خطة بناء نظام تأريض حماية من الصواعق

​

​I. خلفية المشروع والأهداف​
مع زيادة استخدام المعدات الذكية في المباني، ارتفع بشكل كبير خطر الأضرار الناجمة عن الصواعق. تهدف هذه الخطة إلى إنشاء نظام حماية من الصواعق وربط بالأرض علمي وموثوق به، يضمن حماية فعالة للمباني والمرافق الداخلية أثناء حدوث الصواعق. يقلل هذا النظام من مخاطر تلف المعدات وإصابة الأشخاص بسبب الصواعق، مما يوفر ضمانًا قويًا لتشغيل المرافق بأمان.

​II. مبادئ تصميم النظام​

1. ​الربط بالأرض ذو المقاومة المنخفضة: التحكم الصارم في مقاومة الأرض (≤4Ω للمباني العامة، ≤1Ω للمناطق الخاصة مثل مراكز البيانات) لضمان التخلص السريع للتيار الكهربائي الناجم عن الصواعق في الأرض.
2. ​الربط الموحد على نفس الجهد الكهربائي: استخدام جسم ربط بالأرض مشترك لتحقيق الربط على نفس الجهد الكهربائي بين أسس المباني والهياكل المعدنية والتثبيتات الكهربائية وأجهزة حماية الصواعق، مما يزيل الفروقات المحتملة في الجهد ويمنع الرجوع.
3. ​ضمان القوة والمتانة: يجب أن تتمتع أجهزة الربط بالأرض بقوة ميكانيكية كافية ومعامل مقاومة للتآكل لتلبية متطلبات الاستقرار الحراري والديناميكي للتيار الكهربائي الناجم عن الصواعق، مما يضمن التشغيل الموثوق به طويل الأمد.

​III. المكونات الأساسية للنظام والتنفيذ​

• ​شبكة أقطاب الربط بالأرض (شبكة الأساس)​​
• ​المادة: الفولاذ المجلفن المسطح (مثل 40mm×4mm) أو الفولاذ المغطى بالنحاس.
• ​الهيكل: استخدام قضبان التسليح الأساسية للمبنى أو حزام ربط أفقي دائري لتشكيل شبكة مغلقة. يُنصح بأن تكون حجم الشبكة ≤10m×10m، مع ترتيبات أكثر كثافة في مناطق المعدات الحيوية.
• ​عمق الدفن: ≥0.5m (تحت خط الجفاف)، مدفون أفقيًا.
• ​أقطاب الربط بالأرض العمودية​
• ​التوزيع: موزعة على عقد الشبكة أو حولها لتعزيز تشتت التيار.
• ​المادة: الزاوية المجلفنة (50mm×50mm×5mm×2500mm) أو قضبان الأرض المغطاة بالنحاس.
• ​البناء: يتم دفعها عموديًا في الأرض؛ يتم لحام الجزء العلوي بشكل موثوق به مع حزام الربط الأفقي. المسافة ≥2 مرة طول القطب.
• ​الموصلات الهابطة​
• ​التوزيع: استخدام قضبان التسليح الرئيسية لأعمدة المبنى (≥Φ16mm قطر) أو موصلات هابطة مخصصة (≥25mm² سلك نحاسي/40mm×4mm فولاذ مسطح مجلفن)، موزعة بالتساوي (مسافة ≤18m).
• ​الاتصال: تحقيق استمرارية كهربائية موثوقة مع نظام نهاية الهواء على السقف، حلقة الربط على نفس الجهد الكهربائي في كل طابق، وشبكة أساس الربط بالأرض.
• ​شبكة الربط على نفس الجهد الكهربائي​
• ​الإنشاء: تركيب حافلات الأرض في غرف محطات التحويل وغرف المعدات وفي كل طابق.
• ​التكامل: ربط أغلفة المعدات وأرفف الكابلات وأنابيب المعادن وجذوع الربط بالأرض لنظام المعلومات وغيرها بالحافلة الأقرب.

​IV. التقنيات والعمليات الرئيسية​

1. ​تحسين التربة وتقليل المقاومة: في المناطق ذات مقاومة التربة العالية، استخدام مواد تحسين الربط بالأرض طويلة الأمد أو تقنيات مثل الأقطاب الكهروكيميائية/الربط بالأرض العميق.
2. ​عمليات الاتصال الموثوقة: استخدام اللحام الحراري (لحام الثيرميت) أو موصلات مخصصة لضمان استمرارية كهربائية دائمة وقوة ميكانيكية. تنفيذ معالجة مضادة للتآكل على المفاصل الملحومة.
3. ​معالجة مضادة للتآكل: تطبيق طلاء مضاد للتآكل (مثل الأسفلت المضاد للتآكل) بدقة على اللحامات. اختيار مواد مقاومة للتآكل لضمان عمر النظام.
4. ​تحكم في المسافات الآمنة: ضمان المسافات الآمنة بين الموصلات الهابطة وأنابيب المعادن/الكابلات. تنفيذ تدابير العزل والعزل إذا لم يمكن تحقيق المسافة.
5. ​حماية الجهد الخطوة: وضع طبقات من الأسفلت أو الحصى عند المداخل والمخارج ونقاط الربط بالأرض للمعدات لتقليل تدرج الجهد الكهربائي للأرض.

​V. معايير اختيار المواد والمعدات​

• ​مواد الربط بالأرض: أولوية للمواد ذات التوصيل العالي ومقاومة للتآكل (النحاس والفولاذ المغطى بالنحاس).
• ​مواد الاتصال: الامتثال للمعايير الوطنية لحماية الصواعق مثل GB50057، لضمان قدرة الحمل الكهربائي والمتانة.
• ​مواد تقليل المقاومة: استخدام مواد تحسين الربط بالأرض صديقة للبيئة وطويلة الأمد لتجنب تلوث المياه الجوفية.
• ​معدات الاختبار: أجهزة قياس مقاومة الأرض (مثل متر القابس رباعي الأسلاك) عالية الدقة.

​VI. الإنشاء والقبول​

• ​التنسيق الهندسي المدني: تزامن بناء المكونات الخفية (مثل شبكة الأساس) مع أعمال الأساس للمبنى.
• ​إشراف العملية: الإشراف الكامل على المراحل الرئيسية مثل جودة اللحام وعمق الدفن.
• ​قبول الإنجاز:
• ​اختبار المقاومة: قياس قيمة مقاومة الأرض بعد 72 ساعة من إكمال النظام للتأكد من المطابقة.
• ​اختبار الاستمرارية: التحقق من الاستمرارية الكهربائية في جميع نقاط الاتصال.
• ​حفظ الوثائق: إعداد الرسومات النهائية، تقارير الاختبار، شهادات المواد وغيرها من الوثائق الفنية.

​VII. نظام التشغيل والصيانة​

• ​الفحص الدوري: إعادة اختبار مقاومة الأرض سنويًا قبل موسم الأمطار (خاصة في المناطق الحرجة) وتقييم سلامة نقاط الاتصال.
• ​فحص التآكل: التركيز على فحص التآكل في نقاط الاتصال المكشوفة واللحامات.
• ​استجابة الطوارئ: إنشاء بروتوكولات فحص وإصلاح الطوارئ بعد الضربات.
• ​إدارة السجلات: الحفاظ على بيانات الفحص الكاملة وسجلات الصيانة لإدارة صحة النظام الديناميكية.