Οι περισσότεροι άνθρωποι που αναζητούν αυτό το θέμα γνωρίζουν ήδη τη βασική απάντηση προτού ολοκληρώσουν την ανάγνωση του πρώτου αποτελέσματος: η επένδυση χαλκού είναι φθηνότερη, ο συμπαγής χαλκός διαρκεί περισσότερο. Αυτό που πραγματικά πρέπει να γνωρίζουν είναι αν αυτή η διαφορά τιμής δικαιολογείται στη συγκεκριμένη κατάστασή τους και η απάντηση δεν είναι σχεδόν ποτέ τόσο απλή όσο την κάνουν οι λίστες προϊόντων.
Επιτρέψτε μου να το αναλύσω από την αρχή, γιατί υπάρχουν μερικά πράγματα που τα φύλλα προδιαγραφών τείνουν να αφήνουν έξω.
Ράβδος γείωσης
Η κατασκευή δεν είναι απλώς μια κίνηση-περικοπής κόστους
Μια ράβδος εδάφους με επένδυση χαλκού είναι ένας πυρήνας από χάλυβα με ένα στρώμα χαλκού συνδεδεμένο γύρω του. Η διαδικασία συγκόλλησης έχει μεγαλύτερη σημασία από όσο αντιλαμβάνονται οι περισσότεροι αγοραστές. Οι ράβδοι καλύτερης-ποιότητας χρησιμοποιούν μια μέθοδο ηλεκτροαπόθεσης που δημιουργεί έναν γνήσιο μεταλλουργικό δεσμό μεταξύ του χαλκού και του χάλυβα, όχι ένα μηχανικό περιτύλιγμα ή μια επίστρωση που κάθεται στην κορυφή της επιφάνειας. Όταν κόβετε μια διατομή-μιας σωστά συνδεδεμένης ράβδου, ο χαλκός δεν ξεφλουδίζει ούτε διαχωρίζεται. Συντήκεται στον χάλυβα σε μοριακό επίπεδο.
Εδώ είναι επίσης όπου η ορολογία γίνεται πραγματικά μπερδεμένη. Το "Copper Clad" και το "Copper Bonded" χρησιμοποιούνται εναλλακτικά στους περισσότερους καταλόγους, αλλά περιγράφουν διαφορετικές διαδικασίες παραγωγής. Οι χάλκινες ράβδοι χρησιμοποιούν αυτή την τεχνική ηλεκτροαπόθεσης. Οι χάλκινες ράβδοι, με την αυστηρότερη έννοια, κατασκευάζονται πιέζοντας χάλκινες λωρίδες πάνω από έναν χαλύβδινο πυρήνα χρησιμοποιώντας θερμότητα και μηχανική πίεση. Και οι δύο καταλήγουν να φαίνονται το ίδιο από έξω. Η διαφορά φαίνεται χρόνια αργότερα στον τρόπο με τον οποίο ο χαλκός διατηρείται κάτω από την πίεση του εδάφους και τις διαβρωτικές συνθήκες.
Οι συμπαγείς ράβδοι χαλκού παρακάμπτουν όλη αυτή την πολυπλοκότητα. Δεν υπάρχει επίστρωση για να ανησυχείτε, δεν υπάρχει πυρήνας από χάλυβα για προστασία. Η ράβδος είναι το ίδιο υλικό από την επιφάνεια μέχρι το κέντρο, γι' αυτό ακριβώς αντέχουν όσο αντέχουν.
Γιατί οι εργολάβοι αναζητούν πρώτα την επένδυση χαλκού
Η πρακτική απάντηση είναι μηχανική. Ο καθαρός χαλκός είναι μαλακός. Όταν προσπαθείτε να οδηγήσετε μια συμπαγή χάλκινη ράβδο σε συμπιεσμένο χώμα ή βραχώδες έδαφος, η ράβδος λυγίζει, στρίβει ή ξεφυτρώνει στο κεφάλι πριν φτάσει στο σωστό βάθος. Καταλήγετε είτε προ-τρυπώντας την τρύπα, κάτι που προσθέτει χρόνο και κόπο, είτε σπάζετε και αντικαθιστάτε ράβδους μέχρις ότου τελικά η μία καθίσει σωστά.
