Impedance Loop Test คืออะไร ?
Impedance Loop Test คืออะไร ? ทำไมถึงสำคัญในงานตรวจสอบทางไฟฟ้า
รูปที่ 1 การทดสอบ Impedance Loop Test ของวงจรไฟฟ้าภายในบ้าน (ภาพจากอินเตอร์เน็ต)
สวัสดีผู้อ่านทุกท่านครับ วันนี้เราขอพูดถึงเรื่องการทดสอบ Impedance Loop Test ว่าคืออะไร และมีความสำคัญอย่างไร ?
Impedance Loop Test หากเราแปลความหมายแบบตรงตัว จะแปลได้ว่า “ การทดสอบอิมพีแดนซ์ของวงจรสายดิน “
ทีนี้จะขอแปลแบบง่าย ๆ เลย
- อิมพีแดนซ์ ( Impedance ) หมายถึง ความต้านทาน จะมีอีกคำที่แปลว่าความต้านทานเหมือนกัน คือคำว่า รีซิสแตนท์ ( Resistance ) ที่เราได้ยินกันบ่อย ๆ โดยรีซิสแตนท์ จะใช้กับไฟฟ้ากระแสตรง ( DC ) ส่วน อิมพีแดนซ์ จะใช้กับไฟฟ้ากระแสสลับ ( DC )
- วงจรสายดิน ( Earth Loop ) ความถึง วงรอบของสายไฟเส้นดิน G หรือ E แล้วแต่เรียก วนเป็นรอบ ไปบรรจบกับเบรกเกอร์กันดูด RCD/ELCB
รูปที่ 2 การทดสอบ Impedance Loop Test ของวงจรไฟฟ้าภายในบ้าน (ภาพจากอินเตอร์เน็ต)
โดยการทดสอบอิมพีแดนซ์ของวงจรสายดิน คือการวัดค่าความต้านทาน ( มีหน่วยเป็นโอห์ม Ω ) ในเส้นทางของกระแสไฟฟ้ารั่วไหลของเส้นสายไฟ G หรือ E วนเป็นวงจรผ่านไปยังเบรกเกอร์กันดูด เพื่อเป็นการตรวจสอบ
- ค่าความต้านทาน ว่า อยู่ในเกณฑ์ข้อกำหนดความปลอดภัยหรือไม่
- เป็นการยืนยันว่าวงจรของเบรกเกอร์กันดูดจะสามารถทำหน้าที่ในการตรวจจับกระแสไฟฟ้าที่รั่วไหลได้อย่างรวดเร็ว เพื่อทำการตัดไฟฟ้าส่วนเกิน
- เพื่อให้แน่ใจว่า หากเกิดความผิดพลาดในวงจรไฟฟ้า กระแสไฟฟ้ารั่วไหลจะแรงพอที่จะกระตุ้นการทำงานของอุปกรณ์ป้องกันวงจร หากกระแสไฟฟ้ารั่วไหลไม่ถูกตรวจพบ วงจรอาจร้อนจัดและเกิดไฟไหม้ขึ้นได้
แล้วค่าที่ยอมรับได้ของอิมพีแดนซ์วงจรสายดินคือเท่าไหร่ และยังไง ?
