สายดินมีไว้เพื่ออะไร ?

สายดินที่ติดตั้งในระบบไฟฟ้า มีขึ้นเพื่อเสริมให้เกิดความปลอดภัยต่อการใช้ไฟฟ้า ในกรณีที่เกิดไฟรั่ว กระแสไฟฟ้าส่วนที่รั่วออกมานี้ ก็จะใช้สายดินเป็นเส้นทางในการไหลลงดิน แทนที่จะไหลผ่านร่างกายของมนุษย์ในกรณีที่เผลอไปสัมผัสนั่นเอง

ซึ่งสายดินจะทำงานได้โดยสมบูรณ์ ปลายสายด้านหนึ่งของสายดินต้องมีการต่อลงดินด้วยวัสดุที่มีคุณสมบัติเป็นตัวนำไฟฟ้าส่วนปลายสายอีกด้านหนึ่งต่อเข้ากับพื้นผิวหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าซึ่งเป็นส่วนที่มีการเข้าถึงและสัมผัสได้โดยผู้ใช้งานหรือบุคคลทั่วไป

การทำงานของสายดิน

ก่อนอื่นเราต้องเข้าใจในธรรมชาติของไฟฟ้าก่อนซึ่งธรรมชาติของไฟฟ้านั้น จะเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีศักย์ทางไฟฟ้าสูงไปยังบริเวณที่มีศักย์ไฟฟ้าน้อยกว่าหรือบริเวณที่มีศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์

พื้นโลก (พื้นดิน) มีศักย์ทางไฟฟ้าเป็นศูนย์ และในระบบผลิตและจำหน่ายกระแสไฟฟ้าส่วนหนึ่งนั้นก็ได้มีการต่อลงดิน เพื่อเทียบศักย์ไฟฟ้าให้เป็น 0 เทียบเท่ากับพื้นดิน

เมื่อเราไปสัมผัสกับพื้นผิวหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้ารั่วออกมา และเท้าของเรายืนอยู่บนพื้น นั่นทำให้เกิดค่าความต่างศักย์ทางไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุดที่ร่างกายเราสัมผัสอยู่ในขณะนั้น ไฟฟ้าจะใช้ร่างกายของเราเป็นสื่อเพื่อเดินทางผ่าน ในที่นี้กระแสไฟฟ้าก็จะผ่านตัวเราเพื่อไปลงสู่ดินนั่นเอง

ถ้ามีการติดตั้งสายดินที่โครงเครื่องใช้ไฟฟ้าเอาไว้ หากมีกระแสไฟฟ้ารั่วลงมาที่โครงเครื่องใช้ไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่รั่วออกมานั้น ก็จะเดินทางลงสู่ดินผ่านทางสายดิน ซึ่งเมื่อใดที่เราไปจับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีการติดตั้งสายดิน ก็จะไม่ได้รับอันตรายจากกระแสไฟฟ้า เพราะไฟฟ้าเลือกที่จะไหลผ่านช่องทางที่สะดวกที่สุดซึ่งนั้นก็คือทางสายดิน แทนการไหลผ่านร่างกายมนุษย์ เนื่องจากเมื่อเทียบกันแล้วสายดินมีความต้านทานต่ำกว่าร่างกายมนุษย์หลายเท่า ไฟฟ้าจึงเลือกเดินทางผ่านสายดิน แทนที่จะผ่านร่างกายเรา

หลักดินเป็นโลหะตัวนำไฟฟ้ามีหน้าที่ถ่ายเทประจุไฟฟ้าให้กระจายลงสู่พื้นดิน โดยเมื่อมีกระแสไฟฟ้ารั่วจากเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ต่อสายดินอยู่ กระแสไฟฟ้าที่รั่วก็จะเดินทางจากสายดินมาสู่หลักดินแล้วถ่ายเทลงสู่พื้นดิน

หลักดินที่ใช้กับระบบสายดินมีลักษณะทางกายภาพเป็นแท่งโลหะ ซึ่งโดยส่วนใหญ่จะใช้เป็นแท่งทองแดง หรือเหล็กชุบทองแดงเพื่อป้องกันสนิมและการกัดกร่อน ตามมาตรฐานกำหนดให้หลักดินที่จะนำมาติดตั้งกับระบบไฟฟ้า มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 16 มม. (5/8นิ้ว) และมีความยาว 2.4 เมตร ซึ่งนี่คือแท่งหลักดินขนาดมาตรฐานที่ใช้ตอกลงไปในพื้นดิน และมาตรฐานการติดตั้งทางไฟฟ้าของประเทศไทย ก็ได้กำหนดค่าความต้านทานของหลักดินที่ตอกลงไป โดยหลักดินที่ได้มาตรฐาน ต้องมีความต้านทานดิน ไม่เกิน 5 โอห์ม