Какими молниеприемниками лучше всего защитить командно-диспетчерский пункт?

Командно-диспетчерский пункт — это важнейшее сооружение в аэропорту, ведь из него осуществляется руководство полетами. Работа диспетчера не должна прерываться ни в какую погоду, особенно в грозу, когда он становится глазами пилота.

Молниезащита командно-диспетчерского пункта

Технический центр ZANDZ получил задание по молниезащите командно-диспетчерского пункта на Дальнем востоке. Требованием заказчика было защитить здание с надежностью выше 0,9 и по возможности минимизировать влияние тока молнии на электронику и радиопередающее оборудование. Выбирать пришлось из двух вариантов решения, которые могут защитить здание с требуемой надежностью и подходят для его конструкции:

  1. Отдельные стержневые молниеприемники, 4 штуки.
  2. Молниеприемник, совмещенный с радиоантенной мачтой.

Рассмотрим оба варианта и выясним, какой из них лучше.

Решение

Решение должно соответствовать следующим нормативным документам:

  1. «Правила устройства электроустановок» ПУЭ 7-е изд. (далее — ПУЭ).
  2. «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003 (далее — СО).
  3. «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87 (далее — РД).

Для защиты сооружений от ударов молнии используются молниеотводы. Молниеотвод состоит из молниёприёмника, перехватывающего разряд молнии, токоотвода и заземлителя. Все эти элементы позволяют безопасно отвести ток молнии в землю без ущерба для защищаемого объекта.

Командно-диспетчерский пункт относится к специальным объектам с ограниченной опасностью с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и ко 2-й категории согласно РД. 

Вариант 1. Молниезащита с помощью отдельных стержневых молниеприемников

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

  1. Выполняется установка 4 стержневых молниеприемников высотой 7 м, крепящихся к стене. Учтено, что на крепление уходит 1,5 м высоты молниеприемника.
  2. В качестве токоотводов в соответствии с пунктами 1.6 и 2.12 РД используются ограждение и металлический каркас здания при условии непрерывной электрической связи в соединениях конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлителями.

Молниезащита командно-диспетчерского пункта стержневыми молниеприемниками

Рисунок 1. План молниезащиты со стержневыми молниеприемниками

Заземляющее устройство

Заземляющее устройство
Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству подходит для обоих вариантов и представлен следующими решениями:

  1. Монтаж заземляющего устройства, состоящего из горизонтального электрода (полоса омедненная стальная сечением 4x30 мм), глубина 0,5 метра и 4 вертикальных электродов (штырей из омедненной стали диаметром 14 мм) длиной 3 м.
  2. Соединение вертикальных и горизонтальных электродов между собой осуществляется с помощью зажимов ZZ-005-064.
  3. Конструкция заземляющего устройства соответствует пунктам 1.7 и 2.13 РД, 3.2.3.2 СО и 1.7.55 ПУЭ. Заземляющие устройства защитного заземления и заземления для молниезащиты выполняются общими.

Заземление командно-диспетчерского пункта

Рисунок 2. Заземляющее устройство

Расчет надежности молниезащиты для Варианта 1

Расчет надежности молниезащиты проводился в Сервисе расчётов надёжности системы молниезащиты и вероятности прорыва молнии в объект, разработанном совместно с ОАО «Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»). Результаты приведены в таблице ниже.

Тип молниезащиты 4 молниеприемника высотой 7 м
Надежность защиты 0,984
Число ударов в объект, год 0,087
Число прорывов в объект, год 0,0014
Период ударов раз в 11 лет
Период прорывов раз в 714 лет

Вариант 2. Молниеприемник, совмещенный с радиоантенной мачтой

Командно-диспетчерский пункт может поставляться с комплектным молниеприемником высотой 11 м, совмещенным с радиоантенной мачтой. Мачта может не устанавливаться на сооружение, если ее функция молниезащиты не востребована.

Молниприемник-антенна для командно-диспетчерского пункта

Рисунок 3. План молниезащиты молниеприемником, совмещенным с радиоантенной мачтой

Расчет надежности молниезащиты для Варианта 2

Проверим надежность молниезащиты для этого варианта.

Тип молниезащиты 1 молниеприемник высотой 11 м
Надежность защиты 0,83
Число ударов в объект, год 0,1
Число прорывов в объект, год 0,017
Период ударов раз в 10 лет
Период прорывов раз в 59 лет

Вывод

Сравним оба варианта молниезащиты в формате таблицы:

Параметр Вариант 1 Вариант 2
Среднее время между ударами молнии в систему 1 раз в 11 лет 1 раз в 10 лет
Среднее время между прорывами, минуя защиту 1 раз в 714 лет 1 раз в 59 лет
Надежность системы 0,984 0,83
Стоимость оборудования Больше Меньше
Удобство монтажа Проще Сложнее

Проанализировав Вариант 2 (с одним молниеприемником), видим, что комплектного молниеприемника, совмещенного с радиоантенной мачтой недостаточно, чтобы добиться нужной надежности на уровне 0,9. Прорывы молнии будут происходить чаще в 10 раз по сравнению с Вариантом 1, к тому же полный ток молнии будет протекать по элементам радиопередающего оборудования. Эти факты перечеркивают возможность использования этого варианта.

Вариант 1 (с четырьмя молниеприемниками) обеспечивает молниезащиту с надежностью свыше 0,9. В результате прямого сравнения видно, что, за исключением стоимости, решение с четырьмя отдельными стержневыми молниеприемниками выигрывает по всем параметрам. Дополнительным плюсом будет простота монтажа более низких молниеприемников.

Приходим к выводу, что подходит только Вариант 1, приведем комплектующие, необходимые для его реализации.

Комплектующие для молниезащиты командно-диспетчерского пункта

Артикул Наименование Количество, шт.
Молниезащита
1. ZZ-201-007-3 Молниеприёмник-мачта ZANDZ вертикальный 7 м с комплектом из 2х креплений к стене (нерж. сталь) 4
Заземляющее устройство
2. ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) 9
3. GL-11075-50 GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров) 1
4. GL-11075-50 GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 10 метров) 1
5. ZZ-001-065 ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) 8
6. ZZ-002-061 ZANDZ Муфта соединительная резьбовая 5
7. ZZ-003-061 ZANDZ Наконечник стартовый 4
8. ZZ-004-060 ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток 2
9. ZZ-006-000 ZANDZ Смазка токопроводящая 1
10. ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 3
11. ZZ-008-000 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) 1

У вас возникли вопросы по молниезащите командно-диспетчерского пункта? Обращайтесь в Технический Центр ZANDZ!


Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.


Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]



Смотрите также: