สารบัญ： สายไฟแรงดันสูงคืออะไร? วัสดุและโครงสร้างของสายไฟแรงดันสูง สายไฟแรงดันสูงของรถยนต์ไฟฟ้า ตู้เก็บพลังงานสายไฟแรงดันสูง การรับรอง UL สายไฟแรงดันสูง ควรเลือกระหว่าง UL 3886 และ UL3820 อย่างไร?

การปล่อยมลพิษสุทธิเป็นศูนย์(Net Zero Emissions) ได้กลายเป็นกระแสระดับโลก อุตสาหกรรมรถยนต์ไฟฟ้าและตู้เก็บพลังงานกำลังยืนอยู่แถวหน้าของการเติบโตด้านพลังงานสีเขียวนี้ สายไฟฟ้าแรงดันสูงเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักในทั้งสองสาขา ในบทความนี้ เราจะเจาะลึกถึงข้อดีที่สำคัญของสายไฟแรงสูงที่เราผลิต

สายไฟแรงดันสูงคืออะไร?

สายไฟแรงดันสูง เรียกอีกอย่างว่า สายเคเบิลแรงดันสูงและสายไฟฟ้าแรงสูง เป็นสายเคเบิลที่ใช้ส่งไฟฟ้าแรงสูง โดยทั่วไปแล้วระดับแรงดันไฟฟ้าของสายไฟฟ้าแรงสูงมักจะมากกว่า 1 กิโลโวลต์(1000V) ขึ้นไป และทั้งหมดสามารถเรียกว่า สายไฟแรงดันสูง ซึ่งอาจรวมถึงระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน เช่น แรงดันไฟฟ้าปานกลาง, ไฟฟ้าแรงสูง, ไฟฟ้าแรงสูงมากและไฟฟ้าแรงสูงพิเศษ

มาตรฐานระดับแรงดันไฟฟ้า (มาตรฐานอาจแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศหรือภูมิภาค)

• แรงดันไฟฟ้าต่ำ（Low Voltage）

  แรงดันไฟฟ้าต่ำมักจะหมายถึงแรงดันไฟฟ้าที่ต่ำกว่า 1KV ซึ่งมักใช้ในครัวเรือน ธุรกิจ และการใช้งานในอุตสาหกรรมขนาดเล็ก ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ 110V และ 220V

• แรงดันไฟฟ้าปานกลาง（Medium Voltage）

  แรงดันไฟฟ้าระหว่าง 1KV - 33KV ระดับแรงดันไฟฟ้าปานกลางมักพบได้ในการใช้งานด้านอุตสาหกรรมบางประเภท การใช้งานเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่และโรงไฟฟ้าบางแห่ง

• ไฟฟ้าแรงสูง（High Voltage）

  ระดับไฟฟ้าแรงดันสูงส่วนใหญ่จะใช้ในระบบส่งและจำหน่ายไฟฟ้า เช่น สายเคเบิล สถานีไฟฟ้าขนาดย่อยและโครงข่ายไฟฟ้า

วัสดุและโครงสร้างของสายไฟฟ้าแรงสูง

โครงสร้างของสายไฟฟ้าแรงสูงจะประกอบด้วยตัวนำไฟฟ้าและฉนวนเป็นหลัก อาจมีการเพิ่มชั้นป้องกันและปลอกด้านนอกเพิ่มเติม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการใช้งานและสภาพแวดล้อมการใช้งาน

• ตัวนำ（Conductor）

  วัสดุตัวนำที่มักพบ ได้แก่ ทองแดง (Cu) และอะลูมิเนียม (Al) มีคุณสมบัตินำไฟฟ้าและทนต่อการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม และเหมาะสำหรับใช้งานในสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง

• ฉนวนกันความร้อน（Insulation）

  วัสดุฉนวนที่มักพบ ได้แก่ โพลีเอทิลีน(PE), โพลีเอทิลีนแบบเชื่อมขวาง(XLPE), ยาง ฯลฯ วัสดุเหล่านี้สามารถป้องกันกระแสไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพ ป้องกันการรั่วไหลและการลัดวงจร

