| ชื่อบทความ |
การจำลองเชิงฟิสิกส์และโครงข่ายประสาทเทียมของสนามไฟฟ้าบนลูกถ้วยฉนวนที่มีการปนเปื้อน
|
| ชื่อบทความ(English) |
Physics-Based and Neural Network Modeling of Electric Field Distribution on Contaminated Insulators
|
|
|
|
| ประเภทบทความ |
บทความวิจัย
|
| ชื่อผู้แต่ง |
รติ วงษ์สถาน(*), ชนะพล มหาวรรณ, ยศพร จันทร์ทอง และ ธีราวุฒิ กุลธราธีระ (Rati Wongsathan(*), Chanapol Mahawan, Yodsapon Junthong and Theerawut Kultharatheera)
|
| หน่วยงาน |
ภาควิชาวิศวกรรมไฟฟ้า คณะวิศวกรรมศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยนอร์ท-เชียงใหม่ (Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering and Technology, North-Chiang Mai University, Chiang Mai, Thailand, 50230) *Corresponding author: rati@northcm.ac.th
|
| ชื่อวารสาร |
วารสารแม่โจ้เทคโนโลยีสารสนเทศและนวัตกรรม ปีที่ 12 ฉบับที่ 3 กันยายน – ธันวาคม 2569
|
| บทคัดย่อ |
งานวิจัยนี้เสนอแบบจำลองไฮบริดสำหรับวิเคราะห์และพยากรณ์การกระจายสนามไฟฟ้าบนผิวลูกถ้วยฉนวนโพลิเมอร์คอมโพสิท โดยผสานการจำลองเชิงฟิสิกส์ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ผ่าน COMSOL Multiphysics เข้ากับโครงข่ายประสาทเทียมแบบเพอเซปตรอนหลายชั้น (Multilayer Perceptron Neural Networks, MLPNN) เพื่อพัฒนาแบบจำลองตัวแทนประมาณค่าสนามไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ แบบจำลองสามมิติถูกพัฒนาสำหรับสภาวะสะอาด ฝุ่นธรรมชาติ มลพิษอุตสาหกรรม และมูลนกเปียก ผลการจำลองพบว่าการเพิ่มค่าการนำไฟฟ้าของชั้นปนเปื้อนส่งผลให้เกิดการบิดเบือนของสนามไฟฟ้าและเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดการวาบไฟตามผิว โดยกรณีมูลนกเปียกให้ค่าสนามไฟฟ้าสูงสุด 480 kV/m นอกจากนี้ ได้ทำการเปรียบเทียบโครงสร้าง MLPNN จำนวน 26 รูปแบบด้วยวิธี Grid Search พบว่า MLPNN ที่มีสามชั้นซ่อน [5 10 5] ให้สมดุลที่เหมาะสมระหว่างความแม่นยำและความซับซ้อน ข้อมูลจาก COMSOL จำนวน 3,200 ตัวอย่างได้แบ่งออกเป็นข้อมูลชุดฝึกสอนและทดสอบ ในอัตราส่วน 80:20 โดยให้ค่า Test MSE เป็น 0.0287 และ RMSE เป็น 0.1695 และสามารถพยากรณ์สนามไฟฟ้าใกล้เคียง COMSOL แสดงให้เห็นศักยภาพการวิเคราะห์ฉนวนไฟฟ้าแรงสูงและการพัฒนาเครื่องมือประเมินความเชื่อถือได้ของระบบไฟฟ้าในอนาคต
|
| คำสำคัญ |
ลูกถ้วยฉนวนโพลิเมอร์คอมโพสิท; การกระจายสนามไฟฟ้า; การปนเปื้อนบนผิวฉนวน; ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์; โครงข่ายประสาทเทียมแบบหลายชั้น
|
| ปี พ.ศ. |
2569
|
| ปีที่ (Vol.) |
12
|
| ฉบับที่ (No.) |
3
|
| เดือนที่พิมพ์ |
กันยายน - ธันวาคม
|
| เลขที่หน้า (Page) |
286-305
|
| ISSN |
ISSN 3027-7280 (Online)
|
| DOI |
|
| ORCID_ID |
0000-0002-7700-9324
|
| ไฟล์บทความ |
https://mitij.mju.ac.th/ARTICLE/R69117.pdf
|
| | |
| เอกสารอ้างอิง | |
| |
Arshad, A., Nekahi, A., McMeekin, S. G., & Farzaneh, M. (2015). Effect of pollution layer conductivity and thickness on electric field distribution along a polymeric insulator. Proceedings of the COMSOL Conference 2015, Grenoble, France, 1–4.
|
| |
Aydogmus, Z. (2009). A neural network-based estimation of electric fields along high voltage insulators. Expert Systems with Applications, 36(5), 8705–8710. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2008.11.030
|
| |
Benguesmia, H., Bakri, B., Khadar, S., Hamrit, F., & M’ziou, N. (2019). Experimental study of pollution and simulation on insulators using COMSOL? under AC voltage. Diagnostyka, 20(3), 1–5. https://doi.org/10.29354/diag/110330
|
| |
COMSOL AB. (2019). COMSOL Multiphysics? (Version 5.5) [Computer software]. COMSOL AB. https://www.comsol.com
|
| |
Li, X., Liu, Y., & Wang, J. (2025). Influence of surface contamination on electric field distribution of insulators. Chinese Physics B, 34(3), 034101.
|
| |
Menesy, A. S., Kotb, K. M., Ali, M., Zayed, M. E., Habiballah, I. O., & Abido, M. A. (2024).
Enhanced analysis of electric field distribution in high voltage insulators using advanced ANN. Proceedings of the IEEE Sustainable Power and Energy Conference (iSPEC), 428–432. https://doi.org/10.1109/iSPEC59716.2024.10892607
|
| |
Meng, X., Lin, L., Li, H., Mei, H., & Wang, Z. (2025). Influence of intense vertical component electric field with the direction away from insulation surface on streamer discharge. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 32(3), 1712–1718. https://doi.org/10.1109/TDEI.2024.3452652
|
| |
Palangar, M., Faramarzi, M., & Mirzaie, M. (2019). Improved mathematical model of polluted insulators nonlinear behaviour under AC voltage based on experimental tests. Characterization and Application of Nanomaterials, 2(1), 1-9. https://doi.org/10.24294/can.v2i1.541
|
| |
Ramos Hernanz, J. A., Campayo Mart?n, J. J., Gogesascoechea, J. M., & Zamora Belver, I. (2006). Insulator pollution in transmission lines. Renewable Energy & Power Quality Journal, 1(4), 124–130. https://doi.org/10.24084/repqj04.256
|
| |
Zeng, X., Zhang, S., Ren, C., & Shao, T. (2023). Physics-informed neural networks for electric field distribution characteristics analysis. Journal of Physics D: Applied Physics, 56, acbec3. https://doi.org/10.1088/1361-6463/acbec3
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|
| |
|