ลูกถ้วย
(Insulators)
เป็นอุปกรณ์ที่ใช้รองรับสายไฟ ทำหน้าที่เป็นฉนวนและป้องกันมิให้กระแสไฟฟ้ารั่วลงดินหรือลัดวงจรลงดิน
เพราะถ้าปริมาณกระแส ที่รั่วไหลมีจำนวนมาก อุปกรณ์ป้องกันที่ติดตั้ง
ในระบบจำหน่ายก็จะตัดวงจรออก ทำให้การจ่ายไฟหยุดชะงัก ดังนั้นลูกถ้วยจึงมีความสำคัญตราบใดที่ยังมีการจ่ายพลังงานไฟฟ้าไปตามสายเหนือดิน
(Over head line) ทั้งสายส่งแรงสูง (Transmission line) และสายระบบจำหน่าย
(Distribution line) ลูกถ้วยที่ใช้ในระบบจำหน่ายของการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคมีหลายแบบได้แก่
1. ลูกถ้วยก้านตรง (Pin insulators)
2. ลูกถ้วยแขวน (Suspension insulators)
3. ลูกถ้วยฟอกไทพ์ (Fog type insulators)
4. ลูกถ้วยโพสท์ไทพ์ (Post type insulators)
5. ลูกถ้วยสำหรับสายยึดโยง (Strain insulators)
6. ลูกถ้วยลูกรอก (Spool insulators)
ลูกถ้วยก้านตรง
ที่มีใช้ในปัจจุบันส่วนใหญ่จะเป็นพิกัด 22 และ 33 KV ตามมาตรฐาน
EEI-NEMA ของสหรัฐอเมริกา เนื่องจากเหมาะสมกับ สภาพภูมิอากาศในบ้านเรา
ลูกถ้วยที่ใช้กับแรงดันสูงจะต้องเคลือบสารกึ่งตัวนำ (Semi-conductor)
ไว้ที่บริเวณรองรับสายไฟ ที่อยู่ด้านบนของลูกถ้วย เพื่อป้องกันมิให้เกิดคลื่นวิทยุไปรบกวนระบบสื่อสารที่อยู่ใกล้เคียง
ลูกถ้วยแขวน
มีลักษณะดังรูป โดยด้านบนและล่างของจานลูกถ้วยจะมีข้อต่อห่วงโลหะสำหรับเกี่ยวยึดกันเป็นชั้นๆ
สายตัวนำจะถูกยึดไว้ด้วย suspension clamp ลูกถ้วยแขวนสามารถใช้กับเสาต้น
dead end เพื่อรับสายไฟที่มีแรงดึงสูง จำนวนชั้นของลูกถ้วย
ขึ้นอยู่กับระดับแรงดัน ยิ่งแรงดันสูงจำนวนชั้นก็ยิ่งมาก กรณีที่ลูกถ้วยชำรุดสามารถถอดเปลี่ยนเฉพาะตัวที่ชำรุดได้
นิยมใช้มากในระบบแรงสูง โดยการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคใช้ลูกถ้วยแขวน
2 ขนาดคือเส้นผ่าศูนย์กลาง 6 และ 10 นิ้ว มีทั้งแบบธรรมดาและแบบ
anti - pollution
ลูกถ้วยฟอกไทพ์
รูปร่างโดยทั่วไปคล้ายกับลูกถ้วยก้านตรงแบบแรงสูงแต่มีครีบชั้นมากกว่าและระยะสูงกว่า
ลูกถ้วยชนิดนี้ออกแบบไว้ใช้ แถบชายทะเลที่มีมลภาวะไอเกลือจากทะเลสูงมาก
รวมทั้งป้องกันการเกิด flashover หรือเกิด leak ซึ่งลูกถ้วยก้านตรงทั่วไป
ไม่สามารถป้องกันคราบเกลือเกาะตามลูกถ้วยได้ ถ้าหากใช้ลูกถ้วยก้านตรงทั่วไปในบริเวณดังกล่าวต้องทาครีบลูกถ้วย
