Ufer Grounding: วิธีการที่เชื่อถือได้สำหรับความปลอดภัยทางไฟฟ้า

Ufer Grounding คืออะไร?

การต่อลงดินแบบ Ufer คือเทคนิคการต่อลงดินระบบไฟฟ้าโดยการเชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าที่หุ้มด้วยคอนกรีต คำว่า Ufer มาจากชื่อของ Herbert G. Ufer วิศวกรผู้คิดค้นวิธีการนี้ขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 การต่อลงดินแบบ Ufer หรือที่รู้จักกันในชื่อการต่อลงดินแบบหุ้มด้วยคอนกรีตหรือการต่อลงดินฐานราก

การต่อสายดินของ Ufer ไม่เพียงแต่มีประสิทธิภาพ แต่ยังประหยัดและใช้งานง่ายอีกด้วย Ufer ประเมินว่าค่าใช้จ่ายในการต่อสายดินสถานีขนส่งโดยใช้วิธีการของเขาอยู่ที่ประมาณ $60 เมื่อเทียบกับ $5000 ของระบบแท่งและกริดแบบเดิม การต่อลงดินยังต้องการการบำรุงรักษาและการทดสอบน้อยลงด้วย เนื่องจากอิเล็กโทรดคอนกรีตได้รับการปกป้องจากการกัดกร่อนและความเสียหายทางกายภาพ

การต่อสายดิน Ufer ได้รับการยอมรับจากกองทัพบกและกองทัพเรือสหรัฐอเมริกา และต่อมาได้รับการรับรองโดย National Electrical Code (NEC) ซึ่งในปี พ.ศ. 2511 ถือเป็นวิธีการต่อสายดินที่ยอมรับได้ นับตั้งแต่นั้นมา การต่อสายดิน Ufer ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในที่พักอาศัย อาคารพาณิชย์ และอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีสภาพการนำไฟฟ้าต่ำหรือมีฟ้าผ่ามาก การต่อสายดิน Ufer ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีที่น่าเชื่อถือและปลอดภัยในการป้องกันระบบไฟฟ้าและบุคลากรจากไฟฟ้าช็อต ไฟไหม้ และไฟกระชาก

เหตุใดจึงมีการคิดค้น Ufer Grounding ขึ้นมา?

ระบบกราวด์ดิน Ufer ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อแก้ไขปัญหาที่กองทัพบกสหรัฐฯ เผชิญในช่วงทศวรรษ 1940 กองทัพบกจำเป็นต้องป้องกันคลังกระสุนจากฟ้าผ่า แต่ดินในพื้นที่ทะเลทรายซึ่งเป็นที่ตั้งของคลังกระสุนนั้นแห้งและต้านทานต่อสภาพดินได้ดี Ufer ค้นพบว่าคอนกรีตที่ใช้สร้างคลังกระสุนมีความต้านทานต่ำและสามารถทำหน้าที่เป็นขั้วไฟฟ้ากราวด์ที่มีประสิทธิภาพได้ เขาคิดค้นวิธีเชื่อมต่อชิ้นส่วนโลหะของระบบไฟฟ้าเข้ากับฐานรากคอนกรีต เพื่อสร้างเครือข่ายกราวด์ขนาดใหญ่และมีเสถียรภาพ

Ufer Grounding มีประโยชน์อะไรบ้าง?

การต่อสายดินแบบ Ufer มีข้อดีหลายประการเหนือกว่าการต่อสายดินประเภทอื่นๆ เช่น อิเล็กโทรดแบบแท่งหรือแบบแผ่น ข้อดีบางประการมีดังนี้:

• การต่อสายดินแบบ Ufer นั้นมีราคาถูกกว่าและติดตั้งง่ายกว่า เนื่องจากไม่ต้องขุดหรือเจาะรูในดิน
• การต่อสายดินแบบ Ufer นั้นมีความน่าเชื่อถือและทนทานมากกว่า เนื่องจากได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อน ความชื้น อุณหภูมิ หรือสภาพดินน้อยกว่า
• การต่อลงกราวด์ Ufer ช่วยลดความต้านทานและรองรับกระแสไฟฟ้าขัดข้องได้มากขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและความปลอดภัยของระบบไฟฟ้า
• การต่อสายดินแบบ Ufer จะช่วยลดความเสี่ยงจากความเสียหายจากฟ้าผ่า เนื่องจากจะสร้างเส้นทางการระบายประจุลงสู่พื้นดินที่มีค่าอิมพีแดนซ์ต่ำ

Ufer Grounding ใช้ที่ไหน?

