Galvaniseruð jarðstöng vs koparhúðuð: Hvern ættir þú eiginlega að nota?

Þegar kemur að jarðtengingarkerfum í rafmannvirkjum er val á jarðstangarefni ein af þeim ákvörðunum sem teknar eru fljótt á staðnum en geta valdið vandræðum í mörg ár ef þær eru illa gerðar. Tveir algengustu valkostirnir eru galvaniseruðu jarðstöngin og koparklædd jarðstöngin. Báðir eru mikið notaðir, báðir uppfylla almennar kröfur NEC 250.52(A)(5), og báðar eiga sinn stað í raunverulegum-uppsetningum. Spurningin er ekki hver er almennt betri, heldur hver er rétt fyrir sérstakar verkefnisaðstæður þínar.

Þessi grein sundurliðar raunverulegan mun á frammistöðu, langlífi, kostnaði og áhættu, svo þú getur tekið upplýsta ákvörðun áður en stöngin fer í jörðu.

Jarðstangir

Hvernig hver tegund er gerð

A galvaniseruðu jarðstöngbyrjar með heitvalsuðum- stálkjarna, venjulega með togstyrk um 58.000 psi. Stálið er síðan húðað með lagi af sinki, venjulega í gegnum heitt-galvaniserunarferli. Sinkhúðin á venjulegri stöng er um 3,9 mils þykk. Sinkið þjónar sem það sem verkfræðingar kalla fórnarskaut: það tærist á undan stálinu og kaupir tíma áður en kjarninn er afhjúpaður.

A koparklæddur jarðtenginotar hærra-gráða kald-dreginn stálkjarna, með togstyrk sem er oft yfir 90.000 psi, og bindur síðan koparlag að utan. Koparhúðin er um það bil 10 mils þykk, sem er meira en tvöfalt sinklagið á galvaniseruðu stönginni. Kopar fórnar sér ekki fyrir stálið eins og sink gerir. Þess í stað myndar það stöðuga, ó-hvarfgjarna hindrun sem heldur sér í flestum jarðvegsumhverfi án þess að brotna niður.

Byggingarmunurinn skiptir máli við uppsetningu. Hærri togstyrkur þýðir að koparklædda stöngin er ólíklegri til að beygjast eða afmyndast þegar henni er ekið í harða eða grýtta jörð.

VICTORY galvanhúðuð jarðstöng VICTORY koparklædd jarðstöng

Tæringarþol: Tölurnar segja söguna

Þrjár stórar-langtímarannsóknir hafa verið gerðar á tæringu jarðstanga, sem spanna næstum öld af vettvangsgögnum.

National Bureau of Standards grafi galvaniseruðu stálsýni neðanjarðar í tíu ár. Sinkhúðun sem var 0,0035 tommur eða minna eyðilagðist að fullu og gryfjun á undirliggjandi stáli var þegar hafin. Í sömu rannsókn sýndu koparklædd stálsýni sem voru grafin í þrettán ár mun grynnra inn í efnið.

National Electrical Grounding Research Project (NEGRP), sem stóð frá 1992 til 2002 undir eftirliti NFPA, framleiddi þær tölur sem mest var vitnað í. Lokagögnin gerðu ráð fyrir að meðallífslíftími sink-húðaðrar malarstangar væri um það bil 15 ár. Koparhúðaðar stangir komu inn 40 ára og eldri.

Skipaverkfræðirannsóknin frá sjöunda áratugnum komst að svipuðum niðurstöðum og galvaniseruðu og mildu stálstöngunum var að lokum bannað að nota af bandaríska sjóhernum á grundvelli frammistöðu á vettvangi.

Málið fyrir galvaniseruðu: Þegar það er skynsamlegt

Galvaniseruðu stangir eru ekki slæm vara. Þetta eru vel-reynt vara sem notuð er við réttar aðstæður.

Fyrir tímabundnar uppsetningar, stuttar-byggingarframkvæmdir eða staði í þurrum,-raka jarðvegi með hlutlausu sýrustigi, getur galvanhúðuð jarðstöng skilað áreiðanlegum árangri fyrir áætlaðan endingartíma án vandræða. Lægri upphafskostnaður gerir það einnig hagnýtt fyrir stór-verkefni þar sem þarf hundruð stanga og jarðvegsaðstæður krefjast ekki hágæða efnis.

Það er annar mikilvægur þáttur sem vert er að skilja: ef uppsetningin þín felur nú þegar í sér umtalsverða galvaniseruðu stálíhluti neðanjarðar, eins og akkerisstangir eða burðarstálstoðir, getur það í raun verið snjallari kosturinn að nota galvaniseruðu jarðstöng. Með því að setja koparklædda stöng í nálægð við galvaniseruðu stál myndast galvanísk klefi. Hinir tveir ólíku málmar, kopar og sink, hvarfast í nærveru jarðvegsraka og sinkið tærist á hraðari hraða. Þetta á sérstaklega við fyrir turnauppsetningar, dreifistaura með galvaniseruðu vélbúnaði og tengivirki þar sem neðanjarðar stálhlutar eru algengir. Samsvarandi efni útilokar þá áhættu algjörlega.

Algengur misskilningur um koparklædda stöng

Margir kaupendur gera ráð fyrir að koparklæddar stangir séu ákjósanlegar fyrst og fremst vegna þess að kopar leiðir rafmagn betur en sink. Það er sanngjörn tilgáta, en hún er ekki nákvæmlega rétt.

