Заземлення Ufer: Надійний метод електробезпеки

Що таке заземлення Уфера?

Заземлення за Уфером - це метод заземлення електричних систем шляхом підключення їх до заземлювача в бетонній оболонці. Термін Уфер походить від імені Герберта Г. Уфера, інженера, який розробив цей метод під час Другої світової війни. Заземлення Уфера також відоме як заземлення в бетонній оболонці або фундаментне заземлення.

Заземлення Уфера було не тільки ефективним, але й економічним і простим у виконанні. За оцінками Уфера, вартість заземлення депо за його методом становила близько $60, порівняно з $5000 для звичайної стрижнево-сітчастої системи. Заземлення Уфера також потребувало менше обслуговування і випробувань, оскільки бетонний електрод був захищений від корозії і фізичних пошкоджень.

Заземлення Уфера було прийнято на озброєння армією і флотом США, а пізніше Національним електричним кодексом (NEC), який визнав його прийнятним методом заземлення в 1968 році. Відтоді заземлення Уфера широко використовується в житлових, комерційних і промислових приміщеннях, особливо в районах з поганою провідністю ґрунту або високою грозовою активністю. Заземлення Уфера зарекомендувало себе як надійний і безпечний спосіб захисту електричних систем і персоналу від ураження електричним струмом, пожеж і перенапруг.

Чому було винайдено заземлення Уфера?

Заземлення Уфера було винайдено для вирішення проблеми, з якою зіткнулася армія США в 1940-х роках. Армії потрібно було захистити свої склади боєприпасів від ударів блискавки, але ґрунт у пустельних районах, де були розташовані склади, був занадто сухим і стійким, щоб забезпечити хороше заземлення. Уфер виявив, що бетон, з якого були побудовані склади, має низький опір і може слугувати ефективним заземлювачем. Він розробив спосіб з'єднати металеві частини електричної системи з бетонними фундаментами, створивши велику і стабільну мережу заземлення.

Які переваги заземлення Ufer?

Заземлення Ufer має кілька переваг над іншими типами заземлення, такими як стрижневі або пластинчасті електроди. Ось деякі з цих переваг:

• Заземлення Ufer дешевше і простіше в установці, оскільки не вимагає копання або свердління отворів в землі.
• Заземлення Ufer є більш надійним і довговічним, оскільки на нього менше впливають корозія, волога, температура і стан ґрунту.
• Заземлення Ufer забезпечує менший опір і більшу пропускну здатність струму короткого замикання, що підвищує продуктивність і безпеку електричної системи.
• Заземлення Ufer зменшує ризик ураження блискавкою, оскільки створює низькоомний шлях для розряду до землі.

Де використовується заземлення Уфера?

Заземлення Уфера широко використовується в житлових, комерційних і промислових будівлях, а також в телекомунікаційних, енергетичних і транспортних системах. Заземлення Ufer особливо підходить для ділянок з сухими, кам'янистими або піщаними ґрунтами, де звичайні методи заземлення неефективні або непрактичні. Заземлення Уфера також рекомендується Національним електричним кодексом (NEC) і Міжнародними будівельними нормами (IBC) як стандартна практика заземлення електричних систем.

Заземлення Уфера, також відоме як заземлення в бетонній оболонці або фундаментне заземлення, - це метод заземлення електричної системи шляхом приєднання заземлювача до сталевого стрижня або дроту, який вмуровується в бетонний фундамент будівлі. Бетон діє як електроліт і забезпечує низькоомний шлях для розсіювання струмів короткого замикання та грозових розрядів до землі.

Заземлення Уфера та Національний електротехнічний кодекс 250.52

Згідно з NEC 250.52(A)(3), електрод у бетонній оболонці можна використовувати як заземлювач для будь-якої електричної системи, якщо він відповідає наступним вимогам:

– 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.

Якщо бетонний електрод не відповідає цим вимогам, він все одно повинен бути приєднаний до системи заземлення, а також повинен бути встановлений інший заземлювач, який відповідає вимогам, наприклад, звичайний заземлювальний стрижень.

Інспекції Уфера

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.

Припустимо, що бетон вже залитий, а уфер недоступний для огляду. У такому випадку монтажник повинен надати документацію, яка підтверджує, що уфер був встановлений відповідно до NEC. Це можуть бути фотографії (які відповідають певним суворим вимогам), креслення, рахунки-фактури або сертифікати від виробника чи постачальника провідника або бетону. Вимоги до цієї документації, як правило, такі, що вона повинна бути представлена в суді з особливою ретельністю. Просто уявіть, що когось може вдарити струмом, і якість цієї документації стане дуже важливою. Більшість електриків і будівельників не мають можливості зробити фотодокументацію доказової якості, а наймання судовий інженер У більшості випадків просто сфотографувати плиту коштує непомірно дорого.

Припустимо, що документація відсутня або недостатня. У такому випадку монтажник та інспектор повинні припустити, що заземлювач не відповідає вимогам NEC, і встановити інший заземлювач, який відповідає вимогам, наприклад, звичайний заземлювач. У більшості випадків найефективніше просто встановити два додаткові заземлювачі, які не тільки відповідають вимогам NEC 250.52 для більшості житлових будівель, але й відповідають вимогам щодо додавання другого заземлювача, якщо перший заземлювач не відповідає 25-омній вимозі до віддаленого заземлення.

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

Цей тест вимірює, наскільки хороший електричний контакт між системою електричного заземлення, через бетонну плиту, і віддаленим заземленням, використовуючи метод падіння потенціалу. Тут тест показує 3,77 Ом до віддаленого заземлення.

Іншим важливим аспектом перевірки уферів є забезпечення безперервності та електричної міцності плити. Це означає, що в бетоні немає розривів або зазорів, які могли б перервати потік електрики через уфер. Переривчаста плита може знизити ефективність уфера як заземлювального електрода і збільшити ризик виникнення крокового потенціалу всередині будинку. Потенціал кроку - це різниця напруги між двома точками на землі, яка може спричинити ураження електричним струмом дорослих, дітей або тварин, які ходять по них.

Випробування на безперервність уферів плит

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.

Для перевірки суцільності плити Dreiym Engineering може виконати тональний тест за допомогою генератора тону і зонда. Генератор тону посилає сигнал через уфер, а зонд реєструє його на іншому кінці і по всій плиті. Якщо сигнал чіткий і послідовний, це означає, що плита є суцільною і добре зчепленою. Якщо сигнал слабкий або переривчастий, це означає, що в перекритті є розриви або щілини, які необхідно відремонтувати або перекрити мідним дротом. Dreiym Engineering також може визначити місця розривів або розривів і запропонувати рішення для їх усунення.

Як доповнити заземлення Ufer Ground, яке не відповідає стандарту NEC 250.52

Якщо у вас немає документації або перевірок, які підтверджують, що уфер відповідає вимогам NEC, ви повинні встановити інший тип заземлювача, який відповідає цим вимогам. Одним з найпоширеніших і найекономічніших варіантів є встановлення заземлювача. Заземлювач - це металевий стрижень, який забивається в землю на глибину не менше 8 футів. Стрижень повинен бути виготовлений з міді або оцинкованого заліза і мати мінімальний діаметр 5/8 дюйма для міді або 3/4 дюйма для оцинкованого заліза. Стрижень повинен бути з'єднаний з провідником заземлювача за допомогою затвердженого затискача або з'єднувача. З'єднання повинно бути доступним для перевірки.

Згідно з ПУЕ, одиночний заземлювач є прийнятним як заземлювач, якщо його опір до віддаленого заземлювача становить 25 Ом або менше. Однак цей опір може змінюватися залежно від умов ґрунту та рівня вологості. Тому рекомендується вимірювати опір заземлювача за допомогою приладу, який називається тестером опору заземлення. Тестер подає на заземлювач відому напругу і струм і вимірює падіння напруги, що виникає в результаті.

Якщо опір заземлювача перевищує 25 Ом, необхідно встановити другий заземлювач на відстані не менше 6 футів від першого і з'єднати їх паралельно з провідником заземлювача. NEC не вимагає від вас вимірювати опір другого заземлювача, якщо ви встановлюєте його відповідно до специфікацій кодексу. Однак рекомендується переконатися, що опір об'єднаних заземлювачів нижчий за опір одного заземлювача.

Dreiym Engineering може допомогти вам з тестуванням заземлювачів для вашого проекту. Ми маємо обладнання та досвід для проведення точних і надійних вимірювань опору заземлення. Ми також можемо проконсультувати вас щодо оптимального розташування та відстані між заземлювачами, а також забезпечити їх належне підключення до системи заземлення. Ми можемо надати вам звіт, який задокументує результати наших випробувань і відповідність ваших заземлювачів стандартам NEC.

Чому варто обирати Dreiym Engineering для інспекції уферів?

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.

Dreiym Engineering має знання та досвід для проведення інспекцій заземлювачів до або після заливки бетону. Ми провели сотні перевірок систем заземлення. У нас працюють кваліфіковані інженери-електрики та інспектори, які знайомі з вимогами NEC та найкращими практиками встановлення заземлювачів. Ми можемо перевірити, чи відповідає ваш заземлювач специфікаціям за розміром, довжиною, розташуванням, корпусом і з'єднанням з заземлювальним провідником. Ми також можемо надати документацію на підтвердження наших висновків і рекомендацій.

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.

У Dreiym Engineering ми дбаємо про вашу безпеку та задоволеність. Ми пропонуємо перевірки заземлення за конкурентними цінами та гнучкими графіками. Ми працюємо з підрядниками, домовласниками, архітекторами та інженерами, щоб переконатися, що ваша електрична система заземлена належним чином і відповідає нормам NEC. Зв'яжіться з нами сьогодні, щоб запланувати перевірку уфера або дізнатися більше про наші послуги.

Завжди консультуйтеся з ліцензованим електромонтажником/проектантом, щоб переконатися, що всі вимоги NEC та інших застосовних норм дотримані.