สำหรับค่าที่ยอมรับได้ขึ้นอยู่กับมาตรฐานทางไฟฟ้าที่กำหนดในแต่ละประเทศ โดยค่าที่ต่ำกว่าจะดีกว่า ซึ่งหมายความว่า จะมีความต้านทานต่อการไหลของกระแสที่น้อยกว่า ทำให้สามารถตรวจจับไฟรั่วได้ โดยทั่วไปมีค่าต่ำกว่า 1-2 โอห์ม ในแต่ละประเทศ โดยในประเทศไทยนั้นเราจะอ้างอิงตามมาตรฐาน IEC60898 และคู่มือของ วสท. โดยมีตารางระบุตามแต่ละขนาดของเบรกเกอร์
รูปที่ 3 ตาราง ค่า Loop Impedance (ภาพจากอินเตอร์เน็ต)
โดยค่าอิมพีแดนซ์ในลูปของการลัดวงจรนี้จะขึ้นอยู่กับ วิธีการต่อลงดินของระบบ และ ค่าอิมพีแดนซ์ของสายเฟสรวมกับอิมพีแดนซ์ของสายดิน หากสายเล็กค่าความต้านทานก็จะสูง และหากการเดินสายมีระยะไกล ค่าอิมพีแดนซ์ในสายก็จะสูงขึ้นไปอีกด้วย
ซึ่งค่า Earth fault loop impedance นี้ส่งผลต่อปริมาณกระแสไฟฟ้าลัดวงจร ตามกฎของโอห์มคือ Earth fault loop impedance ควรมีค่าต่ำ เพราะจะทำให้กระแสลัดวงจรมีค่ามากพอที่ทำให้อุปกรณ์ป้องกันการผิดพร่อง ( เบรกเกอร์กันดูด ) สามารถตัดไฟได้เร็วตามที่มาตรฐานของเซอร์กิตเบรกเกอร์แต่ละ Type กำหนดไว้
ส่วนค่า Maximum earth fault loop impedance คือ ค่าอิมพีแดนซ์สูงสุดของเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ยังคงทำให้เซอร์กิตเบรกเกอร์ทำงานตัดวงจรได้ภายในระยะเวลาที่กำหนด
ซึ่งในมาตรฐาน IEC เซอร์กิตเบรกเกอร์จะต้องทำงานตัดวงจร ตามเวลาที่กำหนด คือ 0.1 วินาที ถึง 5 วินาที โดยที่ปริมาณกระแสลัดวงจรที่ไหลผ่านในลูปการลัดวงจรจะเป็นตัวกำหนดว่าเซอร์กิตเบอร์เกอร์แต่ละ Type จะตัดภายในเวลาที่กำหนดหากกระแสลัดวงจรไหลผ่านตัวเซอร์กิตเบอร์เกอร์ มีค่ามากกว่ากี่เท่าของพิกัด AT ของเซอร์กิตเบรกเกอร์นั้นๆ เช่น
- เซอร์กิตเบรกเกอร์ ที่ผลิตตามมาตรฐาน IEC 60947-2 (Type B) ค่ากระแสลัดวงจรจะต้องมีขนาด 4.5 เท่าของขนาด AT ของเซอร์กิตเบรกเกอร์
- เซอร์กิตเบรกเกอร์ ที่ผลิตตามมาตรฐาน IEC 60898 (Type B) ค่ากระแสลัดวงจรจะต้องมีขนาด 5 เท่าของขนาด AT ของเซอร์กิตเบรกเกอร์
- เซอร์กิตเบรกเกอร์ ที่ผลิตตามมาตรฐาน IEC 60898 (Type C) และ IEC 60947-2 (Type C) ค่ากระแสลัดวงจรจะต้องมีขนาด 10 เท่าของขนาด AT ของเซอร์กิตเบรกเกอร์
ดังนั้นการคำนวณ ค่า Earth fault loop impedance จะต้องมีค่าน้อยกว่าค่า Maximun earth fault impedance ของเซอร์กิตเบรกเกอร์ที่ป้องกันวงจรนั้นอยู่
ในมาตรฐาน ภาคผนวก(ญ) มีการกำหนดตารางค่าความต้านทาน Maximum earth fault loop impedance (Zs = Uo/Ia) ของเซอร์กิตเบรกเกอร์ โดยค่า Earth fault loop impedance หรือค่าต้านทานรวมในวงจรการเกิดลัดวงจร จะต้องน้อยกว่า Zs ที่กำหนดในตาราง ภาคผนวก(ญ)
Note : สำหรับการคำนวณทางไฟฟ้า ท่านสามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จากเอกสาร วสท. หรือปรึกษาวิศวกรไฟฟ้าโดยตรง
เราแก้ไขค่าอิมพีแดนซ์ของวงจรสายดินที่สูงได้อย่างไร ?
