ไฟฟ้ารั่วกับไฟฟ้าลัดวงจร: ความแตกต่างและวิธีป้องกันปัญหาเสี่ยง

ความผิดพลาดทางไฟฟ้าอาจก่อให้เกิดความเสี่ยงอย่างมากต่อทั้งบุคคลและทรัพย์สิน ในบทความนี้ เราจะศึกษาเรื่องความผิดพลาดของสายดินและไฟฟ้าลัดวงจร ความผิดพลาดทางไฟฟ้าที่พบบ่อยมี 2 ประเภท คือ ความผิดพลาดของสายดินและไฟฟ้าลัดวงจร การทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างความผิดพลาดเหล่านี้และวิธีการป้องกันเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาระบบไฟฟ้าให้ปลอดภัย

กราวด์ฟอลต์คืออะไร?

กระแสไฟฟ้ารั่วลงดิน (ground fault) คือความผิดปกติทางไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลออกจากเส้นทางที่ตั้งใจไว้และไหลลงดินผ่านตัวนำไฟฟ้าที่ไม่ได้ตั้งใจ ปัญหานี้อาจเกิดขึ้นได้เมื่อสายไฟฟ้าชำรุด โดนน้ำ หรือเปียก และสัมผัสกับวัตถุโลหะ คน หรือดิน กระแสไฟฟ้ารั่วลงดินอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อต ไฟไหม้ หรือเกิดความเสียหายต่อระบบไฟฟ้า อุปกรณ์ต่างๆ เช่น เครื่องตัดวงจรไฟฟ้ารั่วลงดิน (Ground Fault Circuit Interrupter: GFCI) ได้รับการออกแบบมาเพื่อตรวจจับกระแสไฟฟ้ารั่วลงดินและตัดกระแสไฟฟ้าเพื่อป้องกันอันตราย

ไฟฟ้าลัดวงจรคืออะไร?

ไฟฟ้าลัดวงจร หรือที่รู้จักกันในชื่อการลัดวงจรลงกราวด์ เป็นความผิดปกติทางไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเส้นทางที่กำหนดไว้และไหลไปยังแหล่งจ่ายไฟโดยตรง ซึ่งอาจเกิดขึ้นเมื่อสายไฟสองเส้นสัมผัสกัน ทำให้เกิดเส้นทางที่มีความต้านทานต่ำสำหรับกระแสไฟฟ้า การลัดวงจรอาจทำให้เกิดประกายไฟ ไฟไหม้ หรือความเสียหายต่อระบบไฟฟ้า การทำความเข้าใจความหมายของคำว่าไฟฟ้าลัดวงจรเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งต่อการระบุและแก้ไขปัญหาเหล่านี้ได้อย่างทันท่วงที

ความแตกต่างระหว่างไฟฟ้ารั่วกับไฟฟ้าลัดวงจรคืออะไร?

ความแตกต่างหลักระหว่างไฟฟ้ารั่วลงดินและไฟฟ้าลัดวงจรคือทิศทางการไหลของกระแสไฟฟ้า ในไฟฟ้ารั่วลงดิน กระแสไฟฟ้าจะไหลลงดิน ในขณะที่ไฟฟ้าลัดวงจร กระแสไฟฟ้าจะไหลกลับไปยังแหล่งจ่ายไฟฟ้า ความแตกต่างอีกประการหนึ่งคืออันตรายที่อาจเกิดขึ้นจากไฟฟ้ารั่วแต่ละประเภท ไฟฟ้ารั่วลงดินอาจเป็นอันตรายต่อคนและสัตว์มากกว่า เนื่องจากอาจกลายเป็นส่วนหนึ่งของเส้นทางกระแสไฟฟ้าและได้รับไฟฟ้าช็อต ไฟฟ้าลัดวงจรอาจ... เป็นอันตรายต่อไฟฟ้า ระบบเพราะอาจก่อให้เกิดความร้อนสูงจนอาจเกิดเพลิงไหม้ได้

จะป้องกันไฟฟ้ารั่วและไฟฟ้าลัดวงจรได้อย่างไร?

