|
การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินในอาคารจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า
|
|
บทนำ
ปัจจุบัน ผู้ที่ทำงานเกี่ยวข้องหรือมีการใช้อุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ในโรงงานอุตสากรรมและในอาคารสำนักงานต่างๆ
เช่น อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ สื่อสาร
หรืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับควบคุมเครื่องจักรในระบบขบวนการผลิต
เช่น ASD หรือ PLC
มักจะประสบปัญหาอุปกรณ์ดังกล่าว มีการ
ชำรุดเสียหายบ่อยครั้ง ในขณะมีเหตุการณ์ฝนตกฟ้าผ่า
หรือเกิดจากการผิดพร่อง
( fault )ในระบบไฟฟ้า ด้วยจากสาเหตุมี
แรงดันไฟฟ้าเกินเข้ามา
ในอาคารเกินกว่าที่อุปกรณ์สามารถที่จะทนได้
และมัก
จะคิดว่าระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกไม่ดีพอหรือเป็นเหตุการณ์สุดวิสัยที่ไม่สามารถจะทำการป้องกันได้
ซึ่งโดยความจริงแล้ว
จุดประสงค์ของการป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคารนั้น
เพื่อป้องกันความเสียหายทางกลกับอาคารหรือสิ่งปลูกสร้างจากฟ้าผ่า
แต่ไม่สามารถป้องกันความเสียหายให้กับอุปกรณ์ที่อยู่ภายในอาคารเนื่องจากเสิร์จได้
และอุปกรณ์ป้องกันต่างๆในระบบ
เช่น เซอร์กิตเบรกเกอร์ รีเลย์ต่างๆ
ไม่สามารถที่จะทำการป้องกันได้เช่นเดียวกันดังนั้นการป้องกันการชำรุด
ของอุปกรณ์
ดังกล่าวควรต้องมีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายในอาคาร
ซึ่งประกอบด้วย อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน (
Surge Protection
Device : SPD )
มีการต่อประสานศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน การกำบัง ( Shielding )
และมีการต่อลงดิน ( Earthing ) ที่ถูกต้อง จึงจะ
สามารถป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ภายในอาคารชำรุดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินได้
|
การเข้ามาของแรงดันไฟฟ้าเกินในอาคาร
แรงดันไฟฟ้าเกินที่เข้ามาในอาคารที่เป็นสาเหตุทำให้อุปกรณ์เกิดการชำรุดนั้น
ซึ่งเกิดขึ้นจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า สามารถ
เข้ามาในอาคารได้ดังนี้
1. ทางสายตัวนำไฟฟ้า
ที่ใช้สำหรับจ่ายไฟฟ้าให้กับระบบงานคอมพิวเตอร์และสื่อสาร
ซึ่งเป็นจุดสำคัญที่เสิร์จจะใช้เป็นทาง
ผ่านเข้ามาในอาคารมากที่สุด
โดยมีสาเหตุหลักจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า
การเกิดฟ้าผ่าอาจเกิดขึ้นโดยตรง หรือใกล้ในระบบส่ง
จ่ายหรือจำหน่ายไฟฟ้า
ผลทำให้เกิดกระแสเสิร์จขนาดใหญ่วิ่งตามสายตัวนำไฟฟ้าเพื่อหาจุดลงดิน
หรือมีเหตุการณ์ฟ้าผ่าที่
ตำแหน่งล่อฟ้าใกล้กับตัวอาคาร
ซึ่งด้วยผลของสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในบริเวณนั้น
ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำระหว่างกระแส
ฟ้าผ่ากับสายตัวนำไฟฟ้า
ทำให้เกิดเสิร์จที่สายดังกล่าวขึ้นและผ่านเข้าสู่ภายในอาคาร
เป็นผลทำให้อุปกรณ์ชำรุดเนื่องจาก
ได้รับแรงดันไฟฟ้าเกินได้
2. ทางสายโทรศัพท์
สายนำสัญญาณและสายสื่อสารข้อมูล
เป็นอีกทางหนึ่งที่กระแสเสิร์จเข้ามา โดยเกิดจากการเหนี่ยวนำ
เข้ามาของกระแสเสิร์จจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า
