แนวคิดและหลักการของการต่อสายดินป้องกัน

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้งานต้องต่อสายดิน สามารถทำงานได้หรือป้องกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ อย่างแรกคือเพื่อการทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์ และอย่างที่สองคือเพื่อการปกป้องผู้คน หลักการทำงานของหนึ่งและสองนั้นแตกต่างกัน

เป้าหมายหลักและวัตถุประสงค์ของการต่อสายดิน

ดินสามารถทำให้กระแสไฟฟ้าเป็นกลางได้เนื่องจากระดับแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ ความต้านทานเป็นตัวบ่งชี้หลักของอุปกรณ์กราวด์ซึ่งเราสามารถตัดสินคุณภาพและความสามารถในการบรรลุวัตถุประสงค์ ความต้านทานขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของดิน, การปรากฏตัวของสารเคมีในนั้น - กรดหรือด่าง, ความชื้น, ความหลวม อาจจำเป็นต้องใช้ชุดกราวด์พิเศษหรือเปลี่ยนดินให้สมบูรณ์เพื่อการทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์กราวด์ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของดิน

การต่อสายดินคือการเชื่อมต่ออุปกรณ์ใดๆ การติดตั้งระบบไฟฟ้าหรือส่วนหนึ่งของเครือข่ายกับอุปกรณ์ต่อสายดิน เป็นอิเล็กโทรดกราวด์และตัวนำกราวด์ซึ่งกระแสไหลลงสู่พื้นและทำให้เป็นกลาง

อาจมีสวิตช์สายดินหลายตัว ในรูปแบบการกระจายพวกเขาจะตั้งอยู่ตามแนวปริมณฑลของวัตถุซึ่งเครือข่ายไฟฟ้าจะต้องได้รับการรักษาความปลอดภัย ส่วนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า (สวิตช์สายดิน) มักทำจากโลหะ มีการจัดหาอิเล็กโทรดกราวด์ซึ่งมีการสัมผัสโดยตรงกับดิน

อุปกรณ์กราวด์ถูกติดตั้งตามลูป กราวด์กราวด์คือชุดของตัวนำอิเล็กโทรดที่ขับเคลื่อนลงสู่พื้น ความยาวของพวกเขาคือ 3 เมตรตั้งอยู่ไม่ไกลจากกัน ใช้แถบโลหะแนวนอนเป็นตัวเชื่อมซึ่งวางอยู่ในดินที่ความลึกตื้น - สูงถึง 1 เมตร การเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดทำได้โดยใช้การเชื่อมแบบธรรมดา ในชุดกราวด์แบบพิเศษ ชิ้นส่วนของอุปกรณ์เชื่อมต่อกันด้วยเกลียวซึ่งไม่ส่งผลต่อคุณสมบัติการทำงานแต่อย่างใด

การต่อสายดินเป็นสิ่งจำเป็นในกรณีต่อไปนี้:

• การปกป้องอุปกรณ์จากการสะสมของไฟฟ้าสถิต กระบวนการทางธรรมชาติ เช่น ฟ้าผ่า อาจส่งผลต่อกระแสที่ไหลในวงจร ทำให้อุปกรณ์เสียหาย อิเล็กโทรดที่ติดตั้งในกราวด์จะระบายกระแสไฟส่วนเกินออก
• การป้องกันเครือข่ายจากการลัดวงจร
• การป้องกันแรงดันไฟเกิน

ตัวอย่างของพื้นที่ทำงานคือสายล่อฟ้าที่เชื่อมต่อกับอิเล็กโทรด สำคัญอย่างยิ่งในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หม้อแปลงไฟฟ้า

หลักการป้องกันสายดิน Protective

การต่อสายดินป้องกันเป็นชุดของมาตรการที่มุ่งปกป้องอุปกรณ์และผู้ที่ทำงานด้วย ใช้เพื่อขจัดสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจากอุปกรณ์ใกล้เคียง รวมทั้งขจัดสัญญาณรบกวนเมื่อสลับวงจรไฟฟ้า

