De fleste som søker i dette emnet vet allerede det grunnleggende svaret før de er ferdige med å lese det første resultatet: kobberkledd er billigere, solid kobber varer lenger. Det de faktisk trenger å vite er om den prisforskjellen rettferdiggjør seg i deres spesifikke situasjon, og svaret er nesten aldri så enkelt som produktoppføringene får det til å høres ut.
La meg gå gjennom dette fra bunnen av, fordi det er et par ting spesifikasjonsarkene har en tendens til å utelate.
Jordstang
Konstruksjonen er ikke bare en kostnad-kutt
En kobberkledd jordstang er en stålkjerne med et kobberlag bundet rundt seg. Bindingsprosessen betyr mer enn de fleste kjøpere er klar over. Stengene av bedre-kvalitet bruker en elektroavsetningsmetode som skaper en ekte metallurgisk binding mellom kobberet og stålet, ikke en mekanisk innpakning eller et belegg som sitter på toppen av overflaten. Når du kutter et tverrsnitt av en riktig festet stang, skreller ikke kobberet eller skiller seg. Det er smeltet inn i stålet på molekylært nivå.
Det er også her terminologien blir genuint forvirrende. "Kobberbelagt" og "kobberbundet" brukes om hverandre i de fleste kataloger, men de beskriver forskjellige produksjonsprosesser. Kobberbundne stenger bruker den elektroavsetningsteknikken. Kobberkledde stenger, i strengere forstand, lages ved å presse kobberstrimler over en stålkjerne ved bruk av varme og mekanisk trykk. Begge ender opp med å se like ut fra utsiden. Forskjellen viser seg år senere i hvordan kobberet holder seg under jordstress og korrosive forhold.
Solide kobberstenger hopper over all den kompleksiteten helt. Det er ingen belegg å bekymre seg for, ingen stålkjerne å beskytte. Stangen er det samme materialet fra overflaten til midten, og det er nettopp derfor de varer så lenge som de gjør.
Hvorfor entreprenører søker etter kobberbelagt først
Det praktiske svaret er mekanisk. Rent kobber er mykt. Når du prøver å drive en solid kobberstang ned i komprimert jord eller steinete grunn, bøyer stangen seg, vrir seg eller sopp i hodet før den når riktig dybde. Du ender opp med enten å forhåndsbore hullet, noe som legger til tid og arbeid, eller du knekker og erstatter stenger til en endelig sitter ordentlig.
A kobberkledd jordstanghar en stålkjerne. Du kan hamre den direkte inn i de fleste jordforhold uten det problemet. Strekkstyrken er høy nok til å håndtere den gjentatte påvirkningen av et kjøreverktøy, og det er grunnen til at nesten alle bolig- og standard kommersielle installasjoner i landet bruker kobberkledd som standard. Det handler ikke bare om å spare penger på materiell. Det handler om å faktisk kunne installere tingen uten spesialutstyr eller ekstra mannskapstid.
Når det er sagt, skaper installasjonsprosessen et problem som ikke blir snakket nok om. Hver gang en stang blir drevet inn i slipende jord, plukker kobberlaget opp skraper og groper i lengden. Disse ripene utsetter bart stål for direkte kontakt med jorda rundt det. Når stålet er eksponert, starter galvanisk korrosjon, og under aggressive jordforhold starter den raskt. Testing fra National Institute of Standards and Technology bekreftet dette mønsteret. Stengene med tynnere kobberbelegg viste målbar korrosjon ved utsatte stålpunkter i god tid før deres nominelle levetid.
Standard kobberlagtykkelse for de fleste--hyllestenger er rundt 10 mil, som er 0,010 tommer. Ved den tykkelsen kan en stang installert forsiktig i nøytral-pH, moderat-fuktighet i jord forventes å fungere i 25 til 30 år. I kystgrunn, sur jord eller annet med høyt salt- eller kloridinnhold, synker dette tallet betraktelig.
VICTORY Kobberkledd jordingsstang
Hvor solid kobber slutter å være en ekstravaganse
Det er en installasjonskategori der de høyere kostnadene for solid kobber virkelig blir verdt det, og det har ingenting å gjøre med prestisje eller over{0}}engineering.
Ethvert sted med etsende jord er det åpenbare tilfellet. Kystområder, industrisoner med kjemisk avrenning, områder med naturlig sur geologi, tropiske miljøer med høy-fuktighet. Under disse forholdene vil en kobberkledd stangs eksponerte stål korrodere raskere enn kobberlaget kan maskere. Stangen kan fortsatt bestå en innledende motstandstest, men fem eller ti år senere har jordingsbanen blitt dårligere, og ingen vet det fordi stangen er under jorden og ute av syne.
