NEC 250 の接地とボンディング: 設置者と購入者のための実践ガイド

作業員は 2 本の 8 フィートの接地棒を駆動し、接地電極の導体を 1 本の棒にクランプして完了と呼びます。電気検査官は、リストに記載されている不可逆コネクターを使用して 2 番目のロッドが最初のロッドに接続されていなかったため、この作業に赤タグを付けました。この 1 つのボンドの欠落は、NEC 250 の最も一般的な違反の 1 つであり、ロッドがどれだけ深く入ったかとは関係がありません。

米国電気法典の第 250 条は、接地とボンディングを規定しています。それは一つのルールではありません。これは、電極の選択、導体のサイジング、接続方法、および故障電流性能を網羅する一連の要件です。不合格の検査のほとんどは、どの電極を接合する必要があるか、どのサイズの接地電極導体が必要か、各接続をどのように作成して保護するかという 3 つの決定に遡ります。これら 3 つを正しく理解すれば、第 250 条の残りの部分が文書化され詳細になります。

NEC 250が実際に必要とするもの

NEC 250 はパーツで構成されています。パート I では一般的な要件を設定します。パート II ではシステムの接地について説明します。パート III では、接地電極システムと接地電極導体について説明します。パート IV では、エンクロージャ、レースウェイ、およびサービス ケーブルの接続について説明します。パート V ではボンディングについて説明します。パート VI では、機器の接地と機器の接地導体について説明します。パート VII では、機器の接地方法について説明します。パート VIII では直流システムについて説明します。パート IX では、計器、メーター、リレーについて説明します。パート X は 1000 ボルトを超えるシステムをカバーします。

セクション 250.4 はパフォーマンスのアンカーです。損傷することなく故障電流を流すことができる永続的な低インピーダンス経路が必要であり、通電する可能性のある金属部品が感電の危険を引き起こさないように接着する必要があります。システムが機能する限り、コードではロッド、コンクリートで覆われた電極、または接地リングのいずれを使用するかは関係ありません。

セクション 250.50 では、利用可能なすべての接地電極を結合して単一の接地電極システムを形成することが求められています。これには、金属製の地下水配管、建物の金属フレーム、コンクリートで覆われた電極、接地リング、ロッドおよびパイプ電極、プレート電極、およびその他のリストされた電極が含まれます。コンクリートで覆われた電極が存在する場合は、それを使用する必要があります。

セクション 250.52 には、許可される電極がリストされています。ロッドおよびパイプ電極は少なくとも 8 フィートの長さで、恒久的な湿気レベルよりも低い位置に設置する必要があります。銅被覆鋼棒は、強度を高める鋼芯と、導電性と耐食性を高める銅の外層を組み合わせているため、一般的です。土壌条件が必要な場合は、ステンレス鋼と化学ロッドが使用されます。

接地システム用銅被覆鋼接地棒 長耐用年数、低抵抗、メンテナンス不要の深い接地設置用のコネクタを備えた耐食性銅被覆鋼製接地棒です。 製品を見る→

セクション 250.53 では設置について説明します。単一のロッド、パイプ、またはプレート電極の対接地抵抗が 25 オームを超える場合、セクション 250.56 では補助電極が必要です。 25 オームの測定には時間がかかるため、多くの設置業者は単純に 2 番目のロッドを駆動します。 2 番目のロッドが適切に接着されていれば、これは許容されます。 25 オームのルールはターゲットではありません。それは 2 番目の電極のトリガーです。の実践的な説明を読むことができます。 25Ωルールの説明 実際のインスタレーションのコンテキストで。

セクション 250.64 では、不可逆的なスプライスが使用されない限り、接地電極導体をスプライスなしで 1 つの連続した長さで設置することが求められています。しっかりと固定し、露出した場所で物理的な損傷から保護する必要があります。セクション 250.66 では、最大の引込口導体に基づいて接地電極導体のサイズを決定します。この表は直線的ではなく、計画レビューでアンダーサイジングに関するコメントが頻繁に寄せられます。

