Типовой проект "Молниезащита и заземление школы"

Типовой проект Молниезащита и заземление Школы

Задание:

Объект: школа;
Расположение объекта: Московская область;
Материал кровли: металлочерепица и ПВХ мембрана;
Материал фасадов: газобетонные блоки, штукатурка;
Грунт: суглинок;
Удельное сопротивление грунта: 100 Ом*м.
Требуется выполнить молниезащиту и заземление объекта

Решение:

Технические решения принятые в проектной документации соответствуют требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других норм действующих на территории Российской Федерации и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта, при соблюдении предусмотренных проектными чертежами мероприятий. Проектная документация соответствует требованиям действующих нормативных документов.
В данном разделе рассмотрено решение по внешней системе молниезащиты школы, расположенной по адресу: Московская область.
Школа относится к "обычным" с точки зрения "ИНСТРУКЦИИ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОММУНИКАЦИЙ" СО 153-34.21.122-2003 и к "III категории" в соответствии с "ИНСТРУКЦИЕЙ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ" РД 34.21.122-87. Необходимая надежность системы молниезащиты должна быть не менее 0,9.
Согласно СО 153-34.21.122-87, п.3.3.1. В общем случае выбор молниеотводов должен производиться при помощи соответствующих компьютерных программ, способных вычислять зоны защиты или вероятность прорыва молнии в объект (группу объектов) любой конфигурации при произвольном расположении практически любого числа молниеотводов различных типов.
В дополнении к СО 153-34.21.122-2003, "РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИОННО ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ, ПОРЯДКУ ПРИЕМКИ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ И ЭКСПЛУАТАЦИИ УСТРОЙСТВ МОЛНИЕЗАЩИТЫ" указано: При проверке надежности защиты с использованием программного обеспечения приводятся данные компьютерных расчетов в виде сводки проектных вариантов и формируется заключение об их эффективности.
Расчеты надежности системы молниезащиты выполнены в соответствии с техническим циркуляром № 25/2009 ассоциации «РОСЭЛЕКТРОМОНТАЖ» «ОБ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ МОЛНИЕОТВОДОВ», в котором сказано: При проектировании системы внешней молниезащиты объектов рекомендуется руководствоваться следующим: Для оптимального построения зон защиты зданий и сооружений сложной формы, имеющих разновысокие крыши, выступающие шпили, башни, переменную геометрию, зданий высотой более 150 м, комплексов зданий и других сложных объектов следует использовать соответствующие программные продукты, например, «Программу расчета эффективности стержневых и тросовых молниеотводов статистическим методом», разработанную ОАО «ЭНИН».
Молниезащита объекта выполнена при помощи 5-ти молниеприемников-мачт высотой 2 м ZZ-201-002-16 размещенных на коньках кровли, 12-ти молниеприемников-мачт высотой 1,5 м GL-21134 размещенных на ограждениях и 4-х молниеприемников-мачт высотой 2 м на бетонном основании GL-21131 размещенных на плоской кровле.
В соответствии с ПУЭ-7 изд., п.1.7.103 - Общее сопротивление растеканию заземлителей (в том числе естественных) всех повторных заземлений PEN-проводника каждой ВЛ в любое время года должно быть не более 10 Ом при линейном напряжениях 380 В источника трехфазного тока.
Конструкция заземляющих устройств объектов соответствует требованиям РД 34.21.122-87, п.2.26.
Материалы и сечения всех используемых в проекте проводников соответствуют требованиям ГОСТ Р 50571.5.54-2013 и ПУЭ-7 изд., включая нововведения Технического циркуляра №11 от 10.10.2006 г.
В качестве токоотвода применяется стальная омедненная (толщина медного покрытия не менее 70 мкм) проволока d8 мм (GL-11149).
Установка токоотводов осуществляется при помощи держателя ZZ-202-015 - на плоской кровле, GL-11564A - по коньку, GL-11747A - на скатах кровли, GL-11514N - на ограждении, GL-11703A - на вертикальных поверхностях. Шаг установки зажимов 0,8-1,0 м
Все металлические элементы, размещенные на кровле, необходимо присоединить к токоотводу при помощи зажимов GL-11545. Лестницы, перила, присоединяются при помощи зажима-хомута GL-11514N.
Для соединения проката по длине и в узлах используется универсальный зажим GL-11551A.
Опуски токоотводов выполняются по стенам, где на уровне 0,5 м от уровня грунта они присоединяются к горизонтальному заземлителю.
Подключение токоотвода к полосе заземления выполняется при помощи зажима GL-11562A.
Заземляющее устройство выполнено в соответствии с РД 34.21.122-87, п.2.26.
В качестве заземляющего устройства применяются вертикальные омедненные стальные электроды длиной 3 м в местах опусков токоотводов объединенные горизонтальным заземлителем.
В качестве горизонтального заземлителя используется омедненная стальная полоса сечением 30х4 мм, объединяющая вертикальные электроды. Расстояние до фундамента объекта - не менее 1 м. Заглубление полосы 0,5 - 0,7 м.
Согласно РД, п.1.8 искусственные заземлители следует располагать под асфальтовым покрытием или в редко посещаемых местах (на газонах, в удалении на 5 м и более от грунтовых проезжих и пешеходных дорог и т.п.).
Согласно ПУЭ-7 изд., п.1.7.55 - Заземляющие устройства защитного заземления электроустановок зданий и сооружений и молниезащиты 2-й и 3-й категорий этих зданий и сооружений, как правило, должны быть общими.
При наличии ж/б конструкций их необходимо присоединить к токоотводам/заземляющему устройству.
Расчетное сопротивление заземляющего устройства - 1,33 Ом.
Итоги расчета проведенного с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»):
Плотность разрядов молнии в землю - 4 уд/кв.км в год;
Полное число ударов в систему - 0,099 (раз в 10 лет).
Суммарное число прорывов (удары непосредственно в объект минуя молниеприемники) - 0,010 (раз в 100 лет).
Надежность системы - 0,9.
Протокол, сформированный по итогам расчётов надёжностей системы молниезащиты, приведен в приложении 1 к проекту.

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление вертикального электрода:

Сопротивление вертикального электрода

где ρ_экв – эквивалентное 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:

Сопротивление горизонтального электрода

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
b - ширина горизонтального электрода, м;
h - глубина заложения горизонтального проводника, м;
L_гор – длина горизонтального электрода, м.

заглубление верха электрода

где t – заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

Полное сопротивление заземляющего устройства

где n – количество комплектов;
k_исп – коэффициент использования;

Расчет

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 1,33 Ом, что меньше требуемого сопротивления 10 Ом.

Перечень необходимых материалов:

Поз.	Обозначение	Наименование	Кол.
1.	ZZ-201-002-16	Молниеприёмник ZANDZ высотой 2 метра для установки в резьбовых держателях (М16; нержавеющая сталь)	5
2.	ZZ-203-003	Коньковый держатель ZANDZ для молниеприёмника (резьба M16; подключение токоотвода d8-10 мм; нержавеющая сталь)	5
3.	GL-21134	GALMAR Молниеприемник-мачта (1,5 метра; для вертикальных поверхностей; оцинкованная сталь)	12
4.	GL-21131	GALMAR Молниеприемник-мачта (2,0 м; на одном бетонном основании; оцинкованная сталь)	4
5.	GL-11149-50	GALMAR Проволока омеднённая (D 8 мм / S 50 мм²; бухта 50 метров)	16
6.	GL-11551A	GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь)	80
7.	ZZ-202-015	ZANDZ ZZ-202-015 — Держатель для круглого проводника на плоской кровле (D 8 мм; пластик + бетон)	200
8.	GL-11564A	GALMAR Зажим на конёк для токоотвода с его возвышением над зажимом на 15 мм (крашенная оцинкованная сталь)	60
9.	GL-11747A	GALMAR Зажим на крышу, покрытую металлическим профилем / профнастилом, для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь)	80
10.	GL-11703A	GALMAR Зажим к фасаду/стене для токоотвода с возвышением (высота 15 мм; оцинк. сталь с покраской)	290
11.	GL-11514N	Зажим GALMAR на водосточную трубу для токоотвода (лента из луженной меди + зажим из нержавеющей стали)	190
12.	GL-11545A	GALMAR Зажим на водосточный желоб для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь)	30
13.	GL-11562A	GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + полоса (крашенная оцинкованная сталь)	12
14.	GL-11075-50	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров)	7
15.	GL-11075-10	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 10 метров)	1
16.	ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	24
17.	ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	13
18.	ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	12
19.	ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	5
20.	ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	19
21.	ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	2
22.	ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	5
23.	ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1