เช่นเดียวกับสายตัวนำไฟฟ้าจากสนามแม่เหล็กที่เกิดจากฟ้าผ่าเข้าไปเหนี่ยวนำ
วงรอบ (Loop) ใดๆในอาคาร เช่น
วงรอบระบบไฟฟ้าหรือระบบสื่อสาร
เป็นผลทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินในอาคาร
3. จากระบบการต่อลงดิน
ในกรณีระบบมีการต่อลงดินหลายจุด
เมื่อมีเหตุการณ์ฟ้าผ่าและมีกระแสฟ้าผ่าไหลลงระบบราก
สายดินจุดหนึ่ง
อาจก่อให้เกิดศักย์ไฟฟ้าของจุดลงดินสูงกว่าอีกจุดหนึ่ง
เป็นผลทำให้เกิดกระแสไหลวนขึ้นจากระบบดินจุด
หนึ่งผ่านอุปกรณ์ต่างๆไปลงดินอีกจุดหนึ่ง
เป็นผลทำให้อุปกรณ์ในระบบเกิดการเสียหายได้
|
รูปแสดง ทางเดินเสิร์จที่เข้ามาในอาคาร
|
สำหรับมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับการป้องกันเสิร์จในอาคารที่ทั่วโลกนิยมใช้อ้างอิง
คือมาตรฐาน IEC หรือ IEEE
มาตรฐาน IEC
ที่เกี่ยวข้องคือ
- IEC 61024-1 : 1990-03 :
Protection of structures against lightning Part 1 : General
principles
- IEC 61312-1 : 1995-02 :
Protection against lightning electromagnetic impulse Part 1
: General principles
- IEC 61000-4-5 : 1995-02 :
Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4: Testing and
measurement techniques
Section
5 : Surge immunity test
- IEC 60664-1 : 2000-04 : Insulation coordination for
equipment within low voltage systems Part :1 Printciples
,
Requirement and Tests
มาตรฐาน IEEE
ที่เกี่ยวข้องคือ
- IEEE
C62.41-1991 IEEE Recommended practice on Surge Voltage in
Low-Voltage AC Power Circuit
-
IEEE C62.45-1992 IEEE Guide
on Surge Testing for Equipment Connected to Low-Voltage AC
Power Circuit
และสำหรับประเทศไทยการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินในอาคาร
ได้มีมาตรฐานดังกล่าวแล้วคือการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า
จากฟ้าผ่า ของ "
สมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์"
|
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จ
(Surge Protection Device :SPD)
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จในอาคารมีไว้เพื่อลดหรือขจัดกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วครู่
ตามมาตรฐาน IEC และ
IEEE
มีการแบ่งประเภทของอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จ ตามลักษณะการทดสอบ
โดยจำลองคลื่นอิมพัลส์ในรูปกระแส และ
แรงดันแตกต่างกันออกไป (
สำหรับบทความนี้จะกล่าวถึงมาตรฐาน IEC เป็นส่วนใหญ่ ) ดังเช่น
มาตรฐาน IEC 1312 - 1 - 1995 [ 1 ]
ได้กำหนดย่านการป้องกันแรงดันเกินไฟฟ้าจากฟ้าผ่า ( Lightning
Protection Zone
: LPZ ) ออกเป็นส่วนต่าง ๆ ภายในอาคาร
และในแต่ละย่านการป้องกันจะมีการต่อประสานแต่ละย่านการป้องกัน
( ตามรูป
ที่ 1 ) เพื่อการลดทอนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า (
Electromagnetic field )
และทำให้ศักย์ไฟฟ้าในแต่ละย่านการป้องกันเท่ากัน
ซึ่งการกำหนดย่านการป้องกันต่าง ๆ
จะเป็นประโยชน์ต่อการออกแบบ
และการเลือกใช้อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จให้เหมาะสมกับ
ขนาดของเสิร์จที่ผ่านเข้ามา