การแก้ไขอิมพีแดนซ์ของวงจรสายดินที่สูงเกี่ยวข้องกับการปรับปรุงเส้นทางสายดิน ซึ่งอาจรวมไปถึงการขัน / การเชื่อมต่อให้แน่น และการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ผุกร่อน การปรับปรุงตัวนำสายดิน หรือการเพิ่มแท่งสายดินเป็นตัวเลือกที่ทำได้ การเดินสายไฟใหม่อาจจำเป็น ควรปรึกษาช่างไฟฟ้ามืออาชีพเพื่อทำการซ่อมแซม
กล่าวโดยสรุป
- ไฟฟ้าจะเดินทางตามเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุดลงสู่พื้นดิน ระบบสายไฟในอาคารมักจะเชื่อมต่อกับพื้นดิน นี่เรียกว่าวงจรส่งกลับสู่ดิน (earth return circuit) สายดินมีไว้เพื่อให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านเมื่อเกิดการลัดวงจร
- ความต้านทานคือการวัดว่ากระแสไฟฟ้าได้รับผลกระทบจากเส้นทางของมันอย่างไร ความต้านทานในสายดินต้องต่ำ เพื่อให้กระแสไฟฟ้ารั่วไหลสามารถเดินทางลงสู่พื้นดินได้โดยไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อระบบ
- หากความต้านทานในวงจรส่งกลับสู่ดินสูงเกินไป กระแสไฟฟ้ารั่วไหลอาจต่ำเกินไปที่จะตรวจพบ และกระแสไฟฟ้ารั่วไหลจะยังคงเดินทางไปรอบๆ วงจรหลัก ซึ่งทำให้เกิดการลัดวงจร อุปกรณ์ป้องกันวงจรจะตรวจจับกิจกรรมตามสายดินและทำงานเมื่อตรวจพบกระแสไฟฟ้า หากความต้านทานสูงเกินไป อุปกรณ์ป้องกันวงจรอาจไม่ทำงาน
- ทำไมการทดสอบอิมพีแดนซ์จึงสำคัญ? เพราะหากเราใส่ใจตรวจสอบคุณภาพของวงจรไฟฟ้าในอาคาร การทดสอบนี้จึงสำคัญมาก เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปและไฟไหม้ อิมพีแดนซ์ของวงจรสายดินต้องทำงานในระดับหนึ่ง วิธีเดียวที่จะรักษาระดับที่เหมาะสมนี้ได้คือการทดสอบเป็นประจำ
ถ้าหากเราใส่ใจตรวจสอบคุณภาพของระบบไฟฟ้าภายในบ้าน ร้าน CIVILMANTOOLS มีเครื่องมือที่สามารถตรวจสอบค่าความต้านทานนี้ได้ โดยมีเครื่องมือด้วยกัน 3 รุ่น ดังนี้
1. เครื่องตรวจสอบเต้ารับ DY207A SOCKET TESTER RCD ที่มีหมวดการตรวจสอบ Impedance Loop Test ช่วงค่าทดสอบไม่เกิน 1.8 Ω สำหรับเบรกเกอร์ 30A โดยเป็นการทดสอบใน STAGE 1 คือตรวจสอบที่แผงวงจรไฟฟ้าและชุดเบรกเกอร์กันดูด ( จะไม่สามารถทดสอบที่ตัวค่าความต้านทานที่แท่งหลักดิน ) เพื่อความปลอดภัยต่อระบบไฟฟ้าในบ้านท่านเบื้องต้น ผ่านการเสียบไปที่เต้ารับไฟบ้าน เป็นเครื่องมือที่ปลั๊กตรงรุ่นกับเมืองไทย ไม่ต้องแปลงหัวเต้ารับ
รูปที่ 4 เครื่องมือ SOCKET TESTER รุ่น DY207A (สินค้าร้านซีวิลแมน ทูลส์)
2. เครื่องตรวจสอบค่าความต้านทานดิน DIGITAL EARTH TESTER DY4100 โดยเป็นการทดสอบใน STAGE 2 โดยจะทดสอบค่าความต้านทานที่แท่งหลักดินของระบบ
รูปที่ 5 เครื่องมือ DIGITAL EARTH TESTER DY4100 (สินค้าร้านซีวิลแมน ทูลส์)
3. เครื่องตรวจสอบค่าความต้านทานดิน DIGITAL EARTH AND SOIL RESISTIVITY TESTER DY4100B โดยเป็นการทดสอบใน STAGE 2 ทดสอบค่าความต้านทานที่แท่งหลักดินของระบบ และสามารถทดสอบค่า SOIL RESISTIVITY ( ความต้านทานดิน ) ได้
รูปที่ 6 เครื่องมือ DIGITAL EARTH AND SOIL RESISTIVITY TESTER DY4100B (สินค้าร้านซีวิลแมน ทูลส์)
