Большинство людей, просматривающих эту тему, уже знают основной ответ еще до того, как дочитают первый результат: плакированная медью дешевле, твердая медь служит дольше. Что им на самом деле нужно знать, так это оправдана ли эта разница в цене в их конкретной ситуации, и ответ почти никогда не бывает таким простым, как кажется в списках продуктов.
Позвольте мне рассказать об этом с нуля, потому что есть несколько вещей, которые обычно не учитываются в спецификациях.
Заземляющий стержень
Строительство — это не просто способ-сокращения затрат
Заземляющий стержень с медным покрытием представляет собой стальной сердечник, вокруг которого нанесен медный слой. Процесс установления связи имеет большее значение, чем думает большинство покупателей. В стержнях более высокого-качества используется метод электроосаждения, который создает настоящую металлургическую связь между медью и сталью, а не механическую обертку или покрытие, наносимое поверх поверхности. Когда вы разрезаете поперечное-сечение правильно соединенного стержня, медь не отслаивается и не отделяется. Он вплавляется в сталь на молекулярном уровне.
Здесь также терминология становится действительно запутанной. Термины «медное покрытие» и «медное связующее» используются как взаимозаменяемые слова в большинстве каталогов, но они описывают разные производственные процессы. В медных стержнях используется этот метод электроосаждения. В более строгом смысле медные стержни изготавливаются путем надавливания медных полос на стальной сердечник с использованием тепла и механического давления. Оба в конечном итоге выглядят одинаково снаружи. Разница проявляется спустя годы в том, как медь выдерживает нагрузки на почву и коррозионные условия.
Твердые медные стержни полностью исключают все эти сложности. Не нужно беспокоиться ни о каком покрытии, ни о стальном сердечнике, который нужно защищать. Стержень сделан из одного и того же материала от поверхности до центра, и именно поэтому они служат так долго.
Почему подрядчики в первую очередь выбирают медную плакировку
Практический ответ — механический. Чистая медь мягкая. Когда вы пытаетесь вбить твердый медный стержень в уплотненную почву или каменистую почву, стержень сгибается, скручивается или выгибается в головке, прежде чем достигнет нужной глубины. В конечном итоге вам придется либо предварительно-сверлить отверстие, что добавляет время и трудозатраты, либо раскалывать и заменять стержни, пока один, наконец, не встанет на место должным образом.
A медный заземляющий стерженьимеет стальной сердечник. Вы можете без этой проблемы вбить его прямо в большинство почвенных условий. Прочность на разрыв достаточно высока, чтобы выдерживать повторяющиеся удары приводного инструмента, поэтому почти в каждой жилой и стандартной коммерческой установке в стране по умолчанию используется медная оболочка. Речь идет не только об экономии на материале. Речь идет о возможности установить эту штуку без специального оборудования и дополнительного времени бригады.
Тем не менее, процесс установки создает проблему, о которой мало говорят. Каждый раз, когда стержень врезается в абразивную почву, медный слой покрывается царапинами и выбоинами по всей своей длине. Эти царапины подвергают голую сталь прямому контакту с почвой вокруг нее. Как только сталь подвергается воздействию, начинается гальваническая коррозия, а в агрессивных почвенных условиях она начинается быстро. Испытания Национального института стандартов и технологий подтвердили эту закономерность. Стержни с более тонким медным покрытием показали измеримую коррозию в открытых стальных точках задолго до номинального срока службы.
Стандартная толщина медного слоя для большинства готовых--стержней составляет около 10 мил, что составляет 0,010 дюйма. При такой толщине можно ожидать, что стержень, аккуратно установленный в почве с нейтральным-pH и умеренной-влажностью, прослужит от 25 до 30 лет. В прибрежной зоне, кислой почве или в чем-либо еще с высоким содержанием соли или хлоридов это число значительно снижается.
ПОБЕДА Медный заземляющий стержень
Где твердая медь перестает быть экстравагантностью
Существует категория установок, в которой более высокая стоимость цельной меди действительно оправдывает себя, и это не имеет ничего общего с престижем или чрезмерным-инжинирингом.
Очевидный случай – любой участок с коррозийной почвой. Прибрежные регионы, промышленные зоны со стоками химикатов, районы с естественно кислой геологией, тропические условия с высокой-влажностью. В таких условиях открытая сталь стержня, плакированного медью, будет корродировать быстрее, чем сможет замаскировать медный слой. Стержень, возможно, еще выдержит первоначальное испытание на сопротивление, но через пять или десять лет путь заземления испортится, и никто не знает, потому что стержень находится под землей и вне поля зрения.