ป้องกันฟ้าผ่า

สภาพแวดล้อมของอากาศเป็นส่วนที่มีความต้านทานสูง แต่การคายประจุมีกำลังที่เกินความต้านทานนี้ ดังนั้นจึงทะลุทะลวงได้ระหว่างทางจากชั้นบรรยากาศด้านบนสู่พื้นดิน ฟ้าผ่าจะเลือกพื้นที่ที่มีความต้านทานน้อยที่สุด - พื้นที่เปียก ผนัง ต้นไม้ และหยดน้ำ สิ่งนี้อธิบายความจริงที่ว่าสิ่งที่ปล่อยออกมามักจะตกลงไปในต้นไม้ - มันมีความต้านทานน้อยกว่าอากาศรอบตัว เมื่อเข้าไปในอาคาร กระแสก็จะไหลผ่านบริเวณที่มีความต้านทานน้อยที่สุด ได้แก่ ท่อโลหะ เครื่องใช้ไฟฟ้า หรือชิ้นส่วนโลหะ ผนังที่ชื้น หากอุปกรณ์ไม่ได้ต่อสายดิน การสัมผัสอุปกรณ์ขณะชาร์จอาจถึงแก่ชีวิตได้

เมื่อมีการติดตั้งสายล่อฟ้าบนหลังคา ประจุจะเข้าสู่หลังคา จากนั้นเคลื่อนเข้าสู่พื้นดินและทำให้เป็นกลาง เป็นสิ่งสำคัญที่กระแสน้ำจะไม่แพร่กระจายไปยังวัตถุ ดังนั้นวัสดุที่ใช้สำหรับจัดวางสายดินจึงมีความต้านทานต่ำ ตามกฎแล้วไม่ควรเกิน 4 โอห์ม สายล่อฟ้าต้องเชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าในพื้นดิน

ป้องกันไฟกระชาก

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไวต่อไฟกระชากหรือการติดตั้งระบบไฟฟ้ากำลังสูงที่ทำงานในรัศมี ฟ้าผ่ากะทันหันในบริเวณใกล้เคียงอาจทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เสียหายได้

ตัวอย่างเช่น: ในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง อาจมีการชาร์จไฟเกินในสายเคเบิลทองแดงที่เชื่อมต่อบ้านเรือนและกระแสไหลผ่าน ประจุเมื่อขนาดเพิ่มขึ้นสามารถทำลายสายเคเบิลได้ ในกรณีนี้มีการติดตั้ง SPD บนสายไฟซึ่งเป็นอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟเกินเพื่อให้ประจุส่วนเกินถูกปล่อยลงสู่พื้น

ปกป้องประชาชน

กล่องเครื่องมือ ส่วนประกอบโลหะทั้งหมดสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ หากคุณสัมผัสอุปกรณ์ที่ไม่ได้ลงกราวด์ซึ่งมีไฟฟ้าสถิตสะสม คุณอาจถูกไฟฟ้าช็อตอย่างรุนแรง ซึ่งจะส่งผลต่อระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบประสาทเป็นหลัก รองเท้ายาง ถุงมือยาง และห้องที่แห้งสนิทช่วยลดแรงกระแทก แต่ผู้คนมักไม่ค่อยเดินไปรอบๆ อพาร์ตเมนต์หรือสำนักงานด้วยรองเท้าบูทยาง การเชื่อมต่อสายที่สามเข้ากับตัวเครื่องแล้วเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดช่วยให้สามารถกำจัดกระแสส่วนเกินลงสู่พื้นได้

ในอาคารส่วนตัวและอาคารอพาร์ตเมนต์เก่าไม่ได้ดำเนินมาตรการต่อสายดิน ดังนั้น เครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดจึงเป็นอันตรายต่อผู้คน

