ค่าอิมพีแดนซ์ลูปช่วยบอกว่ากระแสฟอลต์ลงดินที่คาดหมายเพียงพอให้อุปกรณ์ป้องกันตัดวงจรทันหรือไม่ บทความนี้อธิบายความต่างระหว่าง Zs และ Ze วิธีอ่านค่าร่วมกับข้อมูลอุปกรณ์ป้องกัน และข้อจำกัดที่ต้องคำนึงถึงเมื่อนำผลไปประเมินระบบไฟฟ้า
Loop Impedance คืออะไร?
Loop Impedance คืออิมพีแดนซ์ของเส้นทางวงจรที่พิจารณา สำหรับฟอลต์ลงดิน ค่า Zs รวมทางจากแหล่งจ่ายผ่านสายเฟสไปยังจุดฟอลต์และเส้นทางกลับแหล่งจ่ายผ่านระบบป้องกัน มีหน่วยเป็นโอห์มและรวมผลของความต้านทานกับรีแอกแตนซ์
หลักการทำงานของ Loop Impedance
การประเมินอิมพีแดนซ์ของลูปฟอลต์ลงดินเริ่มจากระบุเส้นทางที่กระแสฟอลต์จะไหลกลับ แล้วใช้ผลกับแรงดันและเกณฑ์การตัดของอุปกรณ์ป้องกัน
เส้นทางของกระแสฟอลต์ลงดิน
เมื่อสายเฟสสัมผัสส่วนโลหะที่ต่อกับระบบป้องกัน กระแสฟอลต์จะไหลกลับไปยังแหล่งจ่ายตามเส้นทางของระบบต่อลงดิน เส้นทางอาจผ่านตัวนำป้องกันหรือผ่านหลักดินและดินตามชนิดระบบ ค่า Zs จึงขึ้นกับเส้นทางทั้งวงจร
การปล่อยกระแสทดสอบ
เครื่องวัดลูป (Loop Impedance Tester) บางชนิดใช้การเปลี่ยนแปลงแรงดันขณะใช้กระแสทดสอบเพื่อประเมินอิมพีแดนซ์ การวัดโดยตรงในวงจรที่มีไฟให้ผู้มีหน้าที่ทำเมื่อจำเป็นตามแผนทดสอบและขั้นตอนความปลอดภัยที่อนุมัติ
การคำนวณประเมินผล
กระแสฟอลต์ลงดินที่คาดหมายประมาณได้จากแรงดันเฟสเทียบดินหารด้วย Zs ตามเงื่อนไขที่ใช้ประเมิน จากนั้นเปรียบเทียบกับกระแสที่ทำให้อุปกรณ์ป้องกันตัดภายในเวลาที่กำหนด
ค่า Zs, Ze และอิมพีแดนซ์ระหว่างเฟสกับนิวทรัล
สัญลักษณ์ขึ้นกับเส้นทางที่วัด Ze และ Zs เป็นค่าที่ใช้กับลูปฟอลต์ลงดิน ส่วนอิมพีแดนซ์ L–N ใช้กับเส้นทางลัดวงจรระหว่างเฟสกับนิวทรัล
เส้นทางลูปฟอลต์ลงดิน (L–PE)
การวัดระหว่างเฟสกับตัวนำป้องกันที่จุดตรวจใช้ประเมินอิมพีแดนซ์ของลูปฟอลต์ลงดิน ผลขึ้นกับชนิดระบบต่อลงดินและเส้นทางขนานที่มีอยู่
Phase-to-Neutral Loop Impedance (L-N)
อิมพีแดนซ์ L–N พิจารณาเส้นทางกลับผ่านสายนิวทรัล จึงใช้ประเมินกระแสลัดวงจรที่คาดหมายระหว่างเฟสกับนิวทรัล และแยกจากค่า Zs ที่พิจารณาฟอลต์ลงดิน
External Earth Fault Loop Impedance (Ze)
Ze คืออิมพีแดนซ์ของส่วนลูปฟอลต์ลงดินภายนอกการติดตั้ง ณ ต้นทางของระบบที่กำลังพิจารณา ใช้ข้อมูลจากผู้จ่ายไฟหรือวิธีวัดที่เหมาะกับระบบและข้อกำหนดที่ใช้
อิมพีแดนซ์รวมของลูปฟอลต์ลงดิน (Zs)
Zs คืออิมพีแดนซ์รวมจากแหล่งจ่ายถึงจุดฟอลต์และกลับแหล่งจ่าย สำหรับวงจรที่เงื่อนไขรองรับ อาจประมาณ Zs ≈ Ze + (R1 + R2) โดย R1 คือความต้านทานตัวนำเฟสและ R2 คือความต้านทานตัวนำป้องกันของวงจร ต้องคำนึงถึงอุณหภูมิและผลของเส้นทางขนานเมื่อเปรียบเทียบกับค่าที่วัดจริง
