มาติดตั้งระบบกราวด์ที่เหมาะสมให้กับระบบคอมพิวเตอร์ของคุณกันดีกว่า
สุรัตน์ ศรีน้อย* และยุทธพงศ์ ทัพผดุง**
กองบำรุงรักษาระบบไฟฟ้า การไฟฟ้าส่วนภูมิภาค**
ทุกคนคงไม่ปฏิเสธว่าระบบกราวด์นั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งในระบบไฟฟ้า ซึ่งจุดประสงค์หลักก็เพื่อป้องกันอันตรายแก่ผู้ปฏิบัติงานเนื่องจากการเกิดกระแสไฟฟ้ารั่วจากอุปกรณ์ไฟฟ้า แต่บางครั้งอุปกรณ์ที่มีความไวต่อสัญญาณรบกวนนั้นจะต้องติดตั้งระบบกราวด์ที่มีรูปแบบพิเศษกว่ารูปแบบธรรมดาที่ติดตั้งใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วไป ดังนั้นบทความนี้จะเป็นการแนะนำรูปแบบการติดตั้งระบบกราวด์ของอุปกรณ์ที่มีความไวต่อสัญญาณรบกวนสูง อาทิเช่นระบบคอมพิวเตอร์หรือระบบสื่อสารอื่นๆ อีกทั้งได้แสดงให้เห็นว่าทำไมการติดตั้งระบบกราวด์แบบที่ติดตั้งใช้งานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าทั่วไป จึงไม่เหมาะสมกับอุปกรณ์ที่มีความไวต่อสัญญาณรบกวนสูง
ระบบกราวด์สำหรับอุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าทั่วไป
โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์หรือคอมพิวเตอร์นั้น จำเป็นต้องทำการต่อสายดินระหว่างกล่องหรือสิ่งห่อหุ้มอุปกรณ์ที่เป็นโลหะนั้นต่อเข้ากับหลักดินที่แหล่งจ่ายไฟฟ้า ซึ่งตัวนำระบบกราวด์นั้นเราจะต้องทำการติดตั้งระบบกราวด์โดยใช้วงจรสายตัวนำที่อุปกรณ์นั้นกำหนดมาให้ หรือบางครั้งอาจจะมีการติดตั้งระบบกราวด์ร่วมกับส่วนประกอบอื่นๆก็สามารถกระทำได้เช่นกันอาทิเช่น
สำหรับฉนวนหรือสิ่งห่อหุ้มตัวนำของสายกราวด์นั้นส่วนใหญ่จะเป็นสีเขียวหรือเขียวแถบเหลือง โดยในส่วนของระบบกราวด์นั้นจะต้องเป็นการติดตั้งที่มีความมั่งคงถาวรและขนาดของสายตัวนำที่ใช้ในการติดตั้งนั้นจะต้องมีความเหมาะสมและเป็นไปตามมาตรฐานสากล
ซึ่งระบบกราวด์ก็เช่นกันจำเป็นจะต้องทำการติดตั้งมาตรฐานเพื่อให้เกิดความปลอดภัยตามที่กำหนด แต่อย่างไรก็ตามเราก็สามารถทำการติดตั้งเพิ่มเติมมากกว่ามาตรฐานที่กำหนดได้ ถ้าระบบคอมพิวเตอร์ของเรามีความไวต่อสัญญาณรบกวนสูงหรือเราอาจต้องการให้ระบบคอมพิวเตอร์ของเรา ถูกรบกวนจากสัญญาณภายนอกลดลง ซึ่งสาเหตุดังกล่าวจะทำให้ความเชื่อถือได้และเสถียรภาพของระบบคอมพิวเตอร์ของเราต่ำลง และถ้าเราทำการติดตั้งระบบกราวด์ระบบคอมพิวเตอร์ดังเช่นอุปกรณ์หรือเครื่องใช้ไฟฟ้าชนิดอื่นๆแล้วก็จะเหมือนดังรูปที่ 1(ก) โดยตัวนำของสายกราวด์จะถูกต่อระหว่างระบบกราวด์ของแหล่งจ่ายไฟฟ้ากับโครงโลหะของอุปกรณ์แต่ละชุดโดยตรง และเรายังสามารถต่อสายกราวด์พ่วงระหว่างอุปกรณ์แต่ละชุดได้อีกด้วย ซึ่งจากการติดตั้งดังรูปที่ 1(ก)จะทำให้เกิดความปลอดภัยต่อผู้ปฏิบัติงานเป็นอย่างดีเยี่ยม แต่การติดตั้งระบบกราวด์ที่มีการต่อพ่วงแบบหลายจุดดังกล่าวจะส่งผลให้เกิดค่าความต่างศักย์ขึ้น ซึ่งจะเป็นสาเหตุทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลในสายกราวด์ขึ้นและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีการเกิดสภาวะชั่วขณะ(Transient Conditions) กระแสไฟฟ้าที่ไหลในระบบกราวด์นั้นก็จะปรากฏสัญญาณรบกวนที่มีผลต่ออุปกรณ์ประมวลผลข้อมูลได้ และยังสามารถทำให้การประมวลผลหรืออุปกรณ์ประกอบต่างๆทำงานผิดพลาดได้ ซึ่งการติดตั้งดังกล่าวจะทำให้เกิดการไหลเวียนของกระไฟฟ้าในสายกราวด์เกิดขึ้นหรือเรียกว่า Ground Loop
