كيفية تركيب قضيب أرضي

لا يفكر معظم أصحاب المنازل أبدًا في نظام التأريض الخاص بهم حتى يحدث خطأ ما. قاطع متعثر، أو جهاز مقلي، أو ما هو أسوأ من ذلك. القضيب الأرضي هو جزء من نظامك الكهربائي الذي لا يراه أحد ولا يتحدث عنه أحد تقريبًا، ولكنه يقوم بعمل حقيقي في كل مرة يكون هناك خطأ أو زيادة في التيار أو ضربة صاعقة قريبة. إن تثبيته بشكل صحيح ليس بالأمر الصعب، ولكن هناك بعض الأشياء التي تفاجئ الأشخاص في المرة الأولى.

يغطي هذا الدليل التثبيت الكامل من البداية إلى النهاية، بما في ذلك ما تتطلبه NEC فعليًا، وكيفية التعامل مع الأراضي الصلبة أو الصخرية، والأخطاء التي من المرجح أن تكلفك المال لاحقًا.

تركيب قضيب أرضي يقود إلى التربة

لماذا يوجد قضيب الأرض

إليكم النسخة المختصرة: الكهرباء تريد دائمًا طريقًا إلى الأرض. عندما يعمل كل شيء بشكل طبيعي، يتدفق التيار عبر الأسلاك الساخنة، ويقوم بعمله، ويعود إلى الوضع المحايد. عندما يفشل شيء ما، مثل سلك ينفصل ويلامس علبة جهاز معدني، يحتاج التيار إلى مكان آخر ليذهب إليه. إذا تم تأريض نظامك بشكل صحيح، فإنه يتدفق بشكل غير ضار إلى الأرض ويعطل الكسارة في هذه العملية. إذا لم يتم تأريضه، فإنه يتدفق عبر المسار التالي المتاح. هذا المسار قد يكون أنت.

تتعامل القضبان الأرضية أيضًا مع مشكلة مرجع الجهد. تقوم شركة المرافق الخاصة بك بتأسيس محولاتها. يحتاج منزلك إلى مشاركة نفس المرجع، وإلا فستحصل على اختلافات صغيرة ولكن حقيقية في الجهد بين الحياد والأرضي والتي تسبب الوميض وتلف الأجهزة الإلكترونية والمعدات التي تتصرف بشكل غريب. يربط قضيب الأرض المثبت بشكل صحيح كل شيء معًا.

تغطي NEC كل هذا في المادة 250. القسم 250.53 هو الجزء الذي يحكم على وجه التحديد كيفية تركيب القضبان الأرضية، وسوف نعود إليها خلال هذا الدليل.

قبل أن تشتري أي شيء: اتصل بالرقم 811

تأتي هذه الخطوة أولاً لأن الناس يتخطونها ثم يصطدمون بخط الغاز. اتصل بالرقم 811 قبل يومين أو ثلاثة أيام عمل على الأقل من تاريخ التثبيت المخطط له. إنه الخط الوطني "اتصل قبل أن تحفر" في الولايات المتحدة. سيخرج محددو مواقع المرافق ويحددون الخطوط المدفونة في حديقتك مجانًا. تصل القضبان الأرضية إلى عدة أقدام في الأرض، وهو بالضبط العمق الذي تعيش فيه خطوط الغاز وأنابيب المياه المدفونة.

إذا كنت خارج الولايات المتحدة، فإن بلدك لديه خدمة مماثلة. ابحث عنه واستخدمه.

اختيار القضيب الصحيح

تحدد NEC أرضية هنا: يجب أن يبلغ طول القضيب 8 أقدام على الأقل وقطره 5/8 بوصة على الأقل، ما لم يكن لديه قائمة محددة تنص على خلاف ذلك. تخزن معظم متاجر الأجهزة قضبانًا قياسية بطول 8 أقدام و5/8 بوصة، وتعمل هذه القضبان بشكل جيد مع الغالبية العظمى من المنشآت السكنية. يصل بعض المقاولين إلى قضبان بطول 10 أقدام عندما يعلمون أن الطبقة العليا من التربة جافة أو فضفاضة، لأن الطول الإضافي يساعد في الوصول إلى التربة الأكثر موصلية بالأسفل.

السؤال الأكبر هو المادي. لديك ثلاثة خيارات حقيقية.

النحاس الصلبهو الاختيار المتميز. فهو لا يصدأ، ويحتفظ بوصلة ذات مقاومة منخفضة- لمدة 50 عامًا أو أكثر، ويعمل بشكل جيد حتى مع تغير ظروف التربة حوله. الجانب السلبي هو السعر. يكلف قضيب النحاس الصلب أكثر بكثير من البدائل، ولهذا السبب لا تستخدمه معظم التركيبات السكنية.

النحاس-الفولاذ المغطىهو ما ستجده في معظم دور الإمدادات الكهربائية والمتاجر الكبيرة. يمنحها القلب الفولاذي القوة الميكانيكية التي يمكن طرقها عبر التربة الكثيفة دون الانحناء، وتتولى الطبقة الخارجية النحاسية التوصيل. الشيء الأساسي الذي يجب التحقق منه عند شراء القضبان المكسوة بالنحاس- هو عملية الربط. يحتوي القضيب المصنوع بشكل صحيح على النحاس المرتبط جزيئيًا بالفولاذ، وليس فقط مطليًا بالكهرباء فوقه. إذا قمت بثني قضيب عينة وتشققت الطبقة النحاسية أو ارتفعت على الإطلاق، فإن الرابطة ضعيفة وسيبدأ القضيب في التآكل تحت الأرض في غضون بضع سنوات. النصر للكهرباءقضيب التأريض المغطى بالنحاسيستخدم 99.9% من النحاس الإلكتروليتي على قلب فولاذي عالي القوة-ويأتي في إصدارات نهائية مسطحة-أو ملولبة-اعتمادًا على عملية التثبيت لديك.

الصلب المجلفنهو خيار الميزانية وتسمح به اللجنة الوطنية للانتخابات. إنها تصمد بشكل جيد في التربة المحايدة ذات الرطوبة المعقولة. حيث يكافح في الأرض الحمضية، مثل التربة القريبة من المواد العضوية الثقيلة أو المواقع الصناعية، حيث يتحلل طلاء الزنك بشكل أسرع من المتوقع. إذا كنت تعلم أن تربتك حمضية، فأنفق الأموال الإضافية على النحاس-. تقوم شركة Victor Electric أيضًا بتصنيعقضيب أرضي مجلفنمع الجلفنة بالغمس الساخن -للتطبيقات القياسية.

هناك شيء واحد واضح بشأنه اللجنة الوطنية للانتخابات: لا يوجد حديد التسليح. إنه يتآكل، ويعمل بشكل سيء لأغراض التأريض، وأي مفتش جدير بملحه سوف يبلغ عنه.

إذا كنت تقوم بمشروع حيث يحتاج نظام التأريض حقًا إلى الاستمرار بدون صيانة، مثل تركيب اتصالات عن بعد أو هيكل مرافق دائم، فإن شركة Victory Electricقضيب التأريض النحاسي الصلبيستحق التكلفة. يحتوي على رأس محرك مسطح ونقطة مخروطية للتثبيت وهو مصمم للاقتران بمشابك قضبان أرضية نحاسية.

فيكتوري قضيب التأريض المغطى بالنحاس

ماذا تحتاج أيضًا

تتعامل المطرقة الثقيلة في نطاق 4 رطل مع التربة الناعمة إلى المتوسطة دون الكثير من المتاعب. إذا كان لديك طين صلب أو أرض كثيفة مضغوطة أو تربة صخرية، فاستأجر أو اشترِ مثقاب مطرقة دوارة مزودًا بقضيب أرضي ملحق. الملحق عبارة عن غلاف فولاذي مجوف يتم تركيبه فوق الجزء العلوي من القضيب ويمتص ضربات المطرقة حتى لا تضرب مباشرة على القضيب. هذا مهم لأن القضيب الذي ينتشر في الأعلى يصعب تثبيته وأضعف عند نقطة الاتصال.

