แบบฝึกหัดหน่วยที่ 8

แบบฝกึ หัดหน่วยที่ 8 การต่อลงดนิ คำสงั่ จงตอบคำถามให้ถูกต้องและสมบรู ณ์ 1. การต่อลงดนิ มคี วามจำเป็นสำหรับผใู้ ชไ้ ฟอย่างไร ตอบ การตอ่ ลงดินมีจดุ ประสงคเ์ พือ่ ลดอนั ตรายท่อี าจเกดิ กับบคุ คล และความเสยี หายทอ่ี าจเกิดกับระบบ ไฟฟา้ หรือเครื่องใช้ไฟฟา้ การต่อลงดนิ ทำหน้าท่ีหลัก คอื 1) ลดความเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟา้ หรอื ระบบไฟฟ้า เม่อื เกิดกระแสไฟฟ้ารั่วลงดิน การตอ่ ลงดนิ ที่ ถูกตอ้ งจะชว่ ยใหเ้ ครื่องป้องกันทำงานได้ตามทไี่ ด้ออกแบบไว้ 2) จำกัดแรงดนั ไฟฟา้ ของวงจรไม่ใหส้ งู จนอาจทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าเสยี หายเม่ือเกิดแรงดนั เกนิ และลด แรงดันไฟฟา้ ที่อาจเกิดขึ้นทเ่ี คร่ืองใช้ไฟฟ้าหรือส่วนประกอบ เนือ่ งจากการร่ัวหรอื การเหนย่ี วนำ เพือ่ ลด อันตรายต่อบุคคลที่อาจไปสมั ผสั ได้ 2. การตอ่ ลงดนิ แบ่งออกเป็นกชี่ นิด อะไรบ้าง ตอบ แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คอื 1) การต่อลงดินของระบบไฟฟา้ 2) การต่อลงดนิ ของบรภิ ัณฑไ์ ฟฟา้ 3. วธิ ีการตอ่ ลงดนิ ของระบบไฟฟ้า มีวิธีการอยา่ งไร จงอธบิ ายพอเข้าใจ ตอบ 1) ระบบไฟฟ้าท่ีมีแรงดันไฟฟา้ เกิน 50 โวลต์ แต่ไมเ่ กนิ 1,000 โวลต์ (1) เปน็ ระบบ 1 เฟส 2 สาย หรือระบบ 1 เฟส 3 สาย ใหใ้ ชส้ ายนิวทรัลเปน็ สายตอ่ ลงดนิ ดัง รูป (2) เป็นระบบ 3 เฟส 3 สาย ใชใ้ ดกไ็ ด้เป็นสายต่อลงดิน ดงั รปู (3) เป็นระบบ 3 เฟส 4 สาย และจุดกึ่งกลางของเฟสใดเฟสหนึ่งเป็นสายในวงจรด้วย ให้ใช้ สายทต่ี อ่ จากจดุ กึง่ กลางน้นั เปน็ สายตอ่ ลงดนิ ดังรูป

(4) เป็นระบบ 3 เฟส 4 สาย และสายนวิ ทรัลเป็นสายในวงจรดว้ ย กรณีนใ้ี ห้ใชส้ ายนวิ ทรัล เปน็ สายตอ่ ลงดนิ ดังรูป 2) วงจรและระบบไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้าเกิน 1,000 โวลต์ขึ้นไป ถ้าจ่ายไฟให้บริภัณฑ์ไฟฟ้าชนิด เคลื่อนที่ได้จะต้องต่อลงดิน แต่ถ้าจ่ายไฟให้บริภัณฑ์ไฟฟ้าอื่น ๆ อนุญาตให้ต่อลงดินได้แต่ต้องไม่ขัดกับ ขอ้ กำหนดขอ้ อนื่ ๆ ยกเวน้ ระบบทมี่ ตี วั จ่ายแยกตา่ งหาก (Separately Derived Systems) โดยเฉพาะระบบ ไฟฟ้าที่รับพลังงานจากเครื่องกำเนดิ ไฟฟา้ หม้อแปลงไฟฟา้ คอนเวอร์เตอร์ท่มี ีขดลวด ซ่ึงมจี ดุ ประสงคเ์ พอื่ จ่ายไฟใหร้ ะบบไฟฟา้ พเิ ศษและไม่มีการตอ่ ทางไฟฟา้ กับวงจรระบบอ่นื ไมบ่ ังคับให้ต่อลงดิน 4. วิธีการต่อลงดินของบริภณั ฑไ์ ฟฟ้า มีวิธกี ารอย่างไร จงอธบิ ายพอเขา้ ใจ ตอบ กรณีเป็นระบบไฟฟา้ ทต่ี อ้ งต่อลงดนิ การเดนิ สายดินของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้าตอ้ งเดนิ ไปตอ่ ลงดินที่เมน สวติ ช์โดยใช้หลักดินเดียวกับระบบไฟฟ้า ดังรูป กรณีเป็นระบบไฟฟ้าท่ไี ม่ต่อลงดนิ บรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้าจะต้องต่อลงดนิ ทำโดยการเดนิ สายดนิ ไปต่อลงดินท่ี แผงเมนสวติ ช์ แตไ่ มต่ อ้ งตอ่ สายต่อฝากเข้ากบั นิวทรัลบาร์ กรณนี นี้ วิ ทรัลบารต์ อ้ งติดตงั้ บนฉนวน ดงั รปู