วิธีที่ดีที่สุดในการป้องกันไฟฟ้ารั่วและไฟฟ้าลัดวงจรคือการติดตั้งและบำรุงรักษาสายไฟและอุปกรณ์ต่างๆ ให้ถูกต้อง อุปกรณ์บางอย่างที่สามารถช่วยป้องกันไฟฟ้ารั่วได้ ได้แก่:

• เครื่องตัดวงจรไฟฟ้ารั่ว (GFCIs): อุปกรณ์เหล่านี้ทำหน้าที่ตรวจจับไฟฟ้ารั่วลงกราวด์และตัดกระแสไฟฟ้าไปยังวงจรที่ได้รับผลกระทบ โดยทั่วไปจะติดตั้งไว้ในเต้ารับไฟฟ้าหรือเบรกเกอร์วงจรที่อยู่ใกล้แหล่งน้ำ เช่น ห้องน้ำ ห้องครัว ห้องซักรีด โรงรถ และบริเวณกลางแจ้ง GFCI มีปุ่มทดสอบและรีเซ็ตที่ช่วยให้คุณตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์และจ่ายกระแสไฟฟ้ากลับคืนได้หากเกิดไฟฟ้าดับ
• เครื่องตัดวงจรไฟฟ้ารั่ว (AFCIs): อุปกรณ์เหล่านี้ทำหน้าที่ตรวจจับไฟฟ้าลัดวงจร (ARC Fault) ซึ่งหมายถึงประกายไฟหรือแสงวาบที่เกิดขึ้นเมื่อสายไฟเสียหายหรือหลวม กระแสไฟลัดวงจรอาจทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจรหรือไฟฟ้าลัดวงจร รวมถึงเพลิงไหม้ได้ โดยทั่วไปแล้ว AFCI จะติดตั้งอยู่ในเบรกเกอร์วงจรเพื่อป้องกันสายไฟในห้องนอน ห้องนั่งเล่น ห้องรับประทานอาหาร และพื้นที่อื่นๆ ที่มีโอกาสเกิดไฟฟ้าลัดวงจร AFCI มีปุ่มทดสอบและรีเซ็ตที่ช่วยให้คุณตรวจสอบการทำงานของอุปกรณ์และจ่ายไฟกลับคืนได้หากเกิดไฟฟ้าดับ
• เต้ารับ GFCI: เต้ารับไฟฟ้าเหล่านี้มี GFCI ติดตั้งอยู่ภายใน ใช้เพื่อทดแทนเต้ารับไฟฟ้ามาตรฐานในพื้นที่ที่จำเป็นต้องใช้หรือแนะนำให้ใช้ GFCI เต้ารับไฟฟ้าเหล่านี้มีปุ่มทดสอบและรีเซ็ตที่ช่วยให้คุณตรวจสอบการทำงานของเต้ารับไฟฟ้าและจ่ายไฟคืนได้หากเกิดไฟฟ้าดับ

GFCIs ทำงานอย่างไร?

GFCI จะตรวจสอบการไหลของกระแสไฟฟ้าในวงจรและเปรียบเทียบปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลเข้าและไหลกลับจากเครื่องใช้ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ต่างๆ ในสภาวะปกติ กระแสไฟฟ้าควรมีความสมดุลและเท่ากัน อย่างไรก็ตาม หากเกิดไฟฟ้ารั่วลงกราวด์ เช่น สายไฟที่ขาดหลุดร่วงไปสัมผัสกับวัตถุโลหะ หรือมีคนสัมผัสกับสายไฟที่มีกระแสไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าบางส่วนจะไหลออกจากวงจรและไหลไปยังเส้นทางอื่นลงกราวด์ ทำให้เกิดความไม่สมดุลในการไหลของกระแสไฟฟ้า ซึ่ง GFCI จะตรวจจับและตอบสนอง

เมื่อ GFCI ตรวจพบไฟฟ้ารั่วลงกราวด์ ระบบจะตัดกระแสไฟฟ้าที่จ่ายไปยังวงจรอย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันไฟฟ้าช็อต ไฟไหม้ หรือความเสียหายต่ออุปกรณ์ GFCI สามารถตอบสนองได้ภายในเวลาเพียง 1/40 วินาที เร็วกว่าการกระพริบตา GFCI ไม่สามารถป้องกันไฟเกิน ไฟฟ้าลัดวงจร หรือไฟฟ้าช็อตที่เกิดขึ้นระหว่างสายไฟฟ้าแรงสูงและสายกลาง ซึ่งฟิวส์หรือเบรกเกอร์จะทำหน้าที่ควบคุม GFCI จะป้องกันเฉพาะไฟฟ้าช็อตที่เกิดขึ้นระหว่างสายไฟฟ้าแรงสูงและสายดิน หรือระหว่างสายกลางและสายดินเท่านั้น

เพื่อให้แน่ใจว่า GFCI ทำงานอย่างถูกต้อง ขอแนะนำให้ทดสอบเดือนละครั้งโดยทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

– เสียบโคมไฟหรืออุปกรณ์อื่นเข้ากับเต้าเสียบ GFCI และเปิดเครื่อง

– กดปุ่มทดสอบที่เต้ารับ GFCI ไฟจะดับลง และหลอดไฟหรืออุปกรณ์จะดับลง

– กดปุ่มรีเซ็ตที่เต้ารับ GFCI ไฟควรจะกลับมาติดอีกครั้ง และหลอดไฟหรืออุปกรณ์ควรจะเปิดขึ้น

– หาก GFCI ไม่ตอบสนองตามที่อธิบายไว้ แสดงว่าอาจมีข้อบกพร่องและควรเปลี่ยนโดยช่างไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติเหมาะสม

AFCIs ทำงานอย่างไร?

– ต่างจาก GFCIs ซึ่ง ป้องกันไฟฟ้ารั่ว AFCI ป้องกันไฟฟ้ารั่ว ความผิดพลาดของอาร์ก (Arc fault) คือประกายไฟหรือแสงวาบที่เกิดขึ้นเมื่อสายไฟฟ้าหรือสายไฟชำรุด ขาด หลวม หรือร้อนจัด ความผิดพลาดของอาร์กสามารถทำให้เกิดเพลิงไหม้และไฟฟ้าช็อตได้ โดยการจุดไฟเผาวัสดุใกล้เคียง หรือสร้างเส้นทางไปยังบุคคลที่สัมผัสวัตถุโลหะ

– AFCI ทำงานโดยการตรวจจับรูปแบบลักษณะเฉพาะของกระแสและแรงดันไฟฟ้าที่บ่งชี้ถึงความผิดพลาดของอาร์ก AFCI จะตรวจสอบวงจรไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องและเปรียบเทียบกับรูปคลื่นปกติ หากตรวจพบความผิดปกติ เช่น กระแสหรือแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นหรือลดลงอย่างกะทันหัน หรือสัญญาณรบกวนความถี่สูง AFCI จะตัดวงจรจ่ายไฟและป้องกันไม่ให้ความผิดพลาดของอาร์กเกิดขึ้นอีก

– สามารถติดตั้ง AFCI เป็นเบรกเกอร์ในแผงบริการหลักหรือเป็นเต้ารับในเต้ารับที่ผนังได้ ออกแบบมาเพื่อปกป้อง ไม่เพียงแต่จุดต่อสายที่ติดตั้งเท่านั้น แต่ยังรวมถึงวงจรสาขาทั้งหมดที่อยู่ปลายน้ำจากจุดนั้นด้วย ตามที่ NEC ระบุไว้ กำหนดให้มี AFCI ในสถานที่ต่อไปนี้:

วงจรไฟฟ้า 120 โวลต์ เฟสเดียว 15 และ 20 แอมแปร์ทั้งหมดที่จ่ายกระแสไฟและอุปกรณ์ในห้องนอนที่อยู่อาศัย ห้องนั่งเล่น ห้องรับประทานอาหาร ห้องนั่งเล่นสำหรับครอบครัว ห้องนั่งเล่น ห้องสมุด ห้องทำงาน ห้องอาบแดด ห้องพักผ่อน ตู้เสื้อผ้า ทางเดิน และห้องหรือพื้นที่ที่คล้ายกัน

GFCIs และ AFCIs จำเป็นที่ไหน?

