ระบบสายดน (Grounding System)

ระบบสายดน (Grounding System)

อนตรายจากไฟฟาดด

อนตรายจากไฟฟาดด

AC -1 ไมมปฏกรยา ถากระแสไมเกน 0.5 mA.

AC -2 ชวง Let – Go Currentไมเกน 10 mA สามารถคลายมอออกได

AC -3 เรมมอาการหดตวของกลามเนอหรอหายใจลาบาก

AC -4 เปนอนตรายตอหวใจ ความดนโลหตตก

ไฟฟาลดวงจร

ปองกนโดย :

- ตดตงระบบสายดน- ตดตงเครองตดไฟรว

ไฟฟาลดวงจร

ลกษณะของการตดตงระบบสายดน

• สายดนของระบบไฟฟา (System Grounding)

• สายดนของอปกรณไฟฟา (Equipment Grounding)

สายดนของระบบไฟฟา (System Grounding)

• ใชจากดแรงดนเกน (Over Voltage) ทอาจจะเกดขนไดในสวนตางๆ ของระบบไฟฟา อนเนองจากฟอลตในระบบ หรอการสมผสโดยบงเอญจากสายแรงสง

• เพอใหแรงดนเทยบกบตดขณะระบบทางานปกตมคาอยตว

• เพอชวยใหอปกรณปองกนกระแสเกนทางานไดเรวขนเมอเกดการลดวงจรลงดน

การตอลงดนของระบบไฟฟาจะชวยใหแรงดนเทยบตอดนขณะระบบทางานปกตมคาอยตว

สายดนของระบบไฟฟา (System Grounding)

1) ระบบ 3 เฟส 4 สาย (Delta – Wye) และตวนานวทรลเปนสายวงจรดวย ใหใชสายนวทรลเปนสายตอลงดน

2) ระบบ 3 เฟส 4 สาย (Delta – Delta) และจดกงกลางของเฟสใดเฟสหนงเปนสายวงจรดวย ใหใชเสนทตอจากจดกงกลางนนเปนสายตอลงดน

สายดนของระบบไฟฟา (System Grounding)

3) ระบบ 3 เฟส 3 สาย (Delta – Delta) ใชสายเฟสใดกไดเปนสายตอลงดน

สายดนของระบบไฟฟา (System Grounding)

4) ระบบ 1 เฟส 2 สาย หรอ 1 เฟส 3 สาย ใหใชสายนวทรลเปนสายตอลงดน

สายดนของระบบไฟฟา (System Grounding)

สายดนของอปกรณไฟฟา (Equipment Grounding)

• ใชเพอใหสวนทเปนโลหะตอถงกนตลอดและมศกดาไฟฟาเปนศนย

• เพอใหอปกรณปองกระแสเกนทางานไดอยางรวดเรวขน เมอตวนาของสายเสนเฟสแตะเขากบสวนโลหะใดๆ อนเนองมาจากฉนวนชารด หรอ อบตเหต

• เปนทางผานใหกระแสรวไหลลงดน

สายดนจะทาหนาทเปนทางผานใหกระแสลดวงจรไหลลงสดน

การตดตงระบบสายดน

สวนประกอบของระบบการตอลงดน

1. หลกดนหรอระบบหลกดน (Grounding Electode)

2. สายตอหลกดน (Grounding Electrode Conductor)

3. สายดนของอปกรณไฟฟา (Equipment Grounding Conductor)

4. การตอฝาก (Bonding Jumper)

หลกดนหรอระบบหลกดน (Grounding Electode)

• แทงทองแดง ขนาด 5/8 นว (16 มม.) ยาว 8 ฟต (2.40 เมตร)

• แผนโลหะทมพนทสมผสไมนอยกวา 1,800 ตร.ซม. หนาไมนอยกวา 1.5 มม. ตองฝงลกจากผวดนไมนอยกวา 160 ซม.

• โครงสรางอาคารทเปนโลหะ ซงมคาความตานทานของการตอลงดนไมเกน 5 โอหม

• หลกดนชนดอนซงตองไดรบความเหนชอบจากการไฟฟาฯ กอน

หลกดนชนดแทงทองแดง

การตดตงหลกดนชนดแทงทองแดง

• ตองตอกหลกดนใหจมลงไปในพนดนไมนอยกวา 30 ซม.

• พรอมทงทาจดทดสอบเพอใชวดคาความตานทานระหวางหลกดนกบดน

การตดตงหลกดนชนดแทงทองแดง

การวดคาความตานทานหลกดน

เครองมอวดคาความตานทานหลกดน

Ohm meter

วงจรวดคาความตานทานหลกดน

วงจรวดคาความตานทานหลกดน

กรณวดคาความตานทานไดมากกวา 5 โอหม

ตองทาการแกไข ดงน

• ปกแทงหลกดนเพมเตม (เพมแทงหลกดน)

• ปรบปรงคณภาพดน (เตมเกลอ)

• ตอกใหลกขน

ปกแทงหลกดนเพมเตม (เพมแทงหลกดน)

สายตอหลกดน (Grounding Electrode Conductor)

• สายตวนาทใชตอระหวางหลกดนกบสวนทตองการตอลงดน

• ทวไปจะหมายถงขวตอสายนวทรลหรอขวตอสายดนในแผงสวตซประธาน (MDB) เพอใหระบบไฟฟาและอปกรณไฟฟามการตอลงดน

• สายจะตองเปนสายตวนาทองแดงชนดตวนาเดยวหรอตวนาตเกลยวหมฉนวน และตองเปนตวนาเสนเดยวยาวตลอดโดยไมมการตดตอ

• ขนาดสายตองเปนตามมาตรฐานของ ว.ส.ท.

ตวอยางท 1

โรงงานอตสาหกรรมแหงหนงตดตงหมอแปลงขนาด 1,250 kVA. 24 kV/416-240 V 3 เฟส 4 สาย ทางดานแรงตา เดนสายบนรางเคเบล (ข) ควรจะใชสายตอหลกดนขนาดเทาใด

วธทา

หาขนาดพกดกระแส(ดานแรงตาของหมอแปลง)

=31,250 10

3 416

´´

= 1,734.73 A.

สายประธานสาหรบหมอแปลงไฟฟา

หาไดจากสตร1.25C FLI I= ´

เมอคอ ขนาดกระแสของสายประธาน

คอ ขนาดกระแสเตมพกดของหมอแปลงไฟฟาCI

FLI

ขนาดกระแสของสายเฟส ³ 1.25 x 1,734.73

³ 2,168.54

• กระแส 2,168.54 A.

• เดนในรางเคเบล (ข)

• ใชสายขนาด 300 mm2

ตองควบสาย 2168.54444

=

= 4.88

ตองควบสาย 5 เสน

• ขนาดสายเฟส รวม = 5 x 300= 1,500 ตร.มม.

จากตาราง 4.1 สายตวนาประธานขนาดเกน 500 ตร.มม.

++ เลอกใชสายตอหลกดนขนาด 95 ตร.มม. ++

• สายดนจะตองเดนรวมไปกบสายวงจร

• โดยปลายขางหนงจะตออยท บสบารสายดนในเมนสวตช หรอแผงจายไฟยอย

• ปลายอกดานหนงจะตอเขากบโครงโลหะของโหลด

• ขนาดของสายใหเปนไปตามมาตรฐานของ ว.ส.ท. (ตารางท 4-2)

สายดนของอปกรณไฟฟา (Equipment Grounding Conductor)

การพจารณาเลอกขนาดสายดน

• เลอกจากขนาดเครองปองกนกระแสเกนตารางท 4.2

• ในกรณเดนสายควบ ถามสายดนของบรภณฑไฟฟา ใหเดนขนานกนไปในแตละทอรอยสาย และใหคานวณขนาดสายดนจากพกดหรอขนาดปรบตงของเครองปองกนกระแสเกนของวงจรนน

การพจารณาเลอกขนาดสายดน (ตอ)

• ในกรณเดนสายหลายวงจรในทอสายเดยวกน แตใชสายดนของบรภณฑไฟฟารวมกนในทอสายนน ใหคานวณขนาดสายดนจากพกดหรอขนาดปรบตงของเครองปองกนกระแสเกนทใหญทสดทปองกนสายในทอสายนน

• ในกรณเครองปองกนกระแสเกนเปนชนดอตโนมตปลดวงจรทนทหรอเปนเครองปองกนกระแสลดวงจรของมอเตอร ขนาดสายดนของบรภณฑไฟฟานน ใหเลอกตามพกดของ เครองปองกนการใชงานเกนกาลงของมอเตอร

เมนสวตชขนาด 800 A. ตอไปยงวงจรแผงยอยโดยใชสายควบ 2 ชด เดนในทอโลหะทอละ 1 ชด จงหาขนาดของสายดน

ตาราง 4.2

ตวอยางท 2

แผงควบคมวงจรยอยขนาด 4 วงจร ตองการเดนสายในทอสายรวมกน โดยในแผงนนประกอบดวยเครองปองกนกระแสเกน 4 วงจร ขนาด 15 A., 15 A., 20 A,และ 30 A. จงหาขนาดสายดนของเครองอปกรณไฟฟาทใชรวมกนในทอรอยสาย

ตวอยางท 3

แผงยอยควบคมมอเตอรแผงหนง จายโหลดใหมอเตอรไฟฟา 2 เครอง

M1 : ขนาด 15 HP. มกระแสโหลดเตมท 25 A.M2 : ขนาด 30 HP. มกระแสโหลดเตมท 49 A.

มอเตอรทงสองตวมเครองปองกนโหลดเกนตงไวท 115 % ของกระแสโหลดเตมทของมอเตอร จงหา

1. ขนาดสายดนของมอเตอรแตละตว

2. ขนาดสายดนของแผงยอยควบคมมอเตอร ถาเครองปองกนกระแสเกนจาก MDB ทจายมายงแผงนมขนาด 200 A.

ตวอยางท 4

• ขนาดสายดนหาจากพกดของเครองปองกนโหลดเกนของมอเตอร

M1 : ขนาดเครองปองกนโหลดเกน = 1.15 x 25= 28.75 A.

จากตาราง 4.2 เลอกสายดนขนาด 4 mm2

M2 : ขนาดเครองปองกนโหลดเกน = 1.15 x 49= 56.53 A.

จากตาราง 4.2 เลอกสายดนขนาด 6 mm2

แผงยอยควบคมมอเตอร

• ขนาดสายดนกาหนดจากขนาดของเครองปองกนกระแสเกน

• จากตาราง 4.2 เครองปองกนกระแสเกนขนาด 200 A.

** ตองใชสายดนขนาด 16 ตร.มม.

MDB

ขอยกเวนสาหรบการเลอกขนาดสายดน

ขอยกเวนท 1

สาหรบสายพรอมเตาเสยบของบรภณฑไฟฟา ซงใชไฟฟาจากวงจรซงม เครองปองกนกระแสเกนทมขนาดไมเกน 20 A. สายดนของบรภณฑไฟฟาซงเปนตวนาทองแดงและเปนแกนหนงของสายออน อาจมขนาดเลกกวาทกาหนดไวในตารางท 4.2 ได แตตองไมเลกกวาขนาดสายตวนาของวงจรและไมเลกกวา 1.0 ตร.มม.

ขอยกเวนท 2

สายดนของบรภณฑไฟฟา ไมจาเปนตองใหญกวาสายตวนาของวงจรของบรภณฑไฟฟานน

ขอยกเวนท 3

ในกรณทใช เกราะหมสายเคเบล หรอเปลอกหมสายเคเบล เปนสายดนของบรภณฑไฟฟา ตองเปนสายชนด AC, MI และ MC

การตอฝากมจดประสงคเพอใหแนใจวาระบบมความตอเนองทางไฟฟาและสามารถรบกระแสลดวงจรใดๆ ทอาจเกดขนได

แบงประเภทไดเปน

- การตอฝากทบรภณฑประธาน

- การตอฝากของบรภณฑไฟฟา

การตอฝาก (Bonding Jumper)

• เพอใหการตอลงดนเปนไปอยางไดผล การตอโครงโลหะของเมนสวตชเขากบตวนาทมการตอลงดนจงเปนการเชอมทสาคญ เรยกวา การตอฝากหลกหรอการตอประสานหลก

• เพอนากระแสรวไหลหรอกระแสทอาจเกดจากไฟฟาสถตยทเมนสวตชลงสดนเพอความปลอดภยของบคคลทอาจไปสมผสสวนทเปนโลหะของเมนสวตช

• สาหรบเมนสวตชทมการแยกระหวางบสบารสายดน และ บสบารสายนวทรล จะตองมการตอฝากเชอมระหวางบสบารทงสองดวย

การตอฝากทบรภณฑประธาน

การตอฝากเชอมระหวางบสบารสายดนและบสบารนวทรลท MDB

วธการตอฝากหลกทเมนสวตช

• ใชสายไฟฟาตอสายนวทรลเขากบกลองโลหะของเมนสวตช

• ถาใชทอโลหะหนาหรอทอโลหะหนาปานกลาง การตอฝากทาไดโดยใชขอตอแบบเกลยว ถากลองโลหะของเมนสวตชเปนชนดขอตอแบบมเกลยว

• ถาใชทอโลหะบาง ใหใชขอตอแบบไมตองทาเกลยวตอใหแนนสนท

• ใชอปกรณอนๆ เชน บชชงแบบมขวตอสายดนพรอมลอกนต

วธการตอฝากหลกทเมนสวตช

• วสดทใชเปนสายตอฝากหลกโดยทวไปแลวจะใชสายไฟทองแดงแตอาจจะอยในรปอนๆได เชน บสบาร สกร หรอตวนาทเหมาะสมอนๆ การกาหนดขนาดของสายตอฝากหลกใหใช ขนาดไมเลกกวา ตารางท 4.1 เชนเดยวกบสายตอลงดน

แต ถาสายเฟสทเขาเมนสวตชม ขนาดโตกวา 500 mm2 ใหใชสายขนาดไมเลกกวา 12.5 % ของสายเฟสรวมเปนสายตอฝากหลก

จงหาขนาดสายตอฝากหลก ของต MDB ตหนง ซงตดตงระบบไฟฟา 3 เฟส ใชสายประธานขนาด 500 ตร.มม. 1 เสน ในแตละเฟส

ตาราง 4.1

ตวอยางท 5

จงหาขนาดสายตอฝากหลก ของต MDB ตหนง ซงตดตงระบบไฟฟา 3 เฟส ใชสายประธานขนาด 400 ตร.มม. ควบ 2 เสน ในแตละเฟส

วธทา ขนาดสายเฟสรวม = 2 x 400= 800 ตร.มม.

ตวอยางท 6

สายขนาดโตกวา 500 mm2 ใหใชสายขนาดไมเลกกวา 12.5 % ของสายเฟสรวมเปนสายตอฝากหลก

ขนาดสายตอฝากหลก = 0.125 x 800

= 100 ตร.มม.

** เลอกใชสายตอฝากหลกขนาด 120 ตร.มม.**

การตอฝากของบรภณฑไฟฟา

• เปนการตอฝากทแผงยอยและโหลดโดยการตอสวนทเปนโลหะ ซงปกตไมใชเปนทางเดนของกระแสไฟฟาของบรภณฑไฟฟา เชน

• ชองเดนสายโลหะ

• รางเคเบล

• เครองหอหม

• โครงเครองประกอบการตดตง เปนตน

• การตอฝากนตองกระทาทกแผงยอย เพอใหแนใจไดวาเกดความตอเนองกนทางไฟฟาโดยตลอด

การตอฝากของบรภณฑไฟฟา

ขอควรระวง !!!

หามทาการตอฝาก เชอมระหวางบสบารสายดนและบสบารนวทรลทแผงยอยใดๆ อก (ทาไดทเมนสวตชจดเดยวเทานน)

สายตอฝากของบรภณฑไฟฟาจะเทากบสายดนทตอเขากบอปกรณกอนหนา

ระบบไฟฟาของอาคารแหงหนงประกอบดวย เมนสวตชขนาด 400 A. (ใชสายประธานขนาด 300 mm2 ตอเฟส) 1 ชด และแผงยอยขนาด 200 A. และ 50 A. อกอยางละ 1 ชด จงหา

• ขนาดสายดนของอปกรณไฟฟาทเดนจากเมนสวตชและแผงจายไฟยอยน

• ขนาดของสายตอฝากและสายตอฝากหลกดวย

ตวอยางท 6

เมนสวตช

• สายตอฝากหลก พจารณาจาก ตาราง 4.1 สายประธานขนาด 300 mm2

** เลอกใชสายตอฝากหลก ขนาด 70 ตร.มม

• สายดน พจารณาจาก ตาราง 4.2 อปกรณปองกนกระแสเกน 400 A.

** เลอกใชสายดน ขนาด 25 ตร.มม

แผงยอยท 1

• อปกรณปองกนกระแสเกนขนาด 200 A. ใชสายดน 16 ตร.มม.

• สายตอฝากใชขนาดเดยวกบสายดนของเมนสวตช คอ 25 ตร.มม.

แผงยอยท 2

• อปกรณปองกนกระแสเกนขนาด 50 A. ใชสายดน 6 ตร.มม.

• สายตอฝากใชขนาดเดยวกบสายดนของแผงยอยท 1 คอ 16 ตร.มม.

โหลด

• เลอกใชสายดนขนาดเดยวกบแผงยอยท 2 คอ 6 ตร.มม.

• กรณเมนสวตชชดเดยวจายใหอาคาร 2 หลง หรอมากกวา

• การตอลงดนสาหรบระบบไฟฟากระแสสลบทมตวจายแยกตางหาก

แบงเปน 2 กรณ คอ

การตอลงดนสาหรบระบบสายประธานภายในอาคาร

กรณเมนสวตชชดเดยวจายใหอาคาร 2 หลง หรอมากกวา

ขอกาหนด

• อาคารหลก การตอลงดนใหเปนไปตามขอกาหนดของการตอลงดนทบรภณฑประธาน

• อาคารหลงอนๆ จะตองมหลกดนเปนของตนเอง และมการตอลงดนเชนเดยวกบทเมนสวตช คอ สายตอหลกดน สายตอฝาก และโครงโลหะของเมนสวตชในอาคารหลงนนๆ จะตองตอรวมกนและตอเขากบหลกดน

• กรณถามการเดนสายดนจากอาคารหลงทหนงไปยงหลงทสองดวย สายดนนจะใชตอบรภณฑไฟฟาตางๆ ลงดน รวมทงกลองโลหะของเครองปลดวงจรดวย ทอาคารหลงทสองตองตอสายดนเขากบหลกดนอก แต หามตอฝากสายดนกบสายนวทรล

ขอยกเวน

• ถาในอาคารอนนน มวงจรยอยชดเดยวและไมไดจายไฟใหแกบรภณฑทตองตอลงดน เชน วงจรยอยแสงสวางวงจรเดยวในอาคาร เปนตน กไมจาเปนตองมระบบหลกดนของตนเองได

ปอมยาม

การตอลงดนสาหรบระบบไฟฟากระแสสลบทมตวจายแยกตางหาก

ระบบไฟฟาของผใชเอง ซงไมมสวนตอทางฟากบระบบไฟฟาหลก

• ระบบไฟฟาจากเครองกาเนดไฟฟา

• ระบบทใชหมอแปลงภายในสถานประกอบการ

ขอกาหนด

1. ตองใชสายตอฝากลงดนเชอมตอสายดนของบรภณฑไฟฟา (ของระบบทมตวจายแยกตางหาก) เขากบสายตวนาทมการตอลงดนของระบบไฟฟา การตอฝากใหท าทจดใดกไดระหวางระบบทมตวจายแยกตางหากกบเครองปองกนกระแสเกนตวแรกเทานน

2. สายตอหลกดนทเชอมตอหลกดนเขากบสายตวนาทมการตอลงดนของระบบทมตวจายแยกตางหากใหใชขนาด ตามตารางท 4.1 ซงกาหนดจากสายเสนไฟของระบบทมตวจายแยกตางหาก

3. หลกดนตองเปนไปตามมาตรฐานหลกดนและตองอยใกลจดตอลงดนมากทสดเทาทจะทาได

4.1

เครองกาเนดไฟฟา

ใชเปนระบบไฟสารอง

(นวทรลไมแยก)

ความเขาใจผดเรองสายดน (1)

• การตอสายดนจากเครองอปกรณไฟฟาโดยการตอกบแทงหลกดนเพม บรเวณใกลๆ กบเครองใชไฟฟานน จะชวยใหปลอดภยจากการถกไฟดดได

ความเขาใจผดเรองสายดน (2)

• การตอสายดนจากเครองอปกรณไฟฟาโดยการตอสายนวทรลเขากบโครงโลหะของเครองอปกรณไฟฟานนทบรเวณขวตอสายไดเลย เนองจากทปลายอกดานของสายนวทรลตอลงดนอยแลว

ประหยดความยาวสายดนได

อนตราย !!!