  ข้อดีของฉนวน XLPE ที่ใช้ในสายไฟฟ้าแรงสูง Good Gi:

  1. ประสิทธิภาพของฉนวนสูง- ป้องกันและลดการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า

  2. ทนความร้อนได้ดี- มีความเสถียรที่อุณหภูมิสูง

  3. ความแข็งแรงทางกลที่เพิ่มมากขึ้น- มีความต้านทานแรงดึงและความต้านทานการสึกหรอสูงขึ้น

  4. การทนต่อสารเคมี- เหมาะสำหรับการใช้งานด้านสิ่งแวดล้อมโดยเฉพาะ

• ชั้นเกราะป้องกัน（Shield）

  ชั้นป้องกันมักจะใช้วัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าที่ดี เช่น การถักลวดทองแดงหรือฟอยล์ทองแดง เพื่อลดผลกระทบจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกบนสายไฟ

• ปลอกชั้นนอก（Outer Sheath）

  ตั้งชื่อตามชั้นนอกสุดของสายไฟ ใช้วัสดุที่ทนทานต่อการสึกหรอ ทนน้ำมัน ทนน้ำ และทนต่อสภาพอากาศได้ดี เช่น โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC) หรือโพลีเอทิลีน (PE)

สายไฟฟ้าแรงสูงสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า

โดยส่วนใหญ่จะใช้ในระบบไฟฟ้าของรถยนต์ไฟฟ้าเพื่อส่งกำลังขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงการเชื่อมต่อระหว่างแบตเตอรี่และมอเตอร์ไฟฟ้า รวมถึงการเชื่อมต่อกับระบบควบคุมต่างๆ ภายในรถยนต์ สายไฟแรงดันสูงมีบทบาทสำคัญในรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อสมรรถนะ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัย

電ข้อกำหนดสำหรับสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูงของรถยนต์ไฟฟ้า:

1. ทนต่อแรงดันสูงและทนต่อการสึกหรอ: สายไฟแรงดันสูงสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าจะต้องสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่มีไฟฟ้าแรงสูงได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ต้านทานการสึกหรอในระยะยาวได้เช่นกัน

2. ฉนวนกันความร้อน: เนื่องจากลักษณะของไฟฟ้าแรงสูง วัสดุฉนวนของสายไฟจึงต้องมีฉนวนที่เหนือกว่าเพื่อป้องกันการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า

3. ทนต่ออุณหภูมิสูง: ในระบบส่งกำลังของรถยนต์ไฟฟ้า สายไฟแรงดันสูงมักจะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงและจำเป็นต้องสามารถทำงานได้อย่างเสถียรเป็นเวลานาน

4. น้ำหนักเบาและอ่อนนุ่ม: น้ำหนักของรถยนต์ไฟฟ้าจะหนักกว่ารถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงเล็กน้อย การลดน้ำหนักรถยนต์ไฟฟ้าจะช่วยลดการใช้พลังงาน จึงช่วยเพิ่มระยะการขับขี่

5. สารหน่วงไฟและทนไฟ: อุบัติเหตุไฟไหม้ในรถยนต์ไฟฟ้าเป็นอันตรายต่อความปลอดภัยของผู้ใช้และดับได้ยาก ดังนั้น การป้องกันอัคคีภัยและสารหน่วงไฟจึงเป็นข้อกำหนดพื้นฐานและจำเป็นที่สุดสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า

สายไฟแรงดันสูงของรถยนต์ไฟฟ้า Good Gi

UL3820 สายไฟแรงดันสูงของรถยนต์ไฟฟ้า 1000V

UL3886 สายไฟแรงดันสูงของรถยนต์ไฟฟ้า 1500V

สายไฟแรงดันสูงสำหรับระบบกักเก็บพลังงานด้วยแบตเตอรี่ (BESS)

ส่วนใหญ่ใช้ในระบบกักเก็บพลังงาน โดยเฉพาะใน Battery Energy Storage System (BESS) หรือตู้เก็บพลังงานที่ใช้เชื่อมต่อระหว่างโมดูลแบตเตอรี่, อินเวอร์เตอร์ (Inverter) และระบบจัดการพลังงาน (BMS)

สายไฟเหล่านี้มีบทบาทสำคัญภายในระบบ BESS โดยช่วยในการกักเก็บ การแปลง และการกระจายพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

1. ไฟฟ้าแรงสูงและประสิทธิภาพ (High Voltage & Efficiency): สายไฟแรงดันสูงที่ใช้ในตู้ BESS จะต้องสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าสูงได้ในขณะที่ยังคงรักษาการส่งผ่านพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจถึงสมรรถนะสูงสุดของระบบกักเก็บพลังงาน

2. ความทนทาน (Durability): เนื่องจากการทำงานของระบบ BESS มักเกี่ยวข้องกับวงจรการชาร์จและคายประจุ (Charge/Discharge Cycles) บ่อยครั้ง สายไฟแรงดันสูงจึงต้องมีความทนทานต่อความร้อนสะสมและความล้าทางไฟฟ้าเพื่อรองรับการใช้งานในระยะยาว

3. คุณสมบัติความเป็นฉนวน (High Insulation): เช่นเดียวกับสายไฟแรงดันสูงในรถยนต์ไฟฟ้า (EV) สายไฟสำหรับ BESS จำเป็นต้องมีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ยอดเยี่ยมเพื่อป้องกันการรั่วไหลและการสูญเสียของกระแสไฟฟ้าภายในตู้

4. การปรับตัวต่อสภาพแวดล้อม (Environmental Adaptability): ตู้ BESS อาจต้องทำงานในสภาพแวดล้อมที่หลากหลาย ดังนั้นสายไฟแรงดันสูงต้องสามารถทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ความชื้น และสารเคมีในสภาพแวดล้อมการติดตั้งที่ต่างกันได้

5. ความปลอดภัยด้วยสารหน่วงไฟ (Fire Retardancy): ระบบ BESS มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ซึ่งมีความเสี่ยงต่อการเกิดอัคคีภัย สายไฟจึงต้องมีคุณสมบัติกันไฟและสารหน่วงไฟ (Flame Retardant) เพื่อเพิ่มความปลอดภัยให้กับระบบและลดความเสี่ยงในการแพร่กระจายของไฟ

ตู้เก็บพลังงานสายไฟฟ้าแรงสูง Good Gi

UL3820 สายไฟแรงดันสูงสำหรับจัดเก็บพลังงาน 1000V

UL3886 สายไฟแรงดันสูงสำหรับจัดเก็บพลังงาน 1500V

การรับรองสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูง UL

Good Gi ผลิตสายไฟแรงดันสูงที่ตรงตามมาตรฐานการรับรอง UL 3820, UL 3886 และหมายเลขรับรอง มาตรฐาน UL ของ Good Gi คือ E538616 มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและประสิทธิภาพที่เข้มงวด นำโดย Underwriters Laboratories (UL) ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรและความน่าเชื่อถือของสายไฟระหว่างการใช้งาน มาตรฐานการทดสอบ UL 3820 และ UL 3886 มีดังต่อไปนี้:

มาตรฐานการรับรอง UL 3886

• เกณฑ์คะแนน（Rating）: 125°C, 1500 Vac เปลวไฟแนวนอน

• ตัวนำ（Conductor）: ครอบคลุมตัวนำตั้งแต่ 44 AWG ไปจนถึง 2,000 kcmil ไม่ว่าจะเป็นแบบแข็งหรือตีเกลียว

• ฉนวนกันความร้อน（Insulation）: XLPE, ความหนาเฉลี่ยขั้นต่ำ 30 มม. ความหนาขั้นต่ำ 27 มม. ณ จุดใดจุดหนึ่ง

