Maaari bang gamitin ang Flat Steel Bar para sa mga Sistema ng Electrical Grounding sa mga Gusali?

Pagsunod sa NEC at Pag-aklat ng Code sa Paggamit ng Flat Steel Bar para sa Grounding

Mga Artikulo ng NEC 250.52 at 250.64: Kung kailan Qualifies ang Flat Steel Bar bilang Grounding Electrode o Conductor

Ang Pambansang Kodigo sa Kuryente (NEC) ay nagtatakda ng mga tiyak na sukat, materyales, at pamantayan sa pag-install para sa mga sistemang pang-grounding na kasama ang mga patpat na bakal na patag. Halimbawa, ang Artikulo 250.52(A)(7) ay nagsasaad na ang mga patpat na bakal na patag ay maaaring gamitin bilang mga electrode sa pag-ground kung ang mga patpat na bakal na may mababang carbon ay inilalagay sa pahalang na posisyon sa itaas o sa ilalim ng antas ng pagyeyelo ng lupa. Upang gamitin ang mga patpat na ito bilang mga conductor sa pag-ground, ang Artikulo 250.64 ay nagtatakda ng mga kinakailangan sa mekanikal na proteksyon, sukat, at kalagayan ng mga bahagi. Ang hindi pagsunod sa mga kinakailangang ito ay maaaring magdulot ng pagtaas sa impedance ng sistema ng pag-ground sa pagitan ng 40–70%. Ang ganitong pagtaas ay maaaring magresulta sa iba’t ibang isyu tulad ng kabiguan sa pagdetect ng ground fault at kabiguan ng kagamitan. Ito ang pangunahing dahilan kung bakit ang NEC Handbook 2023 ay nagbibigay ng detalyadong impormasyon para sa mga electrician.

Pinakamaliit na Mga Kinakailangang Sukat Ayon sa Talahanayan 250.66 ng NEC: Mga Dimensyon, Kapal, at Lalim ng Paglilibot para sa Patpat na Bakal na Patag

Ang mga bakal na bar na may patong ay dapat may mga tiyak na sukat pagkatapos ng post galvanization. Ang pagkawala ng patong ay hindi dapat magresulta sa pagbaba ng kapal ng bakal sa ilalim ng mga pamantayan para sa kaligtasan. Ang mga metal na bar na nakapaloob sa lupa na may pH na mas mababa sa 5.0 ay makikita ang mas manipis na metal na bar na kumukoros nang halos tatlong beses na mas mabilis kaysa sa karaniwang bar ayon sa IEEE Std. 80-2023. Ang pabilis na korosyon ay nagdudulot ng mapanganib na aspeto sa pamamahala ng fault current sa sistema. Sa mga lugar kung saan sobrang bato ang lupa para sa buong paglilibing, ang mga tauhan sa field ay kailangang idokumento ang anumang karagdagang hakbang na ginawa, kabilang ang pag-install ng mas tumutol sa korosyon na mga layer, dagdag na grounding, atbp. Sa mga ganitong kaso, ang anumang karagdagang hakbang ay kailangang aprubahan ng Authority Having Jurisdiction.

Pagtutol sa Korosyon at Buhay na Tagal ng Mga Patag na Bakal na Bar para sa mga Aplikasyon sa Grounding

HDG Flat Steel Bar: ASTM A123 & 30–50 Taong Pagtutol sa Korosyon sa Karaniwang Lupa

