Ako nainštalovať uzemňovaciu tyč

Väčšina majiteľov domov nikdy nepremýšľa o svojom uzemňovacom systéme, kým sa niečo nepokazí. Vypadnutý istič, vyprážaný spotrebič alebo ešte horšie. Uzemňovacia tyč je časť vášho elektrického systému, ktorú nikto nevidí a takmer nikto o nej nehovorí, ale skutočne funguje vždy, keď dôjde k poruche, prepätiu alebo blízkemu úderu blesku. Správna inštalácia nie je náročná, ale existuje niekoľko vecí, ktoré ľudí na prvý raz zaskočia.

Táto príručka obsahuje úplnú inštaláciu od začiatku do konca, vrátane toho, čo NEC skutočne vyžaduje, ako sa vysporiadať s tvrdým alebo skalnatým povrchom a ktoré chyby vás budú s najväčšou pravdepodobnosťou neskôr stáť.

Inštalácia zemnej tyče zapichnutá do pôdy

Prečo existuje zemná tyč

Tu je krátka verzia: elektrina chce vždy cestu k zemi. Keď všetko funguje normálne, prúd preteká cez vaše horúce drôty, robí svoju prácu a vracia sa na neutrál. Keď niečo zlyhá, napríklad sa uvoľní drôt a dotkne sa kovovej skrinky spotrebiča, prúd musí ísť niekam inam. Ak je váš systém správne uzemnený, prúdi neškodne do zeme a pri tom vypne istič. Ak nie je uzemnený, preteká ďalšou dostupnou cestou. Tou cestou môžeš byť ty.

Uzemňovacie tyče tiež riešia problém referenčného napätia. Vaša energetická spoločnosť uzemňuje svoje transformátory. Váš domov musí zdieľať rovnakú referenciu, inak získate malé, ale skutočné rozdiely napätia medzi neutrálom a zemou, ktoré spôsobujú blikanie, poškodenú elektroniku a zariadenie, ktoré sa správa zvláštne. Správne nainštalovaná uzemňovacia tyč spája všetko dohromady.

NEC to všetko pokrýva v článku 250. Sekcia 250.53 je časť, ktorá špecificky upravuje spôsob inštalácie uzemňovacích tyčí a my sa k nej vrátime v tejto príručke.

Skôr ako si niečo kúpite: Zavolajte na číslo 811

Tento krok prichádza ako prvý, pretože ho ľudia preskočia a potom narazia na plynové potrubie. Zavolajte na číslo 811 aspoň dva alebo tri pracovné dni pred plánovaným dátumom inštalácie. Je to národná linka „zavolajte predtým, než začnete kopať“ v USA. Inžinierske lokátory vyjdú a označia zakopané vedenia na vašom dvore zadarmo. Zemné tyče siahajú niekoľko stôp do zeme, čo je presne tá hĺbka, kde žijú zakopané plynové a vodovodné potrubia.

Ak ste mimo USA, vaša krajina má ekvivalentnú službu. Nájdite ho a použite.

Výber správnej tyče

NEC tu nastavuje podlahu: tyč musí mať dĺžku aspoň 8 stôp a priemer aspoň 5/8 palca, pokiaľ nemá špecifický zoznam, ktorý hovorí inak. Väčšina obchodov s hardvérom má na sklade štandardné 8-stopové, 5/8-palcové tyče a tie fungujú dobre pre veľkú väčšinu bytových inštalácií. Niektorí dodávatelia siahajú po 10-stopových tyčiach, keď vedia, že vrchná vrstva pôdy je suchá alebo sypká, pretože extra dĺžka pomáha dosiahnuť vodivejšiu pôdu pod ňou.

Väčšia otázka je materiál. Máte tri reálne možnosti.

Pevná meďje prémiová voľba. Nehrdzavie, má nízky{1}}odpor spojenia po dobu 50 rokov alebo viac a funguje dobre, aj keď sa okolo neho menia pôdne podmienky. Nevýhodou je cena. Masívna medená tyč stojí podstatne viac ako alternatívy, a preto ju väčšina domácich inštalácií nepoužíva.

