ประเภทของสายไฟฟ้าแรงสูง มีกี่แบบ ต่างกันอย่างไร?

การจ่ายพลังงานไฟฟ้า จากโรงไฟฟ้าไปยังผู้ใช้งานทั่วประเทศนั้น ต้องใช้สายไฟฟ้าแรงสูง (High Voltage Cable) ซึ่งทำหน้าที่ส่งพลังงานไปตาสถานที่ต่าง ๆ หลายคนอาจคุ้นเคยกับภาพสายไฟเส้นหนาที่พาดผ่านเสาเหล็กสูงตระหง่าน แต่ในความเป็นจริงแล้ว สายไฟฟ้าแรงสูงนั้นมีหลากหลายประเภท ซึ่งแต่ละประเภทถูกออกแบบมาเพื่องานที่มีลักษณะเฉพาะและสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน

ประเภทของสายไฟฟ้าแรงสูง

สายไฟฟ้าแรงสูงสามารถแบ่งตามลักษณะโครงสร้างภายนอกได้เป็น 2 ประเภทหลัก ๆ คือ สายเปลือย (Bare Conductor) และ สายหุ้มฉนวน (Insulated/Covered Cable) ซึ่งสายไฟฟ้าแรงสูงแต่ละประเภทนั้นมีคุณสมบัติ การติดตั้ง และพื้นที่ที่เหมาะสมในการใช้งานแตกต่างกันออกไป

สายเปลือย

สายไฟฟ้าแรงสูง แบบสายเปลือย คือ สายไฟฟ้าที่ไม่มีฉนวนไฟฟ้าหุ้มที่ตัวนำ โดยจะใช้อากาศเป็นฉนวนตามธรรมชาติ ร่วมกับลูกถ้วยที่ติดตั้งบนเสาไฟฟ้า เพื่อป้องกันกระแสไฟฟ้ารั่วไหลลงสู่โครงสร้างเสา ด้วยเหตุนี้ การติดตั้งสายเปลือย จึงจำเป็นต้องมีระยะห่างระหว่างสายไฟ กับวัตถุอื่น ๆ ตามมาตรฐานความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด เพื่อป้องกันอันตรายจากการสัมผัสหรือการอาร์กของไฟฟ้า (Electric Arc) ข้ามมาในระยะใกล้ สายเปลือยเป็นที่นิยมอย่างสูงในระบบสายส่ง เนื่องจากมีราคาไม่แพงและสามารถระบายความร้อนได้ดี โดยประเภทของสายเปลือยที่ใช้งานบ่อย มีดังนี้

• สายอะลูมิเนียมล้วน (AAC – All Aluminum Conductor) : เป็นสายที่ผลิตจากอะลูมิเนียมบริสุทธิ์ 99.5% ตีเกลียว มีจุดเด่นคือน้ำหนักเบาและทนทานต่อการกัดกร่อนของสภาพแวดล้อมได้ดีเยี่ยม 
• สายอะลูมิเนียมผสม (AAAC – All Aluminum Alloy Conductor) : พัฒนาขึ้นเพื่อแก้ไขข้อจำกัดของสาย AAC โดยเป็นการนำอะลูมิเนียมไปผสมกับโลหะอื่น ทำให้สายชนิดนี้มีความแข็งแรงและสามารถรับแรงดึงได้สูงขึ้น มีคุณสมบัติน้ำหนักเบาและทนต่อการกัดกร่อนได้ดี
• สายอะลูมิเนียมแกนเหล็ก (ACSR – Aluminum Conductor Steel Reinforced) : เป็นสายไฟฟ้าแรงสูง มีโครงสร้างประกอบด้วยตัวนำอะลูมิเนียมตีเกลียวอยู่ชั้นนอก เพื่อทำหน้าที่นำไฟฟ้า และมีแกนกลางเป็นเหล็กกล้าชุบสังกะสี (Galvanized Steel) เพื่อทำหน้าที่รับแรงดึงโดยเฉพาะ ทำให้สาย ACSR มีความแข็งแรงเชิงกลสูงมาก สามารถขึงในระยะที่ไกลกันได้ดี ทนทานต่อสภาวะลมแรง และมีราคาที่สมเหตุสมผล 

สายหุ้มฉนวน

สายหุ้มฉนวน คือ สายไฟฟ้าแรงสูงที่มีฉนวนหุ้มตัวนำไฟฟ้าโดยตรง ซึ่งวัสดุที่นิยมใช้ทำฉนวนคือ XLPE (Cross-linked Polyethylene) เนื่องจากมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี ทนทานต่อความร้อน สภาพอากาศ และรังสี UV การมีฉนวนหุ้มทำให้สายไฟมีความปลอดภัยสูงกว่าสายเปลือย สามารถลดระยะห่างระหว่างสายไฟได้ และช่วยป้องกันปัญหาไฟฟ้าลัดวงจรจากการสัมผัสโดยตรงของสัตว์หรือกิ่งไม้ จึงเหมาะสำหรับใช้งานในเขตเมืองและชุมชนที่มีพื้นที่จำกัด โดยแบ่งออกเป็น 2 รูปแบบหลัก ดังนี้

• สายอากาศหุ้มฉนวน (SAC – Spaced Aerial Cable) : เป็นสายไฟตัวนำอะลูมิเนียมที่มีฉนวน XLPE หุ้มชั้นนอกสุด ถูกออกแบบมาเพื่อใช้งานแบบพาดไปในอากาศ 
• สายไฟฟ้าแรงสูงใต้ดิน (Underground High Voltage Cable) : เป็นสายหุ้มฉนวนที่มีโครงสร้างซับซ้อนและมีระดับความปลอดภัยสูงสุด ประกอบด้วยชั้นต่าง ๆ มากมาย ตั้งแต่ตัวนำ ชั้นสกรีนตัวนำ ฉนวน XLPE ชั้นสกรีนฉนวน ชิลด์โลหะ (Metallic Shield) และเปลือกนอก (Outer Jacket) เพื่อป้องกันความชื้นและแรงกระแทกจากภายนอก

การใช้งานสายไฟฟ้าแรงสูง ประเภทสายเปลือย

การใช้งานสายไฟฟ้าแรงสูง ประเภทสายเปลือย โดยเฉพาะสาย ACSR นิยมใช้สำหรับระบบสายส่งกำลังไฟฟ้า (Transmission Line) ในระยะทางไกลเป็นหลัก โดยจะติดตั้งพาดไปบนโครงสร้างเสาเหล็กขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่ในพื้นที่เปิดโล่ง เช่น ทุ่งนา พื้นที่เกษตรกรรม หรือแนวพื้นที่ป่าเขานอกเขตเมือง เนื่องจากมีต้นทุนการติดตั้งที่ต่ำกว่า เมื่อเทียบกับระบบสายใต้ดิน สามารถระบายความร้อนได้ดี และง่ายต่อการบำรุงรักษาในกรณีที่เกิดความเสียหาย ทำให้การส่งจ่ายไฟฟ้าจากแหล่งผลิตไปยังสถานีไฟฟ้าแรงสูงย่อยในภูมิภาคต่าง ๆ เป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ

การใช้งานสายไฟฟ้าแรงสูง ประเภทสายหุ้มฉนวน

สายไฟฟ้าแรงสูง ประเภทสายหุ้มฉนวน ถูกออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาและข้อจำกัดของสายเปลือย ในพื้นที่เฉพาะ โดยสายอากาศหุ้มฉนวน (SAC) จะถูกนำมาใช้ในระบบจำหน่ายไฟ ภายในเขตเมืองและชุมชน ที่มีอาคารบ้านเรือนหนาแน่น เพื่อเพิ่มความปลอดภัยและลดปัญหาไฟฟ้าดับจากสิ่งแปลกปลอม 

ส่วนสายใต้ดินจะถูกเลือกใช้ในพื้นที่ ที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจและทัศนียภาพสูงสุด เช่น ย่านธุรกิจใจกลางเมือง พื้นที่รอบสถานที่สำคัญทางประวัติศาสตร์ สนามบิน หรือโครงการพัฒนานิคมอุตสาหกรรมและอสังหาริมทรัพย์สมัยใหม่ที่ต้องการระบบไฟฟ้าที่มีเสถียรภาพและความปลอดภัยสูงสุด

สรุป

การเลือกประเภทของสายไฟฟ้าแรงสูง ที่เหมาะสมกับการใช้งานนั้น ขึ้นอยู่กับการประเมินปัจจัยแวดล้อมอย่างรอบด้าน ทั้งลักษณะทางกายภาพของพื้นที่ ความหนาแน่นของชุมชน ข้อกำหนดด้านความปลอดภัย ความสำคัญของทัศนียภาพ และงบประมาณของโครงการ การทำความเข้าใจในคุณสมบัติและความแตกต่างของสายแต่ละชนิด ช่วยให้การออกแบบและติดตั้งระบบส่งจ่ายไฟฟ้าเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ มั่นคง และปลอดภัยสูงสุด ตอบโจทย์ความต้องการของโครงการได้อย่างแท้จริง