Împământare și lipire NEC 250: un ghid practic pentru instalatori și cumpărători

Un echipaj conduce două tije de împământare de 8 picior, fixează conductorul electrodului de împământare de o tijă și termină. Inspectorul electric etichetează cu roșu lucrarea deoarece a doua tijă nu a fost niciodată legată de prima cu un conector ireversibil enumerat. Acea legătură unică lipsă este una dintre cele mai frecvente încălcări ale NEC 250 și nu are nimic de-a face cu cât de adânc au ajuns tijele.

Articolul 250 din Codul electric național reglementează împământarea și legarea. Nu este o singură regulă. Este un sistem de cerințe care acoperă selecția electrozilor, dimensionarea conductorilor, metodele de conectare și performanța curentului de defect. Cele mai multe inspecții eșuate se regăsesc la trei decizii: ce electrozi trebuie legați împreună, ce dimensiune a conductorului de electrod de împământare este necesară și cum este realizată și protejată fiecare conexiune. Fă-le corect pe cele trei, iar restul articolului 250 devine documentație și detaliu.

Ce necesită de fapt NEC 250

NEC 250 este organizat în părți. Partea I stabilește cerințe generale. Partea a II-a acoperă împământarea sistemului. Partea III acoperă sistemul de electrozi de împământare și conductorul electrodului de împământare. Partea IV acoperă conexiunile carcasei, canalelor și cablurilor de serviciu. Partea V acoperă lipirea. Partea VI acoperă împământarea echipamentelor și conductorii de împământare a echipamentelor. Partea VII acoperă metodele de împământare a echipamentelor. Partea VIII acoperă sistemele cu curent continuu. Partea IX acoperă instrumentele, contoarele și releele. Partea X acoperă sistemele de peste 1000 de volți.

Secțiunea 250.4 este ancora de performanță. Necesită o cale permanentă, cu impedanță scăzută, care poate transporta curent de defect fără deteriorare și necesită lipire, astfel încât părțile metalice susceptibile de a deveni sub tensiune să nu creeze un pericol de șoc. Codului nu îi pasă dacă utilizați o tijă, un electrod învelit în beton sau un inel de împământare, atâta timp cât sistemul funcționează.

Secțiunea 250.50 cere ca toți electrozii de împământare disponibili să fie legați împreună pentru a forma un singur sistem de electrozi de împământare. Acestea includ conducte metalice de apă subterană, cadrul metalic al unei clădiri, electrozi din beton, inele de împământare, electrozi pentru tije și țevi, electrozi cu plăci și alți electrozi enumerați. Dacă este prezent un electrod învelit în beton, acesta trebuie utilizat.

Secțiunea 250.52 enumeră electrozii permisi. Electrozii pentru tijă și conductă trebuie să aibă o lungime de cel puțin 8 picioare și să fie instalați sub nivelul permanent de umiditate. Tijele de oțel placate cu cupru sunt comune deoarece combină un miez de oțel pentru rezistență cu un strat exterior de cupru pentru conductivitate și rezistență la coroziune; oțel inoxidabil și tije chimice sunt folosite acolo unde condițiile solului le cer.

Tijă de împământare din oțel placat cu cupru pentru sisteme de împământare O tijă de împământare din oțel placat cu cupru rezistent la coroziune, cu durată de viață lungă, rezistență scăzută și conectori pentru instalații de împământare adânci, fără întreținere. Vizualizare produs →

Secțiunea 250.53 acoperă instalarea. Dacă un singur electrod cu tijă, țeavă sau placă are o rezistență la pământ peste 25 ohmi, secțiunea 250.56 necesită un electrod suplimentar. Mulți instalatori pur și simplu conduc o a doua tijă, deoarece măsurarea a 25 ohmi necesită mult timp. Acest lucru este acceptabil dacă a doua tijă este legată corect. Regula de 25 de ohmi nu este o țintă; este un declanșator pentru un al doilea electrod. Puteți citi o explicație practică a Regula de 25 ohmi explicată în contextul instalaţiilor reale.

Secțiunea 250.64 cere ca conductorul electrodului de împământare să fie instalat într-o lungime continuă fără îmbinări, cu excepția cazului în care sunt utilizate îmbinări ireversibile. Trebuie să fie bine fixat și protejat împotriva daunelor fizice atunci când este expus. Secțiunea 250.66 dimensionează conductorul electrodului de împământare pe baza celui mai mare conductor de intrare în serviciu. Tabelul nu este liniar, iar subdimensionarea este un comentariu frecvent de revizuire a planului.

Unde instalațiile merg greșit și ce ar trebui să verifice cumpărătorii

Majoritatea problemelor NEC 250 nu sunt teoretice. Ele apar ca etichete roșii, reprelucrare și energizare întârziată. Iată care sunt punctele de eșec care contează cel mai mult în domeniu.

