หน่วยที่ 8

ดินหรือพืน้ ดินในทางไฟฟ้านน้ั คือตวั นาที่มีมวลขนาดใหญ่มาก สามารถรองรบั ประจุไดอ้ ยา่ ง มหาศาล โดยไม่จากดั และถือว่ามีศกั ยไ์ ฟฟ้าเป็นศนู ยห์ รือเป็นกลางทางไฟฟ้าอยู่เสมอ การต่อลงดิน (Ground) คอื การตอ่ ตวั นาไมว่ ่าโดยตงั้ ใจหรือบงั เอิญระหว่างวงจรไฟฟ้าหรือบริภณั ฑก์ ับดินหรอื กบั ส่วน ท่ีเป็นตวั นาซง่ึ ทาหนา้ ท่แี ทนดิน การตอ่ ลงดินมจี ดุ ประสงคเ์ พื่อลดอนั ตรายที่อาจเกิดกบั บคุ คล และความเสียหายท่ีอาจเกิดกบั ระบบไฟฟา้ หรอื เครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ การตอ่ ลงดินทาหนา้ ที่หลกั คือ 1. ลดความเสียหายของอุปกรณไ์ ฟฟ้าหรือระบบไฟฟ้า เม่ือเกิดกระแสไฟฟ้าร่วั ลงดิน การต่อ ลงดนิ ที่ถกู ตอ้ งจะช่วยใหเ้ ครอ่ื งปอ้ งกนั ทางานไดต้ ามทีไ่ ดอ้ อกแบบไว้ 2. จากดั แรงดนั ไฟฟา้ ของวงจรไมใ่ หส้ งู จนอาจทาใหเ้ ครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าเสียหายเมื่อเกิดแรงดนั เกิน และลดแรงดนั ไฟฟ้าท่อี าจเกิดขนึ้ ทเ่ี ครอื่ งใชไ้ ฟฟา้

ชนิดของการตอ่ ลงดินสาหรบั สายไฟฟ้าภายในอาคาร แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ การต่อลงดิน ของระบบไฟฟ้าและการตอ่ ลงดินของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟา้ 8.2.1 การตอ่ ลงดินของระบบไฟฟ้า (System Grounding) ระบบไฟฟ้าภายในอาคารตอ้ งต่อลงดิน ผูใ้ ชไ้ ฟฟ้าแรงดนั ต่าของการไฟฟ้าฯ ตอ้ งต่อระบบ ไฟฟ้าลงดิน ซง่ึ สายทตี่ อ่ ลงดินตอ้ งเป็นสายเดียวกบั ที่การไฟฟ้าฯ ไดต้ ่อลงดินไวแ้ ล้วในระบบ ปกติจะเป็น สายนวิ ทรลั 1. ระบบไฟฟ้าทมี่ ีแรงดนั ไฟฟ้าเกิน 50 โวลต์ แต่ไม่เกิน 1,000 โวลต์ (1) เป็นระบบ 1 เฟส 2 สาย หรอื ระบบ 1 เฟส 3 สาย ใหใ้ ชส้ ายนิวทรลั เป็นสายตอ่ ลงดิน

การต่อลงดินของระบบ 1 เฟส 2 สาย และระบบ 1 เฟส 3 สาย

(2) เป็นระบบ 3 เฟส 3 สาย ใชใ้ ดก็ไดเ้ ป็นสายตอ่ ลงดนิ การตอ่ ลงดินของระบบ 3 เฟส 3 สาย

(3) เป็นระบบ 3 เฟส 4 สาย และจดุ กึง่ กลางของเฟสใดเฟสหนงึ่ เป็นสายในวงจรดว้ ย ใหใ้ ชส้ ายทต่ี อ่ จากจดุ ก่ึงกลางนน้ั เป็นสายตอ่ ลงดนิ การต่อลงดนิ ของระบบ 3 เฟส 4 สาย

(4) เป็นระบบ 3 เฟส 4 สาย และสายนิวทรลั เป็นสายในวงจรดว้ ย กรณีนีใ้ หใ้ ช้สาย นวิ ทรลั เป็นสายตอ่ ลงดิน การตอ่ ลงดินของระบบ 3 เฟส 4 สาย

