Basic Electrical / instrument Earthing system
Electrical interview သြားရင္ လ်ပ္စစ္မွာ ဘာ အေရးၾကီး ဆံုးလဲဆိုတာေမးတတ္ပါတယ္ ။
Earthing ဆိုရင္ မိတ္ေဆြ တစ္မွတ္ရပါျပီ။
အမွန္ပါပဲ ။
electrical မွာ safety က အေရးၾကီးပါတယ္ ။ အဲဒီ ထဲမွာ earthing က အေရးၾကီး ဆံုးပါပဲ ။ ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ား က earth ၾကိုး ကို အေရး မထားပါဖူး ။ ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ား က earth ၾကိုးကို ျဖုတ္သြားတာနဲ ့ ေမ့ျပီးျပန္ မတပ္တာနဲ ့ ျဖတ္ျပစ္တာနဲ ့ အမ်ဳိး မ်ဳိး ၾကံုဖူး လို ့ပါ ။ တိုက္ရိုက္ ျပသနာ မွ မေပးဖူးတာကိုး ။ ေနာက္ ျမန္မာျပည္ က installation ေတာ္ေတာ္ မ်ားမ်ားမွာ earth ၾကိုး ကို စနစ္တက် လုပ္ထားတာလဲရွားပါတယ္ ။ electrical မွာ အေရးအၾကီး ဆံုး က earth ပါပဲ ။ တကယ္ ၾကံုလာရင္ လက္ခံလာ ပါလိမ့္မယ္ ။အခုေခာတ္မွာ ေနာက္ဆံုး လ်ပ္စစ္ပစၥည္း ေတြ မွာ function ေတြ က earthing မရိွ မျဖစ္လိုအပ္လာပါ တယ္ ။
Earthing လား Grounding လား
earth ကို အမ်ဳိးမ်ဳိး ေခၚၾကပါတယ္ ။ ground လို့လဲ ေခၚပါတယ္ ။ အတူတူပါပဲ ။ IEC မွာက earth လို့ သံုးပါတယ္ ။ ဘယ္လိုေခၚေခၚ အျငင္း ပြား စရာမရိွပါဖူး ။ US NEC က ground လို့သံုးပါတယ္ ။
industrial မွာ earth ကို အမ်ဳိးမ်ဳိး ေခၚသံုးပါတယ္ ။ electrical earth, mechanical earth, bonding earth , instrument earth , telecom earth, body earth , frame earth , intrinsically safe earth , lightning earth , အစရိွသျဖင့္ ေပါ့ ။
မည္သို့ပင္ ဆိုေစကာမူ အားလံုးေသာ earth အေပါင္း တို့ဟာ တေနရာထဲမွာ အားလံုးေပါင္းစံုရတာပါ ။ အဲဒီ ေနရာ ကို main earth pits ေတြ ျဖစ္ပါတယ္ ။ လ်ပ္စစ္ဆို တဲ့ ဥပေဒသ အရ ျမင့္ရာမွ နိမ့္ရာ သို့ စီးဆင္း တယ္ ဆိုသလိုပဲ ကမၻာ ေျမၾကီးရဲ ့ potential 0 ohm နီးပါး value ကိုအသံုးျပုထားတာပါ။
ရိွသင့္ေသာ Earthing value ( ohms )
Earth ကို special earthing တိုင္းတဲ့ earth resister နဲ့ တိုင္းရပါတယ္ ။ တိုင္းပံု ကိုေတာ့ procedure ေတြ တခါထဲ ေရး ထားတတ္ပါတယ္ ။
