Thegrandsystem.com

ระบบสายไฟควรรู้

สายดิน

การหาขนาดสายดินของโหลดตามมาตรฐานใหม่ EIT-2001-56 สายดินอาจจะใหญ่ขึ้นกว่าเดิมก็เป็นได้

ในตารางที่ 4.2 ของ วสท ที่วิศวกรไฟฟ้าคุ้นเคยกันอยู่นั้น ซึ่งเป็นตารางสำเร็จที่มีไว้ในการเลือกขนาดสายดินของโหลดตามขนาดของเครื่องป้องกันกระแสเกิน

ซึ่งในมาตรฐานเก่า กำหนดหมายเหตุไว้ที่ความยาวจากหม้อแปลงไปยังโหลดตัวที่จะเดินสายดินต้องไม่เกิน 100 เมตร แต่มาตรฐานใหม่ กำหนดไว้แค่ไม่เกิน 30 เมตร

ซึ่งทั้งสองมาตรฐานทั้งเก่าและใหม่กำหนดไว้ว่าหากความยาวสายดินเกินระยะที่กำหนด 100 เมตร (สำหรับมาตรฐานเก่า) และ 30 เมตร (สำหรับมาตรฐานใหม่) จะต้องคำนึงถึง Earth fault loop impedance ของวงจรด้วย โดยพิจารณาตาม ภาคผนวก ญ (ท้ายเล่มของมาตรฐาน)

ในมาตรฐาน ภาคผนวก(ญ) มีการกำหนดตารางค่าความต้านทาน Maximum earth fault loop impedance (Zs = Uo/Ia) ของเซอร์กิตเบรกเกอร์ โดยค่า Earth fault loop impedance หรือค่าต้านทานรวมในวงจรการเกิดลัดวงจร จะต้องน้อยกว่า Zs ที่กำหนดในตาราง ภาคผนวก(ญ) โดยกำหนดไว้ 3 type B, C, D ตามชนิดของเซอร์กิตเบรคเกอร์

เช่น...ถ้าเราสมมุติว่าใช้สายดินเป็นสายทองแดงขนาด 1.5 ตร.มม. มีค่า Impedance = 13.027+j0.149 โอห์ม/กม. คูณความยาวของสายดินแล้วก็เอาค่าอิมพีแดนซ์นี้ ไปรวมกับค่าอิมพีแดนซ์ของสายจำหน่าย เช่น สายเข้ามิเตอร์ สายออกมิเตอร์ สายวงจรย่อย จนถึงหม้อแปลง ก็จะได้อิมพีแดนซ์รวมออกมา นั่นคือค่า Earth fault loop impedance

ถ้าค่าที่ได้น้อยกว่าค่า Maximum earth fault loop impedance ที่กำหนดในตารางภาคผนวก(ญ) ก็ถือว่าขนาดสายดิน 1.5 ตร.มม.นี้ใช้ได้ แต่ถ้าค่ายังมากกว่า Maximum earth fault loop impedance ก็ไปลดค่าอิมพีแดนซ์ของสายดิน นั่นก็คือการเพิ่มขนาดสายดินให้ใหญ่ขื้น ซึ่งอาจจะทำให้ขนาดสายดินใหญ่เท่ากับสายเฟสก็ได้ หากมีระยะทางไกลมากๆ

ซึ่งค่า Maximum earth fault loop impedance นั้นจะต้องไม่เกินค่าในตารางผนวก(ญ) ถึงจะทำให้เบรคเกอร์ตัดวงจรในกรณีลัดลงจรภายในเวลา 0.4 วินาที (สำหรับไฟที่แรงดันไม่เกิน 230V) และที่ 0.2 วินาที (สำหรับแรงดันตั้งแต่ 230-400V) ตามมาตรฐาน British standard BS 7671:2008 ตารางที่ 41.1 (Maximum disconnection times) ก่อนที่อุปกรณ์และสายไฟที่ต่ออยู่ในวงจรจะเกิดความเสียหายลุกไหม้ได้

สรุป มาตรฐานแนวคิดเกี่ยวกับการคำนวณ Earth fault loop impedance มีมาตั้งแต่มาตรฐาน วสท มีการเผยแพร่ แต่ดูเหมือนวิศวกรไฟฟ้าเมืองไทยจะไม่ค่อยให้ความสำคัญกับเรื่องนี้มากเท่าไร ลองศึกษาแนวคิดตามนี้แล้วลองนำไปประยุกต์ใช้นะครับ เพื่อความปลอดภัยสูงสุดในการออกแบบและติดตั้งระบบไฟฟ้า

สามารถอ่านบทความดีๆเรื่อง " มารู้จักกับค่า Earth Fault Loop Impedance (Zs) " เพื่อเตรียมพร้อมศึกษาความเข้าใจ ก่อนจะมีการนำมาประยุกต์ใช้งานจริงครับ
http://www.temcathai.com/magazine/documents/volume_19_issue_4/temca_magazine_19_4_33.pdf
http://www.temcathai.com/download/magazine/volume_20_issue_2/33.Lao%20soo%20kan%20fung2.pdf

AWG

AWG ย่อมาจาก American wire gauge

AWG เป็นหน่วยวัดขนาดของลวดตัวนำไฟฟ้า ที่ใช้ในอเมริกา แต่ก็ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก

ซึ่งสามารถแปลงหน่วยเป็นหน่วยวัดที่เราคุ้นเคยกันได้ อย่างเช่น Millimeter (มิลลิเมตร) และ Sq.Millimeter (ตาราง-มิลลิเมตร) ดังนี้

12 AWG = 2.05 mm. = 3.309 sq.mm.
13 AWG = 1.83 mm. = 2.624 sq.mm.
14 AWG = 1.63 mm. = 2.081 sq.mm.
15 AWG = 1.45 mm. = 1.650 sq.mm.
16 AWG = 1.29 mm. = 1.309 sq.mm.
18 AWG = 1.02 mm. = 0.822 sq.mm.
20 AWG = 0.81 mm. = 0.517 sq.mm.
22 AWG = 0.65 mm. = 0.325 sq.mm.
24 AWG = 0.51 mm. = 0.204 sq.mm.
26 AWG = 0.40 mm. = 0.128 sq.mm.

จากการแปลงหน่วยจะเห็นว่า ยิ่งตัวเลขค่า AWG มากขึ้น หมายถึงขนาดของลวดตัวนำไฟฟ้าก็ยิ่งเล็กลงเท่านั้น