مشبك التأريض هو الجزء الذي يستهين به الناس. فهو يربط القضيب بالسلك النحاسي الذي يمتد إلى لوحتك، ويقضي حياته بأكملها مدفونًا تحت الأرض مهما كانت الرطوبة والحموضة والنشاط الميكروبي الذي تحتويه تربتك. سوف يتآكل المشبك الذي لم يتم تصنيفه خصيصًا للدفن المباشر ويفقد الاتصال في غضون سنوات قليلة، ولن يكون لديك أي فكرة حتى تختبر النظام فعليًا أو يحدث شيء سيء.

النوع القياسي هو مشبك البلوط، المسمى على اسم الشكل. يجب أن يحمل قائمة UL للدفن المباشر. أنفق بضعة دولارات إضافية هنا. تصنع شركة فيكتوري إلكتريك أمشبك قضيب الأرض النحاسيبتركيبة نحاسية عالية النقاء- لمقاومة التآكل الجلفاني عند نقطة الاتصال. تستخدم بعض الإصدارات تصميم Hammerlock الذي ينشئ اتصالاً دائمًا عالي الموصلية-بدلاً من الاعتماد على شد المسمار وحده.

بالإضافة إلى هذين العنصرين، تحتاج إلى سلك تأريض نحاسي بحجم جدول NEC 250.66 (عادةً 4 AWG لخدمة 200 أمبير، و6 AWG لخدمة 100 أمبير)، ومزيل أسلاك، وقناة إذا كان السلك سيعمل فوق الدرجة حيث يمكن أن يتضرر جسديًا.

التثبيت، خطوة بخطوة

اختيار البقعة

بالقرب من اللوحة الرئيسية هو الهدف. يجب أن يتخذ موصل قطب التأريض (السلك الذي يمتد من القضيب إلى اللوحة) المسار الأكثر مباشرة قدر الإمكان، مع أقل عدد ممكن من الانحناءات التي يمكنك التحكم فيها. كل قدم إضافية من السلك وكل انحناء غير ضروري يضيف مقاومة، وهو الأمر الأكثر أهمية أثناء التيار العابر السريع لضربة البرق.

ابتعد عن الأراضي شديدة الجفاف أو الرملية إذا كان لديك أي خيار في هذا الشأن. التربة التي تحمل بعض الرطوبة على مدار العام-تعمل بشكل أفضل. إن المكان الذي يحتوي على قليل من الظل الذي لا يجف في الصيف أفضل حقًا من مكان مشمس ذي تربة رملية فضفاضة.

أبقِ القضيب على بعد قدمين على الأقل من مؤسستك. إنها ليست قاعدة NEC صعبة في معظم الولايات القضائية، ولكن ردم الأساس غالبًا ما يكون غير متناسق ويتم تصريفه بشكل سيئ. تميل التربة البعيدة إلى منحك اتصالاً أكثر موثوقية.

قيادة رود

اضبط القضيب عموديًا، بحيث يكون طرفه مدببًا للأسفل. إذا كانت تربتك ناعمة تمامًا، يمكنك دفع الطرف بضع بوصات يدويًا لبدء العمل بشكل مستقيم. خذ وقتك في القدم الأولى لأن إصلاح الزاوية السيئة لاحقًا يعني سحب القضيب للخارج والبدء من جديد.

ادفعها للأسفل بضربات ثابتة. إذا اصطدمت بمقاومة، فلا تبدأ في الطرق بقوة أكبر على نفس المكان على الفور. توقف مؤقتًا، وتأكد من أن القضيب لا يزال مستقيمًا، ثم استمر في التحرك. تميل القضبان-المنحرفة عن الوضع الرأسي بمقدار 10 أو 15 درجة إلى مواجهة المزيد من المقاومة كلما تعمقت أكثر.

يجب أن يكون الجزء العلوي من القضيب متسقًا مع سطح الأرض أو أسفله. يتطلب قسم NEC 250.53(G) 8 أقدام من القضبان الملامسة للتربة. بالنسبة للقضيب القياسي الذي يبلغ طوله 8-أقدام، فهذا يعني أنه يدخل إلى الداخل بالكامل. إذا تركت 6 بوصات فوق المنحدر، فلديك الآن 7.5 قدم فقط في الأرض، وأنت بالفعل غير متوافق.

