อุปกรณ์ในระบบล่อฟ้า มีบทบาทสำคัญในการป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากฟ้าผ่าต่ออาคาร, อุปกรณ์ไฟฟ้า, และบุคคล โดยระบบล่อฟ้าประกอบด้วยอุปกรณ์หลักที่ทำงานร่วมกันเพื่อจับกระแสฟ้าผ่าและกระจายลงดินอย่างปลอดภัย
องค์ประกอบหลักของระบบล่อฟ้า
1. หัวล่อฟ้า (Air Terminal/Rod)
- ทำหน้าที่จับกระแสฟ้าผ่า
- วัสดุที่ใช้: ทองแดง, ทองแดงชุบเงิน, หรือสแตนเลส
- ประเภท:
- หัวล่อฟ้าแบบมาตรฐาน: เป็นแท่งล่อฟ้าธรรมดา
- หัวล่อฟ้าแบบเพิ่มประสิทธิภาพ (ESE): มีเทคโนโลยีเพิ่มความสามารถในการจับกระแสฟ้าผ่าในระยะไกล
2. สายตัวนำลงดิน (Down Conductor)
- ทำหน้าที่นำกระแสฟ้าผ่าจากหัวล่อฟ้าลงสู่พื้นดิน
- คุณสมบัติ:
- ทำจาก ทองแดงเปลือย หรือ สายทองแดงเคลือบ
- ติดตั้งในแนวตรงที่สุดเพื่อลดแรงดันไฟฟ้าสะสม
3. กราวด์ (Earth Electrode)
- ทำหน้าที่กระจายกระแสฟ้าผ่าไปยังดิน
- ประเภท:
- แท่งกราวด์ (Ground Rod): ทำจากทองแดงหรือเหล็กเคลือบทองแดง
- แผ่นกราวด์ (Ground Plate): ใช้ในกรณีพื้นที่มีข้อจำกัดในการติดตั้งแท่งกราวด์
- กราวด์ลูป (Ground Loop): ใช้เดินรอบอาคารเพื่อกระจายกระแสฟ้าผ่าให้มีประสิทธิภาพ
4. อุปกรณ์เชื่อมต่อ (Connector/Clamp)
- ใช้เชื่อมต่อสายตัวนำและแท่งกราวด์
- วัสดุที่ใช้: ทองเหลือง, ทองแดง, หรือเหล็กเคลือบทองแดง
- ชนิด:
- U-Bolt Clamp: สำหรับจับสายและแท่งกราวด์
- Exothermic Welding: การเชื่อมแบบถาวรที่ลดความต้านทาน
5. ตัวป้องกันไฟกระชาก (Surge Protection Device, SPD)
- ป้องกันไฟฟ้ากระชากที่เกิดจากฟ้าผ่ากระจายเข้าสู่ระบบไฟฟ้าภายใน
- ประเภท:
- SPD ระดับ 1: ป้องกันฟ้าผ่าโดยตรงจากสายตัวนำ
- SPD ระดับ 2: ป้องกันไฟกระชากที่มาจากระบบไฟฟ้าภายใน
- SPD ระดับ 3: ป้องกันอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีความละเอียดอ่อน
6. อุปกรณ์ตรวจสอบระบบ (Lightning Counter)
- ใช้นับจำนวนครั้งที่ฟ้าผ่าผ่านระบบล่อฟ้า
- ช่วยให้ผู้ดูแลสามารถตรวจสอบและบำรุงรักษาได้อย่างเหมาะสม
การติดตั้งและข้อกำหนด
1. ตำแหน่งติดตั้งหัวล่อฟ้า
- ติดตั้งที่จุดสูงสุดของอาคาร เช่น หลังคา, เสา, หรือปล่องไฟ
- คำนึงถึงรัศมีป้องกันตามมาตรฐาน Rolling Sphere Method หรือ Cone of Protection
2. การเดินสายตัวนำลงดิน
- เดินสายในแนวตรงที่สุดและลดการโค้งงอ
- ใช้สายทองแดงขนาดไม่ต่ำกว่า 50 mm²
3. การติดตั้งกราวด์
- แท่งกราวด์ควรมีความลึกไม่ต่ำกว่า 2.4–3 เมตร หรือมากกว่านั้นในพื้นที่ที่มีความต้านทานดินสูง
- วัดค่าความต้านทานดินให้ได้ตามมาตรฐาน ไม่เกิน 10 โอห์ม
4. การติดตั้ง SPD
- ติดตั้งที่ตู้ไฟฟ้าหลัก (Main Distribution Board) และตู้ย่อย (Sub Distribution Board)
- เลือก SPD ที่มีค่าป้องกันกระแส (kA) และแรงดันเหมาะสม
มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง
- IEC 62305: มาตรฐานระบบป้องกันฟ้าผ่า
- NFPA 780: มาตรฐานระบบล่อฟ้าสำหรับอาคาร
- BS EN 50164: มาตรฐานอุปกรณ์ระบบล่อฟ้า
- IEEE 80: การออกแบบระบบกราวด์
การบำรุงรักษา
- ตรวจสอบระบบประจำปี:
- ตรวจสอบหัวล่อฟ้า, สายตัวนำ, และแท่งกราวด์
- ตรวจค่าความต้านทานดิน
- เปลี่ยนหรือซ่อมแซมส่วนที่เสียหาย:
- หัวล่อฟ้าที่สึกกร่อน
- สายตัวนำที่ขาดหรือเกิดการลัดวงจร
- ทดสอบระบบ SPD:
- ตรวจสอบว่าตัวป้องกันไฟกระชากยังทำงานได้ดี
ความรู้ดีดีจาก การไฟฟ้า