• มาตรฐาน（Standard）： ผ่านมาตรฐาน UL 758

การรับรองมาตรฐาน UL 3820

• เกณฑ์คะแนน（Rating）: สายไฟได้รับการกำหนดให้มีพิกัดอุณหภูมิ 125°C พิกัดแรงดันไฟฟ้า 1,000 Vac และข้อกำหนดในการทดสอบการเผาไหม้ในแนวนอน

• ตัวนำ（Conductor）: มีขนาดตั้งแต่ 30 ถึง 2,000 kcmil และสามารถเป็นของแข็ง ตีเกลียวหรือทอได้ วัสดุตัวนำสามารถเป็นแบบชุบดีบุก ทองแดงเปลือย หรือทองแดงชุบเงิน หรือทองแดงที่มีความแข็งแรงสูงแบบแข็งหรือตีเกลียว เพื่อให้มั่นใจว่ามีค่าการนำไฟฟ้าขั้นต่ำ 90% ซึ่งคุณสมบัติเหล่านี้ช่วยให้ตัวนำสามารถปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยและข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพระดับสูงและรับประกันความเสถียรและความน่าเชื่อถือระหว่างการใช้งานได้

• ฉนวนกันความร้อน（Insulation）:ฉนวนสายไฟควรใช้โพลีเอทิลีนเชื่อมขวางแบบอัดรีด (XLPE)

  ขนาดของตัวนำ	ความหนาเฉลี่ยขั้นต่ำ (mils)	ความหนาขั้นต่ำ ณ จุดใดจุดหนึ่ง(mils)
  30-9 AWG	30	27
  8-2 AWG	45	40
  1-4/0 AWG	55	50
  213-500 kcmil	65	58
  501-1000 kcmil	80	72
  1001-2000 kcmil	95	86

• มาตรฐาน（Standard）：ผ่านมาตรฐาน UL 758

ควรเลือกระหว่าง UL 3886 และ UL3820 อย่างไร?

เมื่อเลือกสายไฟแรงดันสูง UL 3886 หรือ UL 3820 จะต้องทำการประเมินอย่างละเอียดตามการใช้งานจริง ประเด็นสำคัญบางประการที่ควรพิจารณา:

ความแตกต่างระหว่าง UL 3886 และ UL 3820

จากการเปรียบเทียบมาตรฐานการตรวจสอบ UL ข้างต้น เราพบว่าความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง UL 3886 และ UL 3820 คือแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดและความหนาของฉนวน

ประโยชน์และการใช้งาน

UL 3886: มีระดับแรงดันไฟฟ้าที่สูงและความหนาของฉนวนบาง ทำให้เหมาะสำหรับการเดินสายไฟภายในรถยนต์ไฟฟ้าและสามารถโค้งงอได้ดีในพื้นที่ขนาดเล็ก ฉนวนแบบบางของ UL 3886 มีส่วนทำให้น้ำหนักโดยรวมเบากว่าเมื่อเทียบกับฉนวนที่หนากว่าของ UL 3820

UL 3820: มีชั้นฉนวนที่หนาและทนทานต่อการเสียดสีได้ดีเยี่ยม แต่เนื่องจากมาตรฐาน UL ไม่ได้ทดสอบความต้านทานการเสียดสีโดยเฉพาะ แนะนำให้ท่านพิจารณาสภาพแวดล้อมการติดตั้งและเงื่อนไขการก่อสร้าง

การทำความเข้าใจความแตกต่างและประเมินตามความต้องการใช้งานเฉพาะนั้นถือเป็นขั้นตอนสำคัญในการเลือกสายไฟแรงดันสูง UL 3886 และ UL 3820 ทีมงานของเรามีประสบการณ์ในอุตสาหกรรมที่กว้างขวางและสามารถจัดหาวิธีที่เหมาะสมกับความต้องการของท่านได้ดีที่สุด ติดต่อเราตอนนี้!