Cum se instalează o tijă de împământare

Majoritatea proprietarilor de case nu se gândesc niciodată la sistemul lor de împământare până când ceva nu merge bine. Un întrerupător declanșat, un aparat prăjit sau mai rău. Tija de împământare este partea sistemului dumneavoastră electric pe care nimeni nu o vede și despre care aproape nimeni nu vorbește, dar funcționează real de fiecare dată când există o defecțiune, o supratensiune sau un fulger în apropiere. Instalarea corectă a acestuia nu este dificilă, dar există câteva lucruri care ii prind pe oameni prima dată.

Acest ghid acoperă întreaga instalare de la început până la sfârșit, inclusiv ceea ce necesită de fapt NEC, cum să faceți față terenului dur sau stâncos și care sunt cele mai probabil greșeli să vă coste mai târziu.

Instalarea tijei de împământare care pătrunde în sol

De ce există tija de pământ

Iată versiunea scurtă: electricitatea își dorește întotdeauna o cale către pământ. Când totul funcționează normal, curentul trece prin firele fierbinți, își face treaba și revine pe neutru. Când ceva eșuează, cum ar fi un fir care se desprinde și atinge o carcasă metalică a unui aparat, curentul trebuie să meargă în altă parte. Dacă sistemul dumneavoastră este împământat corespunzător, curge inofensiv în pământ și declanșează un întrerupător în acest proces. Dacă nu este împământat, curge prin următoarea cale disponibilă. Acea cale ai putea fi tu.

Tijele de împământare se ocupă și de problema referințelor de tensiune. Compania dvs. de utilități își pune la pământ transformatoarele. Casa dvs. trebuie să partajeze aceeași referință, altfel veți obține diferențe mici, dar reale de tensiune între neutru și masă, care provoacă pâlpâire, electronice deteriorate și echipamente care se comportă ciudat. O tijă de împământare instalată corespunzător leagă totul împreună.

NEC acoperă toate acestea în articolul 250. Secțiunea 250.53 este partea care reglementează în mod specific modul în care se instalează tijele de împământare și vom reveni la el pe parcursul acestui ghid.

Înainte de a cumpăra ceva: sunați la 811

Acest pas vine pe primul loc pentru că oamenii îl sar peste și apoi lovesc o conductă de gaz. Sunați la 811 cu cel puțin două sau trei zile lucrătoare înainte de data de instalare planificată. Este linia națională „apel înainte de a săpa” din SUA. Localizatoarele de utilități vor ieși și vor marca liniile îngropate în curtea dvs. gratuit. Tijele de împământare intră la câțiva metri în pământ, care este exact adâncimea în care trăiesc conductele de gaz și conductele de apă îngropate.

Dacă vă aflați în afara SUA, țara dvs. are un serviciu echivalent. Găsiți-l și folosiți-l.

Alegerea tijei potrivite

NEC stabilește o podea aici: tija trebuie să aibă cel puțin 8 picioare lungime și cel puțin 5/8 inci în diametru, cu excepția cazului în care are o listă specifică care spune altfel. Majoritatea magazinelor de hardware stochează tije standard de 8 picioare, 5/8 inci, iar acestea funcționează bine pentru marea majoritate a instalațiilor rezidențiale. Unii antreprenori ajung la tije de 10 picioare când știu că stratul superior al solului este uscat sau afânat, deoarece lungimea suplimentară ajută la atingerea solului mai conductiv de dedesubt.

Întrebarea cea mai mare este materială. Ai trei variante reale.

Cupru solideste alegerea premium. Nu ruginește, menține o conexiune cu -rezistență scăzută timp de 50 de ani sau mai mult și funcționează bine chiar dacă condițiile solului se schimbă în jurul său. Dezavantajul este prețul. O tijă solidă de cupru costă mult mai mult decât alternativele, motiv pentru care majoritatea instalațiilor rezidențiale nu o folosesc.

