Проект молниезащиты и заземления газораспределительного пункта (ГРП)

Проект молниезащиты и заземления закрытого стационарного газорегуляторного пункта (ГРП)

Проект молниезащиты и заземления газорегуляторного пункта (ГРП)

Задание:

Объект:Объект: закрытый стационарный газорегуляторный пункт (ГРП) 24х6х6,75 м (ДхШхВ).

Удельное сопротивление грунта: 100 Ом*м.

Требуется провести расчёты и создать проект молниезащиты и заземляющего устройства с сопротивлением 10 Ом.

Решение

ГРП в соответствии с РД 34.21.122-87 относится ко II категории молниезащиты и должен быть защищен от прямых ударов молнии, вторичных её проявлений и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации. Выбирается зона защиты Б в соответствии с пунктом 2 таблицы 1 РД 34.21.122-87 и определенным ниже ожидаемым количеством поражений молнией в год. В соответствии с п. 2.6 РД 34.21.122-87, при наличии на зданиях и сооружениях прямых газоотводных и дыхательных труб для свободного отвода в атмосферу газов, паров и взвесей взрывоопасной концентрации в зону защиты молниеотводов должно входить пространство над обрезом труб, ограниченное полушарием радиусом 5 м. Для газоотводных и дыхательных труб, оборудованных колпаками или "гусаками", в зону защиты молниеотводов должно входить пространство над обрезом труб, ограниченное цилиндром высотой Н и радиусом R для газов легче воздуха при избыточном давлении внутри установки свыше 25,25 кПа H = 5 м, R = 5 м.

Защита от вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала

Защита от вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала осуществлена путем присоединения металлических колонн здания ГРП к заземляющему устройству.
Ожидаемое количество поражений объекта молнией за год определяется по формуле:

N=[(S+6h)(L+6h)-7,7h²]•n•10^-6,

где h=6,75 м — наибольшая высота объекта;

L=24 м — длина объекта;

S=6 м — ширина объекта;

n — плотность ударов молнии на 1 км2 земной поверхности в год.

n=6,7•Т_гр/100,

где Т_гр — средняя продолжительность гроз в часах.

Для Московской области средняя продолжительность гроз составляет 20-40 часов. Расчёт выполнен для 30 часов. Следовательно:
N=[(S+6h)(L+6h)-7,7h²]•n•10^-6≈0,005323
Ожидаемое количество поражений молнией объекта в год составляет 0,005323 поражений в год.

Защита объекта от прямых ударов молнии

Защита объекта от прямых ударов молнии выполняется при помощи ZANDZ Молниеприёмника вертикального 18 м, имеющего следующие габаритные размеры:
h_o = 0,92*h = 0,92*18 = 16,56 м — высота конуса зоны защиты,
где h=18 м — высота молниеприёмника;
r_o = 1,5*h = 1,5*18 = 27 м — радиус конуса на уровне земли;
r_x = 1,5*(h-h_x/0,92) = 1,5*(18-6,75/0,92) = 16,0 м — высота конуса на уровне защищаемого объекта.
Границы зон защиты см. чертежи настоящего проекта.

Заземляющее устройство ГРП в соответствии с ГОСТ 21130-75 состоит из трёх вертикальных электродов (омедненных резьбовых штырей D14, 1.5 м ZZ-001-065 - 2 шт. на 1 электрод) и омеднённой полосы 30х4 GL-11075, соединенных при помощи зажима для подключения проводника ZZ-005-064 (полную спецификацию и ссылки на описание оборудования смотрите ниже).

Для болтовых соединений выполнить гидроизоляцию и предусмотреть возможность осмотра соединений в любое время. Заземляющее устройство присоединить к молниеприёмнику при помощи сварки. Заземляющее устройство прокладывается на глубине 0,5 м от поверхности земли на расстоянии 1 м от молниеприёмника.

В качестве токоотвода выступает собственная конструкция молниеприёмника вертикального 18 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент) ZANDZ ZZ-201-018 в соответствии с п. 3.2.2.5 СО 153-34.21.122-2003. Электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на долгий срок. Заземляющее устройство организуется на наиболее приближенной территории вне охранной зоны подземных коммуникаций, точное местоположение уточняется при его сооружении.

Устройство наружного заземляющего устройства см. чертежи настоящего проекта. Монтаж молниезащиты и заземления выполнить согласно ПУЭ, изд. 7, РД 34.21.122-87 "Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений", СО 153-34.21.122-2003 "Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций", ГОСТ 21130-75 «Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры».

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление вертикального электрода:

где ρ — удельное сопротивление грунта, Ом•м; L — длина вертикального электрода, м;
d - диаметр вертикального электрода, м;
T - заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя, м.

Сопротивление горизонтального электрода:

где ρ — удельное сопротивление грунта, Ом•м;
b — ширина полосы горизонтального электрода, м;
h — глубина заложения горизонтального электрода, м;
L_гор — длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление горизонтального электрода2

где t — заглубление верха электрода, м.

Полное сопротивление заземляющего устройства:

где n – количество комплектов;
k_исп — коэффициент использования.

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 5,88 Ом, что меньше допустимого сопротивления 10 Ом.

Перечень необходимых материалов:

№ п/п	Рис.	Артикул	Наименование	Количество	Масса, ед., кг
1.		ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	6	1,9
2.		ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	4	0,08
3.		GL-11703A	ZANDZ Наконечник стартовый	3	0,07
4.		ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	2	0,09
5.		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	5	0,31
6.		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	1	0,19
7.		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	3	0,442
8.		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1	0,48
9.		GL-11402	GALMAR Колодец контрольный	3	2,6
10.		GL-11075	GALMAR Полоса стальная омедненная 30х4 мм	30	0,98 (в метрах)
11.		ZZ-201-018	ZANDZ Молниеприёмник вертикальный 18 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент)	1	-