Zrozumienie wymagań dotyczących łączenia basenów

Zapewnienie bezpieczeństwa i zgodności z Krajowym Kodeksem Elektrycznym (NEC)

Jeśli chodzi o bezpieczeństwo basenów, prawidłowe łączenie jest kluczowym aspektem, którego nie można przeoczyć. Łączenie basenów polega na łączeniu metalowych elementów wewnątrz i wokół basenu w celu ustanowienia wspólnego potencjału elektrycznego, zmniejszając w ten sposób ryzyko porażenia prądem. Niniejszy artykuł ma na celu zapewnienie kompleksowego zrozumienia wymagań dotyczących łączenia basenów, wyszczególniając, co należy połączyć i odnosząc się do odpowiednich sekcji National Electrical Code (NEC).

Ten artykuł został napisany z punktu widzenia inżyniera/inspektora przeprowadzającego inspekcje basenów w Teksasie. Inne jurysdykcje mogą mieć inne wymagania i zawsze najlepiej jest porozmawiać z lokalnie licencjonowanym specjalistą.

Dlaczego klejenie basenów jest niezbędne

Łączenie jest środkiem bezpieczeństwa zaprojektowanym w celu zapobiegania porażeniu prądem elektrycznym poprzez zapewnienie, że wszystkie metalowe elementy w środowisku basenu mają ten sam potencjał elektryczny. Bez odpowiedniego połączenia, różnice potencjałów między tymi komponentami mogą prowadzić do niebezpiecznych prądów elektrycznych przepływających przez wodę basenową lub inne powierzchnie przewodzące, stwarzając poważne zagrożenie dla pływaków.

Referencje NEC dla łączenia basenów

NEC zawiera szczegółowe wytyczne dotyczące łączenia basenów w artykule 680 - Łączenie potencjałów. Kluczowe sekcje obejmują:

Artykuł 680.26(A) - Wydajność

Ta sekcja określa wymagania dotyczące wyrównania potencjałów. Celem jest zmniejszenie wszystkich gradientów napięcia wokół konstrukcji basenu. Można to uznać za nadrzędny cel tej sekcji. Ważne jest, aby zatrzymać się i rozpoznać tego typu sekcje kodeksu wyznaczające cele i pamiętać o tym podczas czytania pozostałej części tego kodeksu lub podczas budowy lub kontroli basenu.

Na przykład, gdyby wokół basenu znajdowała się niezależna betonowa płyta podłączona tylko do systemu uziemienia ufer/płyty, a następnie bezpośrednie otoczenie basenu podłączone do nieuziemionego systemu uziemienia do wymaganego poziomu 3′? Rezultatem byłby potencjał gradientów napięcia na interfejsie, więc rozsądnie byłoby nie budować go w ten sposób. W takim przypadku rozsądnym działaniem byłoby upewnienie się, że system łączący jest uziemiony, co jest zalecane przez Dreiym w prawie wszystkich przypadkach, ale proszę skonsultować się z inżynierem projektującym.

Artykuł 680.26(B) - Części klejone

W tym miejscu NEC szczegółowo opisuje klejenie powierzchni obwodowych. Opisuje metody i materiały, które muszą być stosowane do łączenia powierzchni w promieniu 5 stóp od krawędzi basenu.

• Artykuł 680.26(B)(1) - Powłoka basenu

Płaszcz basenu musi być połączony i składać się z (a) konstrukcyjnej stali wzmacniającej lub (b) gołego drutu 8 AWG. solidny drut. Jeśli stal jest zamknięta w nieprzewodzącej mieszance, wymagana jest miedziana siatka przewodząca. Po wylaniu powłoki może być trudno potwierdzić, że stal nie jest pokryta nieprzewodzącym związkiem lub że użyte farby również przewodzą jony. Niektóre baseny wykorzystują powlekaną stal zbrojeniową do długotrwałej ochrony przed korozją. Jeśli mają Państwo powlekane pręty zbrojeniowe, należy użyć miedzianej siatki, aby uzupełnić system łączenia powłoki basenu.

Szybka uwaga: Korozyjność prętów zbrojeniowych w betonie nasyconym wodą i chlorem

Na marginesie, połączenie niepowlekanych prętów zbrojeniowych wraz z jonowo przewodzącymi farbami wewnętrznymi może skrócić żywotność betonowego basenu z powodu korozji prętów zbrojeniowych. Alkaliczny charakter betonu zmniejsza ten efekt na długi czas, ale nie na zawsze. Metal koroduje, gdy wydziela konwencjonalny prąd elektryczny do elektrolitu. Ten typ reakcji zachodzi naturalnie między stalowymi prętami zbrojeniowymi a miedzią, przy czym stal koroduje, a miedź jest chroniona katodowo poprzez działanie galwaniczne i może zostać przyspieszony przez obecność wody w basenie.

Jeśli chcą Państwo przedłużyć żywotność konstrukcji betonowej, zaleca się odpowiednie zabezpieczenie prętów zbrojeniowych. W przypadku basenu, odpowiednią przewodność wody można uzyskać za pomocą złączki wodnej, którą można również okresowo sprawdzać i wymieniać. Dreiym rutynowo konsultuje się z firmami i właścicielami, którzy doświadczają korozji stalowych podpór konstrukcji betonowych.

Jeśli chcą Państwo zbudować nowy basen, należy zapytać konstruktora o nieprzewodzące powłoki na stalowym wzmocnieniu. Zalecamy pozostawienie górnego pokładu bez powłoki, aby umożliwić odpowiednią redukcję gradientu napięcia powierzchniowego, ale należy pamiętać, że może być wymagane zainstalowanie miedzianej siatki wychodzącej poza bezpośredni pokład, jak omówiono w dalszej części tego artykułu, zamiast prostej miedzianej pętli.

• Artykuł 680.26(B)(2) - Nawierzchnia obwodowa

Powłoka basenu musi być otoczona obwodem, który rozciąga się na 1 m (3 stopy) wokół basenu. Połączenie ekwipotencjalne w tym obszarze można uzyskać kilkoma metodami.

1. Strukturalna stal zbrojeniowa - taka jak betonowy chodnik. Beton musi być połączony z systemem łączenia i uziemienia basenu.
   1. Miedziany pierścień. Czasami nazywamy to "aureolą", ten miedziany pierścień musi być podłączony do basenu w czterech miejscach. Ten pierścień uziemiający musi znajdować się w odległości od 18 do 24 cali od wnętrza basenu i być zakopany na głębokości od 4 do 6 cali.
   1. Gdy obudowa basenu jest zamknięta w nieprzewodzących materiałach, wymagane jest zainstalowanie miedzianej siatki wokół basenu zamiast miedzianego pierścienia. Pomaga to w gradientach napięcia na zewnątrz basenu, gdy sama powłoka basenu może być elektrycznie izolowana od podłoża. Proszę zauważyć, że nie zawsze jest możliwe stwierdzenie, czy sama powłoka jest zamknięta w nieprzewodzącym materiale, z nieosłoniętymi prętami zbrojeniowymi (aby umożliwić połączenia uziemiające). Inżynierowie mogą przeprowadzić pewne rodzaje testów, aby to sprawdzić, ale ostatecznie może to sprowadzić się do oceny inżyniera wykorzystującego wrażenia usterek wokół basenu.

• Artykuł 680.26(B)(3) - Elementy metalowe

Ta kwestia jest często pomijana podczas naszych inspekcji. Wokół basenu może znajdować się wiele metalowych elementów, z których oczywiste są elementy wodospadu, poręcze, wsporniki krzeseł, wsporniki parasoli itp. Elementy te powinny być przymocowane do systemu naziemnego za pomocą wymienionego i znamionowego połączenia, a najlepiej za pomocą spawania egzotermicznego. Zalecamy powlekanie spoin, aby zapobiec korozji bimetalicznej połączenia. W razie potrzeby proszę przedłożyć wszystkie rachunki i dokumenty do kontroli.

• Artykuł 680.26(B)(4) - Oświetlenie podwodne

Głównym powodem, dla którego basen musi zostać opróżniony na czas inspekcji, jest fakt, że oświetlenie wymaga potwierdzenia zgodności kilku różnych elementów. Prawidłowe uziemienie i łączenie wchodzą w zakres tej sekcji.

• Artykuł 680.26(B)(5) - Okucia metalowe

Metalowe złączki wymagają klejenia. Łączniki mogą się różnić i istnieje wyjątek dla bardzo małych metalowych łączników basenowych (<4 cali we wszystkich wymiarach), które nie penetrują powłoki basenu więcej niż 1 cal. Tego typu małe okucia mogą być powszechne w niektórych specjalnie zaprojektowanych akcesoriach basenowych, takich jak kotwice pokrywy basenowej.

• Artykuł 680.26(B)(6) - Sprzęt elektryczny

Wszystkie urządzenia basenowe muszą być zabezpieczone. Istnieją pewne wyjątki dla podwójnie izolowanych silników pomp wodnych i bardzo dużych podgrzewaczy wody basenowej. Niektóre urządzenia mają punkt połączenia i punkt uziemienia. Proszę dokładnie zapoznać się z instrukcjami instalacji urządzeń.

W tej sekcji znajdują się pewne uwagi dotyczące podłączania sprzętu silnikowego, gdy system uziemienia i system uziemienia nie są połączone elektrycznie. Uważamy to za niebezpieczny stan; każda nieruchomość powinna mieć tylko jeden system uziemienia i wiązania, które powinny być elektrycznie ciągłe. Wykonując zadania z zakresu inżynierii sądowej, widzimy ludzi porażonych prądem z powodu oddzielnych systemów uziemienia i łączenia. Odpowiednie rozwiązania inżynieryjne i projektowe mogą zapobiec cyrkulacji prądy uziemienia bez separacji elektrycznej systemów uziemienia. Uziemienie systemu wiązania może wymagać wykonania przez licencjonowanego elektryka w Państwa jurysdykcji, a nie przez wykonawcę basenu. Może to być często pomijany element, gdy do prac budowlanych nie został zatrudniony elektryk. Wykonawca basenu bez licencji elektryka nie powinien wykonywać tych prac uziemiających, ponieważ nieprawidłowo wykonane mogą być niebezpieczne. Nie odnotowaliśmy jeszcze basenu, w którym systemy wiązania i uziemienia zostały celowo rozdzielone. To międzysystemowe połączenie uziemienia elektrycznego powinno mieć miejsce tylko w jednym miejscu, zapobiegając krążące prądy uziemienia. Jeśli systemy łączące i uziemiające są rozdzielone, licencjonowany elektryk powinien potwierdzić prawidłowe uziemienie wyposażenia basenu, jeśli jest to wymagane, przed przeprowadzeniem jakichkolwiek inspekcji.

