Calculation example: lightning protection and grounding of solar electric power plant (panels)

24.07.17

Как и любые другие объекты электрогенерации, солнечные электростанции нуждаются в системах заземления и молниезащиты. Запрос на проектирование такой системы поступил в Технический Центр ZANDZ. Рассмотрим, какое решение предложили наши специалисты для солнечной (фотоэлектрической) станции в одном из российских регионов.

 

Исходные данные:

  1. Удельное сопротивление грунта в зоне размещения солнечной электростанции: 60 Ом*м.

  2. Габаритные размеры и расположение ФЭС показаны на рисунке 1 и 2.

Рисунок 1 - Габаритные размеры.

 

Рисунок 2 - Расположение ФЭС.

Как сделать молниезащиту и заземление солнечной электростанции?

Защита зданий и сооружений от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприемника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.


Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системе молниезащиты солнечной электростанции представлен следующими решениями:

1. Молниезащита выполнена в соответствии с СО 153-34.21.122-2003 "ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОММУНИКАЦИЙ" и РД 34.21.122-87 "ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ".

2. Объект относится к III категории молниезащиты. Необходимая надежность системы - 0,9..

3. Молниезащита солнечной электростанции выполнена при помощи 4х стержневых молниеотводов высотой 6 м, которые устанавливаются на бетонный фундамент. Закладные детали под фундамент включены в комплект молниеприемника.

4. Для заземления солнечных панелейиспользуются вертикальные электроды длиной 3 м от каждого молниеприемника. Молниеприемники соединяются при помощи стальной омедненной полосы GL-11075 сечением 30х4 мм по контуру ФЭС. Расстояние до солнечных панелей не менее 1 м. Заглубление 0,5 - 0,7 м. Подключение полосы и электродов осуществляется при помощи зажимов ZZ-005-064.

 

Итоги расчета проведенного с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»):

плотность разрядов молнии в землю – 6 ударов/кв. км в год;

полное число ударов в систему – 0,019 (раз в 52 года);

суммарное число прорывов – 0,00087 (раз в 1149 лет);

надежность системы 0,954;

вероятность прорыва во все объекты системы – 0,046.

 

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 1,41 Ом..

 

На рисунке 3 показано расположение оборудования.

 

Рисунок 3 - Расположение оборудования.

 

Перечень необходимых материалов приведен в таблице 1.

 

Таблица 1 – Перечень потребности материалов.

Рис. Артикул Наименование кол-во, шт.
1. ZZ-201-006 Молниеприемник вертикальный ZANDZ 6 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент) 4
2. ZZ-001-065 ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) 8
3. ZZ-002-061 ZANDZ Муфта соединительная резьбовая 5
4. ZZ-003-061 ZANDZ Наконечник стартовый 4
5. ZZ-004-060 ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток 2
6. ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) 50
7. ZZ-006-000 ZANDZ Смазка токопроводящая 1
8. ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 13
9. ZZ-008-000 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) 1
10. GL-11075-50 GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров) 5

 

Предложенное нами решение обеспечит надежную защиту солнечной электростанции от прямого попадания молнии и качественное заземление установки сопротивлением 1,41 Ом с указанными исходными данными.


Хотите узнать больше о молниезащите и заземлении объектов альтернативной энергетики? Обращайтесь за помощью в Технический Центр ZANDZ!

 


Читайте также: