คำตอบโดยย่อ: บาร์นิวทรัล (Neutral Bar) กับ บาร์กราวด์ (Grounding Bar)
เป็ บาร์กลาง เชื่อมต่อตัวนำนิวทรัลและทำหน้าที่นำกระแสไฟฟ้าไหลกลับไปยังแหล่งจ่ายไฟตามปกติ บาร์กราวด์, หรือที่เรียกว่า กราวด์บาร์, บาร์ดิน, หรือ บาร์ PE, เชื่อมต่อตัวนำสายดินเพื่อความปลอดภัย และโดยปกติจะนำกระแสไฟฟ้าเฉพาะในสภาวะที่เกิดความผิดปกติเท่านั้น.
ในอุปกรณ์เมนไฟฟ้า นิวทรัลและกราวด์อาจถูกเชื่อมต่อกันที่จุดเชื่อมต่อที่กำหนดไว้ สำหรับตู้ย่อยหรือตู้จ่ายไฟที่อยู่ถัดไป บาร์นิวทรัลโดยปกติจะต้องแยกออกจากตัวตู้ ในขณะที่บาร์กราวด์จะต้องเชื่อมต่อเข้ากับตัวตู้.
กฎข้อนี้ช่วยป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าในสภาวะปกติไหลผ่านเส้นทางสายดิน อุปกรณ์ป้องกัน โครงตู้โลหะ ท่อร้อยสาย ชิลด์สายเคเบิล ชุดราง DIN หรือโครงอุปกรณ์.
ตารางเปรียบเทียบบาร์นิวทรัลกับบาร์กราวด์
| คุณสมบัติ | บัสบาร์นิวทรัล | บาร์กราวด์ / บาร์สายดิน / บาร์ PE |
|---|---|---|
| ฟังก์ชันหลัก | รวบรวมตัวนำนิวทรัลและเป็นเส้นทางไหลกลับของกระแสไฟฟ้าในสภาวะปกติ | รวบรวมตัวนำสายดินเพื่อความปลอดภัยและเป็นเส้นทางสำหรับกระแสไฟฟ้าเมื่อเกิดเหตุขัดข้อง |
| กระแสไฟฟ้าในสภาวะปกติ | ใช่ สามารถนำกระแสไฟฟ้าไหลกลับของโหลดได้ในระหว่างการทำงานปกติ | ไม่ ควรมีกระแสโหลดปกติไหลผ่าน |
| บทบาทเมื่อเกิดความผิดพร่อง (Fault) | ส่วนหนึ่งของระบบที่มีกระแสไหลและมีการต่อลงดินในกรณีที่มีการใช้สายนิวทรัล | ช่วยสร้างเส้นทางเดินของกระแสลัดวงจรที่มีประสิทธิภาพเพื่อให้ระบบป้องกันทำงานได้ |
| คำศัพท์ตามมาตรฐาน IEC | บาร์นิวทรัล (N bar) | บาร์กราวด์หรือบาร์ดิน (PE bar or earth bar) |
| คำศัพท์ตามมาตรฐานอเมริกาเหนือ | บัสบาร์นิวทรัล | บัสบาร์กราวด์หรือบัสบาร์สำหรับต่อลงดินของอุปกรณ์ |
| การแยกทางไฟฟ้าตามปกติ | การแยกออกจากตู้ในแผงวงจรย่อย | การต่อลงโครงตู้โลหะในกรณีที่จำเป็น |
| สีของตัวนำไฟฟ้าตามปกติ | สีขาวหรือสีเทาในระบบอเมริกาเหนือ; สีฟ้าในระบบ IEC ส่วนใหญ่ | สีเปลือย/สีเขียวในอเมริกาเหนือ; สีเขียว-เหลืองในระบบ IEC |
| กฎการต่อสายที่ขั้วต่อ | โดยปกติแล้วสายศูนย์ (Neutral) หนึ่งเส้นต่อหนึ่งขั้วต่อ ตามรายการที่ระบุไว้ในตู้ไฟฟ้า | อาจอนุญาตให้ต่อสายดิน (PE) หลายเส้นได้ก็ต่อเมื่อบัสบาร์และขั้วต่อรองรับการใช้งานดังกล่าว |
| ความเสี่ยงจากการใช้งานผิดประเภท | กระแสไฟฟ้าในสายศูนย์อาจไหลเข้าสู่ส่วนป้องกันหากมีการเชื่อมต่อที่ไม่ถูกต้อง | ชิ้นส่วนโลหะที่เปิดโล่งอาจมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านหากถูกนำมาใช้เป็นทางเดินของสายศูนย์ |
สำหรับบริบทของตู้กระจายไฟฟ้า VIOX กล่องกระจายไฟและคำแนะนำการเลือกใช้งาน อธิบายวิธีการติดตั้ง MCB, RCBO, บัสบาร์, บาร์นิวทรัล, บาร์กราวด์ และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ภายในตู้แบบโมดูลาร์.
นิวทรัลบาร์ (Neutral Bar) คืออะไร?
