spot_img

สายล่อฟ้า คือ ทุกเรื่องควรรู้ในการป้องกันอันตรายจากฟ้าผ่า

สายล่อฟ้า คืออะไร - จป ทูเดย์

ฟ้าผ่าเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติซึ่งมนุษย์ที่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ แต่สามารถป้องกันอันตรายที่เกิดจากฟ้าผ่าได้ โดยเฉพาะการป้องกันอันตรายที่อาจะเกิดขึ้นกับตัวอาคารบ้านเรือน และ ระบบไฟฟ้าภายในบ้าน ในบทความนี้ Jorportoday จะมาพูดถึง สายล่อฟ้า (ระบบป้องกันฟ่าผ่า) ชนิดของสายล่อฟ้า และการติดตั้ง เพื่อการป้องกันฟ้าผ่าอย่างถูกต้องครับ

สายล่อฟ้า คืออะไร

สายล่อฟ้า (รวมถึงระบบป้องกันฟ่าผ่า) คือ ระบบที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันบ้านหรืออาคารจากการถูกฟ้าผ่าโดยตรง ทั้งทีสายล่อฟ้าไม่ได้ป้องกันให้ฟ้าผ่า แต่ล่อให้ฟ้าผ่าลงในบริเวณหรือส่วนที่เราต้องการ และทำให้ผลของฟ้าผ่าผ่านไปเร็วที่สุด (กรณีนี้ผ่านลงดิน)

ก่อนจะไปอธิบายถึงรายละเอียดของสายล่อฟ้า และระบบป้องกันฟ้าผ่า ผมจะขออธิบายถึง ปรากฏการฟ้าผ่าก่อนว่าคืออะไร และส่งผลอย่างไรต่อชีวิตและทรัพย์สินของเราบ้าง

ฟ้าผ่า เกิดจากอะไร

ฟ้าผ่า เกิดจากอะไร 

ปรากฏการณ์ฟ้าผ่า เกิดจากการปลดปล่อยประจุไฟฟ้าออกจากเมฆฝนฟ้าคะนอง หรือ เมฆคิวมูโลนิมบัส (cumulonimbus) มีลักษณะเป็นก้อนขนาดใหญ่ บริเวณฐานเมฆจะสูงจากพื้นประมาณ 2 กิโลเมตร และส่วนยอดเมฆอาจสูงถึง 20 กิโลเมตร โดยภายในก้อนเมฆจะมีการไหลเวียนของกระแสอากาศอย่างรวดเร็วและรุนแรง ทำให้หยดน้ำและก้อนน้ำแข็งในเมฆเสียดสีกันจนเกิดประจุไฟฟ้า โดยพบว่าประจุบวกมักจะอยู่บริเวณยอดเมฆ ส่วนประจุลบอยู่บริเวณฐานเมฆ ซึ่งประจุลบที่ฐานเมฆอาจจะเหนี่ยวนำให้พื้นผิวของโลกที่อยู่ใต้เงาของมันมีประจุเป็นบวกด้วย

ฟ้าผ่าแบ่งได้อย่างน้อย 4 แบบหลัก ได้แก่

1. ฟ้าผ่าภายในก้อนเมฆ
2. ฟ้าผ่าจากเมฆก้อนหนึ่งไปยังเมฆอีกก้อนหนึ่ง
3. ฟ้าผ่าจากฐานเมฆลงสู่พื้น เรียกว่า ฟ้าผ่าแบบลบ
4. ฟ้าผ่าจากยอดเมฆลงสู่พื้น เรียกว่า ฟ้าผ่าแบบบวก

