U퍼 접지: 전기 안전을 위한 신뢰할 수 있는 방법

유퍼 접지란 무엇인가요?

U퍼 접지는 전기 시스템을 콘크리트로 둘러싸인 전극에 연결하여 접지하는 기술입니다. U퍼라는 용어는 2차 세계대전 중 이 방법을 개발한 엔지니어인 Herbert G. Ufer의 이름에서 유래되었습니다. U퍼 접지는 콘크리트 외장 접지 또는 기초 접지라고도 합니다.

Ufer 접지는 효과적일 뿐만 아니라 경제적이고 구현하기도 간단했습니다. Ufer는 자신의 방법을 사용한 저장소 접지 비용이 기존 로드 및 그리드 시스템의 경우 $5000에 비해 약 $60이라고 추정했습니다. 또한 콘크리트 전극이 부식과 물리적 손상으로부터 보호되므로 유지보수 및 테스트가 덜 필요했습니다.

U퍼 접지는 미 육군과 해군에 의해 채택되었고, 이후 1968년 미국 전기규정(NEC)에서 허용 가능한 접지 방법으로 인정받았습니다. 그 이후로 U퍼 접지는 주거용, 상업용 및 산업용 애플리케이션, 특히 토양 전도도가 낮거나 번개 활동이 많은 지역에서 널리 사용되었습니다. U퍼 접지는 감전, 화재 및 서지로부터 전기 시스템과 인명을 보호하는 안정적이고 안전한 방법으로 입증되었습니다.

유퍼 접지는 왜 발명되었나요?

우퍼 접지는 1940년대 미 육군이 직면한 문제에 대한 해결책으로 발명되었습니다. 육군은 낙뢰로부터 탄약고를 보호해야 했지만 탄약고가 위치한 사막 지역의 토양은 너무 건조하고 저항력이 강해 좋은 접지를 제공하기가 어려웠습니다. 우퍼는 저장고를 짓는 데 사용된 콘크리트가 저항이 낮아 효과적인 접지 전극 역할을 할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 그는 전기 시스템의 금속 부품을 콘크리트 기초에 연결하여 크고 안정적인 접지 네트워크를 만드는 방법을 고안했습니다.

U퍼 접지의 장점은 무엇인가요?

U퍼 접지는 막대 또는 판 전극과 같은 다른 유형의 접지에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 몇 가지 장점은 다음과 같습니다:

• U퍼 접지는 땅을 파거나 구멍을 뚫을 필요가 없기 때문에 더 저렴하고 설치가 쉽습니다.
• U퍼 접지는 부식, 습기, 온도 또는 토양 조건의 영향을 덜 받기 때문에 더 안정적이고 내구성이 뛰어납니다.
• U퍼 접지는 더 낮은 저항과 더 높은 고장 전류 용량을 제공하여 전기 시스템의 성능과 안전성을 향상시킵니다.
• U퍼 접지는 지구로 방전되는 낮은 임피던스 경로를 생성하므로 낙뢰 피해의 위험을 줄여줍니다.

U퍼 접지는 어디에 사용되나요?

U퍼 접지는 주거용, 상업용, 산업용 건물은 물론 통신, 전력, 교통 시스템에서 널리 사용됩니다. U퍼 접지는 특히 기존의 접지 방법이 효과적이지 않거나 비실용적인 건조, 암석 또는 모래 토양이 있는 지역에 적합합니다. 또한 미국 전기 코드(NEC) 및 국제 건축 코드(IBC)에서는 전기 시스템 접지를 위한 표준 관행으로 U퍼 접지를 권장하고 있습니다.

콘크리트 외장 접지 또는 기초 접지라고도 하는 U퍼 접지는 건물의 콘크리트 기초에 매립된 철봉 또는 와이어에 접지 전극 도체를 연결하여 전기 시스템을 접지하는 방식입니다. 콘크리트는 전해질 역할을 하며 고장 전류와 낙뢰 서지를 대지로 방출하기 위한 저저항 경로를 제공합니다.

U퍼 접지 및 국가 전기 코드 250.52

NEC 250.52(A)(3)에 따르면, 콘크리트 외장 전극은 다음 요건을 충족하는 경우 모든 전기 시스템의 접지 전극으로 사용할 수 있습니다:

– The electrode must consist of at least 6.0 m (20 ft) of electrically conductive steel reinforcing bars or rods of not less than 13 mm (1/2 in.) in diameter or of at least 6.0 m (20 ft) of bare copper conductor not smaller than 4 AWG.

– The electrode must be encased by at least 50 mm (2 in.) of concrete, located horizontally near the bottom or vertically within the concrete foundation or footing that is in direct contact with the earth.

– The electrode must be bonded to the grounding electrode conductor by an approved device or method, such as an exothermic weld, a listed lug, or a listed pressure connector.

콘크리트 외장 전극이 이러한 요구 사항을 충족하지 않는 경우에도 접지 시스템에 결합해야 하며, 기존 접지봉과 같이 요구 사항을 충족하는 다른 접지 전극을 설치해야 합니다.

U퍼 검사

Before the concrete is poured, the ufer (concrete-encased electrode) must be inspected by a qualified Electrical Engineer or qualified Inspector to verify that it meets the requirements of the National Electrical Code (NEC). Electricians who install the ufer should never be used as the inspector; many authorities will reject that inspection.

콘크리트가 이미 타설되어 우퍼를 검사하기 위해 접근할 수 없다고 가정해 보겠습니다. 이 경우 설치자는 우퍼가 다음 지침에 따라 설치되었음을 증명하는 문서를 제공해야 합니다. NEC. 여기에는 사진(특정 엄격한 요건을 충족하는), 도면, 송장 또는 도체 또는 콘크리트의 제조업체 또는 공급업체의 인증서가 포함될 수 있습니다. 이 서류의 요건은 일반적으로 법정에서 극도로 면밀히 조사해야 할 정도로 까다롭습니다. 누군가 구조물에 감전되거나 감전되는 사고를 상상해 보면 이 문서의 품질이 얼마나 중요한지 알 수 있습니다. 대부분의 전기 기술자와 건축업자는 증거용 사진 문서를 촬영할 수 있는 능력이 없으므로 포렌식 엔지니어 석판을 촬영하는 것만으로도 대부분의 경우 비용이 엄청나게 비쌉니다.

문서가 없거나 충분하지 않다고 가정해 보세요. 이 경우 설치자 및 검사자는 우퍼가 NEC 요건을 충족하지 않는다고 가정하고 기존 접지봉과 같이 요건을 충족하는 다른 접지 전극을 설치해야 합니다. 대부분의 경우, 대부분의 주거용 구조물에 대해 NEC 250.52의 요건을 충족할 뿐만 아니라 첫 번째 접지봉이 원격 접지에 대한 25옴 요건을 충족하지 않는 경우 두 번째 접지봉 추가 요건을 충족하는 두 개의 추가 접지봉을 간단히 설치하는 것이 가장 비용 효율적입니다.

Fall of Potential Test on a Concrete Slab’s Ufer Connection

이 테스트는 전위차 방법을 사용하여 전기 접지 시스템과 콘크리트 슬래브를 거쳐 원격 접지 사이의 전기적 접촉이 얼마나 양호한지를 측정합니다. 이 테스트에서는 원격 접지까지 3.77옴으로 표시됩니다.

우퍼 검사의 또 다른 중요한 측면은 슬래브가 연속적이고 전기적으로 결합되어 있는지 확인하는 것입니다. 즉, 우퍼를 통한 전기의 흐름을 방해할 수 있는 콘크리트의 단절이나 틈이 없는지 확인해야 합니다. 불연속적인 슬래브는 접지 전극으로서의 우퍼의 효과를 감소시키고 집 내부에 계단식 전위가 발생할 위험을 증가시킬 수 있습니다. 단차 전위는 지면에 있는 두 지점 사이의 전압 차이로, 그 위를 걷는 성인, 어린이 또는 동물에게 감전을 일으킬 수 있습니다.

슬래브 우퍼 연속성 테스트

This test measures the strength of a signal walking over a large commercial slab. Here, the depth of a metallic structure is measured inside the slab at a specific location.

슬래브의 연속성을 확인하기 위해 드레임 엔지니어링은 톤 제너레이터와 프로브를 사용하여 토닝 테스트를 수행할 수 있습니다. 톤 발생기는 우퍼를 통해 신호를 보내고 프로브는 반대쪽 끝과 슬래브 전체에서 이를 감지합니다. 신호가 명확하고 일정하면 슬래브가 연속적이고 잘 결합되어 있다는 의미입니다. 신호가 약하거나 간헐적이라면 슬래브에 수리하거나 구리선으로 연결해야 하는 파손이나 틈이 있다는 뜻입니다. 또한 드레이임 엔지니어링은 단선이나 틈새의 위치를 파악하고 이를 해결하기 위한 솔루션을 제공할 수 있습니다.