Oțel placat-cuprueste ceea ce veți găsi la majoritatea caselor de distribuție a energiei electrice și a magazinelor mari. Miezul de oțel îi conferă rezistența mecanică pentru a fi lovit prin pământ dens fără a se îndoi, iar stratul exterior de cupru se ocupă de conductivitate. Principalul lucru pe care trebuie să îl verificați atunci când cumpărați tije-imbracate cu cupru este procesul de lipire. O tijă realizată corespunzător are cuprul legat molecular de oțel, nu doar galvanizat peste el. Dacă îndoiți o tijă de probă și stratul de cupru se crăpă sau se ridică deloc, legătura este slabă și tija va începe să se corodeze sub pământ în câțiva ani. Victory ElectricTijă de împământare placată cu cuprufolosește 99,9% cupru electrolitic pe un miez de-oțel de înaltă rezistență și vine în versiuni cu capăt-plat sau cu filet-, în funcție de instalația dvs.

Otel galvanizateste opțiunea bugetară și NEC o permite. Se menține bine în sol neutru cu umiditate rezonabilă. Unde se luptă este în pământ acid, cum ar fi solul în apropierea materiei organice grele sau a zonelor industriale, unde stratul de zinc se descompune mai repede decât era de așteptat. Dacă știți că solul dvs. este pe partea acidă, cheltuiți banii în plus pe placat cu cupru-. Victory Electric produce și unTijă de pământ galvanizatăcu galvanizare la cald-pentru aplicații standard.

Un lucru despre care NEC este clar: fără armatură. Se corodează, are un comportament prost în scopuri de împământare și orice inspector care merită să-și pună în evidență îl va semnala.

Dacă faceți un proiect în care sistemul de împământare trebuie cu adevărat să reziste fără întreținere, cum ar fi o instalație de comunicații la distanță sau o structură de utilități permanente, Victory ElectricTijă de împământare din cupru solidmerită costul. Are un cap de antrenare plat și un punct conic pentru instalare și este proiectat pentru a fi asociat cu cleme de tijă de împământare din cupru.

Tijă de împământare placată cu cupru VICTORY

Ce altceva ai nevoie

Un baros din gama de 4 kilograme se ocupă de solul moale până la mediu fără prea multe probleme. Dacă aveți lut tare, pământ dens compactat sau sol stâncos, închiriați sau cumpărați un burghiu cu ciocan rotativ cu un accesoriu de antrenare a tijei de pământ. Atașamentul este un manșon gol din oțel care se potrivește peste partea superioară a tijei și absoarbe loviturile de ciocan, astfel încât să nu bateți direct pe tijă. Acest lucru contează deoarece o tijă care se înmulțește în partea de sus este mai greu de prins și mai slabă la punctul de conectare.

Clema de împământare este partea pe care oamenii o subestimează. Conectează tija la firul de cupru care merge la panoul tău și își petrece întreaga viață îngropată sub pământ în orice umiditate, aciditate și activitate microbiană conține solul tău. O clemă care nu este evaluată în mod special pentru îngropare directă se va coroda și va pierde contactul în câțiva ani și nu veți avea idee până când testați sistemul sau nu se întâmplă ceva rău.

Tipul standard este o clemă de ghindă, numită după formă. Trebuie să aibă o listă UL pentru înmormântarea directă. Cheltuiește câțiva dolari în plus aici. Victory Electric face aClemă de cupru pentru tijă de pământcu construcție din cupru de{0}}puritate ridicată pentru a rezista coroziunii galvanice la punctul de contact. Unele versiuni folosesc un design Hammerlock care creează o conexiune permanentă, cu conductivitate ridicată-, în loc să se bazeze doar pe tensiunea șuruburilor.

Dincolo de aceste două elemente, aveți nevoie de un fir de împământare de cupru dimensionat conform NEC Tabel 250.66 (de obicei 4 AWG pentru un serviciu de 200 de amperi, 6 AWG pentru 100 de amperi), un dispozitiv de îndepărtare a firelor și o conductă dacă firul va rula deasupra nivelului unde ar putea fi deteriorat fizic.

Instalare, pas cu pas

Alegerea locului

Aproape de panoul principal este scopul. Conductorul electrodului de împământare (firul care merge de la tijă înapoi la panou) ar trebui să urmeze calea cea mai directă posibilă, cu cât mai puține coturi puteți gestiona. Fiecare picior suplimentar de sârmă și fiecare îndoire inutilă adaugă impedanță, ceea ce contează cel mai mult în timpul curentului tranzitoriu rapid al unui fulger.

