Nối đất và liên kết NEC 250: Hướng dẫn thực hành cho người lắp đặt và người mua

Một đội lái hai thanh nối đất dài 8 feet, kẹp dây dẫn điện cực nối đất vào một thanh và gọi là xong. Người kiểm tra điện gắn thẻ đỏ cho công việc vì thanh thứ hai chưa bao giờ được liên kết với thanh thứ nhất bằng đầu nối không thể đảo ngược được liệt kê. Mối liên kết bị thiếu duy nhất đó là một trong những vi phạm phổ biến nhất của NEC 250 và nó không liên quan gì đến độ sâu của các thanh.

Điều 250 của Bộ luật Điện quốc gia quy định về nối đất và liên kết. Nó không phải là một quy tắc. Nó là một hệ thống các yêu cầu bao gồm lựa chọn điện cực, kích thước dây dẫn, phương pháp kết nối và hiệu suất dòng điện sự cố. Hầu hết các cuộc kiểm tra thất bại đều dẫn đến ba quyết định: điện cực nào phải được liên kết với nhau, dây dẫn điện cực nối đất cần có kích thước như thế nào và mỗi kết nối được tạo ra và bảo vệ như thế nào. Hãy làm đúng ba điều đó và phần còn lại của Điều 250 sẽ trở thành tài liệu và chi tiết.

NEC 250 thực sự yêu cầu gì

NEC 250 được tổ chức thành nhiều phần. Phần I đặt ra những yêu cầu chung. Phần II bao gồm nối đất hệ thống. Phần III bao gồm hệ thống điện cực nối đất và dây dẫn điện cực nối đất. Phần IV bao gồm các kết nối vỏ, mương và cáp dịch vụ. Phần V đề cập đến việc liên kết. Phần VI bao gồm nối đất thiết bị và dây dẫn nối đất thiết bị. Phần VII bao gồm các phương pháp nối đất thiết bị. Phần VIII bao gồm các hệ thống dòng điện một chiều. Phần IX bao gồm các dụng cụ, máy đo và rơ le. Phần X bao gồm các hệ thống trên 1000 volt.

Phần 250.4 là mỏ neo hiệu suất. Nó đòi hỏi một đường truyền cố định, có trở kháng thấp, có thể mang dòng điện sự cố mà không bị hư hại và nó cần có sự liên kết sao cho các bộ phận kim loại có khả năng mang điện không tạo ra nguy cơ điện giật. Mã này không quan tâm bạn sử dụng que, điện cực bọc bê tông hay vòng nối đất, miễn là hệ thống hoạt động.

Mục 250.50 yêu cầu tất cả các điện cực nối đất hiện có phải được liên kết với nhau để tạo thành một hệ thống điện cực nối đất duy nhất. Điều đó bao gồm đường ống nước ngầm bằng kim loại, khung kim loại của tòa nhà, điện cực bọc bê tông, vòng nối đất, điện cực thanh và ống, điện cực tấm và các điện cực được liệt kê khác. Nếu có điện cực bọc bê tông thì phải sử dụng nó.

Mục 250.52 liệt kê các điện cực được phép. Các điện cực thanh và ống phải dài ít nhất 8 feet và được lắp đặt dưới mức độ ẩm cố định. Thanh thép mạ đồng phổ biến vì chúng kết hợp lõi thép để tạo độ bền với lớp ngoài bằng đồng để dẫn điện và chống ăn mòn; thanh thép không gỉ và hóa chất được sử dụng khi điều kiện đất đai yêu cầu.

Thanh nối đất bằng thép mạ đồng cho hệ thống nối đất Thanh nối đất bằng thép mạ đồng chống ăn mòn có tuổi thọ cao, điện trở thấp và các đầu nối để lắp đặt nối đất sâu, không cần bảo trì. Xem sản phẩm →

Mục 250.53 bao gồm việc cài đặt. Nếu một điện cực thanh, ống hoặc tấm đơn có điện trở nối đất trên 25 ohm thì Mục 250.56 yêu cầu một điện cực bổ sung. Nhiều người lắp đặt chỉ cần lái thanh thứ hai vì việc đo 25 ohm rất tốn thời gian. Điều đó có thể chấp nhận được nếu thanh thứ hai được liên kết đúng cách. Quy tắc 25 ohm không phải là mục tiêu; nó là tác nhân kích hoạt điện cực thứ hai. Bạn có thể đọc phần giải thích thực tế về Giải thích quy tắc 25 ohm trong bối cảnh cài đặt thực tế.

Mục 250.64 yêu cầu dây dẫn điện cực nối đất phải được lắp đặt theo một chiều dài liên tục không có mối nối, trừ khi sử dụng các mối nối không thể đảo ngược. Nó phải được buộc chặt và bảo vệ an toàn khỏi hư hỏng vật lý khi bị lộ ra ngoài. Mục 250.66 kích thước dây dẫn điện cực nối đất dựa trên dây dẫn lối vào dịch vụ lớn nhất. Bảng không tuyến tính và việc đánh giá thấp kích thước là một nhận xét thường xuyên khi xem xét kế hoạch.

Quá trình cài đặt bị sai ở đâu và người mua nên kiểm tra điều gì

Hầu hết các vấn đề của NEC 250 đều không mang tính lý thuyết. Chúng hiển thị dưới dạng thẻ đỏ, làm lại và cấp điện chậm. Dưới đây là những điểm thất bại quan trọng nhất trong lĩnh vực này.