A αλεσμένη ράβδος με επένδυση χαλκούέχει χαλύβδινο πυρήνα. Μπορείτε να το σφυρηλατήσετε απευθείας στις περισσότερες εδαφικές συνθήκες χωρίς αυτό το πρόβλημα. Η αντοχή σε εφελκυσμό είναι αρκετά υψηλή για να χειριστεί την επαναλαμβανόμενη πρόσκρουση ενός εργαλείου οδήγησης, γι' αυτό σχεδόν κάθε οικιακή και τυπική εμπορική εγκατάσταση στη χώρα χρησιμοποιεί ως προεπιλογή την επένδυση χαλκού. Δεν πρόκειται μόνο για εξοικονόμηση χρημάτων σε υλικό. Πρόκειται για τη δυνατότητα εγκατάστασης του πράγματος χωρίς ειδικό εξοπλισμό ή επιπλέον χρόνο πληρώματος.
Τούτου λεχθέντος, η διαδικασία εγκατάστασης δημιουργεί ένα πρόβλημα για το οποίο δεν συζητιέται αρκετά. Κάθε φορά που μια ράβδος οδηγείται σε λειαντικό χώμα, το στρώμα χαλκού μαζεύει γρατζουνιές και τρυπάει κατά μήκος του. Αυτές οι γρατσουνιές εκθέτουν τον γυμνό χάλυβα σε άμεση επαφή με το χώμα γύρω του. Μόλις εκτεθεί ο χάλυβας, αρχίζει η γαλβανική διάβρωση και σε επιθετικές συνθήκες εδάφους, ξεκινά γρήγορα. Οι δοκιμές του Εθνικού Ινστιτούτου Προτύπων και Τεχνολογίας επιβεβαίωσαν αυτό το μοτίβο. Οι ράβδοι με λεπτότερες επιστρώσεις χαλκού παρουσίασαν μετρήσιμη διάβρωση σε εκτεθειμένα σημεία χάλυβα πολύ πριν από την ονομαστική διάρκεια ζωής τους.
Το τυπικό πάχος στρώσης χαλκού για τις περισσότερες ράβδους ραφιού είναι περίπου 10 mils, δηλαδή 0,010 ίντσες. Σε αυτό το πάχος, μια ράβδος που έχει εγκατασταθεί προσεκτικά σε ουδέτερο-pH,-έδαφος μέτριας υγρασίας αναμένεται να αποδώσει για 25 έως 30 χρόνια. Σε παράκτια εδάφη, όξινο έδαφος ή οτιδήποτε με υψηλή περιεκτικότητα σε αλάτι ή χλωρίδιο, αυτός ο αριθμός μειώνεται σημαντικά.
VICTORY Ράβδος γείωσης με επένδυση χαλκού
Όπου ο στερεός χαλκός παύει να είναι υπερβολή
Υπάρχει μια κατηγορία εγκαταστάσεων όπου το υψηλότερο κόστος στερεού χαλκού αξίζει πραγματικά και δεν έχει να κάνει με το κύρος ή την υπερ-μηχανική.
Οποιαδήποτε τοποθεσία με διαβρωτικό έδαφος είναι η προφανής περίπτωση. Παράκτιες περιοχές, βιομηχανικές ζώνες με χημική απορροή, περιοχές με φυσική όξινη γεωλογία, τροπικά περιβάλλοντα υψηλής-υγρασίας. Σε αυτές τις συνθήκες, ο εκτεθειμένος χάλυβας μιας ράβδου με χαλκό θα διαβρωθεί πιο γρήγορα από ό,τι μπορεί να καλύψει το στρώμα χαλκού. Η ράβδος μπορεί να περάσει ακόμα μια αρχική δοκιμή αντίστασης, αλλά πέντε ή δέκα χρόνια αργότερα η διαδρομή γείωσης έχει υποβαθμιστεί και κανείς δεν ξέρει επειδή η ράβδος είναι υπόγεια και δεν φαίνεται.
