Заземление и соединение NEC 250: практическое руководство для установщиков и покупателей

Бригада приводит в движение два 8-футовых заземляющих стержня, прикрепляет проводник заземляющего электрода к одному стержню и завершает работу. Инспектор-электрик помечает работу красной меткой, потому что второй стержень никогда не был соединен с первым с помощью внесенного в список необратимого разъема. Эта единственная недостающая связь является одним из наиболее распространенных нарушений NEC 250, и она не имеет никакого отношения к тому, насколько глубоко зашли стержни.

Статья 250 Национального электротехнического кодекса регулирует заземление и соединение. Это не одно правило. Это система требований, охватывающая выбор электродов, размеры проводников, методы подключения и характеристики тока повреждения. Большинство неудачных проверок основаны на трех решениях: какие электроды должны быть соединены вместе, какой размер проводника заземляющего электрода требуется и как каждое соединение выполнено и защищено. Сделайте эти три правильно, и остальная часть статьи 250 станет документацией и деталями.

Что на самом деле требует NEC 250

NEC 250 состоит из частей. Часть I устанавливает общие требования. Часть II посвящена заземлению системы. Часть III описывает систему заземляющих электродов и проводник заземляющего электрода. В части IV описаны соединения корпуса, кабельных каналов и сервисных кабелей. Часть V посвящена склеиванию. Часть VI посвящена заземлению оборудования и заземляющим проводникам оборудования. В части VII рассматриваются методы заземления оборудования. Часть VIII охватывает системы постоянного тока. Часть IX посвящена приборам, счетчикам и реле. Часть X охватывает системы напряжением выше 1000 В.

Раздел 250.4 является якорем производительности. Для этого требуется постоянный путь с низким импедансом, который может проводить ток повреждения без повреждений, а также требуется соединение, чтобы металлические части, которые могут оказаться под напряжением, не создавали опасности поражения электрическим током. Коду не важно, используете ли вы стержень, электрод в бетонном корпусе или заземляющее кольцо, лишь бы система работала.

Раздел 250.50 требует, чтобы все имеющиеся заземляющие электроды были соединены вместе, образуя единую систему заземляющих электродов. Сюда входят металлические подземные водопроводы, металлический каркас здания, электроды в бетонной оболочке, заземляющие кольца, стержневые и трубчатые электроды, пластинчатые электроды и другие перечисленные электроды. Если имеется электрод в бетонном корпусе, его необходимо использовать.

В разделе 250.52 перечислены разрешенные электроды. Стержневые и трубчатые электроды должны иметь длину не менее 8 футов и устанавливаться ниже постоянного уровня влажности. Стальные стержни, плакированные медью, распространены, поскольку они сочетают в себе стальной сердечник для обеспечения прочности и медный внешний слой для обеспечения проводимости и коррозионной стойкости; нержавеющая сталь и химические стержни используются там, где этого требуют почвенные условия.

Заземляющий стержень из медной стали для систем заземления Коррозионностойкий заземляющий стержень из стали, плакированной медью, с длительным сроком службы, низким сопротивлением и разъемами для глубокой установки заземления, не требующей обслуживания. Посмотреть продукт →

Раздел 250.53 посвящен установке. Если сопротивление одного стержневого, трубчатого или пластинчатого электрода относительно земли превышает 25 Ом, в соответствии с разделом 250.56 требуется дополнительный электрод. Многие монтажники просто вгоняют второй стержень, поскольку измерение 25 Ом занимает много времени. Это приемлемо, если второй стержень приклеен правильно. Правило 25 Ом не является целью; это триггер для второго электрода. Вы можете прочитать практическое объяснение Объяснение правила 25 Ом в контексте реальных установок.

Раздел 250.64 требует, чтобы проводник заземляющего электрода прокладывался на одной непрерывной длине без сращиваний, если не используются необратимые сращивания. Он должен быть надежно закреплен и защищен от физических повреждений при воздействии на него. В разделе 250.66 размеры проводника заземляющего электрода определяются исходя из наибольшего проводника служебного входа. Таблица не является линейной, и занижение размеров является частым замечанием при пересмотре плана.

Где установка идет не так, и что покупателям следует проверить

Большинство проблем NEC 250 не являются теоретическими. Они проявляются в виде красных меток, доработок и задержки подачи питания. Вот точки сбоя, которые наиболее важны в этой области.

1. Смешивание материалов разъемов, не думая о коррозии.

