De vereisten voor zwembadbinding begrijpen

Zorgen voor veiligheid en naleving volgens de National Electrical Code (NEC)

Als het om de veiligheid van zwembaden gaat, is een goede verbinding een cruciaal aspect dat niet over het hoofd gezien mag worden. Bij zwembadverlijming worden metalen onderdelen in en rond het zwembad met elkaar verbonden om een gemeenschappelijk elektrisch potentiaal tot stand te brengen, waardoor het risico op elektrische schokken wordt verkleind. Dit artikel is bedoeld om een uitgebreid inzicht te geven in de vereisten voor zwembadverlijming, waarbij gedetailleerd wordt beschreven wat moet worden verlijmd en waarbij wordt verwezen naar de relevante secties van de National Electrical Code (NEC).

Dit artikel is geschreven vanuit het oogpunt van een ingenieur/inspecteur die zwembadinspecties uitvoert in Texas. Andere rechtsgebieden kunnen andere vereisten hebben, en het is altijd het beste om met een plaatselijke bevoegde professional te spreken.

Waarom zwembadbinding essentieel is

Bonding is een veiligheidsmaatregel die elektrische schokken moet voorkomen door ervoor te zorgen dat alle metalen onderdelen in het zwembad hetzelfde elektrische potentiaal hebben. Zonder de juiste verbinding kunnen verschillen in potentiaal tussen deze onderdelen leiden tot gevaarlijke elektrische stromen die door het zwembadwater of andere geleidende oppervlakken lopen, wat ernstige risico's voor zwemmers met zich meebrengt.

NEC-referenties voor zwembadbonden

De NEC biedt gedetailleerde richtlijnen voor zwembadverlijming in Artikel 680 - Potentiaalverlijming. De belangrijkste paragrafen zijn onder andere:

Artikel 680.26, lid A - Prestaties

In dit gedeelte worden de equipotentiaalverbindingen opgesteld. Het doel hier is om alle spanningsgradiënten rond de zwembadconstructie te verminderen. Dit kan worden gezien als het overkoepelende doel van deze sectie. Het is belangrijk dat u dit soort doelbepalende codesecties herkent en in gedachten houdt wanneer u de rest van dit codegedeelte leest of wanneer u een zwembad bouwt of inspecteert.

Als er bijvoorbeeld een onafhankelijke betonnen plaat rond het zwembad zou liggen die alleen op het aardingsysteem van de woning zou zijn aangesloten, en de directe omgeving van het zwembad zou zijn aangesloten op een ongeaard bondingsysteem tot aan de vereiste 3′? Het resultaat zou een potentiële spanningsgradiënt over de interface zijn, dus het zou verstandig zijn om het niet op die manier aan te leggen. In zo'n geval zou het verstandig zijn om ervoor te zorgen dat het bondingsysteem geaard is, wat door Dreiym voor bijna alle gevallen wordt aanbevolen, maar raadpleeg uw constructeur.

Artikel 680.26(B) - Gebonden onderdelen

Hier geeft de NEC details over het verlijmen van oppervlakken binnen de omtrek. Het beschrijft de methoden en materialen die moeten worden gebruikt voor het verlijmen van oppervlakken binnen 5 voet van de rand van het zwembad.

• Artikel 680.26(B)(1) - Zwembadkuip

De zwembadwand moet verlijmd zijn en bestaan uit ofwel (a) structureel wapeningsstaal of (b) 8 AWG blank massief draad. Als het staal is ingekapseld in een niet-geleidende samenstelling, is een koperen geleidingsrooster vereist. Zodra een omhulsel is gegoten, kan het moeilijk zijn om te certificeren dat het staal niet is bekleed met een niet-geleidende samenstelling, of dat de gebruikte verf ook ionisch geleidend is. Sommige zwembaden gebruiken gecoat betonstaal voor langdurige bescherming tegen corrosie. Als u gecoat betonstaal hebt, moet u een koperen rooster gebruiken als aanvulling op het verbindingssysteem van de zwembadkuip.

Snelle opmerking: Corrosiviteit van de wapening in beton verzadigd met water en chloor

Terzijde: de combinatie van onbekleed betonstaal met ionisch geleidende binnenverven kan de levensduur van een betonnen zwembad verkorten door corrosieaanvallen op het betonstaal. De alkalische aard van beton vermindert dit effect voor een goede periode, maar niet voor onbepaalde tijd. Metaal corrodeert wanneer het conventionele elektrische stroom afgeeft aan een elektrolyt. Dit type reactie vindt van nature plaats tussen stalen wapening en koper, waarbij het staal corrodeert en het koper kathodisch beschermd wordt door galvanische werking, en kan versneld worden door de aanwezigheid van zwembadwater.

Als u de levensduur van een betonconstructie wilt verlengen, is een goede bescherming van de wapening aan te raden. Bij een zwembad kan voldoende watergeleiding worden bereikt met een waterbindingsfitting, die ook periodiek kan worden geïnspecteerd en vervangen. Dreiym overlegt regelmatig met bedrijven en eigenaren die last hebben van corrosie op de stalen steunen van een betonconstructie.

Als u een nieuw zwembad wilt bouwen, vraag uw bouwer dan om niet-geleidende coatings op de stalen wapening. Wij raden aan om het bovenste dek niet te coaten, zodat de spanningsgradiënt op het oppervlak goed kan worden verminderd, maar let op: het kan nodig zijn om een koperen rooster te installeren dat verder reikt dan het directe dek, zoals verderop in dit artikel wordt besproken, in plaats van een eenvoudige koperen lus.

• Artikel 680.26(B)(2) - Randoppervlak

De zwembadkuip moet omgeven zijn door een perimeter die 1m rond het zwembad uitsteekt. U kunt in dit gebied op een paar manieren een equipotentiaalverbinding tot stand brengen.

1. Structureel betonstaal - zoals een betonnen loopbrug. Het beton moet worden verbonden met het bindings- en aardingssysteem van het zwembad.
   1. Een koperen ring. Soms noemen we dit een "halo", deze koperen ring moet op vier plaatsen met het zwembad verbonden worden. Deze grondring moet 18 tot 24 inch van de binnenkant van het zwembad verwijderd zijn, en ingegraven worden op een diepte van 4 tot 6 inch.
   1. Wanneer de omhulling van het zwembad is ingekapseld in niet-geleidende materialen, moet u een koperen rooster rond het zwembad installeren in plaats van een koperen ring. Dit helpt spanningsgradiënten aan de buitenkant van een zwembad, wanneer de zwembadkuip zelf mogelijk elektrisch geïsoleerd is van de grond. Merk op dat het niet altijd mogelijk is om te zien of de omhulling zelf in een niet-geleidend materiaal is ingekapseld, waarbij de wapening van het dek kaal is gelaten (om aardverbindingen mogelijk te maken). Ingenieurs kunnen bepaalde soorten tests uitvoeren om dit te controleren, maar dit kan uiteindelijk neerkomen op een oordeel van de ingenieur die gebruik maakt van geïmponeerde fouten rond het zwembad.

• Artikel 680.26(B)(3) - Metalen onderdelen

Deze wordt vaak over het hoofd gezien bij onze inspecties. Er kunnen veel metalen onderdelen rond een zwembad zitten, de meest voor de hand liggende zijn watervallen, leuningen, stoelsteunen, parasolsteunen, enz. Deze onderdelen moeten aan het bodemsysteem worden bevestigd met een geïnventariseerde en nominale verbinding, of bij voorkeur met een exothermische las. Wij raden aan om lasnaden te coaten om bi-metallische corrosie van de verbinding te voorkomen. Verzamel alle ontvangstbewijzen en laad instanties voor inspectie indien nodig.

• Artikel 680.26(B)(4) - Onderwaterverlichting

Een belangrijke reden waarom het zwembad leeggemaakt moet worden voor een inspectie, is dat de verlichting verschillende punten vereist om te bevestigen dat het aan de voorschriften voldoet. Een goede aarding en verbinding vallen hieronder.

• Artikel 680.26(B)(5) - Metalen fittingen

Metalen fittingen moeten verlijmd worden. Fittingen kunnen variëren, en er is een uitzondering voor zeer kleine metalen zwembadfittingen (< 4 inch in alle afmetingen) die niet meer dan 1 inch in de zwembadwand steken. Dit soort kleine fittingen komt vaak voor in bepaalde speciaal gemaakte zwembadaccessoires, zoals zwembadafdekankers.

• Artikel 680.26(B)(6) - Elektrische uitrusting

Alle zwembadapparatuur moet gebonden zijn. Er zijn enkele uitzonderingen voor dubbel geïsoleerde waterpompmotoren en zeer grote zwembadwaterverwarmers. Sommige apparatuur heeft een aardingspunt en een aardingspunt. Zorg ervoor dat u de installatiehandleidingen van de apparatuur zorgvuldig doorleest.

In dit hoofdstuk worden enkele opmerkingen gemaakt over hoe motorapparatuur moet worden aangesloten als het aardings- en aardingssysteem niet elektrisch met elkaar verbonden zijn. Wij beschouwen dit als een gevaarlijke toestand; elk eigendom zou slechts één aardings- en bondingsysteem moeten hebben, en deze zouden elektrisch ononderbroken moeten zijn. Bij het uitvoeren van forensische ingenieursopdrachten zien we dat mensen geschokt of geëlektrocuteerd worden als gevolg van afzonderlijke aardings- en aardingssystemen. De juiste engineering en ontwerpoverwegingen kunnen circulerende aardstromen zonder de elektrische scheiding van aardingssystemen. De aarding van het bondingsysteem moet mogelijk worden uitgevoerd door een erkende elektricien in uw rechtsgebied, niet door een aannemer van het zwembad. Dit wordt vaak over het hoofd gezien als er geen elektricien is ingehuurd voor de bouwwerkzaamheden. Een zwembadaannemer zonder elektricienslicentie mag dit aardingswerk niet uitvoeren, verkeerd uitgevoerd kan het gevaarlijk zijn. We hebben nog geen zwembad gezien waar de aarding en aarding opzettelijk gescheiden waren. Deze elektrische aardverbinding tussen de systemen mag slechts op één plaats plaatsvinden, om te voorkomen dat circulerende aardstromen. Als de aardings- en aardingssystemen gescheiden zijn, moet een erkende elektricien vóór elke inspectie bevestigen dat de zwembadapparatuur correct is geaard.

