LPS LiVA instal 004

อุปกรณ์การป้องกันความเสียหายจากฟ้าผ่า คือนิยามที่สมบูรณ์ที่สุด

แต่ที่นี่ Thailand only มีชื่อเรียกมากมาย #หัวล่อฟ้า #สายล่อฟ้า #ระบบล่อฟ้า #อุปกรณ์ล่อฟ้า ไม่ว่าจะเรียกอะไรก็ตามถือได้ว่าเป็นการนำความปลอดภัยจากฟ้าผ่าสู่เราได้ทั้งสิ้น

เมื่อเรา #ห้ามฟ้าผ่าไม่ได้ แต่เรา #รับมือฟ้าผ่าได้ เพื่อความปลอดภัยสูงสุด และเสียหายน้อยที่สุด

หลักการพิจารณาในการป้องกันแบ่งเป็น 3 ส่วน

1. ติดตั้งหัวล่อฟ้า Lightning air terminals เพื่อป้องกันความเสียหายจากฟ้าผ่าโดยตรงต่อ ชีวิต ทรัพย์สิน อาคารสถานที่ 

โดย หัวล่อฟ้า ทำหน้าที่ ดักจับ และรับพลังงานของประจุฟ้าผ่าไม่ให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งที่เราต้องการป้องกัน และนำงส่งพลังงานประจุฟ้าผ่าส่งต่อให้ตัวนำลงดินต่อไป คุณสมบัติที่ดีของหัวล่อฟ้ามีดังนี้

  1. เป็นโลหะที่มีค่าความนำไฟฟ้าที่ดี เนื่องจากมีกระแสไฟฟ้าจำนวนมากไหลผ่านในขณะเกิดฟ้าผ่า
  2. มีความคงทนสูงต่อการกัดกร่อนต่อสภาพสิ่งแวดล้อม สารเคมี เพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนาน และไม่ยุ่งยากในการดูแลรักษาเนื่องจากอุปกรณ์ถูกติดตั้งอยู่บนที่สูง
  3. มีพื้นผิวที่ลื้น และมันวาวเนื่องจากประจุฟ้าผ่าเป็นพลังงานไฟฟ้าที่มีความถี่สูงเส้นทางของพลังงานจะเกิดขึ้นบริเวณพื้นผิวของตัวนำมากกว่าภายในของวัสดุ

ในบ้านเราใช้งานหัวล่อฟ้าอยู่ 2 ประเภทคือ

1. ระบบหัวล่อฟ้าในรูปแบบต่างๆไม่ว่าจะเป็นระบบพื้นฐาน หรือ Conventional ที่จะใช้หลักการออกแบบโดยใช้ ทรงกลมกลิ้ง มุมป้องกัน และตาข่ายป้องกัน ที่เราเรียกกันติดปากว่า ฟาราเดย์ Faraday   

   Lightning Protection Method Aconplus

รูปตัวอย่างการออกแบบป้องกันฟ้าผ่าโดยใช้หลักการของ ทรงกลมกลิ้ง หรือ Rolling sphere lightning protection ตาข่ายป้องกัน Mesh protection และมุมป้องกัน Cone protection ถือได้ว่าเป็นระบบป้องกันฟ้าผ่าตัวอาคารได้ดีที่สุด

ขอบคุณภาพจาก www.electrical-knowhow.com

Conventional System 001 Conventional System 002 

Conventional System 003 Conventional System 005 

Conventional System 006 Conventional System 004

 

2. ระบบหัวล่อฟ้าปล่อยประจุเร็ว รัศมีทำการไกลที่บ้านเรา เรียกว่า ระบบ Early Streamer Emission (ESE) ตามที่แสดงดังรูปตัวอย่าง

 

LAP DX 250

LPS LiVA instal 001 LPS LiVA instal 005 LPS LiVA instal 002

 รูปตัวอย่างหัวล่อฟ้าแบบ ESE เป็นหัวล่อฟ้าที่มีการพัฒนามาจากระบบ conventional เดิม

เพื่อให้มีประสิทธิภาพในการปล่อยประจุไฟฟ้าเพื่อล่อประจุฟ้าผ่ามาลงที่หัวล่อฟ้าได้เร็ว และไกลมากขึ้น

สามารถป้องกันได้ทั้งตัวอาคาร และบริเวณสถานที่โดยรอบของตำแหน่งที่มีการติดตั้งหัวล่อฟ้าไว้ รูปตัวอย่างจาก www.aconplus.co.th/

หัวล่อฟ้าจะต่อกับ ตัวนำลงดิน ทำหน้าที่รับพลังงานไฟฟ้าสูงต่อจากหัวล่อฟ้าส่งผ่านลงดินได้อย่างปลอดภัยควรคำนึงถึง

  1. ขนาด และชนิดของสายตัวนำลงดินให้เหมาะสมกับชนิด และปริมาณของระบบป้องกันฟ้าผ่า
  2. มีความต่อเนื่องทางไฟฟ้าควรมีจุดต่อน้อยที่สุด ระยะสายสั้นที่สุด
  3. จุดโค้งจะต้องมีรัศมีในมุมป้านไม่น้อยกว่า 50 เซ็นติเมตร อยู่ห่างจากระบบไฟฟ้าหรือโครงสร้างอย่างน้อย 20 เซ็นติเมตร เพื่อป้องกันปัญหาการเหนี่ยวนำทางไฟฟ้า
  4. ในบริเวณที่คนสามารถจับสัมผัสได้จะต้องมีฉนวนไฟฟ้าห่อหุ่มสายนำลงดินเพื่อป้องกันอันตรายในกรณีระบบกราวด์ชำรุด

