บทที 6 1
การต่อลงดนิ
RMUTL
6.1 บทนาํ
การต่อลงดนิ ( Grounding หรือ Earthing ) เป็ นข้อกาํ หนดทสี ําคญั มาก
ทีสุดอย่างหนึง
NEC Article 250 “ Grounding ”
IEC 364-5-54 “ Earthing Arrangement and Protective
Conductors ”
ว.ส.ท. บทที 4 “ การต่อลงดนิ ”
RMUTL 2
การต่อลงดิน มีประโยชน์อยู่ 2 ประการ คือ
1. เพอื ป้ องกนั อนั ตราย ทจี ะเกดิ กบั บุคคลทีบังเอญิ ไปสัมผสั กบั ส่วนทีเป็ น
โลหะ ของเครืองบริภัณฑ์ไฟฟ้ า และส่วนประกอบอนื ๆ ทมี แี รงดนั ไฟฟ้ า
เนอื งจากการรัวไหล หรือ การเหนียวนาํ ทางไฟฟ้ า
2. เพอื ป้ องกนั ความเสียหายทจี ะเกดิ กบั อุปกรณ์ หรือ ระบบไฟฟ้ าเมอื เกดิ การ
ลดั วงจรลง
RMUTL 3
ประโยชนข์ องระบบทีมีสายดิน
เพือความปลอดภยั ต่อชีวิตและทรพั ยส์ ิน
ใหก้ ระแสไหลสงู มากพอทีอุปกรณป์ ้ องกนั จะทาํ งาน
ใหก้ ระแสไหลไปทีสายดินแทนทีจะไหลผ่าน
ร่างกาย
RMUTL
RMUTL 5
ตามมาตรฐานการตดิ ตงั ทางไฟฟ้ า
สําหรับประเภทไทย พ.ศ. 2545
กฟภ. ประกาศบงั คบั ให้ผู้ใช้ไฟ ตดิ ตงั ระบบ
สายดนิ ตงั แต่ 1 ต.ค. 2546 เป็ นต้นไป
RMUTL
RMUTL
RMUTL
RMUTL 9
RMUTL 10
6.2 ชนิดการต่อลงดนิ และส่วนประกอบต่างๆ
การต่อลงดนิ สามารถแบ่งออกได้เป็ น 2 ชนิด คอื
1. การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ า ( System Grounding )
2. การต่อลงดนิ ของบริภณั ฑ์ไฟฟ้ า ( Equipment Grounding )
การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ า
หมายถึง การต่อส่วนใดส่วนหนึงของระบบไฟฟ้ าทมี กี ระแสไหลผ่านลงดิน
เช่น การต่อจุดนวิ ทรัล ( Neutral Point ) ลงดนิ
การต่อลงดนิ ของบริภณั ฑ์ไฟฟ้ า
หมายถงึ การต่อส่วนทีเป็ นโลหะ ทีไม่มกี ระแสไหลผ่านของอุปกรณ์ต่างๆ
ลงดนิ
RMUTL 11
การต่อลงดนิ มีส่วนประกอบทีสําคัญ คือ
1. หลกั ดนิ หรือ ระบบหลกั ดนิ ( Grounding Electrode or Grounding
Electrode System )
2. สายต่อหลกั ดนิ ( Grounding Electrode Conductor )
3. สายทีมกี ารต่อลงดนิ ( Grounded Conductor )
4. สายต่อฝากหลกั ( Main Bonding Jumper )
5. สายดนิ ของบริภัณฑ์ไฟฟ้ า ( Equipment Grounding Conductor )
RMUTL 12
1.หลกั ดิน หรือ ระบบหลกั ดิน ( Grounding Electrode or
Grounding Electrode System )
RMUTL 13
2.สายต่อหลกั ดิน ( Grounding Electrode Conductor )
RMUTL 14
4.สายต่อฝากหลกั ( Main Bonding Jumper )
RMUTL 15
สายต่อฝาก
RMUTL
3 4 1.หลกั ดนิ
2 2.สายต่อหลกั ดนิ
1 3.สายทมี กี ารต่อลงดนิ
4.สายต่อฝากหลกั
5 5.สายดนิ ของบริภัณฑ์ไฟฟ้ า
2
1
อปุ กรณไ์ ฟฟ้า อปุ กรณป์ ้องกนั
กระแสรวั ลงดนิ
รูปที 6.1 ส่วนประกอบต่างๆ ของระบบการต่อลงดนิ
RMUTL 17
กรณไี ม่มสี ายดนิ ต่อทอี ุปกรณ์
