ทำไมในโรงงานอุตสาหกรรมต้องเป็น Earthing System แบบ TN-S

Earthing System แบบ TN-S คืออะไร?

Earthing System TN-S หรือ ระบบสายดิน TN-S คือ ระบบที่มีความสำคัญต่อการติดตั้งระบบไฟฟ้า เนื่องจากเป็นระบบที่ช่วยให้การเชื่อมต่อสายดินกับระบบไฟฟ้ามีความปลอดภัย โดยที่ระบบสายดิน (PE) และสายนิวทรัล (N) แยกออกจากกันทั้งระบบ ทำให้มั่นใจได้ถึงความปลอดภัยทางไฟฟ้าในระดับสูงสำหรับผู้คนและอุปกรณ์ต่าง ๆ

เหตุผลที่โรงงานอุตสาหกรรมต้องใช้ Earthing System แบบ TN-S

ความปลอดภัยสูง: ระบบ TN-S (Terre-Neutral-Separate) มีสายดิน PE (Protective Earth) แยกจากสาย N (Neutral) อย่างชัดเจน ทำให้ลดความเสี่ยงของกระแสรั่วไหลไปยังอุปกรณ์ สามารถลดโอกาสเกิดไฟดูดและไฟช็อตได้

ลดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า: โรงงานอุตสาหกรรมส่วนใหญ่มักมีระบบการทำงานของอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานสูง เช่น มอเตอร์ อินเวอร์เตอร์ และหม้อแปลง ซึ่งอาจก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า (Electromagnetic Interference – EMI) การมีสายดิน PE แยกต่างหากในระบบ TN-S ช่วยลดปัญหาสัญญาณรบกวนที่อาจกระทบต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และระบบควบคุมอัตโนมัติ (PLC, SCADA)

รองรับมาตรฐานสากล: มาตรฐานด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้า เช่น IEC 60364 และ IEEE กำหนดให้ระบบไฟฟ้าในอุตสาหกรรมต้องมี ระบบสายดินที่แยกจากสาย N เพื่อป้องกันอุบัติเหตุไฟฟ้า

ลดกระแสรั่วไหลกลับสู่ระบบไฟฟ้า: ระบบ TN-S ลดโอกาสที่จะเกิดกระแสไฟรั่วไหล และอาจย้อนกลับไปตามสาย N ซึ่งการติดตั้งระบบนี้ช่วยลดความเสี่ยงของไฟฟ้ากระเพื่อม (Harmonics) และการรบกวนของระบบไฟฟ้า

ข้อเสียของระบบ TN-S

• ต้นทุนสูง – ต้องใช้สายดิน PE แยกจากสาย N ทำให้ค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้น
• ติดตั้งและบำรุงรักษายาก – ต้องระวังไม่ให้สาย N และ PE เชื่อมต่อกันผิดจุด
• ต้องการระบบสายดินที่ดี – หากติดตั้งไม่ถูกต้อง อาจเกิดกระแสรั่วได้
• ใช้พื้นที่เดินสายมากขึ้น – ต้องเดินสายเพิ่มเติมเมื่อเทียบกับระบบ TN-C
• อาจเกิดปัญหาหากสาย PE ขาด – ทำให้ระบบป้องกันไฟดูดอาจไม่ทำงานเต็มประสิทธิภาพ

ระบบ TN-S หรือ ระบบสายดิน TN-S ให้ความปลอดภัยและเสถียรมากกว่า TN-C และ TN-C-S แต่มีต้นทุนสูงกว่า จึงเหมาะกับโรงงานอุตสาหกรรมหรืออาคารที่ต้องการลดความเสี่ยงทางไฟฟ้า และให้ระบบไฟฟ้ามีความปลอดภัยสูง ซึ่งอาจจะไม่เหมาะสำหรับบางที่ถ้ามีงบจำกัดหรือสถานที่ติดตั้งจำเป็นต้องเดินสายไฟระยะไกล

ประสบการณ์และปัญหาที่ทาง SIMES เคยพบ

ปี 2023 ได้เกิดเหตุการณ์ Plant Shut Down ขึ้น ส่งผลให้เครื่องจักรที่ผลิต Print Circuit Board หยุดทำงานทันทีโดยไม่ทราบสาเหตุ ต่อมาจึงได้มีการตรวจสอบหาสาเหตุและพบว่าเกิดจาก Neutral to Earth Voltage. (NEV) มีขนาดสูงเกินมาตรฐาน

อะไรคือสาเหตุ ที่ทำให้ NEV มีค่าสูงขึ้น ?

