No.282

ยุทธพงศ์ ทัพผดุง

 

 

 

 

 

โดยปกติแล้วโรงงานอุตสาหกรรมและอาคารภาคธุรกิจต่าง ๆ จะมีวาระการตรวจสอบและบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าประจำปีอย่างต่อเนื่อง เพื่อทำให้เกิดความปลอดภัย และทำให้ระบบไฟฟ้ามีความมั่นคง สำหรับการตรวจวัดค่าความต้านทานหลักดินนั้น เป็นหัวข้อหนึ่งที่จำเป็นที่ต้องมีการตรวจสอบอย่างสม่ำเสมอ

 

 

          จากประสบการณ์ของผู้เขียนพบว่า ทั้งผู้ตรวจสอบหรือผู้ว่าจ้างเองส่วนใหญ่ยังไม่ทราบหลักการตรวจสอบอย่างถูกต้องว่าจะต้องดำเนินการตรวจสอบค่าความต้านดินอย่างไร บทความนี้จึงขอแนะนำ 9 ขั้นตอนสำหรับการทดสอบค่าความต้านทานหลักดินที่ถูกต้อง ตามข้อแนะนำตามมาตรฐาน 17th Edition Wiring Regulations (BS 7671) ดังนี้

 

          ขั้นตอนที่ 1   หลักดินที่ต้องการทดสอบ (E) ควรมีกล่องทดสอบหลักดินที่สามารถให้ผู้ดำเนินการทดสอบได้สะดวก ดังรูปที่ 1 และควรทราบความยาวของหลักดินที่ปักลงไปในพื้นดินเพื่อสามารถกำหนดระยะห่างตำแหน่งของการปักแท่งหลักกระแส (C) ให้เหมาะสม

 

          ขั้นตอนที่ 2   การปักแท่งหลักกระแส (C) ควรมีระยะห่างจากหลักดินที่ต้องการทดสอบ (E) ประมาณ 10 เท่าของความยาวของแท่งหลักดิน ตัวอย่างเช่น แท่งหลักดินปักลงไปลึก 3 เมตร นั่นหมายความว่าตำแหน่งของการปักแท่งหลักกระแส (C) ความมีระยะห่างกับหลักดินที่ต้องการทดสอบ (E) ต่ำที่สุดประมาณ 30 เมตร

 

          ขั้นตอนที่ 3   แท่งหลักแรงดัน (P) ควรปักอยู่ระหว่างกึ่งกลางของแท่งหลักกระแส (C) กับหลักดินที่ต้องการทดสอบ (E)

 

          ขั้นตอนที่ 4   เครื่องวัดค่าความต้านหลักดินนั้นมีสองแบบคือ เครื่องวัดค่าความต้านทานหลักดินแบบ 4 หลัก (ปกติใช้วัดค่า Soil Resistivity และค่าความต้านทานหลักดิน) นั้น จะต้องทำการนำสาย C1 และ P1 ต่อร่วมกันแล้วนำไปต่อกับหลักดินที่ต้องการทดสอบ (E) และขั้ว C2 และ P2 ก็จะใช้เป็น ขั้วต่อกับแท่งหลักกระแส (C) และขั้วต่อกับแท่งหลักแรงดัน (P) ดังรูปที่ 1 และเครื่องวัดค่าความต้านทานหลักดินแบบ 3 หลัก ดังรูปที่ 2 ซึ่งใช้ตรวจวัดค่าวามต้านทานดินเพียงอย่างเดียว ซึ่งการงานใช้สำหรับการตรวจสอบการติดตั้งและบำรุงรักษานั้น เครื่องวัดค่าความต้านทานหลักดินแบบ 3 หลัก ก็เพียงพอต่อการใช้งาน

 

 

 

รูปที่ 1 วิธีการใช้เครื่องวัดค่าความต้านทานหลักดินแบบ 4 หลัก เพื่อทำการทดสอบค่าความต้านทานหลักดิน (ข) เครื่องวัดค่าความต้านทานหลักดินแบบ 4 หลัก

 

 

 

 

รูปที่ 2 (ก)

 

 

 รูปที่ 2 (ข)

 

รูปที่ 2 (ก) วิธีการใช้เครื่องวัดค่าความต้านทานหลักดินแบบ 3 หลัก เพื่อทำการทดสอบค่าความต้านทานหลักดิน (ข) เครื่องวัดค่าความต้านทานหลักดินแบบ 3 หลัก

 

 

          ขั้นตอนที่ 5   ทำการวัดค่าความต้านทานหลักดินและบันทึกผลค่าความต้านทานหลักดิน (สมมุติว่า อ่านค่าได้ 79 โอห์ม)

 

          ขั้นตอนที่ 6   ทำการย้ายตำแหน่งแท่งหลักแรงดัน (P) เดิมที่ปักอยู่กึ่งกลางระหว่างแท่งหลักดินที่ต้องการทดสอบ (E) กับ แท่งหลักกระแส(C) มาปักใกล้กับแท่งหลักกระแส (C) ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ หรือประมาณ 3 เมตร

 

          ขั้นตอนที่ 7   ทำการทดสอบค่าความต้านหลักดินและบันทึกผลค่าความต้านทานหลักดิน (สมมุติว่า อ่านค่าได้ 85 โอห์ม)

 

          ขั้นตอนที่ 8   ทำการเคลื่อนย้ายแท่งหลักแรงดัน (P) เดิมที่ปักอยู่กึ่งกลางระหว่างแท่งหลักหลักดินที่ต้องการทดสอบ (E) กับ แท่งหลักกระแส (C) มาปักใกล้กับหลักดินที่ต้องการทดสอบ (E) ประมาณ 10 เปอร์เซ็นต์ หรือประมาณ 3 เมตร

