Ufer jordforbindelse: En pålidelig metode til elektrisk sikkerhed

Hvad er Ufer Grounding?

Ufer-jording er en teknik til jording af elektriske systemer ved at forbinde dem til en betonindkapslet elektrode. Udtrykket Ufer kommer fra navnet på Herbert G. Ufer, en ingeniør, der udviklede denne metode under Anden Verdenskrig. Ufer-jording er også kendt som betonindkapslet jording eller fundamentjording.

Ufers jordforbindelse var ikke kun effektiv, men også økonomisk og enkel at implementere. Ufer vurderede, at omkostningerne ved at jorde et depot ved hjælp af hans metode var omkring $60 sammenlignet med $5000 for et konventionelt stang- og gittersystem. Ufers jordforbindelse krævede også mindre vedligeholdelse og testning, da betonelektroden var beskyttet mod korrosion og fysisk skade.

Ufer-jording blev indført af den amerikanske hær og flåde og senere af National Electrical Code (NEC), der anerkendte det som en acceptabel jordingsmetode i 1968. Siden da er Ufer-jording blevet brugt i vid udstrækning i boliger, erhverv og industri, især i områder med dårlig jordledningsevne eller høj lynaktivitet. Ufer-jording har vist sig at være en pålidelig og sikker måde at beskytte elektriske systemer og personale mod elektriske stød, brande og overspænding.

Hvorfor blev Ufer Grounding opfundet?

Ufer-jording blev opfundet som en løsning på et problem, som den amerikanske hær stod over for i 1940'erne. Hæren havde brug for at beskytte sine ammunitionsdepoter mod lynnedslag, men jorden i de ørkenområder, hvor depoterne var placeret, var for tør og modstandsdygtig til at give god jordforbindelse. Ufer opdagede, at beton, som blev brugt til at bygge depoterne, havde en lav modstand og kunne fungere som en effektiv jordelektrode. Han udtænkte en måde at forbinde metaldele af det elektriske system med betonfundamenterne på, hvilket skabte et stort og stabilt jordingsnetværk.

Hvad er fordelene ved Ufer Grounding?

Ufer-jording har flere fordele i forhold til andre typer jording, såsom stang- eller pladeelektroder. Nogle af fordelene er:

• Ufer grounding er billigere og lettere at installere, da det ikke kræver, at man graver eller borer huller i jorden.
• Uferjording er mere pålidelig og holdbar, da den er mindre påvirket af korrosion, fugt, temperatur eller jordbundsforhold.
• Ufer-jording giver en lavere modstand og en højere fejlstrømskapacitet, hvilket forbedrer det elektriske systems ydeevne og sikkerhed.
• Uferjording reducerer risikoen for lynskader, da det skaber en lavimpedansvej for udladningen til jorden.

Hvor bruges Ufer Grounding?

Ufer-jording bruges i vid udstrækning i bolig-, erhvervs- og industribygninger samt i telekommunikations-, el- og transportsystemer. Ufer-jording er især velegnet til områder med tør, stenet eller sandet jord, hvor konventionelle jordingsmetoder er ineffektive eller upraktiske. Ufer-jording anbefales også af National Electrical Code (NEC) og International Building Code (IBC) som en standardpraksis for jording af elektriske systemer.

Uferjording, også kendt som betonindkapslet jording eller fundamentjording, er en metode til jording af et elektrisk system ved at forbinde en jordelektrodeleder til en stålstang eller -tråd, der er indstøbt i en bygnings betonfundament. Betonen fungerer som en elektrolyt og giver en lavmodstandsvej til afledning af fejlstrømme og lynoverspændinger til jorden.

Ufer Jordforbindelse og den nationale elektriske kode 250.52

I henhold til NEC 250.52(A)(3) kan en betonindkapslet elektrode bruges som jordingselektrode til ethvert elektrisk system, hvis den opfylder følgende krav:

- Elektroden skal bestå af mindst 6,0 m (20 ft) elektrisk ledende armeringsjern eller -stænger af stål med en diameter på mindst 13 mm (1/2 in.) eller af mindst 6,0 m (20 ft) blanke kobberledere, der ikke er mindre end 4 AWG.