Ο συμπαγής χαλκός δεν έχει κρυφό αδύνατο σημείο. Ο χαλκός αναπτύσσει μια σταθερή πατίνα στα περισσότερα εδάφη και αυτή η πατίνα επιβραδύνει την περαιτέρω οξείδωση αντί να την επιταχύνει. Στο ίδιο παράκτιο έδαφος που τρώει μέσα από μια εγκατάσταση με επένδυση χαλκού σε λιγότερο από μια δεκαετία, μια συμπαγής ράβδος χαλκού μπορεί να κάνει ακόμα τη δουλειά της δεκαετίες αργότερα.
Οι εφαρμογές μεγάλης- διάρκειας ζωής είναι η άλλη περίπτωση. Συστήματα αντικεραυνικής προστασίας σε κρίσιμες υποδομές, πύργους τηλεπικοινωνιών, υποσταθμούς, οποιαδήποτε εγκατάσταση όπου η επαναλειτουργία του εδάφους και η αντικατάσταση ηλεκτροδίων είναι πραγματικά ενοχλητική ή δαπανηρή. Η διαφορά κόστους μεταξύ των δύο τύπων ράβδων είναι μικρή σε σύγκριση με το κόστος εργασίας και χρόνου διακοπής λειτουργίας ενός συστήματος γείωσης που χρειάζεται αντικατάσταση πριν από το χρονοδιάγραμμα.
Απαιτήσεις κώδικα που αξίζει να γνωρίζετε πριν παραγγείλετε
Το άρθρο 250.52(A)(5)(β) της NEC ορίζει την ελάχιστη διάμετρο για μια χαλύβδινη ράβδο γείωσης με επένδυση χαλκού στις 5/8 ίντσας, εκτός εάν το προϊόν φέρει συγκεκριμένη λίστα που επιτρέπει διαφορετικά. Οι συμπαγείς χάλκινες ράβδοι, ως μη-μη σιδηρούχο υλικό, πληρούν το ελάχιστο σε 1/2 ίντσα. Και οι δύο τύποι θα πρέπει να φέρουν πιστοποίηση UL 467. Εάν προμηθεύεστε από ξένους κατασκευαστές, επιβεβαιώνοντας ότι η καταχώριση πριν από την αποστολή της παραγγελίας αξίζει το επιπλέον βήμα.
Οι απαιτήσεις μήκους ράβδου είναι οι ίδιες και για τους δύο τύπους: τουλάχιστον 8 πόδια, με τα 10 πόδια να είναι κοινά στις εμπορικές και βιομηχανικές προδιαγραφές. Η απόσταση μεταξύ πολλών ράβδων πρέπει να είναι τουλάχιστον διπλάσια από το μήκος της ράβδου, σύμφωνα με το άρθρο 250.53(A)(3) της NEC.
Το σύστημα γείωσης είναι τόσο καλό όσο το πιο αδύναμο σημείο του
Μια ράβδος γείωσης που κάθεται στη γη δεν είναι ένα πλήρες σύστημα. Είναι η αφετηρία. Η ράβδος συνδέεται με αγωγούς, σφιγκτήρες, υποδομή συγκόλλησης και τελικά με συσκευές προστασίας όπως απαγωγείς υπέρτασης και αλεξικέραυνο που χρειάζονται κάπου για να στείλουν την ενέργεια που εκτρέπουν. Εάν η διαδρομή γείωσης έχει υψηλή αντίσταση ή διαβρώνεται εν μέρει κατά τη διάρκεια της ζωής της, αυτές οι προστατευτικές συσκευές δεν μπορούν να κάνουν τη δουλειά τους ανεξάρτητα από το πόσο καλά κατασκευάστηκαν.
Αυτό είναι κάτι που η VICTORY Electric Power Equipment Co., Ltd. αντιμετωπίζει ως προμηθευτή και όχι απλώς ως προμηθευτή προϊόντων. Η εταιρεία, που λειτουργεί με την επωνυμία VIC από την πόλη Lishui στην επαρχία Zhejiang, παράγει τόσο υλικό γείωσης όσο και τον προστατευτικό εξοπλισμό που εξαρτάται από αυτό. Η γραμμή αλεξικέραυνου πολυμερούς τους χρησιμοποιεί στοιχεία βαρίστορ οξειδίου ψευδαργύρου που ανταποκρίνονται γρήγορα σε παροδικά συμβάντα υπέρτασης, με ράβδο πυρήνα από υαλοβάμβακα και περίβλημα πολυμερούς που χειρίζεται καλά την έκθεση σε εξωτερικούς χώρους, συμπεριλαμβανομένης της υψηλής ρύπανσης και των παράκτιων συνθηκών όπου τα συστήματα γείωσης βρίσκονται ήδη υπό τη μεγαλύτερη πίεση.
