Profesjonalne spostrzeżenia: Najlepsze praktyki w zakresie łączenia basenów
Zrozumienie wymagań dotyczących łączenia basenów
Zapewnienie bezpieczeństwa i zgodności z Krajowym Kodeksem Elektrycznym (NEC)
Jeśli chodzi o bezpieczeństwo basenów, prawidłowe łączenie jest kluczowym aspektem, którego nie można przeoczyć. Łączenie basenów polega na łączeniu metalowych elementów wewnątrz i wokół basenu w celu ustanowienia wspólnego potencjału elektrycznego, zmniejszając w ten sposób ryzyko porażenia prądem. Niniejszy artykuł ma na celu zapewnienie kompleksowego zrozumienia wymagań dotyczących łączenia basenów, wyszczególniając, co należy połączyć i odnosząc się do odpowiednich sekcji National Electrical Code (NEC).
This article is written from the point of view of an engineer/inspector, performing pool inspections in Texas. Other jurisdictions can have different requirements, and it’s always best to speak to a locally licensed professional.
Dlaczego klejenie basenów jest niezbędne
Łączenie jest środkiem bezpieczeństwa zaprojektowanym w celu zapobiegania porażeniu prądem elektrycznym poprzez zapewnienie, że wszystkie metalowe elementy w środowisku basenu mają ten sam potencjał elektryczny. Bez odpowiedniego połączenia, różnice potencjałów między tymi komponentami mogą prowadzić do niebezpiecznych prądów elektrycznych przepływających przez wodę basenową lub inne powierzchnie przewodzące, stwarzając poważne zagrożenie dla pływaków.
Referencje NEC dla łączenia basenów
NEC zawiera szczegółowe wytyczne dotyczące łączenia basenów w artykule 680 - Łączenie potencjałów. Kluczowe sekcje obejmują:
Article 680.26(A) – Performance
This section sets up the equipotential bonding requirements. The goal here is to reduce all voltage gradients around the pool structure. This can be thought of as the overarching goal of this section. It’s important to stop and recognize these types of goal-setting code sections and make sure to keep it in mind when you read the rest of this code portion or when constructing or inspecting a pool.
For instance, if an independent concrete slab were around the pool and connected to the residence’s ufer/slab grounding system only, and then the immediate vicinity around the pool connected to an ungrounded bonding-only system out to the 3′ requirement? The result would be the potential for voltage gradients across the interface, so it would be wise not to construct it that way. In such a case, a prudent action would be to ensure the bonding system is grounded, which is recommended by Dreiym for almost all cases, but consult your designing engineer.
Artykuł 680.26(B) - Części klejone
Here, the NEC details the bonding of perimeter surfaces. It describes the methods and materials that must be used to bond surfaces within 5 feet of the pool’s edge.
- Artykuł 680.26(B)(1) - Powłoka basenu
Płaszcz basenu musi być połączony i składać się z (a) konstrukcyjnej stali wzmacniającej lub (b) gołego drutu 8 AWG. solidny wire. If the steel is encapsulated in a non-conductive compound, a copper conductor grid is required. Once a shell is poured, it can be difficult to certify that the steel is not coated in a non-conductive compound, or any paints used are also ionically conductive. Some pools use coated reinforcing steel for long-term corrosion protection. If you have coated rebar, a copper grid should be used to supplement the pool shell’s bonding system.
Szybka uwaga: Korozyjność prętów zbrojeniowych w betonie nasyconym wodą i chlorem
As an aside, the combination of uncoated rebar along with ionically conductive interior paints may reduce the life of a concrete pool due to corrosion attacks on the rebar. Concrete’s alkaline nature does reduce this effect for a good period of time, but not indefinitely. Metal corrodes when it gives off conventional electrical current into an electrolyte. This type of reaction happens naturally between steel rebar and copper, with the steel corroding and the copper being cathodically protected through galvanic action, and can be accelerated by the presence of pool water.