設置で問題が発生する箇所と購入者が確認すべき点

NEC 250 の問題のほとんどは理論的なものではありません。それらは、赤タグ、手戻り、通電の遅れとして現れます。現場で最も重要な失敗ポイントは次のとおりです。

1. 腐食を考慮せずにコネクタ材料を混合する

銅導体のアルミニウムコネクタはガルバニックカップルを形成します。湿った環境や塩分の多い環境では、その接続は導体自体よりも早く劣化する可能性があります。リストと製造元の指示は外観よりも重要です。機械的に適合するクランプでも、導体の材質や環境によっては不適切な場合があります。

2. 機械式クランプが永久に締め付けられたままであると仮定する

機械式クランプも使用できますが、熱サイクル、振動、土壌の動きによって緩む可能性があります。埋め込み接続は検査が難しいため、特に脆弱です。発熱溶接により、導体間に分子結合が形成されます。これは不可逆的で緩まないため、多くの場合、埋め込み接地電極導体のスプライスやジャンパーの接合に好まれる方法です。その代償として、訓練を受けた設置者、適切な金型、導体のサイズと材質に適した溶接粉末が必要になります。

接地および接合接続用の発熱溶接粉末 銅または鋼ベースの使い捨て溶接粉末で、接地グリッド、避雷、およびケーブル接続に耐久性のある不可逆的な分子結合を作成します。 製品を見る→

3. 接地電極導体の小型化

表 250.66 は、負荷の計算ではなく、最大の引き込み線に基づいています。 400 kcmil サービスは、3/0 サービスと同じ GEC を使用しません。ラグに適合するという理由で小さい導体を使用すると、規定違反になります。銅被覆鋼より線は、銅の表面に導電性を持たせながら高い引張強度を提供するため、GEC およびボンディング用途によく選ばれます。また、取り付け時に固体導体に影響を与える可能性のある傷や曲げによる損傷にも耐えます。

接地およびボンディング用銅クラッド鋼より線 柔軟な銅被覆鋼より線導体で、高い引張強度、耐食性を備え、接地電極およびボンディング用途の配線が容易です。 製品を見る→

4. 金属配管と形鋼の接着忘れ

セクション 250.104 では、金属製の水配管システムおよび通電する可能性のあるその他の金属製配管システムを接着することが義務付けられています。建築用鋼材が接地電極である場合、接地電極システムに接着する必要があります。これらの結合はサービス機器の一部ではないため、見逃されることがよくあります。

5. テストまたは検査する方法を残さない

埋め戻し後は、接地棒と埋設接続を検査できません。接地検査ピットまたはアクセスウェルを使用すると、保守作業員は、掘削を行わずに、抵抗の測定、接続の確認、コンポーネントの追加または交換を安全に行うことができます。これは、変電所、鉄道システム、産業プラントなど、継続的なコンプライアンスを証明する必要がある施設にとって重要です。

実践的な NEC 250 チェックリスト

1. コンクリートで包まれた電極、金属製の給水配管、建築用鋼材など、現場で利用可能なすべての接地電極を特定します。
2. リストされている不可逆コネクタまたは発熱溶接を使用して、すべての電極を 1 つの接地電極システムに接続します。
3. 最大の引込口導体に基づいて、表 250.66 から接地電極導体のサイズを決定します。
4. 単一のロッド、パイプ、またはプレート電極が 25 オームを超える場合は、補助電極を追加します。
5. GEC とすべての結合を、特に地中に入る箇所での物理的損傷や腐食から保護してください。
6. をインストールします 接地検査ピット またはテストとメンテナンスが必要なアクセス ポイント。
7. 埋め戻しと通電の前に、抵抗テスト、材料証明書、溶接検査を記録します。

NEC 250 への準拠は、最長のロッドや最も重いクランプを購入することではありません。それは、接地とボンディングをシステムとして扱うことです。つまり、すべての電極がボンディングされ、すべての導体が正しくサイズ設定され、すべての接続がリストされた方法で行われ、すべての埋設コンポーネントが保護され、テストのためにアクセスできるようになります。コードにはパフォーマンス要件と規範的な表が示されていますが、現場での決定はユーザーが行います。コンポーネントを指定する場合は、材料証明書、取り付け手順、およびテストデータを要求してください。設置するときは、接続方法と抵抗値の測定値を文書化してください。これが、危険なタグを回避し、施設の存続期間中システムの信頼性を維持する方法です。