5. วิธกี ารตอ่ สายต่อหลกั ดิน มวี ธิ กี ารอยา่ งไร จงอธิบายพอเขา้ ใจ ตอบ วิธีการติดตั้งแท่งหลักดิน (Ground Rod) ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือใช้แท่งทองแดง ขนาดเส้นผ่าน ศูนยก์ ลางไมน่ อ้ ยกวา่ 15.87 มม. หรือโดยประมาณ 16 มม. (5/8 นว้ิ ) ยาวไม่น้อยกว่า 2.40 เมตร ปกั ลงไปใน แนวต้ังฉาก ดงั รปู ดา้ นล่าง และตอกหลักดินให้จมลงไปในพน้ื ดินไมน่ ้อยกว่า 30 เซนตเิ มตร จากรปู ก ดา้ นบน เป็นการตอกหลกั ดินโดยใช้ค้อนปอนด์ ขนาด 5–10 กิโลกรัม ตอกโดยตรงท่หี วั หลักดิน ซ่ึงจะใช้แรงงานอยา่ งน้อย 2 คน และตอ้ งใชบ้ นั ไดหรอื นงั่ รา้ น เพ่ือใหส้ ามารถตดิ ต้งั หลักดินได้ แต่จะเกิดปัญหา ทำให้หัวหลักดินบานเสียรูปจนไม่สามารถเชื่อมต่อกับสายต่อหลักดินได้ ดังนั้นควรใช้เครื่องมือตอกหลักดิน (Hand Held Hammer) ดังรูป ข ดา้ นบน เพอื่ ชว่ ยลดปญั หาหวั หลักดนิ บานเสียรปู ได้ การทำจุดทดสอบเพอื่ ใชว้ ัดค่าความตา้ นทานระหว่างหลักดนิ กบั ดิน จุดตอ่ ของสายตอ่ หลักดนิ เข้ากับหลัก ดินต้องอยู่ในที่เข้าถึงได้ ยกเว้น จุดต่อกับหลักดินที่อยู่ในคอนกรีต หรือฝังอยู่ในดินไม่จำเป็นต้องอยู่ในที่ซ่ึง เข้าถึงได้ และปัจจุบันมีกล่องสำเร็จรูปสำหรับจุดทดสอบสายดิน ตัวอย่างดังรูป ก ด้านล่าง ทำจากวัสดุ คอนกรตี ขนาด 320×320×190 มม. น้ำหนกั ประมาณ 25.7 กก. สามารถรับนำ้ หนักกดทบั ได้ถึง 6,000 กก. การตอ่ สายตอ่ หลักดินเข้ากับหลักดินต้องใช้วธิ ีเชื่อมต่อด้วยความร้อน หสู าย หวั ตอ่ แบบบบี อัดประกับต่อ สาย หรอื ส่ิงอื่นทร่ี ะบุใหใ้ ชเ้ พื่อการนี้ ห้ามตอ่ โดยใช้การบัดกรเี ปน็ หลัก อปุ กรณท์ ีใ่ ช้ต่อต้องเหมาะสมกับวัสดุที่ ใช้ทำหลักดินและสายต่อหลักดนิ ห้ามต่อสายตอ่ หลักดินมากกว่า 1 เส้นเข้ากบั หลักดิน นอกจากอุปกรณ์ท่ใี ช้ ในการตอ่ เป็นชนิดทอี่ อกแบบมาให้ตอ่ สายไดม้ ากกวา่ 1 เสน้

6. วธิ กี ารวดั ความตา้ นทานการต่อลงดิน มวี ธิ ีการอย่างไร จงอธิบายพอเข้าใจ ตอบ การวัดความต้านทานการต่อลงดิน ตามมาตรฐาน วสท. ได้กำหนดค่าความต้านทานการต่อลง ดนิ ไว้วา่ จะตอ้ งมีค่าไม่เกนิ 5  ในทางปฏิบัติการทำใหค้ ่าความต้านทานมีค่าเป็นศนู ย์ทำได้ยากมาก ดงั นัน้ ใน การตดิ ตัง้ หากวัดคา่ ความต้านทานการต่อลงดนิ ไดม้ ากกวา่ 5  อาจจำเปน็ ต้องใช้วธิ ีปักหลักดินเพ่ิม หรือการ ปรับปรุงสภาพดินเพ่ือให้ค่าความต้านทานลดลง การวัดความต้านทานการต่อลงดิน จะใช้เครื่องวัดเฉพาะเท่านั้น โดยทั่วไปใช้หลักการวัดศักย์ไฟฟ้า ตามระยะทางระหว่างแท่งอิเล็กโทรดที่ตอกเพิ่ม 2 แท่งกับแท่งหลักดินที่ตอ้ งการทราบค่าความต้านทานของ หลักดนิ กบั ดนิ โดยรอบมหี น่วยเป็นโอหม์ เครื่องวดั ความต้านทานการตอ่ ลงดิน ดงั รูปดา้ นลา่ ง จากรูปด้านบน สายสีเขียว (ขั้วดิน: E) ต่อกับหลักดิน สายสีเหลือง (ขั้วศักย์ไฟฟ้า: P) ต่อกับแท่ง อิเล็กโทรด 1 ห่างจากหลักดิน 5–10 เมตร สายสีแดง (ขั้วกระแส: C) ต่อกับแท่งอิเล็กโทรด 2 ห่างจาก แท่งที่ 1 ระยะ 5–10 เมตร โดยต่อเรียงเป็นแนวเดียวกัน ในทางปฏิบัติสายสีเหลืองกับสีแดงจะดึงไปต่อกับ อิเล็กโทรดจนสุดสายจากหลักดิน และแสดงวิธีวัดค่าความต้านทานการต่อลงดินตามรูปด้านบน ได้ดังรูป ด้านล่าง อ่านคา่ ได้ 0.83  ซ่ึงไม่เกนิ 5  เป็นการตดิ ต้ังไดไ้ ม่เกินคา่ ตามมาตรฐาน วสท. *****************************************************************************************************************