همبندی فونداسیون و تفاوت آن با الکترود زمین یوفر

مقدمه

همبندی فونداسیون و الکترود زمین یوفر دو روش مهم برای حفاظت از سیستم‌های الکتریکی در برابر خطرات ناشی از نشت جریان و اضافه ولتاژها هستند. این دو روش از جمله رایج‌ترین و موثرترین راه‌ها برای تامین ایمنی سیستم‌های الکتریکی، به ویژه در ساختمان‌ها و تاسیسات بزرگ هستند. در این مقاله به بررسی دقیق همبندی فونداسیون و تفاوت آن با الکترود زمین یوفر پرداخته و جزئیات فنی و عملی هر یک از این روش‌ها را مرور می‌کنیم.

۱. همبندی فونداسیون چیست؟

همبندی فونداسیون یک روش برای ایجاد یک اتصال الکتریکی موثر بین تمامی قسمت‌های فلزی فونداسیون و سیستم زمین ساختمان است. در این روش، میلگردهای فلزی که در ساختار فونداسیون استفاده می‌شوند، به هم متصل شده و به سیستم زمین متصل می‌شوند. این اتصال، که به عنوان یک مسیر همبندی یا equipotential bonding شناخته می‌شود، کمک می‌کند تا اختلاف پتانسیل بین قسمت‌های مختلف فونداسیون به حداقل برسد و از ایجاد جریان‌های ناخواسته در سازه جلوگیری شود.

۱.۱. مزایای همبندی فونداسیون

ایمنی الکتریکی: همبندی فونداسیون باعث می‌شود تا خطر برق‌گرفتگی به دلیل اختلاف پتانسیل بین قسمت‌های مختلف ساختمان به حداقل برسد.
حفاظت در برابر صاعقه: اتصال به سیستم زمین از طریق همبندی فونداسیون، یک مسیر امن برای تخلیه جریان صاعقه فراهم می‌کند.
یکپارچگی سازه: همبندی فونداسیون به حفظ یکپارچگی سازه در برابر خطرات الکتریکی کمک می‌کند.

۱.۲. استانداردهای همبندی فونداسیون

برای اجرای صحیح همبندی فونداسیون، باید از استانداردهای معتبر و بین‌المللی پیروی کرد. استانداردهای NFPA 70 (NEC) و IEC 60364 از جمله معتبرترین استانداردها در این زمینه هستند. این استانداردها جزئیات فنی مربوط به نحوه اجرای همبندی فونداسیون، انتخاب مواد، و الزامات مربوط به اتصالات الکتریکی را تعیین می‌کنند.

۲. الکترود زمین یوفر چیست؟

الکترود زمین یوفر (Ufer Ground) یک نوع سیستم زمین است که از بتن مسلح در فونداسیون ساختمان به عنوان یک الکترود زمین استفاده می‌کند. این سیستم به افتخار هربرت یوفر (Herbert G. Ufer)، مهندس برق آمریکایی که این روش را در دهه ۱۹۴۰ میلادی توسعه داد، نامگذاری شده است.

۲.۱. اصول کارکرد الکترود زمین یوفر

الکترود زمین یوفر از خواص رسانایی بتن و میلگردهای فلزی درون آن استفاده می‌کند. بتن، به دلیل خاصیت نیمه‌رسانا بودن، می‌تواند به عنوان یک واسطه برای انتقال جریان الکتریکی به زمین عمل کند. میلگردهای فلزی درون بتن، به عنوان هادی‌های الکتریکی، به زمین متصل می‌شوند و یک مسیر کم‌مقاومت برای جریان‌های زمین فراهم می‌کنند.

۲.۲. مزایای الکترود زمین یوفر

هزینه کمتر: از آنجایی که الکترود زمین یوفر از مواد موجود در ساختار ساختمان استفاده می‌کند، هزینه نصب آن نسبت به سیستم‌های زمین سنتی کمتر است.
طول عمر بالا: بتن و میلگردهای داخل آن طول عمر بالایی دارند و نیاز به نگهداری خاصی ندارند.

۳. تفاوت‌های کلیدی بین همبندی فونداسیون و الکترود زمین یوفر

۳.۱. نوع کارکرد

همبندی فونداسیون: هدف اصلی همبندی فونداسیون کاهش اختلاف پتانسیل بین قسمت‌های مختلف سازه و جلوگیری از ایجاد جریان‌های ناخواسته است.
الکترود زمین یوفر: هدف اصلی الکترود زمین یوفر ایجاد یک مسیر کم‌مقاومت برای انتقال جریان‌های زمین به زمین است.

۳.۲. نحوه اجرا

برای اجرای الکترود زمین یوفر، همبندی یک الزام است و اگر بخواهیم از الکترود یوفر استفاده کنیم حتما باید همبندی فونداسیون انجام شده باشد

4. نتیجه‌گیری

همبندی فونداسیون و الکترود زمین یوفر هر دو روش‌های موثری برای حفاظت از سیستم‌های الکتریکی در برابر خطرات ناشی از نشت جریان و اضافه ولتاژها هستند. هر یک از این روش‌ها مزایا و معایب خاص خود را دارند اما توجه داشته باشید که همبندی فونداسیون قابلیت جایگزینی به عنوان الکترود یوفر را ندارد و به عبارتی پیش نیاز اجرای الکترود یوفر این است که همبندی فونداسیون انجام شده باشد.

5. منابع

National Fire Protection Association (NFPA). (2020). NFPA 70: National Electrical Code (NEC).
International Electrotechnical Commission (IEC). (2009). IEC 60364: Low-voltage electrical installations.
Ufer, H. G. (1964). "Investigation and Testing of Grounding Methods". IEEE Transactions on Industry Applications.