เป็ บาร์กลาง คือบัสบาร์หรือชุดขั้วต่อที่เป็นตัวนำไฟฟ้า ซึ่งใช้สำหรับเชื่อมต่อตัวนำนิวทรัลของวงจรต่างๆ เข้าด้วยกัน ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับแบบเฟสเดียว ตัวนำนิวทรัลจะทำหน้าที่ครบวงจรโดยการนำกระแสไฟฟ้าไหลกลับไปยังแหล่งจ่าย ในระบบสามเฟส กระแสในสายนิวทรัลจะขึ้นอยู่กับความสมดุลของโหลดและปริมาณฮาร์มอนิก แต่ตัวนำนิวทรัลยังคงเป็นตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเมื่อมีการใช้งาน.
ในแบบแปลนตู้ไฟฟ้าและตู้จ่ายไฟมาตรฐาน IEC มักจะเรียกนิวทรัลบาร์ว่า:
- เอ็น
- บาร์นิวทรัล (N bar)
- บัสบาร์นิวทรัล (neutral busbar)
- ขั้วต่อนิวทรัล (neutral terminal bar)
- ลิงค์นิวทรัล (neutral link)
นิวทรัลบาร์ไม่ใช่จุดต่อลงดินสำรอง แต่เป็นส่วนหนึ่งของวงจรที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านตามปกติ ด้วยเหตุนี้คุณภาพของการต่อสายนิวทรัลจึงมีความสำคัญมาก เพราะการเชื่อมต่อที่หลวมอาจทำให้เกิดความร้อนสูง แรงดันไฟฟ้าไม่เสถียร อุปกรณ์ทำงานผิดปกติ และก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อความปลอดภัย.
กราวด์บาร์ (Grounding Bar) หรือเอิร์ธบาร์ (Earth Bar) คืออะไร?
เป็ บาร์กราวด์ คือบัสบาร์ตัวนำที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อตัวนำสายดินเพื่อความปลอดภัย ในทางเทคนิคตามมาตรฐาน IEC มักเรียกว่า บาร์ PE หรือ บาร์ดิน. ในทางเทคนิคตามมาตรฐานอเมริกาเหนือ อาจเรียกว่า กราวด์บาร์ หรือ บัสบาร์สายดินของอุปกรณ์ (equipment grounding bar).
วัตถุประสงค์คือเพื่อความปลอดภัย ไม่ใช่สำหรับการไหลกลับของกระแสโหลดปกติ โดยบัสบาร์สายดินจะเชื่อมต่อกับ:
- ตัวนำดินป้องกัน
- ตัวนำต่อลงดินอุปกรณ์
- ตัวนำเชื่อมต่อ
- จุดเชื่อมต่อสายดินของตู้โลหะ
- สายดินของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ในกรณีที่ใช้งาน
- บานประตูตู้ แผ่นเพลทติดตั้ง หรือชิ้นส่วนโลหะที่ถอดออกได้ตามที่การออกแบบกำหนด
ในระหว่างที่เกิดความผิดปกติ ระบบสายดิน/PE จะจัดเตรียมเส้นทางป้องกันที่มีความต้านทานต่ำ เพื่อให้อุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสมสามารถทำงานได้ ในทางวิศวกรรมจริง เป้าหมายไม่ใช่เพียงแค่ "ส่งกระแสไฟฟ้าลงดิน" เท่านั้น แต่เส้นทางของกระแสลัดวงจรจะต้องไหลกลับไปยังแหล่งจ่ายหรือระบบป้องกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้เซอร์กิตเบรกเกอร์ ฟิวส์ RCD, RCBO หรืออุปกรณ์ป้องกันอื่นๆ สามารถตอบสนองการทำงานได้ตามที่ออกแบบไว้.
หากจำเป็นต้องติดตั้งบาร์กราวด์โดยแยกความเป็นฉนวนออกจากพื้นผิวติดตั้งตามการออกแบบเฉพาะ ให้ใช้อุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อวัตถุประสงค์ดังกล่าว คู่มือของ VIOX เกี่ยวกับ ชุดฉนวนสำหรับบาร์กราวด์คืออะไร เป็นข้อมูลอ้างอิงที่มีประโยชน์สำหรับขอบเขตของอุปกรณ์ดังกล่าว.
คำศัพท์ระหว่าง NEC และ IEC: นิวทรัล, กราวด์, N และ PE
แต่ละตลาดใช้ภาษาที่แตกต่างกันสำหรับแนวคิดด้านความปลอดภัยเดียวกัน การใช้คำปะปนกันโดยไม่เข้าใจหน้าที่การทำงานเป็นสาเหตุทั่วไปของข้อผิดพลาดในการออกแบบ.