การต่อสายดิน Ufer ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในอาคารที่พักอาศัย อาคารพาณิชย์ และโรงงานอุตสาหกรรม รวมถึงระบบโทรคมนาคม ไฟฟ้า และการขนส่ง การต่อสายดิน Ufer เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่มีดินแห้ง ดินหิน หรือดินทราย ซึ่งวิธีการต่อสายดินแบบเดิมไม่ได้ผลหรือไม่สามารถใช้งานได้จริง นอกจากนี้ ประมวลกฎหมายไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC) และประมวลกฎหมายอาคารระหว่างประเทศ (IBC) ยังแนะนำให้ใช้การต่อสายดิน Ufer เป็นมาตรฐานปฏิบัติสำหรับระบบไฟฟ้าลงดินอีกด้วย

การต่อลงดินแบบ Ufer หรือที่รู้จักกันในชื่อการต่อลงดินแบบหุ้มคอนกรีตหรือการต่อลงดินแบบฐานราก เป็นวิธีการต่อลงดินระบบไฟฟ้าโดยการเชื่อมต่อตัวนำไฟฟ้ากราวด์เข้ากับแท่งเหล็กหรือลวดที่ฝังอยู่ในฐานรากคอนกรีตของอาคาร คอนกรีตทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์และเป็นเส้นทางความต้านทานต่ำสำหรับการกระจายกระแสไฟฟ้าลัดวงจรและไฟกระชากจากฟ้าผ่าลงสู่พื้นดิน

การต่อสายดินของ Ufer และรหัสไฟฟ้าแห่งชาติ 250.52

ตาม NEC 250.52(A)(3) อิเล็กโทรดที่หุ้มด้วยคอนกรีตสามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดกราวด์สำหรับระบบไฟฟ้าใดๆ ก็ได้ หากเป็นไปตามข้อกำหนดต่อไปนี้:

– อิเล็กโทรดจะต้องประกอบด้วยเหล็กเสริมหรือแท่งเหล็กที่มีคุณสมบัตินำไฟฟ้าได้อย่างน้อย 6.0 ม. (20 ฟุต) ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่น้อยกว่า 13 มม. (1/2 นิ้ว) หรือตัวนำทองแดงเปลือยอย่างน้อย 6.0 ม. (20 ฟุต) ที่ไม่เล็กกว่า 4 AWG

– ต้องหุ้มอิเล็กโทรดด้วยคอนกรีตหนาอย่างน้อย 50 มม. (2 นิ้ว) โดยวางในแนวนอนใกล้กับด้านล่างหรือในแนวตั้งภายในฐานรากคอนกรีตหรือฐานรากที่สัมผัสโดยตรงกับพื้นดิน

– ต้องเชื่อมอิเล็กโทรดเข้ากับตัวนำอิเล็กโทรดกราวด์ด้วยอุปกรณ์หรือวิธีการที่ได้รับการอนุมัติ เช่น การเชื่อมแบบคายความร้อน ห่วงที่ได้รับการรับรอง หรือตัวเชื่อมต่อแรงดันที่ได้รับการรับรอง

หากอิเล็กโทรดหุ้มคอนกรีตไม่ตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้ ก็ยังต้องเชื่อมต่อกับระบบกราวด์ และต้องติดตั้งอิเล็กโทรดกราวด์อื่นที่ตรงตามข้อกำหนด เช่น แท่งกราวด์ธรรมดา

การตรวจสอบ Ufer

ก่อนเทคอนกรีต จะต้องให้วิศวกรไฟฟ้าหรือผู้ตรวจสอบที่มีคุณสมบัติตรวจสอบ ufer (อิเล็กโทรดหุ้มคอนกรีต) เพื่อยืนยันว่าเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐานไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC) ช่างไฟฟ้าที่ติดตั้ง ufer ไม่ควรถูกใช้งานเป็นผู้ตรวจสอบ เพราะหน่วยงานหลายแห่งอาจปฏิเสธการตรวจสอบดังกล่าว

