*Изображение сгенерировано нейросетью
Вступление
В нашей работе встречаются здания, одновременно вмещающие помещения разной степени пожаро- и взрывоопасности. Обычно наличие таких помещений обязывает защищать все сооружение по более жесткой категории молниезащиты, но документ РД 34.21.122-87 содержит интересное требование. В соответствии с пунктами 1.3. и 1.4., если площадь помещений, требующих защиту по более высокой категории менее 30% площади всех помещений здания, то молниезащиту допускается выполнять по более мягкой категории, если она свойственна для преобладающих по площади помещений. Рассмотрим такой случай на примере расчета.
Пример расчета
Объектом установки молниезащиты и заземления является цех.
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).
Определение категории молниезащиты
Зоне класса 1а СП 423.1325800.2018 соответствует зона класса В-I ПУЭ (I категория молниезащиты и зона А в соответствии со строкой 1 таблицы 1 РД).
Зоне класса 2а СП 423.1325800.2018 соответствует зона класса В-Iа ПУЭ (II категория молниезащиты и зона Б в соответствии со строкой 2 таблицы 1 РД).
В соответствии с пунктом 1.3. РД если площадь помещений I категории молниезащиты составляет менее 30% площади всех помещений здания, молниезащиту всего здания допускается выполнять по II категории независимо от категории остальных помещений. Следовательно сооружение требуется защитить по II категории согласно РД.
В соответствии с пунктом 1.3. РД при этом на вводе в помещения I категории должна быть предусмотрена защита от заноса высокого потенциала по подземным и наземным (надземным) коммуникациям, выполняемая согласно пп. 2.8 и 2.9 (перечисленные мероприятия не предусмотрены данным техническим предложением):
2.8. Защита от заноса высокого потенциала по подземным металлическим коммуникациям (трубопроводам, кабелям в наружных металлических оболочках или трубах) должна осуществляться путем их присоединения на вводе в здание или сооружение к арматуре его железобетонного фундамента, а при невозможности использования последнего в качестве заземлителя — к искусственному заземлителю, указанному в п. 2.2 г.
2.9. Защита от заноса высокого потенциала по внешним наземным (надземным) металлическим коммуникациям должна осуществляться путем их заземления на вводе в здание или сооружение и на двух ближайших к этому вводу опорах коммуникации. В качестве заземлителей следует использовать железобетонные фундаменты здания или сооружения и каждой из опор, а при невозможности такого использования (см. п. 1.8) — искусственные заземлители, согласно п. 2.2г.
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.
Мероприятия по молниезащите и заземлению
Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системе молниезащиты представлен следующими решениями:
- молниезащита основного здания выполнена в виде молниеприемной сетки при помощи стальной оцинкованной проволоки диаметром 8 мм, прокладываемой с шагом не более 6x6 м. Сетка выполняется таким образом, чтобы ток имел, по крайней мере, два различных пути к заземлителю. Спуски токоотводов к заземлителю выполняются не реже 25 м по периметру здания;
- крепление токоотводов производится (шаг установки 0,6-1 м):
- на плоской кровле с помощью зажимов ZZ-202-005;
- на стене с помощью зажимов ZZ-202-003;
- для обеспечения герметичности металлического кровельного и стенового покрытия при монтаже зажимов ZZ-202-003 используется оцинкованный комплект крепления держателя молниезащиты ZZ-202-095. Описание процесса монтажа приведено по ссылке;
- соединение и разветвление токоотводов производится с использованием зажимов ZZ-202-021.
Для II категории молниезащиты необходимо предусмотреть мероприятия по защите от вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала, для этого предусматривается установка УЗИП CITEL DAC1-13VG-31-275 УЗИП Тип 1+2+3 в ГРЩ по одному на каждый щит.
Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству для соблюдения пунктов 2.8., 2.9. и 2.13. РД представлен следующими решениями:
- монтаж заземляющего устройства, состоящего из горизонтального электрода (полоса оцинкованная стальная сечением 4x40 мм), глубина 0,5 м, расстояние до фундамента 1 м и 9 вертикальных электродов (штырей из оцинкованной стали диаметром 16 мм) длиной 3 м;
- соединение вертикальных и горизонтальных электродов между собой осуществляется с помощью зажимов ZZ-202-022;
- соединение токоотвода с выводом оцинкованной полосы из земли осуществляется с помощью зажимов ZZ-202-023;
- конструкция заземляющего устройства соответствует пункту 1.7.55 ПУЭ. Заземляющие устройства защитного заземления и заземления для молниезащиты выполняются общими.
Расчет сопротивления заземляющего устройства
По данным опросного листа от заказчика грунт – суглинок. Расчетное удельное сопротивление грунта принимается равным 100 Ом∙м.
Предупреждение. В случае ошибочности и ограниченности предоставленных заказчиком данных о грунте приведённый расчёт заземляющего устройства считается неверным. В случае отличия удельного сопротивления грунта от расчетного необходимо выполнить расчет с действительным значением. При превышении нормируемого сопротивления заземляющего устройства необходимо внести изменения в конструкцию.
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:
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;
где t – заглубление верха электрода, м
Полное сопротивление заземляющего устройства:
где n – количество комплектов;
kисп – коэффициент использования;
Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 1,22 Ом, что меньше требуемого сопротивления 4 Ом.
Перечень необходимых материалов
Приложение: проект в форматах DWG и PDF
Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.com!
Остались вопросы по данному расчету? Задайте его в комментарии к этой странице!
Смотрите также:
Пример проекта молниезащиты и заземления цеха в гравийном грунте 3000 Ом*м
Правда о молниезащитной сетке
Защита взрывоопасных сооружений
Молниезащита вращающихся машин