การป้องกันระบบไฟฟ้าจากไฟกระชากและฟ้าผ่าเป็นเรื่องสำคัญที่ช่วยป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าและโครงสร้างพื้นฐาน ซึ่งอาจเกิดขึ้นจากการเกิดไฟฟ้ากระชาก (Surge) หรือฟ้าผ่า (Lightning).
1. การป้องกันไฟกระชาก (Surge Protection)
ไฟกระชากสามารถเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ เช่น การสลับวงจรไฟฟ้า, การสตาร์ทหรือหยุดเครื่องจักรขนาดใหญ่, หรือแม้กระทั่งการเกิดฟ้าผ่าที่ห่างไกล ไฟกระชากเป็นการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าในช่วงเวลาสั้น ๆ ที่สามารถสร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าได้
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก
- Surge Protective Devices (SPD):
- อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อลดหรือขจัดไฟกระชากที่เกิดขึ้นในระบบไฟฟ้า อุปกรณ์นี้จะเบี่ยงเบนแรงดันส่วนเกินไปยังสายดินก่อนที่จะส่งถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ไฟ
- ประเภทของ SPD:
- Type 1: ติดตั้งที่จุดเข้าสายไฟหลักของอาคาร ป้องกันแรงดันจากภายนอก เช่น ฟ้าผ่าที่เข้ามายังระบบไฟฟ้าภายในอาคาร
- Type 2: ติดตั้งที่ตู้ไฟย่อยภายในอาคาร ป้องกันไฟกระชากจากภายใน เช่น การสตาร์ทเครื่องจักร
- Type 3: ติดตั้งใกล้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ต้องการป้องกัน เช่น ที่เต้าเสียบหรือปลั๊กพ่วง
การป้องกันไฟกระชากเพิ่มเติม
- การใช้ตัวกรอง (Filters): ตัวกรองสามารถใช้ร่วมกับ SPD เพื่อช่วยลดความถี่สูงที่เกิดจากไฟกระชาก ซึ่งช่วยป้องกันความเสียหายต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความละเอียดอ่อน
- การตรวจสอบและบำรุงรักษา: ตรวจสอบระบบไฟฟ้าและอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากเป็นประจำเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2. การป้องกันฟ้าผ่า (Lightning Protection)
ฟ้าผ่ามีศักยภาพในการสร้างความเสียหายอย่างรุนแรงต่อโครงสร้างและระบบไฟฟ้าภายในอาคาร การป้องกันฟ้าผ่าจึงเป็นสิ่งจำเป็น โดยเฉพาะในอาคารที่มีความสูงหรือในพื้นที่ที่มีความเสี่ยงต่อฟ้าผ่าสูง
องค์ประกอบของระบบป้องกันฟ้าผ่า
- สายล่อฟ้า (Lightning Rods):
- ติดตั้งบนส่วนสูงสุดของอาคาร เช่น หลังคา เพื่อดึงดูดฟ้าผ่าและนำพลังงานไฟฟ้าที่เกิดขึ้นลงสู่พื้นดินโดยตรง
- สายล่อฟ้ามีหน้าที่ป้องกันไม่ให้ฟ้าผ่าลงมายังตัวอาคารหรือโครงสร้างอื่น ๆ ที่อาจทำให้เกิดความเสียหาย
- ระบบสายดิน (Grounding System):
- ระบบที่ช่วยนำพลังงานจากฟ้าผ่าหรือไฟกระชากลงสู่พื้นดินอย่างปลอดภัย โดยปกติจะใช้ร่วมกับสายล่อฟ้า
- สายดินที่ดีจะมีความต้านทานต่ำ ทำให้สามารถนำพลังงานฟ้าผ่าลงสู่พื้นดินได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ
- ตัวป้องกันไฟกระชาก (Surge Arresters):
- อุปกรณ์ที่ติดตั้งในระบบไฟฟ้าเพื่อป้องกันไฟกระชากที่เกิดจากฟ้าผ่า อุปกรณ์นี้จะช่วยลดแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไปก่อนที่จะเข้าสู่ระบบไฟฟ้าภายในอาคาร
- ตาข่ายหรือกริดดิน (Grounding Mesh/Grid):
- ระบบกริดดินที่ติดตั้งใต้ดินรอบ ๆ อาคารเพื่อกระจายพลังงานฟ้าผ่าลงสู่พื้นดินอย่างมีประสิทธิภาพ และลดความเสี่ยงต่อบุคคลหรืออุปกรณ์ที่อยู่ภายในอาคาร
การบำรุงรักษาระบบป้องกัน
- การตรวจสอบประจำปี: ระบบป้องกันฟ้าผ่าและไฟกระชากควรได้รับการตรวจสอบและบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ เพื่อให้มั่นใจว่าอุปกรณ์ทั้งหมดทำงานได้ตามมาตรฐาน
- การวัดค่าความต้านทานของสายดิน: ควรตรวจสอบค่าความต้านทานของระบบสายดินอย่างน้อยปีละครั้ง เพื่อให้มั่นใจว่ายังคงมีความต้านทานที่ต่ำและปลอดภัยในการนำพลังงานลงสู่พื้น
การป้องกันไฟกระชากและฟ้าผ่าเป็นส่วนสำคัญในการรักษาความปลอดภัยและเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า ช่วยลดความเสี่ยงต่อการเสียหายของอุปกรณ์ไฟฟ้าและเพิ่มความปลอดภัยให้กับบุคลากรและทรัพย์สิน