คนไม่ปลอดภยั
G อปุ กรณ์ป้ องกนั อาจไม่ทาํ งาน
N
RMUTL
กรณมี กี ารต่อหลกั ดนิ ทอี ุปกรณ์
อปุ กรณ์ป้ องกนั อาจไม่ทาํ งาน
G
N
RMUTL
กรณใี ช้สายนิวทรัลเป็ นสายดนิ
G คนไม่ปลอดภัยกรณที าํ งานปกติ
N
RMUTL
กรณมี สี ายดนิ แต่ไม่มกี ารต่อถงึ กนั กบั นิวทรัล
อปุ กรณ์ป้ องกนั อาจไม่ทาํ งาน
G
N
RMUTL
กรณมี สี ายดนิ และมกี ารต่อถึงกนั กบั นิวทรัล
คนปลอดภัย
G อปุ กรณ์ป้ องกนั ทาํ งาน
N
RMUTL
ไม่มีการต่อถงึ LP2
กนั ระหว่าง
N และ G NG
ต่อระหว่าง LP1
N และ G
NG
RMUTL
MDB
NG
ถ้ามกี ารต่อถงึ LP2
กนั ระหว่าง
N และ G NG
ต่อระหว่าง LP1
N และ G
NG
RMUTL
MDB
NG
ไม่มกี ารต่อถงึ LP2
กนั ระหว่าง
N และ G N
G
ไม่มีกระแส
ไหลในสาย G LP1
NG
MDB
NG
RMUTL
ถ้ามีการต่อถงึ LP2 Load
กนั ระหว่าง
N และ G N
G
มกี ระแสไหล
ในสาย G LP1
NG
MDB
NG
RMUTL
G บริภณั ฑ์ประธาน
N
ห้ามต่อลงดนิ ทจี ุด
อืนอีกทางด้านไฟ
ออกของบริภณั ฑ์
N G ประธาน
สายต่อหลักดนิ เป็ นทองแดง ห้มุ ฉนวน
เส้นเดียว ยาวตลอด ไม่มีการต่อ
หม้อแปลงนอกอตา้อคงามรตีก้อารงต่อลงดนิ ทบี ริภัณฑ์
ดนิ เพมิ อีก 1 จุด ประธาน
RMUTL
6.3 การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ า
( System Grounding )
จุดประสงค์ของการต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ ามดี ังต่อไปนี คือ
1. เพอื จาํ กดั แรงดันเกนิ ( Over Voltage ) ทีส่วนต่างๆ ของระบบไฟฟ้ า ซึงอาจ
เกดิ จากฟ้ าผ่า ( Lightning ) เสิร์จในสาย ( Line Surges ) หรือ สัมผสั กบั
สายแรงสูง ( H.V. Lines ) โดยบงั เอญิ
2. เพอื ให้ค่าแรงดนั เทียบกบั ดนิ ขณะระบบทํางานปกตมิ คี ่าอยู่ตวั
3. เพอื ช่วยให้อุปกรณ์ป้ องกนั กระแสเกนิ ทํางานได้รวดเร็วขึน เมอื เกดิ การลดั วงจร
ลงดนิ
RMUTL 28
มคี ุณภาพทางไฟฟ้ า
ค่าแรงดนั เทียบกบั ดินขณะระบบทํางานปกติมีค่าอยตู่ วั
A
GN C N,G B
GN A
G B
CN
RMUTL
หมอ้ แปลง 460V
ไฟฟ้ า 230V
22KV 230V
230V 230V
RMUTL
หมอ้ แปลง 460V
ไฟฟ้ า 230V
22KV 230V
460 V 460V
460V
RMUTL
หมอ้ แปลง 460V
ไฟฟ้ า 230V
22KV 230V
230 V 230V
RMUTL
การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ ากระแสสลบั
( AC System Grounding )
การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ ากระแสสลบั แบ่งออกเป็ น 3 กล่มุ คอื
1. ระบบซึงทาํ งานทีระดบั แรงดนั ตํากว่า 50 V
2. ระบบซึงทาํ งานทีระดบั แรงดนั ตงั แต่ 50 - 1000 V
3. ระบบซึงทาํ งานทรี ะดบั แรงดนั ตงั แต่ 1 kV ขึนไป
RMUTL 33
การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ ากระแสสลบั ทมี ีระดบั แรงดนั
ตาํ กว่า 50 V ( NEC )
ไม่มใี นมาตรฐาน ว.ส.ท.
แต่มใี น มาตรฐาน NEC
ระดบั แรงดนั ตาํ กว่า 50 V จะต้องทําการต่อลงดนิ เมอื
- แรงดนั ทีได้รับไฟจากหม้อแปลง ซึงมแี หล่งจ่ายไฟแรงดนั เกนิ 150 V
- หม้อแปลงได้รับจากไฟแหล่งจ่ายไฟ ทไี ม่มีการต่อลงดนิ (
Ungrounded System )
- ตวั นาํ แรงดนั ตาํ ตดิ ตงั แบบสายเหนอื ดนิ นอกอาคาร
RMUTL 34
การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ ากระแสสลบั ทมี ีระดบั แรงดนั ตงั แต่
50 -1000 V
การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ าแบบนี มลี กั ษณะดงั รูป 6.2 ซึงเป็ นตวั อย่าง
การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ า ชนดิ 1 เฟส 2 สาย , 1 เฟส 3 สาย , 3 เฟส
3 สาย และ 3 เฟส 4 สาย
RMUTL 35
ระบบ เฟส สาย ระบบ เฟส สาย
H H1
NN สายทมี กี ารต่อลงดนิ
สายทมี กี ารต่อลงดนิ H2
ระบบ เฟส สาย และตวั นาํ นิวทรลั เป็นสายวงจรดว้ ย
A
สายทมี กี ารต่อลงดนิ
B
N
C
ระบบ เฟส สาย ระบบ เฟส สาย
และจดุ กงึ กลางของเฟสใดเฟสหนงึ เป็นสายวงจร
A
A
B C
B
N สายทมี กี าร
C ต่อลงดนิ สายทมี กี ารต่อลงดนิ
รูปที 6.2 การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ ากระแสสลบั ทมี รี ะดบั แรงดนั ตังแต่ 50 V-1 kV 36
RMUTL
การต่อลงดนิ ของระบบไฟฟ้ ากระแสสลับทีมรี ะดบั แรงดนั ตังแต่ 1 kV ขึนไป
บริภณั ฑ์ไฟฟ้ าทีเคลอื นย้ายได้ ( Mobile Portable Equipment ) ซึงได้รับ
ไฟฟ้ าจากระบบไฟฟ้ า ทีมแี รงดนั ตงั แต่ 1 kV ขึนไป ต้องต่อลงดนิ ดงั แสดงในรูป
ที 6.3
แหลง่ จ่ายไฟฟ้า 3300 V
จะตอ้ งมกี ารต่อลงดนิ
บรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้าทเี คลอื นทไี ด้
รูปที 6.3 การต่อลงดนิ ของบริภณั ฑ์ไฟฟ้ าทเี คลอื นย้ายได้ ซึงรับไฟฟ้ าจากระบบไฟฟ้ าแรงสูง 37
RMUTL
สําหรับระบบไฟฟ้ าทมี แี รงดนั ตงั แต่ 1 kV ขึนไป ซึงจ่ายไฟให้กบั บริภณั ฑ์
ทัวไป อาจต่อลงดนิ ได้ตามต้องการ ดงั แสดงในรูปที 6.4
แหลง่ จ่ายไฟฟ้า
อาจมกี ารต่อลงดนิ หรอื ไมก่ ็ได้
6600 V
บรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้าทวั ไป 38
รูปที 6.4 การต่อลงดนิ ของบริภณั ฑ์ไฟฟ้ าทัวไปซึงรับไฟฟ้ าจากระบบไฟฟ้ าแรงสูง
RMUTL
สายต่อหลกั ดนิ ( Grounding Electrode Conductor )
สายต่อหลกั ดนิ หมายถึง ตวั นําทใี ช้ต่อระหว่างหลกั ดนิ กบั ส่วนทงั สาม
ต่อไปนี คอื
1. สายทมี ีการต่อลงดนิ ( Grounded Conductor )
2. สายดนิ ของบริภณั ฑ์ไฟฟ้ า ( Equipment Grounding Conductor )
3. สายต่อฝากทบี ริภณั ฑ์ประธาน ( Main Bonding Jumper )
RMUTL 39
สายทมี กี ารต่อลงดนิ (สายนวิ ทรลั )
บรภิ ณั ฑป์ ระธาน สายตอ่ ฝาก
สายนวิ ทรลั สายต่อหลกั ดนิ
