สายต่อพื้น: คืออะไรและวิธีการคำนวณอย่างไร
วิธีการเชื่อมต่อส่วนที่ไม่ได้รับกระแสไฟฟ้าไปยังพื้นดินหรือโลก เช่น กรอบโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือส่วนประกอบทางไฟฟ้าบางอย่างของระบบพลังงาน เช่น จุดกลางของระบบเชื่อมต่อแบบดาว เรียกว่าการต่อพื้นดิน หรือเรียกอีกอย่างว่าการต่อกราวน์
เพื่อป้องกันอุบัติเหตุและความเสียหายต่ออุปกรณ์ในระบบ ระบบไฟฟ้าควรถูกต่อพื้นดินเสมอ
บทความนี้จะกล่าวถึงสายต่อพื้นดินและวิธีการกำหนดขนาดที่เหมาะสมสำหรับสายต่อพื้นดินตามความต้องการ
คำว่า "Grounding Conductor" มีความหมายว่าอย่างไร?
ในแง่ของระบบไฟฟ้า คำว่า "grounding conductor" หมายถึงสายหรือตัวนำที่เชื่อมต่อโดยตรงกับพื้นดินหรือโลก สายพื้นดิน สายกราวน์ และสายต่อพื้นดิน เป็นชื่อที่ใช้เรียกส่วนประกอบเดียวกัน
โครงสร้างหรือส่วนภายนอกที่เป็นโลหะของอุปกรณ์ไฟฟ้ามักเชื่อมต่อกับปลายหนึ่งของสายต่อพื้นดิน ในขณะที่ปลายอีกด้านหนึ่งเชื่อมต่อกับพื้นดิน สายต่อพื้นดินนี้จะเชื่อมต่อกับโลก การป้องกันอุบัติเหตุและความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากการทำงานผิดพลาดของระบบไฟฟ้าเป็นเป้าหมายหลักของสายต่อพื้นดิน เมื่อทุกอย่างทำงานอย่างปกติ สายกราวน์จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน
สายต่อพื้นดินถูกเลือกให้สามารถให้ทางผ่านที่มีความต้านทานต่ำมากสำหรับกระแสไฟฟ้าที่แรงเมื่อเงื่อนไขไม่เหมาะสม ผลลัพธ์คือ สายต่อพื้นดินให้ทางผ่านอื่น ๆ ที่มีความต้านทานต่ำสำหรับกระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาด
ดังนั้น เมื่อมีปัญหาเกิดขึ้นกับอุปกรณ์ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้ารั่วจะไหลผ่านโครงสร้างโลหะของอุปกรณ์ กระแสไฟฟ้ารั่วอาจไหลผ่านสายกราวน์หากมีการติดตั้งสายต่อพื้นดินระหว่างอุปกรณ์และโลก ซึ่งจะป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้ารั่วไหลผ่านร่างกายคนหรือส่วนที่ไม่ได้รับกระแสไฟฟ้าของอุปกรณ์
การระบุสีของสายต่อพื้นดิน
สายต่อพื้นดินมักจะเป็นสายเปลือย หมายความว่าไม่มีฉนวนหุ้มประเภทใด ๆ หรือสีใด ๆ นี่คือสภาพที่พบในหลายกรณี
อย่างไรก็ตาม สายที่มีฉนวนหุ้มถูกใช้เป็นสายต่อพื้นดินในหลากหลายแอปพลิเคชัน ดังนั้น สีของฉนวนหุ้มสายต้องเป็นสีเขียวหรือสีเขียวและสีเหลืองลายขวาง
สีของฉนวนหุ้มสายที่ใช้เป็นสายต่อพื้นดินถูกกำหนดให้มีสีเขียวและสีเหลืองลายขวางในมาตรฐานต่าง ๆ มากมาย มาตรฐานเหล่านี้รวมถึง
IEC-60446,
BS-7671, และ
AS/NZS 3000:2007 3.8.3, ฯลฯ
ในทางกลับกัน สำหรับสายต่อพื้นดินในประเทศเช่น
อินเดีย,
แคนาดา, และ
บราซิล,
สายต่อพื้นดินที่มีฉนวนหุ้มสีเขียวถูกใช้
การคำนวณขนาดของสายต่อพื้นดิน
ฟังก์ชันของสายต่อพื้นดินคือให้ทางผ่านสำหรับกระแสไฟฟ้าที่มีความต้านทานต่ำมากเมื่อมีสถานการณ์ผิดพลาด
ผลลัพธ์คือ ทำให้แรงดันไฟฟ้าของโครงสร้างหรือส่วนของอุปกรณ์ไฟฟ้าลดลงเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเลือกสายที่มีขนาดเหมาะสมสำหรับสายต่อพื้นดินสำหรับการใช้งานเฉพาะอย่าง และขนาดของสายควรกำหนดโดยอัตรากระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดของระบบ
เมื่อเลือกขนาดของสายต่อพื้นดินสำหรับการใช้งานจริง จะเป็นขั้นตอนมาตรฐานที่ต้องปฏิบัติตามกฎว่า ความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าของสายต้องไม่น้อยกว่า 25% ของความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าของสายเฟสหรืออุปกรณ์ป้องกันกระแสไฟฟ้าเกิน
National Electrical Code (NEC) ให้ตารางดังต่อไปนี้ ซึ่งสนับสนุนในการกำหนดขนาดขั้นต่ำของสายต่อพื้นดินที่ต้องใช้