สมมติว่าเทคอนกรีตเรียบร้อยแล้ว แต่ไม่สามารถเข้าไปตรวจสอบ ufer ได้ ในกรณีนี้ ผู้ติดตั้งต้องแสดงเอกสารที่พิสูจน์ว่า ufer ได้รับการติดตั้งตามข้อกำหนด เอ็นอีซีซึ่งอาจรวมถึงรูปถ่าย (ที่ตรงตามข้อกำหนดที่เข้มงวดบางประการ) แบบแปลน ใบแจ้งหนี้ หรือใบรับรองจากผู้ผลิตหรือผู้จัดจำหน่ายตัวนำไฟฟ้าหรือคอนกรีต ข้อกำหนดของเอกสารนี้โดยปกติแล้วจะต้องถูกนำไปพิจารณาในศาลภายใต้การตรวจสอบอย่างเข้มงวด ลองนึกภาพว่ามีคนถูกไฟดูดหรือถูกไฟฟ้าดูดใส่โครงสร้าง คุณภาพของเอกสารนี้จะมีความสำคัญ ช่างไฟฟ้าและผู้รับเหมาส่วนใหญ่ไม่มีความสามารถในการถ่ายภาพเอกสารที่มีคุณภาพเป็นหลักฐาน และการจ้าง วิศวกรนิติเวช การถ่ายภาพแผ่นหินเพียงอย่างเดียวนั้นมีค่าใช้จ่ายสูงมากในกรณีส่วนใหญ่

สมมติว่าเอกสารประกอบไม่เพียงพอหรือไม่เพียงพอ ในกรณีดังกล่าว ผู้ติดตั้งและผู้ตรวจสอบต้องสันนิษฐานว่า ufer ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดของ NEC และติดตั้งอิเล็กโทรดกราวด์อื่นที่เป็นไปตามข้อกำหนด เช่น กราวด์ร็อดแบบทั่วไป โดยส่วนใหญ่แล้ว การติดตั้งกราวด์ร็อดเสริมสองอันจะคุ้มค่าที่สุด ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นไปตามข้อกำหนดของ NEC 250.52 สำหรับโครงสร้างที่พักอาศัยส่วนใหญ่เท่านั้น แต่ยังเป็นไปตามข้อกำหนดในการเพิ่มกราวด์ร็อดตัวที่สอง หากกราวด์ร็อดตัวแรกไม่เป็นไปตามข้อกำหนด 25 โอห์มสำหรับการต่อลงดินระยะไกล

การทดสอบการตกของศักยภาพบนการเชื่อมต่อ Ufer ของแผ่นคอนกรีต

การทดสอบนี้วัดประสิทธิภาพของการสัมผัสทางไฟฟ้าระหว่างระบบกราวด์ไฟฟ้า ผ่านพื้นคอนกรีต และออกไปยังดินระยะไกลโดยใช้วิธีลดศักย์ไฟฟ้า การทดสอบนี้แสดงให้เห็นว่ามีความต้านทานไฟฟ้า 3.77 โอห์มไปยังดินระยะไกล

อีกประเด็นสำคัญของการตรวจสอบ Ufer คือการตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผ่นพื้นมีความต่อเนื่องและเชื่อมต่อกันด้วยไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าจะไม่มีรอยแตกหรือช่องว่างในคอนกรีตที่จะขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่าน Ufer แผ่นพื้นที่ไม่ต่อเนื่องอาจลดประสิทธิภาพของ ufer เป็นพื้นฐาน และเพิ่มความเสี่ยงต่อการเกิดศักย์ไฟฟ้าแบบขั้นบันไดภายในบ้าน ศักย์ไฟฟ้าแบบขั้นบันไดคือความต่างศักย์ระหว่างสองจุดบนพื้นดิน ซึ่งอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตแก่ผู้ใหญ่ เด็ก หรือสัตว์ที่เดินอยู่บนนั้นได้