 

          ขั้นตอนที่ 9   ทำการทดสอบค่าความต้านหลักดินและบันทึกผลค่าความต้านทานหลักดิน (สมมุติว่า อ่านค่าได้ 80 โอห์ม)

 

          จากผลของการวัดค่าความต้านทานหลักดิน 9 ขั้นตอนข้างต้น เราจะต้องนำค่าความต้านทานหลักดินที่วัดได้มาคำนวณเพื่อหาค่าความต้านทานของหลักดินที่เบี่ยงเบนไป ซึ่งค่าความต้านทานของหลักดินที่เบี่ยงเบนไม่ควรมากกว่า 5 เปอร์เซ็นต์

 

 

ตัวอย่างการคำนวณจากผลการวัดค่าความต้านทานหลักดินจาก 9 ขั้นตอนข้างต้น

  

• นำค่าความต้านทานหลักดินที่ได้จากขั้นตอนที่ 5 ถึง 9 มารวมกัน จะได้ 79+85+80 = 244 โอห์ม

 

• คำนวณหาค่าความต้านทานหลักดินเฉลี่ย เท่ากับ 244/3 = 81.33 โอห์ม

               

          หลังจากนั้นคำนวณหาค่าความแตกต่างระหว่างค่าความต้านทานหลักดินเฉลี่ยกับค่าความต้านทานหลักดินที่วัดได้แต่ละค่าเพื่อหาค่าความแตกต่างมากที่สุด

 

                81.33-79 = 2.33 โอห์ม

                81.33-80 = 1.33 โอห์ม

                85-81.33 = 3.67 โอห์ม

 

          ค่าความแตกต่างมากที่สุดเท่ากับ 3.67 โอห์ม และนำค่าดังกล่าวมาคำนวณเปอร์เซ็นต์ค่าเฉลี่ย จึงมีค่าเท่ากับ (3.67x100)/81.33 = 4.51 % ซึ่งค่าดังกล่าวจะเรียกว่า “ค่าเปอร์เซ็นต์ความเบี่ยงเบน”

 

          จากคำแนะนำตามมาตรฐาน BS 7671 ได้ระบุว่าค่าความแม่นยำของการทดสอบดังกล่าวจะมีค่า 1.2 เท่าของค่าเปอร์เซ็นต์ความเบี่ยงเบน ดังนั้นเพื่อให้มั่นใจว่าค่าความต้านทานหลักดินที่เราวัดได้ที่จะนำไปใช้อ้างอิงหรือใช้งานทางด้านวิศวกรรมหรือความปลอดภัยมีค่าถูกต้องเราจึงจำเป็นต้องคูณค่า 1.2 กับค่าเปอร์เซ็นต์ความเบี่ยงเบน

 

                4.51x1.2 = 5.41 % หรือ ((5.41x81.33)/100) = 4.39 โอห์ม

 

          จากผลการคำนวณข้างต้น พบว่ามีค่าเกินกว่า 5 เปอร์เซ็นต์ของค่าความต้านทานเฉลี่ย (5 เปอร์เซ็นต์ ของ 81.33 โอห์ม เท่ากับ 4.06 โอห์ม) ซึ่งผลจากการทดสอบจึงไม่น่ายอมรับผลการทดสอบดังกล่าวได้ สำหรับค่าความต้านทานหลักดินที่มีความเบี่ยงเบนมากกว่า 5 เปอร์เซ็นต์นั้นเป็นผลมาจากระยะห่างระหว่างการปักแท่งหลักหลักดิน (E) กับแท่งหลักกระแส (C) ไม่เหมาะสม ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มระยะห่างระหว่างแท่งหลักหลักดิน (E) กับ แท่งหลักกระแส (C) เพิ่มขึ้น และคำนวณค่าดังกล่าวใหม่ ซึ่งอาจจะต้องมีการทำซ้ำหลาย ๆ ครั้งเพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้อง

 

 

สรุป

 

        จากวิธีการและตัวอย่างการคำนวณข้างต้นจะพบว่าการที่ผู้ตรวจสอบซื้อเครื่องมือวัดค่าความต้านทานหลักดินมาและอ่านคู่มือการใช้งานอาจจะไม่เพียงพอ เพราะผู้ตรวจสอบมีความจำเป็นต้องทราบวิธีการวัดที่ถูกต้องและค่ามาตรฐานของค่าความต้านทานหลักดินว่าแต่ละระบบ เช่น ระบบสื่อสาร ระบบไฟฟ้ากำลัง และอื่น ๆ มีค่ามาตรฐานที่ยอมรับเท่าไหร่ เพื่อให้มั่นใจได้ว่าระบบที่ทำการตรวจสอบค่าความต้านทานหลักดินนั้นยังมีค่าอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานและปลอดภัย สวัสดีครับ

 

 

เรียบเรียงจาก

• Christopher Kitcher, Practical Guide to Inspection, Testing and Certification of Electrical Installations, Routledge Tayloy&Francis Group, New York, 2016.
• http://electrialstandards.blogspot.com/2014/07/earth-pit-resistance-measurement-method.html.
• http://www.aemc.com/techinfo/appnotes/Ground_Resistance_Testers/App-Ground-SoilResistivity.pdf.
• http://www.tequipment.net/Fluke-1621-Kit-vs-1623-Kit-vs-1621/.