Earthing resistance က အနည္းဆံုး 10 ohms ရိွရပါမယ္ ။ နည္းေလ ေကာင္းေလပါ။ သိပ္ျပီး အေရးၾကီးတဲ့ ေနရာေတြ မွာဆ ိုရင္ေတာ့ 2 ohms အနည္းဆံုးရိွရ ပါမယ္ ။
ရိွသင္ ့တဲ ့ ohm တန္ဖို း က 10 ohms ေအာက္ဆို လူေနအိမ္ေျခအတြက ္အဆင္ေျပပါတယ္ ။
2 ohms ေအာက္ဆို စက္ရံု ေတြအတြက ္အဆင္ေျပပါတယ္ ။
Earth က ဘယ္လို အက်ဳိး ရိွတာလဲ ။
လူေတြ ကို electric shock ကာကြယ္ေပးပါတယ္
Equipment ေတြ ကို မပ်က္စီး ေအာင္ ကာကြယ္ေပးပါတယ္
မိုးၾကိုး အနၱာရယ္မွ ကာကြယ္ေပးပါတယ္
ဥပမာ သံေတြနဲ့ တည္ေဆာက္ထားတဲ့ အေဆာက္အဦ တခုမွာ cable ကေပါက္ျပီး သံနဲ့ ထိေနတယ္ဆိုပါ စို့။ အဲဒီ အေဆာက္အ ဦ တခုလံုး က လ်ပ္စီးေတြ ျပန့္ေနျပီ။ ကိုင္မိတဲ့ သူ က ဓါတ္လိုက္ျပီး ေသသြားနိုင္ပါတယ္ ။
တကယ္လို ့earth ခ်ထားမယ္ဆိုရင္ လ်ပ္စစ္ က earth ၾကိုး ကတဆင့္ ေျမၾကီး ထဲ ကို အခ်ိန္တို အတြင္း အမ်ားၾကီးျဖတ္ စီးသြားျပီး Breaker ျပုတ္ရင္ျပတ္ fuse ျဖစ္ျဖစ္ ျပတ္ သြားမွာပါ။
ေနာက္တခုက instrument ေတြ မွာျဖစ္ေပၚတတ္တဲ့ voltage difference ေတြ ကိုလည္း 0 ျဖစ္ေအာင္ equal potential ျဖစ္ေအာင္ လုပ္ေပးပါတယ္။
Static charge လို့ေခၚတဲ့ လ်ပ္စစ္ဓါတ္ေတြ လဲ ေျခဖ်က္ေပးပါတယ္။
Surge current ေတြ မိုးၾကိုး ေတြ ကိုလဲ အႏၱာရယ္ မျဖစ္ေအာင္ ေျမၾကီးထဲ ကို လမ္းလြဲေပးပါတယ္ ။
Power မရိွတဲ့ HV cable ေတြ ကိုင္ ရင္လဲ က်န္ေနတတ္တဲ့ capacitance voltage ( အလြန္ အႏၱာရယ္ မ်ားပါတယ္ ) ေတြ ကိုလဲ သတ္ေပးထားပါတယ္ ။
ဘယ္လို တည္ေဆာက္ရမလဲ
ေျမၾကီးထဲ ကို earth rods မ်ားရိုက္သြင္းျပီး earth pit မ်ား နဲ့တည္ေဆာက္ရပါတယ္ ။ အမ်ားဆံုး က ဒီလိုပဲ ေဆာက္က်ပါတယ္ ။ အခ်ိ့ က အ၀ီစိ တြင္းတူးျပီး earth ခ်တတ္ပါတယ္ ။ အဓိ က အက် ဆံုး ကေတာ့ earthing value 2 ohms or 10 ohms ထက္နဲေအာင္ လုပ္ရပါမယ္ ။ အခုေခာတ္မွာေတာ့ earth မိေအာင္ လုပ္လို့ ရတဲ့ chemical မ်ားရိွပါတယ္ ။စိုစြတ္တဲ့ ေနရာေတြ မွာ resistance နဲလို့ တည္ေဆာက္သင့္ပါတယ္။
