การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินในอาคารจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า
ปัจจุบัน ผู้ที่ทำงานเกี่ยวข้องหรือมีการใช้อุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ในโรงงานอุตสากรรมและในอาคารสำนักงานต่างๆ เช่น อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ สื่อสาร หรืออุปกรณ์ที่ใช้สำหรับควบคุมเครื่องจักรในระบบขบวนการผลิต เช่น ASD หรือ PLC มักจะประสบปัญหาอุปกรณ์ดังกล่าว มีการ ชำรุดเสียหายบ่อยครั้ง ในขณะมีเหตุการณ์ฝนตกฟ้าผ่า หรือเกิดจากการผิดพร่อง ( fault ) ในระบบไฟฟ้า ด้วยจากสาเหตุมี แรงดันไฟฟ้าเกินเข้ามา ในอาคารเกินกว่าที่อุปกรณ์สามารถที่จะทนได้ และมักจะคิดว่าระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกไม่ดีพอหรือเป็นเหตุการณ์สุดวิสัยที่ไม่สามารถจะทำการป้องกันได้ ซึ่งโดยความจริงแล้ว
จุดประสงค์ของการป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคารนั้น เพื่อป้องกันความเสียหายทางกลกับอาคารหรือสิ่งปลูกสร้างจากฟ้าผ่าแต่ไม่สามารถป้องกันความเสียหายให้กับอุปกรณ์ที่อยู่ภายในอาคารเนื่องจากเสิร์จได้ และอุปกรณ์ป้องกันต่างๆในระบบ เช่น เซอร์กิตเบรกเกอร์ รีเลย์ต่างๆ ไม่สามารถที่จะทำการป้องกันได้เช่นเดียวกันดังนั้นการป้องกันการชำรุด ของอุปกรณ์ดังกล่าวควรต้องมีระบบป้องกันฟ้าผ่าภายในอาคาร ซึ่งประกอบด้วย อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน ( Surge ProtectionDevice : SPD ) มีการต่อประสานศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน การกำบัง ( Shielding ) และมีการต่อลงดิน ( Earthing ) ที่ถูกต้อง จึงจะสามารถป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ภายในอาคารชำรุดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินได้
การเข้ามาของแรงดันไฟฟ้าเกินในอาคาร
แรงดันไฟฟ้าเกินที่เข้ามาในอาคารที่เป็นสาเหตุทำให้อุปกรณ์เกิดการชำรุดนั้น ซึ่งเกิดขึ้นจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า สามารถเข้ามาในอาคารได้ดังนี้
1. ทางสายตัวนำไฟฟ้า ที่ใช้สำหรับจ่ายไฟฟ้าให้กับระบบงานคอมพิวเตอร์และสื่อสาร ซึ่งเป็นจุดสำคัญที่เสิร์จจะใช้เป็นทางผ่านเข้ามาในอาคารมากที่สุด โดยมีสาเหตุหลักจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า การเกิดฟ้าผ่าอาจเกิดขึ้นโดยตรง หรือใกล้ในระบบส่งจ่ายหรือจำหน่ายไฟฟ้า ผลทำให้เกิดกระแสเสิร์จขนาดใหญ่วิ่งตามสายตัวนำไฟฟ้าเพื่อหาจุดลงดิน หรือมีเหตุการณ์ฟ้าผ่าที่ ตำแหน่งล่อฟ้าใกล้กับตัวอาคาร ซึ่งด้วยผลของสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในบริเวณนั้น ทำให้เกิดการเหนี่ยวนำระหว่างกระแสฟ้าผ่ากับสายตัวนำไฟฟ้า ทำให้เกิดเสิร์จที่สายดังกล่าวขึ้นและผ่านเข้าสู่ภายในอาคาร เป็นผลทำให้อุปกรณ์ชำรุดเนื่องจากได้รับแรงดันไฟฟ้าเกินได้
2. ทางสายโทรศัพท์ สายนำสัญญาณและสายสื่อสารข้อมูล เป็นอีกทางหนึ่งที่กระแสเสิร์จเข้ามา โดยเกิดจากการเหนี่ยวนำเข้ามาของกระแสเสิร์จจากเหตุการณ์ฟ้าผ่า เช่นเดียวกับสายตัวนำไฟฟ้าจากสนามแม่เหล็กที่เกิดจากฟ้าผ่าเข้าไปเหนี่ยวนำวงรอบ (Loop) ใดๆในอาคาร เช่น วงรอบระบบไฟฟ้าหรือระบบสื่อสาร เป็นผลทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินในอาคาร
3. จากระบบการต่อลงดิน ในกรณีระบบมีการต่อลงดินหลายจุด เมื่อมีเหตุการณ์ฟ้าผ่าและมีกระแสฟ้าผ่าไหลลงระบบรากสายดินจุดหนึ่ง อาจก่อให้เกิดศักย์ไฟฟ้าของจุดลงดินสูงกว่าอีกจุดหนึ่ง เป็นผลทำให้เกิดกระแสไหลวนขึ้นจากระบบดินจุดหนึ่งผ่านอุปกรณ์ต่างๆไปลงดินอีกจุดหนึ่ง เป็นผลทำให้อุปกรณ์ในระบบเกิดการเสียหายได้
รูป 1 แสดง ทางเดินเสิร์จที่เข้ามาในอาคาร
สำหรับมาตรฐานที่เกี่ยวข้องสำหรับการป้องกันเสิร์จในอาคารที่ทั่วโลกนิยมใช้อ้างอิง คือมาตรฐาน IEC หรือ IEEE มาตรฐาน IEC ที่เกี่ยวข้องคือ
- IEC 61024-1 : 1990-03 : Protection of structures against lightning Part 1 : General principles
- IEC 61312-1 : 1995-02 : Protection against lightning electromagnetic impulse Part 1 : General principles
- IEC 61000-4-5 : 1995-02 : Electromagnetic compatibility (EMC) Part 4: Testing and measurement techniques Section 5 : Surge immunity test
- IEC 60664-1 : 2000-04 : Insulation coordination for equipment within low voltage systems Part :1 Printciples , Requirement and Tests
มาตรฐาน IEEE ที่เกี่ยวข้องคือ
- IEEE C62.41-1991 IEEE Recommended practice on SurgeVoltage
in Low-Voltage AC Power Circuit
- IEEE C62.45-1992 IEEE Guide on Surge Testing for Equipment
Connected to Low-Voltage AC Power Circuit
และสำหรับประเทศไทยการป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินในอาคาร ได้มีมาตรฐานดังกล่าวแล้วคือการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า จากฟ้าผ่า ของ " สมาคมวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์"
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จ (Surge Protection Device :SPD)
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จในอาคารมีไว้เพื่อลดหรือขจัดกระแสไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าเกินชั่วครู่ ตามมาตรฐาน IEC และ IEEE มีการแบ่งประเภทของอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จ ตามลักษณะการทดสอบ โดยจำลองคลื่นอิมพัลส์ในรูปกระแส และ แรงดันแตกต่างกันออกไป ( สำหรับบทความนี้จะกล่าวถึงมาตรฐาน IEC เป็นส่วนใหญ่ ) ดังเช่น
มาตรฐาน IEC 1312 - 1 - 1995 [ 1 ] ได้กำหนดย่านการป้องกันแรงดันเกินไฟฟ้าจากฟ้าผ่า ( Lightning Protection Zone: LPZ ) ออกเป็นส่วนต่าง ๆ ภายในอาคาร และในแต่ละย่านการป้องกันจะมีการต่อประสานแต่ละย่านการป้องกัน ( ตามรูปที่ 1 ) เพื่อการลดทอนของสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ( Electromagnetic field ) และทำให้ศักย์ไฟฟ้าในแต่ละย่านการป้องกันเท่ากัน ซึ่งการกำหนดย่านการป้องกันต่าง ๆ จะเป็นประโยชน์ต่อการออกแบบ และการเลือกใช้อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จให้เหมาะสมกับขนาดของเสิร์จที่ผ่านเข้ามา การแบ่งโซนดังกล่าวมีรายละเอียดดังนี้ คือ
LPZ 0A คือ โซนที่มีโอกาสที่จะถูกฟ้าผ่าโดยตรงดังนั้นจึงรับกระแสฟ้าผ่าและคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเต็มที่
LPZ 0B คือ โซนที่ไม่มีโอกาสรับฟ้าผ่าโดยตรง แต่ยังได้รับผลของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
โดยยังไม่มีการลดทอนจากผลของแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าว
LPZ 1 คือ โซนที่มีการสวิตชิ่งของอุปกรณ์ภายใน หรือจากการรับกระแสเสิร์จของการเหนี่ยวนำจากฟ้าผ่าเข้า มาตามสายตัวนำไฟฟ้า และสายสัญญาณต่าง ๆ และจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเนื่องจากก ระแสฟ้าผ่าที่เข้ามาเหนี่ยวนำวงรอบ ที่อยู่ในอาคาร เช่น วงรอบระหว่างระบบไฟฟ้าและระบบสื่อสาร ซึ่งสามารถลดทอนสนามแม่เหล็กดังกล่าว ได้ด้วยวิธีการต่อประสาน ( Bonding ) และการกำบัง( Shielding ) ภายในอาคาร
LPZ 2 คือ โซนที่มีการลดกระแสและสนามแม่เหล็กไฟฟ้ามากกว่าโซนดังกล่าวข้างต้น
รูปที่ 1 การแบ่งโซนการป้องกันแรงดันเกินจากฟ้าผ่า
มาตรฐาน IEC มีการแบ่งประเภทของอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จตามลักษณะการทดสอบ (ตามรูปที่ 2)
รูปที่ 2 การแบ่งประเภทของอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จตามลักษณะการทดสอบ
ตามมาตรฐาน IEC 60664 - 1 [ 3 ] ได้ระบุว่า
ในแต่ละย่านการป้องกันฉนวนของอุปกรณ์ควรจะทนแรงดันไฟฟ้าเกินในภาวะชั่วครู่ได้ในระดับกี่ KV เช่น ในย่าน 1 ฉนวนของอุปกรณ์ควรจะทนได้ 6 KV และลดลงตามลำดับย่านการป้องกัน การเลือกอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จสำหรับแต่ละย่านจึงควรเลือกให้จำกัดค่าแรงดันไม่ให้เกินค่าที่กำหนดตามมาตรฐาน
รูปที่ 3 แสดงการแบ่งประเภทแรงดันไฟฟ้าเกินตามความสัมพันธ์ทางฉนวน( Insulation Coordination ) โดยควบคุมแรงดันแต่ละประเภทการติดตั้ง( Installation Category)
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จจะแบ่งเป็น 2 ประเภท ตามลักษณะการใช้งานคือ อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จทางด้าน Power และด้าน Communication และแบ่งตามย่านการติดตั้งใช้งานได้เป็น 2 ชนิด คือ
1. Lightning Current Arrester คุณสมบัติมีความสามารถ Discharge กระแสฟ้าผ่าบางส่วนที่มีขนาดพลังงานมากโดยที่ตัวมันเองหรืออุปกรณ์ป้องกันเสิร์จตัวอื่น ๆ ไม่ได้รับความเสียหาย ตำแหน่งติดตั้งอยู่ระหว่างย่าน LPZOB กับ LPZO1 จะ ถูกทดสอบด้วยกระแสอิมพัลส์ 10 / 350 ms
2. Surge Arrester คุณสมบัติเพื่อจำกัดแรงดันไฟฟ้าเกิน เพื่อไม่ให้เกินค่าที่จะทำความเสียหายกับอุปกรณ์ในอาคาร ตำแหน่งติดตั้งจะอยู่หลังย่าน LPZO1 ลงมาจะถูกทดสอบด้วยกระแสอิมพัลส์ 8 / 20 ms และแรงดันอิมพัลส์ 1.2 / 50 ms
อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จทางสายตัวนำไฟฟ้าชนิดต่าง ๆ
1) Air Spark Gap เป็นอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จแบบ Lightning current arresters จะติดตั้งที่ตำแหน่งหน้าตู้เมนเซอร์กิตเบรกเกอร์ โดยคุณสมบัติการทำงานของอุปกรณ์เสิร์จดังกล่าวต้องมีความสามารถรับกระแสฟ้าผ่าบางส่วน ( partial lightningcurrent ) จากย่าน LPZOB และ LPZO1 และมีความสามารถดับอาร์คซึ่งเกิดจาก main follow current ของระบบด้วยและลดแรงดันเกินที่เกิดจากเสิร์จให้เหลือน้อยจนกระทั่งอุปกรณ์ป้องเสิร์จตัวถัดไป (Overvoltage Arrester ) สามารถทนต่อแรงดันเสิร์จได้และไม่เกิดความเสียหาย ซึ่งในขณะที่อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จดังกล่าวทำงานจะมีกระแสบางส่วนจากระบบไฟฟ้าไหลลงดิน ซึ่งถ้าปล่อยให้ไหลเป็นเวลานานจะทำให้เกิดการลัดวงจรที่มีพลังงานมากและเซอร์กิตเบรกเกอร์อาจจะทริปได้ ดังนั้นการออกแบบที่ดีจึงจำเป็นต้องควบคุม Spark gap ให้สามารถดับอาร์คได้ในระดับหนึ่ง หรือต้องติดฟิวส์ป้องกัน ที่ตำแหน่งหน้าอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จดังกล่าว
2) MOV ( Metal Oxide Varistor ) จะติดตั้งที่ตำแหน่งหน้าตู้เมนเซอร์กิตเบรกเกอร์ หรือแผงเมนย่อยไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จ แบบ Overvoltage Arrester ประกอบด้วย Zinc - oxide - varistor ( ZnO ) ทำหน้าที่จำกัดแรงดันไฟฟ้าเกินไม่ให้เกินค่าที่อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จตัวถัดไปทนได้ หรือเกินค่าที่อุปกรณ์ ( ประเภทอิเล็กทรอนิกส์ ) ทนได้ จะติดตั้งในย่าน LPZO1 และ LPZO2 และในกรณีเมื่อมีการเสื่อมของ ZnO จะมีกระแสรั่วไหลผ่านอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จดังกล่าวลงสู่สายดิน หรือในกรณีที่ไม่ได้ติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จแบบ Lightning current arrester เมื่อเกิดเสิร์จเข้ามาจนทำให้เกิดการ Overload ขึ้นที่ ZnO จากทั้งสองกรณีข้างต้น อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จดังกล่าวจะต้องมี Thermal disconnected switch เพื่อทำหน้าที่ตัดออกจากระบบบางครั้งมีการออกแบบให้เป็นชนิด plug - in module หรือมี free – contact เพื่อส่งสัญญาณบอกสถานะ แสดงว่าอุปกรณ์ ป้องกันเสิร์จต้องทำการเปลี่ยนได้แล้ว
3) อุปกรณ์ป้องกันเสิร์จ แบบ Hybrid Solid Stage Device จะประกอบด้วย Zener Diode, Gas Tube และอาจจะมี Filter รวมอยู่ด้วยโดยจะติดตั้งอยู่ที่หน้าอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น อุปกรณ์คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์สื่อสาร
การเลือกขนาดอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จ
การเลือกขนาดอุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่า ต้องคำนึงถึง ข้อมูลเกี่ยวกับขนาดกระแสฟ้าผ่า (kA) และความสำคัญของอุปกรณ์ที่ต้องการป้องกัน เพื่อการออกแบบสำหรับเลือกอุปกรณ์ป้องกันฯที่เหมาะสมทางด้านเทคนิคและด้านเศรษฐศาสตร์ซึ่งตามมาตรฐาน IEC 1312 - 1 โดยกำหนดกระแสฟ้าผ่าสูงสุดมีค่าถึง 200 kA ที่รูปคลื่น10 / 350 ms และมาตรฐาน IEC1024 - 1 ได้มีการแสดงให้เห็นว่าเมื่อมีฟ้าผ่า ต่อสิ่งปลูกสร้างขึ้นกระแสฟ้าผ่า 50 % จะกระจายสู่ระบบลงดินส่วนที่เหลือจะกระจาย เข้าสู่ระบบต่าง ๆ ในอาคาร เช่นระบบไฟฟ้า ระบบคอมพิวเตอร์หรือระบบสื่อสาร (ตามรูปที่ 4)
รูปที่ 4 กระแสฟ้าผ่าที่กระจายไปตามระบบต่าง ๆ
เมื่อพิจารณาระบบไฟฟ้าของโรงงานอุตสาหกรรมและอาคารสำนักงานต่าง จะมีการต่อลงดินเป็นแบบระบบ TN-CS
ดังนั้นโอกาสกระแสฟ้าผ่าสูงสุดที่ไหลเข้าสู่ภายในอาคารแต่ละเฟสจะมีค่าเท่ากับ 100 kA / 3 เท่ากับ 33 kA และเนื่องจาก กระแสฟ้าผ่าอาจมีโอกาสเข้าสู่ระบบมากกว่า50 % ของกระแสฟ้าผ่า ดังนั้นการเลือกใช้ อุปกรณืป้องเสิร์จเพื่อใช้สำหรับติดตั้งป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินทางสายไฟจากภายนอกอาคารก่อนเข้าตู้เมนไฟฟ้าสำหรับโอกาสที่เกิดฟ้าผ่ารุนแรงอาจเลือกขนาดไม่น้อยกว่า 50 kA ต่อเฟส เป็นอย่างต่ำ ทั้งนี้ในทางปฎิบัติการเลือกขนาดของอุปกรณ์ป้องกันดังกล่าว ต้องมีการคำนึงถึง ความสำคัญของอุปกรณ์ที่ต้องการจะป้องกัน อาจเพิ่มขนาดของอุปกรณ์ป้องกัน (kA) ให้มีค่าสูงขึ้น เพื่อระดับการป้องกันที่ดีขึ้น และทำการเปรียบเทียบราคาที่ระดับ (kA) ต่างๆ โดยพิจารณาทางด้านการลงทุนด้วยการเลือกใช้อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟจากภายนอกอาคารและทางสายสัญญาณ จำเป็นต้องทราบรายละเอียดข้อกำหนด ( Spec ) ของอุปกรณ์ป้องกันแรงดันเกิน แต่ละตัว เพื่อความสามารถในการทำงานของตัวอุปกรณ์ป้องกันและความปลอดภัยของอุปกรณ์ที่ถูกป้องกันตามที่ออกแบบไว้
โดยมีข้อพิจารณาดังนี้คือ
- Norminal Voltage คือ ค่าแรงดันของระบบ เช่น 120 V, 230 VAC เป็นต้น
- Rate Voltage คือ ค่าแรงดันสูงสุดต่อเนื่องก่อนที่ตัวอุปกรณ์ป้องกัน ฯ จะมีการทำงาน เช่น
250 V, 275 V เป็นต้น
- Norminal Discharge Current คือ ค่ากระแสทดสอบรูปคลื่น 8 / 20 ms ที่ไหลผ่านตัวอุปกรณ์ป้องกัน ฯ เช่น 2.5 kA, 15 kA เป็นต้น
- Maximum Norminal Discharge Current คือ ค่ากระแสทดสอบรูปคลื่น 8 / 20 ms ที่ไหลผ่านตัวอุปกรณ์ป้องกัน ฯ ที่ตัวมันเองไม่ได้รับความเสียหาย เช่น 25 kA, 40 kA เป็นต้น
- Lightning Impulse Current คือ ค่าความสามารถของตัวอุปกรณ์ป้องกัน ฯ ดิสชาร์จกระแสอิมพัลส์ ทดสอบรูปคลื่น 10 / 350 ms ที่ตัวมันเองไม่ได้รับความเสียหายเช่น 60 kA, 75 kA, 100 kA เป็นต้น
- Protection level up ( Maximum residual voltage ) คือ ค่าแรงดันที่หลังจากอุปกรณ์ป้องกัน ฯ มีการทำงาน เช่น <2.5 kV, <4 kV เป็นต้น
- Response Time คือ ค่าการตอบสนองการทำงานของอุปกรณ์ป้องกัน ฯ เช่น <25 nS, <100 mS เป็นต้นและอุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกินทางสายสัญญาณจากภายนอกอาคาร ต้องมีการพิจารณาถึงข้อกำหนด (Spec ) ดังนี้
- แรงดันของระบบ เช่น 5, 12, 24, 48, 60 และ 110 Vdc
- กระแสของสัญญาณ เช่น 10, 100 mA
- ช่วงความถี่ เช่น VHF, UHF, Microwave
- พิกัดการส่งสำหรับสายสัญญาณดิจิตอล เช่น 2 Mbit / sec
- ค่าความต้านทานของสาย เช่น 2.2 W
การต่อประสาน ( Bonding )
มาตรฐาน IEC 1024 - 1 [ 2 ] กล่าวถึง การต่อประสานเพื่อลดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างชิ้นส่วนโลหะและระบบภายใน บริเวณที่จะป้องกันจากฟ้าผ่า ในการประสานนั้น ส่วนที่เป็นโลหะจะประสาน ( Bond ) เข้ากับแท่งตัวนำต่อประสาน ( Bonding Bar ) ส่วนที่เป็นสายตัวนำไฟฟ้าหรือสายสัญญาณสื่อสารต่าง ๆ จะประสานโดยอุปกรณ์ป้องกันเสิร์จของแต่ละโซน ป้องกัน สำหรับแท่งตัวนำต่อประสานเหล่านี้จะต้องเชื่อมต่อกับระบบรากสายดิน ( Earth termination system ) ภายในอาคาร และระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคารด้วย
