สวัสดีครับ วันนี้ PK จะพามาทำความรู้จักกับระบบสายดินกัน ซึ่งหลายๆคนสงสัย ทำไมต้องมีสายดิน มีไว้ทำไม หรือมีเพื่อให้การไฟฟ้าตรวจให้ผ่าน วันนี้ผมจะให้ทุกท่านได้ตระนักว่าจริงๆแล้วสายดินถือเป็นเรื่องสำคัญอย่างมากในระบบไฟฟ้าครับ เนื้อหานี้ผมพยามสรุปให้เข้าใจง่ายที่สุดครับ
ระบบสายดิน มีไว้เพื่ออะไร
ระบบสายดิน (Grounding System) มีหลายฟังก์ชันในระบบไฟฟ้า และมีความสำคัญมากต่อความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า ฟังก์ชันหลักของระบบสายดินได้แก่:
- ป้องกันไฟดูด: การต่อดินช่วยในการป้องกันการไฟดูดได้ เมื่อมีกระแสลัดวงจรไปยังดิน ระบบสายดินจะช่วยนำกระแสลัดวงจรนั้นไปยังดิน ทำให้กระแสไม่ไหลผ่านร่างกายของมนุษย์
- ป้องกันการเกิดไฟไหม้: กระแสลัดวงจรสามารถทำให้เกิดความร้อนและเกิดไฟไหม้ การมีระบบการต่อดินที่ถูกต้องจะช่วยลดความเสี่ยงนี้
- สร้างเส้นทางสำหรับกระแสลัดวงจร: เมื่อมีการลัดวงจร, ระบบสายดินจะเป็นเส้นทางสำหรับกระแสไฟฟ้าเพื่อไหลกลับไปยังแหล่งกำเนิด ทำให้เบรกเกอร์หรือฟิวส์ทำงานและตัดวงจร
- ป้องกันการเกิดการลัดวงจร: ในระบบไฟฟ้าที่มีการต่อดินที่ถูกต้อง การเกิดการลัดวงจรจะทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ทำให้เบรกเกอร์หรือฟิวส์ทำงานและตัดวงจร
- เสถียรภาพในระบบอิเล็กทรอนิกส์: ระบบสายดินช่วยในการป้องกันการรบกวนจากสัญญาณรบกวนและเสียงรบกวนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- ป้องกันการเกิดความเสียหายจากแรงดันสูง: เช่น จากฟ้าผ่า ระบบสายดินจะช่วยนำกระแสจากฟ้าผ่าไปยังดิน ป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับอุปกรณ์
การติดตั้งและรักษาระบบสายดินให้ถูกต้องและมีประสิทธิภาพเป็นสิ่งที่สำคัญมากสำหรับความปลอดภัยและการทำงานที่มีประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้า.
ระบบสายดินที่ถูกต้องจะต้องติดตั้งอย่างไร ตามมาตรฐานการไฟฟ้า
การติดตั้งระบบสายดิน (Grounding System) ตามมาตรฐานการไฟฟ้าของไทย ควรปฏิบัติตามข้อกำหนดและแนวทางที่กำหนดโดยการไฟฟ้าส่วนภูมิภาค (PEA) หรือการไฟฟ้านครหลวง (MEA) ดังนี้:
- เลือกประเภทของระบบการต่อดิน: ในไทย, ระบบการต่อลงดินที่นิยมคือระบบ TT ซึ่งแยกสายดินและสาย Neutral ออกจากกัน
- ติดตั้งแท่งกราวด์ต่อดิน: แท่งกราวด์ต่อดินควรเป็นท่อที่ทำจากทองแดงหรือเหล็กที่มีการป้องกันการกัดกร่อน ควรฝังลงในดินให้ลึกเพียงพอ และในบางกรณี อาจต้องใช้เคมีเสริมการต่อดินเพื่อลดความต้านทานของการต่อดิน
- ใช้สายต่อดินที่มีขนาดเหมาะสม: ขนาดของสายต่อดินควรเหมาะสมกับขนาดของระบบไฟฟ้า และควรเป็นสายที่ทำจากทองแดง
- ต่อสายต่อดินไปยังอุปกรณ์: ทุกอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าควรมีการต่อดิน เพื่อป้องกันการช็อกไฟและป้องกันการเกิดความเสียหาย
- ตรวจสอบความต้านทานของการต่อดิน: ควรมีการตรวจสอบความต้านทานของการต่อดินอย่างสม่ำเสมอ และความต้านทานควรอยู่ในระดับที่ยอมรับได้ตามมาตรฐาน
- ป้องกันการเกิดการลัดวงจรกับดิน: ใช้เบรกเกอร์กันดูด (RCD, RCCB, หรือ RCBO) เพื่อตรวจจับและตัดวงจรเมื่อมีกระแสลัดวงจรกับดิน
- ปฏิบัติตามมาตรฐาน: ควรปฏิบัติตามมาตรฐานและข้อแนะนำที่กำหนดในการติดตั้งระบบการต่อดิน และควรปรึกษาวิศวกรไฟฟ้าที่มีความรู้เฉพาะทางเพื่อความปลอดภัยและความถูกต้อง
การติดตั้งระบบสายดินให้ถูกต้องตามมาตรฐานการไฟฟ้าของไทยจะช่วยในการป้องกันความเสียหายและเพิ่มความปลอดภัยในการใช้ไฟฟ้า.
จากรูปด้านบนจะเห็นถึงวิธีการต่อสายดินที่ถูกต้องครับ แต่ปัญหาอีกอย่างคือ แท่งกราวด์เราจะเลือกอย่างไร ลองมาทำความรู้จักแท่งกราวด์กัน
แท่งกราวด์หรือหลักต่อสายดินคืออะไร
แท่งกราวด์หรือหลักต่อสายดิน (Grounding Electrode หรือ Ground Rod) เป็นส่วนหนึ่งของระบบการต่อดินในระบบไฟฟ้า ซึ่งมีหน้าที่ในการนำกระแสไฟฟ้าที่ลัดวงจรหรือเกิดไฟดูดไปสู่ดิน ทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านแท่งกราวด์และไปยังดิน ป้องกันการช็อกไฟและความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับอุปกรณ์และมนุษย์
รายละเอียดของแท่งกราวด์:
- วัสดุ: แท่งกราวด์มักทำจากทองแดงหรือเหล็กที่มีการป้องกันการกัดกร่อน เช่น เหล็กที่มีชั้นความป้องกันโดยทองแดง
- ขนาด: ขนาดและความยาวของแท่งกราวด์ขึ้นอยู่กับความต้องการและมาตรฐานที่กำหนด แต่มักจะมีความยาวประมาณ 2-3 เมตร
- การติดตั้ง: แท่งกราวด์ควรถูกฝังลงในดินให้ลึกเพียงพอ โดยควรอยู่ในระดับที่ดินมีความชื้น และควรห่างจากอุปกรณ์หรือส่วนอื่นๆ ที่อาจเกิดการกัดกร่อน
- การเชื่อมต่อ: สายต่อดินจะถูกเชื่อมต่อกับแท่งกราวด์โดยใช้คลิปหรืออุปกรณ์เชื่อมต่ออื่นๆ ที่มีความน่าเชื่อถือและป้องกันการกัดกร่อน
แท่งกราวด์ที่มีอยู่ในท้องตลาดเมืองไทยมีแบบไหนบ้าง
ในท้องตลาดเมืองไทย, แท่งกราวด์ (Ground Rod) มีหลายแบบที่ใช้งานกัน โดยมีความแตกต่างตามวัสดุและการประยุกต์ใช้งาน ดังนี้:
- แท่งกราวด์ทองแดงเต็ม: เป็นแท่งกราวด์ที่ทำจากทองแดง 100% มีความนิยมสูงเนื่องจากทองแดงมีความนำไฟฟ้าดีและมีความทนต่อการกัดกร่อน
- แท่งกราวด์เหล็กหุ้มทองแดง (Copper-clad steel): เป็นแท่งกราวด์ที่มีแกนเหล็กและมีชั้นหุ้มทองแดงด้านนอก มีความทนทานต่อการกัดกร่อนจากทองแดงและมีความแข็งแรงจากเหล็ก
- แท่งกราวด์เหล็ก: ในบางกรณี, อาจใช้แท่งกราวด์ที่ทำจากเหล็ก แต่จะต้องมีการป้องกันการกัดกร่อน เช่น การทาสีหรือการใช้ชั้นความป้องกันอื่นๆ
- แท่งกราวด์เคมี: เป็นแท่งกราวด์ที่มีการใช้สารเคมีเพื่อเพิ่มความนำไฟฟ้าของดินรอบๆ แท่งกราวด์ ช่วยในการลดความต้านทานของการต่อดิน
- แท่งกราวด์แบบเหล็กหุ้มสังกะสี: เป็นแท่งกราวด์ที่มีการหุ้มด้วยสังกะสีเพื่อป้องกันการกัดกร่อน
เมื่อเลือกแท่งกราวด์, ควรพิจารณาความต้องการของระบบ, ประเภทของดิน, และสภาพแวดล้อมที่ติดตั้ง เพื่อให้ได้แท่งกราวด์ที่เหมาะสมและมีประสิทธิภาพในการนำกระแสไฟฟ้าไปสู่ดิน.
