Проект молниезащиты и заземления производственного корпуса (цеха)

Проект молниезащиты и заземления производственного корпуса

Задание:

Объект: производственный корпус химических веществ 12,2х6х6,75 м (ДхШхВ). В защищаемом здании в ходе технологических процессов, при нормальных режимах работ, происходит выделение газов взрывоопасной концентрации, которые выбрасывается в атмосферу через специальные отверстия. В соответствии с классификацией по взрывоопасности согласно ПУЭ помещения защищаемого здания относятся к категории В-I.
Удельное сопротивление грунта: 100 Ом*м.
Требуется провести расчёты и создать проект молниезащиты и заземляющего устройства с сопротивлением 10 Ом.

Решение

Производственный корпус химических веществ в соответствии с РД 34.21.122-87 относится к I категории молниезащиты и должен быть защищен от прямых ударов молнии, вторичных её проявлений и заноса высокого потенциала через наземные (надземные) металлические коммуникации.

Выбирается зона защиты А в соответствии с пунктом 1 таблицы 1 РД 34.21.122-87.
В соответствии с п. 2.6 РД 34.21.122-87, при наличии на зданиях и сооружениях прямых газоотводных и дыхательных труб для свободного отвода в атмосферу газов, паров и взвесей взрывоопасной концентрации в зону защиты молниеотводов должно входить пространство над обрезом труб, ограниченное полушарием радиусом 5 м. Защита от вторичных проявлений молнии и заноса высокого потенциала осуществляется путем присоединения металлических колонн производственного корпуса к существующему защитному заземляющему устройству здания. Защита объекта от прямых ударов молнии выполняется при помощи молниеприёмника вертикального 20 м ZANDZ ZZ-201-020, имеющего следующие габаритные размеры:

h_o = 0,85*h = 0,85*20 = 17,0 м, — высота конуса зоны защиты,
где h=20 м — высота молниеприёмника;
r_o = (1,1-0,002*h)* h = (1,1-0,002*20)*20 = 21,2 м — радиус конуса на уровне земли;
r_x = (1,1-0,002*h)(h-h_x/0,85) = (1,1-0,002*20)(20-6,75/0,85) = 12,8 м — высота конуса на уровне защищаемого объекта.
Границы зон защиты см. чертежи настоящего проекта.

Заземляющее устройство молниезащиты производственного корпуса состоит из: трёх вертикальных электродов (омедненных 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 в соответствии с ГОСТ 21130-75 (полную спецификацию и ссылки на описание оборудования смотрите ниже).

Для болтовых соединений выполнить гидроизоляцию и предусмотреть возможность осмотра соединений в любое время. Заземляющее устройство присоединить к молниеприёмнику при помощи сварки. Заземляющее устройство прокладывается на глубине 0,5 м от поверхности земли на расстоянии 1 м от молниеприёмника.

В качестве токоотвода выступает собственная конструкция молниеприёмника вертикального 20 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент) ZANDZ ZZ-201-020 в соответствии с п. 3.2.2.5 СО 153-34.21.122-2003. Электрическая непрерывность между разными частями обеспечена на долгий срок. Заземляющее устройство организуется на наиболее приближенной территории вне охранной зоны подземных коммуникаций, точное местоположение уточняется при его сооружении.
Устройство заземляющего устройства см. чертежи настоящего проекта.

Монтаж молниезащиты и заземления 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 21130-75 «Изделия электротехнические. Зажимы заземляющие и знаки заземления. Конструкция и размеры».

Расчёт сопротивления заземляющего устройства:

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.

Сопротивление горизонтального электрода:

где ρ — удельное сопротивление грунта, Ом•м;
b — ширина полосы горизонтального электрода, м;
h — глубина заложения горизонтального электрода, м;
L_гор — длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление горизонтального электрода2

где t — заглубление верха электрода, м.

Полное сопротивление заземляющего устройства:

сопротивление горизонтального электрода3

где n – количество комплектов;
k_исп — коэффициент использования.

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 8,53 Ом, что меньше допустимого сопротивления 10 Ом.

Перечень необходимых материалов:

№ п/п	Рис.	Артикул	Наименование	Количество	Масса, ед., кг
1.		ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	6	1,9
2.		ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	4	0,08
3.		ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	3	0,07
4.		ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	2	0,09
5.		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	3	0,31
6.		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	1	0,19
7.		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	3	0,442
8.		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1	0,48
9.		GL-11402	GALMAR Колодец контрольный	3	2,6
10.		GL-11075	GALMAR Полоса стальная омедненная 30х4 мм	13	0,98 (в метрах)
11.		ZZ-201-020	ZANDZ Молниеприемник вертикальный 20 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент)	1	-