ปัจจัยที่ทำให้ค่า Loop Impedance เปลี่ยน
การดูแลรักษาระบบไฟฟ้าให้มีค่าความต้านทานต่ำอยู่เสมอเป็นเรื่องสำคัญ เพื่อรับประกันว่าอุปกรณ์ตัดไฟจะทำงานทันทีเมื่อเกิดเหตุฉุกเฉินในโรงงานอุตสาหกรรม
ตรวจสอบความแน่นหนาของการเชื่อมต่อ
ทีมซ่อมบำรุงต้องหมั่นขันน็อตบริเวณขั้วต่อสายไฟและสายดินในตู้คอนโทรลให้แน่นหนา การปล่อยให้จุดสัมผัสหลวมจะทำให้ค่าอิมพีแดนซ์เพิ่มสูงขึ้นจนเกิดความร้อนสะสม
กำจัดสนิมและการผุกร่อน
ความชื้นในโรงงานทำให้เกิดคราบสนิมได้ง่าย ช่างเทคนิคต้องทำความสะอาดขั้วต่อสายดินหรือหลักดินอย่างสม่ำเสมอ การปล่อยให้มีคราบสกปรกจะขัดขวางเส้นทางของกระแสไฟฟ้ารั่ว
ตรวจตามแผนการทดสอบและข้อกำหนดของระบบ
กำหนดรายการและรอบตรวจจากข้อกำหนดที่ใช้ สภาพแวดล้อม การดัดแปลงระบบ และประวัติการตรวจ ให้เลือกวิธีทดสอบโดยแยกแหล่งจ่ายเมื่อทำได้ และจำกัดการวัดขณะมีไฟเฉพาะเมื่อจำเป็นตามวิธีที่อนุมัติ ดูกลุ่มเครื่องวัดและวิเคราะห์ไฟฟ้าของ SCMA สำหรับงานตรวจระบบ
บันทึกผลเพื่อประเมินความเสี่ยง
การจัดทำประวัติการวัดค่าในแต่ละปีช่วยให้ผู้จัดการโรงงานมองเห็นความเปลี่ยนแปลงของระบบ หากพบว่าค่าความต้านทานขยับสูงขึ้นผิดปกติ ทีมงานจะสามารถวางแผนเข้าแก้ไขได้ทันท่วงที
การใช้งาน Loop Impedance ในอุตสาหกรรม
ในภาคการผลิต การควบคุมค่าความต้านทานลูปให้ได้มาตรฐานคือพื้นฐานที่สำคัญที่สุดของการจัดการด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าภายในโรงงาน
ตรวจสอบความปลอดภัยสูงสุด
ผลวัดลูปช่วยประเมินการตัดวงจรอัตโนมัติเมื่อเกิดฟอลต์ลงดิน ควรอ่านร่วมกับผลตรวจความต่อเนื่อง การต่อลงดิน และรายการตรวจอื่นของระบบ
ป้องกันไฟดูดและเพลิงไหม้
เมื่อเกิดฟอลต์ลงดิน อิมพีแดนซ์ที่เหมาะสมช่วยให้กระแสฟอลต์ถึงระดับที่อุปกรณ์ป้องกันใช้ตัดวงจรได้ในเวลาที่กำหนด การประเมินนี้เป็นส่วนหนึ่งของการลดผลกระทบเมื่อเกิดฟอลต์
ทดสอบระบบก่อนเริ่มกระบวนการผลิต
การตรวจรับระบบเริ่มจากรายการที่ทำได้ขณะแยกแหล่งจ่าย ให้ผู้มีหน้าที่ประเมินว่าจำเป็นต้องวัดลูปขณะมีไฟหรือใช้ข้อมูล Ze และผลตรวจตัวนำตามวิธีที่ข้อกำหนดอนุญาต
วิเคราะห์ความสมบูรณ์ของระบบกราวด์
หากค่า Zs สูงกว่าที่คาด ให้ตรวจหาสาเหตุจากข้อมูลวงจร การต่อสาย และผลทดสอบตัวนำป้องกัน สำหรับความต้านทานหลักดินหรือความต่อเนื่องของตัวนำ ให้ใช้การทดสอบเฉพาะรายการ
เทียบเคียงมาตรฐานระบบไฟฟ้าอุตสาหกรรม
เทียบค่า Zs และเวลาตัดที่กำหนดกับมาตรฐานที่ใช้กับสถานที่และชนิดระบบ รวมถึงข้อมูลอุปกรณ์ป้องกันของผู้ผลิต
ค่า Loop Impedance ใช้บอกอะไรได้บ้าง?