| ระยะ | คำศัพท์ตามมาตรฐาน NEC / อเมริกาเหนือ | คำศัพท์ตามมาตรฐาน IEC / สากล | การทำงาน |
|---|---|---|---|
| บัสบาร์นิวทรัล | บัสบาร์นิวทรัล | บาร์นิวทรัล (N bar) | นำกระแสไฟฟ้าไหลกลับในสภาวะปกติในกรณีที่มีการใช้ตัวนำนิวทรัล |
| บาร์กราวด์ | บาร์กราวด์ / บาร์กราวด์สำหรับอุปกรณ์ | บาร์ PE / บาร์ดิน | เชื่อมต่อตัวนำสายดินป้องกันและเส้นทางกระแสไฟฟ้าลัดวงจร |
| ตัวนำนิวทรัล | ตัวนำที่มีการต่อลงดิน | ตัวนำ N | เส้นทางไหลกลับของกระแสไฟฟ้า |
| ตัวนำสายดิน | ตัวนำต่อลงดินของอุปกรณ์ | ตัวนำป้องกัน (PE) | เส้นทางกระแสลัดวงจรเพื่อความปลอดภัย ซึ่งปกติจะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน |
| จุดเชื่อมต่อระหว่างสายนิวทรัลและสายดิน | จัมเปอร์เชื่อมต่อหลักหรือจัมเปอร์เชื่อมต่อระบบ | จุดเชื่อมต่อระหว่าง N และ PE ณ จุดที่กำหนดในระบบ | การกำหนดจุดอ้างอิงและเส้นทางกระแสลัดวงจรตามการออกแบบ ณ จุดที่อนุญาต |
ชื่อเรียกอาจแตกต่างกันไปตามภูมิภาค แต่หลักการยังคงเดิม: N ทำหน้าที่นำกระแสไฟฟ้าไหลกลับตามปกติ ส่วน PE คือเส้นทางป้องกัน ห้ามนำมาต่อรวมกันโดยพลการ.
ตู้เมนไฟฟ้า (Main Panel) กับตู้ย่อย (Subpanel): เมื่อใดที่ต้องต่อสายนิวทรัลและสายดินเข้าด้วยกัน?
กฎการต่อสายดินเป็นจุดที่มักเกิดข้อผิดพลาดในการติดตั้งบ่อยครั้ง.
อุปกรณ์ประธาน (Main Service Equipment)
ในอุปกรณ์ประธานตามมาตรฐานอเมริกาเหนือ สายนิวทรัลและตัวนำสายดินของอุปกรณ์จะถูกต่อเข้าด้วยกันที่จุดตัดตอนประธานหรือจุดต่อหลักของอุปกรณ์ประธาน โดยปกติจะทำผ่านจัมเปอร์ต่อหลัก (Main Bonding Jumper) สกรูต่อสายดิน หรือแผ่นต่อสายดินที่ได้รับการรับรองสำหรับอุปกรณ์นั้นๆ.
การต่อสายนี้จะเชื่อมโยงระบบตัวนำที่มีการลงดิน ระบบสายดินของอุปกรณ์ โครงตู้ และระบบหลักดินเข้าด้วยกัน ตามกฎการติดตั้งสำหรับบริการไฟฟ้านั้นๆ.
รายละเอียดที่สำคัญคือ การต่อสายนี้ต้องทำที่จุดที่กำหนดไว้เท่านั้น ไม่ใช่ทำที่จุดใดก็ได้ตามความสะดวก.
แผงย่อยและตู้จ่ายไฟปลายทาง
ในแผงย่อยหรือตู้จ่ายไฟปลายทาง บัสบาร์นิวทรัลมักจะถูกแยกออกจากตัวตู้ ส่วนบัสบาร์กราวด์จะถูกเชื่อมต่อเข้ากับตัวตู้.
การแยกส่วนดังกล่าวช่วยป้องกันไม่ให้กระแสไฟฟ้าในสายนิวทรัลปกติไหลผ่าน:
- ตัวนำดินป้องกัน
- ท่อร้อยสายโลหะ
- เกราะหุ้มสายเคเบิล
- ตัวตู้
- โครงอุปกรณ์
- รางปีกนก (DIN rails) และโครงสร้างสำหรับติดตั้ง
หากมีการเชื่อมต่อสายนิวทรัลและสายดินเข้าด้วยกันอีกครั้งที่จุดปลายทาง จะทำให้เกิดเส้นทางไหลกลับแบบขนาน กระแสไฟฟ้าที่ควรไหลผ่านสายนิวทรัลอาจไหลผ่านเส้นทางสายดินและโครงโลหะที่เปิดโล่งได้.
ระบบไฟฟ้าที่แยกจากแหล่งกำเนิด (Separately Derived Systems)
หม้อแปลง เครื่องกำเนิดไฟฟ้า ระบบสำรองไฟ (UPS) และระบบอินเวอร์เตอร์บางประเภท อาจสร้างระบบไฟฟ้าที่แยกจากแหล่งกำเนิดซึ่งมีกฎการเชื่อมต่อสายดินเฉพาะของตนเอง โดยหลักการยังคงเหมือนเดิมคือ ให้ทำการเชื่อมต่อสายดินเฉพาะที่จุดที่การออกแบบระบบและมาตรฐานที่เกี่ยวข้องกำหนดไว้เท่านั้น.
