ระบบกราวนด์ (Ground System)

จะทำระบบกราวนด์อย่างไร ?

     ไฟฟ้าให้ประโยชน์แก่เรามากมาย แต่ในขณะเดียวกัน อันตรายจากการใช้ไฟฟ้าย่อมสามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลา พื้นดินบนโลกได้ถูกนำมาใช้ประโยชน์ในการป้องกันอันตรายจากไฟฟ้าโดยเราใช้พื้นดินเป็นเส้นทางให้กระแสลัดวงจรหรือกระแสผิดปกติได้ไหลกลับเข้าสู่แหล่งจ่ายกำลังไฟฟ้า เมื่อกระแสผิดปกติสามารถไหลครบวงจร อุปกรณ์ดักจับความผิดปกติหรืออุปกรณ์ตัดตอนไฟฟ้าจะสามารถตรวจจับความผิดปกติ และทำการตัดการจ่ายกำลังไฟฟ้าได้

ส่วนประกอบของพื้นดิน นอกจากดินแล้วยังมีเม็ดทรายและสิ่งแปลกปลอมอื่นๆ ซึ่งในสภาวะที่แห้งจะมีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้า แต่ถ้าหากมีความชื้น คุณสมบัตของดินจะกลายเป็นตัวนำที่ดี ดังนั้นความต้านทานของดินในสถานที่หรือในสภาพที่ต่างกันย่อมจะแตกต่างกันออกไป ในการออกแบบระบบสายดินของไฟฟ้า เราจะพยายามให้ความต้านทานของระบบสายดินมีค่าต่ำที่สุดและอยู่ในค่าที่กำหนดไว้

การเลือกวิธีการต่อระบบสายดิน

การต่อกับระบบประปา ท่อน้ำประปาส่วนใหญ่จะถูกฝังในดิน การเลือกต่อจะต้องพิจารณาดูว่าพื้นที่การสัมพัทธ์ดินมีเนื้อที่มากเพียงใด และข้อควรระวังคือในระบบประปาภูมิภาคของเราบางครั้งจะใช้ท่อพีวีซีหรือท่อซีเมนต์

การต่อกับโครงสร้างอาคาร อาคารใหญ่ ๆในปัจจุบันจะใช้เสาเข็มคอนกรีตเสริมเหล็กซึ่งจะตอกลึกลงดินถึงชั้นดินที่มีความชื้นสูง บางอาคารจะมีเหล็กเส้นซึ่งใช้สำหรับต่อระบบดิน เหล็กเส้นดังกล่าวรอยต่อต่างๆ จะใช้วิธีการเชื่อม และอาจเชื่อมกับเหล็กเสาเข็ม ซึ่งสามารถใช้เป็นระบบดินที่ดี โดยเราจะต่อสายดินออกมาจากโครงสร้างอาคารมาใช้งานได้

การฝังหลักดิน (Ground rod) วิธีการนี้นิยมใช้โดยทั่วไป ลักษณะของหลักดินจะเป็นแท่งเหล็กหุ้มด้วยเปลือกทองแดงขนาดมาตรฐานความยาวประมาณ 10 ฟุต เส้นผ่าศูนย์กลาง 5/8 นิ้ว หลักดินจะถูกตอกลงดินจนกระทั่งหัวอยู่ต่ำกว่าระดับพื้นประมาณ 60 ซม. การต่อสายจะใช้วิธี cad weld

การฝังเหล็กแผ่น วิธีการนี้จะใช้เมื่อบริเวณที่จะทำระบบดินนั้น มีชั้นหินอยู่เบื้องล่าง ซึ่งไม่สามารถจะตอกหลักดินได้ โดยจะฝังลึกประมาณ 60 ซม.หรือลึกที่สุดที่จะทำได้ การวางจะวางให้จัดเป็นรูปร่างข่ายตารางสี่เหลี่ยมจัตุรัส ขนาด    3 ม.* 3 ม.

การใช้สารประกอบเกลือเข้าช่วย วิธีการนี้จะใช้ในกรณีที่จะเป็นจริง ๆ เมื่อไม่สามารถทำให้ความต้านทานระบบสายดินลดลงไปอยู่ในค่าที่กำหนดโดยใช้วิธีการอื่นๆ สารประกอบเกลือที่ใช้มีเกลือแกงหรือพวกแมกนีเซียมซัลเฟต  โดยจะฝังลงใกล้ๆบริเวณหลักดินหรือเหล็กแผ่น เพื่อให้เกิดความชื้นของดินสูงขึ้น

วิธีการคำนวณหาจำนวนหลักดิน 
ส่วนใหญ่เราใช้วิธีการตอกหลักดิน ความลึกของปลายหลักดิน จะอยู่ประมาณ 3.6 เมตร แต่ในบางพื้นที่เราจำเป็นต้องคำนวณหาจำนวนหลักดิน เพื่อให้ได้ค่าความต้านทานระบบสายดิน ให้ใกล้เคียงค่าที่กำหนดไว้ (ส่วนใหญ่กำหนด 2 โอห์ม) เราสามารถคำนวณขั้นต้นได้จากสูตร 

โดย   P=resistivity

      l=length of ground rod (เมตร)

      a=radius of ground rod (เมตร)

ตัวแปรที่ยุ่งยากแก่เรา คือ ค่า Resistivity ซึ่งสามารถคำนวณจากตารางได้ดังนี้

อย่างไรก็ตามในการออกแบบควรจะสำรวจหาค่า resistivity ที่แท้จริง เพราะความต้านทานระบบดินยังขึ้นอยู่กับฤดูกาลตลอดจนปริมาณน้ำในดินอีกด้วย ดังนั้นทุกครั้งที่ติดตั้งระบบดินเรียบร้อยแล้วควรจะใช้เครื่องมือ (Ground meter) ทำการวัดค่าความต้านทานระบบดินอีกครั้งหนึ่งเพื่อให้การติดตั้งสมบูรณ์ตามการออกแบบมากที่สุด

*******************************************

ติดตามอุปกรณ์เกี่ยวกับระบบ Ground ได้ที้นี้ครับ