Varinių įžeminimo strypų ir spaustuvų vadovas: tinkamos sistemos pasirinkimas nepermokėjus ir nepjaunant kampo

Dauguma įžeminimo sistemos gedimų nėra dramatiški. Nėra sprogimo, nėra akivaizdžios nesėkmės momento. Strypas tyliai korozuoja po žeme per trejus ar penkerius metus, pasipriešinimas didėja, o vieną dieną žaibo smūgis ar gedimo įvykis, kurį sistema turėjo tvarkyti švariai, sukelia įrangos gedimą arba saugos incidentą. Kol kas nors atsektų jį iki įžeminimo elektrodo, pirkimo sprendimą, dėl kurio tai įvyko, prieš metus priėmė kažkas, sutelkęs dėmesį į vieneto kainą.

Šis vadovas skirtas inžinieriams ir pirkimų komandoms, kurie pirmą kartą nori teisingai priimti sprendimą. Ne produktų katalogas - tinkamas strypas ir gnybtas suderinti su tikromis projekto sąlygomis.

Variniai įžeminimo strypai ir įžeminimo spaustukai

Strypas ir spaustukas yra viena sistema

Verta tai aiškiai pasakyti, nes pirkimo skyriai dažnai skirsto užsakymą: strypus iš vieno tiekėjo, spaustukus iš kito, mažiausia kiekvienos eilutės kaina. Problema ta, kad įžeminimo mazgas veikia kaip sistema, o silpniausia tos sistemos jungtis nustato lubas visam kitam.

Thevarinis įžeminimo strypaspatenka į dirvą ir sukuria laidžią sąsają su žeme. Spaustuvas sujungia įžeminimo laidininką - paprastai pliką varinį laidą, einantį atgal į pagrindinį skydelį arba sujungimo tašką - su to strypo viršumi. Gedimo srovė ir žaibo viršįtampio srovė turi judėti abiem be reikšmingo pasipriešinimo. Jei spaustukas sukuria didelio pasipriešinimo{5}}jungtį, nesvarbu, koks geras yra strypas. Jei strypas korozuoja ir praranda kontaktą su aplinkiniu dirvožemiu, spaustukas neturi reikšmės.

Ši sistema turi atlikti du dalykus: pakankamai greitai išsklaidyti gedimo srovę, kad apsauginiai įtaisai galėtų suveikti, ir išlaikyti potencialų išlyginimą, kad įtampa neatsirastų tarp įžemintų konstrukcijų. Abiem atvejais reikalingas nuolatinis, mažos{1}}varžos kontaktas nuo laidininko iki gnybto ir strypo su dirvožemiu. Bet koks šios grandinės lūžis yra problema, laukianti, kol išsireikš.

Įžeminimo strypo pasirinkimas: sprendimas, sunkesnis, nei atrodo

Kieto vario įžeminimo strypai

Kieto vario įžeminimo strypaiyra būtent taip, kaip skamba - 99.9% elektrolitinio vario nuo paviršiaus iki šerdies, be plieno, be dangos. Tas vienodumas yra esmė. Agresyvioje dirvožemio aplinkoje nėra sąsajos tarp skirtingų medžiagų, kurios gali pirmiausia sluoksniuotis arba korozuoti. Strypas degraduoja, jei išvis degraduoja, vienodai ir labai lėtai.

Praktiškai tai svarbiausia pakrantės įrenginiuose (didelis chlorido kiekis), rūgščiame dirvožemyje, kurio pH yra mažesnis nei 5, ir užmirkusioje žemėje, kurioje nuolat daug drėgmės. Tokios sąlygos anksti praryja variu{2}}dengtas alternatyvas. Ypatingos infrastruktūros - pastotėms, duomenų centrų įžeminimui, žaibosaugos sistemoms, kur techninės priežiūros iškvietimui reikia kasimo, - tvirti variniai strypai yra tinkama specifikacija. Įprastas tarnavimo laikas normaliame dirvožemyje yra 40 ar daugiau metų.