 

2. ติดตั้งอุปกรณ์ ป้องกันไฟฟ้ากระโชก เข้าสู่ระบบไฟฟ้า หรือ Surge Protection Devices (SPD) 

เพราะเป็นผลที่จะเกิดขึ้นหลังจากมีฟ้าผ่า ที่มีผลกระทบต่อระบบไฟฟ้า สายส่งพลังงานทำให้ไฟดับ สายสัญญาณที่ทำให้สัญาณผิดเพี้ยน หรือขาดหาย ความเสียหายที่เกิดขึ้นเป็นอย่างน้อยหลายๆท่านคงสงสัย อธิบายโดยภาพเป็นตัวอย่างด้านล่างนี้

 

ตัวอย่างความเสียหายที่เกิดกับอุปกรณ์แยกสัญญาณโทรทัศน์พังเสียหาย

ทำให้ นายโทนี่ อดดูคู่สำคัญแดงเดือดในคืนนั้น ขอบคุณภาพจาก electrical-engineering-portal.com

อุปกรณ์ ป้องกันไฟฟ้ากระโชกแบ่งออกได้ 2 ประเภทคือ

Power Surge Protection อุปกรณ์ดับจับพลังงานไฟฟ้ากระโชกทางด้านสายส่งกำลังไฟฟ้าที่ต่อเข้าไปในระบบไฟฟ้าภายในอาคาร

Data Surge Protection อุปกรณ์ดับจับพลังงานไฟฟ้ากระโชกทางด้านสายสื่อสารข้อมูลที่ต่อเข้าไปในระบบไฟฟ้าภายในอาคาร

3. ติดตั้งระบบกราวด์ไฟ Grounding Systemฟ้า หรือ ระบบกราวด์ดิน หรือ Grounding system หรือสายกราวด์ หรือ สายดิน  ก็สุดแต่จะเรียกแต่ให้เข้าใจตรงกันว่าเป็นสายไฟฟ้าที่ต่อลงดินผ่านหลักดิน หรือแท่งกราวด์ ตาข่าย แผ่นโลหะ ที่เรานำมาใช้เป็นตัว อิเล็กโทรด Electrode

Driven Rod Advanced Driven Rod Buried Copper Plate

Concrete Encased Electrode ufer-ground Electrolytic Electrode

LPS LiVA instal 003

ภาพตัวอย่างลักษณะของ หลักดิน หรือ Electrode ที่ทำหน้าที่กระจายประจุไฟฟ้าส่วนเกินลงดิน

Thank to images form esgroundingsolutions.com

เพื่อตัวกระจายพลังงานไฟฟ้าส่วนเกินให้ลงดินไปไม่มีโอกาสย้อนกลับมาสร้างความเสียหายต่อ ระบบไฟฟ้า หรือ แม้แต่ชีวิต ให้จะต้องมาเดือดร้อนกันอีก โดยจะพิจารณากันที่ ค่ากราวด์ หรือ ค่าความต้านทานดินต่อกระแสไฟฟ้าสลับ ที่ต้องการจะต้องวัดแล้วอ่านค่าได้ไม่เกิน 5 โอห์ม โดยเป็นที่นิยมกัน แต่ทั้งนี้ค่าความต้านทานที่ควรจะเป็นขึ้นกับระบบไฟฟ้าที่ใช้งานว่าเป็นระบบอะไร สภาพสิ่งแวดล้อมบริเวณนั้นเป็นอย่างไรเป็นต้น

ระบบกราวด์ไฟฟ้า หน้าที่หลักคือกระจายพลังงานไฟฟ้าที่เกิดจากฟ้าผ่าลงดินให้มาก และเร็วที่สุดกราวด์ที่ดีควรมีคุณสมบัติดังนี้

         1. ค่าความต้านทานทางไฟฟ้าที่ต่ำ

      • 10 โอห์ม ในงานระบบไฟฟ้า
      • 5 โอห์ม ในงานป้องกันฟ้าผ่า
      • 1 โอห์มในงานระบบสื่อสาร

            ซึ่งค่าความต้านทานดังกล่าวเป็นเพียงค่าแนะนำทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสภาพสิ่งแวดล้อม และลักษณะของงานที่ใช้

         2. มีค่าความต้านทานคงที่แม้จะผ่านช่วงฤดูที่แตกต่างกัน

         3. วัสดุที่นำมาทำระบบกราวด์จะต้องมีความคงทนแข็งแรงต่อการกัดกร่อนสูง และมีช่องเปิดหรือจุดทดสอบวัดค่าความต้านทานได้โดยง่าย

ในกรณีมีระบบกราวด์อยู่หลายตำแหน่งในระบบเดียวกัน หรือต่างกันจะต้องมีการจัดการ โดยเชื่อมโยงทางไฟฟ้ากัน หรือ แยกกัน ให้เป็นไปตามทฤษฎีระบบกราวด์ตามหลักวิศกรรมเพื่อประสิทธิภาพการทำงานสูงสุด