Jeśli zdecydują się Państwo zachować oddzielny system uziemienia i łączenia, system uziemienia powinny być wykonywane wyłącznie przez licencjonowanego elektryka. Niektóre jurysdykcje zezwalają nie-elektrykom na pracę przy systemach łączenia basenów, ale nie przy systemach uziemienia basenów. Licencjonowany elektryk powinien dokładnie sprawdzić prawidłowe uziemienie pomp basenowych w oddzielnym systemie przed przeprowadzeniem jakichkolwiek inspekcji. Jeśli mają Państwo betonową płytę wokół konstrukcji basenu, która rozciąga się w kierunku domu, system uziemienia powinien być uziemiony, aby zapobiec gradientom napięcia między płytami.

• Artykuł 680.26(B)(7) - Stałe części metalowe

Jest to kolejna kategoria wymagająca klejenia ogrodzeń, metalowych drzwi, metalowych ram okiennych, metalowych markiz i innych podobnych konstrukcji metalowych w okolicy. Czasami pomijane są również elementy krajobrazu, takie jak bariery skalne. Ponownie zalecamy spawanie egzotermiczne tam, gdzie to możliwe.

Artykuł 680.26(C) - Woda w basenie

Ta sekcja zasługuje na uwagę własny artykuł. System wiążący basenu musi być w "bezpośrednim połączeniu z wodą basenową". Język może być niejasny i frustrujący dla wielu osób, jeśli chodzi o samą powłokę stanowiącą połączenie z wodą. Najczęściej sprowadza się to do oceny projektu i tego, czy inne metalowe konstrukcje lub powłoka basenu są wystarczające. Zalecamy zainstalowanie jednej z nich przed wszelkimi inspekcjami, ponieważ są one tanie i szybkie w montażu. Jeśli zauważone zostaną liczne inne problemy z systemem wiążącym, inspektor prawdopodobnie będzie wymagał oddzielnego połączenia wodnego w celu zapewnienia bezpieczeństwa. Zapewnia to możliwość kontroli i naprawy elementu wiążącego wodę w basenie. To dodatkowe połączenie wodne może również pozwolić na dodatkowe testy napięcia błądzącego w przyszłości.

Testowanie

Aby przetestować te systemy, należy wykonać kilka czynności.

1. Opróżnić basen
2. Proszę odsłonić pierścień naziemny/siatkę w czterech miejscach wokół basenu. Obejmuje to punkt połączenia i zastosowany zacisk łączący.
3. Wyjąć wszystkie światła z gniazdek

Po wykonaniu tych zadań inżynier może śledzić przewody, sprawdzać oświetlenie i mierzyć rezystancję łączenia w całym systemie. Aby zapewnić prawidłową konstrukcję basenu, wymaganych jest kilka specjalistycznych narzędzi.

Oceny inżynieryjne

Jeśli inżynier zidentyfikuje wiele usterek w systemie uziemienia/połączenia basenu, może być konieczne sprawdzenie dodatkowych elementów wykraczających poza National Electrical Code, aby zapewnić bezpieczną instalację. Proszę pomyśleć, że inżynier budowlany umieszcza dodatkowe podpory pod belką nośną, która budzi jego obawy. Celem jest tutaj zachowanie ostrożności i upewnienie się, że basen będzie bezpieczny przez lata użytkowania. W przeciwieństwie do uginającej się belki nośnej, konsekwencje źle funkcjonujących systemów uziemienia i łączenia nie są zwykle zauważane, dopóki ktoś nie odniesie obrażeń. Jeśli inspekcja wykaże problemy z tym, co nadal można zobaczyć i skontrolować, obawy inspektora w naturalny sposób zwrócą się w stronę tego, czego nie można już zobaczyć. Na szczęście istnieje wiele opcji dostępnych dla wielu instalacji, które są stosunkowo niedrogie i nie wymagają całkowitego usunięcia betonowej powłoki basenu.

Wnioski

Zrozumienie i przestrzeganie wymagań dotyczących łączenia basenów ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa pływaków i prawidłowego funkcjonowania sprzętu basenowego. Postępując zgodnie z wytycznymi określonymi w NEC, właściciele nieruchomości i instalatorzy basenów mogą stworzyć bezpieczne środowisko pływackie, które minimalizuje ryzyko zagrożeń elektrycznych.

Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje i konkretne praktyki instalacyjne, należy zawsze zapoznać się z najnowszym wydaniem National Electrical Code i proszę skonsultować się z licencjonowanym inżynierem.