Внимание!
Проект молниезащиты и заземления радиотрансляционного узла
Открыть схему в полном размере

 

Задание:

Объект: Радиотрансляционный узел 12,5х10х8 м (ДхШхВ).
Удельное сопротивление грунта: 150 Ом*м.

Требуется провести расчёты и создать проект молниезащиты, контура защитного заземления, технологических контуров рабочего заземления (функционального заземления) для АПД (аппаратуры передачи данных), КЗС (контроллера зоновой связи), РТЗ (оборудования радиотехнической защиты), а также двух измерительных заземляющих устройств.
В соответствии с п. 1.3 ГОСТ 464-79 на предприятиях следует оборудовать обособленные рабочее и защитное заземляющие устройства, если имеются цепи дистанционного питания по схеме "провод-земля" с заземлением "плюса" источника тока.
В соответствии с Техническим заданием, контуры рабочего заземления разного назначения выполняются обособленными.
В соответствии с п. 1.7, 2.1.3 ГОСТ 464-79 сопротивление защитного заземляющего устройства и технологических контуров рабочего заземления должно быть не более 30 Ом, сопротивление измерительного заземляющего устройства не более 200 Ом - для грунтов с удельным сопротивлением более 100 Ом*м.

 

Решение:

Радиотрансляционный узел в соответствии с РД 34.21.122-87 относится ко III категории молниезащиты и должен быть защищен от прямых ударов молнии и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.
Выбирается зона защиты Б в соответствии с пунктом 7 таблицы 1 РД 34.21.122-87 и определенным ниже ожидаемым количеством поражений молнией в год.
Защита от заноса высокого потенциала осуществлена путем присоединения металлических колонн здания радиотрансляционного узла к защитному заземляющему устройству. Колонны имеют непрерывную электрическую связь между собой.

Ожидаемое количество поражений объекта молнией за год определяется по формуле:

Формула расчета количества поражений объекта молнией

 

где h = 8 м – наибольшая высота объекта;
L = 12,5 м – длина объекта;
S = 10 м – ширина объекта;
n – плотность ударов молнии на 1 км2 земной поверхности в год.
n = 6,7 · Тгр/100, где Тгр – средняя продолжительность гроз в часах.
Для Московской области средняя продолжительность гроз составляет 20-40 часов.
Следовательно:

Формула расчета количества поражений молнией объекта в год

Ожидаемое количество поражений молнией объекта в год составляет 0,00606 поражений в год.

Так как отсутствуют специальные требования по защите кровли от повреждений с учётом толщины металла более 0,5 мм и под кровлей отсутствуют горючие материалы, в качестве естественного молниеприёмника принимается металлическая конструкция крыши (см. п.3.2.1.2 СО 153-34.21.122-2003).

В качестве токоотводов принимаем металлические колонны здания, соединенные с фермами металлической кровли сваркой (см. п. 3.2.2.5 СО 153-34.21.122-2003).
Токоотвод (колонна здания) соединяется с внешним контуром заземления омеднённой полосой 30х4 (GL-11075).

Внешний контур защитного заземления выполняется из 6 вертикальных электродов (омедненных резьбовых штырей D14, 1.5 м ZZ-001-065 - 2 шт. на 1 электрод), соединенных между собой омеднённой полосой 30х4 GL-11075 при помощи зажима для подключения проводника ZZ-005-064. Заземляющее устройство (внешний контур защитного заземления) прокладывается на глубине 0,5 м от поверхности земли на расстоянии 1 м от здания по всему периметру. Не более чем через каждые 25 м внешний контур заземления приваривается к колоннам здания.

Согласно п. 1.7.55 ПУЭ заземляющее устройство молниезащиты объединяется с контуром защитного заземления электроустановок зданий. Таким образом обеспечивается защита здания от прямых ударов молнии, вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала. Устройство защитного заземляющего устройства см. чертежи настоящего проекта.

 

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

Расчёт контура защитного заземления выполнен в соответствии с "Руководством по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов".

Расчётное сопротивление грунта принято:
Ррасч. = 150 Ом*м
Коэффициент промерзания:
для вертикального заземлителя – 1,8;
для горизонтального заземлителя – 4,5;
ηв = 0,66 (коэффициент использования из. табл. 2.5, см. руководство);
ηг = 0,40 (коэффициент использования из. табл. 2.8, см. руководство).
Расстояние между электродами – L вертикального заземлителя.

 

Сопротивление вертикального электрода:

Формула расчета сопротивления вертикального электрода

где l – длина вертикального заземлителя, м;
d – внешний диаметр вертикального заземлителя, м;
h – расстояние от поверхности земли до верхнего конца вертикального заземлителя, м;
ρ – удельное сопротивление грунта, Ом×м;
k1 – коэффициент промерзания, учитывающий сезонные колебания температуры грунта.

Формула расчета сопротивления вертикального электрода2

 

Сопротивление горизонтального заземлителя:

Формула расчета сопротивления горизонтального заземлителя

где l – длина заземлителя, м;
b – ширина полосы, м;
h – глубина прокладки полосы, м;
ρ – удельное сопротивление грунта, Ом×м;
k2 – коэффициент промерзания грунта, учитывающий сезонные колебания температуры грунта.

Формула расчета сопротивления горизонтального заземлителя2

 

Расчётное сопротивление многоэлектродного заземляющего устройства:

Формула расчета сопротивления многоэлектродного заземляющего устройства

Расчётное сопротивление защитного заземляющего устройства составляет 18,48 Ом, что меньше допустимого сопротивления 30 Ом.

Проектом предусматриваются технические решения по устройству технологических контуров рабочего заземления для АПД, КЗС, РТЗ, а также двух измерительных заземляющих устройств.
Технологические контуры рабочего заземления предназначены для обеспечения нормальной работы аппаратуры, расположенной в радиотрансляционном узле, позволяют уменьшить величину электромагнитного излучения и влияние внешних помех на аппаратуру.