การทดสอบความต่อเนื่องของ Slab Ufer

การทดสอบนี้วัดความแรงของสัญญาณขณะเดินบนแผ่นพื้นขนาดใหญ่เชิงพาณิชย์ โดยวัดความลึกของโครงสร้างโลหะภายในแผ่นพื้น ณ ตำแหน่งเฉพาะ

เพื่อตรวจสอบความต่อเนื่องของแผ่นพื้น Dreiym Engineering สามารถทำการทดสอบโทนเสียงโดยใช้เครื่องกำเนิดโทนเสียงและหัววัด เครื่องกำเนิดโทนเสียงจะส่งสัญญาณผ่าน ufer และหัววัดจะตรวจจับสัญญาณที่ปลายอีกด้านหนึ่งและทั่วทั้งแผ่นพื้น หากสัญญาณชัดเจนและสม่ำเสมอ แสดงว่าแผ่นพื้นมีความต่อเนื่องและยึดติดแน่น หากสัญญาณอ่อนหรือขาดหาย แสดงว่าแผ่นพื้นมีรอยแตกหรือช่องว่างที่ต้องซ่อมแซมหรือเชื่อมด้วยลวดทองแดง Dreiym Engineering ยังสามารถระบุตำแหน่งของรอยแตกหรือช่องว่างและเสนอแนวทางแก้ไขได้อีกด้วย

วิธีการเสริม Ufer Ground ที่ไม่เป็นไปตาม NEC 250.52

หากคุณไม่มีเอกสารหรือการตรวจสอบเพื่อพิสูจน์ว่า Ufer เป็นไปตามข้อกำหนดของ NEC คุณต้องติดตั้งอิเล็กโทรดกราวด์ชนิดอื่นที่เป็นไปตามข้อกำหนดนั้น หนึ่งในทางเลือกที่พบบ่อยและประหยัดที่สุดคือการติดตั้งแท่งกราวด์ แท่งกราวด์คือแท่งโลหะที่ตอกลงไปในดินลึกอย่างน้อย 8 ฟุต แท่งกราวด์ต้องทำจากทองแดงหรือเหล็กชุบสังกะสี และต้องมีเส้นผ่านศูนย์กลางอย่างน้อย 5/8 นิ้วสำหรับทองแดง หรือ 3/4 นิ้วสำหรับเหล็กชุบสังกะสี แท่งกราวด์ต้องเชื่อมต่อกับตัวนำอิเล็กโทรดกราวด์ด้วยแคลมป์หรือขั้วต่อที่ได้รับการรับรอง การเชื่อมต่อต้องสามารถเข้าถึงได้เพื่อการตรวจสอบ

ตามข้อกำหนดของ NEC แท่งกราวด์เดี่ยวสามารถใช้เป็นอิเล็กโทรดกราวด์ได้ หากแท่งกราวด์มีค่าความต้านทานต่อสายดินภายนอกไม่เกิน 25 โอห์ม อย่างไรก็ตาม ความต้านทานนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสภาพดินและระดับความชื้น ดังนั้น ขอแนะนำให้วัดความต้านทานของแท่งกราวด์โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าเครื่องทดสอบความต้านทานกราวด์ เครื่องทดสอบจะจ่ายแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าที่ทราบค่าแล้วไปยังแท่งกราวด์ และวัดค่าแรงดันไฟฟ้าตกที่เกิดขึ้น

หากความต้านทานของแท่งกราวด์สูงกว่า 25 โอห์ม คุณต้องติดตั้งแท่งกราวด์อันที่สองให้ห่างจากแท่งแรกอย่างน้อย 6 ฟุต และเชื่อมต่อขนานกับตัวนำไฟฟ้ากราวด์ NEC ไม่ได้กำหนดให้คุณต้องวัดความต้านทานของแท่งกราวด์อันที่สอง ตราบใดที่คุณติดตั้งตามข้อกำหนดของรหัส อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบให้แน่ใจว่าความต้านทานของแท่งกราวด์รวมต่ำกว่าความต้านทานของแท่งกราวด์เดี่ยวถือเป็นแนวทางปฏิบัติที่ดี

Dreiym Engineering สามารถช่วยคุณทดสอบกราวด์ร็อดสำหรับโครงการของคุณ เรามีอุปกรณ์และความเชี่ยวชาญในการวัดค่าความต้านทานกราวด์ที่แม่นยำและเชื่อถือได้ นอกจากนี้ เรายังสามารถให้คำแนะนำเกี่ยวกับตำแหน่งและระยะห่างที่เหมาะสมของกราวด์ร็อด และตรวจสอบให้แน่ใจว่ากราวด์ร็อดเชื่อมต่อกับระบบกราวด์อย่างถูกต้อง เราสามารถจัดทำรายงานที่บันทึกผลการทดสอบของเราและการปฏิบัติตามมาตรฐาน NEC ของกราวด์ร็อดของคุณ

เหตุใดจึงควรเลือก Dreiym Engineering สำหรับการตรวจสอบ Ufer?

การตรวจสอบ Ufer มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้าของคุณ หาก Ufer ที่ไม่ตรงตามมาตรฐาน NEC อาจทำให้ระบบสายดินเสียหาย ซึ่งอาจนำไปสู่อันตรายจากไฟฟ้า อุปกรณ์เสียหาย หรือไฟฟ้าดับ ดังนั้นคุณจึงต้องการพันธมิตรที่เชื่อถือได้อย่าง Dreiym Engineering เพื่อดำเนินการตรวจสอบ Ufer สำหรับโครงการของคุณ

Dreiym Engineering มีความเชี่ยวชาญและประสบการณ์ในการตรวจสอบ Ufer ก่อนและหลังเทคอนกรีต เรามีประสบการณ์ในการตรวจสอบระบบกราวด์ Ufer มาแล้วหลายร้อยครั้ง เรามีวิศวกรไฟฟ้าและผู้ตรวจสอบที่มีคุณสมบัติเหมาะสม ซึ่งคุ้นเคยกับข้อกำหนดของ NEC และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการติดตั้ง Ufer เราสามารถตรวจสอบได้ว่า Ufer ของคุณตรงตามข้อกำหนดด้านขนาด ความยาว ตำแหน่ง การหุ้ม และการเชื่อมต่อกับตัวนำไฟฟ้ากราวด์ นอกจากนี้ เรายังสามารถจัดทำเอกสารประกอบเพื่อประกอบข้อค้นพบและคำแนะนำของเราได้อีกด้วย

หากเทคอนกรีตเรียบร้อยแล้วและไม่สามารถเข้าไปตรวจสอบได้ เราสามารถช่วยคุณจัดเตรียมหรือจัดเตรียมเอกสารที่จำเป็นเพื่อพิสูจน์ว่า Ufer ของคุณได้รับการติดตั้งตามข้อกำหนดของ NEC เราสามารถตรวจสอบรูปถ่าย แบบร่าง ใบแจ้งหนี้ หรือใบรับรองของคุณ และรับรองว่าเอกสารเหล่านั้นเป็นไปตามเกณฑ์ที่เข้มงวดในการรับรอง นอกจากนี้ เรายังสามารถทดสอบระบบกราวด์ของคุณในด้านความต้านทานและความต่อเนื่อง และจัดทำรายงานผลการทดสอบของเรา

ที่ Dreiym Engineering เราใส่ใจในความปลอดภัยและความพึงพอใจของคุณ เรามีบริการตรวจสอบ ufer ในราคาที่แข่งขันได้และตารางเวลาที่ยืดหยุ่น เราทำงานร่วมกับผู้รับเหมา เจ้าของบ้าน สถาปนิก และ วิศวกรเพื่อให้แน่ใจว่าระบบไฟฟ้าของคุณ ระบบมีการต่อลงดินอย่างถูกต้องและเป็นไปตามมาตรฐาน NEC ติดต่อเรา วันนี้เพื่อกำหนดเวลาตรวจสอบ ufer ของคุณหรือเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับบริการของเรา

ควรปรึกษาผู้ติดตั้ง/ผู้เชี่ยวชาญด้านการออกแบบระบบไฟฟ้าที่มีใบอนุญาตเสมอ เพื่อให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดทั้งหมดของ NEC และรหัสอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง