Ufer 接地：电气安全的可靠方法

什么是 Ufer Grounding？

乌弗接地是一种将电气系统连接到混凝土包裹的电极上的接地技术。Ufer 一词源于 Herbert G. Ufer 的名字，他是一名工程师，在第二次世界大战期间开发了这种方法。乌弗接地也称为混凝土外壳接地或地基接地。

乌弗接地不仅有效，而且经济、简单。据乌弗估计，使用他的方法接地一个仓库的成本约为 $60，而使用传统的杆栅系统则需要 $5000。由于混凝土电极受到保护，不会受到腐蚀和物理损坏，因此乌弗接地系统所需的维护和测试也较少。

乌弗接地被美国陆军和海军采用，后来又被美国国家电气规范 (NEC) 采用，该规范于 1968 年承认乌弗接地是一种可接受的接地方法。从那时起，尤弗接地就被广泛应用于住宅、商业和工业领域，特别是在土壤导电性差或雷电活动频繁的地区。事实证明，乌弗接地是保护电气系统和人员免受电击、火灾和浪涌的可靠而安全的方法。

为什么要发明 Ufer 接地？

乌弗接地装置的发明是为了解决美国陆军在 20 世纪 40 年代面临的一个问题。美国陆军需要保护其弹药库免受雷击，但弹药库所在的沙漠地区土壤过于干燥，电阻过大，无法提供良好的接地。乌弗发现，用于建造弹药库的混凝土电阻很小，可以作为有效的接地电极。他设计了一种方法，将电力系统的金属部分与混凝土地基连接起来，形成一个庞大而稳定的接地网。

乌弗接地有什么好处？

与棒状或板状电极等其他类型的接地方式相比，Ufer 接地有几个优点。其中一些优点是

• 由于不需要在地面上挖洞或钻孔，因此 Ufer 接地的成本更低，安装也更容易。
• Ufer 接地受到腐蚀、湿度、温度或土壤条件的影响较小，因此更加可靠耐用。
• Ufer 接地电阻更低，故障电流容量更大，从而提高了电气系统的性能和安全性。
• Ufer 接地可降低雷击损坏的风险，因为它为放电到大地创造了一条低阻抗路径。

在哪里使用 Ufer 接地？

乌弗接地广泛应用于住宅、商业和工业建筑，以及电信、电力和运输系统。乌弗接地尤其适用于土壤干燥、多岩石或多沙质的地区，因为在这些地区，传统的接地方法无效或不实用。国家电气规范》（NEC）和《国际建筑规范》（IBC）也建议将乌弗接地作为电气系统接地的标准做法。

Ufer 接地，又称混凝土包覆接地或地基接地，是一种将接地电极导体与嵌入建筑物混凝土地基中的钢棒或导线相连接的电气系统接地方法。混凝土起到电解质的作用，为故障电流和雷电浪涌向大地的消散提供低电阻路径。

乌弗接地和国家电气规范 250.52

根据 NEC 250.52(A)(3)，混凝土包裹的电极如果符合以下要求，可用作任何电气系统的接地电极：

– 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.

如果混凝土包裹的电极不符合这些要求，则仍必须将其与接地系统连接，并且必须安装另一个符合要求的接地电极，例如传统的接地棒

乌弗检查

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.

假设混凝土已经浇筑完毕，但无法对 Ufer 进行检查。在这种情况下，安装人员必须提供文件，证明悬挂装置是按照以下规定安装的 选委会.这可能包括导体或混凝土制造商或供应商提供的照片（符合某些严格要求）、图纸、发票或证书。对这些文件的要求通常是必须在法庭上接受严格审查。试想一下，如果有人在建筑物上受到电击或触电，这些文件的质量将变得非常重要。大多数电工和建筑商都不具备拍摄证据级照片文件的能力，因此需要聘请一名 法医 在大多数情况下，仅拍摄一块板坯的费用就高得令人望而却步。