Согласно данным расчёта каждый технологический контур рабочего заземления выполняется из 5 вертикальных электродов (омеднённых резьбовых штырей D14, 1.5 м ZZ-001-065 - 2 шт. на 1 электрод) и омеднённой полосы 30х4 GL-11075, соединенных при помощи зажима для подключения проводника ZZ-005-064 (полную спецификацию и ссылки на описание оборудования смотрите ниже). Токовые и потенциальные измерительные заземлители выполняются из 1 вертикального электрода (омеднённых резьбовых штырей D14, 1.5 м ZZ-001-065 - 2 шт. на 1 электрод) и омеднённой полосы 30х4 GL-11075, соединенных при помощи зажима для подключения проводника ZZ-005-064 (полную спецификацию и ссылки на описание оборудования смотрите ниже).

Для контроля мест соединения заземлителей с заземляющими проводниками и проведения контрольных измерений сопротивления заземляющего устройства предусмотрена установка контрольных колодцев (GL-11402). Наружные технологические контуры рабочего заземления и измерительные щупы соединяются с шинами щитов заземления АПД, КЗС, РТЗ радиотрансляционного узла омеднённой полосой 30х4 (GL-11075).
Для болтовых соединений выполнить гидроизоляцию и предусмотреть возможность осмотра соединений в любое время.
Устройство наружных технологических контуров рабочего заземления см. чертежи настоящего проекта.

Монтаж молниезащиты, контура защитного заземления, технологических контуров рабочего заземления для АПД, КЗС, РТЗ, а также двух измерительных заземляющих устройств выполнить согласно ПУЭ, изд. 7, РД 34.21.122-87 "Инструкции по устройству молниезащиты зданий и сооружений", СО 153-34.21.122-2003 "Инструкции по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций", ГОСТ 464-79 «Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов проводного вещания и антенн систем коллективного приема телевидения. Нормы сопротивления», «Руководства по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов», ГОСТ 21130-75 «Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры».

 

Расчёт сопротивления технологических заземляющих устройств:

Расчёт технологических контуров рабочего заземления выполнен в соответствии с "Руководством по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов".

Расчётное сопротивление грунта принято:
Ррасч. = 150 Ом*м
Коэффициент промерзания:
для вертикального заземлителя – 1,8;
для горизонтального заземлителя – 4,5;
ηв = 0,66 (коэффициент использования из. табл. 2.5, см. руководство);
ηг = 0,40 (коэффициент использования из. табл. 2.8, см. руководство).
Расстояние между электродами – L вертикального заземлителя.

 

Сопротивление вертикального электрода:

Формула расчета сопротивления вертикального электрода

где l – длина вертикального заземлителя, м;
d – внешний диаметр вертикального заземлителя, м;
h – расстояние от поверхности земли до верхнего конца вертикального заземлителя, м;
ρ – удельное сопротивление грунта, Ом×м;
k1 – коэффициент промерзания, учитывающий сезонные колебания температуры грунта.

Формула расчета сопротивления вертикального электрода2

 

Сопротивление горизонтального заземлителя:

Формула расчета сопротивления горизонтального электрода

где l – длина заземлителя, м;
b – ширина полосы, м;
h – глубина прокладки полосы, м;
ρ – удельное сопротивление грунта, Ом×м;
k2 – коэффициент промерзания грунта, учитывающий сезонные колебания температуры грунта.

Формула расчета сопротивления горизонтального электрода2

 

Расчётное сопротивление многоэлектродного заземляющего устройства:

Формула расчета сопротивления многоэлектродного заземляющего устройства

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 23,29 Ом, что меньше допустимого сопротивления 30 Ом.

 

Сопротивление измерительного щупа:

Формула расчета сопротивления измерительного щупа

Расчётное сопротивление измерительного заземляющего устройства составляет 101,74 Ом, что меньше допустимого сопротивления 200 Ом.

 

Перечень необходимых материалов:

№ п/п Рис Обозначение Наименование Кол-во Масса (кг за ед.)
1 ZZ-001-065 ZZ-001-065 ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) 46 1,9
2 ZZ-002-061 ZZ-002-061 ZANDZ Муфта соединительная резьбовая 23 0,08
3 ZZ-003-061 ZZ-003-061 ZANDZ Наконечник стартовый 23 0,07
4 ZZ-004-060 ZZ-004-060 ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток 10 0,09
5 ZZ-005-064 ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) 50 0,31
6 ZZ-006-000 ZZ-006-000 ZANDZ Смазка токопроводящая 7 0,19
7 ZZ-007-030 ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 10 0,442
8 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) ZZ-008-000 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) 1 0,48
9 GALMAR Колодец контрольный GL-11402 GALMAR Колодец контрольный 23 2,6
10 GALMAR Полоса стальная омедненная 30х4 мм GL-11075 GALMAR Полоса стальная омедненная 30х4 мм 250 0,98 (в метрах)
11   Анкер-клин 6х60 мм 150  
12   Труба двустенная ПНД/ПВД Т2-КЛ0-050К, d = 50 мм, Dвн = 40 мм 160 (в метрах)

 

 

Приложение: проект в форматах DWG и PDF


Проект молниезащиты и заземления радиотрансляционного узла, вид 1

Проект молниезащиты и заземления радиотрансляционного узла, вид 3

Проект молниезащиты и заземления радиотрансляционного узла, вид 2

 

Файлы в форматах DWG и PDF доступны для скачивания только авторизованным пользователям.

 

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.ru!

Остались вопросы по данному расчёту? Задайте его в комментарии к этой странице!

 


Смотрите также:


Смотрите также: