Пример молниезащиты и заземления стартового диспетчерского пункта

02.06.16 , , , ,

Авиация является одним из самых безопасных средств передвижения. Контроль за взлетами осуществляется из диспетчерских пунктов, которые расположены на открытой местности неподалеку от взлетно-посадочной полосы. На данных объектах могут располагаться антенны, радары и прочее оборудование, поэтому необходимо обеспечить защиту от прямого удара молнии и выполнить заземление для надлежащей работы электронного оборудования! В противном случае отсутствие мер безопасности может привести к техническим сбоям в работе оборудования и потери связи с воздушными суднами. В наш технический центр поступил запрос на расчет решения по молниезащите и заземлению для стартового диспетчерского пункта в аэропорту города Саранска. Наши технические специалисты предложили решение, которым мы делимся с вами.

Задача:

Необходимо выполнить молниезащиту и заземление.

Объект: Стартовый диспетчерский пункт (СДП-2), расположенный на территории аэропорта города Саранска.

Габаритные размеры:

длина: 15 м;
ширина: 6,7 м;
высота: 5,7 м.

На объекте установлено 9 антенн высотой 2 м каждая.

Источник питания — 380 В.

Тип грунта: супесь (удельное сопротивление грунта - 150 Ом*м).

Диспетчерские пункты относятся к “специальным с ограниченной опасностью” с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и к 3-ей категории согласно РД. Необходимая надежность системы принятая проектом 0,95 (по 2-ой категории).

Согласно ПУЭ-7, 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 напряжении 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системе молниезащиты СДП-2 представлен следующими решениями:

Установка двух молниеприемников-мачт высотой 6 м по краям кровли (1,5 м от края). При помощи стальной омедненной проволоки D=8 мм организовать 2 токоотвода от каждого приемника и подключить все антенны (9 шт.), лестницу и металлические предметы/части на кровле к токоотводам (см. рис.1).
Монтаж заземляющего устройства, состоящего из четырех вертикальных электродов D=14 мм, длиной 4,5 м, объединенных горизонтальным электродом (омедненная полоса 30х4 мм). Расстояние от электрода до стен здания не менее 1 м, расстояние между электродами не менее 5 м, заглубление 0,5 – 0,7 метра.

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 9,04 Ом, что меньше требуемого 10 Ом.

Итоги расчета зон защиты в соответствии с СО:

Молниеприемник-мачта №1, 2 (GL-21125): h = 11,7 м;

Высота конуса согласно СО табл. 3.4: h0 = 0,8·h = 9,36 м;

Радиус конуса согласно СО табл. 3.4: r0 = 0,8·h = 9,36 м;

Для зоны защиты требуемой надежности радиус горизонтального сечения rx на высоте hx = 5,7 м определяется:

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: 0,029 (раз в 207 лет);

Суммарное число прорывов: 0,0013.

Надежность системы: 0,955.

Вероятность прорыва во все объекты системы: 0,045 (раз в 735 лет).

Рисунок 1 – Расположение оборудования молниезащиты и заземления. Зона защиты

Перечень оборудования и необходимых материалов:

№ п/п	Рис.	Артикул	Изделие	Количество, шт
1		GL-21125	GALMAR Молниеприемник-мачта (6,0 м; на 3х бетонных основаниях; двухступенчатая тросовая поддержка; оцинкованная сталь)	2
2		GL-11075-20	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров)	1
3		GL-11149-50	GALMAR Проволока омеднённая (D 8 мм / S 50 мм²; бухта 50 метров)	2
4		GL-11551A	GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь)	15
5		GL-11711	GALMAR Зажим на плоскую крышу для токоотвода (пластик, бетон)	75
6		GL-11703A	GALMAR Зажим к фасаду для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь)	25
7		GL-11562A	GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + полоса (крашенная оцинкованная сталь)	3
8		ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	12
9		ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	9
10		ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	4
11		ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	3
12		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	1
13		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1
14		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	4
15		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	1