หลกั ดนิ
สายดนิ ของบรภิ ณั ฑไ์ ฟฟ้า
40
จ่ายโหลด
รูปที 6.5 สายต่อหลกั ดนิ
RMUTL
ชนิดของสายต่อหลกั ดนิ
มคี ุณสมบตั ดิ งั นี
- เป็ นตวั นําทองแดง ตวั นาํ เดยี ว หรือตเี กลยี วหุ้มฉนวน
- ต้องมีฉนวนหุ้ม
- ต้องเป็ นสายเส้นเดยี วยาวต่อเนอื งตลอด ไม่มีการตดั ต่อ แต่ถ้า
เป็ นบสั บาร์อนุญาตให้มกี ารต่อได้
RMUTL 41
การตดิ ตังและป้ องกนั ( NEC )
มกี ารป้ องกนั ทางกายภาพดงั นี
- ถ้าสายต่อหลกั ดนิ ไม่ได้เดนิ ในสิงห่อหุ้ม จะต้องเดนิ สายให้ยดึ
ตดิ กบั พนื ผวิ
- ถ้าสายต่อหลกั ดนิ เดนิ ในสิงห่อหุ้ม จะต้องยดึ สิงห่อหุ้มนันตดิ
กบั พนื ผวิ
- ท่อสายทใี ช้สําหรับป้ องกนั ทางกายภาพได้แก่ ท่อ RMC , IMC ,
PVC , EMT หรือเกราะสายเคเบลิ
RMUTL 42
การป้ องกนั สายดนิ จากสนามแม่เหลก็
เมอื ใช้สิงห่อหุ้มสายต่อหลกั ดนิ แล้ว เพอื ป้ องกนั สายดนิ จากสนามแม่เหลก็ ต้อง
คํานึงถงึ
- ต้องมคี วามต่อเนืองทางไฟฟ้ าจากบริภัณฑ์ไฟฟ้ าไปยัง หลกั ดนิ
- สิงห่อหุ้มต้องยึดตดิ กบั ระบบหลกั ดนิ ดงั แสดงในรูปที 6.6
- ถ้าสายต่อหลกั ดนิ ไม่ได้มสี ิงห่อหุ้มตลอดความยาว ปลายทังสองของสิง
ห่อหุ้มจะต้องต่อเชือมเข้ากบั สายต่อ หลกั ดนิ ทังนเี พอื ป้ องกนั การเกดิ
ความร้อนมากเกนิ ไปขณะเกดิ การลดั วงจรลงดนิ
RMUTL 43
ปบรรภะิ ธณั านฑ์ ทอ่ สายโลหะ
สายต่อหลกั ดนิ
หลกั ดนิ
รูปที 6.6 การต่อท่อสาย ( Raceway ) และสายต่อหลกั ดนิ เข้ากบั หลกั ดนิ
RMUTL 44
การต่อสายต่อหลกั ดนิ เข้ากบั หลกั ดนิ
สายต่อหลกั ดนิ จะต้องไม่มกี ารตดั ต่อใดๆ ทังสิน โดยทวั ไปการต่อสายต่อ
หลกั ดนิ เข้ากบั หลกั ดนิ นนั จะต้องเป็ น การต่อทีเข้าถงึ ได้ และเป็ นการต่อลงดนิ ที
ใช้ได้ผลดี แต่ถ้าระบบ หลกั ดนิ เป็ นแบบฝังใต้ดนิ การต่อกไ็ ม่จาํ เป็ นต้องเป็ นแบบ
เข้าถึง ได้เช่น ระบบหลกั ดนิ ทตี อกลกึ เข้าไปในดนิ และระบบหลกั ดนิ ทฝี ังตวั อยู่
ในคอนกรีต เป็ นต้น เพอื การวดั ความต้านทานดนิ และบํารุงรักษา ควรต่อหลกั ดนิ
เข้ากบั Grounding Pit
RMUTL 45
Steel Cover
Steel Reinforcement Copper Ground Rod
รูปที 6.7 Grounding Pit
RMUTL 46
RMUTL
การต่อสายต่อหลกั ดนิ เข้ากบั หลกั ดนิ อาจทาํ ได้โดย
- การเชือมตดิ ด้วยความร้อน ( Exothermic Welding )
- หูสาย , หัวต่อแบบบบี อดั
- ประกบั ต่อสาย
- สิงอนื ทรี ะบุให้ใช้เพอื การนี
- ห้ามต่อโดยใช้การบัดกรีเป็ นหลกั
การต่อสายต่อหลกั ดนิ เข้ากบั หลกั ดนิ วธิ ีทดี ที สี ุด คอื วธิ ี Exothermic
Welding
RMUTL 48
Lid
Starting Powder Graphite Mould
Weld Metal Powder Steel disc
Weld Cavity
Tap Hole
Cable
Earth Rod
รูปที 6.8 Exothermic Welding
RMUTL 49
RMUTL