มุมมองตามมาตรฐาน IEC: บาร์นิวทรัล (N Bar), บาร์กราวด์ (PE Bar) และระบบ TN-S, TN-C-S, TT และ IT
การติดตั้งตามมาตรฐาน IEC มักจะกล่าวถึงบาร์นิวทรัลและบาร์กราวด์ผ่านรูปแบบการจัดวางระบบสายดิน ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับผู้ซื้อในกลุ่ม B2B ทั่วโลก ผู้ประกอบตู้ควบคุมไฟฟ้า และผู้ผลิตอุปกรณ์ต้นทาง (OEM) เนื่องจากโครงตู้แบบเดียวกันอาจต้องถูกปรับเปลี่ยนให้เหมาะสมกับตลาดที่แตกต่างกัน.
| ระบบ | การจัดวางบาร์นิวทรัล / บาร์กราวด์ (PE) | ความหมายที่มีต่อบาร์นิวทรัลและบาร์กราวด์ |
|---|---|---|
| ทีเอ็น-เอส | นิวทรัลและสายดินถูกแยกออกจากกันตลอดการติดตั้ง | ใช้บาร์นิวทรัล (N) และบาร์สายดิน (PE) แยกจากกัน โดยบาร์สายดินต้องต่อเข้ากับส่วนที่เป็นโลหะที่สามารถสัมผัสได้ |
| ทีเอ็น-ซี | นิวทรัลและสายดินถูกรวมเข้าด้วยกันตลอดส่วนที่เกี่ยวข้องในฐานะตัวนำ PEN | ไม่มีการแยกบาร์นิวทรัลและบาร์สายดินในส่วนที่รวมกัน ห้ามตัดวงจรตัวนำ PEN และการใช้งานอุปกรณ์ตัดไฟรั่ว (RCD) จะมีข้อจำกัด เว้นแต่จะเปลี่ยนระบบให้เป็นการแยกส่วนในลำดับถัดไป |
| ทีเอ็น-ซีเอส | ตัวนำ PEN ถูกแยกออกเป็นนิวทรัลและสายดิน ณ จุดที่กำหนด | หลังจากแยกแล้ว นิวทรัลและสายดินจะต้องแยกจากกันตลอดไปในลำดับถัดไป |
| TT | การติดตั้งมีหลักดินเป็นของตนเอง โดยนิวทรัลจะถูกจ่ายมาแยกต่างหาก | บาร์สายดินเชื่อมต่อกับระบบสายดินในพื้นที่ โดยการป้องกันด้วย RCD มักเป็นหัวใจสำคัญของการป้องกันความผิดพร่อง |
| มัน | ระบบถูกแยกออกจากสายดินหรือต่อลงดินผ่านอิมพีแดนซ์ | บัสบาร์ PE ยังคงมีความจำเป็น การตรวจสอบฉนวนและพฤติกรรมเมื่อเกิดความผิดพร่องครั้งแรกมีผลต่อการออกแบบ |
นี่คือจุดที่ผู้ประกอบตู้สวิตช์บอร์ดตามมาตรฐาน IEC ต้องระมัดระวัง การจัดวางอุปกรณ์ที่ใช้งานได้กับระบบ TN-S อาจไม่สามารถนำไปใช้กับระบบ TT หรือ IT ได้ทันทีโดยไม่ทบทวนวิธีการป้องกัน กลยุทธ์การใช้ RCD/RCBO รูปแบบการติดตั้ง SPD และกฎระเบียบการเดินสายไฟในพื้นที่นั้นๆ.
ในทางปฏิบัติ เมื่อตัวนำ PEN ถูกแยกออกเป็นตัวนำ N และ PE ที่ชัดเจนแล้ว การติดตั้งในส่วนปลายทางจะไม่ใช่ระบบ TN-C บริสุทธิ์อีกต่อไป แต่จะกลายเป็นระบบ TN-C-S นับจากจุดที่แยกนั้นเป็นต้นไป หลังจากจุดดังกล่าว N และ PE จะต้องแยกจากกันตลอดแนว เว้นแต่จะมีระบบที่แยกออกมาโดยเฉพาะหรือกฎระเบียบในพื้นที่กำหนดให้มีจุดเชื่อมต่อหลัก (Bonding point) ใหม่.
สำหรับการกำหนดขอบเขตระหว่างตู้ กล่อง และแผงสวิตช์ โปรดดูที่ ตู้ไฟฟ้า (Electrical Enclosure) กับ กล่องพักสายไฟ (Distribution Box) และ ตู้ควบคุมไฟฟ้า (Distribution Board).
เหตุใดการแยก N/PE จึงมีความสำคัญต่อ RCD, RCBO และ SPD
การแยกนิวทรัลและ PE ไม่ใช่แค่เรื่องความเป็นระเบียบของการเดินสายไฟ แต่ส่งผลโดยตรงต่ออุปกรณ์ป้องกัน.
RCD และ RCBO
อุปกรณ์ RCD หรือ RCBO จะเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าที่ไหลออกจากแหล่งจ่ายและไหลกลับผ่านตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า หากกระแสไฟฟ้าในสายนิวทรัลรั่วไหลลงสู่เส้นทางสายดิน (PE) ที่อยู่ถัดจากตัวอุปกรณ์ การวัดกระแสไฟฟ้าส่วนเกินอาจมีความคลาดเคลื่อนหรือไม่แม่นยำ หรืออาจทำให้อุปกรณ์ตัดวงจรโดยไม่คาดคิด.