การแบ่งโซนดังกล่าวมีรายละเอียดดังนี้ คือ
LPZ 0A
คือ
โซนที่มีโอกาสที่จะถูกฟ้าผ่าโดยตรงดังนั้นจึงรับกระแสฟ้าผ่าและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเต็มที่
LPZ 0B
คือ โซนที่ไม่มีโอกาสรับฟ้าผ่าโดยตรง
แต่ยังได้รับผลของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า โดยยังไม่มีการลดทอนจากผล
ของแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าว
LPZ 1
คือ โซนที่มีการสวิตชิ่งของอุปกรณ์ภายใน
หรือจากการรับกระแสเสิร์จของการเหนี่ยวนำจากฟ้าผ่าเข้า มาตามสาย
ตัวนำไฟฟ้า
และสายสัญญาณต่าง ๆ และจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากก
ระแสฟ้าผ่าที่เข้ามาเหนี่ยวนำวงรอบ
ที่อยู่ในอาคาร เช่น วงรอบระหว่างระบบไฟฟ้าและระบบสื่อสาร
ซึ่งสามารถลดทอนสนามแม่เหล็กดังกล่าว
ได้ด้วยวิธีการต่อประสาน ( Bonding ) และการกำบัง( Shielding )
ภายในอาคาร
LPZ 2 คือ
โซนที่มีการลดกระแสและสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามากกว่าโซนดังกล่าวข้างต้น |
รูปที่ 1 การแบ่งโซนการป้องกันแรงดันเกินจากฟ้าผ่า
|
มาตรฐาน IEC
มีการแบ่งประเภทของอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จตามลักษณะการทดสอบ
(ตามรูปที่ 2) |
รูปที่ 2
การแบ่งประเภทของอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จตามลักษณะการทดสอบ
|
ตามมาตรฐาน IEC 60664 - 1 [ 3 ] ได้ระบุว่า
ในแต่ละย่านการป้องกันฉนวนของอุปกรณ์ควรจะทนแรงดันไฟฟ้าเกินใน
ภาวะชั่วครู่ได้ในระดับกี่ KV เช่น ในย่าน 1
ฉนวนของอุปกรณ์ควรจะทนได้ 6 KV และลดลงตามลำดับย่านการป้องกัน
การเลือกอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จสำหรับแต่ละย่านจึงควรเลือกให้จำกัดค่าแรงดันไม่ให้เกินค่าที่กำหนดตามมาตรฐาน
|
รูปที่
3 แสดงการแบ่งประเภทแรงดันไฟฟ้าเกินตามความสัมพันธ์ทางฉนวน(
Insulation Coordination )
โดยควบคุมแรงดันแต่ละประเภทการติดตั้ง( Installation
Category)
|
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จจะแบ่งเป็น
2 ประเภท ตามลักษณะการใช้งาน
คือ อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จทางด้าน Power
และด้าน Communication และแบ่งตามย่านการติดตั้งใช้งานได้เป็น 2
ชนิด คือ
1. Lightning Current
Arrester คุณสมบัติมีความสามารถ Discharge
กระแสฟ้าผ่าบางส่วนที่มีขนาดพลังงานมากโดยที่ตัว
มันเองหรืออุปกรณ์ป้องกันเสิร์จตัวอื่น ๆ
ไม่ได้รับความเสียหาย ตำแหน่งติดตั้งอยู่ระหว่างย่าน LPZOB
กับ LPZO1 จะ
ถูกทดสอบด้วยกระแสอิมพัลส์ 10 / 350 ms
2. Surge Arrester
คุณสมบัติเพื่อจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกิน
เพื่อไม่ให้เกินค่าที่จะทำความเสียหายกับอุปกรณ์ในอาคาร
ตำแหน่งติดตั้งจะอยู่หลังย่าน LPZO1 ลงมาจะถูกทดสอบด้วยกระแสอิมพัลส์
8 / 20 ms และแรงดันอิมพัลส์ 1.2 / 50 ms |
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จทางสายตัวนำไฟฟ้าชนิดต่าง
ๆ
1) Air Spark Gap
เป็นอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จแบบ Lightning current arresters
จะติดตั้งที่ตำแหน่งหน้าตู้เมนเซอร์กิต
เบรกเกอร์
โดยคุณสมบัติการทำงานของอุปกรณ์เสิร์จดังกล่าวต้องมีความสามารถรับกระแสฟ้าผ่าบางส่วน
( partial lightning
current ) จากย่าน LPZOB และ
LPZO1 และมีความสามารถดับอาร์คซึ่งเกิดจาก
main follow current ของระบบด้วย
และลดแรงดันเกินที่เกิดจากเสิร์จให้เหลือน้อยจนกระทั่งอุปกรณ์ป้องเสิร์จตัวถัดไป
(Overvoltage Arrester ) สามารถทนต่อ
แรงดันเสิร์จได้และไม่เกิดความเสียหาย
ซึ่งในขณะที่อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จดังกล่าวทำงานจะมีกระแสบางส่วนจากระบบ
ไฟฟ้าไหลลงดิน ซึ่งถ้าปล่อยให้ไหลเป็นเวลานานจะทำให้เกิดการลัดวงจรที่มีพลังงานมากและเซอร์กิตเบรกเกอร์อาจจะ
ทริปได้
ดังนั้นการออกแบบที่ดีจึงจำเป็นต้องควบคุม Spark gap
ให้สามารถดับอาร์คได้ในระดับหนึ่ง หรือต้องติดฟิวส์
ป้องกัน
ที่ตำแหน่งหน้าอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จดังกล่าว
2) MOV ( Metal Oxide
Varistor ) จะติดตั้งที่ตำแหน่งหน้าตู้เมนเซอร์กิตเบรกเกอร์
หรือแผงเมนย่อยไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์
ป้องกันเสิร์จ แบบ Overvoltage Arrester
ประกอบด้วย Zinc - oxide - varistor ( ZnO )
ทำหน้าที่จำกัดแรงดันไฟฟ้าเกิน
ไม่ให้เกินค่าที่อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จตัวถัดไปทนได้
หรือเกินค่าที่อุปกรณ์ ( ประเภทอิเล็กทรอนิกส์ ) ทนได้
จะติดตั้งในย่าน
LPZO1 และ LPZO2
และในกรณีเมื่อมีการเสื่อมของ ZnO
จะมีกระแสรั่วไหลผ่านอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จดังกล่าวลงสู่
สายดิน หรือในกรณีที่ไม่ได้ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จแบบ
Lightning current arrester เมื่อเกิดเสิร์จเข้ามาจนทำให้
เกิดการ Overload ขึ้นที่ ZnO จากทั้งสองกรณีข้างต้น
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จดังกล่าวจะต้องมี Thermal
disconnected
switch
เพื่อทำหน้าที่ตัดออกจากระบบบางครั้งมีการออกแบบให้เป็นชนิด
plug - in module หรือมี free -
contact
เพื่อส่งสัญญาณบอกสถานะ แสดงว่าอุปกรณ์
ป้องกันเสิร์จต้องทำการเปลี่ยนได้แล้ว
3)
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จ แบบ Hybrid Solid Stage Device
จะประกอบด้วย Zener Diode, Gas Tube และอาจจะมี Filter
รวมอยู่ด้วยโดยจะติดตั้งอยู่ที่หน้าอุปกรณ์ต่าง
ๆ เช่น อุปกรณ์คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสาร
การเลือกขนาดอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จ
การเลือกขนาดอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า
ต้องคำนึงถึง ข้อมูลเกี่ยวกับขนาดกระแสฟ้าผ่า (kA)
และความสำคัญของอุปกรณ์ที่
ต้องการป้องกัน
เพื่อการออกแบบสำหรับเลือกอุปกรณ์ป้องกันฯที่เหมาะสมทางด้านเทคนิคและด้านเศรษฐศาสตร์
ซึ่งตามมาตรฐาน
IEC
1312 - 1 โดยกำหนดกระแสฟ้าผ่าสูงสุดมีค่าถึง 200 kA
ที่รูปคลื่น10 / 350 ms และมาตรฐาน IEC
1024 - 1
ได้มีการแสดงให้เห็นว่าเมื่อมีฟ้าผ่า ต่อสิ่งปลูกสร้างขึ้นกระแสฟ้าผ่า
50 % จะกระจายสู่ระบบลงดินส่วนที่เหลือ
จะกระจาย เข้าสู่ระบบต่าง ๆ ในอาคาร เช่นระบบไฟฟ้า
ระบบคอมพิวเตอร์หรือระบบสื่อสาร (ตามรูปที่ 4)
|
รูปที่ 4 กระแสฟ้าผ่าที่กระจายไปตามระบบต่าง ๆ
|