สำหรับฟ้าผ่าแบบลบและแบบบวกนั้นจะทำอันตรายต่อคน สัตว์ และสิ่งต่าง ๆ ที่อยู่บนพื้นดินหรือผืนน้ำ โดยฟ้าผ่าแบบลบจะผ่าลงบริเวณใต้เงาของเมฆฝนฟ้าคะนองเป็นหลัก เพราะพื้นที่ดังกล่าวถูกเหนี่ยวนำให้มีสภาพเป็นประจุบวก ส่วนฟ้าผ่าแบบบวกสามารถผ่าได้ไกลออกไปจากก้อนเมฆถึง 40 กิโลเมตร ภายในเวลา 1 วินาที โดยมักจะเกิดในช่วงท้ายของพายุฝนฟ้าคะนองคือหลังจากที่ฝนซาแล้ว

โครงสร้างอาคารเสียหาย

ผลกระทบของฟ้าผ่าต่อโครงสร้างอาคารและสายส่งไฟฟ้า

หลังจากที่ทราบแล้วว่าฟ้าผ่าคืออะไร คำถามถัดมาคือ โอกาสที่ฟ้าผ่าแล้วกระทบโครงสร้างอาคารบ้านเรือนมีอะไรบ้าง ?? คำตอบคือการที่ฟ้าผ่าลงมาที่อาคารขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการด้วยกันได้แก่ : ความสูงของตัวอาคาร จำนวนอาคารสูงในบริเวณใกล้เคียง และจำนวนของฟ้าผ่าที่ตกลงมา

แต่หากฟ้าผ่าลงมาและโครงสร้างของอาคารนั้นไม่มีสายล่อฟ้า สายฟ้าที่แลบลงมาจะพุ่งไปที่จุดสูดของอาคารและมองหาทางลงสู่ดินในลักษณะที่ไม่สามารถควบคุมได้ ผ่านทางเสาอาคาร โครงสร้างคอนกรีต ท่อหรือสายเคเบิล กระแสไฟนี้อาจทำให้เกิดการแตกหัก ประกายไฟ และความเสียหายต่อผู้คนและอุปกรณ์ภายใน ในกรณีเหล่านี้ อันตรายจะเพิ่มขึ้นเมื่อโครงสร้างประกอบด้วยผลิตภัณฑ์ที่เป็นพิษ สามารถติดไฟ หรือระเบิดได้

ผลกระทบของฟ้าผ่าต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ปรากฏการณ์ฟ้าผ่ามักเป็นเหตุในการสร้างความเสียหายให้กับโครงสร้างอาคารแล้ว ยังส่งผลโดยตรงกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ด้วยกัน 2 วิธี :

  1. ฟ้าผ่าตรงลงมาที่บ้านโดยตรง : ซึ่งพบเจอได้ไม่บ่อยนัก สายฟ้าที่ฟาดลงมาโดยตรงจะทำให้เกิดความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าและอุปกรณ์ที่ไม่ใช่เครื่องใช้ไฟฟ้า ในหลายกรณีจะเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดเพลิงไหม้ ซึ่งมักเกิดที่สายไฟในผนังและสายไฟใต้หลังคา อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เสียบอยู่ในระบบไฟฟ้าที่โดนฟ้าผ่าโดยตรงมักจะไม่สามารถป้องกันด้วยอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากได้
  2. ฟ้าผ่าลงบริเวณใกล้เคียง : ในกรณีที่ฟ้าผ่าลงในบริเวณใกล้ พลังงานจากฟ้าผ่าในบริเวณใกล้เคียงสามารถเดินทางผ่านสายสื่อสาร (เช่น โทรศัพท์ อินเทอร์เน็ต หรือสายเคเบิล) ความเสียหายจากเหตุการณ์ประเภทนี้โดยทั่วไปจะรุนแรงน้อยกว่าการโจมตีโดยตรง

ทั้ง 2 กรณีอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ณ จุดใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น คอมพิวเตอร์ โทรทัศน์ และระบบเกม ซึ่งอ่อนไหวอย่างยิ่งต่อความเสียหายจากแรงดันไฟฟ้า