NEC 250.52를 충족하지 않는 U퍼 접지를 보완하는 방법

우퍼가 NEC 요건을 충족한다는 것을 증명할 수 있는 문서나 검사가 없는 경우, 이를 충족하는 다른 유형의 접지 전극을 설치해야 합니다. 가장 일반적이고 경제적인 옵션 중 하나는 접지봉을 설치하는 것입니다. 접지봉은 최소 8피트 깊이로 땅속에 박는 금속 막대입니다. 접지봉은 구리 또는 아연 도금 철로 만들어져야 하며 구리의 경우 최소 직경이 5/8인치, 아연 도금 철의 경우 3/4인치 이상이어야 합니다. 봉은 승인된 클램프 또는 커넥터를 사용하여 접지 전극 도체에 연결해야 합니다. 연결부는 점검을 위해 접근이 가능해야 합니다.

NEC에 따르면 접지봉의 접지 저항이 25옴 이하인 경우 하나의 접지봉을 접지 전극으로 사용할 수 있습니다. 그러나 이 저항은 토양 조건과 수분 수준에 따라 달라질 수 있습니다. 따라서 접지 저항 테스터라는 장치를 사용하여 접지봉의 저항을 측정하는 것이 좋습니다. 테스터는 접지봉에 알려진 전압과 전류를 인가하고 그 결과 전압 강하를 측정합니다.

접지봉의 저항이 25옴보다 높으면 첫 번째 접지봉에서 최소 6피트 이상 떨어진 곳에 두 번째 접지봉을 설치하고 접지 전극 도체와 병렬로 연결해야 합니다. NEC는 코드 사양에 따라 설치하는 한 두 번째 접지봉의 저항을 측정할 것을 요구하지 않습니다. 그러나 결합된 접지봉의 저항이 단일 접지봉의 저항보다 낮은지 확인하는 것이 좋습니다.

드레임 엔지니어링은 프로젝트의 접지봉 테스트에 도움을 드릴 수 있습니다. 당사는 정확하고 신뢰할 수 있는 접지 저항 측정을 수행할 수 있는 장비와 전문 지식을 보유하고 있습니다. 또한 접지봉의 최적 위치와 간격에 대해 조언하고 접지봉이 접지 시스템에 올바르게 연결되어 있는지 확인할 수 있습니다. 테스트 결과와 접지봉의 NEC 표준 준수 여부를 문서화한 보고서를 제공해 드릴 수 있습니다.

U퍼 검사에 왜 드레이임 엔지니어링을 선택해야 할까요?

Ufer inspections are crucial to ensure the safety and reliability of your electrical system. A ufer that does not meet the NEC standards can compromise the grounding of your system, which can lead to electrical hazards, equipment damage, or power outages. That’s why you need a trusted partner like Dreiym Engineering to perform ufer inspections for your project.

드레임 엔지니어링은 콘크리트 타설 전 또는 타설 후 우퍼 검사를 수행할 수 있는 전문 지식과 경험을 보유하고 있습니다. 당사는 우퍼 접지 시스템에 대해 수백 건의 검사를 수행했습니다. 당사는 NEC 요구 사항과 우퍼 설치 모범 사례를 잘 알고 있는 자격을 갖춘 전기 엔지니어 및 검사관을 보유하고 있습니다. 유퍼가 크기, 길이, 위치, 인케이스 및 접지 전극 도체와의 연결에 대한 사양을 충족하는지 확인할 수 있습니다. 또한 조사 결과와 권장 사항을 뒷받침하는 문서도 제공할 수 있습니다.

If your concrete is already poured and your ufer is not accessible for inspection, we can help you obtain or prepare the necessary documentation to prove that your ufer was installed according to the NEC. We can review your photos, drawings, invoices, or certificates and ensure that they meet the strict criteria for acceptance. We can also test your grounding system for resistance and continuity and provide a report of our results.

드라이임 엔지니어링은 고객의 안전과 만족을 중요하게 생각합니다. 당사는 경쟁력 있는 가격과 유연한 일정으로 우퍼 검사를 제공합니다. 당사는 계약업체, 주택 소유자, 건축가 및 엔지니어와 협력하여 전기 시스템이 올바르게 접지되어 있고 NEC를 준수하는지 확인합니다. 문의하기 를 클릭해 U퍼 검사 일정을 잡거나 서비스에 대해 자세히 알아보세요.

항상 면허를 소지한 전기 설치자/설계 전문가와 상의하여 NEC 및 기타 관련 규정의 모든 요구 사항을 충족하는지 확인하세요.