ບານເຫຼັກແຜ່ນສາມາດໃຊ້ໃນລະບົບການຕໍ່ດິນທາງໄຟຟ້າໃນອາຄານໄດ້ຫຼືບໍ່?

ການປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານ NEC ແລະ ການຮັບຮອງຕາມລະບຽບຂອງບານເຫຼັກແຜ່ນສຳລັບການຕໍ່ດິນ

ມາດຕາ NEC 250.52 ແລະ 250.64: ເມື່ອໃດທີ່ບານເຫຼັກແຜ່ນສາມາດຖືກຈັດເປັນຕົວຮັບການຕໍ່ດິນ ຫຼື ຕົວນຳໄຟທີ່ຕໍ່ດິນ

ລະບຽບການດ້ານໄຟຟ້າແຫ່ງຊາດ (NEC) ກຳນົດເງື່ອນໄຂທີ່ເປັນສະເພາະເລື່ອງມິຕິ, ວັດຖຸ, ແລະ ວິທີການຕິດຕັ້ງລະບົບການຕໍ່ດິນ ເຊິ່ງລວມເຖິງແຖບເຫຼັກແທ່ງ. ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ: ມາດຕາ 250.52(A)(7) ກຳນົດໃຫ້ແຖບເຫຼັກແທ່ງເປັນອີເລັກໂຕຣດການຕໍ່ດິນ ຖ້າແຖບເຫຼັກທີ່ມີຄາບອນຕ່ຳຖືກຈັດວາງໃນຕຳແໜ່ງທີ່ຢູ່ໃນທ່າທີ່ຮອບຮັບ (horizontal position) ຢູ່ເທິງ ຫຼື ລຸ່ມເສັ້ນທີ່ດິນເຢັນ. ເພື່ອໃຊ້ແຖບເຫຼັກເຫຼົ່ານີ້ເປັນຕົວນຳໄຟການຕໍ່ດິນ, ມາດຕາ 250.64 ກຳນົດເງື່ອນໄຂທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການປ້ອງກັນທາງກົກ, ຂະໜາດ, ແລະ ສະພາບຂອງອຸປະກອນ. ການບໍ່ປະຕິບັດຕາມເງື່ອນໄຂເຫຼົ່ານີ້ອາດເຮັດໃຫ້ຄ່າຄວາມຕ້ານທາງດ້ານການຕໍ່ດິນເພີ່ມຂຶ້ນລະຫວ່າງ 40-70%. ຄວາມເພີ່ມຂຶ້ນນີ້ອາດເຮັດໃຫ້ເກີດບັນຫາຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ການລົ້ມເຫຼວໃນການກວດພົບຂໍ້ຜິດພາດການຕໍ່ດິນ ແລະ ການລົ້ມເຫຼວຂອງອຸປະກອນ. ນີ້ແມ່ນເຫດຜົນຫຼັກທີ່ເຮັດໃຫ້ຄູ່ມື NEC ປີ 2023 ໃຫ້ລາຍລະອຽດແກ່ຊ່າງໄຟຟ້າ.

ຄວາມຕ້ອງການຂະໜາດຕ່ຳສຸດຕາມຕາຕະລາງ NEC 250.66: ມິຕິ, ຄວາມໜາ, ແລະ ຄວາມເລິກທີ່ຕ້ອງຝັງຂອງແຖບເຫຼັກແທ່ງ

ເສົາເຫຼັກທີ່ມີຊັ້ນຫຸ້ມຕ້ອງມີຂະໜາດທີ່ກຳນົດໄວ້ສຳລັບການຊຸບສັງกะສີຫຼັງຈາກການຜະລິດ. ການສູນເສຍຊັ້ນຫຸ້ມບໍ່ຄວນເຮັດໃຫ້ເຫຼັກມີປະລິມານຫຼຸດລົງຕ່ຳກວ່າມາດຕະຖານທີ່ກຳນົດໄວ້ສຳລັບຄວາມປອດໄພ. ເສົາເຫຼັກທີ່ຕັ້ງຢູ່ໃນດິນທີ່ມີຄ່າ pH ຕ່ຳກວ່າ 5.0 ຈະຖືກກັດກິນໄວຂຶ້ນເຖິງສາມເທົ່າເມື່ອທຽບກັບເສົາມາດຕະຖານ ອີງຕາມ IEEE Std. 80-2023. ການກັດກິນທີ່ເລີກຮູ້ວນນີ້ເປັນອັນຕະລາຍຕໍ່ການຈັດການກັບການລົ້ມເຫຼວຂອງລະບົບ. ໃນເຂດທີ່ດິນມີຫີນຫຼາຍເກີນໄປເຮັດໃຫ້ບໍ່ສາມາດຝັງໄດ້ຢ່າງສົມບູນ, ທີມງານໃນສະຖານທີ່ຕ້ອງບັນທຶກບັນດາມາດຕະການເພີ່ມເຕີມທັງໝົດທີ່ໄດ້ປະຕິບັດ, ລວມທັງການຕິດຕັ້ງຊັ້ນປ້ອງກັນການກັດກິນທີ່ດີຂຶ້ນ, ການຕິດຕັ້ງສ່ວນຕໍ່ດິນເພີ່ມເຕີມ ແລະ ອື່ນໆ. ໃນກໍລະນີເຫຼົ່ານີ້, ມາດຕະການເພີ່ມເຕີມທັງໝົດຕ້ອງໄດ້ຮັບການອະນຸມັດຈາກອົງການທີ່ມີອຳນາດຕັດສິນ.

ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນ ແລະ ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງເສົາເຫຼັກແທ່ງສຳລັບການຕໍ່ດິນ

ເສົາເຫຼັກແທ່ງຊຸບສັງກະສີຮ້ອນ (HDG): ASTM A123 & ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນ 30–50 ປີໃນດິນທົ່ວໄປ

ລະບົບການຕໍ່ດິນທີ່ໃຊ້ແຖບເຫຼັກແພ່ນຮ້ອນທີ່ໄດ້ຮັບການຊຸບສັງกะສີ ແລະ ສອດຄ່ອງກັບມາດຕະຖານ ASTM A123 ໄດ້ປະຕິບັດຢ່າງສຳເລັດຜົນໃນການທົດສອບໃນສະພາບການຈິງຕ່າງໆ. ຊັ້ນສັງກະສີເຮັດໜ້າທີ່ເປັນອຸປະກອນກັ້ນການກັດກິນຈາກດິນ, ແລະ ຮັບຄວາມເສຍຫາຍຈາກການກັດກິນກ່ອນເພື່ອປ້ອງກັນເຫຼັກທີ່ຢູ່ເບື້ອງລຸ່ມ. ການທົດສອບຢ່າງເປັນອິດສະຫຼະຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າ ຊັ້ນສັງກະສີເຫຼົ່ານີ້ມີຄວາມໜາຢ່າງໜ້ອຍ 85 ໄມໂຄຣເມີເຕີ, ເຊິ່ງເປັນຄວາມໜາທີ່ຕ້ອງການເພື່ອຮັບປະກັນການປ້ອງກັນເປັນເວລາ 30 ຫາ 50 ປີ ໃນດິນທີ່ມີຄ່າ pH ລະຫວ່າງ 5.5 ຫາ 8.0 ແລະ ມີຄ່າຄວາມຕ້ານທາງເທິງ 1,000 ອໍມ-ເຊັນຕີເມີເຕີ. ຜົນໄດ້ຮັບຈາກການທົດສອບຂອງ Matrix ໃນສະພາບການທີ່ຮຸນແຮງ ບອກເຖິງວ່າວັດສະດຸນີ້ຍັງຄົງຄົງທຳມະດາຫຼັງຈາກຖືກສຳຫຼັບດ້ວຍຝົນເກືອເປັນເວລາທຽບເທົ່າກັບ 1,500 ຊົ່ວໂມງ, ເຊິ່ງເທົ່າກັບການສຳຫຼັບໃນເຂດຖື້ນທະເລເປັນເວລາປະມານ 20 ປີ. ການຕິດຕັ້ງແຖບເຫຼັກທີ່ໄດ້ຮັບການຊຸບສັງກະສີດ້ວຍວິທີການຊຸບຮ້ອນຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ ສາມາດຮັບປະກັນວ່າລະບົບການຕໍ່ດິນຈະຮັກສາຄ່າຄວາມຕ້ານທາງໄວ້ຕໍ່າກວ່າ 25 ອໍມ ໃນທັງໝົດຂອງອາຍຸການໃຊ້ງານ, ແລະ ສອດຄ່ອງຕາມມາດຕະຖານ IEEE 80 ສຳລັບຄວາມປອດໄພ.