Ang mga sistemang pang-grounding na may mga bar ng patag na bakal na napapaligiran ng mainit na sinalansan na zinc ay nagtagumpay sa iba't ibang field test. Ang patong ng zinc ay gumagana bilang harang laban sa pagkakorosyon dulot ng lupa, at una itong nasusugatan upang protektahan ang bakal sa ilalim nito. Ayon sa mga independiyenteng pagsusuri, ang kapal ng mga patong na ito ay hindi bababa sa 85 mikrometro, na ang kinakailangang kapal para sa 30 hanggang 50 taong proteksyon sa lupa na may pH na 5.5 hanggang 8.0 at resistivity na higit sa 1,000 ohm-centimeter. Ang mga resulta ng pagsusuri ng Matrix sa ekstremong kondisyon ay nagpapakita na nananatiling buo ang materyal kahit pagkatapos ng katumbas ng 1,500 oras ng salt spray, na katumbas ng humigit-kumulang 20 taong pagkakalantad sa kaharap ng dagat. Ang epektibong pag-install ng mga bar ng patag na bakal na napapaligiran ng mainit na sinalansan na zinc ay nag-aangkin na ang mga sistemang pang-grounding ay panatilihin ang resistance na mas mababa sa 25 ohms sa buong buhay na operasyon nito, at tumutugon sa mga kinakailangan ng IEEE 80 para sa kaligtasan.

Ang Pagkabulok ng Mga Bare at Galvanized na Bar ng Patag na Bakal sa mga Kapaligirang Pampang at Tuyot

Ang permanenteng imprastruktura para sa pagkonekta sa lupa ay napapailalim sa mga pampalagay na salik mula sa kapaligiran, na nagsisimula sa korosyon sa mga sistemang pang-ugnay sa lupa. Ang mga pampalagay na salik tulad ng kahalumigmigan, pagbabago ng temperatura, at korosyon ay nagpapataas ng kahalagahan ng proseso ng pagpapabakal (galvanizing).

Mga Pampang at Tuyong Kapaligiran

Ang hindi protektadong bakal sa mga pampang na lugar ay madalas magkaroon ng rust sa bilis na humigit-kumulang sa 1.5 mm bawat taon dahil sa mga chloride, kahalumigmigan, at pagbabago ng temperatura. Sa mga tuyong lugar, inaasahan ang buhay na higit sa 30 taon kung saan ang mas mababa sa 15% lamang ng patong (tanso) ang nawala, samantalang ang mga bar na bakal na may patong ng tanso (galvanized) ay tinataya na magtatagal ng humigit-kumulang sa 30 taon sa mga tuyong lugar.

Ang mga simpleng ibabaw ng bakal ay magkakaroon sa wakas ng mga butas o pitting. Ang bakal na walang patong ay magkakaroon ng mga butas nang mas mabilis kaysa sa bakal na may patong. Ang bakal na may patong ng tanso (galvanized) ay nananatiling may humigit-kumulang sa 98% ng kanyang conductivity pagkalipas ng humigit-kumulang sa 10 taon.

Ang pagsusuri ng iba't ibang uri ng pananim at kondisyon ng lupa sa ilang heograpikong lugar ay nagpapakita na tama ang pagpapalagay ng mga inhinyero na ang mga galvanized coating ay nadodoble hanggang napatlobo ang buhay na kapabilidad ng mga metal na bahagi sa matitinding kondisyon.

Mahalaga ito para sa maaasahang mga koneksyon at sistema ng kuryente upang matugunan ang mga pamantayan sa kaligtasan nang walang mga problema sa pagpapanatili.

Paggamit ng Mga Patpat na Bakal na Patag sa mga Sistema ng Pagkonekta sa Lupa ng mga Guso

Residential at Komersyal na Aplikasyon: Pangunahing Bonding Jumpers, Ground Busbars, at Interconnection ng Electrode