Mechaninis kompromisas-tikras: grynas varis yra minkštas, o kietu variniu strypu perbraukus uolėtą ar labai sutankintą molį rizikuojate, kad strypas bus sulenktas jam nepasiekus gylio. Standartinis švelninimo būdas yra iš anksto-išgręžti bandomąją skylę arba naudojant varomąją galvutę. Ne pertraukėjas, tiesiog kažkas, į ką reikia atsižvelgti planuojant įrengimą.

Variu dengti įžeminimo strypai

TheVariu dengtas įžeminimo strypasyra tai, ką iš tikrųjų įdiegia dauguma pasaulio šalių. Labai-stiprus plieninis šerdis, surištas didelio-grynumo vario sluoksniu išorėje - suteikia mechaninį atsparumą važiuoti sudėtingu dirvožemiu nesilenkiant, o vario laidumas ir apsauga nuo korozijos paviršiuje, kuris iš tikrųjų liečiasi su dirvožemiu.

Specifikacija, pagal kurią nustatoma, ar verta pirkti variu{0}}dengtą strypą, yra vario sluoksnio storis. UL 467, Šiaurės Amerikos įžeminimo ir sujungimo įrangos atitikties standartas, nustato mažiausiai 0,010 colio (maždaug 254 mikronus). Šis minimumas egzistuoja, nes plonesni vario sluoksniai neužtikrina tinkamos elektrocheminės apsaugos plieninėje{6}}dirvožemio sąsajoje. Kai vario sluoksnis sugenda, plieninę šerdį pasiekia drėgmė ir deguonis, spartėja korozija, didėja atsparumas.

Čia iš tikrųjų kyla mažos{0}}kainos produkto rizika. Variu-dengti reikalavimus atitinkančių gamintojų strypai atrodo identiškai -neatitinkančių. Jūs negalite jų vizualiai atskirti. Galite juos atskirti tik paprašę tiekėjų skerspjūvio bandymų ataskaitų, kuriose būtų rodomi faktiniai vario sluoksnio storio matavimai -, o ne svorio santykio skaičiavimai, nes tai yra mažiau patikimas tarpinis rodiklis. Jei tiekėjas negali pateikti tų dokumentų, tos meškerės specifikacijos iš esmės negalima patikrinti.

Daugeliui pritaikymų - gyvenamųjų ir komercinių patalpų elektros įžeminimas, telekomunikacijų bokštų įžeminimas, elektros tvoros sistemos, skirstomųjų linijų stulpų įžeminimas - vario-aptrauktos strypai yra tinkamas produktas. Veikimas yra tinkamas, kaina yra mažesnė nei kieto vario, o montavimas yra lengvesnis.

Cinkuoti įžeminimo strypai

Cinkuoti strypai turi cinko dangą virš plieninės šerdies. Cinkas rūdija pirmiausia ir neabejotinai apsaugo apačioje esantį plieną, o tai yra naudinga, tačiau cinkas senka greičiau nei varis rūgščioje ar{1}}daug drėgnoje dirvoje. Numatomas tarnavimo laikas yra apie 15 metų normaliomis sąlygomis, mažiau agresyvioje aplinkoje.

Taip pat yra suderinamumo problema, kuri užklumpa žmones: varinių laidininkų ir cinkuotų (cinku -dengtų) strypų negalima jungti be bimetalinio spaustuko. Varis ir cinkas galvaninėje serijoje yra toli vienas nuo kito. Drėgnoje dirvoje cinko danga pagreitina savo koroziją kontaktiniame taške, kur reikia, kad jungtis būtų sandari ir laidi. Jei projekte naudojami variniai įžeminimo laidininkai -, kurių dauguma yra -, cinkuoti strypai sukelia suderinamumo problemą, kurią reikia aktyviai valdyti.

Cinkuoti strypai tinka laikiniems įrengimams, mažo{0}}kritiškumo darbams patvirtintoje neutralioje dirvoje arba situacijose, kai biudžetas yra labai ribotas, o aplinka yra tikrai atlaidi.

