سیستم ساخت زمین‌رسانی حفاظت از برق‌آسا

​

​I. زمینه پروژه و اهداف​
با افزایش استفاده از تجهیزات هوشمند در ساختمان‌ها، خطر آسیب‌های ناشی از برق رعدی به طور قابل توجهی افزایش یافته است. این طرح با هدف ایجاد یک سیستم مطمئن و علمی محافظت از برق رعدی، تضمین می‌کند که ساختمان‌ها و تأسیسات داخلی در زمان برق رعدی به طور مؤثر محافظت شوند. این امر منجر به کاهش خطر آسیب به تجهیزات و جراحات شخصی ناشی از برق رعدی می‌شود و تضمین محکمی برای عملکرد ایمن تأسیسات فراهم می‌کند.

​II. اصول طراحی سیستم​

1. ​زمین‌گذاری با مقاومت کم: مقاومت زمین را به صورت دقیق کنترل کنید (برای ساختمان‌های عمومی ≤4Ω و برای مناطق ویژه مانند مراکز داده ≤1Ω) تا مطمئن شوید که جریان برق رعدی به سرعت در زمین پخش می‌شود.
2. ​پیوند هم‌پتانسیل یکپارچه: از یک بدنه زمین‌گذاری مشترک استفاده کنید تا پیوند هم‌پتانسیل بین پایه‌های ساختمان، سازه‌های فلزی، تاسیسات الکتریکی و دستگاه‌های محافظت از برق رعدی ایجاد شود، تفاوت‌های پتانسیلی را حذف کرده و بازتاب عقب را جلوگیری کنید.
3. ​تضمین قدرت و دوام: دستگاه‌های زمین‌گذاری باید دارای قدرت مکانیکی کافی و مقاومت در برابر فرسایش باشند تا نیازهای پایداری حرارتی و دینامیکی جریان برق رعدی را برآورده کنند و عملکرد مطمئن بلندمدت را تضمین کنند.

​III. اجزای اصلی سیستم و اجرا​

• ​شبکه الکترود زمین‌گذاری (شبکه زمین‌گذاری پایه)​​
• ​مواد: فولاد مسطح روغنی (مثلاً 40mm×4mm) یا فولاد پوششی مس.
• ​ساختار: از میله‌های تقویت پایه ساختمان یا یک نوار زمین‌گذاری افقی حلقه‌ای برای تشکیل یک شبکه بسته استفاده کنید. اندازه شبکه توصیه شده ≤10m×10m است و در مناطق حساس تجهیزات باید چیدمان‌های متراکم‌تری داشته باشد.
• ​عمق دفن: ≥0.5m (زیر خط یخ زدن)، به صورت افقی پخش شده.
• ​الکترودهای زمین‌گذاری عمودی​
• ​چیدمان: در گره‌های شبکه زمین‌گذاری یا محیط آن توزیع شده تا پخش جریان را افزایش دهند.
• ​مواد: فولاد زاویه‌ای روغنی (50mm×50mm×5mm×2500mm) یا میله‌های زمین‌گذاری پوششی مس.
• ​ساخت: به صورت عمودی در زمین رانده می‌شوند؛ بالای آن به صورت قابل اعتماد به نوار زمین‌گذاری افقی لحیم می‌شود. فاصله ≥2 برابر طول الکترود.
• ​رسانه‌های پایین‌بر​
• ​چیدمان: از میله‌های تقویت اصلی ستون‌های ساختمان (≥Φ16mm قطر) یا رسانه‌های پایین‌بر اختصاصی (≥25mm² سیم مس/40mm×4mm فولاد مسطح روغنی) استفاده کنید که به صورت مساوی توزیع شده‌اند (فاصله ≤18m).
• ​اتصال: اتصال برقی مطمئن با سیستم پایانه هوایی سقف، حلقه هم‌پتانسیل هر طبقه و شبکه زمین‌گذاری پایه را ایجاد کنید.
• ​شبکه هم‌پتانسیل​
• ​تأسیس: بارهای زمین را در اتاق‌های زیرстанیون، اتاق‌های تجهیزات و در هر طبقه نصب کنید.
• ​یکپارچه‌سازی: پوشش‌های تجهیزات، مسیرهای کابل، لوله‌های فلزی، ترموهای زمین‌گذاری سیستم‌های اطلاعاتی و غیره را به نزدیک‌ترین بار زمین متصل کنید.