Als u besluit om een aparte aardings- en bindsysteem, het aardingssysteem mag alleen door een erkende elektricien uitgevoerd worden. Sommige rechtsgebieden staan niet-elektriciens toe om aan zwembadaardingssystemen te werken, maar niet aan zwembadaardingssystemen. Een gediplomeerd elektricien moet de juiste aarding van de zwembadpomp controleren op een gescheiden systeem voordat er inspecties worden uitgevoerd. Als u een betonnen plaat rond de zwembadconstructie hebt die naar het huis toe doorloopt, moet het aardingssysteem geaard worden om spanningsgradiënten tussen de platen te voorkomen.

• Artikel 680.26(B)(7) - Vaste metalen onderdelen

Dit is een andere verzamelnaam voor het verlijmen van omheiningen, metalen deuren, metalen raamkozijnen, metalen luifels en andere soortgelijke metalen structuren in de omgeving. Ook landschapsarchitectuur, zoals rotswanden, wordt soms over het hoofd gezien. Ook hier raden we waar mogelijk exothermisch lassen aan.

Artikel 680.26, lid C - Zwembadwater

Deze sectie verdient een eigen artikel. Het bondingsysteem van het zwembad moet in "directe verbinding met het zwembadwater" staan. De taal kan vaag en frustrerend zijn voor velen als het gaat om de kuip zelf die de waterverbinding vormt. Dit komt meestal neer op een oordeel over het project, en of andere metalen structuren of de zwembadkuip voldoende is. Wij raden aan om er een te installeren voordat u inspecties laat uitvoeren, omdat ze goedkoop en snel te plaatsen zijn. Als er veel andere problemen met een bondingsysteem zijn, zal een inspecteur waarschijnlijk een aparte waterbond eisen om de veiligheid te garanderen. Dit zorgt voor een inspecteerbare en repareerbare waterverbinding voor het zwembad. Deze extra waterbinding kan in de toekomst ook gebruikt worden om extra testen op zwerfspanning uit te voeren.

Testen

Om deze systemen te testen, moeten er verschillende dingen gedaan worden.

1. Het zwembad legen
2. Leg de grondring/het rooster op vier plaatsen rond het zwembad bloot. Dit geldt ook voor het verbindingspunt en de gebruikte verbindingsklem.
3. Verwijder alle lampen uit hun stopcontacten

Als deze taken voltooid zijn, kan een ingenieur de leidingen traceren, de verlichting inspecteren en de verbindingsweerstanden in het hele systeem meten. Er zijn verschillende gespecialiseerde gereedschappen nodig om ervoor te zorgen dat het zwembad correct wordt aangelegd.

Technische beoordelingen

Als een ingenieur veel defecten vaststelt in het aardings-/verbindingsysteem van een zwembad, kan het zijn dat hij extra zaken moet bekijken die verder gaan dan de National Electrical Code om een veilige installatie te krijgen. Zie het als een civiel ingenieur die extra steunen plaatst onder een steunbalk waarover hij zich zorgen maakt. Het doel hier is om voorzichtig te zijn en ervoor te zorgen dat het zwembad veilig is voor jarenlang gebruik. In tegenstelling tot een doorhangende steunbalk, worden de gevolgen van slecht functionerende aardings- en verbindingssystemen meestal pas opgemerkt als er iemand gewond raakt. Als uit de inspectie blijkt dat er problemen zijn met wat nog wel gezien en geïnspecteerd kan worden, zullen de zorgen van de inspecteur zich natuurlijk richten op wat ze niet meer kunnen zien. Gelukkig zijn er voor veel installaties opties beschikbaar die relatief goedkoop zijn en waarvoor de betonnen kuip van een zwembad niet volledig verwijderd hoeft te worden.

Conclusie

Het begrijpen en naleven van de vereisten voor zwembadaansluitingen is essentieel om de veiligheid van zwemmers en de goede werking van zwembadapparatuur te garanderen. Door de richtlijnen van de NEC te volgen, kunnen eigenaren en installateurs van zwembaden een veilige zwemomgeving creëren die het risico op elektrische gevaren tot een minimum beperkt.

Raadpleeg voor meer gedetailleerde informatie en specifieke installatiepraktijken altijd de meest recente uitgave van de National Electrical Code en raadpleeg een bevoegd ingenieur.