การป้องกันสายดิน

อุปกรณ์สายดินและพันธะใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าทุกประเภทและเป็นส่วนประกอบสำคัญของระบบไฟฟ้าในการใช้งานทั้งเชิงพาณิชย์และที่อยู่อาศัย ปัญหาคุณภาพไฟฟ้าส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับปัญหาการต่อสายดินและขนาดที่เป็นกลาง โดยมีต้นทุนประมาณ $15 พันล้านถึง $30 พันล้านต่อปี ระบบสายดินที่ติดตั้งอย่างเหมาะสมโดยใช้อุปกรณ์สายดินและการเชื่อมช่วยให้มั่นใจในความปลอดภัยของบุคลากร การป้องกันอุปกรณ์ การกระจายฟ้าผ่า ไฟฟ้าสถิตการคายประจุ (ESD) และการลดสัญญาณรบกวนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์.

เหตุใดจึงต้องใช้การป้องกันสายดิน?

ระบบสายดินเป็นส่วนพื้นฐานของการติดตั้งระบบไฟฟ้า และมีวัตถุประสงค์เพื่อ:

– จำกัดความต่างศักย์ระหว่างมวลโลหะและพื้นดิน.

– ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ป้องกันทำงาน.

– ขจัดหรือลดความเสี่ยงที่เกิดจากความผิดพลาดในอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้.

การเลือกวัสดุกราวด์

มีสามส่วนหลักในระบบสายดินใด ๆ หลังจากอุปกรณ์ป้องกัน: ระนาบสายดิน สายดิน และพันธะระหว่างสิ่งเหล่านั้น.

เครื่องบินกราวด์:

1. เครื่องบินลงกราวด์ที่ดีที่สุดคือ:.

ก. แท่งกราวด์ที่หุ้มด้วยทองแดงหรือทองแดงถูกผลักเข้าไปในดิน

ข. ท่อน้ำทองแดงหรือบริเวณอาคารอื่นๆ เช่น โครงโครงสร้างโลหะ

ค. เปลือกและปลอกโลหะ (ซึ่งควรต่อสายดินกับกราวด์)

2. แท่งกราวด์ควรเป็นทองแดงหรือเหล็กชุบสังกะสี และมีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่ต่ำกว่า 5/8 นิ้ว.

3. ไม่ควรใช้อะลูมิเนียมในการฝังดินโดยตรงเป็นแท่งกราวด์ เนื่องจากความเป็นด่างของดินจะกัดกร่อนโลหะ สิ่งนี้ทำให้เกิดการขาดการเชื่อมต่อและเพิ่มความต้านทานระหว่างระบบกราวด์กับกราวด์.

สายดิน:

1. ใช้เกจสายไฟหนัก (10 AWG หรือใหญ่กว่า) ในการเดินสายดิน สิ่งนี้สำคัญเนื่องจากลวดเกจที่หนาขึ้นพร้อมกับสายเคเบิลสั้นจะทำให้ค่าอิมเพนเดนซ์ของสายกราวด์ต่ำลง เพื่อรักษาแรงดันไฟตกระหว่างไฟกระชากให้เหลือน้อยที่สุด.

2. สายเคเบิลอาจเป็นแบบแข็งหรือแบบควั่นก็ได้ (ตราบใดที่ยังเป็นเกจสายไฟที่หนักพอ) ลวดอาจเป็นแบบเปลือยหรือแบบหุ้มฉนวนก็ได้.

ความผูกพันระหว่างพวกเขา:

1. ควรหลีกเลี่ยงการใช้โลหะที่แตกต่างกันในการเชื่อมต่อจากอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากไปยังระนาบกราวด์ เมื่อเวลาผ่านไป การเชื่อมต่ออาจเสื่อมสภาพและก่อให้เกิดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ต่อระบบสายดิน เนื่องจากการเชื่อมต่อจะลดลงเนื่องจากชั้นออกซิไดซ์ที่ก่อตัวระหว่างชั้นเหล่านั้น.

2. ควรเชื่อมสายกราวด์เข้ากับระนาบกราวด์ (เช่น แท่งกราวด์หรือท่อน้ำทองแดง) โดยใช้แคลมป์กราวด์ ต้องแน่ใจว่าเลือกแคลมป์ที่ตรงกับขนาดของแท่งหรือท่อ.

3. ทั้งทองแดงและอะลูมิเนียมได้รับการรับรองจาก UL เพื่อใช้ในระบบป้องกันสายดิน อย่างไรก็ตาม ทองแดงเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าได้ดีกว่าและสามารถใช้กับเกจขนาดเล็กได้.

การป้องกันมีสองประเภทหลักที่ขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อภาคพื้นดินเพื่อการทำงานที่เหมาะสม สิ่งเหล่านี้คือการป้องกันไฟกระชาก (การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวสำหรับอุปกรณ์) และการป้องกันการรั่วไหลของดิน (การป้องกันส่วนบุคคลจากการสัมผัสทางอ้อม เช่น ไฟฟ้าช็อต).

หลีกเลี่ยงผลกระทบของแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วคราวต่อการติดตั้งโดยใช้อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) งานเหล่านี้ทำงานโดยการแบ่งพลังงานแรงดันไฟฟ้าเกินลงสู่กราวด์ ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์.

คุณภาพของการป้องกันไฟกระชากมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับระบบสายดิน เนื่องจากเส้นทางอิมพีแดนซ์สูงอาจเพิ่มการสัมผัสอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนต่อผลกระทบของไฟกระชาก ในความเป็นจริง ในกรณีที่สูญเสียโดยสิ้นเชิงหรือขาดการเชื่อมต่อกราวด์ การป้องกันไฟกระชากจะสูญเสียประสิทธิภาพทั้งหมด.

แนวทางการติดตั้งที่เหมาะสม:

1. อย่าหักงอสายไฟป้องกันไฟกระชากอย่างรุนแรงระหว่างการยุติ เสนอเส้นทางตรงสู่พื้นดิน.

2. เก็บสายไฟป้องกันไฟกระชากให้สั้นที่สุดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและเวลาตอบสนอง.

3. เก็บอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากให้ห่างจากอุปกรณ์ที่ได้รับการป้องกันเพียงไม่กี่ฟุต เพื่อให้มีเวลาตอบสนองเพียงพอสำหรับการลดแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว.

4. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าระบบทั้งหมดเชื่อมต่อกับจุดกราวด์เดียวกันเพียงครั้งเดียวเท่านั้น เส้นทางหลายเส้นทางไปยังแผนผังภาคพื้นดินสร้างศักย์ไฟฟ้าที่แตกต่างกันบนระบบ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดไฟกระชากชั่วคราว นี่หมายถึงเพียงแค่ทุบแท่งทองแดงหนึ่งแท่งในโลกเพื่อต่อลงดิน.