2. วงจรและระบบไฟฟ้าทีม่ ีแรงดันไฟฟ้าเกิน 1,000 โวลตข์ ึ้นไป ถา้ จ่ายไฟใหบ้ ริภณั ฑ์ ไฟฟา้ ชนดิ เคล่ือนทีไ่ ดจ้ ะตอ้ งตอ่ ลงดิน แตถ่ า้ จา่ ยไฟใหบ้ รภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้าอื่น ๆ อนญุ าตใหต้ อ่ ลงดินไดแ้ ต่ตอ้ ง ไมข่ ดั กบั ขอ้ กาหนดขอ้ อ่นื ๆ การตอ่ ลงดินของระบบไฟฟา้ นน้ั การไฟฟ้าสว่ นภมู ภิ าค (กฟภ.) ไดบ้ งั คบั ใหผ้ ใู้ ชไ้ ฟติดตง้ั ระบบ สายดนิ ตงั้ แตว่ นั ที่ 1 ตลุ าคม พ.ศ. 2546 เป็นตน้ ไป

การติดต้งั ระบบไฟฟ้าทมี่ ีสายดนิ สาหรับผู้ใชไ้ ฟ

สาหรับผู้ขอใช้ไฟรายเดิม ท่ีมีการขอเพิ่มขนาดมิเตอร์ กฟภ.อนโุ ลมใหต้ อ่ สายนิวทรลั ลงดิน ที่แผงเมนสวิตช์ โดยไม่ตอ้ งมีระบบสายดินก็ได้ แต่ถา้ หากมีระบบสายดินตามมาตรฐานจะทาใหผ้ ใู้ ชไ้ ฟ ปลอดภยั ยงิ่ ขนึ้ (ต่อ) การติดต้งั ระบบไฟฟ้าทม่ี ีสายดินสาหรับผู้ใชไ้ ฟ

8.2.2 การตอ่ ลงดินของบริภณั ฑไ์ ฟฟ้า (Equipment Grounding) การตอ่ ลงดินของบริภณั ฑไ์ ฟฟ้า (บริภณั ฑไ์ ฟฟ้า หมายถึง สิ่งซ่ึงรวมทงั้ วสั ดุ เครื่องประกอบ อปุ กรณ์ เครอ่ื งใชไ้ ฟฟ้า ดวงโคม เครื่องสาเรจ็ และส่ิงอ่ืนที่คลา้ ยกนั ท่ีใชเ้ ป็นส่วนหนึ่งหรือใชใ้ นการต่อเขา้ กบั การติดตง้ั ทางไฟฟา้ ) เพื่อเป็นทางผ่านใหก้ ระแสร่วั ลงดิน 1. บริภัณฑไ์ ฟฟ้าท่ีต้องต่อสายดิน รวมทง้ั อุปกรณต์ ิดตง้ั ทางไฟฟ้า เช่น ท่อโลหะ เป็นตน้ ที่มีส่วนของโลหะอย่ใู นระยะท่ีบุคคลท่วั ไปสมั ผัสได้ จาเป็นตอ้ งมีสายดิน ดงั นั้นบริภณั ฑไ์ ฟฟ้าที่ตอ้ งต่อ สายดิน ดงั นี้ (1) บรภิ ณั ฑช์ นดิ ยดึ ตดิ กบั ทท่ี กุ ขนาดแรงดนั ทต่ี อ้ งตอ่ ลงดิน (ก) โครงของแผงสวิตช์ (ข) โครงของมอเตอรช์ นดิ ยดึ ตดิ กบั ท่ี (ค) กลอ่ งของเครอื่ งควบคมุ มอเตอร์ (ง) บรภิ ณั ฑไ์ ฟฟา้ ของลิฟตแ์ ละป้ันจ่นั (จ) บรภิ ณั ฑไ์ ฟฟา้ ในอจู่ อดรถ โรงถา่ ยภาพยนตร์ สถานวี ิทยุ (ฉ) เครอ่ื งฉายภาพยนตร์ (ช) เครอ่ื งสบู นา้ ท่ีใชม้ อเตอร์

