NEC:2020对接地极系统的要求

• 对接地电极系统要求的可靠理解可以防止成本超标、标准违规和性能故障。
  

要创建接地极系统，您将已有的各种接地极联结在一起。我们所说的"接地极"是指在250.52（A）（1）到（A）（7）中的描述。

当然，如果不切开混凝土，您就无法将无法触及的钢筋联结在一起，因此[250.68（A） Ex1]给了例外情形。

• 接地极类型

地下金属水管与大地直接接触、埋深在10英尺及以上可以作为接地极[250.52（A）（1）]。但应该吗？自20世纪初以来，关于这个问题的争议一直存在。水务行业认为流经水管的中性线电流会腐蚀金属。

直接与大地垂直接触10英尺或以上的地下金属支撑结构可以作为接地极[250.52（A）（2）]。这些结构包括桩、管壳和其他结构金属。

符合本节要求的混凝土封装电极可用作接地极 [250.52（A）（3）]。见图01。

（1） 一个或多个直径至少为 1/2 吋的导电钢筋，通过钢丝扎带机械连接，形成 20 英尺或更大的长度，可用作接地极。
（2） 裸铜导体至少 4 AWG 规格、至少 20 英尺长，可以用作接地极。

钢筋或裸铜导体必须至少用2吋混凝土包裹，与大地直接接触。如果建筑物中存在多个混凝土包裹的电极，则只能把其中一个用作接地极。

由于保温、蒸汽屏障或类似物品而无法与大地直接接触的混凝土中的钢筋，不被视为混凝土包裹的接地极。

连接混凝土包裹接地极的接地铜导体不需要大于 4 AWG [250.66（B）]。

直接埋地的裸铜导体至少 2 AWG， 且环形包围建筑物，可以用作接地电极 250.52 （A） （4）。环绕建筑物的接地环必须至少位于地表以下30吋[250.53（F）]。

接地棒是接地极的明显选择 [250.52（A）（5）]。它必须至少有8英尺长度与大地接触，直径至少为5⁄8吋，除非有认证。

如果接地导体是与接地棒的唯一连接，则不需要大于 6 AWG 的铜导体 [250.66（A）] 。接地棒的直径对棒与大地的接触电阻影响不大。但是，在需要机械强度的地方，有时会安装直径较大的接地棒（3/4 in.和 1 in.），或以补偿接地极腐蚀的损失。

其他认证的接地极种类可用作接地极 [250.52（A）（6）]。

裸露或电导电涂层的铁或钢板厚度至少为 1/4吋，或厚度至少为 0.06 的实心未涂铜层金属板，其外露面积至少为 2 平方英尺，也可用作接地极 250.52（A）（7）"。

金属地下系统、管道和井壳可用作接地电极 250.52（A）（8）"。金属地下系统的接地导体必须根据最大相导体的面积按表 250.66 选择。

• 禁止使用

你不能使用以下任何一个作为接地电极 [250.52 （B）]：
（1） 地下金属气体管道。
（2） 铝。
（3） 680.26（B）（1）和（B）（2）描述的游泳池钢结构。

• 安装要求

如果可行，接地棒、接地管道、和接地板必须嵌入在永久湿度线以下，并且不含油漆或釉质等非导性涂层 [250.53（A）（1）]。

单根接地棒必须辅以额外的电极 [250.53（A）（2）] 。补充电极必须联结到：
（1） 另一根接地棒

（2） 接地极导体 

（3）进线中性导体 

（4） 刚性的金属市政进线管线 

（5） 市政进线断开装置外壳

例外：单根接地棒对大地的接触电阻为 25 ohms 或更小，不需要补充电极。

补充电极必须离接地棒至少6英尺[250.53（A）（3）]。

必须保证接地极至少 8 英尺的长度接触土壤。它必须被埋到到至少8英尺深。因此，它必须几乎垂直的往下打。

如果你遇到岩石怎么办？在这种情况下，您可以：

• 以垂直高达 45 度的倾斜角度驱动电极，或

• 把它埋在至少 30吋 深的沟里 [250.53 （A） （4） ] 。

接地棒的上端必须与地面齐平或低于地面，除非接地导体附件受到 250.10 中规定的防止物理损坏的保护。

当接地极附件配件低于地面时，必须经过直埋认证[250.70]。

房建系统的接地极必须距离雷电防护系统接地极至少 6 英尺 [250.53（B）] 。两个或两个以上的接地极联结在一起，被认为是一个单一的接地极系统。

用于将接地极联结在一起的接地跳线在大地18吋以内必须是铜质 [250.64 （A）。裸露接地极跳线必须牢固地固定在表面，并防止物理损坏 [250.64（B）]。按照250.66选择接地极跳线规格，且基于最大相导体 [250.53 （C） 的面积。

接地极联结跳线必须使用 250.8 （A） 中标识的八种手段之一端接，例如列出的压力连接器或端子排。当接地电极导体被包裹在混凝土或埋地时，端接装置必须认证 [250.70]。您不能使用钢筋连接接地极系统的电极（它不是铜接地导体）[250.53（C）。

接地路径的连续性或与内部管道的联结连接不得依赖水表、过滤设备或类似设备 [250.53（D）（1）]。

当存在地下金属水管接地极时，必须辅以以下电极之一 [250.53（D）（2）] ：

• 建筑物金属框架接地极 [250.52 （A） （2）]。

• 混凝土包裹接地极 [250.52 （A）（3）]。

• 接地棒 [250.52 （A）（5）]。

• 其他类型的认证接地极 [250.52 （A）（6）]。

• 金属地下管道接地极 [250.52 （A）（8）]。

如果补充电极是棒状或板型，则必须符合 250.53 （A）。补充电极必须粘合到以下之一：（1）接地极导体。
（2） 进线中性导体。
（3） 刚性的金属市政进线管线 。
（4） 市政进线断开装置外壳。

由于金属地下水管接地极可以被塑料水管取代，因此必须安装补充接地极，就好像它是系统的唯一接地极一样。例外：补充电极可以联结到内部金属水管，只要从建筑引入点不超过5英尺，250.68（C）（1）。

用作补充接地极的接地铜导体不需要大于 6 AWG  [250.53 （E）]。

环绕建筑物的接地环必须是裸露的 2 AWG 或更大的铜导体，安装在地表以下至少 30 吋 [250.52（A）（4）]。

• 避免错误

接地极系统的大部分错误是由于设计或安装系统时，没有明确总览组件，以及它们应如何互连以提供通往大地的路径。要获得这个清晰的概述，请绘制出系统。

老人们经常用手在纸上勾勒出它。这并不是因为缺乏计算机技能，而是因为这种方法迫使你思考它。先绘制接地极，然后绘制连接它们的联结跳线。确保每个电极是 250.52 （A） 中的八种类型之一，并且每个联结跳线符合 250.53 （C）。

• 侧边栏：乌弗尔地面

混凝土包裹的接地极也被称为"乌弗尔地面"Ufer Ground。赫伯特·乌费尔是二战期间为美国陆军工作的顾问。他的一个项目涉及亚利桑那州弗拉格斯塔夫附近的一系列炸弹储存库。

沙漠地区没有地下水位，降雨量很少。乌弗开发的技术克服了这两个问题。这种类型的接地电极通常提供最低的接地电阻成本。乌费尔先生的方法非常有效，不需要其他接地棒。