การกำบัง ( Shielding )
สนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามาภายในอาคารจากฟ้าผ่าสามารถลดทอนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวลงได้ด้วยการกำบังห้องหรืออาคาร ด้วยวิธีตาข่าย ( Mesh ) เป็นการเชื่อมต่อส่วนเหล็กโครงสร้างเข้าด้วยกันทั้งพื้น ผนัง เพดาน บางครั้งอาจเพิ่มเติมลวดตาข่ายบนหลังคาแล้วต่อเชื่อมเข้ากับระบบการต่อลงดิน ผลการลดทอนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าดังกล่าวจะมากหรือน้อยกับขนาดความถี่ของตาข่าย ถ้าตาข่ายมีความถี่มากการลดทอนสนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะลดเพิ่มขึ้นด้วย การจัดเดินสายตัวนำและสายสัญญาณ
การจัดการเดินสายที่เหมาะสมสามารถลดผลกระทบจากสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้ามาภายในอาคารได้ ซึ่งการเดินสายตัวนำไฟฟ้ากับสายสัญญาณสื่อสารของคอมพิวเตอร์ที่ลักษณะเป็น Loop เมื่อมีสนามแม่เหล็กไฟฟ้า เข้ามาทำให้เกิดวงรอบการเหนี่ยวนำขึ้นระหว่างสายตัวนำไฟฟ้าและสายสัญญาณสื่อสาร ผลทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินเกิดขึ้นที่สายตัวนำไฟฟ้าและสายสัญญาณสื่อสาร การแก้ไข ต้องพยายามจัดการเดินสายต่าง ๆ ภายในอาคารไม่ให้มีลักษณะเป็น Loop
การต่อลงดิน
การต่อลงดินของระบบไฟฟ้า ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคาร ระบบป้องกันฟ้าผ่าภายในอาคาร อุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงส่วนที่เป็นโลหะที่อยู่ภายในอาคาร ระบบการลงต่อดิน ควรมีการเชื่อมต่อถึงกัน เพื่อทำให้ศักย์ไฟฟ้าในระบบเท่ากันตามหลักการ Equipotentail bonding
สรุป
ปรากฏการณ์ฟ้าผ่า เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้อุปกรณ์อิเลคทรอนิกส์ที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงกระแส และแรงดัน เกิดการชำรุด เสียหายจากแรงดันไฟฟ้าเกินที่เกิดขึ้นจากเสิร์จ ซึ่งวิธีการป้องกันฟ้าผ่าภายนอกอาคารนั้นไม่สามารถที่จะป้องกันชำรุดของอุปกรณ์ภายในอาคารจากฟ่าผ่าได้ ต้องมีการติดตั้งระบบป้องกันฟ้าผ่าภายในอาคารเพิ่มเติม ซึ่งประกอบด้วย อุปกรณ์ป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน ( Surge Protection Device : SPD ) มีการต่อประสานศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน การกำบัง Shielding) และมีการต่อลงดิน (Earthing) ที่ถูกต้อง จึงจะสามารถป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ชำรุดเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าเกินได้
เอกสารอ้างอิง
[ 1 ] IEC 1312 - 1 / 1995 : Protection Against Lightning Electromagnetic Impuls, Part 1 General Principles
[ 2 ] IEC 1024 - 1 / 1990 : Protection Against Lightning Electromagnetic Impulse
[ 3 ] IEC 664 - 1 / 1992 : Insulation Coordination for Equipment within Low Voltage System, Part 1 Requirements and Test
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น