What is Step potential and Touch Potential

โดย : Admin

Step Voltage หรือ แรงดันย่างก้าว  คืออะไร ?

แอดมินเชื่อว่าที่ผ่านมาหลายๆท่านเคยคงได้ยินหรือได้ข่าวมาบ้างแล้วว่า เวลาฟ้าผ่าลงทุ่งนาหรือกลางแจ้งซึ่งเป็นบริเวณที่มีฝูววัวหรือฝูงควายอยู่ใกล้ๆ  ซึ่งก็จะปรากฎว่ามีวัวควายบ้างตัวล้มตาย แต่บ้างตัวก็ไม่ตายหรือไม่เป็นอะไรเลย ...  ซึ่งก็กลายมาเป็นคำถามที่พบกันบ่อยๆว่าเพราะอะไร?

 

สาเหตุที่วัวควายบางตัวล้มตายนั้น ส่วนใหญ่มิเกิดจากการที่ฟ้าผ่าลงไปตรงๆ (ยกเว้นบางกรณี)…แต่ส่วนใหญ่มักจะเสียชีวิตอันเนื่องมาจากผลของไฟฟ้าย่างก้าว หรือแรงดันย่างก้าว หรือ Step Voltage
 

 Step Voltage หรือ แรงดันย่างก้าว คืออะไร ?

จากรูป: จะเห็นว่าเมื่อเกิดฟ้าผ่าขึ้น แรงดันหรือความต่างศักดิที่ขาวัวหน้าหลังอาจมีค่าสูงถึง  3KV. หรือ 3,000 โวลท์  ดังนั้นช่วงเวลาสั้นๆตอนฟ้าผ่าจะทำให้กระแสไฟฟ้าไหลผ่านวัวสูงและเป็นอันตรายถึงชีวิตในระยะเวลาสั้น

กรณีเมื่อเกิดฟ้าผ่า หรือเกิตฟอล์ทขึ้นในระบบไฟฟ้า เช่นสายไฟฟ้าเส้นที่มีไฟขาดตกลงสู่พื้น โครงสร้างเสาไฟฟ้า  รถยนต์ หรืออื่นๆ ก็จะส่งผลทำให้กระแสไฟฟ้าไหลลงสู่พื้นดิน   ซึ่งการแพร่กระจายของศักดิ์ไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้าในแต่ละจุดก็จะไม่เท่ากัน โดยขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานของกระแสไฟฟ้าที่จุดนั้นๆ  ดังนั้นในแต่จะจุดแต่ละตำแหน่งก็จะมีแรงดันไม่เท่ากัน  ดังนั้นคนหรือสัตว์ยืนหรือนอนราบก็จะเกิดความต่างศักดิ์ไฟฟ้าขึ้นระหว่างสองจุดและทำให้เกิดกระแสไหลผ่านร่างกาย  ซึ่งเป็นไปตามหลักการและทฤษฏีดังต่อไปนี้ 


แรงดันย่างก้าวจะมีค่ามากหรือน้อยขึ้นกับองค์ประกอบดังนี้ :

- ความต้านทานจำเพาะของดิน r - กระแสฟ้าผ่า I - ระยะห่างจากจุดฟ้าผ่า d และระยะขาก้าว S - สังเกต ถ้าระยะ d มาก อันตรายก็น้อยลง ถ้าระยะก้าว S มากอันตรายมากขึ้น

*****  แรงดันไฟฟ้าย่างก้าว  แรงดันช่วงก้าว  (step voltage) ซึ่งหมายถึง ความต่างศักย์ที่ตกคร่อมจุด 2 จุดของร่างกายของคน สัตว์ หรือวัตถุใดๆ ยิ่งจุด 2 จุด อยู่ห่างกันมากเท่าไร  (เช่น เรายืนบนพื้น โดยที่เท้าทั้งสองแยกห่างจากกัน) โอกาสที่แรงดันไฟฟ้าช่วงก้าวก็จะมากตามไปด้วย ส่งผลให้กระแสที่ไหลมาตามพื้นเข้าสู่ตัวเรา ร่างกายสัตว์ หรือวัตถุนั้นได้มากขึ้น

 

แนวทางในการป้องกันอันตรายที่เกิดจากแรงดันย่างก้าว

 

เดิมทีนั้นนักวิชาการเคยเชื่อว่า หากอยู่ในที่โล่งแล้วหาที่หลบฟ้าผ่าที่ปลอดภัยไม่ได้ (หรืออยู่ไกลเกินไป) ก็ควรนอนราบลงกับพื้น ด้วยเหตุผลที่ว่าฟ้าผ่ามักจะฟาดลงมาที่จุดสูงในบริเวณหนึ่งๆ เราจึงควรทำตัวให้ต่ำที่สุดโดยการนอนราบ

แต่จากหลักฐานจำนวนมากทำให้เราทราบว่า คนหรือสัตว์ ที่ได้รับอันตรายจากฟ้าผ่า มักจะไม่ได้โดนฟ้าผ่ามาที่ร่างกายโดยตรง (ซึ่งอาจเกิดขึ้นได้ แต่น้อย) แต่กลับโดน กระแสไฟฟ้าที่ไหลมาตามพื้น (ground current) ทำร้ายมากกว่า

กระแสไฟฟ้าที่ไหลมาตามพื้นเกิดจากการที่ฟ้าผ่าลงบนพื้นแล้วกระจายออกไปโดยรอบ หรือฟ้าอาจผ่าลงบนวัตถุสูง (เช่น ต้นไม้) แล้วไหลลงตามลำต้น เมื่อกระแสไหลถึงโคนต้นก็จะกระจายออกไปตามพื้น (หากพื้นชื้นแฉะ เช่น ฝนตก ก็จะทำให้กระแสไหลได้ง่ายยิ่งขึ้น)


กรณีที่อยู่บนรถแล้วสายไฟขาดตกใส่รถจะต้องทำอย่างไร (ชมคลิป)




คลิปฟ้าผ่า

 

เนื้อหาโดย: 9engineer.com (http://9engineer.com/)