ระบบสายดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

Generator Grounding System

หากท่านต่อสายดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ซึ่งหมายถึงทั้งระบบสาย Ground และสาย Neutral ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าผิด อาจทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าในอาคารเสียหายทั้งหมดเนื่องจากไฟตกไฟเกินในแต่ละเฟส เกิดอันตรายต่อบุคคลได้ และอาจเกิดเพลิงไหม้ได้ 

พื้นฐานการต่อสายดินสำหรับระบบไฟฟ้าหลักเข้ามาใช้งานในตัวอาคาร

การต่อสายดินสำหรับไฟฟ้าจากการไฟฟ้า ที่หม้อแปลงไฟฟ้าก่อนเข้าบ้าน การไฟฟ้าจะตอก Ground Rod ที่ใต้หม้อแปลง แล้วเดินสาย Ground จาก Ground Rod ไปเชื่อมกับสาย Neutral ที่ออกจากหม้อแปลงก่อนส่งเข้ามาในบ้านของเรา เพื่อให้ Reference Voltage ของ Neutral เท่ากับ Reference Voltage ของ Ground บางครั้งถ้าหม้อแปลงอยู่ไกลก็อาจมีการต่อ Ground Rod เชื่อมสายเข้ากับ Neutral อีกครั้งก่อนเข้าบ้าน วิธีนี้สร้างความปลอดภัยเพื่อให้แน่ใจว่า Neutral จะเป็นศูนย์ 

พื้นฐานของหลักการต่อสายดินของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

หลักการการต่อสายดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งรวมถึงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่โรงไฟฟ้าที่ส่งมาที่บ้าน จาก Ground Rod ติดตั้งไว้ที่ข้างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต่อสาย Ground จาก Ground rod ไปยัง Base Frame และสาย Neutral ที่ Alternator Coil รวมเป็นเส้นเดียวกัน

เหตุผลที่เราต่อสาย Neutral เข้ากับ Ground Rod คือต้องการให้ Reference Voltage ของ Neutral เท่ากับ Reference Voltage ของ Ground ทำให้ทั้ง Ground และ Neutral มี Reference Voltage เดียวกัน

ถ้าเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ไม่มีระบบ ATS เช่นตู้เก็บเสียงที่ใช้งานในสถานที่ที่ไม่มีไฟฟ้าจากการไฟฟ้า หรือเครื่องปั่นไฟฟ้าขนาดเล็ก ก็สามารถนำ diagram ด้านล่างไปต่อใช้งานได้ตามนี้ สังเกตุว่าการเชื่อม Ground rod ก็ใช้หลักการเดียวกันกับการต่อไฟฟ้าจากหม้อแปลงของการไฟฟ้ามาใช้ แต่แทนที่จะเป็นหม้อแปลงก็เป็นขดลวดของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 

การออกแบบ
สายดินเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และสาย Neutral
กับระบบ Automatic Transfer Switch (ATS)

ข้อมูลที่เขียนที่นี้อ้างอิงถึงวิธีการต่อสายดินตามที่ระบุใน U.S. National Electrical Codes (NEC) article 250.30 ทำได้สองวิธี ให้เลือกอย่างใดอย่างหนึง แล้วทำตาม diagram ที่สรุปด้านล่าง

GENERATOR – A SEPARATELY DERIVED SYSTEM

วิธีแรก เป็นวิธีที่แยกแหล่งจ่ายไฟออกเป็น 2 ระบบ (a separately derived system) ตามวิธีการของ U.S. National Electrical Code, Article 250.30 (A) จุดสำคัญคือ สายส่งกำลังทั้ง 4 เส้นคือ L1, L2, L3 และ Neutral ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและสายส่งกำลังที่มาจากการไฟฟ้าจะแยกจากกันหมดทั้ง 4 เส้น หมายความว่าเราจะต้องมี ATS ชนิด 4 poles เท่านั้นที่ใช้เป็นตัวเลือกแหล่งพลังงานไฟฟ้าว่าจะมาจากการไฟฟ้าหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า การสับตำแหน่งเลือกจะรวมทั้งสาย Neutral ไปพร้อมกันด้วย 

เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกแยกเป็นอิสระ ก็ต้องตอก Ground Rod ที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าอิสระคือ ต้องตอก Ground rod สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แยกจาก Ground rod ของการไฟฟ้า จากนั้นให้ต่อสายดินจาก Ground rod เชื่อมกับฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และสาย Neutral ของ alternator แล้วเดินสายส่งกำลังทั้ง 4 เส้นคือ L1, L2, L3, N ไปที่ตู้ ATS ต่อสายเข้ากับ Terminal ฝั่ง Generator ทั้ง 4 เส้น 