Gnybtai: dalis, dauguma pirkėjų klysta

Niekas nekalba apie spaustukus taip, kaip kalbama apie strypus, bet spaustuvų pasirinkimas yra tas, kur įžeminimo sistemos tyliai sugenda. Spaustuvas yra nuolatinė mechaninė jungtis nepasiekiamoje vietoje. Nėra jokios įprastos priežiūros, kad sugautumėte degraduojančią jungtį. Kad ir koks pasirinkimas būtų priimtas viešųjų pirkimų metu, tai sistema gyvena.

Varžtų ir U{0}}varžtų spaustukai

TheVario įžeminimo strypo spaustukasU-varžto konfigūracijoje yra labiausiai paplitęs spaustukas lauke - varžtas-ir-balno mazgas, prispaudžiantis laidininką prie strypo. Paprasta, vietoje{5}}diegiama naudojant pagrindinius įrankius, plačiai prieinama. Tai yra tinkamas pasirinkimas aukštesnio-lygio jungimams ir prieinamiems-įrenginiams (gyvenamiesiems skydams, virš-antenos įžeminimo taškams).

Apribojimas yra varžto atpalaidavimas. Šiluminis ciklas - strypas ir laidininkas, besiplečiantis ir susitraukiantis dėl temperatūros pokyčių bėgant metams -, palaipsniui atpalaiduoja mechaninę jungtį. Virš žemės, technikas gali jį priveržti. Po žeme jie negali. Bet kokiam sujungimui, kuris bus palaidotas, U-varžtų spaustukai yra netinkamas pasirinkimas.

VICTORY Vario įžeminimo strypo spaustukas

Lygiagrečių griovelių spaustukai

Du grioveliai - vienas laidininkui, vienas strypui -, suspaustas varžtiniu mechanizmu. Daugiau kontaktinio paviršiaus ploto nei U-varžtas, todėl jungties pasipriešinimas mažesnis. Įprasta polių linijos įžeminimo įrenginiuose, kai laidininkas eina maždaug lygiagrečiai strypui. Protinga vidutinio- diapazono parinktis, kai ryšys bus pasiekiamas patikrinti.

Suspaudimo gnybtai

Gamyklinis-užspaudimas arba lauko-prispaudimas prie laidininko prieš surinkimą. Suspaudimas sukuria sandarią-dujų sąsają, kuri nepriklauso nuo varžtų įtempimo, kad būtų išlaikytas laidumas. Suspaudimo gnybtai skirti tiesioginiam užkasimui ir geriau laikosi nei varžtais tvirtinami spaustukai nuolat drėgnomis požeminėmis sąlygomis. Kai jungtis turi būti nuolatinė ir palaidota, o egzoterminis suvirinimas nėra tinkamas, tinkamai suspaustas suspaudimo gnybtas yra teisingas atsakymas.

Gilės gnybtai

Pavadinti dėl savo formos. Sukurtas specialiai laidoti ant įžeminimo strypo viršaus, tinka įvairių dydžių laidininkams, UL 467 nurodytas laidoms į žemę ir betoną. Standartinė specifikacija gyvenamosioms ir lengvoms komercinėms instaliacijoms, kai spaustukas nukrenta žemiau lygio ir lieka ten.

Egzoterminis suvirinimas

Visai ne spaustukas - termito reakcija, sujungianti laidininką ir strypą į vieną molekulinę jungtį. Gauta jungtis turi tokį patį laidumą kaip ir vario pagrindo, ji negali atsilaisvinti ir nerūdys jungties vietoje. Pastotės įžeminimo tinklams, didelės-gedimų-srovės pramoniniams įrenginiams ir žaibo apsaugos nuolaidžiams laidams IEEE Std 80 nurodo egzoterminį suvirinimą kaip pageidaujamą prijungimo būdą. Išankstinės išlaidos yra didesnės - specializuotos formos, miltelių įkrovimas, apmokytas montuotojas -, bet didelių-statybinių įrenginių našumas yra aiškus.

