18 ธรรมคุณ ออโตเมชั่น 23,333
19 P.D.S. Automation co.,ltd 21,781
20 AVERA CO., LTD. 21,388
21 เลิศบุศย์ 20,589
22 ห้างหุ้นส่วนสามัญ เอ-รีไซเคิล กรุ๊ป 19,105
23 เทคนิคอล พรีซิชั่น แมชชีนนิ่ง 19,059
24 แมชชีนเทค 18,770
25 Electronics Source Co.,Ltd. 18,630
26 มากิโน (ประเทศไทย) 18,112
27 อีดีเอ อินเตอร์เนชั่นเนล จำกัด 18,015
28 ทรอนิคส์เซิร์ฟ จำกัด 17,680
29 Pro-face South-East Asia Pacific Co., Ltd. 17,504
30 SAMWHA THAILAND 17,138
31 โครงการพัฒนาอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ 16,724
32 CHEMTEC AUTOMATION CO.,LTD. 16,372
33 วอยก้า จำกัด 16,259
34 IWASHITA INSTRUMENTS (THAILAND) LTD. 16,242
35 ดีไซน์ โธร แมนูแฟคเจอริ่ง 16,229
36 Intelligent Mechantronics System (Thailand) 16,079
37 I-Mechanics Co.,Ltd. 16,044
38 เอส.เอส.บี สยาม จำกัด 16,022
39 Systems integrator 15,614
40 ศรีทองเนมเพลท จำกัด 15,589
41 เอ็นเทค แอสโซซิเอท จำกัด 15,485
42 Advanced Technology Equipment 15,265
43 ดาต้า เอ็นทรี่ กรุ๊ป จำกัด 15,255
44 SUNAI GROUP CO.,LTD. 15,093
45 CHENGGANG Electrical Engineering 15,081
46 Autodesk Asia Pte Co., Ltd. 14,993
47 Pan Drives Co.,Ltd 14,989
48 K.P. Trading Group Company Limited 14,927
49 มิตราคม (Mitracom) 14,885
50 เลิศบุศย์ 13,900
05/05/2564 07:09 น. , อ่าน 4,877 ครั้ง
Bookmark and Share
ไฟฟ้ากระแสตรง vs ไฟฟ้ากระแสสลับ แบบไหนดี
โดย : Admin

เรียบเรียงโดย : สุชิน เสือช้อย (แอดมิน)



ทำไมไฟฟ้าในบ้านต้องเป็นกระแสสลับไม่เป็นกระแสตรง ?






คำถามนี้ถือได้ว่าเป็นคำถามที่พบอยู่บ่อยๆ เนื่องจากในความเป็นจริงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายๆอย่างที่ใช้อยู่ทั่วไป ไม่ว่าจะเป็นที่บ้าน สำนักงานหรืออื่นๆ   เช่น คอมพิวเตอร์ ปริ้นท์เตอร์ โทรศัพท์มือถือ ทีวี วิทยุ ฯลฯ ซึ่งส่วนใหญ่ในอุปกรณ์เหล่านี้มักจะมีหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นองค์ประกอบเพื่อทำการแปลงระดับไฟฟ้าให้ลดลง และจากนั้นก็ทำการแปลงจากไฟฟ้าจากกระแสสลับมาเป็นกระแสตรง ด้วยอุปกรณ์อิเล็คทรอนิกส์อีกครั้ง 

.... ซึ่งก็ทำให้หลายๆคนเกิดความสงสัยว่าและเกิดคำถามที่ว่า "แล้วทำไม การไฟฟ้าบ้านเราจึงไม่ทำการส่งไฟฟ้ามาเป็นกระแสตรงเลยล่ะ"  เพื่อที่จะได้ไม่ต้องใช้หม้อแปลงและลดวงจรแปลงแรงดันไฟฟ้าจาก AC ไปเป็น DC ในอุปกรณ์ไฟฟ้าเหล่านั้น ?
 

ไฟฟ้ากระแสตรง (DC) กับ ไฟฟ้ากระแสสลับ (AC)  ต่างกันอย่างไร ?