- Elektroden skal være indkapslet af mindst 50 mm (2 in.) beton, placeret vandret nær bunden eller lodret i betonfundamentet eller fundamentet, der er i direkte kontakt med jorden.

- Elektroden skal forbindes til jordforbindelseslederen med en godkendt anordning eller metode, f.eks. en eksotermisk svejsning, en godkendt kabelsko eller en godkendt trykkonnektor.

Hvis den betonindkapslede elektrode ikke opfylder disse krav, skal den stadig være forbundet til jordingssystemet, og der skal installeres en anden jordingselektrode, der opfylder kravene, f.eks. en konventionel jordstang.

Ufer Inspections

Før betonen støbes, skal ufer'en (den betonindkapslede elektrode) inspiceres af en kvalificeret elektroingeniør eller en kvalificeret inspektør for at verificere, at den opfylder kravene i National Electrical Code (NEC). Elektrikere, der installerer ufer'en, bør aldrig bruges som inspektør; mange myndigheder vil afvise denne inspektion.

Antag, at betonen allerede er støbt, og at uferen ikke er tilgængelig for inspektion. I så fald skal installatøren fremlægge dokumentation for, at ufer'en blev installeret i overensstemmelse med NEC. Det kan være fotos (som opfylder visse strenge krav), tegninger, fakturaer eller certifikater fra producenten eller leverandøren af lederen eller betonen. Kravene til denne dokumentation er normalt sådan, at den skal kunne holde i retten under ekstrem granskning. Forestil dig, at nogen får stød eller elektrisk stød på konstruktionen, og kvaliteten af denne dokumentation bliver vigtig. De fleste elektrikere og bygherrer har ikke mulighed for at tage fotodokumentation af bevismæssig kvalitet, og at hyre en retsmedicinsk ingeniør Bare det at fotografere en plade er uoverkommeligt dyrt i de fleste tilfælde.

Antag, at dokumentationen ikke er tilgængelig eller tilstrækkelig. I så fald må installatøren og inspektøren gå ud fra, at uferen ikke opfylder NEC-kravene, og installere en anden jordelektrode, der gør, f.eks. en almindelig jordstang. De fleste gange er det mest omkostningseffektivt blot at installere to supplerende jordspyd, som ikke kun opfylder kravene i NEC 250.52 for de fleste boligkonstruktioner, men også opfylder kravene til tilføjelse af et andet jordspyd, hvis det første jordspyd ikke opfylder 25-ohm-kravet til fjernjord.

Test af potentialefald på en betonplades Ufer-forbindelse

Denne test måler, hvor god den elektriske kontakt er mellem det elektriske jordingssystem, gennem betonpladen og ud til fjernjord ved hjælp af potentialfaldsmetoden. Her viser testen 3,77 ohm til fjernjord.

Et andet vigtigt aspekt af ufer-inspektioner er at sikre, at pladen er kontinuerlig og elektrisk bundet. Det betyder, at der ikke er brud eller huller i betonen, som kan afbryde strømmen af elektricitet gennem ufer'en. En diskontinuerlig plade kan reducere uferens effektivitet som jordelektrode og øge risikoen for trinvise potentialer inde i huset. Trinpotentialer er spændingsforskelle mellem to punkter på jorden, som kan give elektriske stød til voksne, børn eller dyr, der går på dem.

Kontinuitetstest af Ufer-plader

Denne test måler styrken af et signal, der går over en stor kommerciel plade. Her måles dybden af en metallisk struktur inde i pladen på et bestemt sted.

For at verificere kontinuiteten i pladen kan Dreiym Engineering udføre en toningstest ved hjælp af en tonegenerator og en sonde. Tonegeneratoren sender et signal gennem uferen, og sonden registrerer det i den anden ende og gennem hele pladen. Hvis signalet er klart og ensartet, betyder det, at pladen er kontinuerlig og godt bundet. Hvis signalet er svagt eller intermitterende, betyder det, at der er brud eller huller i pladen, som skal repareres eller lukkes med kobbertråd. Dreiym Engineering kan også identificere, hvor bruddene eller hullerne er, og tilbyde løsninger til at udbedre dem.