Raunverulegur kostur koparklæðningar er tæringarvörn, ekki leiðni. Rannsóknir frá nVent ERICO, einum af leiðandi framleiðendum í jarðtengingariðnaðinum, sýna þetta skýrt í útgefnum tæknibókum sínum. Kopar leiðir vel, en stálkjarninn er það sem ber í raun mestan hluta bilunarstraumsins. Koparlagið er til staðar til að koma í veg fyrir að stálkjarnan tærist neðanjarðar í áratugi.

Það er líka blæbrigði í því hvernig koparklæddar stangir eru framleiddar. Hugtakið „koparklæddur“ vísar venjulega til stangar þar sem kopar er vélrænt tengt eða soðið utan um stálkjarna. „Kopartengd“ vísar til rafhúðununarferlis sem framleiðir einsleitari og viðloðandi húðun. Meðan á uppsetningu stendur getur það rispað eða slitið koparhlífina, sérstaklega á klæddum stöngum, þegar stönginni er ekið í harða jörð. Þessi yfirborðsbrot afhjúpa stálið undir jarðveginum, sem getur flýtt fyrir staðbundinni tæringu. Ef þú ert að keyra stangir í krefjandi jörð, er kopartengd stöng með einsleitari húð þess virði að tilgreina.

Jarðvegsgerð og umhverfi: Afgerandi þáttur

Eina mikilvægasta breytan í þessari ákvörðun er í hvað stöngin er að fara.

Súr jarðvegur, jarðvegur með hátt rakainnihald, strandumhverfi með saltíferð og iðnaðarsvæði með efnamengun hraða niðurbroti sinks. Við þessar aðstæður mun galvaniseruð jarðstöng ná endingartíma sínum vel fyrir 15 ára meðaltal, stundum innan örfárra ára. Kopar- eða koparklæddir stangir halda sig mun betur í þessu umhverfi vegna þess að kopar myndar náttúrulega patínu sem þolir frekari efnaárás.

Í þurrum, innbyrðis jarðvegi með hlutlausu eða nærri-hlutlausu pH, virka galvaniseruðu stangir nær áætluðum endingartíma sínum og eru sanngjarnt gildi.

Fyrir öfgafullt umhverfi, sérstaklega sjávar- eða strandsvæði með mikla saltáhrif, eru ryðfrítt stálstangir þess virði að íhuga sem þriðji kosturinn, þó að þær séu á háu verði.

Fylgni og vottun

Hægt er að framleiða bæði galvaniseruðu og koparklædda jarðstangir til að uppfylla UL 467, staðalinn fyrir jarðtengingu og tengibúnað sem gefinn er út af Underwriters Laboratories. UL 467 vottun skiptir máli fyrir atvinnu- og iðnaðarverkefni, vátryggingasamræmi og kröfur um netsamtengingar. Þegar verið er að útvega stangir fyrir nytjaverkefni- eða innviðavinnu, tilgreina UL 467-skráðar vörur til að forðast fylgikvilla við skoðun.

NEC samkvæmt kafla 250.52(A)(5) krefst þess að jarðstangir séu að minnsta kosti 5/8 tommur í þvermál og 8 fet á lengd, nema skráða stöngin sé 1/2 tommur í þvermál og tilgreinir að þær verði að vera skráðar. Staðfestu alltaf að hvaða stöng sem verið er að kaupa hafi viðeigandi vottunarskjöl, ekki bara fullyrðingar framleiðanda.

Hagnýt ákvörðunarleiðbeiningar

Ef þú ert að ákveða á milli þessara tveggja gerða fyrir væntanlegt verkefni, þrengja þessar spurningar það fljótt.

Hversu lengi þarf þessi uppsetning að endast? Ef svarið er 20 ár eða lengur án viðhaldsaðgangs er koparklæddur klári kosturinn. Ef um er að ræða tímabundna uppsetningu eða með fyrirhugaðri viðhaldslotu getur galvaniseruðu þjónað tilganginum.

Hvernig lítur jarðvegurinn út? Blautur, súr eða strandjarðvegur er góður koparklæddur. Þurr, hlutlaus jarðvegur er þar sem galvaniseraður virkar best.

Eru núverandi galvaniseruðu stálíhlutir neðanjarðar í næsta nágrenni? Ef já, forðast galvaniseruðu stangir að kynna galvanískt par.

Hver er uppbygging fjárlaga? Koparklæddur kostar meira á hverja stöng, en færri skiptingar á líftíma uppsetningar snúa venjulega þessum útreikningi við í langvarandi verkefnum-.

Athugasemd um uppruni

Jarðtengingarbúnaður er einn af þeim vöruflokkum þar sem vottun og rekjanleiki efnis skipta verulegu máli. Jarðstangir eru grafnar og ósýnilegar eftir uppsetningu. Stöng sem stenst ekki tæringarþol mun ekki sýna nein merki um vandræði fyrr en bilun kemur upp, en þá gæti jarðtengingarkerfið ekki lengur virka eins og hannað er.

Victory Electric Power Equipment Co., Ltd., með yfir 25 ára framleiðslureynslu í raflínubúnaði og rafbúnaði, útvegar galvaniseruðu jarðstangir sem uppfylla alþjóðlega gæðastaðla fyrir veitu- og dreifingarverkefni í meira en 50 löndum. Ef verkefnið þitt krefst rekjanlegra, vottaðra jarðtengingarvara, getur verkfræðiteymi Victory Electric ráðlagt um kröfur um forskriftir og útvegað skjölin sem verkefnið þitt þarfnast. Hafðu beint samband við Victory Electric til að ræða vöruforskriftir, vottanir og sérsniðnar valkosti fyrir næsta starf þitt.