ประมวลกฎหมายไฟฟ้าแห่งชาติ (เอ็นอีซี) คือชุดมาตรฐานและข้อบังคับที่ควบคุมการติดตั้งและการบำรุงรักษาระบบไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกา NEC กำหนดว่าจำเป็นต้องใช้หรือแนะนำให้ใช้ GFCI และ AFCI ในกรณีใดบ้างเพื่อป้องกันไฟฟ้ารั่วและไฟฟ้าลัดวงจร NEC ระบุว่า GFCI จำเป็นต้องใช้ในสถานที่ต่อไปนี้สำหรับการใช้งานในที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่:

• เต้ารับไฟฟ้า 125 โวลต์ เฟสเดียว 15 และ 20 แอมแปร์ทั้งหมดติดตั้งในห้องน้ำ โรงรถ พื้นที่ใต้ถุนบ้าน ห้องใต้ดินที่ยังไม่ได้ตกแต่ง ห้องครัว พื้นที่ซักรีด อ่างล้างจานเปียก โรงเก็บเรือ และกลางแจ้ง
• เต้ารับไฟฟ้า 125 โวลต์ เฟสเดียว 15 และ 20 แอมแปร์ทั้งหมดติดตั้งภายในระยะ 6 ฟุตจากขอบด้านนอกของอ่างล้างจาน
• เต้ารับไฟฟ้า 125 โวลต์ เฟสเดียว 15 และ 20 แอมแปร์ทั้งหมดติดตั้งในสถานที่ที่ไม่สามารถเข้าถึงเต้ารับได้ง่าย และได้รับการจ่ายไฟจากวงจรสาขาที่อุทิศให้กับอุปกรณ์ละลายหิมะ ละลายน้ำแข็ง หรือทำความร้อนด้วยท่อไฟฟ้าโดยเฉพาะ

ตามที่ NEC ระบุ ต้องมี AFCI ในสถานที่พักอาศัยดังต่อไปนี้:

• วงจรสาขา 120 โวลต์ เฟสเดียว 15 และ 20 แอมแปร์ทั้งหมดที่จ่ายกระแสไฟหรืออุปกรณ์ที่ติดตั้งในห้องครัว ห้องนั่งเล่น ห้องครอบครัว ห้องรับประทานอาหาร ห้องนั่งเล่น ห้องสมุด ห้องทำงาน ห้องนอน ห้องอาบแดด ห้องพักผ่อน ตู้เสื้อผ้า ทางเดิน พื้นที่ซักรีด หรือห้องหรือพื้นที่ที่คล้ายคลึงกัน
• วงจรสาขาทั้งหมดที่จ่ายไฟ 120 โวลต์ เฟสเดียว เต้ารับ 15 และ 20 แอมแปร์ หรืออุปกรณ์ที่ติดตั้งในหน่วยหอพัก

ตรวจสอบกับวิศวกร

กระแสไฟฟ้ารั่วและ ไฟฟ้าลัดวงจร เป็นประเภทของความผิดปกติทางไฟฟ้าที่พบบ่อยซึ่งอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อต ไฟไหม้ และความเสียหายต่อระบบไฟฟ้า ซึ่งสามารถป้องกันได้โดยการติดตั้งและบำรุงรักษาสายไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่างๆ อย่างเหมาะสม เช่น GFCIs และ AFCIs NEC ได้กำหนดแนวทางเกี่ยวกับข้อกำหนดหรือข้อแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์เหล่านี้เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยและการปฏิบัติตามข้อกำหนด การปฏิบัติตามแนวทางเหล่านี้จะช่วยปกป้องตัวคุณเอง ครอบครัว และทรัพย์สินของคุณจากอันตรายจากไฟฟ้าลัดวงจรและ ไฟฟ้าลัดวงจรเพื่อให้แน่ใจว่าคุณได้ปกป้องการติดตั้งของคุณแล้ว คุณควรปรึกษากับผู้เชี่ยวชาญเสมอ วิศวกรที่ได้รับใบอนุญาต.