Sådan supplerer du en Ufer Ground, der ikke opfylder NEC 250.52

Hvis du ikke har dokumentation eller inspektioner til at bevise, at ufer opfylder NEC-kravene, skal du installere en anden type jordelektrode, der gør. En af de mest almindelige og økonomiske muligheder er at installere en jordstang. Et jordspyd er en metalstang, der graves ned i jorden i mindst 2,5 meters dybde. Stangen skal være lavet af kobber eller galvaniseret jern og skal have en diameter på mindst 5/8 tomme for kobber eller 3/4 tomme for galvaniseret jern. Stangen skal forbindes til jordelektrodelederen med en godkendt klemme eller konnektor. Forbindelsen skal være tilgængelig for inspektion.

Ifølge NEC er en enkelt jordstang acceptabel som jordelektrode, hvis den har en modstand til fjernjord på 25 ohm eller mindre. Denne modstand kan dog variere afhængigt af jordforholdene og fugtighedsniveauet. Derfor anbefales det at måle jordspyddets modstand ved hjælp af et apparat, der kaldes en jordmodstandstester. Testeren tilfører en kendt spænding og strøm til jordspyddet og måler det resulterende spændingsfald.

Hvis jordspyddets modstand er højere end 25 ohm, skal du installere et andet jordspyd mindst 1,5 meter fra det første og forbinde dem parallelt med jordelektrodens leder. NEC kræver ikke, at du måler modstanden i det andet jordspyd, så længe du installerer det i henhold til specifikationerne i koden. Det er dog god praksis at kontrollere, at modstanden i de kombinerede jordstænger er lavere end modstanden i den enkelte jordstang.

Dreiym Engineering kan hjælpe dig med test af jordspyd til dit projekt. Vi har udstyret og ekspertisen til at udføre nøjagtige og pålidelige jordmodstandsmålinger. Vi kan også rådgive dig om den optimale placering og afstand mellem jordspyddene og sikre, at de er korrekt forbundet til jordingssystemet. Vi kan give dig en rapport, der dokumenterer resultaterne af vores tests og dine jordspyds overensstemmelse med NEC-standarderne.

Hvorfor vælge Dreiym Engineering til Ufer-inspektioner?

Ufer-inspektioner er afgørende for sikkerheden og pålideligheden af dit elektriske system. En ufer, der ikke opfylder NEC-standarderne, kan kompromittere jordforbindelsen i dit system, hvilket kan føre til elektriske farer, skader på udstyr eller strømafbrydelser. Det er derfor, du har brug for en pålidelig partner som Dreiym Engineering til at udføre ufer-inspektioner til dit projekt.

Dreiym Engineering har ekspertisen og erfaringen til at udføre ufer-inspektioner før eller efter, at betonen er støbt. Vi har udført hundredvis af inspektioner på ufer-jordingssystemer. Vi har kvalificerede elektroingeniører og inspektører, der er fortrolige med NEC-kravene og de bedste metoder til installation af ufer. Vi kan verificere, at din ufer opfylder specifikationerne for størrelse, længde, placering, indkapsling og forbindelse til jordelektrodelederen. Vi kan også levere dokumentation til at understøtte vores resultater og anbefalinger.

Hvis din beton allerede er støbt, og din ufer ikke er tilgængelig for inspektion, kan vi hjælpe dig med at skaffe eller forberede den nødvendige dokumentation for at bevise, at din ufer blev installeret i henhold til NEC. Vi kan gennemgå dine fotos, tegninger, fakturaer eller certifikater og sikre, at de opfylder de strenge kriterier for godkendelse. Vi kan også teste dit jordingssystem for modstand og kontinuitet og levere en rapport om vores resultater.

Hos Dreiym Engineering bekymrer vi os om din sikkerhed og tilfredshed. Vi tilbyder ufer-inspektioner til konkurrencedygtige priser og fleksible tidsplaner. Vi samarbejder med entreprenører, husejere, arkitekter og ingeniører for at sikre, at dit elektriske system er korrekt jordet og overholder NEC. Kontakt os i dag for at bestille din ufer-inspektion eller få mere at vide om vores tjenester.

Kontakt altid din autoriserede elinstallatør/projekteringsspecialist for at sikre, at alle krav i NEC og andre gældende regler er opfyldt.