หลายคนคงเคยได้ยินกันบ่อย ๆ ว่า การต่อสายดินช่วยป้องกันอันตรายจากการใช้ไฟฟ้าได้ ไม่ว่าจะไฟรั่วหรือไฟดูด เพราะเมื่อติดตั้งระบบสายดินแล้ว หากเกิดไฟฟ้ารั่วจากเครื่องใช้ไฟฟ้า กระแสไฟส่วนที่รั่วจะไหลลงสู่พื้นดินผ่านทางสายดิน แทนที่จะไหลผ่านเข้าสู่ร่างกายของเรา
อย่างไรก็ดี คราวนี้เราขอมาเล่าถึงความสำคัญของการต่อลงดิน และวิธีการต่อลงดินที่ถูกต้องตามมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าของวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์ (วสท.)
ทำไมต้องต่อลงดิน ?
การต่อลงดิน คือ การต่อตัวนำที่ต้องการต่อลงดิน (สายนิวทรัล) เครื่องห่อหุ้มโลหะของบริภัณฑ์ประธานเข้าด้วยกัน และต่อเข้ากับหลักดินที่ได้รับมาตรฐานผ่านสายต่อหลักดิน ซึ่งการต่อลงดินจะเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ใช้ไฟฟ้า เพิ่มประสิทธิผลด้านคุณภาพการทำงานของระบบไฟฟ้าและระบบป้องกันต่าง ๆ เมื่อเกิดข้อบกพร่องในการทำงาน
ทั้งยังช่วยลดหรือกำจัดผลกระทบต่าง ๆ ออกไปได้อย่างทันท่วงที ทำให้ป้องกันความเสียหายที่จะเกิดกับอุปกรณ์หรือระบบไฟฟ้า รวมถึงอันตรายที่จะเกิดกับบุคคลที่บังเอิญไปสัมผัสกับส่วนที่เป็นโลหะของเครื่องบริภัณฑ์ไฟฟ้าและส่วนประกอบอื่น ๆ ที่มีแรงดันไฟฟ้าเนื่องจากการรั่วไหลของกระแสไฟฟ้า รวมถึงการจำกัดแรงเกินที่เกิดจากฟ้าผ่า
ประเภทของการต่อลงดิน
แบ่งออกได้เป็น 2 ชนิด ได้แก่
1. การต่อลงดินของระบบไฟฟ้า (System Grounding) คือ การต่อส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบไฟฟ้าที่มีกระแสไหลผ่านลงดิน เช่น การต่อจุดนิวทรัล (Neutral Point) ลงดิน เพื่อให้แรงดันเทียบกับดินมีค่าคงตัวในขณะระบบไฟฟ้าทำงานปกติ ช่วยจำกัดขนาดแรงดันเกิน (Overvoltage) ที่อาจเกิดขึ้นในระบบไฟฟ้า และเมื่อเกิดการลัดวงจรลงดินขึ้น จะช่วยให้อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินทำงานได้รวดเร็วขึ้น
2.การต่อลงดินของบริภัณฑ์ไฟฟ้า (Equipment Grounding) คือ การต่อส่วนที่เป็นโลหะที่ไม่มีกระแสไหลผ่านของอุปกรณ์ต่าง ๆ ลงดิน โดยโลหะที่หุ้มบริภัณฑ์ทุกส่วนต้องต่อถึงกันหมดและต่อลงดินผ่านตัวนำหรือสายตัวนำเพื่อให้กระแสลัดวงจรไหลลงดินและทำให้อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินในระบบไฟฟ้าทำงานอย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าดูดต่อผู้ที่สัมผัสโลหะหุ้มบริภัณฑ์ที่ชำรุดนั้น
หากไม่มีสายดินต่อที่อุปกรณ์ คนจะไม่ปลอดภัยกรณีเกิดไฟฟ้ารั่ว และอุปกรณ์ป้องกันอาจไม่ทำงาน
การต่อลงดินตามมาตรฐาน วสท. คนปลอดภัย เพราะอุปกรณ์ถูกต่อลงดิน จึงไม่เกิดอันตรายต่อบุคคล กรณีเกิดไฟรั่ว และอุปกรณ์ป้องกันทำงาน
วิธีต่อลงดินตามมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า วสท.
ที่มา : ความปลอดภัยในการติดตั้ง Solar Rooftop (คุณสุจิ คอประเสริฐศักดิ์)
การต่อลงดินตามมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าของ สวท.เป็นการต่อลงดินของระบบไฟฟ้า โดยจุดต่อลงดินของสายนิวทรัลต้องอยู่ด้านไฟเข้าและมีการต่อลงดินที่แผงเมนไฟฟ้าเท่านั้น ทั้งนี้ เป็นการต่อฝากสายดินเข้ากับสายนิวทรัล (สายศูนย์) และต่อเข้ากับหลักดินที่ได้รับมาตรฐานผ่านสายต่อหลักดินภายในแผงเมนไฟฟ้าเท่านั้น ซึ่งในแผงไฟฟ้าย่อยจะไม่มีการต่อถึงกันระหว่างสายดินและสายนิวทรัล
สำหรับสายต่อหลักดิน (Grounding Electrode Conductor) จะเป็นตัวนำทองแดงชนิดตัวนำเดี่ยวหรือตัวนำตีเกลียวหุ้มฉนวนและต้องเป็นตัวนำเส้นเดียวยาวตลอดโดยไม่มีการต่อ และขนาดสายต่อหลักดินของระบบไฟฟ้ากระแสสลับต้องมีขนาดไม่เล็กกว่าที่กำหนดตามมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้า วสท.
ส่วนหลักดิน (Ground Rod) เป็นองค์ประกอบหลักที่สำคัญของระบบต่อลงดิน เพราะเป็นอุปกรณ์ที่สัมผัสกับพื้นดินเพื่อทำหน้าที่ให้สายดินหรืออุปกรณ์ที่ต่อลงดินมีศักย์ไฟฟ้าเทียบกับดิน อีกทั้งเป็นเส้นทางไหลของกระแสไฟฟ้า และเป็นตัวกำหนดคุณภาพของระบบการต่อลงดินในระยะยาว
ดังนั้น หลักดินที่นำมาใช้ต้องทำด้วยวัสดุที่ทนทานต่อการผุกร่อนและได้รับมาตรฐานเพื่อให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน เนื่องจากการตรวจสอบประสิทธิภาพของหลักดินภายหลังที่ฝังลงดินไปแล้วมีความยากหรือแทบเป็นไปไม่ได้
การต่อสายต่อหลักดินเข้ากับหลักดิน
การต่อสายต่อหลักดินเข้ากับหลักดิน จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสมกับวัสดุที่ใช้ทำหลักดินและสายต่อหลักดิน โดยสามารถใช้วิธีเชื่อมต่อ ดังนี้
1. การใช้อุปกรณ์เชื่อมต่อที่ยึดด้วยแรงทางกลที่มีความคงทนแข็งแรง เช่น หัวต่อแบบบีบอัด ประกับต่อสาย ตัวอย่างตามรูป โดยอุปกรณ์ที่ดีควรผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน มอก.3024 เล่ม 1 หรือ IEC 62561-1
2. การเชื่อมด้วยความร้อน (Exothermic Welding) เป็นวิธีที่ดีที่สุดที่ทำให้บริเวณจุดต่อมีค่าความต้านทานต่ำ นำไฟฟ้าได้ดี มีความคงทนแข็งแรง และการเชื่อมต่อที่ดีต้องเลือกใช้ผงเชื่อมที่มีคุณภาพ ผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน UL-467
นิยามศัพท์ควรรู้
เครื่องห่อหุ้มหรือที่ล้อม คือ กล่องหรือกรอบของเครื่องสำเร็จ หรือรั้ว หรือ ผนังที่ ล้อมรอบการติดตั้ง เพื่อป้องกันบุคคลมิให้สัมผัสกับส่วนที่มีแรงดัน ไฟฟ้า หรือเพื่อป้องกันบริภัณฑ์ไม่ให้เสียหาย
บริภัณฑ์ คือ สิ่งซึ่งรวมทั้งวัสดุ เครื่องประกอบ อุปกรณ์ เครื่องใช้ไฟฟ้า ดวงโคม เครื่องสำเร็จและสิ่งอื่นที่คล้ายกัน ที่ใช้เป็นส่วนหนึ่งหรือใช้ในการต่อเข้ากับการติดตั้งทางไฟฟ้า
บริภัณฑ์ประธานหรือเมนสวิตซ์ คือ บริภัณฑ์จำเป็น โดยปกติประกอบด้วย เซอร์กิตเบรกเกอร์ หรือสวิตช์และฟิวส์ และเครื่องประกอบต่าง ๆ ตั้งอยู่ใกล้กับจุดทางเข้าของตัวนำประธานเข้าอาคารโดยมีจุดประสงค์เพื่อควบคุมและตัดวงจรทั้งหมดของระบบจ่ายไฟ
เมนสวิตช์ คือ อุปกรณ์บนแผงวงจรควบคุมการจ่ายไฟฟ้าที่ทำหน้าที่ควบคุมการใช้ไฟฟ้าให้เกิดความปลอดภัย สามารถสับหรือปลดออกได้ทันที เมนสวิตช์จะหมายถึง อุปกรณ์สับปลดวงจรไฟฟ้าตัวแรกถัดจากเครื่องวัดหน่วยไฟฟ้า (มิเตอร์) ของการไฟฟ้านครหลวงเข้ามาในบ้าน ซึ่งจะรวมถึงอุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟฟ้าเกินและลัดวงจรด้วย
สายนิวทรัล คือ สายที่ไม่มีไฟ มีศักย์ไฟฟ้าเทียบกับพื้นดินเป็นศูนย์
ข้อมูล : บริษัท คัมเวล คอร์ปอเรชั่น จำกัด (มหาชน)