อาการทั่วไปที่เกิดจากการจัดการสายนิวทรัล (N) และสายดิน (PE) ไม่ถูกต้อง ได้แก่:
- การตัดวงจรที่น่ารำคาญ
- RCBO ตัดวงจรเฉพาะเมื่อมีการใช้งานโหลดบางประเภท
- มีแรงดันไฟฟ้าปรากฏบนโครงโลหะโดยไม่คาดคิด
- ตรวจพบกระแสไฟฟ้าไหลในตัวนำสายดิน (PE) ระหว่างการทำงานปกติ
- การวินิจฉัยข้อผิดพลาดทำได้ยากเนื่องจากเส้นทางของสายนิวทรัลและสายดินมีการเชื่อมต่อกัน
หากผู้อ่านบทความกำลังเปรียบเทียบแนวคิดด้านการป้องกัน คู่มือ VIOX ในหัวข้อ การต่อลงดิน (Grounding) เทียบกับ GFCI เทียบกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (Surge protection) เป็นหน้าสนับสนุนที่ถูกต้อง.
SPDs
อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (Surge Protective Devices) จำเป็นต้องอาศัยเส้นทางการป้องกันที่สั้นและตรงไปยัง N และ/หรือ PE ขึ้นอยู่กับโหมดการป้องกัน หากบาร์ PE ติดตั้งอยู่ในตำแหน่งที่ไม่เหมาะสม เชื่อมต่อไม่ดี หรือมีการต่อร่วมกับนิวทรัลอย่างไม่ถูกต้อง เส้นทางการคายประจุไฟกระชากอาจยาวขึ้นหรือคาดการณ์ได้ยากขึ้น.
สำหรับการติดตั้ง SPD กฎทางปฏิบัติที่สำคัญมีดังนี้:
- เชื่อมต่อ SPD เข้ากับจุด N และ PE ที่ถูกต้องตามระบบสายดิน
- รักษาความยาวของสาย PE ให้สั้นและตรงตามคำแนะนำของผู้ผลิต
- หลีกเลี่ยงการทำลูปที่ไม่จำเป็น
- ห้ามใช้บาร์นิวทรัลแทนบาร์ PE
- ตรวจสอบโหมดการป้องกัน N-PE ในกรณีที่จำเป็น
สำหรับรายละเอียดความเสี่ยงในการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก โปรดดูที่ ข้อผิดพลาดในการติดตั้ง SPD และวิธีการแก้ไข.
ข้อผิดพลาดทั่วไปในการเดินสายไฟภายในตู้คอนซูมเมอร์ยูนิตหรือตู้ควบคุมไฟฟ้า
| ผิดพลาด | เหตุใดจึงเป็นอันตราย | แนวทางปฏิบัติที่ดีกว่า |
|---|---|---|
| การต่อเชื่อมสายนิวทรัลและสายดินเข้าด้วยกันในตู้ย่อย (Subpanel) | กระแสไฟฟ้าในสายนิวทรัลอาจไหลผ่านเส้นทางสายดิน โครงตู้โลหะ ท่อร้อยสายไฟ และโครงอุปกรณ์ไฟฟ้า | แยกสายนิวทรัลให้เป็นอิสระและต่อเชื่อมบาร์กราวด์ (PE) เข้ากับโครงตู้ |
| การต่อสายนิวทรัลและสายดินไว้ที่จุดต่อ (Terminal) เดียวกัน | การเชื่อมต่อหลวม ความร้อนสูงเกิน และความเสี่ยงในการละเมิดมาตรฐาน/รายการอุปกรณ์ | ใช้ขั้วต่อตามรายการอุปกรณ์ของตู้ควบคุมและคำแนะนำของผู้ผลิต |
| ขาดจัมเปอร์เชื่อมต่อหลัก (Main bonding jumper) | กระแสลัดวงจรอาจไม่ถูกตัดอย่างถูกต้อง และโครงตู้โลหะอาจไม่ได้ถูกเชื่อมต่อลงดินอย่างเหมาะสม | เชื่อมต่อลงดินเฉพาะที่จุดเชื่อมต่อหลักที่กำหนดไว้ หรือจุดของระบบไฟฟ้าที่แยกออกมาต่างหากเท่านั้น |
| การใช้บาร์กราวด์ (PE bar) เป็นบาร์นิวทรัล (Neutral bar) | ชิ้นส่วนโลหะที่เปิดโล่งอาจมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านในสภาวะปกติ | แยกหน้าที่ของสาย N และสาย PE ออกจากกันโดยเด็ดขาด |
| การละเลยการเชื่อมต่อสายดิน (PE) ของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) | เส้นทางการระบายกระแสไฟกระชากยาวเกินไป อ้อม หรือไม่มีประสิทธิภาพ | รักษาความยาวของสายดิน (PE) ของ SPD ให้สั้นและตรงตามแผนผังการเดินสาย |
| การใช้บัสบาร์ที่มีขนาดเล็กเกินไปหรือมีการเชื่อมต่อที่หนาแน่นเกินไป | จุดเชื่อมต่อเกิดความร้อนสูง หลวม หรือตรวจสอบได้ยาก | เลือกใช้บัสบาร์ที่มีพิกัดกระแสไฟฟ้า ความจุของจุดต่อ และช่วงขนาดตัวนำที่เหมาะสม |
| ไม่ได้ทำการเชื่อมต่อประสานศักย์ไฟฟ้า (Bonding) กับชิ้นส่วนโลหะที่ถอดออกได้ | ประตูตู้หรือแผ่นเพลทติดตั้งอาจไม่มีเส้นทางป้องกันทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้ | ใช้สายกราวด์หรือตัวนำที่ได้รับการรับรองในจุดที่กำหนด |
| การอนุมานว่าสีเพียงพอสำหรับการระบุตัวตน | สีของสายไฟอาจแตกต่างกันไปตามภูมิภาค และการติดตั้งแบบเก่าอาจไม่มีมาตรฐานเดียวกัน | ตรวจสอบด้วยฟังก์ชันการทำงาน แบบแปลน วิธีการทดสอบ และการติดป้ายระบุ |
สำหรับการเลือกอุปกรณ์เชื่อมต่อที่หลากหลายยิ่งขึ้น กลุ่มผลิตภัณฑ์เทอร์มินอลบล็อก แล้ว คู่มือการเลือกใช้เทอร์มินอลบล็อก มีประโยชน์เมื่อออกแบบตู้ควบคุมหรือชุดประกอบระบบจำหน่ายไฟฟ้า.
