Schema di costruzione del sistema di protezione contro i fulmini e messa a terra

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​I. Contesto del progetto e obiettivi​
Con l'aumento della distribuzione di attrezzature intelligenti negli edifici, il rischio di danni causati dai fulmini è aumentato significativamente. Questo schema mira a stabilire un sistema di protezione antifulmine e messa a terra scientifico e affidabile, garantendo una protezione efficace per gli edifici e le attrezzature interne durante i colpi di fulmine. Minimizza i rischi di danni alle attrezzature e infortuni personali causati dai fulmini, fornendo una solida garanzia per il funzionamento sicuro delle attrezzature.

​II. Principi di progettazione del sistema​

1. ​Messa a terra ad alta conducibilità: Controllare rigidamente la resistenza di terra (≤4Ω per edifici generali, ≤1Ω per aree speciali come i data center) per assicurare una rapida dissipazione della corrente dei fulmini nel terreno.
2. ​Interconnessione equipotenziale unificata: Utilizzare un corpo di messa a terra comune per ottenere un'interconnessione equipotenziale tra fondazioni, strutture metalliche, installazioni elettriche e dispositivi di protezione antifulmine, eliminando differenze di potenziale e prevenendo il backflash.
3. ​Garanzia di robustezza e durata: I dispositivi di messa a terra devono possedere sufficiente resistenza meccanica e anticorrosione per soddisfare i requisiti di stabilità termica e dinamica della corrente dei fulmini, garantendo un funzionamento affidabile a lungo termine.

​III. Componenti principali del sistema e implementazione​

• ​Rete di elettrodi di messa a terra (griglia di messa a terra di fondazione)​​
• ​Materiale: Acciaio zincato a sezione piatta (ad esempio, 40mm×4mm) o acciaio rivestito di rame.
• ​Struttura: Utilizzare le barre di rinforzo della fondazione dell'edificio o una cintura orizzontale di messa a terra a forma di anello per formare una griglia chiusa. La dimensione della griglia è consigliata ≤10m×10m, con disposizioni più dense nelle aree di attrezzature critiche.
• ​Profondità di sepoltura: ≥0.5m (sotto la linea di gelo), irradiata orizzontalmente.
• ​Elettrodi verticali di messa a terra​
• ​Disposizione: Distribuiti ai nodi della griglia di messa a terra o alla periferia per migliorare la dissipazione della corrente.
• ​Materiale: Angolo di acciaio zincato (50mm×50mm×5mm×2500mm) o barre di messa a terra rivestite di rame.
• ​Costruzione: Inseriti verticalmente nel terreno; la parte superiore è saldata in modo affidabile alla cintura orizzontale di messa a terra. Lo spazio ≥2 volte la lunghezza dell'elettrodo.
• ​Conduttori di discesa​
• ​Disposizione: Utilizzare le barre principali di rinforzo delle colonne dell'edificio (≥Φ16mm di diametro) o conduttori di discesa dedicati (≥25mm² cavo di rame/40mm×4mm acciaio zincato a sezione piatta), distribuiti uniformemente (spaziatura ≤18m).
• ​Connessione: Realizzare una continuità elettrica affidabile con il sistema di terminazione aerea sul tetto, l'anello di equipotenziale di ogni piano e la griglia di messa a terra di fondazione.
• ​Rete di equipotenzialità​
• ​Creazione: Installare busbar di terra nelle stanze di sottostazione, nelle stanze delle attrezzature e su ogni piano.
• ​Integrazione: Collegare le custodie delle attrezzature, i cavi, le tubazioni metalliche, i tronchi di messa a terra dei sistemi informativi, ecc., al busbar più vicino.

​IV. Tecnologie e processi chiave​

1. ​Miglioramento del terreno e riduzione della resistenza: In aree con alta resistività del terreno, utilizzare miglioratori fisici permanenti di messa a terra o tecniche come elettrodi elettrolitici/messa a terra in pozzo profondo.
2. ​Processi di connessione affidabili: Utilizzare la saldatura esotermica (saldatura al termito) o connettori dedicati per assicurare la continuità elettrica e meccanica permanente. Implementare trattamenti anticorrosione sui giunti saldati.
3. ​Trattamento anticorrosione: Applicare rigorosamente rivestimenti anticorrosione (ad esempio, asfalto anticorrosione) sui giunti saldati. Selezionare materiali anticorrosione per garantire la durata del sistema.
4. ​Controllo delle distanze di sicurezza: Assicurare distanze di separazione sicure tra i conduttori di discesa e tubi metallici/cavi. Implementare misure di isolamento e isolamento se non si può rispettare la distanza.
5. ​Protezione contro il passo di tensione: Disporre strati di asfalto o ghiaia schiacciata agli ingressi/uscite e nei punti di messa a terra delle attrezzature per ridurre i gradienti di potenziale del terreno.

​V. Standard di selezione dei materiali e delle attrezzature​

• ​Materiali di messa a terra: Prioritariamente materiali ad alta conducibilità e anticorrosione (rame e acciaio rivestito di rame).
• ​Materiali di connessione: Conformarsi agli standard nazionali di protezione antifulmine come GB50057, garantendo la capacità di portata della corrente e la durata.
• ​Materiali riduttori di resistenza: Utilizzare miglioratori di messa a terra ecologici e duraturi per evitare la contaminazione delle acque sotterranee.
• ​Attrezzature di prova: Tester di resistenza di terra (ad esempio, clampometro a 4 fili) ad alta precisione.

​VI. Costruzione e accettazione​

• ​Coordinamento ingegneristico civile: Sincronizzare la costruzione dei componenti nascosti (ad esempio, la griglia di messa a terra di fondazione) con i lavori di fondazione dell'edificio.
• ​Supervisione del processo: Supervisionare completamente fasi chiave come la qualità della saldatura e la profondità di sepoltura.
• ​Accettazione finale:
• ​Prova di resistenza: Misurare il valore di resistenza di terra 72 ore dopo il completamento del sistema per assicurarne la conformità.
• ​Prova di continuità: Verificare la continuità elettrica in tutti i punti di connessione.
• ​Archiviazione della documentazione: Finalizzare i disegni esecutivi, i rapporti di prova, i certificati di materiale e altri documenti tecnici.

​VII. Sistema di operazione e manutenzione​

• ​Ispettioni regolari: Rieseguire la prova di resistenza di terra annualmente prima della stagione piovosa (specialmente in aree critiche) e valutare l'integrità dei punti di connessione.
• ​Ispettione anticorrosione: Prioritariamente controllare la corrosione nei punti di connessione esposti e nei giunti saldati.
• ​Risposta d'emergenza: Stabilire protocolli di ispezione e riparazione d'emergenza post-colpo di fulmine.
• ​Gestione dei record: Mantenere dati di ispezione completi e registri di manutenzione per la gestione dinamica della salute del sistema.