(2) บรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้าท่ีมีสายพรอ้ มเตา้ เสียบ ส่วนที่เป็นโลหะเปิดโล่งของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้า จะตอ้ งตอ่ ลงดนิ ถา้ มสี ภาพตามขอ้ ใดขอ้ หนงึ่ ดงั นี้ (ก) ใชใ้ นบรเิ วณอนั ตราย และใชแ้ รงดนั ไฟฟ้าเทียบกบั ดินเกิน 150 โวลต์ (ข) เครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าที่ใชใ้ นสถานท่ีอยอู่ าศยั ตอ่ ไปนี้ – ตเู้ ยน็ ตแู้ ช่แข็ง เครอื่ งปรบั อากาศ – เครอ่ื งซกั ผา้ เครอื่ งอบผา้ เครอ่ื งลา้ งจาน เครอ่ื งสบู นา้ – เครอื่ งใชไ้ ฟฟ้าท่ที างานดว้ ยมอเตอร์ – ดวงโคมไฟฟ้าชนดิ หยิบยกได้ 2. ส่วนประกอบของการต่อลงดิน ประกอบดว้ ย หลกั ดิน สายต่อหลกั ดิน และสายดินของ บรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้า (1) หลกั ดนิ มาตรฐานหลกั ดินและสง่ิ ท่ีใชแ้ ทนหลกั ดิน เป็นแท่งเหล็กหุ้มดว้ ยทองแดง หรอื แทง่ ทองแดง หรอื แทง่ ทองแดงอาบสงั กะสี

ตวั อย่างหลักดนิ ตวั หนีบยดึ และการตอ่ ใชง้ าน

(ต่อ) ตวั อย่างหลักดนิ ตัวหนีบยึดและการตอ่ ใชง้ าน

(2) สายต่อหลกั ดิน เป็นสายตัวนาที่ใชต้ ่อระหว่างหลกั ดินกับส่วนที่ตอ้ งการต่อ ลงดนิ ในทน่ี หี้ มายถึงขวั้ ตอ่ สายดนิ ในตเู้ มนสวิตช์ เพื่อใหร้ ะบบไฟฟ้าและเครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ มกี ารตอ่ ลงดนิ ตารางท่ี 8.1 ขนาดตา่ สดุ ของสายตอ่ หลกั ดินของระบบไฟฟา้ กระแสสลบั หมายเหตุ แนะนาใหต้ ิดตง้ั ในทอ่ โลหะหนา ทอ่ โลหะหนาปานกลาง ทอ่ โลหะบางหรอื ทอ่ อโลหะ

(3) สายดินของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้า เป็นสายท่ถี กู เดนิ รว่ มไปกบั สายวงจร ปลายดา้ นหนง่ึ ตอ่ อย่กู บั บสั บารส์ ายดินของเมนสวิตชห์ รือแผงย่อย (Panelboard) ส่วนปลายขา้ งหนง่ึ ต่อกบั โครงโลหะ ของโหลด และหา้ มตอ่ สายระหวา่ งบสั บารน์ วิ ทรลั และบสั บาร์ ขอ้ ยกเวน้ ท่ี 1 สาหรบั สายพรอ้ มเตา้ เสียบของบริภณั ฑไ์ ฟฟ้า ซ่ึงใชไ้ ฟฟ้า จากวงจรซ่ึงมีเคร่ืองป้องกันกระแสเกินที่มีขนาดไม่เกิน 20 แอมแปร์ สายดินของบริภณั ฑไ์ ฟฟ้าซึ่งเป็น ตวั นาทองแดงและเป็นแกนหนงึ่ ของสายออ่ น อาจมขี นาดเลก็ กวา่ ที่กาหนดไวใ้ นตารางท่ี 8.2 ได้ ขอ้ ยกเวน้ ที่ 2 สายดินของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้า ไม่จาเป็นตอ้ งใหญ่กว่าสายตวั นาของวงจรของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้านน้ั ขอ้ ยกเวน้ ที่ 3 ในกรณีท่ใี ชเ้ กราะหมุ้ สายเคเบิลหรือเปลือกหุ้มสายเคเบิล เป็นสายดนิ ของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้าทเ่ี ดินสายรว่ มไปกบั สายของวงจรตอ้ งเป็นดงั นี้ – ตวั นาทองแดง หมุ้ ฉนวนหรอื ไมห่ มุ้ ฉนวนก็ได้ – เปลือกโลหะของสายเคเบิลชนิด AC (Armored Cable), MI (Mineral Insulated Cable) และ MC (Metal–Clad Cable) – บสั เวยท์ ไี่ ดร้ ะบใุ หใ้ ชแ้ ทนสายสาหรบั ตอ่ ลงดินได้