ส่วนสายดินของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าให้เดินมาเชื่อมต่อกับสายดินของการไฟฟ้าที่ตู้ ATS และต่อเข้ากับตัวถังของตู้ ATS ด้วย ซึ่งจะทำให้ Ground rod สองชุดต่อเข้าถึงกันตามวงจร

สิ่งที่ต้องระวังคือ การต่อวงจรของ Load เข้าที่ ATS ต้องต่อทั้งสาย Line และ Neutral ของ Load เข้าที่ขา Output ของ ATS หากลูกค้าต่อสาย Line ของ load เพียงเส้นเดียวเข้ากับ ATS Output แต่ลืมย้ายสาย Neutral เข้ามาที่ ATS Output โดยค้างสายไว้ที่ฝั่งสาย Neutral ของการไฟฟ้า จะให้เกิดเหตุการณ์ Floating Neutral หรือ Neutral ลอยที่ฝั่ง Load เมื่อ ATS สับสวิทช์สาย Line มาที่ Generator  ซึ่งอาจจะทำให้เกิด over voltage หรือ under voltage แต่ละ phase ของ Load ทำให้เกิดความเสียหายกับ Load  ความผิดพลาดมักจะเกิดขึ้นเมื่อมีการแยกวงจรในอาคารเป็นวงจรที่ไม่ผ่านระบบ Backup Generator กับวงจรที่ผ่าน Backup Generator ในอาคารที่เพิ่งเพิ่มระบบ Generator หลังจากที่ใช้งานอาคารไปแล้ว เมื่อย้ายวงจร Load เกิดการสับสนในวงจร ทำให้ไม่ได้ย้ายสาย Neutral ตามมาด้วย เพราะสาย Neutral มักจะถูกเข้าสายไว้รวมกัน 

• ต้องการ ATS แบบ 4 Poles เท่านั้น
• ที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ต้องตอก Ground Rod แยกสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแยกจาก Ground rod ของหม้อแปลง
• ที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ต้องต่อสายดินจาก Ground rod เข้ากับสาย Neutral และต้องต่อเข้ากับฐานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วย
• สาย Ground เดินไปเชื่อมกับสาย Ground ของหม้อแปลงที่ ATS และต่อเข้ากับตัวถังของ ATS
• ต่อสาย Ground ที่รวมกันที่ ATS ไปยังโหลด เพื่อเป็นสายดินสำหรับโหลด

GENERATOR – NOT A SEPARATELY DERIVED SYSTEM

วิธีที่สอง ตามมาตรฐานของ U.S. National Electrical Codes, article 250.30 เรียกว่า ไม่ใช่ระบบแยกจากกัน (A non-separately derived system) เราจะเชื่อมต่อสาย Neutral ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับสาย Neutral ของหม้อแปลงที่มาจากการไฟฟ้าเข้าด้วยกัน ในกรณีนี้เราไม่จำเป็นต้องมี ATS ชนิด 4 poles เพราะเราจะสวิทช์แค่ 3 poles คือ L1, L2, L3 ในกรณ๊ทีมี ATS 4 poles ก็ต้องต่อสายไฟเชื่อม Neutral เข้าหากันที่ ATS 

วิธีนี้ เราไม่ต้องตอก Ground Rod ที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยจะใช้ Ground Rod จากที่หม้อแปลงของการไฟฟ้าเป็นจุด reference เพียงเดียวเท่านั้น ให้เดินสาย Ground จากหม้อแปลงของการไฟฟ้า มาที่ ATS และเดินสายต่อไปติดกับที่ฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยไม่มีการเชื่อม Ground ที่ฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับสาย Neutral ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

• ต้องการ ATS แบบ 3 poles, หากเป็น ATS แบบ 4 poles ให้เชื่อมสาย Neutral ฝั่งหม้อแปลง และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้าด้วยกัน
• ไม่ต้องตอก Ground rod เพิ่มแยกสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
• ให้เดินสาย Ground มาจาก Ground rod ของหม้อแปลง ต่อเข้ากับตัวถังของ ATS และต่อไปเชื่อมกับฐานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ให้เชื่อมสาย Ground จาก ATS ไปยังโหลด เพื่อใช้เป็น สาย Ground ของโหลด
• ที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ไม่ต้องต่อสาย Neutral เข้ากับสาย Ground ที่มาจาก Ground rod หม้อแปลงเข้าด้วยกัน

หากท่านมีข้อสงสัย กรุณาติดต่อสอบถามเรื่องการติดตั้งเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้ที่บริษัท

Do you have a specific need that’s not mentioned on our website? Contact us today with your details and we’ll match you up with one of our highly-trained and experienced professional consultants. We’ve handled many different business tasks over the years and are happy to help with yours.