ดร.ยุทธพงศ์ ทัพผดุง
คณะสารสนเทศศาสตร์ วิทยาลัยนครราชสีมา

ปัจจุบันเทคโนโลยีทางด้านวิศวกรรมและสารสนเทศได้มีการพัฒนาไปอย่างมาก ดังนั้นในอาคารหรือโรงงานอุตสาหกรรมจึงมีการติดตั้งสายเคเบิลไฟฟ้าและสายเคเบิลชนิดต่าง ๆ หลากหลายประเภท เช่น สายเคเบิลระบบไฟฟ้ากำลัง, สายเคเบิลระบบสื่อสาร, สายเคเบิลระบบคอมพิวเตอร์และสารสนเทศ, สายเคเบิลระบบกล้องวงจรปิด (CCTV) และอื่น ๆ  

ซึ่งสายเคเบิลที่ใช้งานแต่ละประเภทมีความไวต่อสัญญาณรบกวนที่แตกต่างกัน บทความนี้จะเป็นการแนะนำการติดตั้งสายเคเบิลแต่ละประเภทที่เหมาะสมเพื่อป้องกันปัญหาจาก EMI (Electro Magnetic Interference)

โดยทั่วไปแล้วการติดตั้งสายเคเบิลระบบไฟฟ้ากำลังควรจะต้องพิจารณาติดตั้งให้แยกจากสายไฟฟ้าที่เป็นโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวน (Sensitive Load) อาทิเช่น สายเคเบิลระบบไฟฟ้ากำลัง, สายเคเบิลระบบสื่อสาร, สายเคเบิลระบบคอมพิวเตอร์และสารสนเทศ, สายเคเบิลระบบกล้องวงจรปิด (CCTV) และอื่น ๆ เพื่อป้องกันปัญหาจาก EMI ซึ่งวิธีการหลีกเลี่ยงและการแก้ไขปัญหาดังกล่าวสามารถทำได้ตามแนวทางดังต่อไปนี้

- ควรพิจารณาแยกหม้อแปลงไฟฟ้าใช้งานระหว่างระบบไฟฟ้ากำลังกับโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวน ดังแสดงในรูปที่ 1
- สายศูนย์จะต้องมีขนาดใหญ่เพียงพอกับการใช้งานเมื่อมีการใช้โหลดที่ไม่สมดุลและกระแสของฮาร์มอนิกอันดับที่ 3
- ควรพิจารณาปรับปรุงการใช้โหลดทางไฟฟ้าให้สมดุล
- ในกรณีที่เกิดปัญหาที่รุนแรงควรพิจารณาปรับเปลี่ยนขนาดหม้อแปลงไฟฟ้าให้มีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อทำให้ Impedance ของแหล่งจ่ายไฟฟ้าลดลง

รูปที่ 1 การแยกโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวนเพื่อต่อกับหม้อแปลงไฟฟ้า

ข้อเสนอแนะสำหรับการติดตั้งระบบไฟฟ้ากำลังที่จะสร้างสนามไฟฟ้าไปรบกวนต่อโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวน ซึ่งในทางปฏิบัติจะมีแนวทางให้ดำเนินการดังต่อไปนี้

1. การติดตั้งสายเคเบิลของโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวน ควรมีระยะห่างเพียงพอกับแหล่งกำเนิด EMI จากระบบไฟฟ้ากำลังเช่น ระบบลิฟต์, หม้อแปลงไฟฟ้ากำลัง, ชุดปรับความเร็วของมอเตอร์ (Variable Speed Drive), บัสบาร์ที่มีกระแสไฟฟ้าสูง หรืออุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง

2. ระบบท่อที่เป็นโลหะ อาทิเช่น ระบบน้ำ,ระบบแก็ส, ระบบความร้อน และสายเคเบิลไฟฟ้าควรจะติดตั้งเข้าในอาคารที่บริเวณใกล้เคียงกันและมีการต่อเชื่อมระบบกราวด์ให้มีความต่างศักย์ที่สมดุลกันในบริเวณดังกล่าวจุดเดียวกัน

3. การติดตั้งสายเคเบิลของระบบไฟฟ้ากำลังและสายเคเบิลของโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวนไม่ควรติดตั้งร่วมกันเพื่อป้องกันการเกิดความเหนี่ยวนำขึ้น

