Esquema de Construção do Sistema de Aterramento para Proteção contra Raios

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​I. Contexto do Projeto e Objetivos​
Com o aumento da implementação de equipamentos inteligentes em edifícios, o risco de danos por raio aumentou significativamente. Este esquema visa estabelecer um sistema de proteção contra raios e aterramento científico e confiável, garantindo uma proteção eficaz para os edifícios e as instalações internas durante os raios. Minimiza os riscos de danos ao equipamento e lesões pessoais causadas por raios, fornecendo uma garantia sólida para a operação segura das instalações.

​II. Princípios de Design do Sistema​

1. ​Aterramento de Baixa Resistência: Controle rigoroso da resistência do solo (≤4Ω para edifícios gerais, ≤1Ω para áreas especiais como centros de dados) para garantir a dissipação rápida da corrente de raio na terra.
2. ​Conexão Equipotencial Unificada: Utilize um corpo comum de aterramento para alcançar a interconexão equipotencial entre as fundações do edifício, estruturas metálicas, instalações elétricas e dispositivos de proteção contra raios, eliminando diferenças de potencial e prevenindo o retorno de flash.
3. ​Garantia de Resistência e Durabilidade: Os dispositivos de aterramento devem possuir força mecânica suficiente e resistência à corrosão para atender aos requisitos de estabilidade térmica e dinâmica da corrente de raio, garantindo operação confiável a longo prazo.

​III. Componentes Nucleares do Sistema e Implementação​

• ​Rede de Eletrodos de Aterramento (Grade de Fundação)​​
• ​Material: Aço galvanizado (por exemplo, 40mm×4mm) ou aço revestido de cobre.
• ​Estrutura: Utilize barras de reforço da fundação do edifício ou uma faixa horizontal de aterramento anelada para formar uma grade fechada. O tamanho da grade é recomendado ≤10m×10m, com disposições mais densas em áreas de equipamentos críticos.
• ​Profundidade de Enterramento: ≥0,5m (abaixo da linha de geada), irradiada horizontalmente.
• ​Eletrodos de Aterramento Verticais​
• ​Disposição: Distribuídos nos nós da grade de aterramento ou na periferia para melhorar a dissipação da corrente.
• ​Material: Aço galvanizado (50mm×50mm×5mm×2500mm) ou hastes de aterramento revestidas de cobre.
• ​Construção: Inseridos verticalmente no solo; a parte superior é soldada de forma confiável à faixa de aterramento horizontal. Espaçamento ≥2 vezes o comprimento do eletrodo.
• ​Condutores Descendentes​
• ​Disposição: Utilize as barras principais de reforço das colunas do edifício (≥Φ16mm de diâmetro) ou condutores descendentes dedicados (≥25mm² de cabo de cobre/40mm×4mm de aço galvanizado), distribuídos uniformemente (espaçamento ≤18m).
• ​Conexão: Garanta continuidade elétrica confiável com o sistema de captador de ar no telhado, o anel de conexão equipotencial de cada andar e a grade de aterramento da fundação.
• ​Rede de Conexão Equipotencial​
• ​Estabelecimento: Instale barras de terra em salas de subestações, salas de equipamentos e em cada andar.
• ​Integração: Conecte as caixas de equipamentos, bandejas de cabos, tubulações metálicas, troncos de aterramento de sistemas de informação, etc., à barra mais próxima.

​IV. Tecnologias e Processos Chave​

1. ​Melhoria do Solo e Redução da Resistência: Em áreas de alta resistividade do solo, utilize aterradores físicos duradouros ou técnicas como eletrodos eletrolíticos/aterramento de poço profundo.
2. ​Processos de Conexão Confiáveis: Use soldagem exotérmica (soldagem termite) ou conectores dedicados para garantir continuidade elétrica permanente e força mecânica. Implemente tratamento anticorrosivo nas juntas soldadas.
3. ​Tratamento Anticorrosivo: Aplique revestimentos anticorrosivos (por exemplo, asfalto anticorrosivo) estritamente nas soldas. Selecione materiais resistentes à corrosão para garantir a vida útil do sistema.
4. ​Controle de Distância de Segurança: Garanta distâncias de separação seguras entre os condutores descendentes e tubulações/cabos metálicos. Implemente medidas de isolamento e insulação se a distância não puder ser atendida.
5. ​Proteção de Tensão Passo: Coloque camadas de asfalto ou cascalho nos pontos de entrada/saída e nos pontos de aterramento dos equipamentos para reduzir os gradientes de potencial do solo.

​V. Padrões de Seleção de Materiais e Equipamentos​

• ​Materiais de Aterramento: Priorize materiais com alta condutividade e resistência à corrosão (cobre e aço revestido de cobre).
• ​Materiais de Conexão: Cumpra com padrões nacionais de proteção contra raios, como GB50057, garantindo capacidade de condução de corrente e durabilidade.
• ​Materiais Redutores de Resistência: Utilize aterradores ambientalmente amigáveis e duradouros para evitar contaminação da água subterrânea.
• ​Equipamentos de Teste: Testadores de resistência de aterramento (por exemplo, medidor de pinça de 4 fios) de alta precisão.

​VI. Construção e Aceitação​

• ​Coordenação de Engenharia Civil: Sincronize a construção de componentes ocultos (por exemplo, grade de aterramento da fundação) com os trabalhos de fundação do edifício.
• ​Supervisão de Processos: Supervisione completamente etapas-chave, como a qualidade da soldagem e a profundidade de enterramento.
• ​Aceitação Final:
• ​Teste de Resistência: Meça o valor de resistência do solo 72 horas após a conclusão do sistema para garantir a conformidade.
• ​Teste de Continuidade: Verifique a continuidade elétrica em todos os pontos de conexão.
• ​Arquivamento de Documentos: Finalize desenhos executados, relatórios de teste, certificados de material e outros documentos técnicos.

​VII. Sistema de Operação e Manutenção​

• ​Inspeção Regular: Re-teste a resistência do solo anualmente antes da temporada chuvosa (especialmente em áreas críticas) e avalie a integridade dos pontos de conexão.
• ​Inspeção de Corrosão: Priorize a verificação de corrosão em pontos de conexão expostos e nas soldas.
• ​Resposta de Emergência: Estabeleça protocolos de inspeção e reparo de emergência pós-raio.
• ​Gestão de Registros: Mantenha dados completos de inspeção e registros de manutenção para gerenciamento dinâmico da saúde do sistema.