ตารางท่ี 8.2 ขนาดต่าสดุ ของสายดนิ ของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟา้

ตารางท่ี 8.2 (ตอ่ ) ขนาดต่าสดุ ของสายดนิ ของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้า (4) การตอ่ ฝาก (Bonding Jumper) การต่อโครงโลหะของเมนสวิตชเ์ ขา้ กบั ตวั นาที่ มีการตอ่ ลงดินเป็นการตอ่ เชื่อมท่ีสาคญั เรียกว่า การต่อฝาก เพ่ือนากระแสท่ีอาจร่ัวไหลท่ีเมนสวิตชล์ งดิน เพื่อความปลอดภยั ของบคุ คลท่อี าจไปสมั ผสั สว่ นทีเ่ ป็นโครงโลหะของเมนสวิตช์ การเชื่อมต่อสายดินและสายตอ่ ฝาก ตอ้ งใชว้ ิธีเชื่อมดว้ ยความร้อนหรือ ใชห้ วั ตอ่ แบบบีบ ประกบั จบั สายหรอื สิง่ อืน่ ที่ระบใุ หใ้ ชเ้ พื่อการนี้ หา้ มตอ่ โดยใชก้ ารบดั กรเี ป็นหลกั

8.3.1 วธิ ีการต่อลงดินของระบบไฟฟ้า ผขู้ อใชไ้ ฟฟ้าแรงดนั ต่าตอ้ งใชร้ ะบบไฟฟ้าที่ตอ่ ลงดิน โดยต่อลงดินท่ีแผงเมนสวิตช์ (บา้ นพกั อาศยั ท่วั ไปส่วนใหญ่ใช้คอนซูเมอรย์ นู ิต เป็นแผงเมนสวิตชข์ นาดเล็กหรือเป็นแผงย่อย) และการต่อลง หลกั ดนิ จะทาเฉพาะที่แผงเมนสวิตชท์ างดา้ นไฟเขา้ เทา่ นน้ั การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้า

(ต่อ) การตอ่ ลงดินของระบบไฟฟ้า

(ต่อ) การตอ่ ลงดินของระบบไฟฟ้า

หมายเหตุ บริภณั ฑป์ ระธาน (Service Equipment) หรือเมนสวิตช์ หมายถึง บรภิ ณั ฑจ์ าเป็น โดยปกติประกอบดว้ ยเซอร์กิตเบรกเกอร์ หรือสวิตชแ์ ละฟิ วส์ และเครอ่ื งประกอบตา่ ง ๆ ตงั้ อยใู่ กลก้ บั จดุ ทางเขา้ ของตวั นาประธานเขา้ อาคาร 8.3.2 วธิ ีการต่อลงดนิ ของบริภณั ฑไ์ ฟฟ้า วิธีการต่อลงดินของบริภณั ฑไ์ ฟฟ้า จะตอ้ งเดินสายดินไปต่อลงดินที่เมนสวิตช์ เม่ือกระแสร่วั จะไหลผ่านสายดนิ เน่อื งจากความตา้ นทานตา่ ถา้ ความตา้ นทานระหวา่ งหลกั ดินกบั ดินอาจมีคา่ สงู จะทา ใหเ้ ครอ่ื งปอ้ งกนั กระแสเกินอาจปลดวงจรชา้ หรอื ไมป่ ลดวงจร กรณีเป็นระบบไฟฟา้ ที่ตอ้ งตอ่ ลงดิน การเดินสายดินของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้าตอ้ งเดินไปตอ่ ลงดินท่ี เมนสวิตชโ์ ดยใชห้ ลกั ดินเดียวกบั ระบบไฟฟ้า