4. การติดตั้งสายเคเบิลของระบบไฟฟ้ากำลังและสายเคเบิลของโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวน ควรมีระยะห่างเพียงพอหรือควรมีการติดตั้งป้องกันสัญญาณระบบกวนอย่างเหมาะสม ดังแสดงในตารางที่ 1

5. สายเคเบิลของระบบไฟฟ้ากำลังและสายเคเบิลของโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวนควรมีการติดตั้งให้เหมาะสมในกรณีที่มีการติดตั้งข้ามหรือไขว้กันในมุมที่เหมาะสม

การกำหนดระยะห่างระหว่างสายเคเบิลของระบบไฟฟ้ากำลังและสายเคเบิลของโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวน ดังตารางที่ 1 นั้นจะเป็นติดตั้งเริ่มจากต้นทางจนถึงปลายทาง แต่ถึงอย่างไรก็ตามการติดตั้งเคเบิลในแนวระนาบที่ความยาวของสายเคเบิลน้อยกว่า 35 เมตร นั้นอาจไม่จำเป็นต้องแยกการติดตั้งสายเคเบิลของระบบไฟฟ้ากำลังและสายเคเบิลของโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวนออกจากกันได้

ถ้าสายเคเบิลของโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวนเป็นสายชนิดที่มีการป้องกัน (Screened Cabling) แล้ว สำหรับสายเคเบิลที่มีความยาวมากกว่า 35 เมตร ควรมีการติดตั้งระยะห่างตามข้อกำหนดข้างต้น แต่มีข้อยกเว้นคือจะไม่รวมถึงระยะทาง 15 เมตร ก่อนที่จะเข้าสู่ทางออกของสายเคเบิลดังแสดงในรูปที่ 2

รูปที่ 2 รูปแบบของการติดตั้งและแยกสายเคเบิลแต่ประเภทออกจากกัน

ตารางที่ 1 ข้อแนะนำการกำหนดระยะห่างระหว่างสายเคเบิลของระบบไฟฟ้ากำลังและสายเคเบิลของโหลดชนิดที่ไวต่อสัญญาณรบกวน

สายเคเบิลที่เป็นโลหะบางผลิตภัณฑ์เสนอให้มีการป้องกันสัญญาณรบกวนจาก EMI ซึ่งรูปที่ 3 ได้แสดงถึงรูปแบบการวางสายเคเบิลที่เหมาะสม และเมื่อส่วนประกอบต่าง ๆ เป็นโลหะซึ่งมีรูปแบบของการติดตั้งที่แตกต่างกันไป อาทิเช่น แบบ Flat, U-shape, Tube และอื่น ๆ ในแต่ละรูปแบบนั้น ทำให้เราสามารถทราบคุณสมบัติของอิมพีแดนซ์ของการจัดเรียงเคเบิลนั้น ๆ ได้ และรูปแบบที่มีการปิดที่มิดชิดจะช่วยให้ลดการเกิด Common Mode Coupling ได้ดี

รูปที่ 3 การแยกสายเคเบิลแต่ละประเภทออกจากกันเพื่อป้องกัน EMI

บทความนี้คงจะทำให้ท่านผู้ทราบแนวทางการลดสัญญาณรบกวนหรือ EMI จากการติดตั้งตั้งสายเคเบิลไฟฟ้ากำลังได้และคงไม่ยากเกินไปสำหรับการวางแผนและออกแบบระบบไฟฟ้า เพียงแต่ขอให้ท่านจำไว้เสมอว่าสายเคเบิลที่ใช้งานต่างประเภทกันก็ควรติดตั้งแยกออกจากกันไว้นั้นเป็นดีที่สุด

แต่เมื่อใดมีติดตั้งที่ไม่ถูกต้องหรือละเลยมองข้ามจุดเล็ก ๆ น้อยดังกล่าวไปอาจจะส่งผลเสียให้เป็นอย่างมาก ซึ่งอาจจะทำให้ระบบสารสนเทศ, CCTV, ระบบโทรศัพท์ และอื่น ๆ ที่เป็นโหลดที่มีความไวต่อสัญญาณรบกวน เกิดทำงานผิดพลาดและชำรุดได้เลยที่เดียวนะครับ

* Darrell Locke, 2008. "Guide to the Wiring Regulations", John Wiley & Sons, Ltd.