If you wish to prolong the life of a concrete structure, proper protection of the rebar is suggested. With a pool, adequate water conductivity can be achieved with a water bond fitting, which can also be inspected and replaced periodically. Dreiym routinely consults with businesses and owners who are experiencing corrosion on a concrete structure’s steel supports.
Jeśli chcą Państwo zbudować nowy basen, należy zapytać konstruktora o nieprzewodzące powłoki na stalowym wzmocnieniu. Zalecamy pozostawienie górnego pokładu bez powłoki, aby umożliwić odpowiednią redukcję gradientu napięcia powierzchniowego, ale należy pamiętać, że może być wymagane zainstalowanie miedzianej siatki wychodzącej poza bezpośredni pokład, jak omówiono w dalszej części tego artykułu, zamiast prostej miedzianej pętli.
- Artykuł 680.26(B)(2) - Nawierzchnia obwodowa
The pool shell must be surrounded by a perimeter that extends out 1m (3 ft.) around the pool. You can achieve equipotential bonding in this area with a few methods.
- Structural reinforcing steel – such as a concrete walkway. The concrete needs to be bonded to the pool bonding and grounding system.
- A copper ring. Sometimes we refer to that as a “halo”, this copper ring must be connected to the pool at four locations. This ground ring must be 18 in to 24 in from the inside of the pool, and buried at a depth of 4 to 6 inches.
- Gdy obudowa basenu jest zamknięta w nieprzewodzących materiałach, wymagane jest zainstalowanie miedzianej siatki wokół basenu zamiast miedzianego pierścienia. Pomaga to w gradientach napięcia na zewnątrz basenu, gdy sama powłoka basenu może być elektrycznie izolowana od podłoża. Proszę zauważyć, że nie zawsze jest możliwe stwierdzenie, czy sama powłoka jest zamknięta w nieprzewodzącym materiale, z nieosłoniętymi prętami zbrojeniowymi (aby umożliwić połączenia uziemiające). Inżynierowie mogą przeprowadzić pewne rodzaje testów, aby to sprawdzić, ale ostatecznie może to sprowadzić się do oceny inżyniera wykorzystującego wrażenia usterek wokół basenu.
- Artykuł 680.26(B)(3) - Elementy metalowe
This one is often overlooked in our inspections. There can be many sources of metallic components around a pool, the obvious are water fall features, handrails, chair supports, umbrella supports, etc. These components should be attached to the ground system with a listed and rated connection, or preferably by exothermic weld. We recommend that welds are coated to prevent bi-metallic corrosion of the connection. Same all receipts and charge bodies for inspection if required.
- Artykuł 680.26(B)(4) - Oświetlenie podwodne
A major reason why the pool needs to be emptied for an inspection is that the lights require several different items to be confirmed as compliant. Proper grounding and bonding fall under that in this section.
- Artykuł 680.26(B)(5) - Okucia metalowe
Metal fittings require that they be bonded. Fittings can vary, and there is an exception for very small metal pool fittings (
- Artykuł 680.26(B)(6) - Sprzęt elektryczny
Wszystkie urządzenia basenowe muszą być zabezpieczone. Istnieją pewne wyjątki dla podwójnie izolowanych silników pomp wodnych i bardzo dużych podgrzewaczy wody basenowej. Niektóre urządzenia mają punkt połączenia i punkt uziemienia. Proszę dokładnie zapoznać się z instrukcjami instalacji urządzeń.
