วิธีการต่อกราวด์

วิธีการต่อพื้นและแผ่นต่อพื้น

ในระบบไฟฟ้า มีวิธีการต่อพื้นหลายวิธี รวมถึงการต่อพื้นด้วยสายหรือแถบ การต่อพื้นด้วยแท่ง การต่อพื้นด้วยท่อ การต่อพื้นด้วยแผ่น และการต่อพื้นผ่านท่อประปา ซึ่งในนั้น การต่อพื้นด้วยท่อและการต่อพื้นด้วยแผ่นเป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุด และจะได้รับการอธิบายอย่างละเอียดด้านล่างนี้

แผ่นต่อพื้น

แผ่นต่อพื้นสร้างขึ้นโดยการเชื่อมต่อแท่งหลายแท่งด้วยตัวนำทองแดง การกำหนดค่าแบบนี้ช่วยลดความต้านทานการต่อพื้นโดยรวมได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีบทบาทสำคัญในการจำกัดศักย์พื้น ซึ่งเหมาะสมสำหรับพื้นที่ที่คาดว่าจะมีกระแสไฟฟ้าผิดพลาดขนาดใหญ่ เมื่อกำหนดแผนการสร้างแผ่นต่อพื้น ต้องพิจารณาปัจจัยสำคัญหลายอย่างอย่างระมัดระวัง:

การพิจารณาเรื่องความปลอดภัย

ในกรณีที่เกิดความผิดพลาด ความต่างศักย์ระหว่างพื้นและพื้นผิวพื้นต้องถูกควบคุมให้อยู่ในระดับที่ไม่เป็นอันตรายต่อผู้ที่อาจสัมผัสกับพื้นผิวที่ไม่ขนานกับกระแสไฟฟ้าของระบบไฟฟ้า นี่จะช่วยรับประกันความปลอดภัยของบุคลากรที่ทำงานรอบหรือใกล้กับการติดตั้งไฟฟ้า

การทำงานของเครื่องป้องกันวงจร

แผ่นต่อพื้นควรมีความสามารถในการรองรับกระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่ไม่หยุดนิ่งเพียงพอที่จะกระตุ้นเครื่องป้องกันวงจร ความต้านทานพื้นต่ำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้กระแสไฟฟ้าผิดพลาดไหลผ่านแผ่นต่อพื้นได้อย่างอิสระ ทำให้เครื่องป้องกันวงจรสามารถทำงานอย่างรวดเร็วและแยกส่วนที่ผิดพลาดของระบบไฟฟ้าออก

การป้องกันกระแสที่เป็นอันตราย

ความต้านทานของแผ่นต่อพื้นต้องออกแบบอย่างระมัดระวังเพื่อป้องกันการไหลของกระแสที่เป็นอันตรายผ่านร่างกายของคนในกรณีที่สัมผัสกับส่วนที่มีไฟฟ้าโดยไม่ตั้งใจ นี่เป็นข้อกำหนดด้านความปลอดภัยพื้นฐานเพื่อรักษาชีวิตมนุษย์

การจำกัดแรงดันก้าว

การออกแบบแผ่นต่อพื้นควรรับประกันว่าแรงดันก้าว - ความต่างศักย์ระหว่างสองจุดบนพื้นผิวพื้นที่ห่างกันระยะหนึ่ง - ยังคงอยู่ต่ำกว่าค่าที่อนุญาต ค่าที่อนุญาตนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความต้านทานของดินและเงื่อนไขความผิดพลาดที่จำเป็นในการแยกอุปกรณ์ที่ผิดพลาดออกจากระบบไฟฟ้าที่มีไฟฟ้า โดยการควบคุมแรงดันก้าวให้อยู่ในขอบเขตที่ปลอดภัย จะช่วยลดความเสี่ยงของการช็อตไฟฟ้าต่อคนที่เดินใกล้กับการติดตั้งที่ต่อพื้น

อิเล็กโทรดต่อพื้น
อิเล็กโทรดต่อพื้นหมายถึงสายไฟ แท่ง ท่อ แผ่น หรือกลุ่มตัวนำใดๆ ที่ฝังลงในดิน ไม่ว่าจะเป็นแนวนอนหรือแนวตั้ง ในระบบกระจายไฟฟ้า รูปแบบทั่วไปของอิเล็กโทรดต่อพื้นคือแท่ง ที่มีความยาวประมาณ 1 เมตร ซึ่งฝังลงไปในดินแนวตั้ง การออกแบบที่เรียบง่ายแต่มีประสิทธิภาพนี้ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อระบบไฟฟ้ากับพื้นได้อย่างเชื่อถือได้ ทำให้สามารถกำจัดกระแสไฟฟ้าผิดพลาดได้อย่างปลอดภัย

ในทางตรงกันข้าม ภายในสถานีแปลงไฟฟ้าที่ผลิต แทนที่จะพึ่งพาแท่งเดี่ยว แผ่นต่อพื้นจะถูกนำมาใช้บ่อยครั้ง แผ่นต่อพื้นประกอบด้วยตัวนำหลายตัวที่เชื่อมต่อกันเป็นเครือข่าย การเข้าใกล้นี้มีข้อดีหลายประการเหนือการใช้อิเล็กโทรดเดี่ยว พื้นที่ผิวที่ใหญ่ขึ้นและความเชื่อมต่อที่เชื่อมโยงของแผ่นต่อพื้นทำให้มีความต้านทานโดยรวมที่ต่ำลง ทำให้สามารถจัดการกับกระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่สูงขึ้นได้ดีขึ้น นอกจากนี้ยังช่วยกระจายศักย์ไฟฟ้าอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นที่สถานีแปลงไฟฟ้า ลดความเสี่ยงของแรงดันก้าวและสัมผัสที่เป็นอันตรายที่อาจเป็นภัยต่อบุคลากรและอุปกรณ์

การต่อพื้นด้วยท่อ
จากวิธีการต่อพื้นที่หลากหลายที่สามารถใช้ภายใต้สภาพดินและความชื้นที่เหมือนกัน การต่อพื้นด้วยท่อเป็นหนึ่งในระบบที่ได้รับความนิยมและมีประสิทธิภาพมากที่สุด ในวิธีการนี้ ท่อเหล็กชุบสังกะสีที่มีรูเจาะ ตามมาตรฐานที่กำหนดไว้ในเรื่องความยาวและความกว้าง จะถูกติดตั้งแนวตั้งในดินที่ชื้นอย่างต่อเนื่อง ตามที่แสดงในภาพประกอบ

การเลือกขนาดของท่อเป็นสิ่งที่ต้องพิจารณาอย่างระมัดระวัง เนื่องจากมีสองปัจจัยหลักที่กำหนด: ขนาดของกระแสที่ระบบต่อพื้นต้องนำและลักษณะของดิน ท่อที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางหรือความยาวที่ใหญ่ขึ้นอาจจำเป็นต้องใช้เพื่อรับมือกับกระแสไฟฟ้าผิดพลาดที่สูงขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าสามารถถูกกำจัดอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพลงในดิน นอกจากนี้ ดินประเภทต่างๆ มีความต้านทานไฟฟ้าที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ดินที่มีความต้านทานสูงอาจจำเป็นต้องใช้ท่อขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อให้ได้การเชื่อมต่อที่มีความต้านทานต่ำกับพื้น กระบวนการปรับขนาดอย่างละเอียดนี้รับประกันความเชื่อถือได้และความปลอดภัยของระบบต่อพื้นด้วยท่อ ทำให้เป็นตัวเลือกที่นิยมสำหรับการติดตั้งไฟฟ้าหลากหลาย

สำหรับการต่อพื้นด้วยท่อ ปฏิบัติการมาตรฐานระบุขนาดเฉพาะสำหรับท่อต่อพื้น ซึ่งแตกต่างกันตามสภาพดิน โดยทั่วไป ในดินปกติ ท่อที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 40 มม. และความยาว 2.5 เมตร จะถูกใช้ แต่ในดินแห้งและเป็นหิน ท่อที่ยาวขึ้นจำเป็นต้องใช้เพื่อให้แน่ใจว่ามีการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพกับพื้น ความลึกที่ท่อฝังลงในดินมีความสัมพันธ์โดยตรงกับความชื้นของดิน เนื่องจากสภาพแวดล้อมที่ชื้นขึ้นช่วยให้มีการนำไฟฟ้าที่ดีขึ้น

ในการติดตั้งทั่วไป ท่อจะวางอยู่ที่ความลึก 3.75 เมตร เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ท่อจะถูกล้อมรอบด้วยเศษโค้กหรือถ่านหินเล็กๆ ที่วางอยู่ประมาณ 15 ซม. ออกไป ใช้ชั้นโค้กและเกลือสลับกัน ซึ่งมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน โค้กเพิ่มพื้นที่สัมผัสที่มีประสิทธิภาพกับพื้น ในขณะที่เกลือลดความต้านทานของพื้น ร่วมกันเพิ่มประสิทธิภาพของระบบต่อพื้น
ท่อเพิ่มเติมที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 19 มม. และความยาวอย่างน้อย 1.25 เมตร จะถูกเชื่อมต่อกับท่อน้ำยาชุบสังกะสี (GI) ผ่านปลั๊กลดขนาด ท่อเสริมนี้มีบทบาทสำคัญในการรักษาฟังก์ชันของระบบ โดยเฉพาะในสภาพอากาศที่ไม่ดี

ในช่วงฤดูร้อน ความชื้นในดินจะลดลงตามธรรมชาติ ส่งผลให้ความต้านทานของพื้นเพิ่มขึ้น เพื่อแก้ไขปัญหานี้ สร้างโครงสร้างคอนกรีตเพื่อรับประกันการจ่ายน้ำอย่างต่อเนื่อง ในการรักษาการเชื่อมต่อพื้นที่มีประสิทธิภาพ น้ำ 3-4 ถังจะเทผ่านช่องทางที่เชื่อมต่อกับท่อขนาด 19 มม. ที่เชื่อมต่อกับท่อ GI หลัก สายต่อพื้น ซึ่งอาจเป็นสาย GI หรือแถบสาย GI ที่มีพื้นที่ตัดขวางเพียงพอที่จะนำกระแสไฟฟ้าผิดพลาดได้อย่างปลอดภัย จะถูกวางผ่านท่อ GI ขนาด 12 มม. ที่ฝังอยู่ประมาณ 60 ซม. ใต้พื้นผิวดิน
การต่อพื้นด้วยแผ่น
การต่อพื้นด้วยแผ่นประกอบด้วยการฝังแผ่นต่อพื้นลงในดิน แผ่นสามารถทำจากทองแดง มิติ 60 ซม. x 60 ซม. x 3 มม. หรือเหล็กชุบสังกะสี มิติ 60 ซม. x 60 ซม. x 6 มม. แผ่นจะวางแนวตั้ง โดยที่ด้านบนอยู่ที่ความลึกไม่น้อยกว่า 3 เมตร จากพื้นผิวดิน ความลึกนี้เป็นสิ่งสำคัญในการรับประกันการต่อพื้นที่เชื่อถือได้ เนื่องจากช่วยให้แผ่นมีการสัมผัสกับดินเพียงพอ ทำให้สามารถกำจัดกระแสไฟฟ้าได้อย่างปลอดภัยในกรณีที่เกิดความผิดพลาด

การต่อพื้นด้วยแผ่น
เมื่อทำการต่อพื้นด้วยแผ่น แผ่นต่อพื้นจะถูกใส่ลงในชั้นเสริมของโค้กและเกลือ ซึ่งมีความหนาอย่างน้อย 15 ซม. สำหรับชั้นเหล่านี้ การผสมผสานนี้ช่วยลดความต้านทานของดินรอบ ๆ แผ่น ทำให้ระบบต่อพื้นมีประสิทธิภาพมากขึ้น สายต่อพื้น ซึ่งอาจทำจากเหล็กชุบสังกะสี (GI) หรือทองแดง จะถูกยึดแน่นกับแผ่นต่อพื้นโดยใช้สลักและน็อต แม้ว่าทองแดงจะมีความนำไฟฟ้าที่ดีกว่า แต่แผ่นและสายทองแดงไม่ได้ถูกใช้บ่อยสำหรับการต่อพื้นเนื่องจากราคาที่สูงกว่ามากเมื่อเทียบกับวัสดุ GI ซึ่งทำให้วัสดุ GI เป็นตัวเลือกที่นิยมสำหรับการต่อพื้นที่ใช้ในทางปฏิบัติส่วนใหญ่
การต่อพื้นผ่านท่อประปา
การต่อพื้นผ่านท่อประปาเป็นอีกวิธีหนึ่งในการสร้างการเชื่อมต่อไฟฟ้ากับพื้น ในวิธีการนี้ สาย GI หรือสายทองแดงจะถูกเชื่อมต่อกับท่อประปา การเชื่อมต่อนี้จะถูกยึดด้วยสายเหล็กที่ผูกกับสายทองแดง วิธีการนี้ใช้ประโยชน์จากเครือข่ายโลหะที่กว้างขวางของท่อประปา ซึ่งมักมีการสัมผัสกับพื้นที่ดี ทำให้สามารถให้ทางผ่านที่มีความต้านทานต่ำสำหรับกระแสไฟฟ้าในกรณีที่เกิดความผิดพลาด อย่างไรก็ตาม วิธีการต่อพื้นนี้ต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยและรหัสการประปาที่เกี่ยวข้องเพื่อรับประกันทั้งความปลอดภัยทางไฟฟ้าและโครงสร้างระบบประปา

ท่อประปาส่วนใหญ่ทำจากโลหะและฝังอยู่ใต้พื้นผิวดิน ทำให้สามารถสร้างการเชื่อมต่อโดยตรงกับพื้นได้ ในกรณีที่เกิดความผิดพลาด กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสาย GI หรือสายทองแดงที่ใช้สำหรับการต่อพื้นจะถูกส่งผ่านท่อประปาลงสู่พื้น วิธีการนี้ให้ทางผ่านที่สะดวกและมักมีประสิทธิภาพในการกำจัดกระแสไฟฟ้าผิดพลาด โดยใช้ประโยชน์จากเครือข่ายใต้ดินที่กว้างขวางของท่อประปาและคุณสมบัติการนำไฟฟ้าของโครงสร้างโลหะ