Stați departe de pământul excesiv de uscat sau nisipos dacă aveți de ales în această problemă. Solul care păstrează o umiditate-pe tot parcursul anului conduce mai bine. Un loc cu puțină umbră care nu se usucă vara este cu adevărat de preferat unui loc însorit cu sol nisipos afânat.

Păstrați tija la cel puțin câțiva metri de fundație. Nu este o regulă NEC strictă în majoritatea jurisdicțiilor, dar umplerea fundației este adesea inconsecventă și drenează prost. Solul mai îndepărtat tinde să vă ofere o conexiune mai fiabilă.

Conducerea Tijei

Puneți tija vertical, cu capătul îndreptat în jos. Dacă solul tău este deloc moale, poți împinge vârful cu mâna câțiva centimetri pentru a începe drept. Fă-ți timp în primul picior, pentru că a remedia un unghi prost mai târziu înseamnă a scoate tija și a o lua de la capăt.

Conduceți-l în jos cu lovituri constante. Dacă loviți de rezistență, nu începeți imediat să loviți mai tare în același loc. Faceți o pauză, verificați dacă tija este încă dreaptă și apoi continuați. Tijele care sunt îndepărtate-verticală chiar și cu 10 sau 15 grade tind să întâmpine mai multă rezistență pe măsură ce merg mai adânc.

Partea superioară a tijei trebuie să ajungă la nivel cu suprafața solului sau sub aceasta. Secțiunea 250.53(G) NEC necesită 8 picioare de tijă în contact cu solul. Pentru o lansetă standard de 8-picior, asta înseamnă că merge până la capăt. Dacă lăsați 6 inci deasupra nivelului, acum aveți doar 7,5 picioare în pământ și nu sunteți deja conform.

Când tija se oprește scurt

Solul stâncos oprește o mulțime de tije înainte ca acestea să atingă 8 picioare. Iată opțiunile dvs. conform NEC:

Înclinați tija până la 45 de grade față de verticală și continuați să conduceți. Acest lucru permite adesea vârfului să lucreze în jurul unui strat de piatră sau hardpan. Lanseta mai are nevoie de 8 picioare de contact cu solul măsurat pe lungimea sa, nu doar adâncimea verticală, așa că verificați-vă matematica.

Dacă pescuitul nu funcționează, puteți așeza tija orizontal într-un șanț de cel puțin 30 de inci adâncime. Aceasta este o ultimă soluție legitimă conform codului, nu o soluție. Săpați șanțul, așezați tija, umpleți-o și faceți conexiunea așa cum ați face pentru o instalare verticală.

În zonele cu duritate persistentă sau conductivitate slabă a solului, unii instalatori folosesc material de îmbunătățire a solului. Este un compus conductiv care se toarnă în jurul tijei pentru a îmbunătăți zona de contact și pentru a ajuta la reținerea umidității. Pentru a-l folosi, săpați gaura puțin mai lată decât diametrul tijei, amestecați compusul într-o suspensie conform instrucțiunilor, turnați-l, apoi așezați tija și umpleți normal.

Conectarea firului

Atașați clema de împământare în partea de sus a tijei. Strânge-l bine. Această conexiune este subterană și nu o vei mai vedea. O clemă slăbită este cel mai frecvent punct de defecțiune în sistemele de împământare rezidențiale și unul dintre cele mai greu de diagnosticat după fapt.

Treceți firul de cupru de la clemă la panou. Acolo unde trece deasupra nivelului, protejați-l cu conducte. Firul nu ar trebui să fie capsat pe o parte a casei dumneavoastră fără protecție. Calea ar trebui să fie cât mai directă pe cât puteți, îndoiți ușor acolo unde curbele sunt inevitabile și nu aveți niciodată o viraj bruscă de 90 de grade.

La Panel

Opriți întrerupătorul principal. Acest lucru este important, dar nu este același lucru cu a face panoul mort. Conductoarele de intrare de serviciu care intră de la utilitatea din partea de sus a panoului sunt încă sub tensiune, indiferent de poziția în care se află întrerupătorul principal. Nu atingeți acele fire. Dacă instalația dvs. necesită lucrări în apropierea acestora, angajați un electrician autorizat.

Dirijați cablul printr-o decupare din partea inferioară a panoului, îndepărtați aproximativ 3/4 inci de izolație de la capăt și conectați-l la bara de împământare. Strângeți ferm șurubul terminalului. Într-un panou de serviciu principal, magistrala de împământare și magistrala neutră sunt legate împreună. Într-un subpanou, acestea trebuie să rămână separate, ceea ce este o instalație diferită, cu reguli diferite.

A doua întrebare cu vergea

Secțiunea 250.53 NEC cere ca o singură tijă de împământare să atingă o rezistență la pământ de 25 ohmi sau mai puțin. Testarea rezistenței necesită echipamente pe care majoritatea proprietarilor de case nu au. Soluția practică a codului este simplă: instalați o a doua tijă. Odată ce aveți două tije la cel puțin 6 metri distanță și legate între ele cu sârmă de cupru, codul acceptă instalarea fără a fi necesar să măsurați efectiv rezistența.

Acesta nu este doar o tehnică de cod. Două tije bine distanțate vă oferă cu adevărat performanțe mai bune, deoarece accesează diferite volume de sol. Spațiul minim de 6 picioare este un podea, nu o țintă. 10 sau 12 picioare este mai bine. Tijele plasate prea aproape împart zonele de influență suprapuse și pierd cea mai mare parte din beneficiul de a avea două.

Note tip sol

Pământ stâncoseste acoperit mai sus. Mai întâi unghi, apoi orizontal dacă este necesar.

Sol nisipos sau uscateste comună în sud-vest și în zonele cu sol cu ​​drenaj rapid{0}. Problema este că nisipul uscat are rezistență electrică foarte mare. Mergeți mai adânc dacă puteți, deoarece solul de sub stratul uscat de suprafață este de obicei mai conductiv. Materialul de îmbunătățire a solului ajută și aici.

Luteste ușor de lucrat electric (reține umezeala și conduce bine), dar greu de condus mecanic. Udarea zonei înainte și în timpul instalării o înmoaie. Câțiva centimetri de progres, apoi turnați o găleată cu apă în gaură, așteptați câteva minute și continuați. Este lent, dar funcționează.

Câteva lucruri care de obicei merg prost

Tija nu este suficient de adâncă.Singura cea mai frecventă problemă. Opt picioare este minimul permis de NEC, nu o sugestie. Daca tija s-a oprit la 5 sau 6 picioare pentru ca solul s-a intarit, instalarea nu se face.

Clemă greșită.O clemă standard sau un conector hardware neevaluat se va coroda sub pământ. Clema trebuie să fie listată special pentru îngropare directă.

Prea multe coturi în sârmă.Păstrați traseul firului de împământare cât mai drept posibil. Un GEC spiralat sau îndoit excesiv nu funcționează la fel de bine ca o rulare directă, în special în timpul evenimentelor tranzitorii.

Tijă instalată în interiorul clădirii.Unele situații de cod permit introducerea unei tije printr-un podea de subsol în solul de dedesubt. Oprirea în interiorul plăcii de beton nu contează. Tija are nevoie de contact real cu solul.

Două tije prea apropiate.La mai puțin de 6 metri distanță nu îndeplinește codul și nu vă oferă beneficiul electric pe care îl căutați.

Permise

Majoritatea jurisdicțiilor necesită o autorizație pentru această lucrare. De obicei, este un proces simplu, taxa este mică, iar inspecția vă oferă un set independent de ochi care confirmă că instalarea este corectă. Contactați AHJ local înainte de a începe. Unele zone au modificări de cod care diferă de NEC de bază, iar cunoașterea lor dinainte scutește bătălia de a reface munca.

Încheierea

O tijă de împământare instalată corespunzător este invizibilă odată ce este gata. Acesta este ideea. Se află în subteran, conectat în liniște la panoul dvs. și fie sistemul dvs. electric nu are niciodată o defecțiune gravă, fie o are și tija de împământare se descurcă așa cum trebuie.

Lucrurile la care merită să fiți atenți sunt materialul și calitatea tijei, ratingul clemei, adâncimea și traseul firului. Niciuna dintre ele nu este complicată, dar săriți peste colțuri pe oricare dintre ele creează un sistem care arată bine și funcționează slab. Folosiți o tijă de cupru-imbrată corespunzător sau solidă, utilizați o clemă de îngropare-, aduceți-o la 8 picioare și treceți firul drept.