Заземление Ufer: Надежный метод обеспечения электробезопасности

Что такое заземление Ufer?

Заземление Ufer - это метод заземления электрических систем путем подключения их к электроду, заключенному в бетон. Термин Ufer происходит от имени Герберта Г. Уфера, инженера, который разработал этот метод во время Второй мировой войны. Заземление Ufer также известно как заземление в бетонной оболочке или заземление фундамента.

Заземление Уфера было не только эффективным, но и экономичным и простым в реализации. По оценкам Уфера, стоимость заземления депо с помощью его метода составила около $60 по сравнению с $5000 для обычной системы из стержней и сетки. Заземление Уфера также требует меньшего обслуживания и тестирования, поскольку бетонный электрод защищен от коррозии и физических повреждений.

Заземление Ufer было принято армией и флотом США, а затем и Национальным электротехническим кодексом (NEC), который признал его приемлемым методом заземления в 1968 году. С тех пор заземление Ufer широко используется в жилых, коммерческих и промышленных помещениях, особенно в районах с плохой проводимостью почвы или высокой молниевой активностью. Заземление Ufer зарекомендовало себя как надежный и безопасный способ защиты электрических систем и персонала от поражения электрическим током, пожаров и скачков напряжения.

Почему было изобретено заземление Ufer?

Заземление Ufer было изобретено как решение проблемы, с которой столкнулась армия США в 1940-х годах. Армии было необходимо защитить свои склады боеприпасов от ударов молнии, но почва в пустынных районах, где располагались склады, была слишком сухой и устойчивой, чтобы обеспечить хорошее заземление. Уфер обнаружил, что бетон, который использовался для строительства складов, имеет низкое сопротивление и может служить эффективным заземлителем. Он придумал, как соединить металлические части электрической системы с бетонным фундаментом, создав большую и стабильную сеть заземления.

Каковы преимущества заземления Ufer?

Заземление Ufer имеет ряд преимуществ перед другими типами заземления, такими как стержневые или пластинчатые электроды. Вот некоторые из этих преимуществ:

• Заземление Ufer дешевле и проще в установке, поскольку не требует рытья или сверления отверстий в земле.
• Заземление Ufer более надежно и долговечно, поскольку оно меньше подвержено коррозии, воздействию влаги, температуры или почвенных условий.
• Заземление Ufer обеспечивает более низкое сопротивление и более высокую способность выдерживать ток повреждения, что повышает производительность и безопасность электрической системы.
• Заземление Ufer снижает риск повреждения молнией, поскольку создает низкоомный путь для разряда к земле.

Где используется заземление Ufer?

Заземление Ufer широко используется в жилых, коммерческих и промышленных зданиях, а также в телекоммуникационных, энергетических и транспортных системах. Заземление Ufer особенно подходит для участков с сухими, каменистыми или песчаными почвами, где обычные методы заземления неэффективны или непрактичны. Заземление Ufer также рекомендовано Национальным электрическим кодексом (NEC) и Международным строительным кодексом (IBC) в качестве стандартной практики заземления электрических систем.

Заземление Ufer, также известное как заземление в бетонной оболочке или заземление фундамента, - это метод заземления электрической системы путем присоединения проводника заземляющего электрода к стальному стержню или проволоке, вмонтированной в бетонный фундамент здания. Бетон действует как электролит и обеспечивает путь с низким сопротивлением для рассеивания токов повреждения и грозовых разрядов в землю.

Заземление Ufer и Национальный электротехнический кодекс 250.52

Согласно NEC 250.52(A)(3), электрод в бетонной оболочке можно использовать в качестве заземляющего электрода для любой электрической системы, если он соответствует следующим требованиям:

– 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.

Если электрод в бетонной оболочке не соответствует этим требованиям, он все равно должен быть соединен с системой заземления, и необходимо установить другой заземляющий электрод, отвечающий этим требованиям, например, обычный стержень заземления

Ufer Inspections

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.

Предположим, что бетон уже залит, а уфер недоступен для осмотра. В этом случае установщик должен предоставить документацию, подтверждающую, что уфер был установлен в соответствии с NEC. Это могут быть фотографии (отвечающие определенным строгим требованиям), чертежи, счета-фактуры или сертификаты от производителя или поставщика проводников или бетона. Требования к этой документации обычно таковы, что она должна быть представлена в суде под жесточайшим контролем. Представьте себе, что кто-то получил удар током или электротравму в конструкции, и качество этой документации станет очень важным. Большинство электриков и строителей не имеют возможности сделать фотодокументацию доказательного качества, поэтому нанимать судебный инженер Просто сфотографировать плиту в большинстве случаев непомерно дорого.

Предположим, что документация недоступна или недостаточна. В этом случае установщик и инспектор должны предположить, что уфер не соответствует требованиям NEC, и установить другой заземляющий электрод, который соответствует, например, обычный стержень заземления. В большинстве случаев наиболее экономически выгодно просто установить два дополнительных заземляющих стержня, которые не только соответствуют требованиям NEC 250.52 для большинства жилых строений, но и отвечают требованиям по добавлению второго заземляющего стержня, если первый стержень не удовлетворяет требованию 25 Ом по отношению к удаленному заземлению.

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

Этот тест измеряет, насколько хорош электрический контакт между системой электрического заземления, через бетонную плиту и до удаленного заземления, используя метод падения потенциала. Здесь тест показывает 3,77 Ом до удаленного заземления.

Еще один важный аспект проверки уферов - убедиться в том, что плита является сплошной и электрически связанной. Это означает, что в бетоне нет разрывов или зазоров, которые могли бы прервать прохождение электричества через уфер. Непрерывная плита может снизить эффективность уфера как заземляющего электрода и увеличить риск возникновения шаговых потенциалов внутри дома. Ступенчатые потенциалы - это разность напряжений между двумя точками на земле, которая может вызвать поражение электрическим током у взрослых, детей или животных, идущих по ней.

Тест на непрерывность плиты Ufer

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.

Чтобы проверить целостность перекрытия, компания Dreiym Engineering может провести тональный тест с помощью генератора тона и зонда. Генератор тона посылает сигнал через уфер, а зонд обнаруживает его на другом конце и по всей плите. Если сигнал четкий и последовательный, это означает, что плита непрерывна и хорошо скреплена. Если сигнал слабый или прерывистый, это означает, что в плите есть разрывы или щели, которые необходимо отремонтировать или соединить медной проволокой. Компания Dreiym Engineering также может определить местоположение разрывов или зазоров и предложить решения для их устранения.

Как дополнить заземление Ufer Ground, которое не соответствует требованиям NEC 250.52

Если у Вас нет документов или проверок, подтверждающих, что уфер соответствует требованиям NEC, Вы должны установить другой тип заземляющего электрода, который соответствует. Одним из наиболее распространенных и экономичных вариантов является установка заземляющего стержня. Стержень заземления - это металлический стержень, который вбивается в землю на глубину не менее 8 футов. Стержень должен быть изготовлен из меди или оцинкованного железа и иметь минимальный диаметр 5/8 дюйма для меди или 3/4 дюйма для оцинкованного железа. Стержень должен быть соединен с проводником заземляющего электрода с помощью утвержденного зажима или соединителя. Соединение должно быть доступно для осмотра.

Согласно NEC, одиночный стержень заземления допустимо использовать в качестве заземляющего электрода, если его сопротивление относительно удаленной земли составляет 25 Ом или меньше. Однако это сопротивление может меняться в зависимости от состояния почвы и уровня влажности. Поэтому рекомендуется измерить сопротивление стержня заземления с помощью прибора, называемого тестером сопротивления заземления. Тестер подает известное напряжение и ток на стержень заземления и измеряет результирующее падение напряжения.

Если сопротивление заземляющего стержня превышает 25 Ом, Вы должны установить второй заземляющий стержень на расстоянии не менее 6 футов от первого и соединить их параллельно с проводником заземляющего электрода. NEC не требует от Вас измерять сопротивление второго заземляющего стержня, если Вы установили его в соответствии со спецификациями кодекса. Тем не менее, хорошей практикой является проверка того, что сопротивление комбинированного заземляющего стержня ниже, чем сопротивление одиночного заземляющего стержня.

Компания Dreiym Engineering может помочь Вам с испытанием стержней заземления для Вашего проекта. У нас есть оборудование и опыт для проведения точных и надежных измерений сопротивления заземления. Мы также можем посоветовать Вам оптимальное расположение и расстояние между стержнями заземления и убедиться, что они правильно подключены к системе заземления. Мы можем предоставить Вам отчет, в котором будут задокументированы результаты наших испытаний и соответствие Ваших заземляющих стержней стандартам NEC.

Почему стоит выбрать Dreiym Engineering для проведения инспекций Ufer?

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.

Компания Dreiym Engineering обладает достаточными знаниями и опытом для проведения проверок заземления до или после заливки бетона. Мы провели сотни проверок систем заземления ufer. У нас работают квалифицированные инженеры-электрики и инспекторы, которые знакомы с требованиями NEC и лучшими практиками установки уферов. Мы можем проверить, соответствует ли Ваш уфер спецификациям по размеру, длине, расположению, оболочке и соединению с проводником заземляющего электрода. Мы также можем предоставить документацию, подтверждающую наши выводы и рекомендации.

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.

В компании Dreiym Engineering мы заботимся о Вашей безопасности и удовлетворенности. Мы предлагаем инспекции ufer по конкурентоспособным ценам и гибкому графику. Мы работаем с подрядчиками, домовладельцами, архитекторами и инженерами, чтобы убедиться, что Ваша электрическая система заземлена правильно и соответствует требованиям NEC. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы запланировать проверку ufer или узнать больше о наших услугах.

Всегда консультируйтесь с лицензированным специалистом по установке/проектированию электрооборудования, чтобы убедиться, что все требования NEC и других применимых норм соблюдены.