การตอ่ ลงดนิ ของบริภณั ฑไ์ ฟฟ้า กรณีระบบไฟฟ้าต่อลงดนิ

กรณีเป็นระบบไฟฟ้าท่ีไมต่ ่อลงดิน บรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้าจะตอ้ งต่อลงดิน ทาโดยการเดินสายดินไป ต่อลงดินที่แผงเมนสวิตช์ แต่ไม่ตอ้ งต่อสายต่อฝากเขา้ กบั นิวทรลั บาร์ กรณีนีน้ ิวทรลั บารต์ อ้ งติดตง้ั บน ฉนวน การตอ่ ลงดนิ ของบริภณั ฑไ์ ฟฟ้า กรณีระบบไฟฟ้าไม่ตอ่ ลงดนิ

8.3.3 วธิ ีการตอ่ สายตอ่ หลกั ดิน วิธีการตดิ ตง้ั แทง่ หลักดิน (Ground Rod) ที่นยิ มใชก้ นั มากท่ีสดุ คือใชแ้ ท่งทองแดง ขนาดเสน้ ผ่านศนู ยก์ ลางไมน่ อ้ ยกวา่ 15.87 มม. หรอื โดยประมาณ 16 มม. (5/8 นิว้ ) ยาวไม่นอ้ ยกว่า 2.40 เมตร ปัก ลงไปในแนวตงั้ ฉาก การตอกหลักดิน

การทาจุดทดสอบเพื่อใชว้ ดั คา่ ความตา้ นทานระหว่างหลกั ดินกบั ดิน จุดตอ่ ของสายตอ่ หลกั ดิน เขา้ กบั หลกั ดินตอ้ งอยใู่ นทีเ่ ขา้ ถงึ ได้ ยกเวน้ จดุ ตอ่ กบั หลกั ดินทอี่ ยใู่ นคอนกรตี หรอื ฝังอยใู่ นดินไมจ่ าเป็นตอ้ ง อยใู่ นที่ซงึ่ เขา้ ถึงได้ การตอ่ สายตอ่ หลักดินเข้ากบั หลักดินและเป็ นจดุ ทดสอบสายดนิ

การตอ่ สายตอ่ หลกั ดินเขา้ กบั หลกั ดนิ ตอ้ งใชว้ ิธีเชื่อมตอ่ ดว้ ยความรอ้ น หสู าย หวั ตอ่ แบบบีบอดั ประกบั ตอ่ สาย หรอื ส่ิงอน่ื ที่ระบใุ หใ้ ชเ้ พ่ือการนี้ หา้ มตอ่ โดยใชก้ ารบดั กรเี ป็นหลัก ตัวอย่างข้ันตอนการต่อสายต่อหลักดินเข้ากับหลักดินด้วยวิธีเช่ือมต่อด้วยความร้อน ดงั นี้ 1. ประกอบโมลด์ (Mould) เขา้ กบั ดา้ มจบั ยดึ (Handle Clamp) ประกอบโมลด์ (Mould) เข้ากบั ดา้ มจบั ยึด (Handle Clamp)

2. ทาความสะอาดโมลด์ สายต่อหลกั ดินและหลักดิน และไล่ความชืน้ ท่ีสะสมอยู่ในโมลด์ สายตอ่ หลกั ดนิ และหลกั ดนิ เพื่อปอ้ งกนั มิใหเ้ กิดโพรงอากาศภายในรอยตอ่ ทาความสะดาดและไล่ความชนื้ โมลด์ สายตวั นาและหลักดิน

3. ตดิ ตงั้ โมลดเ์ ขา้ กบั สายตอ่ หลกั ดินและหลกั ดนิ ติดตัง้ โมลดเ์ ข้ากับสายต่อหลกั ดนิ และหลกั ดนิ

4. วางแผ่นเหลก็ (Steel Disk) ลงในเบา้ โมลดใ์ นแนวราบ วางแผ่นเหลก็ ลงในเบา้ โมลด

5. เทผงเชื่อมประสาน (Weld Metal) ลงในเบา้ โมลด์ แลว้ จึงเทผงจดุ ชนวน (Starting Powder) ที่อยกู่ น้ หลอดลงบนตาแหนง่ จดุ ไฟ เทผงเชื่อมลงในเบา้ โมลดแ์ ละเทผงจุดชนวนลงบนตาแหน่งจุดไฟ

(ตอ่ ) เทผงเช่อื มประสานลงในเบา้ โมลดแ์ ละเทผงจดุ ชนวนลงบนตาแหน่งจุดไฟ

6. ดาเนนิ การจดุ ไฟ โดยตาแหนง่ ปืนจดุ ไฟตอ้ งอยดู่ า้ นขา้ งทงั้ นเี้ พ่ือความปลอดภยั ตาแหน่งปื นจุดไฟอยดู่ า้ นข้างและเปลวไฟขณะเชื่อมตอ่

7. หลงั จากหมดเปลวไฟแลว้ ใหร้ อประมาณ 30–60 วินาที ก่อนเปิดโมลด์ จะไดร้ อยเช่ือมตอ่ ที่ สมบรู ณ์ รอยเช่ือมตอ่ ของสายต่อหลกั ดนิ เข้ากับหลักดนิ ด้วยวธิ ีเชือ่ มตอ่ ด้วยความร้อน

8. ทาความสะอาดโมลดเ์ พื่อเตรยี มใชน้ าไปใชใ้ นจดุ ตอ่ ไป ทาความสะอาดโมลดเ์ พอื่ เตรียมนาไปใชใ้ นจดุ ตอ่ ไป

8.3.4 วิธีการวัดความต้านทานการต่อลงดนิ การวดั ความตา้ นทานการตอ่ ลงดิน ตามมาตรฐาน วสท. ไดก้ าหนดค่าความตา้ นทานการต่อ ลงดนิ ไวว้ ่า จะตอ้ งมคี า่ ไมเ่ กิน 5  ในทางปฏิบตั ิการทาใหค้ า่ ความตา้ นทานมคี า่ เป็นศนู ยท์ าไดย้ ากมาก การวัดความตา้ นทานการต่อลงดิน จะใช้เครื่องวัดเฉพาะเท่าน้ัน โดยท่วั ไปใช้หลักการวัด ศกั ยไ์ ฟฟ้าตามระยะทางระหว่างแทง่ อิเลก็ โทรดทต่ี อกเพ่ิม 2 แทง่ กบั แท่งหลกั ดินที่ตอ้ งการทราบค่าความ ตา้ นทานของหลกั ดนิ กบั ดนิ ตัวอย่างเครื่องวัดความต้านทานการตอ่ ลงดินและวิธีใชง้ าน



ตัวอย่างวิธีวัดคา่ ความต้านทานการตอ่ ลงดิน จากรูป อา่ นคา่ ได้ 0.83  ซง่ึ ไมเ่ กิน 5  เป็นการตดิ ตงั้ ไดไ้ มเ่ กินคา่ ตามมาตรฐาน วสท.

1. การตอ่ ลงดินเพื่อลดอนั ตรายตอ่ บคุ คลท่อี าจไปสมั ผสั ไดแ้ ละความเสียหายท่ีอาจเกิดขนึ้ กบั อปุ กรณเ์ ครอ่ื งใชไ้ ฟฟา้ เนอ่ื งจากกระแสร่วั 2. ชนิดของการตอ่ ลงดินสาหรบั สายไฟฟ้าภายในอาคาร แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ การต่อลง ดินของระบบไฟฟ้าและการตอ่ ลงดนิ ของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้า 3. วิธีการต่อลงดินสาหรบั สายไฟฟ้าภายในอาคาร มีวิธีคือ วิธีการต่อลงดินของระบบไฟฟ้า วิธีการตอ่ ลงดินของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟา้ วิธีการตอ่ สายตอ่ หลกั ดนิ และวิธีการวดั ความตา้ นทานการตอ่ ลงดนิ