Solid kobber har ikke et skjult svakt punkt. Kobber utvikler en stabil patina i de fleste jordmiljøer, og den patinaen bremser faktisk ytterligere oksidasjon i stedet for å akselerere den. I den samme kystjorden som spiser gjennom en kobberkledd installasjon på under et tiår, kan en solid kobberstang fortsatt gjøre jobben sin tiår senere.
Applikasjoner med lang-levetid er det andre tilfellet. Lynbeskyttelsessystemer ved kritisk infrastruktur, telekomtårn, transformatorstasjoner, alle installasjoner der gjenåpning av bakken og utskifting av elektroder er virkelig forstyrrende eller dyrt. Kostnadsforskjellen mellom de to stangtypene er liten sammenlignet med arbeids- og nedetidskostnadene for et jordingssystem som trenger utskifting før tidsplanen.
Kodekrav som er verdt å vite før du bestiller
NEC artikkel 250.52(A)(5)(b) setter minimumsdiameteren for en kobberbelagt stålslipt stang til 5/8 tomme med mindre produktet har en spesifikk liste som tillater noe annet. Solide kobberstenger, som et ikke-jernholdig materiale, oppfyller minimum ved 1/2 tomme. Begge typer skal ha UL 467-sertifisering. Hvis du henter fra utenlandske produsenter, er det verdt det ekstra trinnet å bekrefte at oppføringen før bestillingen sendes.
Kravene til stanglengde er de samme for begge typer: minimum 8 fot, med 10 fot som er vanlig i kommersielle og industrielle spesifikasjoner. Avstanden mellom flere stenger bør være minst to ganger stanglengden, i henhold til NEC-artikkel 250.53(A)(3).
Jordingssystemet er bare så godt som sitt svakeste punkt
En jordstang som sitter i jorden er ikke et komplett system. Det er utgangspunktet. Stangen kobles til ledere, klemmer, bindingsinfrastruktur og til slutt til beskyttelsesenheter som overspenningsavledere og lynavledere som trenger et sted for å sende energien de avleder. Hvis jordbanen har høy motstand eller korroderer halvveis gjennom levetiden, kan ikke disse beskyttelsesenhetene gjøre jobben sin uavhengig av hvor godt de ble produsert.
Dette er noe som VICTORY Electric Power Equipment Co., Ltd. adresserer som en leverandør i stedet for bare en produktleverandør. Selskapet, som opererer under VIC-merket fra Lishui City i Zhejiang-provinsen, produserer både jordingsutstyr og beskyttelsesutstyret som er avhengig av det. Deres polymer lynavleder-linje bruker sinkoksidvaristorelementer som reagerer raskt på forbigående overspenningshendelser, med en kjernestang av glassfiber og polymerhus som håndterer utendørs eksponering godt, inkludert høy forurensning og kystnære forhold der jordingssystemer allerede er under mest press.
Polymerhusdesignet adresserer spesifikt en feilmodus som porselensavledere er kjent for. Når internt trykk bygges opp under en feilhendelse, kan porselenshusene sprekke voldsomt. Polymerhus ventilerer trykket uten å knuses, noe som betyr mye i installasjoner hvor personell arbeider i nærheten. Overspenningsavlederproduktene deres er bygget etter samme designfilosofi, og prioriterer langsiktig-pålitelighet i krevende miljøer fremfor kortsiktig-kostnadsminimering.
VICTORY har produsert kraftutstyr siden 1998, har ISO 9001, ISO 14001 og ISO 45001 sertifiseringer, og leverer til verktøy og entreprenører i mer enn 50 land over hele Latin-Amerika, Sørøst-Asia, Midtøsten og Afrika. Produktutvalget dekker jordstenger, kobberjordstenger, maskinvare for stolpelinjer og en komplett serie med lynbeskyttelsesutstyr, noe som betyr at en entreprenør som anskaffer et komplett jordings- og beskyttelsessystem kan arbeide fra én enkelt leverandør i stedet for å forene kompatibilitet mellom komponenter fra forskjellige kilder.
Den ærlige bunnlinjen
For de fleste standardinstallasjoner i typisk jord er en kobberkledd jordstang det rette kallet. Installasjonen er enkel, materialkostnaden er rimelig, og under moderate forhold vil den vare lenger enn utstyret den beskytter. Velg en stang fra en produsent som spesifiserer kobberlagtykkelse og bærer UL-listing, og du vil ikke ha problemer med det på flere tiår.
For alt som går inn i aggressiv jord, alt som er ment å vare i 40 eller 50 år uten utskifting, eller ethvert lynbeskyttelsessystem der jordingsmotstanden må holde seg lav og stabil på lang sikt, er solid kobber verdt premien. Den ekstra materialkostnaden er en-engangskostnad. Feilkostnaden for et under-underspesifisert jordingssystem er det ikke.
Stangen er den delen av systemet som ingen ser etter installasjonsdagen. Det er nettopp derfor den fortjener mer oppmerksomhet enn den vanligvis får.