ການເສື່ອມສลายຂອງແຖບເຫຼັກແພ່ນທີ່ບໍ່ມີການຊຸບສັງກະສີ ແລະ ແຖບເຫຼັກແພ່ນທີ່ໄດ້ຮັບການຊຸບສັງກະສີ ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຕັ້ງຢູ່ຕິດກັບທະເລ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຫ້ງແລ้ง

ສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງລະບົບດິນທີ່ຖາວອນແມ່ນຖືກເຄື່ອນໄຫວດ້ວຍປັດໄຈທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງຈາກສິ່ງແວດລ້ອມ, ເລີ່ມຈາກການກັດກຣ່ອນໃນລະບົບດິນ. ປັດໄຈທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງເຊັ່ນ: ຄວາມຊື້ນ, ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ ການກັດກຣ່ອນເຮັດໃຫ້ການຊຸບສັງกะສີ (galvanizing) ມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຂຶ້ນ.

ສະພາບແວດລ້ອມທາງເໜືອສະຖານທີ່ຕິດຕັ້ງທະເລ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຫ້ງແລ້ງ

ເຫຼັກທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປ້ອງກັນໃນເຂດທະເລມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະເກີດສາຍເຫຼັກ (rust) ດ້ວຍອັດຕາປະມານ 1.5 ມີລີແມັດຕໍ່ປີ ເນື່ອງຈາກຄລໍໄຣດ໌, ຄວາມຊື້ນ ແລະ ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ. ອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຄາດວ່າຈະຢູ່ໄດ້ 30 ປີຂຶ້ນໄປໃນເຂດທີ່ແຫ້ງແລ້ງ ໂດຍມີການສູນເສຍຊັ້ນຫຸ້ມ (ສັງກະສີ) ໜ້ອຍກວ່າ 15%, ໃນຂະນະທີ່ເຫຼັກທີ່ຖືກຊຸບສັງກະສີ (coated) ມີຄາດວ່າຈະຢູ່ໄດ້ປະມານ 30 ປີໃນເຂດທີ່ແຫ້ງແລ້ງ.

ພື້ນຜິວເຫຼັກທີ່ບໍ່ມີການປ້ອງກັນຈະເກີດຮູບເປັນຈຸດ (pitted) ໃນທີ່ສຸດ. ເຫຼັກທີ່ບໍ່ມີການຫຸ້ມຫໍ່ຈະເກີດຮູບເປັນຈຸດໄວຂື້ນຫຼາຍເທົ່າທີ່ເຫຼັກທີ່ຖືກຫຸ້ມຫໍ່. ເຫຼັກທີ່ຖືກຊຸບສັງກະສີ (zinc coated) ຈະຮັກສາຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າໄດ້ປະມານ 98% ຫຼັງຈາກ 10 ປີ.

ການທົດສອບສະພາບຂອງພືດແລະດິນທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນເຂດພື້ນທີ່ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ ແສດງໃຫ້ເຫັນວ່າຄວາມຄິດເຫັນຂອງວິສະວະກອນທີ່ວ່າ ການຊຸບສັງกะສີຈະເຮັດໃຫ້ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຊິ້ນສ່ວນທີ່ເຮັດຈາກເຫຼັກເພີ່ມຂຶ້ນເຖິງສອງເທົ່າຫຼືສາມເທົ່າໃນສະພາບການທີ່ຮຸນແຮງນັ້ນຖືກຕ້ອງ.

ສິ່ງນີ້ມີຄວາມສຳຄັນຕໍ່ການເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າແລະລະບົບທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ເພື່ອຄວາມປອດໄພຕາມຂໍ້ກຳນົດ ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເສຍຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການບໍາຮັກສາ.

ການນຳໃຊ້ແຖບເຫຼັກແທ່ງໃນລະບົບການຕໍ່ດິນຂອງອາຄານ

ການນຳໃຊ້ໃນທີ່ຢູ່ອາໄສ ແລະ ການຄ້າ: ຕົວເຊື່ອມຕໍ່ຫຼັກ, ບັດເຊື່ອມຕໍ່ດິນ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງຂັ້ວຕໍ່ດິນ