Ο σχεδιασμός του πολυμερούς περιβλήματος αντιμετωπίζει συγκεκριμένα έναν τρόπο αστοχίας για τον οποίο είναι γνωστοί οι απαγωγείς πορσελάνης. Όταν δημιουργείται εσωτερική πίεση κατά τη διάρκεια ενός συμβάντος σφάλματος, τα περιβλήματα από πορσελάνη μπορεί να σπάσουν βίαια. Τα πολυμερή περιβλήματα εξαερώνουν την πίεση χωρίς να θρυμματίζονται, κάτι που έχει μεγάλη σημασία σε εγκαταστάσεις όπου το προσωπικό εργάζεται κοντά. Τα προϊόντα απαγόρευσης υπερτάσεων είναι κατασκευασμένα με την ίδια σχεδιαστική φιλοσοφία, δίνοντας προτεραιότητα στη μακροπρόθεσμη-αξιοπιστία σε απαιτητικά περιβάλλοντα έναντι της βραχυπρόθεσμης- ελαχιστοποίησης του κόστους.
Η VICTORY κατασκευάζει εξοπλισμό ισχύος από το 1998, διαθέτει πιστοποιήσεις ISO 9001, ISO 14001 και ISO 45001 και προμηθεύει επιχειρήσεις κοινής ωφελείας και εργολάβους σε περισσότερες από 50 χώρες σε όλη τη Λατινική Αμερική, τη Νοτιοανατολική Ασία, τη Μέση Ανατολή και την Αφρική. Η γκάμα προϊόντων καλύπτει ράβδους γείωσης, χάλκινες ράβδους γείωσης, υλικό γραμμής πόλου και μια πλήρη σειρά εξοπλισμού αντικεραυνικής προστασίας, πράγμα που σημαίνει ότι ένας εργολάβος που προμηθεύεται ένα πλήρες σύστημα γείωσης και προστασίας μπορεί να λειτουργήσει από έναν μόνο προμηθευτή αντί να συμβιβάσει τη συμβατότητα μεταξύ εξαρτημάτων από διαφορετικές πηγές.
Η ειλικρινής κατώτατη γραμμή
Για τις περισσότερες τυπικές εγκαταστάσεις σε τυπικό έδαφος, μια ράβδος γείωσης με επένδυση χαλκού είναι η σωστή λύση. Η εγκατάσταση είναι απλή, το κόστος του υλικού είναι λογικό και σε μέτριες συνθήκες θα διαρκέσει περισσότερο από τον εξοπλισμό που προστατεύει. Επιλέξτε μια ράβδο από έναν κατασκευαστή που καθορίζει το πάχος του στρώματος χαλκού και φέρει τη λίστα UL και δεν θα έχετε πρόβλημα με αυτό για δεκαετίες.
Για οτιδήποτε μπαίνει σε επιθετικό έδαφος, οτιδήποτε υποτίθεται ότι θα διαρκέσει 40 ή 50 χρόνια χωρίς αντικατάσταση ή οποιοδήποτε σύστημα αντικεραυνικής προστασίας όπου η αντίσταση γείωσης πρέπει να παραμείνει χαμηλή και σταθερή μακροπρόθεσμα, ο στερεός χαλκός αξίζει τον κόπο. Το επιπλέον κόστος υλικού είναι μια-μία φορά. Το κόστος αστοχίας ενός κάτω-συστήματος γείωσης δεν είναι.
Η ράβδος είναι το μέρος του συστήματος που κανείς δεν βλέπει μετά την ημέρα εγκατάστασης. Γι' αυτό ακριβώς αξίζει περισσότερη προσοχή από ό,τι συνήθως.