ก่อนอื่น...ก่อนที่จะเข้าไปค้นหาคำตอบว่าทำไมระบบไฟฟ้าในบ้าน สำนักงานและสถานที่อื่นๆจึงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับหรือไฟเอซี (AC) ก็เลยอยากแนะนำให้รู้จักกับพื้นฐานของระบบไฟฟ้าทั้งสองแบบกันก่อนดังนี้

 

ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct current : DC)

ไฟฟ้ากระแสตรงหรือเรียกย่อๆว่าไฟดีซี จะเป็นไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลเพียงทิศทางเดียวจากขั้วลบของแหล่งกำเนิดไฟฟ้า แล้วไหลผ่านอุปกรณ์ไฟฟ้า แล้วกลับเข้าไปยังขั้วบวกของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าอีกครั้งดังภาพด้านล่าง (ซ้ายมือ)
 


ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating Current : AC)

ไฟฟ้ากระแสสลับคือ ไฟฟ้าที่มีทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้าไปในทางกลับกัน คือกระแสไฟจะไม่มีขั้วไฟฟ้าว่าเป็นขั่วบวกหรือขั่วลบ และจะมีทิศทางการไหลที่กลับไปกลับมาอยู่ตลอดเวลา โดยอัตราการเปลี่ยนทิศทางนี้เราเรียกว่าความถี่ของไฟกระแสสลับ มีหน่วยวัดเป็นเฮิร์ท(Hz) ซึ่งก็คือจำนวนรอบคลื่นต่อหนึ่งวินาที (ไฟบ้านในประเทศไทยจะใช้ความถี่ 50Hz) ส่วนภาพลักษณะการไหลของไฟฟ้ากระแสสลับเราจะเรียกกันว่า Sine Wave  หรือรูปคลื่นไชน์ ดังภาพด้านบน (ขวามือ)

 


เหตุผลที่ไฟฟ้าตามบ้านยังเป็นแบบกระแสสลับหรือไฟฟ้าเอซี (AC) นั้นก็จะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหลักๆดังนี้

1. เนื่องจากที่ผ่านมาไฟฟ้ากระแสสลับ (AC) สามารถส่งถ่ายพลังงานผ่านระบบสายส่ง (transmission line) ได้ไกลกว่าไฟฟ้ากระแสตรง(DC)มาก    ด้วยเพราะระบบไฟฟ้ากระแสสลับสามารถยกแรงดันไฟฟ้าที่ผลิตได้จากโรงไฟฟ้าให้สูงขึ้นได้ด้วยการใช้หม้อแปลงไฟฟ้า

ส่วน
กรณีของไฟฟ้ากระแสตรง  ซึ่งในอตีดที่ผ่านมายังไม่สามารถพัฒนายกระดับแรงดันเพื่อการส่งจ่ายด้วยระดับแรงดันที่สูงๆได้ *   ดังนั้นเมื่อต้องการส่งผ่านพลังงานไฟฟ้า (P) จำนวนมากๆไปยังปลายทางเช่น บ้านเรือนหรืออุตสาหกรรม ก็จะต้องส่งจ่ายในโหมดของกระแส ตามสมการ P = V*I ( เมื่อ P เพิ่มขึ้นสูงๆตามปริมาณความต้องการของผู้ใช้ไฟฟ้า ส่วน V มีค่าไม่สูงมาก ก็จะส่งผลให้ I เพิ่มขึ้น ซึ่งจะแปรผันตรงกับ P)  ซึ่งก็จะทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานไปตามสายส่งเป็นจำนวนมากตามสมการ  I2 * R  (กระแสยกกำลังสอง * ค่าความต้านทานของสายส่ง )
 

*** กรณีของไฟฟ้ากระแสสลับ  การไฟฟ้าฝ่ายผลิตจะทำแปลงสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นไฟฟ้าแรงสูงก่อนด้วยหม้อแปลงไฟฟ้า เช่นทำการแปลงจาก 10 – 40 กิโลโวลต์ให้สูงขึ้นถึงระดับ 230 หรือ 500 กิโลโวลต์  จากนั้นจึงทำการส่งจ่ายมาในระบบสายส่ง   และทำการลดระดับแรงดันลงมาตามลำดับเมื่อพลังงานไฟฟ้าเดินทางมาใกล้ถึงจุดหมายปลายทาง   ก่อนที่จะส่งจำหน่ายไปยังผู้ใช้ไฟฟ้าตามสถานที่ต่างๆ


ดั้งหากพิจารณาจากสมการของกำลังไฟฟ้ากระแสสลับ  P = VI cos Ø  ก็จะเห็นว่าเมื่อมีการยกกระดับแรงดันให้สูงขึ้น เช่น 230 KV. (สองแสนสามหมื่นโวลท์) ซึ่งเปรียบเสมือนเป็นการส่งจ่ายในโหมดของแรงดัน  ดังนั้นเมื่อพิจารณาจากปริมาณเพาเวอร์หรือ P ที่เท่าๆกันหรือใกล้เคียงกันก็จะทำให้กระแส (I) ลดลงอย่างมากและช่วยทำให้ลดการสูญเสียอันเนื่องมากจาก  I2 * R ได้เป็นอย่างมากด้วยเช่นกัน
 