สาเหตุเกิดจาก มี Single Line to Ground Fault ใน Low Voltage System เกิดจาก Magnetic ของ Air Cooling System ชำรุด

ปี 2024 ทาง SIMES จึงคิดที่จะทำการทดลอง เพื่อให้สามารถหาแนวทางแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้น แต่ไม่สามารถทำได้ เพราะ ผลของ NEV จะทำให้ Controller เสียหาย

จากนั้น ปี 2025 ได้มีการทำ Maintenance ที่ โรงงานอื่น และตรวจพบว่า Earthing system เป็นระบบ TT System จึงได้เริ่มทำการทดลอง

สร้าง Insulation Failure ที่ MDB 1 เพื่อศึกษาผลของ Neutral to Earth Voltage (NEV)

ทำการต่อหลอดไฟ 200 Watt, 220 V จำนวน 2 หลอด เข้าที่ Phase C และ Earth ทำการวัด Voltage ที่ Neutral – Earth

• กรณียังไม่ต่อหลอดไฟ วัด Neutral – Earth Voltage = 0 V
• กรณีต่อหลอดไฟ ลง Earth วัด Neutral – Earth Voltage = 5.12 V
• วัด Ground Resistance at Transformer Neutral = 4.28 Ohm
• วัด Ground Resistance at Earth Bar = 1.53 Ohm
• วัดค่า Resistance ระหว่าง Neutral Bar – Earth Bar ด้วย Ohm Meter = 817 K Ohm

Neutral to Earth Voltage เกิดขึ้นได้อย่างไร?

Neutral to Earth Voltage คือ แรงดันที่เกิดขึ้นระหว่างสายดิน (PE) และสายนิวทรัล (N) สามารถเกิดขึ้นได้จากหลาย ๆ สาเหตุ เช่น เกิดจากแรงดันตกคร่อมที่สายนิวทรัล (N), โหลดไม่สมดุล, กระแส Harmonics และปัญหาการต่อลงดิน ซึ่งอาจส่งผลต่ออุปกรณ์ไฟฟ้าและความปลอดภัย

วิธีแก้ไขปัญหา

• เพื่อป้องกันความเสี่ยงที่ Plant Shut Down เมื่อเกิด Insulation Failure เพียงเล็กน้อย ควรรีบทำ Ground rod ของ Neutral , PE เป็น Ground Rod เดียวกัน
• เพื่อให้การ Detect Ground Fault ถูกต้อง ควรย้ายสาย PE Ground จาก Load Side มาที่ Transformer Side (อ้างอิง NCT)
• ทำการทดสอบวัด Phase Voltage – PE เมื่อทำ การปรับปรุง Grounding System เสร็จ
• ให้ความรู้เรื่อง Grounding system กับทีม Engineer เพื่อกำชับผู้รับเหมาให้ทำการติดตั้งระบบไฟฟ้าได้ถูกต้อง
• ให้ความสำคัญกับสาย PE ว่าทำไมควรตรวจสอบเสมอ

การต่อ Earthing system เป็นระบบ TT System ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานภายในโรงงาน

ควบคุมค่าความต้านทานดินยาก – ค่าความต้านทานที่สูงอาจทำให้กระแสไฟรั่วต่ำเกินไป ส่งผลให้ระบบป้องกันไฟฟ้าทำงานไม่มีประสิทธิภาพ เสี่ยงไฟดูดและไฟไหม้

ต้องใช้ RCD/ELCB ทุกจุด – เพิ่มต้นทุนการติดตั้งและบำรุงรักษา อีกทั้งอาจเกิดปัญหาการตัดวงจรโดยไม่จำเป็น

แรงดันต่างศักย์ระหว่างจุดต่อลงดิน – อาจทำให้เกิดไฟดูดและส่งผลต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ไวต่อสัญญาณรบกวน

กระแสรั่วอาจไหลผ่านโครงสร้างโรงงาน – เพิ่มความเสี่ยงไฟดูดและปัญหาทางไฟฟ้ากับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับโครงสร้างโลหะ

ต้องบำรุงรักษาจุดต่อลงดินบ่อยครั้ง – ค่าความต้านทานของดินเปลี่ยนแปลงได้ ทำให้ระบบป้องกันอาจทำงานผิดพลาดและเพิ่มความเสี่ยงด้านความปลอดภัย

ระบบ TT System มีข้อจำกัดที่ทำให้ไม่เหมาะสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม โดยเฉพาะในแง่ของความปลอดภัยและการบำรุงรักษา การเลือกใช้ระบบสายดินที่เหมาะสม เช่น TN-S System (แยกสาย N และ PE) จะช่วยให้โรงงานมีระบบไฟฟ้าที่เสถียรและปลอดภัยมากขึ้น ลดความเสี่ยงจากไฟฟ้าดูด ไฟไหม้ และปัญหาทางเทคนิคที่อาจเกิดขึ้นจากแรงดันไฟฟ้าไม่สมดุล ดังนั้น TT System จึงไม่ใช่ตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม SIMES ต้องการพิสูจน์ว่าการต่อ Earthing system เป็นระบบ TT System ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานภายในโรงงานอุตสาหกรรมเพราะไม่มี Earth Leakage แต่ละอุปกรณ์ ซึ่ง ระบบ TN-S System จะเหมาะสมกว่า แต่ควร Monitor N E Voltage กรณี Unbalance Loade

---

หากโรงงานของท่านผู้ประกอบการ ต้องการ ตรวจสอบคุณภาพไฟฟ้า ซ่อมบำรุงรักษาระบบไฟฟ้า ติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้า ทำPartial Discharge ปรึกษาเราฟรี

เรา Simes Engineering มีทีมวิศวกรเชี่ยวชาญมากกว่า 35 ปี ติดต่อเราได้ที่เบอร์

• 081-820-8835
• 081-914-6766
• 02-882-8968

หรือผ่าน Facebook : https://www.facebook.com/simesengineeringco

กลับหน้าหลัก