Алюминиевые разъемы на медных жилах создают гальваническую пару. Во влажной или соленой среде это соединение может ухудшиться быстрее, чем сам проводник. Листинг и инструкции производителя имеют большее значение, чем внешний вид. Зажим, который подходит механически, может все равно не подходить для материала проводника и окружающей среды.

2. При условии, что механические зажимы останутся зажатыми навсегда

Механические зажимы допустимы, но они могут ослабнуть при термоциклировании, вибрации и движении почвы. Скрытые соединения особенно уязвимы, поскольку их трудно проверить. Экзотермическая сварка создает молекулярную связь между проводниками. Он необратим, не ослабляется и часто является предпочтительным методом для сращивания проводников подземных заземляющих электродов и соединительных перемычек. Компромисс заключается в том, что для этого требуются обученные монтажники, соответствующие формы и сварочный порошок, соответствующий размеру и материалу проводника.

Экзотермический сварочный порошок для заземления и склеивания соединений Одноразовый сварочный порошок на основе меди или стали, который создает прочные, необратимые молекулярные связи для заземляющих решеток, молниезащиты и кабельных соединений. Посмотреть продукт →

3. Занижение сечения проводника заземляющего электрода.

Таблица 250.66 основана на наибольшем проводнике служебного ввода, а не на расчете нагрузки. Служба 400 тыс. миль не использует тот же GEC, что и служба 3/0. Использование проводника меньшего размера, поскольку он подходит к наконечнику, является нарушением правил. Стальная многопроволочная проволока с медным покрытием является распространенным выбором для GEC и склеивания, поскольку она обеспечивает высокую прочность на разрыв, а медная поверхность обеспечивает проводимость. Он также устойчив к надрезам и изгибам, которые могут повлиять на однородные проводники во время установки.

Многожильный стальной провод с медным покрытием для заземления и соединения Гибкий стальной многожильный проводник с медным покрытием, обеспечивающий высокую прочность на разрыв, коррозионную стойкость и упрощающую прокладку для заземляющих электродов и соединений. Посмотреть продукт →

4. Забываем о склеивании металлических труб и конструкционной стали.

Раздел 250.104 требует соединения металлических водопроводных систем и других металлических трубопроводных систем, которые могут оказаться под напряжением. Если строительная сталь является заземляющим электродом, ее необходимо присоединить к системе заземляющих электродов. Эти соединения часто упускают из виду, поскольку они не являются частью сервисного оборудования.

5. Не оставляя возможности протестировать или проверить

Заземляющие стержни и подземные соединения не подлежат проверке после засыпки. Смотровая яма с заземлением или колодец доступа дают бригадам технического обслуживания безопасный способ измерить сопротивление, проверить соединения, а также добавить или заменить компоненты без раскопок. Это важно для объектов, которые должны демонстрировать постоянное соответствие требованиям, таких как подстанции, железнодорожные системы и промышленные предприятия.

Практический контрольный список NEC 250

1. Определите все доступные заземляющие электроды на объекте, включая электроды в бетонной оболочке, металлические водопроводные трубы и строительную сталь.
2. Соедините все электроды в одну систему заземляющих электродов, используя указанные необратимые соединители или экзотермическую сварку.
3. Размер проводника заземляющего электрода указан в таблице 250.66, исходя из наибольшего проводника служебного входа.
4. Добавьте дополнительный электрод, если сопротивление одного стержневого, трубчатого или пластинчатого электрода превышает 25 Ом.
5. Защищайте GEC и все соединения от физических повреждений и коррозии, особенно там, где они входят в землю.
6. Установите заземляющая смотровая яма или точку доступа, где требуется тестирование и обслуживание.
7. Запишите результаты испытаний на сопротивление, сертификаты материалов и проверки сварных швов перед засыпкой и подачей питания.

Соответствие стандарту NEC 250 не означает покупку самого длинного стержня или самого тяжелого зажима. Речь идет о том, чтобы рассматривать заземление и соединение как единую систему: каждый электрод соединен, каждый проводник имеет правильный размер, каждое соединение выполнено указанным методом, а каждый скрытый компонент защищен и доступен для тестирования. Код дает вам требования к производительности и предписывающие таблицы, но решения на местах остаются за вами. При выборе компонентов попросите сертификаты на материалы, инструкции по установке и данные испытаний. При установке задокументируйте метод подключения и показания сопротивления. Так вы избежите «красной метки» и сохраните надежность системы на протяжении всего срока службы объекта.