***  การส่งกำลังไฟฟ้าในปริมาณที่มากๆในระยะทางไกลๆ  ก็ทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานจาก I 2 * R  เพิ่มขึ้นตามลำดับ  เนื่องความต้านทานของสายจะมีค่าเพิ่มขึ้นตามความยาว ขนาดของสาย และชนิดของวัสดุที่นำมาใช้เป็นสายไฟ ดังสมการดังต่อไปนี้


 
 


 


ภาพจาก => การเดินทางของพลัง https://www.pdcable.com



2. สำหรับเหตุผลที่สอง ก็สอดคล้องกับเหตุผลที่ผ่านมา เนื่องจากไฟฟ้ากระแสตรงไม่สามารถเปลี่ยนแปลงระดับแรงดันไฟฟ้าด้วยการใช้หม้อแปลงไฟฟ้า  (ไม่สามารถยกระดับหรือลดระดับแรงดันไฟฟ้าให้สูงขึ้นหรือต่ำลงด้วยการใช้หม้อแปลงไฟฟ้า)  เนื่องจากไฟฟ้ากระแสตรงมีการไหลของกระแสเพียงทิศทางเดียวซึ่งไม่สามารถทำให้เส้นแรงแม่เหล็กที่พันอยู่บนแกนเหล็กเกิดการยุบหรือพองตัวได้  ซึ่งก็จะทำให้ไม่สามารถแรงเคลื่อนเหนี่ยวขึ้นได้ดังนั้นการสร้างหม้อแปลงไฟฟ้าแบบดีซีจึงทำไม่ได้     




3. อื่นๆ   เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงหรือ แบบดีซี ที่สามารถผลิตแรงดันไฟฟ้าได้แบบสูงๆนั้น จะมีความยุ่งยากพัฒนาได้ยากกว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ  ดังนั้นจึงไม่เป็นที่นิยมตั้งแต่เริ่มต้น


ไฟฟ้ากระแสสลับ กับ ไฟฟ้ากระแสตร  แบบไหนเกิดการสูญเสียพลังงานมากกว่ากัน ?

สำหรับประเด็นนี้หากพิจารณาตามข้อเท็จจริงต้องบอกว่าระบบส่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงมีการสูญเสียพลังงานน้อยกว่าไฟฟ้ากระแสสลับ

ไฟฟ้ากระแสตรงมีการสูญเสียกำลังไฟฟ้าเฉพาะในส่วนของค่าความต้านทานเท่านั้น (I2 * R)  แต่ในระบบไฟฟ้ากระแสสลับนอกจากจะมีการสูญเสียในค่าความต้านของสาย (I2 * R) แล้วยังมีการสูญเสียในรูปแบบของรีลัคแตนซ์ (reluctance ) จากค่า L หรือ C เพิ่มขึ้นอีกด้วย

ปัจจุบันเทคโนโลยีอิเล็คทรอนิกส์กำลัง ( Power Electronics) ได้มีการพัฒนาให้มีขึดความสามารถสูงขึ้นและสามารถแปลงไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรงแรงดันสูงได้แล้วในแถบยุโรปอย่างเช่นสวีเดนและเยอรมัน  และก็ได้ทำการติดตั้งใช้งานแล้วในบางประเทศเช่นในรัสเซียและอื่นๆ    ดังนั้นในอนาคตเราจะเห็นระบบ HVDC นี้ถูกใช้งานมากขึ้น และจะนำมาใช้งานแทนที่ HVAC ในอนาคต
 

 Block diagram of HVDC Transmission Line

 



นายเอ็นจิเนียร์ขอสงวนสิทธิ์รับรองความถูกต้อง โปรดใช้วิจารณญาณในการรับข่าวสารข้อมูล


 ลิงค์ช่องยูทุปของ 9engineer.com => คลิก=> technology talk
 
ขอกำลังใจจากเพื่อนๆสมาชิกช่วยสนับสนุนด้วยการกดซับสไคร์ กดกระดิ่งติดตาม กดไลค์และกดแชร์ด้วยครับ

6 October 2022
:: MEMBER LOGIN
E-mail Account
Password
:: OUR SPONSORS