Пример расчета молниезащиты и заземления для КТП комплекса сооружений водоснабжения Ханты-Мансийского автономного округа

Пример расчета молниезащиты и заземления для КТП комплекса сооружений водоснабжения Ханты-Мансийского автономного округа

Водоснабжение относится к системам жизнеобеспечения зданий и сооружений. Без него пребывание людей становится непригодными для комфортной жизнедеятельности. Короткий поиск в интернете даст глубокое понимание важности бесперебойной работы системы. Современные комплексы водоснабжения – это сложные инженерные объекты с массой не только силового электрического оборудования, но и слаботочного в виде системам мониторинга, диспетчеризации, видеонаблюдения, контроля доступа и т.д. Объекты системы водоснабжения, как и любые другие, подвержена ударам молнии, поэтому отсутствие надежной молниезащиты и заземления грозят повреждением объекта с тяжелейшими последствиями.

В 2021 году в Технический центр ZANDZ.com поступил запрос на расчёт молниезащиты для комплекса сооружений водоснабжения, водоочистки и сетей водоснабжения в одном из населенных пунктов Ханты-Мансийского автономного округа. В качестве иллюстрации мы рассмотрим решение, которое Технический центр ZANDZ предоставил в ответ для комплектной трансформаторной подстанции, питающей объект.

Решение:

Мероприятия выполнены в соответствии с ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7, СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).

Защищаемое сооружение относится к обычным с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и к 3-ей категории согласно РД.

Защита зданий 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.

Расчет зон защиты многократных стержневых молниеотводов производился согласно п. 2.2 и п. 3 приложения 3 РД 34.21.122-87 для зоны Б. Зона защиты многократного стержневого молниеотвода определяется как зона защиты попарно взятых соседних стержневых молниеотводов. Принимая во внимание, что расстояние между молниеотводами в нашем случае больше высоты, но меньше шести высот молниеприемников, используем соответствующий набор формул:

Расчет зон защиты многократных стержневых молниеотводов для КТП комплекса сооружений водоснабжения

Расчет габаритных размеров внутренней области зоны защиты

Расчет зон защиты многократных стержневых молниеотводов для КТП комплекса сооружений водоснабжения Ханты-Мансийского автономного округа

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

  • установка 2 стержневых молниеприемников высотой 4 м на стене. Учтено, что 0,7 м длины стержня уходит на крепление;
  • молниеприемники соединяются между собой для организации двух токоотводов с применением оцинкованной проволоки D=8 мм от каждого молниеприемника. Токоотводы присоединяются к искусственному заземлителю в 8 точках. Расстояние между токоотводами должно быть не более 20 м. Крепление токоотводов производится (шаг установки 0,6-1 м):
    • на скатах кровли осуществляется с помощью зажимов GL-11747A;
    • к стенам с помощью зажимов GL-11703A;
  • соединение и разветвление токоотводов производится с использованием зажимов GL-11551А.

Расчет сопротивления заземляющего устройства КТП:

В соответствии с инженерно-геологическими изысканиями, предоставленными заказчиком, преобладающий грунт – песок.
Расчетное удельное сопротивление грунта принимается равным 600 Ом∙м.

Сопротивление горизонтального электрода:

Сопротивление горизонтального электрода

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

Сопротивление вертикального электрода

Сопротивление вертикального электрода

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
L – длина вертикального электрода, м;
d – диаметр вертикального электрода, м;
– заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

Заглубление верха электрод

где t – заглубление верха электрода, м

Полное сопротивление заземляющего устройства:

Заглубление верха электрод

где n – количество комплектов;
kисп – коэффициент использования; 

Расчетное сопротивление заземляющего устройства

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 23,35 Ом, что меньше требуемого сопротивления заземления 24 Ом, полученного путем увеличения сопротивления 
4 Ом в 6 раз в соответствии с пунктом 1.7.101 ПУЭ 7-е изд.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:

  • монтаж заземляющего устройства, состоящего из горизонтального электрода (полоса оцинкованная стальная сечением 4x30 мм), глубина 0,5 метра и 15 вертикальных электродов (штырей из омедненной стали диаметром 14 мм) длиной 3 м и 4 длиной 4,5 м;
  • соединение вертикальных и горизонтальных электродов между собой, а также присоединение к корпусу резервуаров и металлоконструкции КТП осуществляется с помощью зажима ZZ-005-064;
  • соединение токоотвода с выводом оцинкованной полосы из земли осуществляется с помощью контрольного зажима GL-11562A;
  • конструкция заземляющего устройства соответствует пункту 1.7.55 ПУЭ. Заземляющие устройства защитного заземления и заземления для молниезащиты выполняются общим.

Расположение элементов системы молниезащиты и заземляющего устройства показано на чертеже в отдельном файле. Изображенная зона защиты соответствует зоне Б РД.

Пример расчета молниезащиты и заземления для КТП комплекса сооружений водоснабжения Ханты-Мансийского автономного округа
Кликните, чтобы посмотреть схему в полном размере

Таблица 1 – Перечень потребности материалов

№ п.п. Рис. Артикул Изделие Кол-во
Система молниезащиты
1 Молниеприёмник-мачта ZANDZ вертикальный 6 м с комплектом из 2х креплений к стене (нерж. сталь) ZZ-201-006-3 Молниеприёмник-мачта ZANDZ вертикальный 6 м с комплектом из 2х креплений к стене (нерж. сталь) 2
2 ZANDZ Зажим к молниеприёмнику D42 мм для токоотводов (нержавеющая сталь) ZZ-202-002 ZANDZ Зажим к молниеприёмнику D42 мм для токоотводов (нержавеющая сталь) 2
3 ZANDZ Молниеприемник-мачта вертикальный 5 м (нерж. сталь) ZZ-201-005 ZANDZ Молниеприемник-мачта вертикальный 5 м (нерж. сталь) 2
4 ZANDZ Молниеприемник-мачта вертикальный 4 м (нерж. сталь) ZZ-201-004 ZANDZ Молниеприемник-мачта вертикальный 4 м (нерж. сталь) 6
5 ZANDZ Крепление для молниеприёмника к стене (нержавеющая сталь) ZZ-203-001 ZANDZ Крепление для молниеприёмника к стене (нержавеющая сталь) 8
6 GALMAR Зажим к молниеприемникам ZZ-201-004 для токоотводов (нерж. сталь) GL-20022 GALMAR Зажим к молниеприемникам ZZ-201-004 для токоотводов (нерж. сталь) 8
7 Проволока ZANDZ стальная оцинкованная (D 8 мм / S 50 мм²; бухта 125 м) ZZ-502-008-125 Проволока ZANDZ стальная оцинкованная  (D 8 мм / S 50 мм²; бухта 125 м) 1
8 GALMAR Зажим на крышу, покрытую металлическим профилем / профнастилом, для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь) GL-11747A GALMAR Зажим на крышу, покрытую металлическим профилем / профнастилом, для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь) 60
9 GALMAR Зажим к фасаду/стене для токоотвода с возвышением (высота 15 мм; оцинк. сталь с покраской) GL-11703A GALMAR Зажим к фасаду/стене для токоотвода с возвышением (высота 15 мм; оцинк. сталь с покраской) 90
10 GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь) GL-11551A GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь) 5
11 GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + полоса (крашенная оцинкованная сталь) GL-11562A GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + полоса (крашенная оцинкованная сталь) 12
Заземляющее устройство
13 ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) 30
14 Полоса ZANDZ стальная оцинкованная  (30*4 мм; бухта 52 м) ZZ-502-304-52 Полоса ZANDZ стальная оцинкованная (30*4 мм; бухта 52 м) 3
15 Полоса ZANDZ стальная оцинкованная  (30*4 мм; отрез 6 м) ZZ-502-304-6 Полоса ZANDZ стальная оцинкованная (30*4 мм; отрез 6 м) 2
16 ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) ZZ-001-065 ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) 42
17 ZANDZ Муфта соединительная резьбовая ZZ-002-061 ZANDZ Муфта соединительная резьбовая 25
18 ZANDZ Наконечник стартовый ZZ-003-061 ZANDZ Наконечник стартовый 19
19 ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток ZZ-004-060 ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток 9
20 ZANDZ Смазка токопроводящая ZZ-006-000 ZANDZ Смазка токопроводящая 3
21 ZANDZ Лента гидроизоляционная ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 8
22 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) ZZ-008-000 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) 1

У вас возникли вопросы по молниезащите кадетской школы или других объектов? Обращайтесь за помощью в Технический Центр ZANDZ!



Смотрите также: