ความปลอดภัยทางไฟฟ้า - การต่อสายดิน

กระบวนการถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าโดยไม่ได้ตั้งใจไปยังพื้นโลกโดยตรงผ่านลวดความต้านทานต่ำเรียกว่าการต่อสายดินไฟฟ้า หมายถึงการเชื่อมต่อของชิ้นส่วนที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์หรือระบบจ่ายที่เป็นกลางกับพื้นซึ่งแสดงถึงศักยภาพที่เป็นศูนย์ กระแสไฟฟ้ารั่วจะเลือกเส้นทางความต้านทานต่ำที่เรียบง่ายในการไหล ดังนั้นระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์จึงได้รับการปกป้องจากความเสียหาย

ประเภทของการต่อสายดิน

อุปกรณ์ไฟฟ้ามีชิ้นส่วนที่ไม่ใช่กระแสไฟฟ้าสองชิ้นเช่นเป็นกลางของระบบและโครงของอุปกรณ์ ระบบสายดินแบ่งออกเป็นสองประเภท

สายดินที่เป็นกลาง

กระบวนการเชื่อมต่อความเป็นกลางของระบบกับพื้นโลกผ่านสาย GI เรียกว่าการต่อสายดินแบบเป็นกลางหรือการต่อสายดินของระบบ ใช้ในระบบขดลวดสตาร์รวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหม้อแปลง ฯลฯ

อุปกรณ์ต่อสายดิน

เมื่อโครงโลหะของอุปกรณ์เชื่อมต่อกับพื้นดินโดยใช้ลวดนำไฟฟ้าจะเรียกว่าอุปกรณ์ต่อสายดิน ในสภาพความผิดปกติในอุปกรณ์กระแสไฟฟ้าลัดจะไหลลงสู่พื้นโลกและระบบได้รับการป้องกัน

ต้องการสายดิน

จำเป็นต้องมีการต่อสายดินด้วยเหตุผลดังต่อไปนี้ -

• เพื่อป้องกันผู้ใช้จากไฟฟ้าช็อต

• ระบบสายดินแสดงเส้นทางที่ง่ายที่สุดไปยังกระแสไฟฟ้าลัดแม้ว่าฉนวนจะล้มเหลว

• ช่วยป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ในวงจรจากกระแสไฟฟ้าลัดวงจรไฟกระชากแรงดันสูงและฟ้าผ่า

คำอธิบาย

ตอนนี้เราจะเข้าใจถึงความจำเป็นในการต่อสายดินโดยพิจารณาจากเงื่อนไขต่อไปนี้ -

สภาพปกติ

การต่อสายดินของระบบเสร็จสิ้นในการติดตั้งเพื่อเชื่อมต่อชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องกับตัวนำไฟฟ้าหรืออิเล็กโทรด อิเล็กโทรดวางอยู่ใกล้ดินหรือต่ำกว่าระดับพื้นดินซึ่งมีเหล็กแบนราบอยู่ใต้พื้นดิน ชิ้นส่วนที่ไม่อยู่ในปัจจุบันเชื่อมต่อกับเหล็กแบน

รูปต่อไปนี้แสดงไฟล์ flow of fault current without earthing system -

สภาพความผิดปกติ

ในสภาพความผิดปกติกระแสไฟฟ้าลัดจะไหลจากอุปกรณ์มายังพื้นโลกผ่านระบบสายดิน ดังนั้นอุปกรณ์จึงได้รับการป้องกันจากไฟฟ้าลัดวงจรหรือกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ในเวลาผิดปกติแรงดันไฟฟ้าของอิเล็กโทรดจะเพิ่มขึ้นและเท่ากับความต้านทานของอิเล็กโทรดและความผิดปกติของกราวด์

รูปต่อไปนี้แสดงไฟล์ flow of fault current with an earthing system -

การวัดความต้านทานพื้นดิน

ความต้านทานกราวด์ของอิเล็กโทรดวัดได้จากวิธีการที่อาจเกิดขึ้น การตั้งค่าทั้งหมดจะแสดงในรูปด้านล่างโดยที่ -

• E คืออิเล็กโทรดสายดินที่อยู่ระหว่างการทดสอบ

• P & C คืออิเล็กโทรดเสริมสองตัวที่วางในระยะห่างที่เหมาะสมจาก E

• ฉันคือปริมาณของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านระหว่าง E และ C

• V คือแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ระหว่าง E และ P

รูปต่อไปนี้แสดงการตั้งค่าเพื่อวัดความต้านทานพื้น -

ไม่มีผลกระทบต่อความต้านทานของ E หาก C อยู่ในระยะห่างที่เพียงพอจาก E เนื่องจากกระแสไฟฟ้าเข้าสู่อิเล็กโทรด P มีขนาดเล็กมากอิเล็กโทรดจึงมีผลเล็กน้อยต่อความต้านทาน ตอนนี้เปลี่ยนระยะห่างของอิเล็กโทรด P จาก E แล้วความต้านทานจะถูกวัด

รูปต่อไปนี้แสดงความต้านทานที่แท้จริงจากเส้นโค้ง R vs d -

จากรูปส่วนของเส้นโค้งจะถูกทำเครื่องหมายเป็น R ของ E ซึ่งเป็นความลาดชันเกือบแนวนอนในเส้นโค้ง ความลาดชันขึ้นแสดงถึงผลกระทบของความต้านทานของ C. สำหรับการสอบเทียบเครื่องทดสอบดินการวัดภาคสนามจะใช้อัตราส่วนโดยตรง

การลดความเสี่ยง

ระบบสายดินต้องปฏิบัติตามกฎและข้อบังคับสำหรับการลดความเสี่ยงตามมาตรฐานต่อไปนี้

• มาตรฐานอินเดีย: IS 3043- หลักปฏิบัติสำหรับการต่อสายดิน (ล่าสุด)

• รหัสไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC): 1985 ของ BIS

• คู่มือ IEEE เพื่อความปลอดภัยในการต่อสายดินของสถานีย่อย AC เลขที่มาตรฐาน ANSI / IEEE, 80-1986

• จำเป็นต้องมีการตรวจสอบและสำรวจภาคสนามอย่างเหมาะสมก่อนการติดตั้ง ต้องปฏิบัติตามผังงานสำหรับขั้นตอนต่างๆ:Inspection & Survey – Design – Testing – Installation - Maintenance - Preparing Report.

• ความต้านทานอิเล็กโทรดความต้านทานของดินจะถูกวัดเป็นระยะ ๆ และควรใช้การทดสอบ megger

• ห้ามใช้ลวดทองแดงหรืออลูมิเนียมแทนสีเคลือบและจารบีบนอิเล็กโทรด ป้องกันตะกั่วอิเล็กโทรดจากความเครียดเชิงกลและการกัดกร่อน

• การฝึกอบรมและการจัดการที่เหมาะสมสามารถลดปัจจัยเสี่ยงได้