Strypas ir spaustukas pagal pritaikymą

Galvaninės korozijos problema Niekas neįtraukia į savo specifikacijų lapą

Galvaninė korozija įvyksta, kai du skirtingi metalai kontaktuoja elektra drėgnoje aplinkoje. Mažiau taurusis metalas rūdija, kad apsaugotų kilnesnį. Greitis priklauso nuo to, kokiu atstumu vienas nuo kito yra du galvaninės serijos metalai ir kaip laidi aplinka.

Daugiausia problemų įžeminimo sistemose sukeliantis poravimas yra varinis laidininkas ant cinkuoto (cinku{0}}dengto) plieninio strypo su variniu spaustuku. Varis yra žymiai tauresnis už cinką. Drėgnoje dirvoje cinko danga suyra kontaktiniame taške - būtent ten, kur mechaninė jungtis turi išlikti sandari. Jungtis atsipalaiduoja ir tuo pačiu metu korozuojasi.

Švarus sprendimas yra išlaikyti visą sistemą toje pačioje metalų šeimoje:Vario įžeminimo strypo spaustukassu variu arbaVariu dengtas įžeminimo strypas, visiškai pašalindami suderinamumo problemą. Kai tai neįmanoma, - jei projektas paveldi esamą mišrią instaliaciją -, reikalingas bimetalinis spaustukas, skirtas konkrečiam metaliniam perėjimui.

Verta atkreipti dėmesį į aliuminio laidininko korpusą: variniams strypams su aliuminio laidininkais reikia spaustuko, specialiai pritaikyto perėjimui nuo vario -į-aliuminį. Neįtrauktos į sąrašą aliuminio{3}}vario jungtys suges dėl galvaninės korozijos ir tai padarys greičiau šiltoje, drėgnoje aplinkoje, kur elektros infrastruktūra dažnai patiria didžiausią įtampą.

Tarpvalstybinių pirkimų{0}}standartų nuoroda

Didelės apimties{0}}pirkimo atveju vien sertifikavimo ženklų nepakanka patvirtinimui. Prašykite bandymų ataskaitų, kuriose būtų rodomi vario sluoksnio storio matavimai po skerspjūvio patikrinimo, ypač vario-dengtų strypų, gautų iš naujų tiekėjų. Sertifikavimo ženklas nurodo produkto kategoriją; bandymo ataskaitoje nurodoma, ar konkreti partija atitinka specifikaciją.

Prieš pateikdami užsakymą: septyni klausimai

Kokia yra dirvožemio varža šioje vietoje? Dėl didelės varžos gali prireikti kelių strypų, didesnio gylio arba aplink elektrodą uždėto įžeminimo junginio.

Kokia yra dirvožemio chemija? Pakrantės, rūgščios ar vandens užtvindytos aplinkos pateisina kietą varį, o ne padengtą variu{0}}. Nesinaudokite pigesniu variantu ir nesidomėkite, kodėl sistemą reikia pakeisti po penkerių metų.

Kokiems gedimų srovės lygiams ši sistema skirta? Pastotėms ir sunkiosios pramonės objektams reikia egzoterminių suvirinimo jungčių. Mechaniniai spaustukai nėra skirti tokiai pačiai gedimo srovės galiai.

Ar šioje instaliacijoje yra sumaišytų metalų? Prieš nurodydami spaustukus, patikrinkite medžiagų suderinamumą. Tarkime, kad nieko apie tai, kas buvo įdiegta anksčiau, jei tai modifikuota.

Ar spaustuko jungtis bus palaidota? Jei taip, U{0}}varžtų spaustukai yra nuo stalo. Gilės arba suspaudimo gnybtai, skirti tik laidoti.

Koks standartas reglamentuoja šį įrengimą? Įsitikinkite, kad ir strypas, ir spaustukas turi atitinkamą sąrašo ženklą. Vienas įtrauktas į sąrašą ir vienas neįtrauktas į sąrašą nėra suderinamas mazgas.