Oceľ plátovaná meďou-je to, čo nájdete vo väčšine domovov s elektrickými rozvodmi a veľkých predajní. Oceľové jadro mu dáva mechanickú pevnosť, aby bolo možné preraziť hustú pôdu bez ohýbania a medená vonkajšia vrstva sa stará o vodivosť. Kľúčovou vecou, ​​ktorú treba skontrolovať pri kúpe medených-tyčiek, je proces spájania. Správne vyrobená tyč má meď molekulárne viazanú na oceľ, nie len galvanicky pokovovanú. Ak ohnete vzorkovnicu a medená vrstva praskne alebo sa vôbec zdvihne, väzba je slabá a tyč začne v priebehu niekoľkých rokov korodovať pod zemou. Victory ElectricMedená uzemňovacia tyčpoužíva 99,9 % elektrolytickej medi na vysokopevnostnom oceľovom jadre a dodáva sa vo verzii s plochým-koncom alebo so závitom-v závislosti od vašej inštalácie.

Pozinkovaná oceľje rozpočtová možnosť a NEC to povoľuje. Dobre sa drží v neutrálnej pôde s primeranou vlhkosťou. Tam, kde zápasí, je kyslá pôda, ako je pôda v blízkosti ťažkých organických látok alebo priemyselných lokalít, kde sa zinkový povlak rozkladá rýchlejšie, ako sa očakávalo. Ak viete, že vaša pôda je na kyslej strane, miňte peniaze navyše na medené-povlaky. Victory Electric tiež vyrába aPozinkovaná zemná tyčso žiarovým-zinkovaním pre štandardné aplikácie.

Jedna vec je pre NEC jasná: žiadna výstuž. Koroduje, vedie zle na účely uzemnenia a každý inšpektor, ktorý stojí za to, to označí.

Ak robíte projekt, kde uzemňovací systém skutočne potrebuje vydržať s nulovou údržbou, ako je napríklad inštalácia vzdialenej komunikácie alebo trvalá inžinierska štruktúra, Victory Electric'sMasívna medená uzemňovacia tyčstojí za to. Má plochú hnaciu hlavu a kužeľový hrot na inštaláciu a je navrhnutý na spárovanie so svorkami medenej uzemňovacej tyče.

VICTORY Medená uzemňovacia tyč

Čo ešte potrebujete

Perlík v rozsahu 4 libier si bez väčších problémov poradí s mäkkou až strednou pôdou. Ak máte tvrdú hlinu, hustú zhutnenú pôdu alebo kamenistú pôdu, požičajte si alebo kúpte rotačné vŕtacie kladivo s nástavcom na unášanie brúsenej tyče. Nástavec je dutá oceľová objímka, ktorá pasuje na vrch prúta a absorbuje údery kladiva, takže nebijete priamo do prúta. To je dôležité, pretože tyč, ktorá je na vrchu hríbovitá, sa ťažšie upína a je slabšia v mieste pripojenia.

Uzemňovacia svorka je časť, ktorú ľudia podceňujú. Spája tyč s medeným drôtom, ktorý vedie k vášmu panelu, a celý svoj život strávi pochovaný pod zemou v akejkoľvek vlhkosti, kyslosti a mikrobiálnej aktivite, ktorú vaša pôda obsahuje. Svorka, ktorá nie je špeciálne určená na priame zakopanie, o pár rokov koroduje a stratí kontakt a vy nebudete mať ani tušenia, kým systém skutočne neotestujete alebo sa nestane niečo zlé.

Štandardným typom je žaluďová svorka, pomenovaná podľa tvaru. Na priame pochovanie musí mať zoznam UL. Strávte tu pár dolárov navyše. Victory Electric vyrába aMedená svorka uzemňovacej tyčes medenou konštrukciou s vysokou-čistotou, ktorá odoláva galvanickej korózii v mieste kontaktu. Niektoré verzie používajú dizajn Hammerlock, ktorý vytvára trvalé, vysoko{2}}vodivé spojenie, namiesto toho, aby sa spoliehal len na napnutie skrutky.

Okrem týchto dvoch položiek potrebujete medený uzemňovací vodič s veľkosťou podľa tabuľky NEC 250.66 (zvyčajne 4 AWG pre 200-ampérovú službu, 6 AWG pre 100-ampérovú), odstraňovač izolácie drôtov a vedenie, ak bude drôt prechádzať nad úrovňou, kde by sa mohol fyzicky poškodiť.

Inštalácia, krok za krokom

Výber miesta

V blízkosti hlavného panelu je cieľ. Vodič uzemňovacej elektródy (drôt, ktorý vedie z tyče späť k panelu) by mal mať čo najpriamejšiu cestu, s čo najmenším počtom ohybov, koľko zvládnete. Každá stopa drôtu navyše a každý zbytočný ohyb pridáva impedanciu, na ktorej najviac záleží pri rýchlom prechodovom prúde pri údere blesku.

Držte sa mimo príliš suchej alebo piesočnatej pôdy, ak máte v tejto veci na výber. Pôda, ktorá drží určitú vlhkosť po celý rok-, vedie lepšie. Miesto s trochou tieňa, ktoré v lete nevysychá, je skutočne vhodnejšie ako slnečné miesto s voľnou piesočnatou pôdou.

Držte tyč aspoň pár stôp od základu. Vo väčšine jurisdikcií to nie je tvrdé pravidlo NEC, ale zásyp základov je často nekonzistentný a zle odteká. Vzdialenejšia pôda vám poskytne spoľahlivejšie spojenie.

Riadenie Rodu

Umiestnite tyč vertikálne, špičatý koniec nadol. Ak je vaša pôda vôbec mäkká, môžete špičku zatlačiť rukou o niekoľko centimetrov, aby ste začali rovno. Neponáhľajte sa v prvej nohe, pretože neskoršie zafixovanie zlého uhla znamená vytiahnuť prút a začať odznova.

Zrazte ho rovnomernými údermi. Ak narazíte na odpor, nezačnite okamžite biť silnejšie na tom istom mieste. Zastavte sa, skontrolujte, či je tyč stále rovná, a potom pokračujte. Tyče, ktoré sú vychýlené-zvisle dokonca o 10 alebo 15 stupňov, majú tendenciu klásť väčší odpor, keď idú hlbšie.

Horná časť tyče musí byť zarovnaná s povrchom zeme alebo pod ním. Sekcia NEC 250.53(G) vyžaduje 8 stôp tyče v kontakte s pôdou. V prípade štandardnej 8{8}}stopovej tyče to znamená, že sa dostane úplne dovnútra. Ak necháte 6 palcov nad úrovňou, máte teraz iba 7,5 stopy v zemi a už nevyhovujete.

Keď sa tyč zastaví

Skalnatá pôda zastaví veľa prútov skôr, ako dosiahnu 8 stôp. Tu sú vaše možnosti v rámci NEC:

Nakloňte tyč až o 45 stupňov od vertikály a pokračujte v jazde. To často umožňuje, aby sa špička pohybovala okolo vrstvy kameňa alebo tvrdej panvy. Tyč stále potrebuje 8 stôp kontaktu s pôdou, merané pozdĺž svojej dĺžky, nielen vertikálnu hĺbku, takže si skontrolujte matematiku.

Ak uhol nefunguje, môžete prút položiť vodorovne do výkopu s hĺbkou najmenej 30 palcov. Toto je legitímna posledná možnosť podľa kódu, nie riešenie. Vykopte výkop, položte tyč, zasypte ju a vytvorte spojenie ako pri vertikálnej inštalácii.

V oblastiach s pretrvávajúcou tvrdosťou alebo zlou vodivosťou pôdy niektorí inštalatéri používajú materiál na zlepšenie pôdy. Je to vodivá zmes, ktorá sa naleje okolo tyče, aby zlepšila kontaktnú plochu a pomohla udržať vlhkosť. Ak ju chcete použiť, vykopte dieru o niečo širšiu, ako je priemer tyče, zmiešajte zmes na kašu podľa pokynov, nalejte ju, potom tyč usaďte a zasypte normálne.

Pripojenie drôtu

Pripevnite uzemňovaciu svorku k hornej časti tyče. Utiahnite to. Toto spojenie je pod zemou a už ho neuvidíte. Uvoľnená svorka je najbežnejším bodom zlyhania v rezidenčných uzemňovacích systémoch a jednou z najťažších vecí na diagnostiku po fakte.

Veďte medený drôt zo svorky k panelu. Tam, kde vedie nad úrovňou terénu, chráňte ho potrubím. Drôt by nemal byť pripevnený k boku domu bez ochrany. Cesta by mala byť tak priama, ako len dokážete, jemne sa ohýbať tam, kde sa zákrutám nedá vyhnúť, a nikdy by ste nemali mať ostrý 90-stupňový zákrut.

Na Paneli

Vypnite hlavný istič. To je dôležité, ale nie je to to isté ako urobiť panel mŕtvym. Servisné vstupné vodiče prichádzajúce z rozvodnej siete v hornej časti panelu sú stále pod napätím bez ohľadu na to, v akej polohe je váš hlavný istič. Nedotýkajte sa týchto drôtov. Ak si vaša inštalácia vyžaduje prácu v ich blízkosti, najmite si licencovaného elektrikára.

Veďte vodič cez otvor v spodnej časti panelu, odizolujte asi 3/4 palca z konca a pripojte ho k uzemňovacej zbernici. Pevne utiahnite skrutku terminálu. V hlavnom servisnom paneli sú uzemňovacia zbernica a nulová zbernica navzájom spojené. V podpaneli musia zostať oddelené, čo je iná inštalácia s inými pravidlami.