การเลือกขนาดสายไฟสำหรับสายดิน ควรเลือกขนาดเท่าไร
การเลือกขนาดสายไฟสำหรับสายดิน (Grounding Conductor) ควรพิจารณาตามปัจจัยต่อไปนี้:
- ขนาดของสายไฟฟ้าหลัก: สายดินควรมีขนาดที่เหมาะสมกับขนาดของสายไฟฟ้าหลัก (สาย Phase และ Neutral) โดยทั่วไปสายดินจะมีขนาดเท่ากับหรือน้อยกว่าสายไฟฟ้าหลัก แต่ไม่ควรมีขนาดที่เล็กเกินไปจนไม่สามารถรับกระแสไฟฟ้าที่เกิดจากการลัดวงจรได้
- ความยาวของสาย: ความยาวของสายไฟสามารถส่งผลต่อการตกค่าแรงดัน ดังนั้นหากมีการวางสายไฟเป็นระยะทางที่ยาว ควรพิจารณาการเลือกสายที่มีขนาดใหญ่ขึ้น
- ประเภทของอุปกรณ์: บางอุปกรณ์อาจมีข้อกำหนดเฉพาะเกี่ยวกับขนาดของสายดินที่ต้องใช้
- มาตรฐานและข้อกำหนด: ควรปฏิบัติตามมาตรฐานการไฟฟ้าและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องในประเทศไทย
- สภาพแวดล้อม: สภาพแวดล้อม เช่น ความชื้น, ความร้อน, สารเคมี อาจส่งผลต่อการเลือกวัสดุและขนาดของสายไฟ
โดยทั่วไป, สำหรับระบบไฟฟ้าที่ใช้ในบ้านเรือนหรืออาคารขนาดเล็ก สายดินที่ใช้มักจะเป็นสายทองแดงขนาด 2.5 มม.² หรือ 4 มม.² แต่สำหรับระบบไฟฟ้าขนาดใหญ่หรืออุปกรณ์ที่มีการกำหนดเฉพาะ ควรปฏิบัติตามข้อแนะนำหรือมาตรฐานที่กำหนดไว้.
ข้างล่างนี้เป็นตารางที่แสดงการเทียบระหว่างขนาดสายดิน (Grounding Conductor) กับขนาดเบรกเกอร์ (Circuit Breaker) โดยใช้ข้อมูลทั่วไปเป็นแนวทาง:
| ขนาดเบรกเกอร์ (A) | ขนาดสายดิน (mm²) |
|---|---|
| 10 | 1.5 |
| 16 | 2.5 |
| 20 | 2.5 |
| 25 | 4 |
| 32 | 4 |
| 40 | 6 |
| 50 | 10 |
| 63 | 16 |
| 80 | 25 |
| 100 | 35 |
| 125 | 50 |
| 160 | 70 |
| 200 | 95 |
| 250 | 120 |
| … | … |
หมายเหตุ:
- ตารางข้างต้นเป็นเพียงแนวทางทั่วไป และอาจมีการเปลี่ยนแปลงตามมาตรฐานการไฟฟ้าและข้อกำหนดในประเทศไทย หรือตามความต้องการของระบบไฟฟ้าเฉพาะ.
- ควรปรึกษาวิศวกรไฟฟ้าหรือผู้เชี่ยวชาญเมื่อต้องการเลือกขนาดสายดินที่เหมาะสมกับระบบไฟฟ้าของคุณ.
การเลือกขนาดสายดินที่เหมาะสมเป็นสิ่งที่สำคัญสำหรับความปลอดภัยและประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้า.
สรุป
ระบบสายดินเป็นส่วนสำคัญของระบบไฟฟ้า มีความจำเป็นเพื่อ:
- ความปลอดภัย: ป้องกันไฟดูดหรือกระแสไฟฟ้าลัดวงจรผ่านร่างกายมนุษย์ ซึ่งอาจทำให้เกิดอันตรายหรือเสียชีวิต
- ป้องกันอุปกรณ์: ลดความเสี่ยงจากการเกิดความเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟ้าจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจร
- ประสิทธิภาพในการทำงาน: ช่วยในการทำให้ระบบไฟฟ้าทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและเสถียร
ดังนั้น, ระบบสายดินมีความจำเป็นอย่างยิ่งในระบบไฟฟ้าทุกประเภทเพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้า ทุกครั้งที่ติดตั้งอย่าลืมว่าควรจะมีสายดินด้วยนะครับ