Ar tiekėjas gali pateikti atsekamumo dokumentus? Vario sluoksnio storio bandymų ataskaitos yra vienintelis patikimas kokybės patikrinimas pirkimo etape, ypač vario -aptrauktų strypų atveju.

Įžeminimo sistema geriausiai veikia, kai pamirštama, kad ji - tinkamai sumontuota, palaidota ir apie ją daugiau negalvojama 30 ar 40 metų. Sprendimai, dėl kurių tai įmanoma, įvyksta prieš pirmajai meškerei įleidžiant į žemę.

DUK

Tvirtas varis ar vario -plakuotas -, kurį iš tikrųjų turėčiau nurodyti?

Daugeliui projektų tinkamas atsakymas yra{0}}variu. Elektrinės charakteristikos yra panašios, mechaninis montavimas yra lengvesnis esant kietam dirvožemiui, o sąnaudų skirtumas yra reikšmingas. Tvirtas varis tampa tinkama specifikacija, kai dirvožemio sąlygos yra tikrai agresyvios - pakrantės vietovėse, nuolat rūgštus arba užmirkęs dirvožemis - arba kai įrenginys yra tokioje vietoje, kur jį pakeisti būtų sunku. Nenaudokite kieto vario kaip saugos ribos, jei projekto sąlygos to nepateisina. Reikalaukite, kad vario sluoksnio storis būtų patvirtintas iš bet kurio variu{7}}plakuoto tiekėjo.

Ar iš tikrųjų reikalingas UL įrašas ant spaustuko, ar tai tik pirmenybė?

Bet kuriam NEC{0}}reguliuojamam įrenginiui Šiaurės Amerikoje, UL 467 sąrašas ant strypo ir spaustuko yra kodo reikalavimas, o ne pirmenybė. Inspektoriai tai patikrina. Be kodo atitikties, UL ženklas rodo nepriklausomus srovės-laidumo, mechaninio stiprumo ir atsparumo korozijai bandymus laidojimo sąlygomis -, kurie iš tikrųjų svarbūs palaidotam nuolatiniam ryšiui.

Kiek įžeminimo strypų reikia projektui?

NEC nustato gyvenamąjį minimumą ties vienu strypu, o antrasis reikalingas, jei pirmasis matuoja didesnį nei 25 omų varžą. Elektrinių tvorų sistemoms paprastai reikia trijų variu{2}}apkaltų strypų mažiausiai 10 pėdų atstumu, kad būtų išlaikytas tvoros veikimas. Pastotės ir pramoninės įžeminimo sistemos apskaičiuojamos pagal dirvožemio varžos matavimus naudojant IEEE Std 80 - strypų skaičius yra projektavimo proceso rezultatas, o ne nykščio taisyklė.

Ar varinį spaustuką galima prijungti tiesiai prie cinkuoto strypo?

Nesaugu, ne. Varis ir cinkas yra galvaniškai nesuderinami drėgnoje dirvoje. Cinko danga pirmiausia korozuoja kontaktiniame taške -, kuris yra blogiausia vieta jai sugesti. Arba naudokite bimetalinį spaustuką, skirtą perėjimui nuo cinko-į-varią, arba pašalinkite problemą, nurodydami variu arba variu{6}}aptrauktus strypus ir naudodami vario įžeminimo strypo spaustuką, skirtą vario-su -variam jungtims.

Kaip prieš perkant patikrinti vario sluoksnio kokybę ant variu{0}}dengto strypo?

Paprašykite{0}}skerspjūvio metalurginių bandymų ataskaitų, kuriose būtų rodomi faktiniai vario storio matavimai. UL 467 minimalus dydis yra 0,010 colio (254 mikronai). Svorio santykio tikrinimas yra mažiau patikimas metodas - jis gali užmaskuoti plonas dėmes su techniškai priimtinu vidurkiu. Vizuali apžiūra nenaudinga; reikalavimus atitinkančios ir-neatitinkančios meškerės atrodo vienodai. Jei tiekėjas atsisako pateikti bandymo dokumentus, laikykite tai kokybės signalu.