1. Trộn vật liệu kết nối mà không nghĩ đến ăn mòn

Các đầu nối nhôm trên dây dẫn đồng tạo ra một cặp điện. Trong môi trường ẩm ướt hoặc nhiễm mặn, kết nối đó có thể xuống cấp nhanh hơn chính dây dẫn. Danh sách và hướng dẫn của nhà sản xuất quan trọng hơn hình thức bên ngoài. Một chiếc kẹp phù hợp về mặt cơ học vẫn có thể không phù hợp với vật liệu dây dẫn và môi trường.

2. Giả sử kẹp cơ khí luôn chặt chẽ

Kẹp cơ học có thể chấp nhận được, nhưng chúng có thể bị lỏng do chu trình nhiệt, rung và chuyển động của đất. Các kết nối bị chôn vùi đặc biệt dễ bị tổn thương vì chúng khó kiểm tra. Hàn tỏa nhiệt tạo ra liên kết phân tử giữa các dây dẫn. Nó không thể đảo ngược, không bị lỏng và thường là phương pháp được ưu tiên cho các mối nối dây dẫn điện cực nối đất chôn và các dây nối liên kết. Sự đánh đổi là nó đòi hỏi những người lắp đặt được đào tạo, khuôn phù hợp và bột hàn chính xác cho kích thước và vật liệu dây dẫn.

Bột hàn tỏa nhiệt dùng để nối đất và kết nối liên kết Bột hàn gốc đồng hoặc thép dùng một lần tạo ra các liên kết phân tử bền, không thể đảo ngược cho lưới nối đất, chống sét và kết nối cáp. Xem sản phẩm →

3. Giảm kích thước dây dẫn điện cực nối đất

Bảng 250.66 dựa trên dây dẫn lối vào dịch vụ lớn nhất, không dựa trên tính toán tải. Dịch vụ 400 kcmil không sử dụng GEC giống như dịch vụ 3/0. Sử dụng dây dẫn nhỏ hơn vì nó vừa với vấu là vi phạm quy tắc. Dây thép mạ đồng là lựa chọn phổ biến cho GEC và các ứng dụng liên kết vì nó mang lại độ bền kéo cao với bề mặt đồng để dẫn điện. Nó cũng chống lại các hư hỏng do va đập và uốn cong có thể ảnh hưởng đến dây dẫn rắn trong quá trình lắp đặt.

Dây thép mạ đồng để nối đất và liên kết Dây dẫn bện bằng thép mạ đồng linh hoạt có độ bền kéo cao, chống ăn mòn và định tuyến dễ dàng hơn cho các ứng dụng liên kết và điện cực nối đất. Xem sản phẩm →

4. Quên liên kết đường ống kim loại và kết cấu thép

Mục 250.104 yêu cầu hệ thống đường ống nước bằng kim loại và các hệ thống đường ống kim loại khác có thể mang điện phải được liên kết. Nếu thép xây dựng là điện cực nối đất thì phải liên kết với hệ thống điện cực nối đất. Những liên kết này thường bị bỏ qua vì chúng không phải là một phần của thiết bị bảo trì.

5. Không có cách nào để kiểm tra hoặc kiểm tra

Không thể kiểm tra các thanh nối đất và các kết nối chôn dưới đất sau khi san lấp. Hố kiểm tra nối đất hoặc giếng tiếp cận cung cấp cho đội bảo trì một cách an toàn để đo điện trở, xác minh các kết nối và bổ sung hoặc thay thế các bộ phận mà không cần đào. Điều đó quan trọng đối với các cơ sở phải chứng minh sự tuân thủ liên tục, chẳng hạn như trạm biến áp, hệ thống đường sắt và nhà máy công nghiệp.

Danh sách kiểm tra NEC 250 thực tế

1. Xác định mọi điện cực nối đất có sẵn trên công trường, bao gồm các điện cực bọc bê tông, đường ống nước bằng kim loại và thép xây dựng.
2. Liên kết tất cả các điện cực vào một hệ thống điện cực nối đất bằng cách sử dụng các đầu nối không thể đảo ngược được liệt kê hoặc các mối hàn tỏa nhiệt.
3. Kích thước dây dẫn điện cực nối đất từ ​​Bảng 250.66 dựa trên dây dẫn lối vào dịch vụ lớn nhất.
4. Thêm điện cực bổ sung nếu điện cực đơn, ống hoặc tấm vượt quá 25 ohms.
5. Bảo vệ GEC và tất cả các liên kết khỏi hư hỏng vật lý và ăn mòn, đặc biệt là những nơi chúng xâm nhập vào trái đất.
6. Cài đặt một hố kiểm tra nối đất hoặc điểm truy cập nơi cần kiểm tra và bảo trì.
7. Ghi lại các bài kiểm tra điện trở, chứng chỉ vật liệu và kiểm tra mối hàn trước khi san lấp và đóng điện.

Tuân thủ NEC 250 không phải là mua thanh dài nhất hoặc kẹp nặng nhất. Đó là về việc xử lý nối đất và liên kết như một hệ thống: mọi điện cực được liên kết, mọi dây dẫn có kích thước chính xác, mọi kết nối được thực hiện theo phương pháp đã liệt kê và mọi bộ phận chôn dưới đất đều được bảo vệ và có thể tiếp cận để thử nghiệm. Mã này cung cấp cho bạn các yêu cầu về hiệu suất và các bảng quy định, nhưng quyết định về trường là của bạn. Khi bạn chỉ định các thành phần, hãy yêu cầu chứng chỉ vật liệu, hướng dẫn cài đặt và dữ liệu thử nghiệm. Khi bạn cài đặt, hãy ghi lại phương thức kết nối và số đo điện trở. Đó là cách bạn tránh được thẻ đỏ và giữ cho hệ thống luôn đáng tin cậy trong suốt thời gian sử dụng của cơ sở.