วิธีการระบุบาร์นิวทรัลและบาร์กราวด์ในตู้ไฟฟ้า
อย่าพึ่งพาเบาะแสเพียงอย่างเดียว ให้ระบุบัสบาร์โดยพิจารณาจากหน้าที่ การติดตั้ง การเชื่อมต่อทางไฟฟ้า การติดฉลาก และการเดินสาย.
การระบุบัสบาร์นิวทรัล
โดยทั่วไปบัสบาร์นิวทรัลจะมีลักษณะดังนี้:
- มีฉลากระบุว่าเป็น N, Neutral หรือชื่อที่ใกล้เคียงกัน
- เชื่อมต่อกับตัวนำนิวทรัล
- แยกออกจากตัวตู้ในแผงจ่ายไฟย่อย
- เชื่อมต่อกับนิวทรัลของระบบบริการหรือเส้นทางนิวทรัลของแหล่งจ่ายไฟ
- จัดวางในลักษณะที่ตัวนำนิวทรัลแต่ละเส้นใช้วิธีการต่อเข้ากับเทอร์มินัลที่ได้รับอนุญาต
ในแผงควบคุมแบบอเมริกาเหนือ ตัวนำนิวทรัลมักมีสีขาวหรือสีเทา ในระบบ IEC หลายแห่ง ตัวนำนิวทรัลจะเป็นสีฟ้า ห้ามใช้สีเป็นเกณฑ์ในการตรวจสอบเพียงอย่างเดียว.
การระบุบาร์กราวด์ / บาร์ PE
บาร์กราวด์หรือบาร์ PE โดยทั่วไปจะมีลักษณะดังนี้:
- ติดป้ายระบุว่าเป็น PE, Earth, Ground หรือ GND
- เชื่อมต่อทางไฟฟ้าเข้ากับตู้โลหะในจุดที่กำหนด
- เชื่อมต่อกับตัวนำสายดินป้องกัน (Protective Earth Conductors)
- เชื่อมต่อกับตัวนำปรับศักย์ไฟฟ้าสำหรับชิ้นส่วนของตู้
- ใช้เป็นจุดอ้างอิงสำหรับการเชื่อมต่อ PE ของอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) ในกรณีที่การออกแบบกำหนดไว้
ในอเมริกาเหนือ ตัวนำสายดินมักเป็นทองแดงเปลือยหรือสีเขียว ในระบบ IEC ตัวนำ PE มักเป็นสีเขียวสลับเหลือง.
ลำดับขั้นตอนการตรวจสอบความปลอดภัย
ก่อนจ่ายไฟหรือดัดแปลงตู้ไฟฟ้า ผู้ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมควรตรวจสอบดังนี้:
- ตู้ไฟฟ้าดังกล่าวเป็นอุปกรณ์ประธาน (Service Equipment), ตู้ย่อย (Subpanel), ตู้จ่ายไฟ (Distribution Board) หรือจุดระบบไฟฟ้าที่แยกออกมาต่างหาก (Separately Derived System)
- จุดที่อนุญาตหรือกำหนดให้มีการเชื่อมต่อระหว่างนิวทรัลและสายดิน (N-PE bond)
- บาร์นิวทรัลถูกแยกออกจากตัวตู้ในจุดที่กำหนดหรือไม่
- บาร์สายดิน (PE bar) ได้รับการเชื่อมต่อเข้ากับตัวตู้หรือไม่
- อุปกรณ์ RCD, RCBO และ SPD ได้รับการเชื่อมต่อเข้ากับจุด N/PE ที่ถูกต้องตามการออกแบบหรือไม่
- ตรวจสอบว่าการเข้าหัวตัวนำตรงกับรายการอุปกรณ์ในตู้และบัสบาร์หรือไม่
- ตรวจสอบว่าป้ายระบุตรงกับแบบไฟฟ้าหรือไม่
การตรวจสอบหน้างาน: การทดสอบ 3 วิธีเพื่อตรวจหาจุดเชื่อมต่อ N-PE ที่ผิดปกติ
การตรวจสอบเหล่านี้สำหรับบุคลากรทางไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเท่านั้น ซึ่งมีประโยชน์เนื่องจากการเชื่อมต่อ N-PE ที่ไม่ถูกต้องมักจะดูปกติในเชิงกายภาพจนกว่าจะมีการวัดค่าในวงจร.
- การตรวจสอบความต่อเนื่องในขณะที่ไม่มีกระแสไฟฟ้า (De-energized continuity check). หลังจากแยกตู้ไฟฟ้าปลายทางและตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีกระแสไฟฟ้าแล้ว ให้วัดค่าระหว่างบัสบาร์นิวทรัล (N) และบัสบาร์สายดิน (PE) ในตู้ย่อยหรือตู้จ่ายไฟปลายทางที่ควรแยก N และ PE ออกจากกัน ค่าที่วัดได้ไม่ควรแสดงถึงการเชื่อมต่อโดยตรง หากค่าความต้านทานต่ำแสดงว่าอาจมีสกรูเชื่อมต่อ, แผ่นเหล็กเชื่อมต่อ, ขั้วต่อที่ใช้ร่วมกัน หรือเส้นทางจากโหลดที่เชื่อมต่ออยู่ ซึ่งจำเป็นต้องตรวจสอบเพิ่มเติม.
- การตรวจสอบกระแสในสายดิน (PE) ขณะมีโหลด. ในขณะที่ระบบมีกระแสไฟฟ้าและโหลดปกติกำลังทำงาน ให้ใช้แคลมป์มิเตอร์คล้องที่ตัวนำ PE หลักหรือตัวนำสายดินที่จ่ายไฟไปยังตู้โหลดเซ็นเตอร์ปลายทาง ในระบบที่มีการแยกกราวด์อย่างถูกต้อง กระแสไฟฟ้าจากโหลดปกติไม่ควรไหลกลับผ่านสาย PE หากตรวจพบค่ากระแสแอมแปร์บนสาย PE ในขณะที่โหลดทำงานปกติ มักบ่งชี้ว่ามีการไหลกลับของกระแสผ่านเส้นทางขนานของนิวทรัล หรือมีการเชื่อมต่อระหว่างนิวทรัลกับกราวด์ (N-PE) โดยไม่ได้ตั้งใจ.
- การตรวจสอบอาการของ RCD/RCBO. หาก RCD หรือ RCBO ตัดการทำงานเฉพาะเมื่อมีการเชื่อมต่อวงจรย่อยหรือโหลดบางอย่าง ให้แยกวงจรนั้นออกมาและตรวจสอบว่ามีการต่อสายนิวทรัลผิดบาร์ หรือมีการเชื่อมต่อสายนิวทรัลเข้ากับสาย PE ที่ฝั่งโหลดของอุปกรณ์หรือไม่ ในการแก้ไขปัญหาตู้ไฟ อาการไฟตัดโดยไม่มีสาเหตุชัดเจนมักมีสาเหตุมาจากการเชื่อมต่อระหว่างนิวทรัลกับกราวด์ (N-PE bridge) ที่ซ่อนอยู่.
สำหรับการตัดสินใจเรื่องการจัดวางตู้ควบคุมไฟฟ้า โปรดดูคู่มือของ VIOX เกี่ยวกับ แผ่นเพลทสำหรับติดตั้งอุปกรณ์ในตู้ไฟฟ้า และ หน้าผลิตภัณฑ์ตู้คอนซูเมอร์ยูนิต/ตู้โหลดเซ็นเตอร์.
คำถามที่พบบ่อย
ความแตกต่างหลักระหว่างบาร์นิวทรัลและบาร์กราวด์คืออะไร?
บาร์นิวทรัลทำหน้าที่เชื่อมต่อตัวนำนิวทรัลและโดยปกติจะทำหน้าที่นำกระแสไฟฟ้าไหลกลับ ส่วนบาร์กราวด์ทำหน้าที่เชื่อมต่อสายดินป้องกันหรือตัวนำสายดินของอุปกรณ์ และโดยปกติจะมีกระแสไหลผ่านเฉพาะในสภาวะที่เกิดความผิดปกติ (Fault) เท่านั้น.
บาร์กราวด์ (Grounding bar) เหมือนกับบาร์ดิน (Earth bar) หรือบาร์ PE (PE bar) หรือไม่?
ในระบบมาตรฐาน IEC ส่วนใหญ่ คำตอบคือใช่ บาร์กราวด์ บาร์ดิน และบาร์ PE มักหมายถึงบาร์ที่ใช้สำหรับตัวนำสายดินเพื่อความปลอดภัย โดยคำศัพท์ที่แน่ชัดจะขึ้นอยู่กับตลาดและมาตรฐานการเดินสายไฟในแต่ละพื้นที่.
นิวทรัลและกราวด์สามารถอยู่บนบาร์เดียวกันได้หรือไม่?