عندما يتوقف القضيب قصيرًا

تمنع التربة الصخرية الكثير من القضبان قبل أن يصل ارتفاعها إلى 8 أقدام. فيما يلي خياراتك ضمن NEC:

قم بزاوية القضيب حتى 45 درجة من الوضع الرأسي واستمر في القيادة. يتيح هذا غالبًا للطرف العمل حول طبقة صخرية أو صلبة. لا يزال القضيب يحتاج إلى 8 أقدام من ملامسة التربة مقاسة على طوله، وليس فقط العمق الرأسي، لذا تحقق من حساباتك.

إذا لم تنجح الصيد بالصنارة، يمكنك وضع القضيب أفقيًا في خندق بعمق 30 بوصة على الأقل. يعد هذا الملاذ الأخير الشرعي بموجب الكود، وليس حلاً بديلاً. احفر الخندق، ثم ضع القضيب، ثم ردمه، ثم قم بإجراء التوصيل كما تفعل عند التثبيت الرأسي.

في المناطق ذات الصلابة المستمرة أو ضعف توصيل التربة، يستخدم بعض القائمين على التركيب مواد تحسين الأرض. إنه مركب موصل يتم سكبه حول القضيب لتحسين منطقة التلامس والمساعدة في الاحتفاظ بالرطوبة. لاستخدامه، احفر الحفرة على نطاق أوسع قليلاً من قطر القضيب، واخلط المركب في ملاط ​​وفقًا للتعليمات، ثم اسكبه فيه، ثم ضع القضيب واملأه بشكل طبيعي.

توصيل السلك

قم بتوصيل مشبك التأريض بالجزء العلوي من القضيب. الحصول عليه ضيق. هذا الاتصال تحت الأرض ولن تراه مرة أخرى. يعد المشبك السائب نقطة الفشل الأكثر شيوعًا في أنظمة التأريض السكنية وأحد أصعب الأشياء التي يمكن تشخيصها بعد حدوثها.

قم بتشغيل السلك النحاسي من المشبك إلى اللوحة. عندما يمتد فوق الدرجة، قم بحمايته بالقناة. لا ينبغي تدبيس السلك إلى جانب منزلك دون حماية. يجب أن يكون المسار مباشرًا قدر الإمكان، وأن ينحني برفق حيث لا يمكن تجنب الانحناءات، وألا يكون به منعطف حاد بزاوية 90 درجة.

في اللوحة

قم بإيقاف تشغيل الكسارة الرئيسية. وهذا أمر مهم، لكنه ليس مثل جعل اللوحة ميتة. لا تزال موصلات مدخل الخدمة القادمة من الأداة المساعدة الموجودة أعلى اللوحة موجودة بغض النظر عن الموضع الذي يوجد به القاطع الرئيسي. لا تلمس هذه الأسلاك. إذا كان التثبيت الخاص بك يتطلب العمل بالقرب منهم، فاستأجر كهربائيًا مرخصًا.

قم بتوجيه السلك من خلال الضربة القاضية في الجزء السفلي من اللوحة، ثم قم بإزالة حوالي 3/4 بوصة من العزل من النهاية، وقم بتوصيله بقضيب ناقل التأريض. تشديد المسمار الطرفي بقوة. في لوحة الخدمة الرئيسية، يتم ربط الحافلة الأرضية والحافلة المحايدة معًا. في اللوحة الفرعية، يجب أن تظل منفصلة، ​​وهو ما يعد تثبيتًا مختلفًا بقواعد مختلفة.

سؤال الرود الثاني

يتطلب قسم NEC 250.53 أن يحقق قضيب أرضي واحد مقاومة للأرض تبلغ 25 أوم أو أقل. يتطلب اختبار هذه المقاومة معدات لا يمتلكها معظم أصحاب المنازل. الحل العملي للكود بسيط: قم بتثبيت قضيب ثانٍ. بمجرد أن يكون لديك قضيبين يفصل بينهما مسافة 6 أقدام على الأقل ويتم ربطهما معًا بسلك نحاسي، يقبل الكود التثبيت دون الحاجة إلى قياس المقاومة فعليًا.

هذه ليست مجرد تقنية رمزية. يمنحك القضيبان المتباعدان جيدًا أداءً أفضل، لأنهما يصلان إلى أحجام مختلفة من التربة. الحد الأدنى للمسافة 6 أقدام هو أرضية وليس هدفًا. 10 أو 12 قدمًا أفضل. تشترك القضبان الموضوعة بالقرب من مناطق التأثير المتداخلة وتفقد معظم فائدة وجود اثنتين.

