雷電保護接地システム建設方案

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​I. プロジェクトの背景と目的​
建物における知能設備の導入が増えるにつれて、雷による損傷のリスクも大幅に増加しています。このスキームは、科学的かつ信頼性のある避雷接地システムを確立し、雷が発生した際に建物および内部設備を効果的に保護することを目指しています。これにより、雷による設備損傷や人的被害のリスクを最小限に抑え、設備の安全な運行を固く保証します。

​II. システム設計の原則​

1. ​低抵抗接地: 一般的な建物では≤4Ω、データセンターや特別なエリアでは≤1Ω以下の接地抵抗を厳格に制御し、雷電流を迅速に地中に散逸させる。
2. ​統一等電位結合: 建物基礎、金属構造物、電気設備、避雷装置間で共通の接地体を使用して等電位接続を実現し、電位差を排除し、逆閃を防止する。
3. ​強度と耐久性の確保: 接地装置は十分な機械強度と腐食抵抗性を持ち、雷電流の熱的・動的安定性要件を満たし、長期的な信頼性ある動作を保証しなければならない。

​III. コアシステムコンポーネントと実装​

• ​接地電極ネットワーク（基礎接地グリッド）​​
• ​材料: 錫メッキ平鋼（例：40mm×4mm）または銅被覆鋼。
• ​構造: 建物基礎の補強鉄筋または環状水平接地帯を使用して閉じたグリッドを形成する。グリッドサイズは≤10m×10mが推奨され、重要な設備領域ではより密な配置を行う。
• ​埋設深度: ≥0.5m（霜線以下）、水平放射状に配置する。
• ​垂直接地電極​
• ​配置: 接地グリッドのノードまたは周囲に分散配置し、電流の散逸を強化する。
• ​材料: 錫メッキ角鋼（50mm×50mm×5mm×2500mm）または銅被覆接地棒。
• ​施工: 地中に垂直に打ち込む。上部は水平接地帯に確実に溶接される。間隔は電極長さの≥2倍以上。
• ​下り導体​
• ​配置: 建物柱の主補強鉄筋（≥Φ16mm径）または専用の下り導体（≥25mm²銅ケーブル/40mm×4mm錫メッキ平鋼）を使用し、均等に配置する（間隔≤18m）。
• ​接続: 屋上の空端子システム、各階の等電位結合リング、基礎接地グリッドとの確実な電気的連続性を達成する。
• ​等電位結合ネットワーク​
• ​設置: 変電所室、設備室、各階に接地バスバーを設置する。
• ​統合: 設備外装、ケーブルトレイ、金属パイプ、情報システム接地幹線などを最寄りのバスバーに接続する。

​IV. 主要技術とプロセス​

1. ​土壌改良と抵抗低下: 高い土壌抵抗率の地域では、長期間持続する物理的接地強化材や電解電極/深井戸接地などの技術を使用する。
2. ​信頼性のある接続プロセス: 放熱溶接（テルミット溶接）または専用コネクタを使用して、永久的な電気的連続性と機械的強度を確保する。溶接部には防食処理を行う。
3. ​防食処理: 溶接部には厳密に防食塗料（例：防食アスファルト）を適用する。耐食性材料を選択してシステムの寿命を確保する。
4. ​安全距離の制御: 下り導体と金属パイプ/ケーブルとの間に安全な分離距離を確保する。必要な場合、絶縁措置を講じる。
5. ​ステップ電圧保護: 入出口や設備接地点にアスファルトまたは砕石層を敷設し、地面電位勾配を低減する。

​V. 材料と設備選択基準​

• ​接地材料: 導電性と耐食性が高い材料（銅および銅被覆鋼）を優先する。
• ​接続材料: GB50057などの国家避雷基準を遵守し、電流容量と耐久性を確保する。
• ​抵抗低下材料: 環境に優しく、長期間持続する接地強化材を使用し、地下水汚染を避ける。
• ​測定機器: 高精度の接地抵抗計（例：4ワイヤークランプメーター）を使用する。

​VI. 施工と検収​

• ​土木工事との調整: 隠蔽部品（例：基礎接地グリッド）の建設は建物基礎工事と同期して行う。
• ​工程監督: 溶接品質や埋設深度などの主要な段階を完全に監督する。
• ​竣工検収:
• ​抵抗値測定: システム完成後72時間後に接地抵抗値を測定し、適合性を確認する。
• ​連続性試験: すべての接続点での電気的連続性を確認する。
• ​文書の保管: 完了図面、試験報告書、材料証明書などの技術文書を最終化する。

​VII. 運用と保守システム​

• ​定期点検: 雨季前の毎年、特に重要なエリアでは接地抵抗を再テストし、接続点の整合性を評価する。
• ​腐食点検: 露出している接続点や溶接部の腐食を優先してチェックする。
• ​緊急対応: 雷後の緊急点検と修理プロトコルを確立する。
• ​記録管理: 完全な点検データと保守記録を維持し、システムの健康状態を動的に管理する。