อุปกรณ์ที่ผลิตเองอาจมีลักษณะดังนี้: ลวดเชื่อมต่อกับตัวเครื่องซึ่งถูกนำออกไปที่ถนนและเชื่อมต่อกับผลิตภัณฑ์โลหะที่ผลักลงสู่พื้น (ท่อ, มุม, ถัง, อุปกรณ์) ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นตัวนำกระแสไฟฟ้าที่ดี ไม่เหมือนกับร่างกายมนุษย์ ดังนั้นกระแสจะเลือกโลหะและลงไปที่พื้น

ความแตกต่างระหว่างการต่อสายดินและการป้องกัน

ไม่ควรรวมสายดินการทำงานและการป้องกันตามกฎความปลอดภัยกับวงจรน้ำ การคายประจุไฟฟ้าอาจได้รับความเสียหายจากการปล่อยประจุในบรรยากาศ และการต่อลงกราวด์จะไม่ทำงาน

ในรูปแบบการลงกราวด์ที่ใช้งานได้ (ทำงาน) โครงสร้างที่มีกระแสไฟฟ้าทั้งหมดเชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดที่ติดตั้งอยู่ในพื้นดิน สำหรับการทำงานที่ถูกต้องของการลงกราวด์การทำงานนั้นจะใช้ฟิวส์ซึ่งรับแรงดันไฟฟ้าเองและล้มเหลว

มีการต่อสายดินที่ใช้งานได้หากมีการแนบคำแนะนำและข้อกำหนดของผู้ผลิตกับอุปกรณ์ที่ป้องกันอุปกรณ์

มีข้อกำหนดเพิ่มเติมสำหรับอุปกรณ์ป้องกันสายดิน เนื่องจากมีภารกิจที่สำคัญกว่า นั่นคือ การช่วยชีวิตผู้คน

มีการต่อสายดินที่น่าเชื่อถือที่สุดในวงจรไฟฟ้าของบ้าน สายเคเบิลที่พอดีกับแต่ละเต้ารับต้องเป็นสามสาย ตัวนำที่สามเชื่อมต่อกับพื้นและนำไฟฟ้าสถิตย์ และยังป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและฟ้าผ่าจากการเข้าไปในอาคาร

ข้อกำหนดการต่อสายดิน

สำหรับการติดตั้งสายดินเพื่อทำหน้าที่ ต้องปฏิบัติตามพารามิเตอร์บางอย่างและคำแนะนำของผู้ผลิตอุปกรณ์

ความแตกต่างที่ส่งผลต่อการทำงาน:

• ความต้านทานต่อดินเนื่องจากลักษณะทางกายภาพและทางเคมี ดินเหนียวเปียก กราไฟต์ชิป พีท บึงเกลือ หรือน้ำทะเลนำกระแสได้ดีที่สุด ที่แย่กว่านั้น - ทรายแห้งหรือหินแข็ง - หินแกรนิต, หินบด, ควอตซ์, ยางมะตอย, คอนกรีต
• พื้นที่สัมผัสของอิเล็กโทรดกราวด์กับดิน ยิ่งพื้นที่มีขนาดใหญ่ขึ้น สภาวะที่เอื้ออำนวยต่อการไหลของกระแสก็จะยิ่งเกิดเร็วขึ้นเท่านั้น คุณสามารถเพิ่มพื้นที่ได้โดยการติดตั้งอิเล็กโทรดเพิ่มเติมตามแนวของอาคาร ในกรณีนี้จะรวมแผ่นเหล็กเข้าด้วยกันเป็นชิ้นเดียว หากคุณเพิ่มขนาดของอิเล็กโทรดหนึ่งอิเล็กโทรด พื้นที่ทั้งหมดก็จะเพิ่มขึ้นด้วย การติดตั้งแนวโลหะแนวตั้งช่วยเพิ่มพื้นที่หากชั้นล่างของดินมีความต้านทานมากกว่าพื้นผิว

