Проект молниезащиты и заземления системы видеонаблюдения

Задание:

Объект: объект с наружным видеонаблюдением.
Грунт: суглинок.
Удельное сопротивление грунта: 160 Ом·м.
Необходимо провести расчет внешней, внутренней молниезащиты и заземления с сопротивлением не более 10 Ом, предложить решение по защите здания и электрооборудования от импульсных перенапряжений.

Решение:

Мероприятия по защите объекта от молнии 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).
Объект относится к обычным с точки зрения молниезащиты объектов. По РД объект видеонаблюдения соответствует зоне Б, по СО – зона защиты с коэффициентом 0,9.

Защита здания от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов, токоотводов и заземлителей. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом металлические стержни, которые принимают на себя разряд молнии. Образовавшийся ток разряда переносится по токоотводам несколькими кратчайшими путями к заземлителю. Заземлитель расположен в земле, выполнен из горизонтального проводника и вертикальных электродов.
В качестве молниеприёмника выступают молниеприемники-мачты ZZ-201-004, расположенные на дымоходных трубах.

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

Молниеприемники крепятся на держателях ZZ-203-002 на дымоходных трубах (расстояние между лапами до 1 м). Подключение к токоотводу производится при помощи зажима ZZ-202-001. На коньках эркеров устанавливаются коньковые молниеприемники высотой 2 м (GL-11521SS), которые крепятся при помощи держателей GL-11525.

Токоотводы выполняются при помощи проводника - сталь омедненная диаметром 8 мм, толщина покрытия 70 мкм (GL-11149).

Установка токоотводов осуществляется при помощи зажима GL-11747A - на кровле, GL-11703A - на вертикальных поверхностях. Шаг установки зажимов – 0,8-1,0 м.

Для соединения проката по длине и в узлах соединения используется универсальный зажим GL-11551A.

Все металлические элементы, размещенные на кровле, необходимо присоединить к токоотводам, при помощи зажима GL-11514 или GL-11545А.

В качестве заземляющего устройства используются 3 вертикальных электрода длинной 3 м объединенных заземляющим проводником - полосой стальной омеднённой 30х4 мм (GL-11075). Расстояние от заземлителей до объекта не менее 1 м.

Токоотводы подключаются к заземляющему проводнику при помощи зажимов GL-11562A.

Для защиты телекоммуникационного и прочего электрооборудования здания от импульсных перенапряжений вызванных ударами молний или сетевыми перенапряжениями, проектом предусматривается защита от перенапряжений на вводе в здание, установкой ограничителя от импульсных перенапряжений класса 1+2 (Основная) Power Pro BC TNS 25/100 LE-373-950 ; во вторичных цепях для дополнительной защиты устанавливается ограничитель класса 2 типа EnerPro C TN 275 LE-381-247 для защиты видеокамер и телекоммуникационного оборудования в цепи видеокамер устанавливаются ограничитель от перенапряжений для коаксиальных систем DataPro-Koax-8V-BNC 75 Ohm LE-544-340.

Расчет заземляющего устройства

В соответствии с ПУЭ 7 изд. 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 соответственно при линейных напряжениях 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока.

Расчет заземления проведен с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»).
В качестве расчетного удельного сопротивление грунта типа суглинок принимается значение 160 Ом∙м.
Предварительно намечаем 3 вертикальных электродов длиной 3 м, вбитых в землю на глубину 0,7 м.

Сопротивление горизонтального электрода:

ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
b – ширина полосы горизонтального электрода, м;
h – глубина заложения горизонтальной сетки, м;
L_гор – длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление вертикального электрода:

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;
k_исп – коэффициент использования;

Расчетное сопротивление заземляющего устройства равняется 7,14 Ом, что меньше требуемого значения 10 Ом.

Перечень необходимых материалов:

№ п/п	Рис	Обозначение	Наименование	Кол-во
1		ZZ-201-004	Молниеприемник ZANDZ мачта вертикальный 4м (нерж.сталь)	1
2		ZZ-203-002	Крепление для молниеприемника ZANDZ к дымоходу (нерж.сталь)	4
3		ZZ-202-001	Зажим к молниеприемнику ZANDZ для токоотводов (нерж.сталь)	1
4		GL-11521SS	Молниеприёмник GALMAR высотой 2 метра для установки в резьбовых держателях (М16; нержавеющая сталь)	2
5		GL-11525	Коньковый держатель GALMAR для молниеприёмника (резьба М16; подключение токоотвода d10 мм; бронза)	2
6		GL-11149-20	GALMAR Проволока омеднённая (D 8 мм / S 50 мм²; бухта 20 метров)	1
7		GL-11149-10	GALMAR Проволока омеднённая (D 8 мм / S 50 мм²; бухта 10 метров)	1
8		GL-11551A	GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь)	15
9		GL-11747A	GALMAR Зажим на крышу, покрытую металлическим профилем / профнастилом, для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь)	10
10		GL-11703A	GALMAR Зажим к фасаду для токоотвода с его возвышением над зажимом на 15 мм (крашенная оцинкованная сталь)	15
11		GL-11545A	GALMAR Зажим на водосточный желоб для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь)	10
12		GL-11514	GALMAR Зажим - хомут на водосточную трубу для токоотвода (луженая медь)	10
13		GL-11562A	GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов "проволока + полоса" (крашенная оцинкованная сталь)	4
14		ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	3
15		ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	3
16		ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	3
17		ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	2
18		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	1
19		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1
20		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	3
21		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	1
22		GL-11075-20	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров)	2
23		GL-11075-10	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 10 метров)	1
24		ZZ-500-110	ZANDZ Проводник заземляющий (10м; S25; одножильный; с наконечником под болт D8)	2
25		LE-373-950	Ограничитель импульсных перенапряжений класса 1+2 PowerPro BC TNS	1
26		LE-381-247	Ограничитель импульсных перенапряжений класса 2 EnerPro C TN	2
27		LE-544-340	Ограничитель импульсных перенапряжений коаксиальных систем DataPro-Koax-8V-BNC 75 Оhm	4