ได้เฉพาะที่จุดเชื่อมต่อหลัก (Bonding point) ที่กำหนดไว้เท่านั้น เช่น ที่อุปกรณ์จ่ายไฟหลักหรือจุดของระบบที่แยกออกมาต่างหาก ซึ่งต้องเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้องและการออกแบบอุปกรณ์ สำหรับส่วนที่อยู่ถัดจากจุดนี้ไป (Downstream) ให้แยกสาย N และ PE ออกจากกัน เว้นแต่เอกสารโครงการจะระบุไว้เป็นอย่างอื่น.
ทำไมต้องแยกนิวทรัลและกราวด์ในตู้ย่อย (Subpanel)?
เพราะการเชื่อมต่อ N-PE ซ้ำเป็นจุดที่สองจะทำให้เกิดเส้นทางไหลกลับแบบขนาน สัญญาณเตือนเบื้องต้นที่สังเกตได้ในหน้างานคือการมีกระแสไหลในสาย PE ระหว่างการใช้งานโหลดปกติ ซึ่งสาย PE ไม่ควรมีกระแสไหลกลับของนิวทรัลในสภาวะปกติ.
บาร์กราวด์มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านหรือไม่?
ในสภาวะปกติ ไม่ควรมีกระแสโหลดไหลผ่านบาร์กราวด์ แต่อาจมีกระแสไหลผ่านได้ในกรณีที่เกิดความผิดปกติ (Fault), ไฟกระชาก (Surge), ไฟรั่ว (Leakage) หรือสภาวะผิดปกติอื่นๆ ขึ้นอยู่กับระบบป้องกันที่ติดตั้งไว้.
บัสบาร์นิวทรัลจำเป็นต้องมีการหุ้มฉนวนหรือไม่?
ในตู้ไฟฟ้าย่อย โดยปกติแล้วจำเป็น: บัสบาร์นิวทรัลจะถูกติดตั้งบนฉนวนรองรับเพื่อไม่ให้สัมผัสกับตัวตู้โดยตรง แต่ ณ จุดต่อลงดินหลักที่กำหนดไว้ การจัดวางจะแตกต่างออกไปตามวัตถุประสงค์.
ชื่อเรียกตามมาตรฐาน IEC ของบัสบาร์กราวด์คืออะไร?
คำที่ใช้ทั่วไปตามมาตรฐาน IEC คือ PE bar หรือ earth bar โดย PE ย่อมาจาก protective earth.
จะเกิดอะไรขึ้นหากฉันใช้ PE bar เป็นบัสบาร์นิวทรัล?
คุณจะทำให้โครงสร้างโลหะที่เป็นส่วนป้องกันกลายเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางกระแสไฟฟ้าปกติ ซึ่งเป็นสิ่งที่ PE ถูกออกแบบมาเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดขึ้น.
สิ่งนี้ส่งผลต่อการติดตั้งอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก (SPD) อย่างไร?
SPD จำเป็นต้องมีการเชื่อมต่อที่ถูกต้องและสั้นไปยัง PE และ/หรือ N ขึ้นอยู่กับโหมดการป้องกันและระบบสายดิน การวางตำแหน่ง PE bar ที่ไม่เหมาะสม สายนำสัญญาณที่ยาวเกินไป หรือการต่อ N/PE ที่ผิดพลาด อาจลดประสิทธิภาพในการป้องกันไฟกระชากได้.
บัสบาร์นิวทรัลและบัสบาร์กราวด์ควรเลือกใช้เหมือนกับเทอร์มินอลบล็อกหรือไม่?
ควรเลือกโดยพิจารณาจากขนาดตัวนำ พิกัดกระแส ความจุของเทอร์มินอล วัสดุ วิธีการติดตั้ง ข้อกำหนดด้านฉนวน รวมถึงรายการอุปกรณ์หรือข้อกำหนดการออกแบบของตู้ไฟ ไม่ใช่แค่แถบโลหะทั่วไป.
สรุป
บัสบาร์นิวทรัลและบัสบาร์กราวด์อาจดูคล้ายกัน แต่ทำหน้าที่ต่างกัน บัสบาร์นิวทรัลเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางไหลกลับของกระแสไฟฟ้าในสภาวะปกติ ส่วนบัสบาร์กราวด์ (PE bar หรือ Earth bar) เป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางกระแสลัดวงจรเพื่อความปลอดภัยและระบบปรับศักย์ไฟฟ้า.
สำหรับตู้เมนไฟฟ้าหรือตู้ย่อยในที่พักอาศัย คำถามสำคัญคือจุดที่นิวทรัลและกราวด์เชื่อมต่อกันอยู่ที่ใด สำหรับตู้สวิตช์บอร์ดตามมาตรฐาน IEC และงานประกอบตู้ คำถามสำคัญคือการแยก N และ PE ออกจากกันอย่างไรภายใต้กฎการต่อลงดินแบบ TN-S, TN-C-S, TT หรือ IT.
แนวทางการออกแบบที่ปลอดภัยที่สุดนั้นเรียบง่าย คือการรักษา เอ็น แล้ว ฟังก์ชันของ PE ให้แยกจากกัน เชื่อมต่อกันเฉพาะในจุดที่อนุญาตเท่านั้น เข้าสายตัวนำตามรายการอุปกรณ์ของตู้ และเดินสายเชื่อมต่อ RCD/RCBO/SPD ตามการออกแบบระบบจริง.
