アースロッドの取り付け方法

ほとんどの住宅所有者は、何か問題が起こるまで接地システムについて考えたことはありません。ブレーカーが落ちたり、電化製品が故障したり、さらに悪いことに。接地棒は電気システムの一部であり、誰も目にすることも、ほとんど誰も話題にすることもありませんが、障害、サージ、または近くで落雷が発生するたびに実際に機能します。正しくインストールすることは難しくありませんが、初めて行う場合は不意を突かれる点がいくつかあります。

このガイドでは、NEC が実際に必要とするもの、硬い地面や岩だらけの地面への対処方法、後で損害を被る可能性が最も高い間違いなど、インストールの最初から最後まで完全に説明します。

土壌に打ち込む接地棒の設置

アースロッドが存在する理由

これは短いバージョンです: 電気は常に接地への経路を必要とします。すべてが正常に動作している場合、電流は熱線を流れ、その役割を果たし、ニュートラルに戻ります。ワイヤーが外れて金属製の電化製品のケースに接触するなど、何かが故障した場合、電流を別の場所に流す必要があります。システムが適切に接地されている場合、水は無害に大地に流れ込み、その過程でブレーカーが落ちます。接地されていない場合は、次に利用可能なパスを通って流れます。その道はあなたかもしれません。

接地棒は基準電圧の問題にも対応します。電力会社は変圧器を接地しています。ご家庭でも同じ基準を共有する必要があります。そうしないと、中性点と接地間に小さいながら実際の電圧差が生じ、ちらつき、電子機器の損傷、機器の異常な動作が発生します。適切に取り付けられたアースロッドはすべてを結び付けます。

NEC は、このすべてを第 250 条で取り上げています。セクション 250.53 は、接地棒の取り付け方法を特に規定する部分であり、このガイド全体を通じてこれについて触れます。

何かを購入する前に: 811 に電話してください

このステップが最初に行われるのは、人々がこのステップをスキップしてからガソリンラインに到達するためです。設置予定日の少なくとも 2 ～ 3 営業日前までに 811 に電話してください。これは米国の全国的な「掘る前に電話する」ラインです。ユーティリティロケーターが登場し、庭に埋設されたラインを無料でマークします。接地棒は地中に数フィートの深さまで入ります。これは、まさに埋設されたガス管や水道管が存在する深さです。

米国外にお住まいの場合、お住まいの国でも同等のサービスが提供されています。見つけて使ってください。

適切なロッドの選択

NEC はここに下限を設けています。別段の記載がない限り、ロッドの長さは少なくとも 8 フィート、直径は少なくとも 5/8 インチである必要があります。ほとんどの金物店には標準の 8 フィート、5/8 インチのロッドが在庫されており、ほとんどの住宅設備に問題なく使用できます。一部の請負業者は、土壌の最上層が乾燥しているか緩んでいるとわかっている場合、10 フィートのロッドに手を伸ばすことがあります。これは、余分な長さが下のより導電性の高い土壌に到達するのに役立つためです。

より大きな問題は材料です。実際の選択肢は 3 つあります。

純銅プレミアムな選択です。錆びず、低抵抗の接続を 50 年以上保持し、周囲の土壌条件が変化しても優れた性能を発揮します。-欠点は価格です。純銅棒は代替品よりもかなり高価であるため、ほとんどの住宅設備では銅棒が使用されていません。

銅-クラッド鋼ほとんどの電力供給会社や大型量販店で見つけることができます。鋼鉄のコアは、曲がることなく緻密な土壌を打ち破ることができる機械的強度を与え、銅の外層が導電性を担います。銅-クラッドロッドを購入する際に確認すべき重要な点は、接合プロセスです。適切に作られたロッドには、電気めっきが施されているだけでなく、銅が鋼鉄に分子結合しています。サンプルロッドを曲げて銅層に亀裂が入ったり、少しでも浮き上がったりした場合、結合が不十分で、数年以内にロッドは地下で腐食し始めます。ビクトリーエレクトリック銅被覆接地棒高張力スチールコア上に 99.9% の電解銅が使用されており、設置に応じてフラットエンドまたはネジ付きバージョンが用意されています。-

亜鉛メッキ鋼は予算オプションであり、NEC はそれを許可しています。適度な水分を含む中性の土壌では良好に保存されます。難しいのは、重い有機物の近くの土壌や工業用地のような酸性の地面で、そこでは亜鉛コーティングが予想よりも早く分解されます。土壌が酸性側にあることがわかっている場合は、銅-被覆に余分なお金を費やしてください。 Victory Electric も製造しています。亜鉛メッキアースロッド標準用途向けの溶融亜鉛メッキ付き。-

NEC が明確にしていることの 1 つは、鉄筋が存在しないということです。それは腐食し、接地の目的での導電性が低下するため、価値のある検査官はこれにフラグを立てます。

遠隔通信設備や恒久的な公共施設など、接地システムが本当にメンテナンスなしで持続する必要があるプロジェクトを行っている場合は、Victory Electric の固体銅接地棒コストの価値があります。フラットドライブヘッドと取り付け用の円錐形ポイントを備えており、銅製接地ロッドクランプと組み合わせるように設計されています。

VICTORY 銅被覆接地棒

他に必要なもの

4 ポンド台の大ハンマーは、柔らかい土壌から中程度の土壌まで問題なく処理できます。硬い粘土、緻密に圧縮された地面、または岩の多い土壌がある場合は、接地ロッド駆動アタッチメントを備えたロータリー ハンマー ドリルをレンタルまたは購入してください。アタッチメントは中空のスチール製スリーブで、ロッドの上部にフィットし、ハンマーの打撃を吸収するため、ロッドを直接叩くことはありません。ロッドの上部がきのこ状になるとクランプしにくくなり、接続点が弱くなるため、これは重要です。

アース クランプは過小評価されている部分です。ロッドをパネルにつながる銅線に接続し、土壌に含まれる湿気、酸性度、微生物の活動の中で地下に埋もれて一生を過ごします。直接埋設用に特に定格されていないクランプは数年で腐食して接触を失います。実際にシステムをテストするまではわかりません。何か問題が発生するかどうかはわかりません。

標準タイプは形状から名付けられたドングリクランプです。直接埋設の場合はULリストを取得する必要があります。余分な数ドルをここで使いましょう。 Victory Electric は、銅アースロッドクランプ高純度の銅構造を採用しており、接触点での電気腐食に耐えます。-一部のバージョンでは、ボルトの張力のみに依存するのではなく、永続的な高導電性の接続を作成するハンマーロック設計が使用されています。-

これら 2 つのアイテムに加えて、NEC テーブル 250.66 に準拠したサイズの銅製接地線 (通常、200 アンペアのサービスの場合は 4 AWG、100 アンペアの場合は 6 AWG)、ワイヤ ストリッパー、および物理的に損傷する可能性がある地面の上にワイヤを配線する場合は電線管が必要です。

インストールのステップバイステップ

スポットを選ぶ

メインパネルに近づくことが目標です。接地電極の導体 (ロッドからパネルに戻るワイヤ) は、できる限り曲げを少なくして、最も直接的なルートをとる必要があります。ワイヤのあらゆる余分なフィートと不必要な曲げによってインピーダンスが増加します。これは、落雷の高速過渡電流中に最も重要になります。

やむを得ない場合は、過度に乾燥した地面や砂地の地面には近づかないでください。一年中ある程度の水分を保持している土壌は、伝導性が高くなります。-ゆるい砂質土壌の日当たりの良い場所よりも、夏に乾燥しない少し日陰のある場所の方が本当に好ましいです。

ロッドを基礎から少なくとも数フィート離してください。ほとんどの管轄区域では、これは NEC の厳格な規則ではありませんが、基礎の埋め戻しには一貫性がないことが多く、排水が不十分です。土壌が遠いほど、接続の信頼性が高くなる傾向があります。

ロッドの駆動

ロッドを垂直に置き、尖った端を下にします。土壌が少しでも柔らかい場合は、先端を手で数インチ押し込むとまっすぐに始めることができます。後で悪い角度を修正すると、ロッドを引き抜いて最初からやり直すことになるため、最初の足元には時間をかけてください。

安定した打撃で追い詰める。抵抗に当たった場合は、すぐに同じ場所を強く叩き始めないでください。一時停止し、ロッドがまだ真っ直ぐであることを確認してから、続けます。 10 度または 15 度でも垂直からずれている棒は、深くなるにつれてより大きな抵抗を受ける傾向があります。{3}}

ロッドの上部は、地面と同じ高さになるか、地面の下になるようにする必要があります。 NEC セクション 250.53(G) では、土壌と接触するロッドが 8 フィートであることが必要です。標準の 8- ロッドの場合、それは奥まで入ることを意味します。地面から 6 インチ上に残した場合、地面には 7.5 フィートしかなく、すでに規格に準拠していません。

ロッドが短く止まったとき

岩だらけの土壌で、多くのロッドが 8 フィートに達する前に止まります。 NEC でのオプションは次のとおりです。

ロッドを垂直から 45 度まで傾けて運転を続けます。これにより、チップが岩や硬い層の周りで動作することがよくあります。ロッドには、垂直方向の深さだけでなく、長さに沿って測定した 8 フィートの土壌接触が必要なので、計算を確認してください。

釣りがうまくいかない場合は、少なくとも 30 インチの深さの溝にロッドを水平に置きます。これはコードに基づく正当な最後の手段であり、回避策ではありません。垂直設置の場合と同様に、溝を掘り、ロッドを置き、埋め戻し、接続を行います。

持続的な硬さまたは土壌の導電率が低い地域では、設置業者によっては地盤強化材を使用する場合があります。これは、接触面積を改善し、湿気を保持するためにロッドの周りに注がれる導電性化合物です。使用するには、ロッドの直径より少し広い穴を掘り、説明書に従ってコンパウンドをスラリーに混ぜて注ぎ、ロッドを設置して通常通り埋め戻します。

ワイヤーを接続する

接地クランプをロッドの上部に取り付けます。しっかりしてください。この接続は地下にあるため、二度と見ることはできません。クランプの緩みは住宅用接地システムで最も一般的な故障箇所であり、事後の診断が最も難しいものの 1 つです。

銅線をクランプからパネルまで通します。地面の上を通る場合は導管で保護してください。ワイヤーを保護せずに家の側面にホッチキスで留めないでください。道はできる限りまっすぐにし、曲がりが避けられない場所では緩やかに曲がり、急に 90 度曲がってはなりません。

パネルディスカッションにて

メインブレーカーを切ります。これは重要ですが、パネルを機能不全にすることと同じではありません。パネル上部のユーティリティから入っている引き込み線は、メイン ブレーカーがどの位置にあるかに関係なく、まだ生きています。これらの線には触れないでください。設置場所の近くで作業する必要がある場合は、資格のある電気技師を雇ってください。

パネルの下部にあるノックアウトにワイヤを配線し、端から約 3/4 インチの絶縁体を剥がして、接地バス バーに接続します。端子ネジはしっかりと締めてください。メインサービスパネルでは、接地バスと中性バスが接着されています。サブパネルでは、それらは分離されたままでなければなりません。これは、異なるルールを持つ別のインストールとなります。

2 番目のロッドの質問

NEC セクション 250.53 では、単一の接地棒が 25 オーム以下の対接地抵抗を達成することが求められています。耐性をテストするには、ほとんどの住宅所有者が持っていない機器が必要です。コードの実際的な解決策は単純です。2 番目のロッドを取り付けるだけです。 2 本のロッドを少なくとも 6 フィート離して銅線で結合すると、実際に抵抗を測定しなくても、コードは取り付けを受け入れます。

これは単なるコードの技術的な話ではありません。 2 本のロッドを十分な間隔で配置すると、異なる体積の土壌にアクセスできるため、真のパフォーマンスが向上します。 6 フィートの最小間隔は床であり、ターゲットではありません. 10。または 12 フィートの方が良いです。ロッドが近すぎると重なり合う影響ゾーンを共有し、2 つあることによる利点のほとんどが失われます。

土壌の種類に関する注意事項

岩場は上で説明されています。最初に角度を付けてから、必要に応じて水平にします。

砂質または乾燥した土壌南西部や土壌の排水が早い地域でよく見られます。-問題は、乾燥した砂の電気抵抗が非常に高いことです。通常、乾燥した表層の下の土壌は導電性が高いため、可能であればさらに深く掘り下げてください。ここでも地面強化素材が役に立ちます。

粘土電気的には扱いやすい（水分を保持し、伝導性が高い）が、機械的に押し通すのは困難です。設置前および設置中に水やりをすると柔らかくなります。数インチ進んだ後、バケツの水を穴に注ぎ、数分間待ってから続けます。遅いですが機能します。

よくある間違いのいくつか

ロッドの深さが足りません。最も一般的な唯一の問題。 8 フィートは NEC が許可する最小値であり、提案ではありません。土壌が硬くなってロッドが 5 ～ 6 フィートで停止した場合は、設置は完了していません。

クランプが間違っています。標準のビーム クランプまたは定格外のハードウェア コネクタは、地下で腐食します。クランプは直接埋没用に特別にリストされている必要があります。

ワイヤーの曲がりが多すぎます。アース線の経路はできるだけ真っ直ぐにしてください。コイル状または過度に曲がった GEC は、特に過渡現象の際に、直接実行ほどの性能を発揮しません。

建物内に設置されたロッド。コードによっては、地下室の床を通って下の土壌にロッドを打ち込むことが許可されている場合もあります。コンクリートスラブ内での停止はカウントされません。ロッドは実際に土壌と接触する必要があります。

2 本のロッドが近すぎます。6 フィート未満の間隔では規定を満たしておらず、求めている電気的利点は得られません。

許可

ほとんどの管轄区域では、この作業には許可が必要です。通常、プロセスは簡単で、料金は少額であり、検査により、設置が正しいことを独立した目で確認することができます。開始する前に、最寄りの AHJ にお問い合わせください。一部の領域にはベースの NEC とは異なるコード修正があり、それを事前に知っておくことで、作業をやり直す手間が省けます。

まとめ

適切に取り付けられたアース棒は、一度取り付けられると見えなくなります。それがポイントです。それは地下に置かれ、パネルに静かに接続されており、電気システムに重大な障害が発生していないか、または障害が発生して接地棒が正常に処理しているかのどちらかです。

注意すべき点は、ロッドの材質と品質、クランプ定格、深さ、ワイヤ経路です。どれも複雑ではありませんが、どれか 1 つを省略すると、見た目は良くてもパフォーマンスが低下するシステムが作成されます。適切に接着された銅-クラッドまたは純銅棒を使用し、埋設定格クランプを使用し、高さ 8 フィートにしてワイヤをまっすぐに配線します。-