Ginagamit ang mga patag na bakal na bar sa halos lahat ng uri ng konstruksyon, dahil sila ay mekanikal na mas mahusay, madaling i-terminate, at mas murang alternatibo kumpara sa karamihan. Sa konstruksyon ng tirahan, madalas silang ginagamit bilang pangunahing bonding jumper na nag-uugnay sa kagamitan ng serbisyo sa mga electrode ng pagkonekta sa lupa. Lalo itong mahalaga kapag kailangan ang maraming grounding rod upang makamit ang target na 25 ohms na resistensya na ipinapatakubilang pamantayan ng IEEE 142. Sa mga komersyal na istruktura, ang patag na hugis nito ay kapaki-pakinabang bilang ground busbar sa switchgear at panel board. Ang patag na hugis ay nagbibigay-daan din sa mga electrician na i-install ang mga ito sa mga makitid na lugar habang nagbibigay pa rin ng kinakailangang sukat ng ground busbar kung saan gagawin ang malaking bilang ng mga koneksyon sa lupa. Mainam din ang mga patag na bakal na bar kapag ginagamit para i-interconnect ang iba't ibang uri ng grounding electrode. Kasali rito ang mga ground rod, concrete-encased na Ufer grounds, at kahit ang mga metal na tubo ng tubig na tinatawag ng ilan bilang "lumang ground." Ang interconnection ng mga electrode na ito ang karaniwang tinatawag ng mga electrician bilang "sistema ng mababang impedance," na lubos na mas mainam kaysa sa pagtrato sa kanila bilang hiwalay na bahagi ng sistema.

Koordineysyon sa AHJ, Pagtiyak sa Mababang Impedance na Koneksyon, at Pag-iwas sa Pisikal na Pinsala

May ilang pangunahing bagay na kailangang isaalang-alang upang magsimula: Ilagay ang mga nakalantad na patag na bakal na bar sa ilalim ng lalim na 750 mm o 30 pulgada, gamit ang NEC bilang gabay. Ito ay nagpapababa sa epekto ng di-inaasahang paghukay at pinipigilan ang mga bar na maapektuhan ng mga isyu kaugnay ng temperatura. Para sa mga koneksyon sa mga electrode, busbar, o iba pang kagamitan, gamitin lamang ang mga konektor na may pahintulot ng code, tulad ng mga UL-listed lugs o exothermic welds, dahil ito ay nagpapabuti ng elektrikal at thermal continuity at binabawasan ang resistance. Sa mga kondisyon ng lupa na nasa labas ng karaniwang saklaw, ang hot dip galvanizing ay naging kailangan. Partikular na kung ang pH ng lupa ay < 5.0 o > 10.0, o kung ang soil resistivity ay < 1,000 ohm-cm, kinakailangan ang pagkakalaban (galvanizing) upang tumugon sa pamantayan ng ASTM A123. Mabuti rin na makipag-ugnayan sa Authority Having Jurisdiction (AHJ) upang malaman kung mayroong anumang espesyal na kinakailangan para sa lokasyon ng proyekto, tulad ng mga kondisyon na may kaugnayan sa kahalumhan, lugar malapit sa baybayin, o lupa na kemikal na korosibo. Ang mga kondisyong ito ay maaaring mangailangan ng karagdagang pagsusuri, coating, at/o mga hakbang sa quality control.

FAQ

1. Ano ang ginagawa ng mga patag na bakal na bar sa mga sistemang pang-ground?

Ang mga patag na bakal na bar ay nagbibigay ng mga electrode para sa grounding na tumutulong na maipadissipate nang ligtas at epektibo ang fault current papunta sa lupa.

2. Ang mga patag na bakal na bar ay galvanized. Bakit ito ginagawa?

Ang pag-galvanize ay nagbibigay ng protektibong kumot na zinc sa mga bakal na bar. Ito ay nagpapataas ng resistensya ng mga bar laban sa rust at corrosion. Mahalaga ito sa mga kapaligiran na malapit sa dagat o sobrang tuyo.

3. Paano nakakatugon ang mga patag na bakal na bar sa mga kinakailangan ng NEC?

Ang mga patag na bakal na bar ay dapat i-install sa lalim na hindi bababa sa 750 mm o 30 pulgada sa ilalim ng lupa. Dapat din silang may proteksyon gamit ang solidong metal na takip upang maiwasan ang corrosion. Ang mga abrasive mechanical connections, kasama ang UL lugs o exothermic welds, ay dapat gawin sa mga bar.