อะไรคือ Arcing Ground?

Arcing Ground คืออะไร?

นิยาม: Arcing ground หมายถึงแรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเมื่อสายกลาง (neutral) ไม่ได้ต่อลงดิน ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้าสามเฟสที่ไม่ได้ต่อลงดิน เนื่องจากกระแสความจุ (capacitive current) ที่ไหลผ่าน กระแสความจุเป็นกระแสที่ไหลระหว่างตัวนำเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าเข้ามา แรงดันที่เกิดขึ้นบนความจุเรียกว่าแรงดันเฟส เมื่อเกิดข้อผิดพลาด แรงดันบนความจุของเฟสที่มีปัญหาจะลดลงเหลือศูนย์ ในขณะที่แรงดันของเฟสอื่น ๆ จะเพิ่มขึ้นเป็นเท่ากับ √3

ปรากฏการณ์ Arcing Ground

ในสายไฟฟ้าสามเฟส แต่ละเฟสมีความจุต่อโลก หากเกิดข้อผิดพลาดในเฟสใดเฟสหนึ่ง กระแสความจุที่เกิดข้อผิดพลาดจะไหลลงดิน ถ้ากระแสความจุที่เกิดข้อผิดพลาดเกิน 4-5 แอมแปร์ มันจะเพียงพอที่จะรักษาอาร์คไว้ในเส้นทางที่มีไอออน แม้ว่าข้อผิดพลาดจะหายไปเองแล้ว

เมื่อกระแสความจุเกิน 4-5 แอมแปร์และไหลผ่านข้อผิดพลาด มันจะสร้างอาร์คในเส้นทางที่มีไอออน หลังจากอาร์คถูกสร้างขึ้น แรงดันที่อาร์คจะลดลงเหลือศูนย์ ทำให้อาร์คดับ จากนั้น ศักยภาพของกระแสข้อผิดพลาดจะกลับมา ทำให้เกิดอาร์ครอบที่สอง ปรากฏการณ์อาร์คแบบสลับซับซ้อนนี้เรียกว่า arcing grounding

การดับและการจุดอาร์คของกระแสชาร์จที่ไหลผ่านอาร์คจะทำให้ศักยภาพของตัวนำที่แข็งแรงอีกสองตัวเพิ่มขึ้นเนื่องจากการสั่นสะเทือนความถี่สูงที่เกิดขึ้น การสั่นสะเทือนความถี่สูงนี้จะซ้อนทับบนเครือข่ายและสามารถสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึงหกเท่าของค่าปกติ แรงดันไฟฟ้าที่สูงเกินไปนี้อาจทำลายตัวนำที่แข็งแรงที่จุดอื่น ๆ ในระบบได้

วิธีกำจัด Arcing Ground?

แรงดันไฟฟ้าที่เกิดจาก arcing ground สามารถกำจัดได้โดยใช้คอยล์ระบายอาร์ค หรือที่เรียกว่า Peterson coil คอยล์ระบายอาร์คเป็นรีแอคเตอร์ที่มีแกนเหล็กเชื่อมต่อระหว่างสายกลางและดิน

รีแอคเตอร์ภายในคอยล์ระบายอาร์คจะระบายอาร์คโดยการต้านทานกระแสความจุ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Peterson coil ทำงานเพื่อแยกระบบ ด้วยวิธีนี้ เฟสที่แข็งแรงสามารถส่งพลังงานต่อไปได้ ทำให้ระบบสามารถหลีกเลี่ยงการปิดระบบทั้งหมดจนกว่าจะหาตำแหน่งและแยกข้อผิดพลาดได้อย่างแม่นยำ