ແຜ່ນເຫຼັກທີ່ມີຮູບແຕ່ງແຕ່ມ flat ແມ່ນຖືກນຳໃຊ້ໃນການກໍ່ສ້າງທຸກປະເພດ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນມີຄຸນສົມບັດທາງກົລະໄລຍະດີກວ່າ, ງ່າຍຕໍ່ການຕໍ່ເຂົ້າກັບອຸປະກອນອື່ນໆ, ແລະ ມີລາຄາຖືກກວ່າທາງເລືອກອື່ນໆຫຼາຍ. ໃນການກໍ່ສ້າງບ້ານເຮືອນ, ມັນມັກຖືກນຳໃຊ້ເປັນສ່ວນເຊື່ອມຕໍ່ຫຼັກ (main bonding jumper) ທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ອຸປະກອນຈ່າຍໄຟຟ້າເຂົ້າກັບຂັ້ວຕໍ່ດິນ (grounding electrodes). ສິ່ງນີ້ເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງເມື່ອຕ້ອງໃຊ້ຂັ້ວຕໍ່ດິນຫຼາຍອັນເພື່ອບັນລຸເປົ້າໝາຍຄ່າຄວາມຕ້ານທານ 25 ohm ທີ່ກຳນົດໄວ້ໃນມາດຕະຖານ IEEE 142. ໃນກໍລະນີຂອງສິ່ງກໍ່ສ້າງເພື່ອການຄ້າ, ຮູບແຕ່ງແຕ່ມ flat ນີ້ເປັນປະໂຫຍດໃນການນຳໃຊ້ເປັນ busbar ຕໍ່ດິນ (ground busbars) ໃນອຸປະກອນປັບປຸງໄຟຟ້າ (switchgear) ແລະ ແຜ່ນຄວບຄຸມ (panel boards). ຮູບແຕ່ງແຕ່ມ flat ຍັງຊ່ວຍໃຫ້ຊ່າງໄຟຟ້າສາມາດຕິດຕັ້ງມັນໄດ້ໃນບໍລິເວນທີ່ຄັບແຄບ ແຕ່ຍັງສາມາດໃຫ້ເນື້ອທີ່ທີ່ຈຳເປັນສຳລັບ busbar ຕໍ່ດິນ ເພື່ອເຊື່ອມຕໍ່ໄຟຟ້າຕໍ່ດິນຈຳນວນຫຼາຍ. ແຜ່ນເຫຼັກທີ່ມີຮູບແຕ່ງແຕ່ມ flat ຍັງເໝາະສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ຂັ້ວຕໍ່ດິນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍປະເພດ, ເຊິ່ງລວມເຖິງ: ຂັ້ວຕໍ່ດິນ (ground rods), ຂັ້ວຕໍ່ດິນທີ່ຝັງຢູ່ໃນເບຕອງ (concrete-encased Ufer grounds), ແລະ ເຖິງແມ່ນແຕ່ທໍ່ນ້ຳທີ່ເຮັດດ້ວຍເຫຼັກທີ່ບາງຄົນເອີ້ນວ່າ "ດິນເກົ່າ" (old ground). ການເຊື່ອມຕໍ່ຂັ້ວຕໍ່ດິນເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າດ້ວຍກັນ ແມ່ນສິ່ງທີ່ຊ່າງໄຟຟ້າມັກເອີ້ນວ່າລະບົບ "ຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳ" (low impedance system), ເຊິ່ງດີກວ່າຫຼາຍເທົ່າທຽບກັບການປີ້ນເອົາຂັ້ວຕໍ່ດິນເຫຼົ່ານີ້ເປັນສ່ວນປະກອບທີ່ແຍກຕ່າງຫາກຂອງລະບົບ.

ການປະສານງານກັບ AHJ, ການຮັບປະກັນວ່າມີການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ມີຄວາມຕ້ານທານຕ່ຳ, ແລະ ການຫຼີກເວັ້ນຄວາມເສຍຫາຍທາງກົລະຈັກ

ມີບາງສິ່ງທີ່ເປັນພື້ນຖານທີ່ຕ້ອງເລີ່ມຕົ້ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້: ການຕິດຕັ້ງແຖບເຫຼັກແຕ່ງທີ່ເປີດເຜີຍຢູ່ໃຕ້ລະດັບຄວາມເລິກ 750 ມີລີແມັດ ຫຼື 30 ນິ້ວ, ໂດຍໃຊ້ NEC ເປັນຄູ່ມື. ສິ່ງນີ້ຈະຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຈາກການຂຸດຄົ້ນທີ່ບໍ່ໄດ້ຕັ້ງໃຈ ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ແຖບເຫຼັກເກີດບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບອຸນຫະພູມ. ສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ກັບຂັ້ວຕໍ່ (electrodes), ແຖບເຊື່ອມ (busbars), ຫຼື ອຸປະກອນອື່ນໆ, ຄວນໃຊ້ເທົ່ານັ້ນເທົ່ານັ້ນເຖິງຈະເປັນຂໍ້ຕໍ່ທີ່ໄດ້ຮັບການຮັບຮອງຕາມມາດຕະຖານ (code approved connectors) ເຊັ່ນ: ຂໍ້ຕໍ່ທີ່ໄດ້ຮັບການຈົດທະບຽນ UL (UL listed lugs) ຫຼື ການເຊື່ອມດ້ວຍວິທີ exothermic welds, ເນື່ອງຈາກວ່າວິທີເຫຼົ່ານີ້ຊ່ວຍສົ່ງເສີມຄວາມຕໍ່ເນື່ອງທາງໄຟຟ້າ ແລະ ອຸນຫະພູມ ແລະ ລົດຕ້ານທີ່ຕ່ຳລົງ. ສຳລັບສະພາບດິນທີ່ຢູ່ນອກເຫນືອຈາກຂອບເຂດປົກກະຕິ, ການຊຸບສັງกะສີດ້ວຍວິທີ hot dip galvanizing ຈະເປັນສິ່ງຈຳເປັນ. ໂດຍເປັນພິເສດ, ຖ້າຄ່າ pH ຂອງດິນຕ່ຳກວ່າ 5.0 ຫຼື ສູງກວ່າ 10.0 ຫຼື ຄ່າຄວາມຕ້ານທາງໄຟຟ້າຂອງດິນຕ່ຳກວ່າ 1,000 ohm·cm, ການຊຸບສັງກະສີຈະຕ້ອງເຮັດເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າຕາມມາດຕະຖານ ASTM A123. ມັນຍັງເປັນຄວາມຄິດທີ່ດີທີ່ຈະຕິດຕໍ່ກັບອຳນາດທີ່ມີອຳນາດ (Authority Having Jurisdiction - AHJ) ເພື່ອກຳນົດວ່າມີຄວາມຕ້ອງການພິເສດໃດໆທີ່ນຳໃຊ້ກັບສະຖານທີ່ຂອງໂຄງການ ເຊັ່ນ: ສະພາບດິນທີ່ມີຄວາມຊື້ນສູງ, ຢູ່ໃກ້ກັບເຂດທະເລ, ຫຼື ມີຄວາມກັດກ່ອນທາງເຄມີ. ສະພາບເຫຼົ່ານີ້ອາດຈະຕ້ອງການການທົດສອບເພີ່ມເຕີມ, ການປົກປິດດ້ວຍຊັ້ນຫຸ້ມ, ແລະ/ຫຼື ມາດຕະການຄວບຄຸມຄຸນນະພາບ.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

1. ແຖວເຫຼັກແທ່ງສາມາດເຮັດຫຍັງໃນລະບົບການຕໍ່ດິນ?

ແຖວເຫຼັກແທ່ງເປັນສ່ວນປະກອບຂອງຂັ້ວຕໍ່ດິນ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ກະແສໄຟຟ້າລົ້ມເຫຼວຖືກສົ່ງຜ່ານເຂົ້າໄປໃນດິນຢ່າງປອດໄພ ແລະ ມີປະສິດທິຜົນ.

2. ແຖວເຫຼັກແທ່ງຖືກຊຸບສັງກະສີ. ເປັນຫຍັງຈຶ່ງເຮັດແບບນີ້?

ການຊຸບສັງກະສີເປັນການປົກປ້ອງແຖວເຫຼັກດ້ວຍຊັ້ນສັງກະສີ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ແຖວເຫຼັກມີຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກິນ ແລະ ການເກີດຂີ້ເຫຼັກ. ສິ່ງນີ້ມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຢູ່ໃກ້ກັບທະເລ ຫຼື ມີຄວາມແຫ້ງແລ້ງຫຼາຍ.

3. ແຖວເຫຼັກແທ່ງປະຕິບັດຕາມຂໍ້ກຳນົດຂອງ NEC ໄດ້ແນວໃດ?

ແຖວເຫຼັກແທ່ງຄວນຕິດຕັ້ງຢູ່ໃຕ້ດິນຢ່າງໜ້ອຍ 750 ມີລີເມີຕີ (mm) ຫຼື 30 ນິ້ວ. ລວມທັງນີ້ ແຖວເຫຼັກແທ່ງຄວນມີການປົກປ້ອງດ້ວຍຝາປິດທີ່ເຮັດຈາກໂລຫະທີ່ເປັນເນື້ອດຽວເພື່ອປ້ອງກັນການກັດກິນ. ການເຊື່ອມຕໍ່ທາງກົນຈັກທີ່ມີຄວາມແຮງສູງ ຮ່ວມກັບຂັ້ວຕໍ່ UL ຫຼື ການເຊື່ອມຕໍ່ດ້ວຍວິທີ exothermic welds ຄວນຖືກນຳໃຊ້ກັບແຖວເຫຼັກແທ່ງ.