1. Amestecarea materialelor conectorului fără a vă gândi la coroziune

Conectorii de aluminiu pe conductori de cupru creează un cuplu galvanic. În medii umede sau sărate, acea conexiune se poate degrada mai repede decât conductorul în sine. Listarea și instrucțiunile producătorului contează mai mult decât aspectul. O clemă care se potrivește mecanic poate fi încă greșită pentru materialul conductorului și mediul înconjurător.

2. Presupunând că clemele mecanice rămân strânse pentru totdeauna

Clemele mecanice sunt acceptabile, dar se pot slăbi sub ciclul termic, vibrații și mișcarea solului. Conexiunile îngropate sunt deosebit de vulnerabile, deoarece sunt greu de inspectat. Sudarea exotermă creează o legătură moleculară între conductori. Este ireversibilă, nu se slăbește și este adesea metoda preferată pentru îmbinările conductoarelor electrodului de împământare îngropate și jumperii de legătură. Schimbul este că necesită instalatori instruiți, matrițe adecvate și pulbere de sudură corectă pentru dimensiunea și materialul conductorului.

Pulbere de sudare exotermă pentru împământare și conexiuni de legătură Pulbere de sudură de unică folosință pe bază de cupru sau oțel care creează legături moleculare durabile, ireversibile pentru rețelele de împământare, protecția împotriva trăsnetului și conexiunile prin cablu. Vizualizare produs →

3. Subdimensionarea conductorului electrodului de împământare

Tabelul 250.66 se bazează pe cel mai mare conductor de intrare în serviciu, nu pe calculul sarcinii. Un serviciu de 400 kcmil nu folosește același GEC ca un serviciu 3/0. Folosirea unui conductor mai mic pentru că se potrivește unui umplut este o încălcare a codului. Sârma de oțel placată cu cupru este o alegere comună pentru aplicațiile GEC și lipire, deoarece oferă o rezistență ridicată la tracțiune cu o suprafață de cupru pentru conductivitate. De asemenea, rezistă la deteriorări la tăierea și îndoirea care pot afecta conductorii solidi în timpul instalării.

Sârmă de oțel placată cu cupru pentru împământare și legare Conductor flexibil din oțel placat cu cupru, oferind rezistență ridicată la tracțiune, rezistență la coroziune și rutare mai ușoară pentru electrozi de împământare și aplicații de legătură. Vizualizare produs →

4. Uitând lipirea țevilor metalice și a oțelului structural

Secțiunea 250.104 cere ca sistemele de conducte metalice de apă și alte sisteme de conducte metalice care pot deveni sub tensiune să fie conectate. Dacă oțelul de construcție este un electrod de împământare, acesta trebuie să fie conectat la sistemul de electrozi de împământare. Aceste legături sunt adesea omise, deoarece nu fac parte din echipamentul de service.

5. Nu lăsa nicio modalitate de a testa sau inspecta

Tijele de împământare și conexiunile îngropate nu pot fi inspectate după umplere. O groapă de inspecție cu împământare sau un puț de acces oferă echipelor de întreținere o modalitate sigură de a măsura rezistența, de a verifica conexiunile și de a adăuga sau înlocui componente fără excavare. Acest lucru contează pentru instalațiile care trebuie să demonstreze conformitatea continuă, cum ar fi substații, sisteme feroviare și fabrici industriale.

O listă de verificare practică NEC 250

1. Identificați fiecare electrod de împământare disponibil pe șantier, inclusiv electrozii din beton, conductele metalice de apă și oțelul de construcție.
2. Conectați toți electrozii într-un singur sistem de electrozi de împământare folosind conectori ireversibili enumerați sau suduri exoterme.
3. Dimensionați conductorul electrodului de împământare din Tabelul 250.66 pe baza celui mai mare conductor de intrare în serviciu.
4. Adăugați un electrod suplimentar dacă un singur electrod cu tijă, țeavă sau placă depășește 25 ohmi.
5. Protejați GEC și toate legăturile împotriva daunelor fizice și a coroziunii, în special acolo unde acestea intră în pământ.
6. Instalați a groapă de inspecție de împământare sau punct de acces unde sunt necesare testarea și întreținerea.
7. Înregistrați testele de rezistență, certificatele materialelor și inspecțiile de sudură înainte de umplere și punerea sub tensiune.

Conformitatea NEC 250 nu se referă la cumpărarea celei mai lungi tije sau a celei mai grele cleme. Este vorba despre tratarea împământării și legăturilor ca un sistem: fiecare electrod legat, fiecare conductor dimensionat corect, fiecare conexiune realizată printr-o metodă enumerată și fiecare componentă îngropată protejată și accesibilă pentru testare. Codul vă oferă cerințe de performanță și tabele prescriptive, dar deciziile de teren sunt ale dvs. Când specificați componente, solicitați certificate de material, instrucțiuni de instalare și date de testare. Când instalați, documentați metoda de conectare și citirea rezistenței. Așa evitați eticheta roșie și mențineți sistemul de încredere pe toată durata de viață a instalației.