​IV. فناوری‌ها و فرآیندهای کلیدی​

1. ​بهبود خاک و کاهش مقاومت: در مناطق با مقاومت خاک بالا، از تقویت‌کننده‌های فیزیکی دائمی زمین یا تکنیک‌هایی مانند الکترودهای الکترولیتی/زمین‌گذاری چاه عمیق استفاده کنید.
2. ​فرآیندهای اتصال قابل اعتماد: از لحیم‌کاری ترمیت یا اتصال‌دهنده‌های اختصاصی برای تضمین پیوستگی الکتریکی دائمی و قدرت مکانیکی استفاده کنید. پوشش ضد فرسایش را بر روی نقاط لحیم‌کاری اعمال کنید.
3. ​درمان ضد فرسایش: به صورت دقیق پوشش‌های ضد فرسایش (مانند آسفالت ضد فرسایش) را بر روی لحیم‌کاری‌ها اعمال کنید. مواد مقاوم در برابر فرسایش را انتخاب کنید تا عمر سیستم را تضمین کنید.
4. ​کنترل فاصله ایمن: مطمئن شوید که فاصله ایمن بین رسانه‌های پایین‌بر و لوله‌های فلزی/کابل‌ها وجود دارد. اگر فاصله تأمین نشود، اقدامات جداکننده و عایق بندی را انجام دهید.
5. ​حفاظت از ولتاژ مرحله‌ای: لایه‌های آسفالت یا سنگ خرد شده را در ورودی‌ها/خروجی‌ها و نقاط زمین‌گذاری تجهیزات قرار دهید تا گرادیان پتانسیل زمین را کاهش دهید.

​V. معیارهای انتخاب مواد و تجهیزات​

• ​مواد زمین‌گذاری: مواد با رسانایی بالا و مقاومت در برابر فرسایش (مس و فولاد پوششی مس) را اولویت بندی کنید.
• ​مواد اتصال: با استانداردهای ملی محافظت از برق رعدی مانند GB50057 سازگار باشید تا ظرفیت جریان و دوام را تضمین کنید.
• ​مواد کاهنده مقاومت: از تقویت‌کننده‌های زمین‌گذاری محیط زیستی و دائمی استفاده کنید تا آلودگی آب‌های زیرزمینی را جلوگیری کنید.
• ​تجهیزات آزمون: تست‌کننده‌های مقاومت زمین با دقت بالا (مانند چهارخطی کلمپ متر).

​VI. ساخت و پذیرش​

• ​هماهنگی مهندسی عمرانی: ساخت مؤلفه‌های پنهان (مانند شبکه زمین‌گذاری پایه) را با کارهای پایه ساختمان همزمان کنید.
• ​نظارت بر فرآیند: تمام مراحل کلیدی مانند کیفیت لحیم‌کاری و عمق دفن را کامل نظارت کنید.
• ​پذیرش تکمیل:
• ​آزمون مقاومت: مقدار مقاومت زمین را 72 ساعت پس از تکمیل سیستم اندازه‌گیری کنید تا مطابقت را تضمین کنید.
• ​آزمون پیوستگی: پیوستگی الکتریکی در تمام نقاط اتصال را تأیید کنید.
• ​آرشیو سند: نقشه‌های ساخته شده، گزارش‌های آزمون، گواهینامه‌های مواد و سایر سند‌های فنی را تکمیل کنید.

​VII. سیستم عملیاتی و نگهداری​

• ​بازرسی منظم: مقاومت زمین را هر سال قبل از فصل باران (به ویژه در مناطق حساس) مجدداً آزمون کنید و تمامیت نقاط اتصال را بررسی کنید.
• ​بازرسی فرسایش: نقاط اتصال معلق و لحیم‌کاری‌ها را برای فرسایش بررسی کنید.
• ​پاسخگویی اضطراری: پروتکل‌های بازرسی و تعمیر پس از ضربه رعدی را تدوین کنید.
• ​مدیریت رکورد: تمامی داده‌های بازرسی و رکوردهای نگهداری را برای مدیریت سلامتی پویای سیستم نگهداری کنید.