အေကာင္းဆံုး ကေတာ့ earth ring ၾကီး ျဖစ္ရင္ပိုေကာင္းပါတယ္ ။ safe ပိုျဖစ္ပါတယ္ ။ တခုျပတ္သြားရင္ တခုက်န္တာေပါ့ ။အေဆာက္ အဦ တခုေဆာက္တိုင္း earth pit တခုေဆာက္ျပီး main earth နဲ့ ဆက္သင့္ပါတယ္ ။
Earth ၾကိုးမ်ား ဆက္သြယ္ပံု
မတူတဲ့ Earth ၾကိုးမ်ား ကို ေသေသသပ္သပ္ မတူ ညီတဲ့ earth bar မ်ား သံုးျပီး ဆက္သြယ္ပါတယ္ ။အဲ ဒီ earth bar မ်ား ကို earth ၾကိုးမ်ား နဲ့ sub main earth bar ကို ျပန္ဆက္ ပါတယ္ ။ အဲဒီ sub main earth bar ေတြ ကို main earth bar ေတြနဲ့ ျပန္ ဆက္ပါတယ္ ။ မတူညီတဲ့ ၾကိုး ေတြ ကို တခါထဲ main earth ထဲ မေပါင္းသင့္ပါဖူး ။
ဥပမာ instrument panel တခုမွာ earth ေတြ ကိုဆက္မယ္ဆိုရင္ frame ( mechanical ) earth ကသတ္သတ္ ။ Power supply earth ကသတ္သတ္။ shield earth ကသတ္သတ္ earth bar အေသး ေတြ တည္ေဆာက္ျပီး သပ္သပ္စီ စာတန္းထိုးျပီး တပ္ဆင္ရပါမယ္ ။ေနာက္မွ sub main earth bar ကို တခုခ်င္းဆက္ ရပါမယ္ ။ ေနာက္ main earth pit ေတြ ဆီ ဆက္ရပါမယ္ ။
Earth ၾကိုး အရြယ္ အစားမ်ား ။
Mian earth ၾကိုးကို 50/70 /90 mm2 အမ်ားဆံုး သံုးၾကပါတယ္ ။ sub earth ၾကိုးေတြ ကိုေတာ့ သင့္ေတာ္တဲ့ အရြယ္ အစား အမ်ဳိးမ်ဳိးသံုး ပါတယ္ ။ ေျမၾကီးထဲ မွာ ေတာ့ bare cable (insulation မပါေသာ ၾကိုးကို သံုးသင့္ပါတယ္ ) အေဆာက္ အဦ ထဲမွာေတာ့ insulation အစိမ္း။အ၀ါ အေရာင္ပါတဲ့ standard earthing cable ကိုသံုးရပါမယ္ ။
Erath ၾကိုးေတြ ကို ေျမၾကီးထဲမွာ ဆက္တဲ့ အခါ welded joint ကို သံုးတာ အေကာင္းဆံုပါ။ connection joint ေတြ ကေတာ့ ၾကာလာရင္ ေရညိ ေတြ တက္ျပီး connection ေတြ မေကာင္းျဖစ္တတ္ပါတယ္ ။
Maintenance ဘယ္လိုလုပ္သလဲ။
တနွစ္တခါေတာ့ earth bar ေတြ ကိုစစ္ရပါတယ္ ။ earth bar ေတြ ကို Grease သုတ္၇ပါတယ္ ။ earth bar တခုနဲ့ တခု resistance ေတြတိုင္းရပါတယ္ ။ bolt, nut ေတြ ကို က်ပ္ ရပါတယ္ ။ earth pitေတြ ကို တနွစ္တခါေလာက္ earth valve ေတြ ကို resistance tester ေတြ သံုးျပီး record ေတြ ယူ ထားရပါမယ္ ။ လိုအပ္တဲ့ earth value မရိွရင္ earth pit ေတြ ထပ္ေဆာက္ရပါမယ္ ။ earth pit ေတြ ကို သန့္ရွင္းေရး လုပ္ေပးရပါမယ္ ။
အမွန္ပါပဲ ။
electrical မွာ safety က အေရးၾကီးပါတယ္ ။ အဲဒီ ထဲမွာ earthing က အေရးၾကီး ဆံုးပါပဲ ။ ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ား က earth ၾကိုး ကို အေရး မထားပါဖူး ။ ေတာ္ေတာ္မ်ားမ်ား က earth ၾကိုးကို ျဖုတ္သြားတာနဲ ့ ေမ့ျပီးျပန္ မတပ္တာနဲ ့ ျဖတ္ျပစ္တာနဲ ့ အမ်ဳိး မ်ဳိး ၾကံုဖူး လို ့ပါ ။ တိုက္ရိုက္ ျပသနာ မွ မေပးဖူးတာကိုး ။ ေနာက္ ျမန္မာျပည္ က installation ေတာ္ေတာ္ မ်ားမ်ားမွာ earth ၾကိုး ကို စနစ္တက် လုပ္ထားတာလဲရွားပါတယ္ ။ electrical မွာ အေရးအၾကီး ဆံုး က earth ပါပဲ ။ တကယ္ ၾကံုလာရင္ လက္ခံလာ ပါလိမ့္မယ္ ။အခုေခာတ္မွာ ေနာက္ဆံုး လ်ပ္စစ္ပစၥည္း ေတြ မွာ function ေတြ က earthing မရိွ မျဖစ္လိုအပ္လာပါ တယ္ ။
Earthing လား Grounding လား
earth ကို အမ်ဳိးမ်ဳိး ေခၚၾကပါတယ္ ။ ground လို့လဲ ေခၚပါတယ္ ။ အတူတူပါပဲ ။ IEC မွာက earth လို့ သံုးပါတယ္ ။ ဘယ္လိုေခၚေခၚ အျငင္း ပြား စရာမရိွပါဖူး ။ US NEC က ground လို့သံုးပါတယ္ ။
industrial မွာ earth ကို အမ်ဳိးမ်ဳိး ေခၚသံုးပါတယ္ ။ electrical earth, mechanical earth, bonding earth , instrument earth , telecom earth, body earth , frame earth , intrinsically safe earth , lightning earth , အစရိွသျဖင့္ ေပါ့ ။
မည္သို့ပင္ ဆိုေစကာမူ အားလံုးေသာ earth အေပါင္း တို့ဟာ တေနရာထဲမွာ အားလံုးေပါင္းစံုရတာပါ ။ အဲဒီ ေနရာ ကို main earth pits ေတြ ျဖစ္ပါတယ္ ။ လ်ပ္စစ္ဆို တဲ့ ဥပေဒသ အရ ျမင့္ရာမွ နိမ့္ရာ သို့ စီးဆင္း တယ္ ဆိုသလိုပဲ ကမၻာ ေျမၾကီးရဲ ့ potential 0 ohm နီးပါး value ကိုအသံုးျပုထားတာပါ။
ရိွသင့္ေသာ Earthing value ( ohms )
Earth ကို special earthing တိုင္းတဲ့ earth resister နဲ့ တိုင္းရပါတယ္ ။ တိုင္းပံု ကိုေတာ့ procedure ေတြ တခါထဲ ေရး ထားတတ္ပါတယ္ ။
Earthing resistance က အနည္းဆံုး 10 ohms ရိွရပါမယ္ ။ နည္းေလ ေကာင္းေလပါ။ သိပ္ျပီး အေရးၾကီးတဲ့ ေနရာေတြ မွာဆ ိုရင္ေတာ့ 2 ohms အနည္းဆံုးရိွရ ပါမယ္ ။
ရိွသင္ ့တဲ ့ ohm တန္ဖို း က 10 ohms ေအာက္ဆို လူေနအိမ္ေျခအတြက ္အဆင္ေျပပါတယ္ ။
2 ohms ေအာက္ဆို စက္ရံု ေတြအတြက ္အဆင္ေျပပါတယ္ ။
Earth က ဘယ္လို အက်ဳိး ရိွတာလဲ ။
လူေတြ ကို electric shock ကာကြယ္ေပးပါတယ္
Equipment ေတြ ကို မပ်က္စီး ေအာင္ ကာကြယ္ေပးပါတယ္
မိုးၾကိုး အနၱာရယ္မွ ကာကြယ္ေပးပါတယ္
ဥပမာ သံေတြနဲ့ တည္ေဆာက္ထားတဲ့ အေဆာက္အဦ တခုမွာ cable ကေပါက္ျပီး သံနဲ့ ထိေနတယ္ဆိုပါ စို့။ အဲဒီ အေဆာက္အ ဦ တခုလံုး က လ်ပ္စီးေတြ ျပန့္ေနျပီ။ ကိုင္မိတဲ့ သူ က ဓါတ္လိုက္ျပီး ေသသြားနိုင္ပါတယ္ ။
တကယ္လို ့earth ခ်ထားမယ္ဆိုရင္ လ်ပ္စစ္ က earth ၾကိုး ကတဆင့္ ေျမၾကီး ထဲ ကို အခ်ိန္တို အတြင္း အမ်ားၾကီးျဖတ္ စီးသြားျပီး Breaker ျပုတ္ရင္ျပတ္ fuse ျဖစ္ျဖစ္ ျပတ္ သြားမွာပါ။
ေနာက္တခုက instrument ေတြ မွာျဖစ္ေပၚတတ္တဲ့ voltage difference ေတြ ကိုလည္း 0 ျဖစ္ေအာင္ equal potential ျဖစ္ေအာင္ လုပ္ေပးပါတယ္။
Static charge လို့ေခၚတဲ့ လ်ပ္စစ္ဓါတ္ေတြ လဲ ေျခဖ်က္ေပးပါတယ္။
Surge current ေတြ မိုးၾကိုး ေတြ ကိုလဲ အႏၱာရယ္ မျဖစ္ေအာင္ ေျမၾကီးထဲ ကို လမ္းလြဲေပးပါတယ္ ။
Power မရိွတဲ့ HV cable ေတြ ကိုင္ ရင္လဲ က်န္ေနတတ္တဲ့ capacitance voltage ( အလြန္ အႏၱာရယ္ မ်ားပါတယ္ ) ေတြ ကိုလဲ သတ္ေပးထားပါတယ္ ။
ဘယ္လို တည္ေဆာက္ရမလဲ
ေျမၾကီးထဲ ကို earth rods မ်ားရိုက္သြင္းျပီး earth pit မ်ား နဲ့တည္ေဆာက္ရပါတယ္ ။ အမ်ားဆံုး က ဒီလိုပဲ ေဆာက္က်ပါတယ္ ။ အခ်ိ့ က အ၀ီစိ တြင္းတူးျပီး earth ခ်တတ္ပါတယ္ ။ အဓိ က အက် ဆံုး ကေတာ့ earthing value 2 ohms or 10 ohms ထက္နဲေအာင္ လုပ္ရပါမယ္ ။ အခုေခာတ္မွာေတာ့ earth မိေအာင္ လုပ္လို့ ရတဲ့ chemical မ်ားရိွပါတယ္ ။စိုစြတ္တဲ့ ေနရာေတြ မွာ resistance နဲလို့ တည္ေဆာက္သင့္ပါတယ္။
အေကာင္းဆံုး ကေတာ့ earth ring ၾကီး ျဖစ္ရင္ပိုေကာင္းပါတယ္ ။ safe ပိုျဖစ္ပါတယ္ ။ တခုျပတ္သြားရင္ တခုက်န္တာေပါ့ ။အေဆာက္ အဦ တခုေဆာက္တိုင္း earth pit တခုေဆာက္ျပီး main earth နဲ့ ဆက္သင့္ပါတယ္ ။
Earth ၾကိုးမ်ား ဆက္သြယ္ပံု
မတူတဲ့ Earth ၾကိုးမ်ား ကို ေသေသသပ္သပ္ မတူ ညီတဲ့ earth bar မ်ား သံုးျပီး ဆက္သြယ္ပါတယ္ ။အဲ ဒီ earth bar မ်ား ကို earth ၾကိုးမ်ား နဲ့ sub main earth bar ကို ျပန္ဆက္ ပါတယ္ ။ အဲဒီ sub main earth bar ေတြ ကို main earth bar ေတြနဲ့ ျပန္ ဆက္ပါတယ္ ။ မတူညီတဲ့ ၾကိုး ေတြ ကို တခါထဲ main earth ထဲ မေပါင္းသင့္ပါဖူး ။
ဥပမာ instrument panel တခုမွာ earth ေတြ ကိုဆက္မယ္ဆိုရင္ frame ( mechanical ) earth ကသတ္သတ္ ။ Power supply earth ကသတ္သတ္။ shield earth ကသတ္သတ္ earth bar အေသး ေတြ တည္ေဆာက္ျပီး သပ္သပ္စီ စာတန္းထိုးျပီး တပ္ဆင္ရပါမယ္ ။ေနာက္မွ sub main earth bar ကို တခုခ်င္းဆက္ ရပါမယ္ ။ ေနာက္ main earth pit ေတြ ဆီ ဆက္ရပါမယ္ ။
Earth ၾကိုး အရြယ္ အစားမ်ား ။
Mian earth ၾကိုးကို 50/70 /90 mm2 အမ်ားဆံုး သံုးၾကပါတယ္ ။ sub earth ၾကိုးေတြ ကိုေတာ့ သင့္ေတာ္တဲ့ အရြယ္ အစား အမ်ဳိးမ်ဳိးသံုး ပါတယ္ ။ ေျမၾကီးထဲ မွာ ေတာ့ bare cable (insulation မပါေသာ ၾကိုးကို သံုးသင့္ပါတယ္ ) အေဆာက္ အဦ ထဲမွာေတာ့ insulation အစိမ္း။အ၀ါ အေရာင္ပါတဲ့ standard earthing cable ကိုသံုးရပါမယ္ ။
Erath ၾကိုးေတြ ကို ေျမၾကီးထဲမွာ ဆက္တဲ့ အခါ welded joint ကို သံုးတာ အေကာင္းဆံုပါ။ connection joint ေတြ ကေတာ့ ၾကာလာရင္ ေရညိ ေတြ တက္ျပီး connection ေတြ မေကာင္းျဖစ္တတ္ပါတယ္ ။
Maintenance ဘယ္လိုလုပ္သလဲ။
တနွစ္တခါေတာ့ earth bar ေတြ ကိုစစ္ရပါတယ္ ။ earth bar ေတြ ကို Grease သုတ္၇ပါတယ္ ။ earth bar တခုနဲ့ တခု resistance ေတြတိုင္းရပါတယ္ ။ bolt, nut ေတြ ကို က်ပ္ ရပါတယ္ ။ earth pitေတြ ကို တနွစ္တခါေလာက္ earth valve ေတြ ကို resistance tester ေတြ သံုးျပီး record ေတြ ယူ ထားရပါမယ္ ။ လိုအပ္တဲ့ earth value မရိွရင္ earth pit ေတြ ထပ္ေဆာက္ရပါမယ္ ။ earth pit ေတြ ကို သန့္ရွင္းေရး လုပ္ေပးရပါမယ္ ။
Earthing ႏွင့္ ဆက္စပ္ဖတ္သင့္သည္မ်ား
Neutral and earthing system arrangement (power distribution )
Earth leakage circuit breaker
Lightning protection system
Static charge electricity
Credit to : https://www.facebook.com/EiEngineering/posts/996605287048511
Cdcdcd---
