راهنمای میله ها و گیره های زمین مسی: انتخاب سیستم مناسب بدون پرداخت اضافی یا گوشه برش

اکثر خرابی‌های سیستم اتصال زمین چشمگیر نیستند. هیچ انفجاری وجود ندارد، هیچ لحظه آشکاری از شکست وجود ندارد. میله در طول سه تا پنج سال بی سر و صدا در زیر زمین خورده می شود، مقاومت بالا می رود و یک روز یک برخورد صاعقه یا خطا که سیستم باید به طور تمیز با آن برخورد می کرد در عوض باعث آسیب به تجهیزات یا یک حادثه ایمنی می شود. زمانی که کسی آن را به الکترود زمین ردیابی می‌کند، تصمیم خریدی که باعث آن شد سال‌ها پیش توسط شخصی که بر قیمت واحد متمرکز بود گرفته شد.

این راهنما برای مهندسان و تیم‌های تدارکاتی نوشته شده است که می‌خواهند اولین بار تصمیم درستی بگیرند. نه یک کاتالوگ محصول - یک چارچوب برای تطبیق میله و گیره مناسب با شرایط واقعی یک پروژه.

میله های زمین مسی و گیره های زمین

میله و گیره یک سیستم هستند

ارزش آن را دارد که به صراحت این موضوع را بیان کنیم، زیرا بخش‌های خرید مرتباً سفارش را تقسیم می‌کنند: میله‌ها از یک تامین‌کننده، گیره‌ها از دیگری، پایین‌ترین قیمت برای هر کالای خط. مشکل این است که یک مجموعه اتصال به زمین به عنوان یک سیستم عمل می کند و ضعیف ترین اتصال در آن سیستم سقف را برای هر چیز دیگری تعیین می کند.

رامیله زمین مسیوارد خاک می شود و رابط رسانا را با زمین ایجاد می کند. گیره هادی اتصال زمین - معمولاً سیم مسی برهنه را به پانل اصلی یا نقطه اتصال - به بالای آن میله متصل می کند. جریان خطا و جریان موج صاعقه باید از هر دو بدون مقاومت معنی دار عبور کنند. اگر گیره یک اتصال- با مقاومت بالا ایجاد کند، مهم نیست که میله چقدر خوب است. اگر میله خورده شود و تماس آن با خاک اطراف قطع شود، گیره بی ربط است.

دو چیز این سیستم باید انجام دهد: جریان خطا را به اندازه‌ای سریع از بین می‌برد که دستگاه‌های محافظ می‌توانند قطع شوند، و اتصال هم‌پتانسیل را حفظ می‌کند تا ولتاژ بین سازه‌های زمینی ایجاد نشود. هر دو نیاز به تماس مداوم و مقاومت کم-از هادی به گیره و میله به خاک دارند. هر گونه گسست در آن زنجیره مشکلی است که منتظر بیان خود است.

انتخاب یک میله زمینی: تصمیمی که سخت تر از آن چیزی است که به نظر می رسد

میله های زمین مس جامد

میله های زمین مس جامددقیقاً همان چیزی است که از سطح تا هسته به نظر می رسد - 99.9٪ مس الکترولیتی، بدون فولاد، بدون پوشش. این یکنواختی نکته است. در محیط‌های تهاجمی خاک، هیچ رابطی بین مواد غیرمشابه وجود ندارد که ترجیحاً لایه لایه شوند یا خورده شوند. میله، اگر اصلاً تخریب شود، با سرعت یکنواخت و بسیار آهسته تخریب می شود.

در عمل، این مهم در تاسیسات ساحلی (میزان کلرید بالا)، خاک های اسیدی کمتر از PH 5 و زمین های غرقاب با رطوبت بالا پایدار است. اینها شرایطی هستند که از طریق جایگزین های مس برای پست‌های زیرساختی حیاتی -، اتصال به زمین مرکز داده، سیستم‌های حفاظت در برابر صاعقه که در آن تعمیر و نگهداری نیاز به حفاری دارد - میله‌های مس جامد مشخصات صحیح هستند. عمر مفید معمول در خاک معمولی 40 سال یا بیشتر است.

تجارت مکانیکی- واقعی است: مس خالص نرم است، و راندن یک میله مس جامد از میان خاک رس سنگی یا به شدت فشرده، خطر خم شدن میله را قبل از رسیدن به عمق دارد. کاهش استاندارد پیش از{2}}حفاری یک سوراخ پایلوت یا استفاده از سر محرک است. یک معامله شکن نیست، فقط چیزی است که باید در برنامه ریزی نصب در نظر گرفته شود.

میله های زمینی با روکش مس

رامیله زمینی با روکش مسیهمان چیزی است که اکثر مردم دنیا واقعا نصب می کنند. یک هسته فولادی با استحکام بالا،-که با یک لایه-مس با خلوص بالا در قسمت بیرونی چسبانده شده است - شما چقرمگی مکانیکی را برای عبور از خاک دشوار بدون خمش، و رسانایی و محافظت در برابر خوردگی مس در سطحی که در واقع با خاک تماس دارد، دریافت می‌کنید.

مشخصاتی که تعیین می کند که آیا میله ای با روکش مسی{0} ارزش خرید دارد یا خیر، ضخامت لایه مس است. UL 467، استاندارد انطباق آمریکای شمالی برای تجهیزات اتصال به زمین و اتصال، حداقل 0.010 اینچ (تقریباً 254 میکرون) را تعیین می کند. این حداقل وجود دارد زیرا لایه‌های مسی نازک‌تر حفاظت الکتروشیمیایی کافی را در سطح مشترک خاک فولادی- فراهم نمی‌کنند. هنگامی که لایه مس از بین می رود، رطوبت و اکسیژن به هسته فولادی می رسد، خوردگی تسریع می شود و مقاومت بالا می رود.

این جایی است که ریسک محصول کم هزینه-در واقع وجود دارد. میله‌های مسی-از سازندگان سازگار با میله‌های-غیر سازگار به نظر می‌رسند. شما نمی توانید آنها را از نظر بصری تشخیص دهید. شما فقط می‌توانید آنها را با درخواست از تأمین‌کنندگان گزارش‌های آزمایش مقطعی که اندازه‌گیری‌های واقعی ضخامت لایه مس را نشان می‌دهند - نه محاسبات نسبت وزن، که پروکسی کمتر قابل اعتمادی هستند، تشخیص دهید. اگر یک تامین کننده نتواند آن مستندات را ارائه کند، مشخصات آن میله اساساً غیرقابل تأیید است.

برای اکثر کاربردها - زمین برق مسکونی و تجاری، ارت دکل مخابراتی، سیستم های حصار برقی، اتصال به زمین قطب خط توزیع - میله های مسی- محصول مناسبی هستند. عملکرد مناسب است، هزینه کمتر از مس جامد است و نصب آسان تر است.

میله های زمین گالوانیزه

میله های گالوانیزه دارای پوشش روی روی یک هسته فولادی هستند. روی ترجیحاً خورده می‌شود و از فولاد زیر محافظت می‌کند، که مفید است، اما روی سریع‌تر از مس در خاک اسیدی-یا با رطوبت بالا تخلیه می‌شود. طول عمر مورد انتظار در شرایط عادی حدود 15 سال است، در محیط های تهاجمی کمتر.

همچنین یک مشکل سازگاری وجود دارد که افراد را به خود جلب می کند: هادی های مسی و میله های گالوانیزه (روکش شده{0}}روی) نباید بدون گیره دو فلزی متصل شوند. مس و روی روی سری گالوانیکی دور از هم قرار دارند. در یک محیط خاک مرطوب، پوشش روی خوردگی خود را در نقطه تماس تسریع می کند، که دقیقاً همان جایی است که برای محکم و رسانایی به اتصال نیاز دارید. اگر پروژه ای از هادی های زمین مسی - که بیشتر آنها - میله های گالوانیزه را اجرا می کند، یک مشکل سازگاری ایجاد می کند که باید به طور فعال مدیریت شود.

میله‌های گالوانیزه برای نصب‌های موقت، کاربردهای{0}}کم بحرانی در خاک خنثی تأیید شده، یا شرایطی که محدودیت بودجه شدید است و محیط واقعاً بخشنده است، منطقی است.

گیره ها: مولفه ای که اکثر خریداران اشتباه می کنند

هیچ کس همانطور که در مورد میله ها صحبت می کند در مورد گیره ها صحبت نمی کند، اما انتخاب گیره جایی است که سیستم های زمین بی سر و صدا از کار می افتند. گیره یک اتصال مکانیکی دائمی در مکانی غیرقابل دسترس است. هیچ تعمیر و نگهداری معمولی برای گرفتن یک مفصل ضعیف وجود ندارد. هر انتخابی که در خرید انجام شود همان چیزی است که سیستم با آن زندگی می کند.

گیره پیچ و مهره U{0}

راگیره میله ارت مسیدر پیکربندی U-پیکربندی رایج‌ترین گیره در زمینه - یک مجموعه پیچ-و-مجموعه زین است که هادی را روی میله فشرده می‌کند. ساده، میدانی-قابل نصب با ابزارهای اساسی، به طور گسترده در دسترس است. برای-اتصالات درجه بالا و نصب{8}}در دسترس (پانل های مسکونی، بالای-نقاط اتصال زمین آنتن زمین)، این انتخاب درستی است.

محدودیت شل کردن پیچ است. چرخه حرارتی - میله و هادی در حال انبساط و انقباض با تغییرات دما در طول سالها - به تدریج باعث شل شدن مفصل مکانیکی می شود. در بالای زمین، یک تکنسین می تواند آن را دوباره سفت کند. زیرزمینی، آنها نمی توانند. برای هر اتصالی که دفن می شود، گیره های U{6}}پیچ و مهره انتخاب اشتباهی هستند.

گیره میله ارت مس VICTORY

گیره های شیار موازی

دو شیار - یکی برای هادی، یکی برای میله - فشرده شده توسط مکانیزم پیچ. سطح تماس بیشتر از پیچ و مهره U{3}}، بنابراین مقاومت کمتر در محل اتصال. معمول در کاربردهای اتصال زمین به خط قطب که هادی تقریباً موازی با میله حرکت می کند. یک گزینه متوسط{6}}که در آن اتصال برای بازرسی قابل دسترسی خواهد بود.

گیره های فشرده سازی

قبل از مونتاژ،-مخموم یا مزرعه- روی هادی پیچ خورده است. چین یک رابط گازی{3} محکمی ایجاد می کند که برای حفظ رسانایی به کشش پیچ متکی نیست. گیره های فشاری برای دفن مستقیم درجه بندی می شوند و بهتر از انواع پیچ و مهره ای در شرایط دائمی مرطوب زیرزمینی مقاومت می کنند. هنگامی که یک اتصال نیاز به دائمی و دفن است، و جوش گرمازا در محدوده نیست، یک گیره فشرده سازی مناسب پاسخ درستی است.

گیره بلوط

به دلیل شکل آنها نامگذاری شده است. به طور خاص برای دفن مستقیم بالای یک میله زمین، با پذیرش طیف وسیعی از اندازه هادی، UL 467 برای دفن در خاک و بتن طراحی شده است. مشخصات استاندارد برای تاسیسات مسکونی و تجاری سبک که در آن گیره از درجه پایین تر می رود و در آنجا باقی می ماند.

جوش گرمازا

اصلاً یک گیره نیست - یک واکنش ترمیت که رسانا و میله را در یک پیوند مولکولی واحد ذوب می کند. اتصال حاصل رسانایی مشابه مس پایه دارد، نمی تواند شل شود و در محل اتصال خورده نمی شود. برای شبکه‌های اتصال زمین پست، تأسیسات صنعتی با جریان-خرابی{4} بالا، و هادی‌های حفاظت در برابر صاعقه، IEEE Std 80 جوشکاری گرمازا را به عنوان روش اتصال ترجیحی معرفی می‌کند. هزینه اولیه - قالب‌های تخصصی، هزینه‌های پودر، نصاب آموزش‌دیده - بیشتر است، اما برای نصب‌های دائمی-با ریسک بالا، توجیه عملکرد ساده است.

میله و گیره با کاربرد

مشکل خوردگی گالوانیکی که هیچ کس در برگه مشخصات خود قرار نمی دهد

خوردگی گالوانیکی زمانی اتفاق می افتد که دو فلز غیر مشابه در یک محیط مرطوب در تماس الکتریکی قرار گیرند. فلز نجیب کمتر خورده می شود تا از نجیب تر محافظت کند. این نرخ بستگی به فاصله دو فلز روی سری گالوانیکی و میزان رسانایی محیط دارد.

جفتی که بیشترین مشکل را در سیستم های زمین ایجاد می کند، هادی مسی روی میله فولادی گالوانیزه (روکش شده با روی{0}}) با گیره مسی است. مس به طور قابل توجهی نجیب تر از روی است. در خاک مرطوب، پوشش روی در نقطه تماس - دقیقاً جایی که اتصال مکانیکی باید محکم بماند، تحلیل می‌رود. اتصال به طور همزمان شل و خورده می شود.

راه حل تمیز این است که کل سیستم را در یک خانواده فلزی نگه دارید:گیره میله ارت مسیبا مس یامیله زمینی با روکش مسی، مشکل سازگاری را به طور کامل از بین می برد. هنگامی که این امکان وجود ندارد - اگر پروژه یک نصب مختلط موجود را به ارث می برد - یک گیره دو فلزی برای انتقال فلز خاص مورد نیاز است.

محفظه هادی آلومینیومی شایان ذکر است: میله‌های مسی با هادی‌های آلومینیومی به گیره‌ای نیاز دارند که مشخصاً برای انتقال مس به-آلومینیوم مشخص شده است. اتصالات آلومینیم به مس

مرجع استانداردها برای تدارکات فرامرزی{0}

برای خرید در مقیاس بزرگ، علائم گواهی به تنهایی تأیید کافی نیستند. گزارش‌های آزمایشی را درخواست کنید که اندازه‌گیری‌های ضخامت لایه مس را از-بازرسی مقطعی نشان دهد، به‌ویژه برای میله‌های مسی- که از تامین‌کنندگان جدید تهیه شده‌اند. علامت گواهی به شما دسته بندی محصول را می گوید. گزارش تست به شما می گوید که آیا دسته خاص با مشخصات مطابقت دارد یا خیر.

قبل از ثبت سفارش: هفت سوال

مقاومت خاک در این سایت چقدر است؟ مقاومت بالا ممکن است به چندین میله، عمق بیشتر یا ترکیب تقویت کننده زمین در اطراف الکترود نیاز داشته باشد.

شیمی خاک چیست؟ محیط‌های ساحلی، اسیدی یا غرقاب، مس جامد را بیش از مس-روکش شده توجیه می‌کنند. از گزینه ارزانتر استفاده نکنید و بعد تعجب نکنید که چرا سیستم در پنج سال آینده نیاز به تعویض دارد.

این سیستم برای چه سطوح جریان خطا طراحی شده است؟ پست ها و تاسیسات صنعتی سنگین نیاز به اتصالات جوش گرمازا دارند. گیره های مکانیکی برای ظرفیت جریان خطا یکسان رتبه بندی نمی شوند.

آیا فلزات مخلوط در این نصب وجود دارد؟ قبل از تعیین گیره، سازگاری مواد را بررسی کنید. در مورد آنچه قبلاً نصب شده است، اگر این یک بازسازی است، هیچ چیز را فرض نکنید.

آیا اتصال گیره دفن می شود؟ اگر بله، گیره های پیچ U- از روی میز خارج هستند. گیره های بلوط یا فشاری فقط برای دفن رتبه بندی شده اند.

چه استانداردی بر این نصب حاکم است؟ اطمینان حاصل کنید که میله و گیره هر دو دارای علامت فهرست قابل اجرا هستند. یکی لیست شده و دیگری لیست نشده یک اسمبلی سازگار نیست.

آیا تامین کننده می تواند اسناد ردیابی را ارائه دهد؟ به‌ویژه برای میله‌های مس

یک سیستم اتصال به زمین زمانی بهترین کار را انجام می دهد که - به درستی نصب شود، دفن شود و برای 30 یا 40 سال دیگر هرگز به آن فکر نکرده باشید. تصمیماتی که این امکان را فراهم می کند قبل از اینکه اولین میله به زمین برود اتفاق می افتد.

سوالات متداول

مس جامد یا مس-روکش - که در واقع باید مشخص کنم؟

برای اکثر پروژه‌ها، روکش مسی- پاسخ مناسبی است. عملکرد الکتریکی قابل مقایسه است، نصب مکانیکی در خاک سخت آسان تر است، و تفاوت هزینه در مقیاس معنی دار است. زمانی که شرایط خاک در مکان‌های ساحلی واقعاً تهاجمی -، زمین‌های دائماً اسیدی یا غرقابی - یا زمانی که نصب در مکانی است که جایگزینی آن از نظر عملیاتی دشوار است، مشخصه‌های صحیحی می‌شود. اگر شرایط پروژه آن را توجیه نمی کند، مس جامد را به عنوان حاشیه ایمنی پیش فرض قرار ندهید. اصرار بر ضخامت لایه مس تأیید شده از هر تأمین‌کننده-روکش مسی دارید.

آیا لیست UL روی یک گیره واقعاً مورد نیاز است یا فقط یک اولویت است؟

برای هر نصب تحت کنترل NEC در آمریکای شمالی، فهرست UL 467 روی میله و گیره یک الزام کد است، نه یک اولویت. بازرسان این را بررسی می کنند. فراتر از انطباق با کد، علامت UL نشان دهنده آزمایش مستقل برای-ظرفیت حمل فعلی، استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی در شرایط دفن - مواردی است که در واقع برای اتصال دائمی مدفون اهمیت دارند.

یک پروژه به چند میله زمین نیاز دارد؟

NEC حداقل واحد مسکونی را روی یک میله تنظیم می کند و اگر مقاومت اولی بالاتر از 25 اهم باشد، میله دوم مورد نیاز است. سیستم‌های حصار برقی معمولاً برای حفظ عملکرد نرده به سه میله مسی- با فاصله حداقل 10 فوت نیاز دارند. پست‌ها و سیستم‌های زمین صنعتی از اندازه‌گیری‌های مقاومت خاک با استفاده از IEEE Std محاسبه می‌شوند 80 - تعداد میله‌ها خروجی فرآیند طراحی است، نه یک قانون کلی.

آیا گیره مسی می تواند مستقیماً به میله گالوانیزه متصل شود؟

نه با خیال راحت، نه مس و روی در خاک مرطوب از نظر گالوانیکی ناسازگار هستند. پوشش روی ترجیحاً در نقطه تماس - که بدترین مکان برای از بین رفتن آن است خورده می شود. یا از یک گیره دو فلزی درجه بندی شده برای انتقال روی به مس استفاده کنید، یا با مشخص کردن میله های مسی یا مسی{6}}در سرتاسر و با استفاده از گیره میله ارت مسی طراحی شده برای اتصال مس-به-مس، مشکل را برطرف کنید.

چگونه می توانم قبل از خرید کیفیت لایه مس را روی میله مسی-تأیید کنم؟

گزارش‌های آزمایش متالورژیک مقطعی-که اندازه‌گیری‌های ضخامت مس را نشان می‌دهد، بخواهید. حداقل UL 467 0.010 اینچ (254 میکرون) است. تست نسبت وزن روشی کمتر قابل اعتماد است - که می تواند نقاط نازک را با میانگین فنی قابل قبولی بپوشاند. بازرسی بصری بی فایده است. میله های سازگار و غیر منطبق-یکسان به نظر می رسند. اگر یک تامین کننده از ارائه مستندات آزمایشی امتناع کرد، آن را به عنوان یک سیگنال کیفیت در نظر بگیرید.