ด้วย silicon compound เพื่อป้องกันคราบเกลือเกาะ แต่ต้นทุนจะสูงกว่าการใช้ลูกถ้วยฟอกไทพ์
ลูกถ้วยโพสท์ไทพ์
สำหรับการไฟฟ้าส่วนภูมิภาคแล้วจะใช้ลูกถ้วยชนิดนี้ไม่มากนักและส่วนใหญ่ใช้ที่ภาคใต้
บริเวณที่เป็นทางโค้งหรือทางแคบๆ แทนการใช้ลูกถ้วยก้านตรงขนาด
33 KV. หรือลูกถ้วยแขวนเพราะมีความปลอดภัยมากกว่า การติดตั้งลูกถ้วยในระบบจำหน่าย
อาจเป็นแนวนอนหรือแนวตั้งก็ได้ แต่ส่วนใหญ่ติดตั้งในแนวนอนและสลับด้านซ้าย-ขวาของเสา
โดยมี clamp ที่ด้านปลายลูกถ้วย เป็นตัวยึดสายไฟ
ลูกถ้วยสำหรับสายยึดโยง
สายยึดโยงในระบบจำหน่าย มีหน้าที่รับแรงดึงของสายไฟที่มีต่อเสาไฟฟ้า
เพื่อให้เสาอยู่ในสภาพสมดุล โดยสายยึดโยงนั้นใช้ลวดเหล็กตีเกลียวขนาดตามความเหมาะสมยึดกับเสาไฟด้วยสลัก
เกลียวห่วงแบบธรรมดาเดี่ยว 45 องศา ประกอบที่จุดสำหรับทำสายยึดโยงที่หัวเสา
ส่วนปลายยึดกับห่วงรองก้านสมอบก แต่เนื่องจากลวดเหล็กตีเกลียวติดตั้งไว้สูง
ใกล้กับสายไฟแรงสูง จึงต้องมีฉนวนป้องกันกระแสรั่วไหลจากหัวเสาผ่านมาตามสายยึดโยง
และอาจเป็นอันตรายต่อผู้ที่อยู่ใกล้เคียงหรือสัมผัสกับสายยึดโยง
และเนื่องจากฉนวนนี้อยู่แนวเดียวกับสายยึดโยงซึ่งมีแรงดึงมาก
ดังนั้นฉนวนหรือลูกถ้วยสำหรับ สายยึดโยง จึงต้องมีความสามารถในการเป็นฉนวนที่ดีรวมทั้งทนแรงดึงหรือแรงกดได้สูงอีกด้วย
และเนื่องจากวัสดุประเภทกระเบื้องเคลือบจะทนแรงกดได้ดีกว่าแรงดึงมาก
ดังนั้น ลูกถ้วยจึงถูกออกแบบมาให้รับแรงยึดโยง ในลักษณะแรงกด
ลูกถ้วยลูกรอก
ใช้รองรับสายในระบบจำหน่ายแรงต่ำ มีลักษณะดังรูป ใช้ประกอบกับ
rack โดยสายไฟจะพาดผ่านร่องกลางของลูกถ้วย สามารถติดตั้งได้ทั้งแนวนอนและแนวตั้งขึ้นอยู่กับสภาพของพื้นที่ที่จะติดตั้ง
การทดสอบลูกถ้วยฉนวน
ตามมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม มอก.354-2523 : ลูกถ้วยแขวนปอร์ซเลน
ได้แบ่งการทดสอบลูกถ้วยฉนวนออกเป็น 3 ประเภท คือ
1) การทดสอบเฉพาะแบบ (type test)
2) การทดสอบรับรอง (acceptance test)
3) การทดสอบประจำ (routine test)
การทดสอบเฉพาะแบบ หมายถึง การทดสอบเพื่อตรวจสอบหรือพิสูจน์ว่าลักษณะการออกแบคุณภาพ
เป็นไปตามมาตรฐานกำหนดหรือไม่ การทดสอบเฉพาะแบบทางไฟฟ้าประกอบด้วย
