EP.2: การเลือกหัวล่อฟ้า และสายนำลงดินให้ถูกต้อง
หลักการกำหนดระยะคุ้มครอง (Protection Angle) Rolling Sphere Zone Concept (LPZ) เทคนิคติดตั้งหน้างานจริง
สรุปสั้น: เริ่มที่ “หัวล่อฟ้าให้คุ้มพื้นที่”, “สายนำลงดินสั้น ตรง น้อยเส้นทาง” และ “Bonding ให้ครบ” … จากนั้นตรวจระยะห่างป้องกันการเกิดฟ้าผ่าข้างเคียง (Side-flash) ตามแนวทาง EIT และ IEC 62305 / IEC 62561
1) Air-termination — เลือกหัวล่อฟ้าให้ “คุ้มพื้นที่”
หลักการสำคัญ คือ ครอบคลุมพื้นที่ด้วย Protection Angle ที่เหมาะสม (ขึ้นกับระดับ LPS I–IV), ใช้ Rolling Sphere ตรวจจุดเสี่ยงตกหล่น และหลบวัตถุสูงให้พ้นเขตเสี่ยง
| LPS Class | Protection Angle (°) | Rolling Sphere (m) |
|---|---|---|
| I | ~20–25 | ~20 |
| II | ~30 | ~30 |
| III | ~45 | ~45 |
| IV | ~60 | ~60 |
ใช้หลายหัวล่อฟ้าร่วมกันเพื่อ “ซ้อน” พื้นที่คุ้มครอง แล้วตรวจช่องว่างด้วย Rolling Sphere เพื่อลด blind-spot
Zone Concept (LPZ)
กำหนดเขตการป้องกันจากนอกอาคาร (LPZ0) เข้าสู่ภายใน (LPZ1/2) โดยต้องมีการ Bonding, SPD และการจัดสายให้เหมาะสม
- LPZ0 → ภายนอก โดนกระแสเต็ม
- LPZ1 → มีอุปกรณ์ลดพลังงาน (air-termination / bonding)
- LPZ2 → ภายในอุปกรณ์อ่อนไหว ใช้ SPD ระดับละเอียด
2) Down-conductor — สายนำลงดิน “ต้องสั้น ตรง และสมมาตร”
- ใช้เส้นทางลงหลายเส้นแบบ “สมมาตร” รอบอาคาร ลดความต่างศักย์
- หลีกเลี่ยงมุมหักแคบ: รัศมีดัด ≥ 20 cm หรือ ≤ 90° อย่างมีรัศมีผ่อนโค้ง
- รักษา separation distance ตามคำนวณ
- ตำแหน่งลงดินให้ใกล้จุด Earth Termination ลดความยาวลูป
สูตรคำนวณ Separation Distance (s) ตามมาตรฐาน IEC 62305-3
- ki — ตัวประกอบกระแสแบ่ง
- สัดส่วนกระแสที่ไหลในสายนำลงเส้นที่พิจารณา (เช่น ≥ 2 เส้นใช้ 0.5, เส้นเดียวใช้ 1.0)
- kc — ตัวประกอบตำแหน่ง / ระดับ LPS และ geometry
- ใช้งานทั่วไป: 1.00 (LPS I), 0.80 (LPS II), 0.66 (LPS III), 0.44 (LPS IV)
- km — ตัวประกอบวัสดุฉนวน
- 1.0 สำหรับอากาศ/ฉนวนทั่วไป, ~0.7 เมื่อมีฉนวนเสริม (อ้างอิงตาม data sheet ของวัสดุ)
- l — ความยาวเส้นทางเทียบเท่า (m)
- ระยะตามแนวเส้นทางที่กระแสฟ้าผ่าอาจไหล จากจุดแบ่งศักย์ถึงตำแหน่งที่ประเมิน
💡 การตีความผล : ถ้า s ≤ ระยะจริง ⇒ ปลอดภัยเบื้องต้น | ถ้า s > ระยะจริง ⇒ เพิ่มฉนวน หรือ ระยะ หรือ สายนำลง / ทบทวน LPS
คำอธิบายเพิ่มเติม
สูตรนี้ถูกต้องตาม IEC 62305-3 หมวด Separation Distance และแนวทางของ EIT 1586 ที่อิงตาม IEC เช่นกัน ใช้เพื่อ ประเมินระยะห่างป้องกันการอาร์กเบื้องต้น (preliminary design / site check) ได้อย่างเชื่อถือได้ เมื่อกำหนดพารามิเตอร์ตามสภาพจริง
- ki — อ้างอิงจำนวนสายนำลง/Topology ของระบบ (≥ 2 เส้น → 0.5, เส้นเดียว → 1.0)
- kc — สะท้อนระดับการป้องกัน (LPS I–IV) และเรขาคณิตของจุดที่พิจารณา
- km — ปัจจัยฉนวนระหว่างตัวนำ (อากาศ ≈ 1.0, มีฉนวนเสริม ≈ 0.7)
- l — ระยะทางเทียบเท่าตามแนวเส้นทางกระแส (m)
ข้อควรระวัง / ขอบเขตการใช้
สูตรนี้เหมาะกับ การออกแบบเบื้องต้น และ การตรวจหน้างาน; สำหรับโครงสร้างซับซ้อน มี bonding เฉพาะจุดจำนวนมาก หรือมีอิทธิพลเหนี่ยวนำเด่นชัด ให้พิจารณา Mesh / Rolling Sphere + แบบจำลอง 3D เพิ่มเติม
เปรียบเทียบค่าที่คำนวณได้กับระยะจริงเสมอ หาก s > ระยะจริง ให้ปรับด้วย เพิ่มฉนวน / เพิ่มระยะ / เพิ่มจำนวนสายนำลง (ลด ki) หรือปรับระดับ LPS/แนวเดินสาย
สำหรับเอกสารอ้างอิงทั้ง 4 เล่มที่ใช้ในโครงการนี้ วิธีคำนวณและผลลัพธ์ สอดคล้องกับหลักการของ IEC และ EIT จึงเชื่อถือได้สำหรับการประเมินเบื้องต้น (pre-check) และใช้เป็นฐานสำหรับการออกแบบโดยทีมวิศวกรต่อไป
คำนวณระยะห่างป้องกันการอาร์ก (Separation Distance, s)
สูตรตามมาตรฐาน IEC 62305-3: s = ki × (kc / km) × l
ให้ทีมวิศวกร Acon Plus ช่วยออกแบบ
แนบรูปถ่ายหลังคา แปลน หรือระบุขนาดอาคาร เพื่อรับคำแนะนำที่แม่นยำ