
I. پیشزمینه و اهداف پروژه
با افزایش استفاده از تجهیزات هوشمند در ساختمانها، ریسک آسیبپذیری ناشی از برق میتواند به طور قابل توجهی افزایش یابد. این طرح با هدف ایجاد یک سیستم زمینگذاری و محافظت از برق علمی و قابل اعتماد، برای حفاظت مؤثر از ساختمانها و تأسیسات داخلی در زمان برق آسمانی طراحی شده است. این سیستم خطرات ناشی از آسیب به تجهیزات و صدمات شخصی را کاهش داده و ضمانت محکمی برای عملکرد ایمن تأسیسات فراهم میکند.
II. اصول طراحی سیستم
- زمینگذاری با مقاومت کم: مقاومت زمین (≤4Ω برای ساختمانهای عمومی، ≤1Ω برای مناطق خاص مانند مراکز داده) به صورت دقیق کنترل شده تا جریان برق میتواند به سرعت به زمین منتقل شود.
- پیوند یکپارچه پتانسیل: از یک بدنه زمینگذاری مشترک برای ایجاد اتصال یکپارچه بین پایههای ساختمان، سازههای فلزی، نصبهای برق و دستگاههای محافظت از برق استفاده میشود، تا تفاوتهای پتانسیلی را حذف کرده و از بازتاب معکوس جلوگیری شود.
- تضمین قدرت و دوام: دستگاههای زمینگذاری باید دارای قدرت مکانیکی کافی و مقاومت در برابر فرسودگی باشند تا نیازهای پایداری حرارتی و پویایی جریان برق را برآورده کنند و عملکرد بلندمدت و قابل اعتماد را تضمین کنند.
III. اجزای اصلی سیستم و اجرای آن
- شبکه الکترود زمینگذاری (شبکه زمینگذاری پایه)
- مواد: فولاد مسطح روغنی (به عنوان مثال 40mm×4mm) یا فولاد پوششی مسی.
- ساختار: از میلههای تقویت پایه ساختمان یا یک کمربند افقی حلقهای برای تشکیل یک شبکه بسته استفاده میشود. اندازه شبکه توصیه شده ≤10m×10m است، با تنظیمات متراکمتر در مناطق مهم تجهیزات.
- عمق دفن: ≥0.5m (زیر خط یخ زدن)، به صورت افقی پخش شده است.
- الکترودهای زمینگذاری عمودی
- طرح: در گرههای شبکه زمینگذاری یا در محیط آن پخش شده تا جریان را افزایش دهد.
- مواد: فولاد زاویهای روغنی (50mm×50mm×5mm×2500mm) یا میلههای زمینگذاری پوششی مسی.
- ساخت: به صورت عمودی به زمین رانده میشوند؛ بالای آن به طور قابل اعتماد به کمربند زمینگذاری افقی لحیم شده است. فاصله ≥2 برابر طول الکترود.
- هادیهای پایینبر
- طرح: از میلههای تقویت ستون ساختمان (≥Φ16mm قطر) یا هادیهای پایینبر اختصاصی (≥25mm² سیم مسی/40mm×4mm فولاد مسطح روغنی) استفاده میشود، به طور مساوی پخش شده (فاصله ≤18m).
- اتصال: اتصال برقی قابل اعتماد با سیستم ترمینال هوایی سقف، حلقههای یکپارچه پتانسیل هر طبقه و شبکه زمینگذاری پایه ایجاد میشود.
- شبکه پیوند یکپارچه پتانسیل
- تأسیس: بارهای زمین در اتاقهای زیرстан، اتاقهای تجهیزات و در هر طبقه نصب میشوند.
- یکپارچهسازی: پوششهای تجهیزات، ریلهای کابل، لولههای فلزی، میلههای زمینگذاری سیستم اطلاعات و غیره به نزدیکترین بار زمین متصل میشوند.
IV. فناوریها و فرآیندهای کلیدی
- بهبود خاک و کاهش مقاومت: در مناطق با مقاومت خاک بالا، از مواد پایدار فیزیکی یا تکنیکهایی مانند الکترودهای الکترولیتی/زمینگذاری چاه عمیق استفاده میشود.
- فرآیندهای اتصال قابل اعتماد: از لحیم کاری گرمایی (لحیم کاری تریتیوم) یا اتصالدهندههای اختصاصی برای تأمین پیوستگی برقی و قدرت مکانیکی دائمی استفاده میشود. روی نقاط لحیم شده پوشش ضد فرسودگی اعمال میشود.
- درمان ضد فرسودگی: پوششهای ضد فرسودگی (به عنوان مثال، آسفالت ضد فرسودگی) به طور دقیق روی لحیمها اعمال میشود. مواد مقاوم در برابر فرسودگی برای تضمین عمر سیستم انتخاب میشوند.
- کنترل فاصله ایمن: فواصل ایمن بین هادیهای پایینبر و لولهها/کابلهای فلزی تضمین میشود. در صورت عدم تأمین فاصله، اقدامات جدا کردن و عایقبندی انجام میشود.
- حفاظت از ولتاژ گام: لایههای آسفالت یا سنگ ریز در ورودیها/خروجیها و نقاط زمینگذاری تجهیزات پهن میشود تا گرادیان پتانسیل زمین را کاهش دهد.
V. استانداردهای انتخاب مواد و تجهیزات
- مواد زمینگذاری: مواد با رسانایی و مقاومت در برابر فرسودگی بالا (مس و فولاد پوششی مسی) اولویت داده میشوند.
- مواد اتصال: با استانداردهای ملی محافظت از برق مانند GB50057 همخوانی دارد، تا ظرفیت حمل جریان و دوام تأمین شود.
- مواد کاهش مقاومت: از مواد پایدار و دوستانه با محیط زیست برای کاهش مقاومت استفاده میشود تا آلودگی آبهای زیرزمینی را جلوگیری کند.
- تجهیزات تست: دستگاههای تست مقاومت زمین (به عنوان مثال، گیرهی چهار سیم) با دقت بالا.
VI. ساخت و پذیرش
- هماهنگی مهندسی عمران: ساخت قطعات پنهان (مانند شبکه زمینگذاری پایه) با کارهای پایه ساختمان همزمان شده است.
- نظارت بر فرآیند: تمامی مراحل کلیدی مانند کیفیت لحیم کاری و عمق دفن تحت نظارت کامل قرار میگیرند.
- پذیرش تکمیل:
- تست مقاومت: مقادیر مقاومت زمین 72 ساعت پس از تکمیل سیستم اندازهگیری میشود تا مطابقت تضمین شود.
- تست پیوستگی: پیوستگی برقی در تمامی نقاط اتصال تأیید میشود.
- آرشیوسازی مستندات: نقشههای نهایی، گزارشهای تست، گواهینامههای مواد و سایر مستندات فنی تکمیل میشوند.
VII. سیستم عملیات و نگهداری
- بازرسی منظم: مقاومت زمین قبل از فصل باران (به ویژه در مناطق حیاتی) هر سال یکبار دوباره تست میشود و تمامی نقاط اتصال بررسی میشوند.
- بازرسی فرسودگی: بررسی فرسودگی در نقاط اتصال مواجهه و لحیمها اولویت داده میشود.
- پاسخگویی اضطراری: پروتکلهای بازرسی و تعمیر پس از برق ایجاد میشود.
- مدیریت ثبتنام: تمامی دادههای بازرسی و ثبتهای نگهداری برای مدیریت سلامت سیستم پویا نگهداری میشوند.