a) การทดสอบแรงดันไฟฟ้าตามผิวในสภาพแห้งและเปียกด้วยแรงดันกระแสสลับความถี่ต่ำ
b) การทดสอบแรงดันไฟฟ้าวาบไฟตามผิวอิมพัลส์วิกฤติด้วยแรงดันอิมพัลส์ขั้วบวกและขั้วลบ
c) การทดสอบแรงดันไฟฟ้ารบกวนคลื่นวิทยุ (radio influence voltage
test = RIV) จัดเป็นการทดสอบแบบไม่ทำลาย เป็นการทดสอบเพื่อหาคุณภาพ
ลูกถ้วย เมื่อใช้รองรับหรือยืดสายไฟแรงสูง จะทำให้เกิดความเครียดสนามไฟฟ้าสูงบริเวณสายไฟพาดยึดติดกับลูกถ้วย
หรือส่วนที่เป็นโลหะประกอบด้วยลูกถ้วย ถ้าหากความเครียด สนามไฟฟ้าสูงเกินกว่าขีดความคงทนต่อแรงดันไฟฟ้าของอากาศก็จะทำให้เกิดดีสชาร์จบางส่วนหรือโคโรนา
และส่งคลื่นสั้นในย่านความถี่วิทยุสื่อสารแผ่กระจายออกไปรบกวน
ระบบสื่อสาร ฉะนั้นลูกถ้วยฉนวนที่จะนำมาใช้ยึดสายในระบบส่งจำหน่าย
โดยเฉพาะในย่านชุมชนหรือในเมือง ยอมให้มีคลื่นรบกวน (RIV)
ได้ไม่เกินค่าที่มาตรฐานกำหนด ตามมาตรฐาน ANSI กำหนดค่า RIV
เป็น Vในกรณีสภาพบรรยากาศไม่ใช้สภาวะมาตรฐาน ต้องใช้แฟคเตอร์แก้ความหนาแน่นบรรยากาศ
kd และแฟคเตอร์แก้ความชื้น ในบรรยากาศ kn ซึ่งค่า kn สำหรับลูกถ้วยอ่านได้จากเส้นกราฟ
การทดสอบรับรอง หมายถึง การตรวจสอบดูวัสดุอุปกรณ์
ผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมว่ายังมีคุณภาพได้ตามที่มาตรฐานกำหนดหรือไม่
การทดสอบรับรองทางไฟฟ้า ก็คือ การทดสอบความแข็งแรงร่วมทางกลและทางไฟฟ้า
เป็นการทดสอบที่เลียนแบบการใช้งานจริง เพราะลูกถ้วยในขณะใช้งานนั้นจะต้องรับทั้งแรงกลและความเครียดสนามไฟฟ้า
การทดสอบรับรองทางไฟฟ้าอีกประการหนึ่งก็คือ การทดสอบเจาะผ่าน
(puncture) เป็นการทดสอบแตกสลาย เพื่อต้องการตรวจสอบดูความคงทนต่อแรงดันไฟฟ้าของเนื้อลูกถ้วย
(อาจเป็นปอร์ซเลนหรือแก้ว)
การทดสอบประจำ หมายถึง การทดสอบที่ทำเป็นประจำในโรงงาน
เป็นการทดสอบกับลูกถ้วยฉนวนทุกลูก เพื่อตรวจสอบดูว่าลูกถ้วยนั้นไม่มีความบกพร่องจากการผลิต
การทดสอบประจำทางไฟฟ้าของลูกถ้วยฉนวนได้แก่ การทดสอบวาบไฟตามผิว
ซึ่งอาจจะใช้แรงดันความถี่สูงแบบหน่วง (damped high frequency
voltage) มีความถี่ประมาณ 200 kHz ซึ่งได้จากหม้อแปลงเทสลาให้เกิดวาบไฟตามผิวต่อเนื่องกันเป็นเวลา
3 ถึง 5 วินาที หรืออาจจะทดสอบวาบไฟด้วยความถี่ต่ำให้เกิดวาบไฟตามผิวแห้งต่อเนื่องกันเป็นเวลา
3 ถึง 5 นาที
ข้อมูล : 