เมื่อพิจารณาระบบไฟฟ้าของโรงงานอุตสาหกรรมและอาคารสำนักงานต่าง
จะมีการต่อลงดินเป็นแบบระบบ TN-CS
ดังนั้นโอกาสกระแสฟ้าผ่าสูงสุดที่ไหลเข้าสู่ภายในอาคารแต่ละเฟสจะมีค่าเท่ากับ
100 kA / 3 เท่ากับ 33 kA และเนื่องจาก
กระแสฟ้าผ่าอาจมีโอกาสเข้าสู่ระบบมากกว่า50 % ของกระแสฟ้าผ่า
ดังนั้นการเลือกใช้ อุปกรณืป้องเสิร์จเพื่อใช้สำหรับติดตั้ง
ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินทางสายไฟจากภายนอกอาคารก่อนเข้าตู้เมนไฟฟ้าสำหรับโอกาสที่เกิดฟ้าผ่ารุนแรงอาจเลือกขนาด
ไม่น้อยกว่า 50 kA ต่อเฟส เป็นอย่างต่ำ ทั้งนี้ในทางปฎิบัติการเลือกขนาดของอุปกรณ์ป้องกันดังกล่าว ต้องมีการคำนึงถึง
ความสำคัญของอุปกรณ์ที่ต้องการจะป้องกัน
อาจเพิ่มขนาดของอุปกรณ์ป้องกัน (kA) ให้มีค่าสูงขึ้น
เพื่อระดับการป้องกันที่ดีขึ้น
และทำการเปรียบเทียบราคาที่ระดับ (kA) ต่างๆ
โดยพิจารณาทางด้านการลงทุนด้วยการเลือกใช้อุปกรณ์ป้องกันแรงดัน
ไฟจากภายนอกอาคารและทางสายสัญญาณ
จำเป็นต้องทราบรายละเอียดข้อกำหนด ( Spec )
ของอุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกิน
แต่ละตัว
เพื่อความสามารถในการทำงานของตัวอุปกรณ์ป้องกันและความปลอดภัยของอุปกรณ์ที่ถูกป้องกันตามที่ออกแบบ
ไว้ โดยมีข้อพิจารณาดังนี้คือ
- Norminal Voltage
คือ ค่าแรงดันของระบบ เช่น 120 V, 230 VAC
เป็นต้น
- Rate Voltage
คือ
ค่าแรงดันสูงสุดต่อเนื่องก่อนที่ตัวอุปกรณ์ป้องกัน ฯ
จะมีการทำงาน เช่น 250 V, 275 V เป็นต้น
- Norminal Discharge
Current
คือ ค่ากระแสทดสอบรูปคลื่น 8 / 20 ms
ที่ไหลผ่านตัวอุปกรณ์ป้องกัน ฯ เช่น 2.5 kA, 15 kA เป็นต้น
- Maximum Norminal
Discharge Current
คือ ค่ากระแสทดสอบรูปคลื่น 8 / 20 ms
ที่ไหลผ่านตัวอุปกรณ์ป้องกัน ฯ
ที่ตัวมันเองไม่ได้รับความเสียหาย เช่น 25 kA,
40 kA เป็นต้น
- Lightning Impulse
Current
คือ ค่าความสามารถของตัวอุปกรณ์ป้องกัน ฯ
ดิสชาร์จกระแสอิมพัลส์ ทดสอบรูปคลื่น 10 / 350 ms
ที่ตัวมันเองไม่ได้รับ
ความเสียหายเช่น 60 kA, 75 kA, 100 kA
เป็นต้น
- Protection level up (
Maximum residual voltage )
คือ ค่าแรงดันที่หลังจากอุปกรณ์ป้องกัน ฯ
มีการทำงาน เช่น <2.5 kV, <4 kV เป็นต้น
- Response Time
คือ ค่าการตอบสนองการทำงานของอุปกรณ์ป้องกัน ฯ
เช่น <25 nS, <100 mS เป็นต้น
และอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินทางสายสัญญาณจากภายนอกอาคาร
ต้องมีการพิจารณาถึงข้อกำหนด (Spec ) ดังนี้
- แรงดันของระบบ เช่น 5, 12, 24, 48, 60 และ 110 Vdc
- กระแสของสัญญาณ เช่น 10, 100 mA
- ช่วงความถี่ เช่น VHF, UHF,
Microwave
- พิกัดการส่งสำหรับสายสัญญาณดิจิตอล
เช่น 2 Mbit / sec
- ค่าความต้านทานของสาย เช่น 2.2 W
|
การต่อประสาน ( Bonding )
มาตรฐาน IEC 1024 - 1 [ 2 ] กล่าวถึง
การต่อประสานเพื่อลดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างชิ้นส่วนโลหะและระบบภายใน
บริเวณที่จะป้องกันจากฟ้าผ่า ในการประสานนั้น
ส่วนที่เป็นโลหะจะประสาน ( Bond )
เข้ากับแท่งตัวนำต่อประสาน
( Bonding Bar )
ส่วนที่เป็นสายตัวนำไฟฟ้าหรือสายสัญญาณสื่อสารต่าง ๆ
จะประสานโดยอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จของแต่ละโซน
ป้องกัน
