Жазық болат таяқшаларды ғимараттардағы электрлік жерге қосу жүйелерінде қолдануға бола ма?

Жазық болат таяғын жерге қосу үшін NEC сәйкестігі мен нормативті қабылдануы

NEC мақалалары 250.52 және 250.64: Қашан жазық болат таяғы жерге қосу электроды немесе өткізгіш ретінде жарамды болады

Ұлттық электрлік кодексі (UEC) жерге қосу жүйелері үшін, соның ішінде жазық болат тақталарды қамтитын, нақты өлшемдік, материалдық және орнату талаптарын белгілейді. Мысалы, 250.52(A)(7) тармағы жерге қосу электродтары ретінде төмен көміртекті болат тақталарды, егер олар горизонтальді орналасқан болса және тоң қабатының жоғарысында немесе төменінде орналасқан болса, анықтайды. Бұл тақталарды жерге қосу өткізгіштері ретінде қолдану үшін 250.64 тармағы механикалық қорғау, өлшем және компоненттердің күйі бойынша талаптарды белгілейді. Бұл талаптарға бағынбау жерге қосу жүйесінің толық кедергісін 40–70% арттыруы мүмкін. Бұл көрсеткіштің өсуі жерге қосу ақауын анықтаудың сәтсіздігі мен жабдықтың жұмыс істемеуі сияқты көптеген мәселелерге әкелуі мүмкін. Осы жағдай UEC 2023 жылғы анықтамалығын электриктерге толық нұсқаулар беруге негіз болып табылады.

UEC кестесі 250.66 бойынша ең аз өлшем талаптары: Жазық болат тақтаның өлшемдері, қалыңдығы және жерге батырылу тереңдігі

Көмекші цинктелген болат арматураларының белгіленген өлшемдері болуы керек. Қаптаманың жоғалуы қауіпсіздік стандарттарынан төмен болаттың кемуіне әкелмеуі керек. Топырақтағы pH деңгейі 5,0-дан төмен болса, жұқа болат арматуралары IEEE Std. 80-2023 бойынша стандартты арматураларға қарағанда шамамен үш есе тез бұзылады. Жеделдетілген бұзылу жүйедегі ақаулы токты басқарудың қауіпті аспектісін туғызады. Топырақ тым тасты болып, толық орналастыру мүмкін болмаған аймақтарда жерлеу жұмыстарын жүргізетін қызметкерлер қосымша шараларды (мысалы, коррозияға төзімді қабаттарды орнату, қосымша жерлеу және т.б.) толық құжаттап отыруы керек. Бұл жағдайларда қосымша шаралар Жауапты Орындаушы Органмен бекітілуі керек.

Жерлеу қолданысы үшін жазық болат арматураларының коррозияға төзімділігі мен пайдалану мерзімі

Жоғары сапалы цинктелген жазық болат арматурасы: ASTM A123 және типтік топырақта 30–50 жылға дейін коррозияға төзімділік

ASTM A123 стандарттарына сай ыстық балқытпа цинкпен қапталған жазық болат таяқшаларынан жасалған жерлендіру жүйелері әртүрлі алаңдық сынақтарда сәтті өтті. Цинк қабаты топырақ коррозиясына қарсы кедергі ретінде әрекет етеді және негізгі болатты қорғау үшін алдымен коррозияға ұшырайды. Тәуелсіз сынақтар бұл қабаттардың қалыңдығы кемінде 85 микрометр екендігін көрсетті, бұл pH-ы 5,5–8,0 аралығында және электрлық кедергісі 1000 ом·см-ден жоғары топырақта 30–50 жыл бойы қорғаныс қамтамасыз ету үшін қажетті қалыңдық. Екінші деңгейлі (Matrix) сынақтарының нәтижелері экстремалды жағдайларда материал 1500 сағаттық тұз шашылуына тең уақыттан кейін де бүтіндігін сақтайтынын көрсетті, бұл теңіз жағалауындағы 20 жылдық әсерге сәйкес келеді. Бұл ыстық балқытпа цинкпен қапталған болат таяқшаларын тиімді орнату жерлендіру жүйелерінің толық пайдалану мерзімі бойынша кедергісін 25 омнан төмен ұстауын қамтамасыз етеді және қауіпсіздік талаптарын қанағаттандырады (IEEE 80 стандарты).

Ашық және цинктелген жазық болат таяқшаларының теңіз жағалауы мен құрғақ аймақтардағы тозуы

Тұрақты жерлендіру инфрақұрылымы коррозия сияқты жерлендіру жүйелеріндегі әсерлерге ұшырайды. Ылғалдылық, температураның тербелісі және коррозия сияқты әсерлер гальваникалық қаптаудың маңызын арттырады.

Су айдыны жағалауы мен құрғақ аймақтар

Хлоридтер, ылғалдылық және температураның тербелісі нәтижесінде су айдыны жағалауындағы қорғаныссыз болат жылына шамамен 1,5 мм жылдамдықпен қорғаныссыз болады. Құрғақ аймақтарда қаптаманың (цинктің) 15%-дан кемі бұзылуы кезінде 30 жылдан астам уақыт өтуі күтіледі, ал гальваникалық қапталған (цинктің қабатымен қапталған) болат таяқшалар құрғақ аймақтарда шамамен 30 жыл қызмет етеді.

Қарапайым болат беттері соңында пішінсіз ойықтарға ұшырайды. Қорғаныссыз болат қорғаныссыз болатқа қарағанда көп ұзамай ойықтарға ұшырайды. Гальваникалық қапталған (цинкпен қапталған) болат шамамен 10 жылдан кейін өзінің өткізгіштігінің шамамен 98%-ын сақтайды.

Бірнеше географиялық аймақтарда әртүрлі өсімдік және топырақ жағдайларын сынау көрсеткендей, инженерлердің цинктелген қабаттардың қиын жағдайларда металдық бөлшектердің қызмет ету мерзімін екі есе немесе үш есе арттыратыны туралы болжамы дұрыс.

Бұл қауіпсіздік нормаларына сәйкестікті қамтамасыз ету үшін, қолданыстағы электрлік қосылыстар мен жүйелердің сенімділігін қамтамасыз етеді және қолданыста ұзақ уақыт бойы қолданыста болуы үшін қосымша қызмет көрсетуді қажет етпейді.

Ғимараттардың жерлендіру жүйелерінде жазық болат таяқшалардың қолданылуы

Тұрғын үйлер мен коммерциялық қолданыстар: негізгі байланыс қосқыштары, жерлендіру шиналары және электродтардың өзара қосылуы

Жазық болат таяқшалары механикалық тұрғыдан жоғары сапалы, бекітуге оңай және көптеген басқа нұсқаларға қарағанда арзан болғандықтан, түрлі-түрлі құрылыс түрлерінде кеңінен қолданылады. Тұрғын үй құрылысында олар көбінесе қызмет көрсету жабдығын жерге қосатын негізгі байланыс өткізгіш ретінде қолданылады. Бұл, әсіресе IEEE 142 стандарттарымен белгіленген 25 Ом кедергі көрсеткішін қамтамасыз ету үшін бірнеше жерге қосу стерженьдері қажет болған кезде ерекше маңызды. Коммерциялық ғимараттарда жазық профиль электрореттеу қондырғылары мен панельдік тақталарда жерге қосу шиналары ретінде қолданыс табады. Жазық профиль электриктерге көптеген жерге қосу қосылыстары жасалатын жерлерге қажетті жерге қосу шинасы аймағын қамтамасыз етіп, тар аймақтарға орнатуды да жеңілдетеді. Жазық болат таяқшалары әртүрлі типтегі жерге қосу электродтарын бір-бірімен қосу үшін де жақсы көрсеткіш береді. Бұған жерге қосу стерженьдері, бетонға оралған Уфер жерге қосуы және кейбір адамдар «ескі жерге қосу» деп атайтын метал су құбырлары да кіреді. Осындай электродтардың бір-бірімен қосылуы электриктер арасында кеңінен «төмен импеданстық» жүйе деп аталады, ол оларды жүйенің жеке компоненттері ретінде қарастыруға қарағанда әлдеқайда тиімді.

Аймақтық өкілетті органдармен келісім-шарт жасау, төмен импедансты қосылуларды қамтамасыз ету және механикалық зақымдануға жол бермеу

Бастау үшін бірнеше негізгі нәрселерді ескеру керек. NEC нұсқаулығын негізге ала отырып, 750 мм немесе 30 дюйм тереңдікте ашық жазық болат таяқшаларды орналастырыңыз. Бұл кездейсоқ жер қазу әсерін азайтады және таяқшаларды температураға байланысты мәселелерден қорғайды. Электродтарға, шиналарға немесе басқа жабдықтарға қосылу үшін тек кодқа сәйкес келетін қосқыштарды ғана қолданыңыз, мысалы, UL тізіміне енгізілген қысқыштар немесе экзотермиялық дәнекерлеу — олар электрлік және жылулық үздіксіздікті қамтамасыз етеді және кедергіні азайтады. Қалыпты диапазоннан тыс топырақ жағдайларында цинктің ыстық батырма әдісімен қапталу міндетті болады. Атап айтқанда, топырақтың pH-мәні < 5,0 немесе > 10,0 болса немесе топырақтың электрлік кедергісі < 1000 Ом·см болса, ASTM A123 стандартын орындау үшін цинкті қаптау қажет. Сонымен қатар, жобаның орналасқан жеріне арналған арнайы талаптар (мысалы, ылғалдылық, теңіз жағалауы немесе химиялық тұрғыдан коррозиялық топырақ жағдайлары) қолданыла ма, соны анықтау үшін Жауапты Орган (JO) мен байланысу тиімді. Бұл жағдайлар қосымша сынақтар, қаптау және/немесе сапаны бақылау шараларын талап етуі мүмкін.

ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)

1. Жерлендіру жүйелерінде жазық болат тақталар қандай қызмет атқарады?

Жазық болат тақталар жерге апаттық токты қауіпсіз және тиімді түрде таратуға көмектесетін жерлендіру электродтарын қамтамасыз етеді.

2. Жазық болат тақталар цинктелген. Бұл неге істеледі?

Цинктеу болат тақталарға қорғанышты цинк қабатын береді. Бұл тақталардың шіріге және коррозияға төзімділігін арттырады. Бұл теңіз жағалауында немесе өте құрғақ аймақтарда өте маңызды.

3. Жазық болат тақталар ҚҰЕ (НЭК) талаптарын қалай қанағаттандырады?

Жазық болат тақталар жер астында кемінде 750 мм немесе 30 дюйм тереңдікке орнатылуы керек. Тақталар сонымен қатар коррозиядан сақтау үшін біртекті металды қаптамамен қорғалуы керек. Тақталарға абразивті механикалық қосылыстар, сондай-ақ UL ленталары немесе экзотермиялық дәнекерлеулер жасалуы керек.