ملاحظات نوع التربة

أرض صخريةيتم تغطيتها أعلاه. الزاوية أولاً، ثم الأفقية إذا لزم الأمر.

التربة الرملية أو الجافةشائع في الجنوب الغربي وفي المناطق التي-تجفف التربة بسرعة. المشكلة هي أن الرمال الجافة تتمتع بمقاومة كهربائية عالية جدًا. تعمق أكثر إذا استطعت، نظرًا لأن التربة الموجودة أسفل الطبقة السطحية الجافة عادة ما تكون أكثر موصلية. تساعد مواد تحسين الأرض هنا أيضًا.

فخارمن السهل العمل به كهربائيًا (يحتفظ بالرطوبة ويوصل الكهرباء بشكل جيد) ولكن من الصعب تحريكه ميكانيكيًا. سقي المنطقة قبل وأثناء التثبيت يخففها. بضع بوصات من التقدم، ثم اسكب دلوًا من الماء في الحفرة، وانتظر بضع دقائق، واستمر. إنه بطيء لكنه يعمل.

بعض الأشياء التي تسوء عادةً

قضيب ليس عميقا بما فيه الكفاية.المشكلة الوحيدة الأكثر شيوعًا. ثمانية أقدام هو الحد الأدنى الذي تسمح به اللجنة الوطنية للانتخابات، وليس اقتراحًا. إذا توقف القضيب عند ارتفاع 5 أو 6 أقدام لأن التربة أصبحت صلبة، فلن يتم التثبيت.

المشبك الخاطئ.سوف يتآكل مشبك الشعاع القياسي أو موصل الأجهزة غير المصنف تحت الأرض. يجب أن يكون المشبك مدرجًا خصيصًا للدفن المباشر.

الكثير من الانحناءات في السلك.حافظ على مسار سلك التأريض مستقيمًا قدر الإمكان. لا يؤدي أداء GEC الملتف أو المنحني بشكل مفرط أداءً جيدًا مثل التشغيل المباشر، خاصة أثناء الأحداث العابرة.

قضيب مثبت داخل المبنى.تسمح بعض مواقف التعليمات البرمجية بدفع قضيب عبر أرضية الطابق السفلي إلى التربة الموجودة بالأسفل. التوقف داخل البلاطة الخرسانية لا يحتسب. يحتاج القضيب إلى اتصال فعلي بالتربة.

قضيبان قريبان جدًا من بعضهما.مسافة أقل من 6 أقدام لا تفي بالكود ولا تمنحك الفائدة الكهربائية التي تبحث عنها.

تصاريح

تتطلب معظم الولايات القضائية تصريحًا لهذا العمل. عادة ما تكون هذه عملية بسيطة، ورسومها قليلة، ويمنحك الفحص مجموعة مستقلة من العيون تؤكد صحة التثبيت. اتصل بـ AHJ المحلي قبل البدء. تحتوي بعض المناطق على تعديلات على التعليمات البرمجية تختلف عن تعديلات NEC الأساسية، ومعرفة هذه التعديلات مسبقًا توفر عليك متاعب إعادة العمل.

التفاف

قضيب الأرض المثبت بشكل صحيح يكون غير مرئي بمجرد الانتهاء منه. هذه هي النقطة. إنه موجود تحت الأرض، ومتصل بهدوء باللوحة الخاصة بك، وإما أن نظامك الكهربائي لا يعاني من أي خطأ خطير أو أنه يعاني من ذلك، ويتعامل معه القضيب الأرضي بالطريقة المفترضة.

الأشياء التي تستحق الاهتمام بها هي مادة القضيب وجودته، وتصنيف المشبك، والعمق، ومسار السلك. لا يوجد أي منها معقد، ولكن تخطي الزوايا في أي منها يخلق نظامًا يبدو جيدًا وأداءه سيئًا. استخدم قضيبًا من النحاس -مغطى بشكل صحيح أو قضيبًا من النحاس الصلب، واستخدم مشبكًا مصنفًا للدفن-، وارفعه إلى 8 أقدام، ثم قم بتشغيل السلك بشكل مستقيم.