W tej sekcji znajdują się pewne uwagi dotyczące podłączania sprzętu silnikowego, gdy system uziemienia i system uziemienia nie są połączone elektrycznie. Uważamy to za niebezpieczny stan; każda nieruchomość powinna mieć tylko jeden system uziemienia i wiązania, które powinny być elektrycznie ciągłe. Wykonując zadania z zakresu inżynierii sądowej, widzimy ludzi porażonych prądem z powodu oddzielnych systemów uziemienia i łączenia. Odpowiednie rozwiązania inżynieryjne i projektowe mogą zapobiec cyrkulacji prądy uziemienia bez separacji elektrycznej systemów uziemienia. Uziemienie systemu wiązania może wymagać wykonania przez licencjonowanego elektryka w Państwa jurysdykcji, a nie przez wykonawcę basenu. Może to być często pomijany element, gdy do prac budowlanych nie został zatrudniony elektryk. Wykonawca basenu bez licencji elektryka nie powinien wykonywać tych prac uziemiających, ponieważ nieprawidłowo wykonane mogą być niebezpieczne. Nie odnotowaliśmy jeszcze basenu, w którym systemy wiązania i uziemienia zostały celowo rozdzielone. To międzysystemowe połączenie uziemienia elektrycznego powinno mieć miejsce tylko w jednym miejscu, zapobiegając krążące prądy uziemienia. If the bonding and grounding systems are separated, a licensed electrician should confirm the proper grounding of pool equipment where required prior to any inspections.
Jeśli zdecydują się Państwo zachować oddzielny system uziemienia i łączenia, system uziemienia should only be worked on by a licensed electrician. Some jurisdictions allow non-electricians to work on pool bonding systems, but not on pool grounding systems. A licensed electrician should carefully check the pool pumps proper grounding on a separated system before any inspections. If you have a concrete slab around the pool structure that extends toward the home, the bonding system should be grounded to prevent voltage gradients between the slabs.
- Artykuł 680.26(B)(7) - Stałe części metalowe
This is another catch-all requiring the bonding of fencing, metal doors, metal window frames, metal awnings, and other similar metal structures in the area. Also sometimes overlooked are landscaping features, such as rock barriers. Again, we recommend exothermic welding where possible.
Article 680.26(C) – Pool Water
Ta sekcja zasługuje na uwagę własny artykuł. The pool’s bonding system must be in “direct connection with the pool water”. The language can be vague and frustrating to many when it comes to the shell itself being the water bond. This most often comes down to a judgment call on the project, and whether other metallic structures or the pool shell is sufficient. We recommend that one is installed before any inspections you may have because they are cheap and fast to put into place. If numerous other issues are noted with a bonding system, an inspector is likely to require a separate water bond to ensure safety. This provides an inspectable and repairable water bonding feature for the pool. This added water bond can also allow for additional stray voltage testing in the future.
Testowanie
Aby przetestować te systemy, należy wykonać kilka czynności.
- Opróżnić basen
- Expose the ground ring/grid at four locations around the pool. This includes the connection point and connection clamp used.
- Wyjąć wszystkie światła z gniazdek
With these tasks complete, an engineer can trace conduits, inspect lighting, and measure bonding resistances throughout the system. Several specialized tools are required to ensure that the pool is constructed correctly.
Oceny inżynieryjne
If an engineer identifies many defects in a pool’s grounding/bonding system, they may need to see additional items beyond the National Electrical Code to achieve a safe installation. Think of it like a civil engineer putting additional supports under a support beam that they are concerned about. The goal here is to be careful, and make sure that the pool is safe for years of use. Unlike a sagging support beam, the consequences of poorly functioning grounding and bonding systems are usually not noticed until someone is injured. If the inspection shows problems with what can still be seen and inspected, the inspector’s concerns will naturally turn to what they can no longer see. Thankfully, there are many options available for many installations that are relatively inexpensive and do not require the complete removal of a pool’s concrete shell.
Wnioski
Zrozumienie i przestrzeganie wymagań dotyczących łączenia basenów ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia bezpieczeństwa pływaków i prawidłowego funkcjonowania sprzętu basenowego. Postępując zgodnie z wytycznymi określonymi w NEC, właściciele nieruchomości i instalatorzy basenów mogą stworzyć bezpieczne środowisko pływackie, które minimalizuje ryzyko zagrożeń elektrycznych.
Aby uzyskać bardziej szczegółowe informacje i konkretne praktyki instalacyjne, należy zawsze zapoznać się z najnowszym wydaniem National Electrical Code i proszę skonsultować się z licencjonowanym inżynierem.