การรู้และตรวจสอบค่าความต้านทานรวมในระบบมอบประโยชน์มหาศาลต่อการบริหารความเสี่ยง การลงทุนด้านความปลอดภัยให้ผลตอบแทนที่คุ้มค่าในระยะยาว
ประเมินเวลาตัดวงจรเมื่อเกิดฟอลต์
เมื่อ Zs ต่ำพอ กระแสฟอลต์อาจสูงพอให้อุปกรณ์ป้องกันตัดในเวลาที่กำหนด ให้เปรียบเทียบกับลักษณะการตัดของอุปกรณ์ที่ติดตั้งและเกณฑ์ของวงจร
ยกระดับความปลอดภัยให้พนักงาน
ใช้ผลลูปร่วมกับการตรวจอื่นเพื่อประเมินมาตรการป้องกันไฟดูดและวางแผนแก้ไขเมื่อพบค่าผิดเกณฑ์
ประเมินเส้นทางที่กระแสฟอลต์จะไหล
ผลวัดช่วยประเมินอิมพีแดนซ์รวมของเส้นทางฟอลต์ การยืนยันความต่อเนื่องของตัวนำป้องกันต้องอาศัยผลทดสอบความต่อเนื่องแยก เพราะเส้นทางขนานอาจมีผลต่อค่า Zs ที่อ่านได้
ค้นพบจุดบกพร่องที่ซ่อนอยู่
การเปรียบเทียบผลกับข้อมูลเดิมช่วยชี้จุดที่ควรตรวจ เช่น จุดต่อหลวม การกัดกร่อน หรือความต่างระหว่างวงจรที่ควรมีผลใกล้กัน ต้องหาสาเหตุด้วยการตรวจเพิ่มเติม
ควบคุมคุณภาพให้เป็นไปตามมาตรฐานสากล
บันทึกผลวัดพร้อมวิธีวัด ตำแหน่ง อุปกรณ์ป้องกัน และเงื่อนไขหน้างาน เพื่อให้ตรวจย้อนกลับได้ว่าใช้เกณฑ์ใดและวงจรใดต้องแก้ไข
วิธีอ่านค่า Zs เทียบกับเกณฑ์ตัดวงจร
ก่อนตัดสินผล ให้ระบุวงจรและชนิดระบบต่อลงดิน รวมถึงชนิด พิกัด และเวลาตัดที่กำหนดสำหรับอุปกรณ์ป้องกันวงจรนั้น
ตรวจวิธีได้มาของค่า Zs ระบุว่ามาจากการวัดโดยตรงหรือประเมินจาก Ze และผลทดสอบตัวนำตามวิธีที่อนุญาต
ใช้เกณฑ์จากมาตรฐานที่ใช้กับระบบและข้อมูลผู้ผลิตอุปกรณ์ โดยพิจารณาพิกัด เส้นโค้งการตัด และแรงดันที่ใช้ประเมิน
พิจารณาผลของอุณหภูมิ สภาพจุดต่อ และเส้นทางขนานเมื่อเทียบค่าที่วัดได้กับค่าคาดหมายหรือค่าจำกัด
เมื่อใช้โหมดกระแสต่ำในวงจรที่มี RCD ให้ตรวจข้อจำกัดของเครื่องและสภาพวงจร เพราะ RCD บางแบบอาจมีผลต่อค่าที่อ่านได้
แยกการยืนยันเวลาตัดของ RCD และความต่อเนื่องของตัวนำป้องกันไว้เป็นรายการทดสอบเฉพาะ พร้อมบันทึกผลและสาเหตุเมื่อค่าอยู่นอกเกณฑ์
บริการเครื่องมือวัด Loop Impedance ที่ SCMA แนะนำ
การมีเครื่องมือที่ดีเป็นเพียงจุดเริ่มต้น การมีพันธมิตรที่พร้อมให้ความช่วยเหลือคือหัวใจของความสำเร็จที่ยั่งยืน บริษัท เอสซีเอ็มเอ จำกัด (SCMA) มีโซลูชันเพื่อคุณ
เทคโนโลยีคุณภาพสูงที่คัดสรรแล้ว: เรานำเสนอเครื่องวัด Loop Impedance Tester รุ่น 4118A และรุ่นอื่นๆ จากแบรนด์ระดับโลกที่เชื่อถือได้
ความเชี่ยวชาญทางเทคนิคแบบบูรณาการ: เรามีทีมวิศวกรที่พร้อมให้คำปรึกษา ออกแบบระบบ และวิเคราะห์ปัญหาหน้างานได้อย่างรวดเร็ว
ศูนย์บริการใกล้บ้านคุณ: เรามีสำนักงานครอบคลุมเขตอุตสาหกรรม EEC และภาคเหนือ เพื่อให้การดูแลระบบไฟฟ้าของคุณเป็นไปอย่างราบรื่น
สรุป
Zs ใช้ประเมินการตัดวงจรเมื่อเกิดฟอลต์ลงดิน ส่วน Ze คืออิมพีแดนซ์ของส่วนภายนอกการติดตั้ง การอ่านผลต้องรู้เส้นทางที่วัด ชนิดอุปกรณ์ป้องกัน และเกณฑ์เวลาตัด พร้อมพิจารณาข้อจำกัดของวิธีวัด
สนใจสั่งซื้อหรือปรึกษาผ่าน LINE Official: @SCMA
ปรึกษา SCMA เรื่องการเลือกเครื่องวัด Loop Impedance
หากต้องเลือกเครื่องมือสำหรับวัดอิมพีแดนซ์ลูป ให้แจ้งชนิดระบบ พิกัดวงจร และรายการทดสอบกับทีม SCMA เพื่อเลือกช่วงวัด โหมดทดสอบ และพิกัดความปลอดภัยที่เหมาะกับงาน
คำถามที่พบบ่อย
ค่า Zs คืออะไร?
Zs คืออิมพีแดนซ์รวมของลูปฟอลต์ลงดิน ณ จุดที่พิจารณา ใช้ร่วมกับแรงดันและลักษณะอุปกรณ์ป้องกันเพื่อประเมินกระแสฟอลต์และเวลาตัดวงจร
โหมด No-Trip ใช้เพื่ออะไร?
โหมดนี้ลดโอกาสที่ RCD จะตัดระหว่างวัดลูปตามเงื่อนไขที่เครื่องรองรับ กระแสรั่วเดิมและลักษณะ RCD อาจยังมีผลต่อการทริปและค่าที่อ่านได้ ให้ทดสอบเวลาตัดของ RCD ด้วยวิธีที่กำหนดแยกต่างหาก
การคำนวณ PSC คืออะไร?
PSC คือกระแสลัดวงจรที่คาดหมายระหว่างตัวนำที่พิจารณา ประเมินจากแรงดันและอิมพีแดนซ์ของเส้นทางนั้น เพื่อเทียบกับความสามารถในการตัดกระแสของอุปกรณ์ กระแสฟอลต์ลงดินที่คาดหมายเรียกว่า PEFC
ควรทดสอบระบบสายดินบ่อยแค่ไหน?
รอบตรวจขึ้นกับข้อกำหนดที่ใช้ ประเภทอาคาร สภาพการใช้งาน ประวัติการตรวจ และการเปลี่ยนแปลงของระบบ ให้ผู้มีหน้าที่กำหนดในแผนตรวจของสถานที่
SCMA มีบริการหลังการขายหรือไม่?
เรามีระบบนิเวศบริการทางเทคนิคแบบครบวงจร ครอบคลุมงานซ่อมบำรุง งานสอบเทียบ และการสนับสนุนโดยวิศวกรผู้เชี่ยวชาญ
แหล่งอ้างอิง
Megger – การวัดอิมพีแดนซ์ลูปฟอลต์ลงดิน
Megger – ผลของ RCD ต่อค่าที่วัดในโหมดกระแสต่ำ