(ข)การติดตั้งระบบกราวด์ที่เหมาะสมระบบคอมพิวเตอร์โดยเพิ่มตาข่าย
กราวด์อ้างอิงเพื่อลดสัญญาณรบกวนจากสัญญาณความถี่สูง
รูปที่ 1 เทคนิคการติดตั้งระบบกราวด์ของระบบคอมพิวเตอร์
ระบบกราวด์สำหรับระบบคอมพิวเตอร์
สำหรับการปรับปรุงการติดตั้งระบบกราวด์เพื่อแก้ไขปัญหาดังกล่าวเราสามารถทำได้ดังรูปที่ 1(ข) ซึ่งจะทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลในสายกราวด์ลดลงได้ โดยทำการต่อสายกราวด์ของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์แยกเป็นสองส่วนคือ ส่วนแรกต่อสายกราวด์ของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์กับระบบกราวด์ของแหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าและส่วนที่สองทำการต่อสายกราวด์ของอุปกรณ์คอมพิวเตอร์กับระบบตาข่ายกราวด์อ้างอิงเพื่อป้องกันการเกิดความต่างศักย์ในย่านความถี่สูง ซึ่งการติดตั้งดังกล่าวก็จะทำให้เสมือนกับเป็นการติดตั้งระบบกราวด์ของคอมพิวเตอร์เป็นจุดเดียวที่แหล่งจ่ายไฟฟ้า ซึ่งการแยกการติดตั้งระบบกราวด์เป็นสองส่วนดังกล่าวก็จะทำให้การเกิด Ground Loop ในระบบลดลง และนอกเหนือจากนั้นการติดตั้งสายกราวด์ของอุปกรณ์แต่ละชุดกับตาข่ายกราวด์อ้างอิงนั้นก็จะใช้ระยะสั่นกว่าการต่อสายกราวด์ระหว่างอุปกรณ์แต่ละชุด
ในขณะที่จุดต่ออื่นๆมีการเกิด Ground Loop แต่ทุกจุดที่ทำการต่อกับตาข่ายกราวด์อ้างอิงนั้นจะมีค่าความต่างศักย์เท่ากันทุกจุด ซึ่งไม่เพียงแต่ที่ความถี่ 50 หรือ 60 Hz เท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดความต่างศักย์เท่ากันในย่านความถี่ที่สูงมากๆด้วย แต่อย่างไรก็ตามเราก็จะต้องทำการต่อตาข่ายกราวด์อ้างอิงกับ Computer Ground Point เพื่อให้มีค่าความต่างศักย์เท่ากับอุปกรณ์อื่นๆ เช่นกัน
สรุป
เราจะเห็นได้ว่าการติดตั้งระบบกราวด์ของเครื่องใช้ไฟฟ้าและอิเลคทรอนิกส์ทั่วไปที่มีความไวต่อสัญญาณรบกวนต่ำดังรูปที่ 1(ก) ถึงแม้ว่ารูปแบบดังกล่าวจะทำให้เกิดความปลอดภัยกับชีวิตของผู้ปฏิบัติงานสูง แต่เมื่อเรานำไปประยุกต์กับอุปกรณ์ที่มีความไวต่อสัญญาณรบกวนสูงเช่นระบบคอมพิวเตอร์นั่นก็อาจจะทำให้ระบบดังกล่าวเกิดความเสียหายหรือเกิดความผิดพลาดในการทำงานของระบบได้ ดังนั้นการติดตั้งระบบกราวด์ของอุปกรณ์ที่มีความไวต่อสัญญาณรบกวนสูงเช่นระบบคอมพิวเตอร์นั้นควรติดตั้งระบบกราวด์ดังรูปที่ 1(ข) เพื่อลดการเกิด Ground Loop แต่ถึงอย่างไรก็ตามการติดตั้งระบบดังกล่าวก็ยังให้เกิดความปลอดภัยของผู้ปฏิบัติงานได้เช่นเดิม สวัสดีครับ
เรียบเรียงจาก
- John A. DeDad,Chief Editor,EC&M and the Editors of EC&M magazine, Practical Guide to Quality Power For Sensitive Electronic Equipment. Overland Park,KS:Intertec Electrical Group.