Druhá prútová otázka

Sekcia NEC 250.53 vyžaduje, aby jedna uzemňovacia tyč dosahovala odpor voči zemi 25 ohmov alebo menej. Testovanie odolnosti vyžaduje vybavenie, ktoré väčšina majiteľov domov nemá. Praktické riešenie kódu je jednoduché: nainštalujte druhú tyč. Keď máte dve tyče vzdialené najmenej 6 stôp a sú spojené medeným drôtom, kód akceptuje inštaláciu bez toho, aby ste museli skutočne merať odpor.

Toto nie je len technický kód. Dva prúty od seba vzdialené vám skutočne poskytujú lepší výkon, pretože majú prístup k rôznym objemom pôdy. Minimálny rozostup 6 stôp je podlaha, nie cieľová. 10 alebo je lepšia 12 stôp. Prúty umiestnené príliš blízko zdieľajú prekrývajúce sa zóny vplyvu a strácajú väčšinu z výhody dvoch.

Poznámky k typu pôdy

Skalnatá zemje pokryté vyššie. Najprv uhol, potom v prípade potreby horizontálne.

Piesočnatá alebo suchá pôdaje bežný na juhozápade a v oblastiach s rýchlo{0}}odvodňovacou pôdou. Problém je v tom, že suchý piesok má veľmi vysoký elektrický odpor. Ak môžete, choďte hlbšie, pretože pôda pod suchou povrchovou vrstvou je zvyčajne vodivejšia. Aj tu pomáha materiál na zlepšenie terénu.

HlinaElektricky sa s ním ľahko pracuje (drží vlhkosť a dobre vedie), ale mechanicky sa ťažko prechádza. Polievanie plochy pred a počas inštalácie zmäkčuje. Niekoľko centimetrov postupu, potom nalejte do otvoru vedro vody, počkajte niekoľko minút a pokračujte. Je to pomalé, ale funguje to.

Pár vecí, ktoré sa bežne pokazia

Prút nie je dostatočne hlboký.Jediný najčastejší problém. Osem stôp je minimum, ktoré NEC umožňuje, nie návrh. Ak sa tyč zastavila na 5 alebo 6 stôp, pretože pôda stvrdla, inštalácia sa nedokončí.

Nesprávna svorka.Štandardná lúčová svorka alebo nehodnotený hardvérový konektor budú pod zemou korodovať. Svorka musí byť uvedená špeciálne pre priame zakopanie.

Príliš veľa ohybov drôtu.Udržujte dráhu uzemňovacieho vodiča čo najrovnejšiu. Stočený alebo nadmerne ohnutý GEC nefunguje tak dobre ako priamy chod, najmä počas prechodných udalostí.

Tyč inštalovaná vo vnútri budovy.Niektoré kódové situácie umožňujú, aby tyč vrazila cez podlahu suterénu do pôdy pod ňou. Zastavenie vo vnútri betónovej dosky sa nepočíta. Tyč potrebuje skutočný kontakt s pôdou.

Dve tyče sú príliš blízko seba.Menej ako 6 stôp od seba nespĺňa kód a neposkytuje vám elektrické výhody, po ktorých túžite.

Povolenia

Väčšina jurisdikcií vyžaduje na túto prácu povolenie. Je to zvyčajne jednoduchý proces, poplatok je malý a inšpekcia vám poskytne nezávislý súbor očí potvrdzujúcich správnosť inštalácie. Pred spustením kontaktujte svojho miestneho AHJ. Niektoré oblasti majú úpravy kódu, ktoré sa líšia od základného NEC, a znalosť o nich vopred šetrí problémy s prerábaním.

Zabaliť sa

Správne nainštalovaná uzemňovacia tyč je po dokončení neviditeľná. To je podstata. Sedí pod zemou, ticho je pripojená k vášmu panelu a váš elektrický systém buď nikdy nemá vážnu poruchu, alebo áno a uzemňovacia tyč to zvláda tak, ako má.

Veci, ktorým treba venovať pozornosť, sú materiál a kvalita tyče, hodnotenie svorky, hĺbka a dráha drôtu. Žiadny z nich nie je komplikovaný, ale preskakovanie rohov na ktoromkoľvek z nich vytvára systém, ktorý vyzerá dobre a funguje zle. Použite správne prilepenú medenú-plátovanú alebo pevnú medenú tyč, použite sponu- určenú na zakopanie, dostaňte ju do výšky 8 stôp a veďte drôt rovno.