เนื่องจากเป็นการยากที่จะบรรลุความต้านทานดินในอุดมคติ อุปกรณ์จึงได้รับการออกแบบตามลักษณะเฉพาะ การติดตั้งไฟฟ้าแต่ละครั้งมีมาตรฐานของตัวเองสำหรับความต้านทานของอุปกรณ์ต่อสายดิน ตัวอย่างเช่น สำหรับสถานีไฟฟ้าย่อยที่มีแรงดันไฟฟ้ามากกว่า 100 กิโลวัตต์ ความต้านทานไม่ควรเกิน 0.5 โอห์ม และสำหรับเครือข่ายในบ้านที่มีระบบ TT รวมถึงการใช้การปิดอัตโนมัติสูงสุด 500 โอห์ม

ไม่ควรเคลือบสวิตช์สายดินด้วยโลหะด้วยสีและสารเคลือบเงา บางครั้งส่วนใต้ดินของอาคารที่มีโครงสร้างโลหะถูกใช้เป็นอุปกรณ์กราวด์ - คอนกรีตนำไฟฟ้าที่มีการเสริมแรงภายใน ไม่สามารถใช้ท่อโลหะแก๊สเพื่อแก้ปัญหาการต่อลงดินได้

ตามกฎสำหรับการติดตั้งการติดตั้งระบบไฟฟ้า การต่อสายดินขึ้นอยู่กับ:

• เครือข่ายที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 380 V.
• การติดตั้งที่อันตรายอย่างยิ่งและกลางแจ้ง

ชิ้นส่วนของอุปกรณ์ที่จะต่อสายดินและต่อสายดิน:

• เปลือกสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้า
• ขดลวดหม้อแปลงรอง
• ไดรฟ์อุปกรณ์ไฟฟ้า
• แผงจำหน่ายโครงตู้
• โครงสร้างอุปกรณ์โลหะ
• ปลอกสายเหล็ก

หากแรงดันไฟฟ้าไม่เกิน 42 VAC หรือ 110 VDC ไม่จำเป็นต้องต่อสายดิน

การต่อสายดินในครัวเรือน

อุบัติเหตุส่วนใหญ่ในสภาพแวดล้อมภายในประเทศเกี่ยวข้องกับการสัมผัสอุปกรณ์ซึ่งทำให้ฉนวนเสียหาย ร่างกายมนุษย์ในกรณีนี้เป็นตัวนำไฟฟ้าในปัจจุบัน เตาไฟฟ้า, เครื่องซักผ้าและเครื่องล้างจาน, เครื่องทำความร้อนหม้อน้ำ, เตาอบไมโครเวฟ, บอยเลอร์, พีซี, เครื่องล้างจาน - ทั้งหมดนี้เป็นโครงสร้างโลหะที่นำไฟฟ้าได้ดีและอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพโดยไม่ต้องต่อสายดิน

ไฟฟ้าลัดวงจรคือการติดต่อระหว่างเฟสและสายกลางในเครือข่ายซึ่งนำไปสู่การทำงานของการป้องกันฉุกเฉินและการตัดการเชื่อมต่อของอุปกรณ์จากแหล่งจ่ายไฟ ส่วนใหญ่มักจะไม่ใช่ไฟฟ้าลัดวงจรที่เกิดขึ้น แต่เป็นกระแสไฟรั่วที่สะสมอยู่ในตัวเรือนของอุปกรณ์ในครัวเรือน การทำเช่นนี้อาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้

เพื่อความปลอดภัยของมนุษย์ จำเป็นต้องติดตั้งเต้ารับที่มีขั้วต่อสายดิน ต้องต่อสายเคเบิลสามสายเข้ากับเต้ารับ ด้วยระบบสองสายและสามสาย การลงกราวด์มีการติดตั้งในรูปแบบต่างๆ - จากกล่องรวมสัญญาณหรือแผงไฟฟ้า