Твердая медь не имеет скрытых слабых мест. Медь образует устойчивую патину в большинстве почвенных сред, и эта патина фактически замедляет дальнейшее окисление, а не ускоряет его. В той же прибрежной почве, которая менее чем за десять лет разъедает медную установку, твердый медный стержень все еще может выполнять свою работу десятилетия спустя.
Другой случай – приложения с длительным-сроком службы. Системы молниезащиты в критической инфраструктуре, телекоммуникационных башнях, подстанциях и любых объектах, где повторное вскрытие земли и замена электродов действительно разрушительны или дорогостоящи. Разница в стоимости между двумя типами стержней невелика по сравнению с затратами на рабочую силу и время простоя системы заземления, которая требует досрочной замены.
Требования к коду, которые стоит знать перед заказом
Статья 250.52(A)(5)(b) NEC устанавливает минимальный диаметр стального заземляющего стержня, плакированного медью, равным 5/8 дюйма, если на продукте не указан специальный список, допускающий иное. Твердые медные стержни, изготовленные из цветных-металлов, соответствуют минимальному размеру 1/2 дюйма. Оба типа должны иметь сертификат UL 467. Если вы закупаете продукцию у зарубежных производителей, подтверждение этого листинга перед отправкой заказа стоит дополнительного шага.
Требования к длине стержня одинаковы для обоих типов: минимум 8 футов, при этом 10 футов обычно используются в коммерческих и промышленных спецификациях. Расстояние между несколькими стержнями должно быть как минимум в два раза больше длины стержня согласно статье 250.53(A)(3) NEC.
Система заземления хороша настолько, насколько хороша ее самая слабая точка
Заземляющий стержень, сидящий в земле, не является целостной системой. Это отправная точка. Стержень подключается к проводникам, зажимам, соединительной инфраструктуре и, в конечном итоге, к защитным устройствам, таким как разрядники для защиты от перенапряжений и грозовые разрядники, которым нужно куда-то направлять энергию, которую они отводят. Если заземляющий путь имеет высокое сопротивление или подвергается коррозии в течение срока службы, эти защитные устройства не смогут выполнять свою работу, независимо от того, насколько хорошо они были изготовлены.
Это то, к чему компания VICTORY Electric Power Equipment Co., Ltd. относится как к поставщику, а не просто к продавцу продукции. Компания, работающая под брендом VIC в городе Лишуй в провинции Чжэцзян, производит как заземляющее оборудование, так и соответствующее защитное оборудование. В их полимерной линии молниеотвода используются варисторные элементы из оксида цинка, которые быстро реагируют на переходные процессы перенапряжения, со стержнем из стекловолокна и полимерным корпусом, который хорошо выдерживает воздействие внешних факторов, включая высокие загрязнения и прибрежные условия, где системы заземления уже находятся под наибольшим давлением.
Конструкция полимерного корпуса специально разработана для того типа отказа, которым известны фарфоровые разрядники. Когда внутреннее давление возрастает во время неисправности, фарфоровый корпус может сильно разрушиться. Полимерные корпуса сбрасывают давление, не разрушаясь, что имеет большое значение в установках, где поблизости работает персонал. Их устройства защиты от перенапряжения созданы на основе той же философии проектирования, в которой приоритет отдается долгосрочной-надежности в сложных условиях, а не краткосрочной-минимизации затрат.
VICTORY производит энергетическое оборудование с 1998 года, имеет сертификаты ISO 9001, ISO 14001 и ISO 45001 и осуществляет поставки коммунальным предприятиям и подрядчикам в более чем 50 странах Латинской Америки, Юго-Восточной Азии, Ближнего Востока и Африки. В ассортимент продукции входят заземляющие стержни, медные заземляющие стержни, оборудование для опорных линий и полный набор молниезащитного оборудования. Это означает, что подрядчик, поставляющий полную систему заземления и защиты, может работать от одного поставщика, а не согласовывать совместимость компонентов из разных источников.
Честный итог
Для большинства стандартных установок в типичной почве лучше всего подойдет медный заземляющий стержень. Установка проста, стоимость материалов разумна, а в умеренных условиях он прослужит дольше оборудования, которое защищает. Выбирайте стержень от производителя, который указывает толщину медного слоя и имеет сертификат UL, и у вас не будет проблем с ним в течение десятилетий.
Для всего, что используется в агрессивной почве, для всего, что должно прослужить 40 или 50 лет без замены, или для любой системы молниезащиты, где сопротивление заземления должно оставаться низким и стабильным в течение длительного времени, твердая медь стоит того, чтобы заплатить больше. Дополнительные затраты на материалы — это единоразовые-расходы. Стоимость отказа не-системы заземления, указанной ниже, не указана.
Стержень — это часть системы, которую никто не видит после установки. Именно поэтому он заслуживает большего внимания, чем обычно.