میله زمینی گالوانیزه در مقابل روکش مس: کدام یک را در واقع باید استفاده کنید؟

هنگامی که صحبت از سیستم های زمین در زیرساخت های الکتریکی می شود، انتخاب مواد میله زمین یکی از آن تصمیماتی است که به سرعت در محل گرفته می شود، اما اگر ضعیف انجام شود، می تواند برای سال ها مشکلاتی ایجاد کند. دو گزینه متداول عبارتند از میله زمین گالوانیزه و میله زمین با روکش مس. هر دو به طور گسترده استفاده می شوند، هر دو الزامات عمومی NEC 250.52(A)(5) را برآورده می کنند، و هر دو جایگاه خود را در{4}}تاسیسات دنیای واقعی دارند. سوال این نیست که کدام یک به طور کلی بهتر است، بلکه سوال این است که کدام یک برای شرایط خاص پروژه شما مناسب است.

این مقاله تفاوت‌های واقعی در عملکرد، طول عمر، هزینه و ریسک را بررسی می‌کند، بنابراین می‌توانید قبل از اینکه میله در زمین فرو برود، تصمیم آگاهانه بگیرید.

میله زمینی

هر نوع چگونه ساخته می شود

A میله زمین گالوانیزهبا یک هسته فولادی داغ-نوردیده شده، معمولاً با مقاومت کششی حدود 58000 psi شروع می‌شود. سپس فولاد با یک لایه روی، معمولاً از طریق فرآیند گالوانیزه گرم- پوشانده می شود. پوشش روی روی یک میله استاندارد حدود 3.9 میلی متر ضخامت دارد. روی به عنوان چیزی عمل می کند که مهندسان آند قربانی می نامند: جلوتر از فولاد خورده می شود و قبل از اینکه هسته در معرض دید قرار گیرد زمان می برد.

A میله زمینی با روکش مسیاز یک هسته فولادی با درجه بالاتر-سرد-کششی با استحکام کششی اغلب بیش از 90000 psi استفاده می‌کند، سپس لایه‌ای از مس را به بیرون می‌چسباند. پوشش مس تقریباً 10 میل ضخامت دارد که بیش از دو برابر لایه روی روی یک میله گالوانیزه است. مس مانند روی خود را فدای فولاد نمی کند. درعوض، سدی پایدار و غیر واکنشی را تشکیل می‌دهد که در بیشتر محیط‌های خاک بدون تخریب باقی می‌ماند.

تفاوت ساختاری در هنگام نصب اهمیت دارد. استحکام کششی بالاتر به این معنی است که میله با روکش مسی در هنگام رانده شدن در زمین سخت یا سنگلاخ کمتر خم می شود یا تغییر شکل می دهد.

میله زمین گالوانیزه VICTORY میله زمین با روکش مسی VICTORY

مقاومت در برابر خوردگی: اعداد داستان را بیان می کنند

سه مطالعه بلندمدت{0}}در مورد خوردگی میله زمین انجام شده است که نزدیک به یک قرن داده های میدانی را در بر می گیرد.

اداره ملی استاندارد نمونه های فولاد گالوانیزه را به مدت ده سال در زیر زمین دفن کرد. پوشش های روی 0.0035 اینچ یا کمتر به طور کامل از بین رفتند و حفره های فولاد زیرین قبلاً آغاز شده بود. در همین مطالعه، نمونه‌های فولادی با روکش مسی که به مدت سیزده سال مدفون شده بودند، نفوذ بسیار کم‌تری به مواد نشان دادند.

پروژه ملی تحقیقات زمینی برق (NEGRP)، که از سال 1992 تا 2002 تحت نظارت NFPA اجرا شد، بیشترین ارقام را ارائه داد. داده های نهایی میانگین عمر مفید یک میله زمینی با روکش روی را حدود 15 سال نشان می دهد. میله های روکش مسی از 40 سال و بالاتر وارد شدند.

مطالعه مهندسی عمران دریایی در دهه 1960 به نتایج مشابهی رسید و میله های فولادی گالوانیزه و نرم در نهایت بر اساس عملکرد میدانی توسط نیروی دریایی ایالات متحده ممنوع شد.

مورد گالوانیزه: وقتی معنا دارد

میله های گالوانیزه محصول بدی نیستند. آنها یک محصول{1}}به خوبی اثبات شده هستند که در شرایط مناسب مورد استفاده قرار می گیرند.

برای نصب‌های موقت، پروژه‌های ساخت و ساز با مدت کوتاه- یا مکان‌هایی در خاک‌های خشک و کم رطوبت- با pH خنثی، میله زمین گالوانیزه می‌تواند بدون هیچ مشکلی در طول عمر مورد انتظار خود به طور قابل اعتمادی عمل کند. هزینه اولیه پایین‌تر همچنین آن را برای پروژه‌های مقیاس بزرگ که در آنها صدها میله مورد نیاز است و شرایط خاک به مواد درجه یک نیاز ندارد، عملی می‌کند.

فاکتور مهم دیگری وجود دارد که ارزش درک آن را دارد: اگر نصب شما از قبل شامل قطعات فولادی گالوانیزه قابل توجهی در زیر زمین است، مانند میله های لنگر یا تکیه گاه های فولادی سازه ای، استفاده از میله زمین گالوانیزه در واقع می تواند انتخاب هوشمندانه تری باشد. قرار دادن یک میله روکش مسی در مجاورت فولاد گالوانیزه یک سلول گالوانیزه ایجاد می کند. دو فلز غیر مشابه، مس و روی، در حضور رطوبت خاک واکنش نشان می دهند و روی با سرعتی تند خورده می شود. این امر به ویژه برای نصب برج‌های گاید، قطب‌های توزیع با سخت‌افزار گالوانیزه، و سازه‌های پست که در آن اجزای فولادی زیرزمینی رایج هستند، مرتبط است. تطبیق مواد این خطر را به طور کامل از بین می برد.

یک تصور غلط رایج در مورد میله های مسی

بسیاری از خریداران تصور می کنند که میله های مسی ترجیح داده می شوند، زیرا مس بهتر از روی، الکتریسیته را هدایت می کند. این یک فرض معقول است، اما دقیقا درست نیست.

مزیت واقعی روکش مسی محافظت در برابر خوردگی است نه رسانایی. تحقیقات nVent ERICO، یکی از تولید کنندگان پیشرو در صنعت زمین، این نکته را به وضوح در مقالات فنی منتشر شده خود نشان می دهد. مس اتفاقاً رسانایی خوبی دارد، اما هسته فولادی همان چیزی است که در واقع بیشتر جریان خطا را حمل می کند. لایه مسی برای جلوگیری از خوردگی هسته فولادی در زیر زمین برای چندین دهه وجود دارد.

همچنین تفاوت های ظریفی در نحوه تولید میله های مسی وجود دارد. اصطلاح "پوشش مس" معمولاً به میله ای اطلاق می شود که در آن مس به طور مکانیکی به دور هسته فولادی متصل یا جوش داده می شود. "Copper bonded" به فرآیند آبکاری اشاره دارد که پوشش یکنواخت تر و چسبنده تری ایجاد می کند. در حین نصب، راندن میله به زمین سخت می تواند غلاف مسی را به خصوص روی میله های روکش دار خراشیده یا کند. این شکستگی‌های سطحی، فولاد را در زیر خاک قرار می‌دهد که می‌تواند خوردگی موضعی را تسریع کند. اگر میله‌ها را به زمین چالش‌برانگیز می‌رانید، میله‌ای با چسب مسی با پوشش یکنواخت‌تر آن ارزش مشخص کردن دارد.

نوع خاک و محیط: عامل تعیین کننده

تنها مهم ترین متغیر در این تصمیم این است که میله در حال ورود به آن است.

خاک‌های اسیدی، خاک‌های با رطوبت بالا، محیط‌های ساحلی با نفوذ نمک و مکان‌های صنعتی با آلودگی شیمیایی، همگی تجزیه روی را تسریع می‌کنند. در این شرایط، یک میله زمین گالوانیزه خیلی زودتر از میانگین 15 ساله به پایان عمر مفید خود می رسد، گاهی اوقات در عرض چند سال. میله‌های مسی یا روکش‌شده با مس در این محیط‌ها به طور قابل توجهی بهتر مقاومت می‌کنند، زیرا مس یک پتینه طبیعی را تشکیل می‌دهد که در برابر حملات شیمیایی بیشتر مقاومت می‌کند.

در خاک‌های خشک و داخلی با pH خنثی یا نزدیک به خنثی-، میله‌های گالوانیزه به عمر مفید خود نزدیک‌تر هستند و مقدار معقولی را نشان می‌دهند.

برای محیط‌های شدید، به‌ویژه مکان‌های دریایی یا ساحلی با قرار گرفتن در معرض نمک بالا، میله‌های فولادی ضد زنگ به عنوان گزینه سوم ارزش در نظر گرفتن دارند، اگرچه قیمت بالایی دارند.

انطباق و صدور گواهینامه

میله های زمینی با روکش گالوانیزه و مس می توانند مطابق با استاندارد UL 467، استاندارد تجهیزات اتصال زمین و اتصال که توسط Underwriters Laboratories منتشر شده است، تولید شوند. صدور گواهینامه UL 467 برای پروژه های تجاری و صنعتی، انطباق بیمه، و الزامات اتصال به شبکه اهمیت دارد. هنگام تهیه میله‌ها برای پروژه‌های مقیاس- یا کارهای زیربنایی، مشخص کردن محصولات فهرست شده در UL 467 از بروز عوارض در حین بازرسی جلوگیری می‌کند.

NEC تحت بخش 250.52 (A) (5) می‌خواهد که میله‌های زمین حداقل 5/8 اینچ قطر و 8 فوت طول داشته باشند، مگر اینکه قطر میله ذکر شده 1/2 اینچ باشد و مشخص کند که آنها باید فهرست شوند. همیشه تأیید کنید که هر میله ای که خریداری می شود دارای اسناد گواهینامه مناسب است، نه فقط ادعاهای سازنده.

راهنمای تصمیم گیری عملی

اگر بین این دو نوع برای یک پروژه آینده تصمیم می گیرید، این سوالات به سرعت آن را محدود می کنند.

این نصب چقدر طول می کشد؟ اگر پاسخ 20 سال یا بیشتر بدون دسترسی به تعمیر و نگهداری باشد، روکش مسی انتخاب واضحی است. اگر این یک نصب موقت یا با چرخه تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده باشد، گالوانیزه می تواند به این هدف عمل کند.

خاک چه شکلی است؟ خاک‌های مرطوب، اسیدی یا ساحلی از پوشش مس استفاده می‌کنند. خاک های خشک و خنثی جایی هستند که گالوانیزه بهترین عملکرد را دارد.

آیا قطعات فولادی گالوانیزه در زیر زمین در منطقه نزدیک وجود دارد؟ اگر بله، میله های گالوانیزه از معرفی یک جفت گالوانیکی اجتناب می کنند.

ساختار بودجه چگونه است؟ روکش مسی هزینه بیشتری برای هر میله دارد، اما تعویض کمتر در طول عمر نصب معمولاً این محاسبه را در پروژه‌های طولانی- معکوس می‌کند.

نکته ای در مورد منبع یابی

سخت افزار زمین یکی از آن دسته محصولاتی است که گواهینامه و قابلیت ردیابی مواد اهمیت قابل توجهی دارد. میله های زمین پس از نصب دفن شده و نامرئی می شوند. میله‌ای که مشخصات مقاومت در برابر خوردگی را رعایت نمی‌کند، تا زمانی که عیب رخ ندهد، هیچ نشانه‌ای از مشکل را نشان نمی‌دهد، در این مرحله سیستم اتصال زمین ممکن است دیگر آنطور که طراحی شده است عمل نکند.

Victory Electric Power Equipment Co.، با بیش از 25 سال تجربه تولید در سخت افزار خطوط برق و اتصالات الکتریکی، میله های زمین گالوانیزه را که مطابق با استانداردهای کیفیت بین المللی برای پروژه های تاسیسات و توزیع در بیش از 50 کشور جهان است، عرضه می کند. اگر پروژه شما به محصولات زمینی قابل ردیابی و تایید شده نیاز دارد، تیم مهندسی ویکتوری الکتریک می تواند در مورد الزامات مشخصات مشاوره دهد و مستندات مورد نیاز پروژه شما را ارائه دهد. مستقیماً با Victory Electric تماس بگیرید تا در مورد مشخصات محصول، گواهینامه ها و گزینه های سفارشی سازی برای شغل بعدی خود صحبت کنید.