สำหรับแท่งตัวนำต่อประสานเหล่านี้จะต้องเชื่อมต่อกับระบบรากสายดิน
( Earth termination system ) ภายในอาคาร
และระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคารด้วย
|
การกำบัง ( Shielding )
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามาภายในอาคารจากฟ้าผ่าสามารถลดทอนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวลงได้ด้วยการกำบังห้อง
หรืออาคาร ด้วยวิธีตาข่าย ( Mesh )
เป็นการเชื่อมต่อส่วนเหล็กโครงสร้างเข้าด้วยกันทั้งพื้น ผนัง
เพดาน บางครั้งอาจเพิ่ม
เติมลวดตาข่ายบนหลังคาแล้วต่อเชื่อมเข้ากับระบบการต่อลงดิน
ผลการลดทอนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวจะมากหรือน้อย
ขึ้นอยู่กับขนาดความถี่ของตาข่าย
ถ้าตาข่ายมีความถี่มากการลดทอนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะลดเพิ่มขึ้นด้วย
|
การจัดเดินสายตัวนำและสายสัญญาณ
การจัดการเดินสายที่เหมาะสมสามารถลดผลกระทบจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามาภายในอาคารได้
ซึ่งการเดินสาย
ตัวนำไฟฟ้ากับสายสัญญาณสื่อสารของคอมพิวเตอร์ที่ลักษณะเป็น Loop
เมื่อมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เข้ามาทำให้เกิดวงรอบ
การเหนี่ยวนำขึ้นระหว่างสายตัวนำไฟฟ้าและสายสัญญาณสื่อสาร
ผลทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินเกิดขึ้นที่สายตัวนำไฟฟ้า
และสายสัญญาณสื่อสาร การแก้ไข ต้องพยายามจัดการเดินสายต่าง ๆ
ภายในอาคารไม่ให้มีลักษณะเป็น Loop
|
การต่อลงดิน
การต่อลงดินของระบบไฟฟ้า
ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคาร ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายในอาคาร
อุปกรณ์ต่างๆ รวมถึง
ส่วนที่เป็นโลหะที่อยู่ภายในอาคาร
ระบบการลงต่อดิน ควรมีการเชื่อมต่อถึงกัน
เพื่อทำให้ศักย์ไฟฟ้าในระบบเท่ากันตาม
หลักการ Equipotentail bonding
|
สรุป
ปรากฏการณ์ฟ้าผ่า
เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้อุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงกระแส
และแรงดัน เกิดการ
ชำรุด
เสียหายจากแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดขึ้นจากเสิร์จ
ซึ่งวิธีการป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคารนั้นไม่สามารถที่จะป้องกัน
การชำรุดของอุปกรณ์ภายในอาคารจากฟ่าผ่าได้
ต้องมีการติดตั้งระบบป้องกันฟ้าผ่าภายในอาคารเพิ่มเติม
ซึ่งประกอบด้วย
อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน ( Surge
Protection Device : SPD )
มีการต่อประสานศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน การกำบัง
(Shielding) และมีการต่อลงดิน (Earthing)
ที่ถูกต้อง
จึงจะสามารถป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ชำรุดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินได้
|
เอกสารอ้างอิง
[ 1 ] IEC 1312
- 1 / 1995 : Protection Against Lightning Electromagnetic
Impuls, Part 1 General Principles
[ 2 ] IEC 1024
- 1 / 1990 : Protection Against Lightning Electromagnetic
Impulse
[ 3 ] IEC 664 -
1 / 1992 : Insulation Coordination for Equipment within Low
Voltage System, Part 1 Requirements
and Test |