ไม่สามารถใช้ท่อก๊าซ น้ำ หรือท่อความร้อนแบบกระจายเป็นอิเล็กโทรดกราวด์ได้

การต่อสายดินในกรณีที่ไฟฟ้าขัดข้อง

ความล้มเหลวของอุปกรณ์เป็นที่เข้าใจกันว่าหมายถึงความเสียหายต่อฉนวนและการเกิดเฟสในเคสของอุปกรณ์ หากชิ้นส่วนของอุปกรณ์ได้รับพลังงาน แต่ไม่มีการป้องกันในรูปแบบของการลงกราวด์และ RCD บุคคลที่ไม่ทราบถึงอันตรายอาจได้รับไฟฟ้าช็อต

ในตัวเลือกที่สอง กระแสไฟรั่วอาจไม่มีนัยสำคัญ อุปกรณ์ป้องกันอุปกรณ์จะไม่ตอบสนองต่อแรงดันไฟฟ้าและจะไม่ปิดอุปกรณ์ บุคคลนั้นอาจได้รับการกระแทกเล็กน้อย

หากเคสไม่ได้ต่อสายดิน แต่มีการติดตั้ง RCD ไว้ เคสจะเดินทางภายใน 0.02 วินาทีหลังจากที่บุคคลสัมผัสเคสอุปกรณ์ ครั้งนี้ไม่พอทำร้ายสุขภาพ

วงจรที่มีประสิทธิภาพสูงสุดในแง่ของความปลอดภัยคือการมีสายดินและ RCD ในกรณีที่กระแสไฟรั่วและเปลี่ยนไปที่พื้น RCD จะตอบสนองและปิดอุปกรณ์

วิธีคำนวณพารามิเตอร์ขององค์ประกอบกราวด์หลัก

การคำนวณพารามิเตอร์ของอุปกรณ์ต่อสายดินนั้นดำเนินการตามสูตร องค์ประกอบเริ่มต้นคือ:

• ความต้านทานของดินในบริเวณนี้
• ความยาว ความหนา เส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรด ตลอดจนจำนวนอิเล็กโทรด

ในทางปฏิบัติ ในทุกกรณีจะมีความคลาดเคลื่อนกับแผนงานที่วางแผนไว้ เนื่องจากจะต้องวิเคราะห์ตัวบ่งชี้ดินให้แม่นยำยิ่งขึ้น แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำเช่นนี้: บนพื้นที่ 100 ตารางเมตร จำเป็นต้องเจาะเหมืองขนาดเล็กประมาณ 100 แห่งที่ความลึกสูงสุด 10 เมตร เพื่อประเมินชั้นดิน องค์ประกอบและการรวมองค์ประกอบ - ดินเหนียว หินปูน ทรายและอื่น ๆ ส่วนประกอบ

การติดตั้งอุปกรณ์กราวด์จะดำเนินการตามหลักการหลักของการลงกราวด์: การมีปัจจัยด้านความปลอดภัยมีค่าเฉลี่ยของพารามิเตอร์ ยิ่งได้รับความต้านทานต่ำเท่าไร ก็ยิ่งดีสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าและคนทั่วไป

การติดตั้งสวิตช์สายดิน

อิเล็กโทรดแนวตั้งทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น เนื่องจากสามารถติดตั้งได้ในระดับความลึกที่มากขึ้น เมื่อวางในแนวนอนที่ระดับความลึกตื้น ความต้านทานจะเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งในฤดูหนาว เมื่อชั้นบนของดินแข็งตัว

สำหรับอิเล็กโทรดจะใช้พินซึ่งมีความยาวมากกว่า 1 เมตร (ปกติ 1.5 ม.) มันง่ายที่จะตอกโครงสร้างดังกล่าวลงบนพื้นโดยใช้ค้อนธรรมดาการเชื่อมต่อจะทำในระนาบแนวนอนอย่างน้อย 0.5 ม.