ดังนั้น เพื่อหลีกเลี่ยงผลที่ตามมาจากฟ้าผ่าบนโครงสร้างโดยตรงและบริเวณใกล้เคียง บ้าน อาคาร รวมถึงโรงงานจำเป็นต้องมีระบบป้องกันฟ้าผ่าที่สมบูรณ์ ซึ่งประกอบด้วยสายล่อฟ้า ตัวนำและอุปกรณ์เสริม อุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก และระบบสายดินที่เพียงพอ

ชนิดของระบบป้องกันฟ้าผ่า

1. ระบบสายล่อฟ้า แบบ Early Streamer Emission (ESE) 

หลักการทำงานของระบบล่อฟ้าแบบ ESE หรือ หัวล่อฟ้าแบบ ESE เมื่อมีลำประจุเริ่มจากก้อนเมฆลงมา ทำให้สนามแม่เหล็กมีค่าสูงขึ้นทำให้หัวล่อฟ้าแบบ ESE นั้นปล่อยประจุออกมา และสร้างลำประจุอย่างรวดเร็วทำให้ฟ้าผ่าลงมาที่หัวล่อฟ้าแบบ ESE โดยหัวล่อฟ้าแบบ ESE นั้นถูกสร้าง ออกแบบ และออกมาตรฐาน โดยประเทศฝรั่งเศส

2. ระบบสายล่อฟ้าแบบ Faraday Cage

หลักการทำงานของระบบสายล่อฟ้าแบบ Faraday Cage มีแท่งแฟรงกลิน เป็นตัวล่อ โดยมีการต่อเชื่อมกันของแท่งแฟรงกลิน ด้วยสายทองแดงเป็นตาราง แท่งแฟรงกลิน แต่ละแท่งนั้นจะห่างกันไม่เกิน 25-30 m ทำให้การติดตั้งระบบสายล่อฟ้าแบบ ฟาราเดย์ นั้นใช้สายทองแดง แท่งแฟรงกลิน และแท่งกราวด์เป็นจำนวนมาก

องค์ประกอบของสายล่อฟ้า (ระบบป้องกันฟ้าผ่า)

1.ตัวนำล่อฟ้า Air Terminal

เป็นแท่งทองแดง ยาวประมาณ 30-60 เซ็นต์หรือมากกว่า ประกอบกับฐานเสา จะติดตั้งบนหลังคา ตามบริเวณจุดสูงสุดของอาคาร มุมบนสุดของอาคาร โดยติดตั้งให้มีระยะห่างไม่เกิน 20 ฟุต (กรณีโครงสร้างไม่ซับซ้อนอะไร)  ที่ฐานเสาจะมีรูสำหรับติดตั้งตัวนำ

2.ตัวนำลงสู่ดิน : Ground connections

ตัวนำลงสู่ดินทั่วไปมักใช้ สายทองแดงเปลือย ขนาดไม่น้อยกว่า 35 ตร.มม. ติดตั้งโดยการเดินสายบนหลังคา หรือจุดสูงสุดของอาคาร เชื่อมต่อตัวนำล่อฟ้าต่างๆเข้าด้วยกันให้ถึงกันทั้งหมด ต้องยึดด้วยอุปกรณ์จับยึดที่แข็งแรงมั่นคง เนื่องจากฟ่าผ่า จะมีแรงทางกลมากอาจทำให้เกิดการสะบัดอย่างรุนแรงได้ ทำให้สายหลุด ขาดเสียหายได้

เมื่อเดินสายเชื่อมกัน ก็ต้องเชื่อตัวนำลงดิน อาคารไม่ใหญ่มาก โครงสร้างง่ายๆ ให้ลง 2 จุด อาจจะเดินสายร้อยด้วยท่อเหล็กเคลือบ (IMC Conduit) หรือ ท่อ PVC เหลือง ขนาด 3/4″