假设没有文件或文件不充分。在这种情况下，安装人员和检查人员必须假定 Ufer 不符合 NEC 要求，并安装另一个符合要求的接地电极，如传统接地棒。大多数情况下，安装两根补充接地棒是最经济有效的方法，这两根接地棒不仅符合 NEC 250.52 对大多数住宅结构的要求，而且还符合在第一根接地棒不符合对远端接地的 25 欧姆要求时增加第二根接地棒的要求。

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

该测试使用电位下降法测量电气接地系统与混凝土板之间的电气接触情况。这里，测试显示远程接地为 3.77 欧姆。

Ufer 检查的另一个重要方面是确保楼板的连续性和电气粘接性。这意味着混凝土中没有中断通过悬挂式接地极的电流的断裂或缝隙。不连续的楼板会降低 Ufer 作为接地电极的有效性，并增加住宅内出现阶跃电位的风险。阶跃电位是指地面两点之间的电压差，会对走在上面的成人、儿童或动物造成电击。

板坯 Ufer 连续性测试

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.

为了验证楼板的连续性，德赖姆工程公司可以使用音频发生器和探头进行音频测试。音调发生器通过 Ufer 发送信号，探头在另一端和整个板上检测信号。如果信号清晰一致，则表示板坯连续且粘结良好。如果信号微弱或时断时续，则说明楼板存在断裂或缝隙，需要修复或用铜线桥接。德瑞姆工程公司还能确定断裂或缝隙的位置，并提供修复方案。

如何补充不符合 NEC 250.52 标准的 Ufer 接地装置

如果您没有文件或检查证明 Ufer 符合 NEC 要求，则必须安装另一种符合要求的接地电极。最常见、最经济的选择之一就是安装接地棒。接地棒是一根打入地下至少 8 英尺深的金属棒。接地棒必须由铜或镀锌铁制成，铜的最小直径必须为 5/8 英寸，镀锌铁的最小直径必须为 3/4 英寸。接地棒必须用经批准的夹子或连接器与接地极导体连接。连接处必须便于检查。

根据 NEC 的规定，如果一根接地棒对远处大地的电阻为 25 欧姆或更小，则可作为接地电极。不过，这个电阻值会因土壤条件和湿度的不同而变化。因此，建议使用接地电阻测试仪测量接地棒的电阻。测试仪向接地棒施加已知的电压和电流，并测量由此产生的压降。

如果接地棒的电阻大于 25 欧姆，则必须在距离第一根接地棒至少 6 英尺处安装第二根接地棒，并将它们与接地电极导体并联。NEC 并不要求您测量第二根接地棒的电阻，只要您按照规范要求安装即可。不过，好的做法是核实组合接地棒的电阻低于单根接地棒的电阻。

德瑞姆工程公司可以帮助您为项目测试接地棒。我们拥有准确可靠的接地电阻测量设备和专业知识。我们还可以就接地棒的最佳位置和间距提供建议，并确保接地棒与接地系统正确连接。我们可以为您提供一份报告，记录我们的测试结果以及接地棒是否符合 NEC 标准。

为什么选择德赖姆工程公司进行乌弗检测？

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.

德瑞姆工程公司拥有在混凝土浇筑前或浇筑后对悬挂式接地系统进行检查的专业知识和经验。我们已进行过数百次ufer 接地系统检查。我们拥有合格的电气工程师和检查员，他们熟悉 NEC 要求和 Ufer 安装的最佳实践。我们可以验证您的悬挂式接地系统在尺寸、长度、位置、封装以及与接地电极导体的连接方面是否符合规范。我们还可以提供文件支持我们的发现和建议。

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.

在德瑞姆工程公司，我们关心您的安全和满意度。我们以具有竞争力的价格和灵活的时间安排提供 Ufer 检查。我们与承包商、业主、建筑师和工程师合作，确保您的电气系统正确接地并符合国家电气标准（NEC）。 联系我们 今天就预约您的 Ufer 检查或了解我们的服务详情。

请务必咨询有执照的电气安装/设计专业人员，以确保满足 NEC 和其他适用规范的所有要求。