รากสายดินใช้เมือต่อตัวนำลงสู่ดินก็จะต้องมีหลักดินเพื่อทำให้กระแสไฟฟ้าจากฟ้าผ่ากระจายสู่ดินให้เร็วที่สุด หลักดินทั่วไปเป็นหลักดินเหล็กชุบทองแดงหรือเหล็กหุ้มทองแดง ความยาว 3 เมตรขนาด 5/8″ ตอกเป็นกริด สามเหลี่ยม ห่างกัน 6 เมตร เท่าๆกัน พร้อมเชื่อมต่อสายตัวนำถึงกัน

3.Lightning Arrester

อุปกรณ์ส่องสว่างเป็นอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องระบบไฟฟ้าและส่วนประกอบจากความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากกระแสไฟฟ้า ไฟกระชากดังกล่าวอาจเป็นผลมาจากฟ้าผ่าหรือการสลับไฟฟ้าและอาจเป็นอันตรายโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เช่นคอมพิวเตอร์ สาธารณูปโภคติดตั้งสายไฟกับตัวป้องกันฟ้าผ่ารวมถึงมาตรการด้านความปลอดภัยอื่น ๆ และอุปกรณ์เหล่านี้ยังสามารถติดตั้งบนกล่องไฟฟ้าส่วนบุคคล

เมื่อกระแสไฟฟ้าพุ่งเข้าชนระบบไฟฟ้าก็จะพยายามทำให้เท่าเทียมกันและกระจายตัวเองโดยใช้เส้นทางที่มีประสิทธิภาพที่สุด อุปกรณ์ป้องกันฟ้าผ่าจัดเตรียมเส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุดสำหรับการทำเช่นนี้การกำหนดเส้นทางไฟฟ้าส่วนเกินออกจากระบบและลงสู่พื้นดินที่สามารถกระจายไปโดยไม่ทำอันตรายใด ๆ ตัวต้านทานแสงรวมถึงส่วนประกอบที่ติดกับระบบไฟฟ้าพร้อมตัวนำที่ไปถึงพื้น

สรุป

สายล่อฟ้า ระบบป้องกันฟ่าผ่าคือสิ่งที่จะช่วยให้อาคารของคุณลดความเสียหายจากเหตุผ่าฟ้าได้มากที่สุด จากการชี้นำให้สายฟ้าไหลลงดินตามเส้นทางที่เรากำหนดด้วยความรวดเร็ว ในการติดตั้งผมไม่แนะนำให้ติดตั้งเสาล่อฟ้า สายล่อฟ้าเองครับ ควรปรึกษาวิศวกรครับ (เฉพาะวิศวกรที่ได้รับใบอนุญาติ) เพื่อความปลอดภัยและการใช้งานที่เกิดประสิทธิภาพสูงสุดเพื่อชีวิตและทรัพย์สินของคุณ

เกี่ยวกับลิขสิทธิ์ :
* ทุกเนื้อหา และ ภาพประกอบของ Jorportoday ไม่มีการสงวนลิขสิทธิ์แต่อย่างใด สามารถนำไปเผยแพร่ได้เพื่อประโยชน์สาธารณะ ไม่ใช่เชิงพาณิชย์

** กรณีมีการคัดลอกบทความของเราไปส่วนใดส่วนหนึ่ง โปรดติดลิงค์กลับมาที่หน้านี้เพื่อให้เครดิตกับเรา

Ads.4

spot_imgspot_imgspot_imgspot_img

Ads.4

spot_imgspot_imgspot_imgspot_img

Similar Articles

FACEBOOK

Ads.3

spot_img

ติดต่อลงโฆษณา คลิก >

Ads

spot_img

Ads

spot_img

Update

ทัก inbox Facebook
no smoking sign
แจกฟรี!! ตัวอย่าง ป้ายห้ามสูบบุหรี่ ใครต้องการโหลดภาพแบบคมชัด ปลิ๊นภาพใหญ่ไม่แตก กด like กด share กดติดตาม แล้วส่งหลักฐานมาที่ inbox facebook ได้เลยนะ
Ergonomics of vision
Ergonomics of vision. Turns of the head, pupils, optimal viewing angles. Correct display distance. Dashboard planning car plane.

Most Popular