Вместо сжигания ископаемого топлива в целях предотвращения климатического кризиса используется биотопливо. При его сгорании происходит до 65% меньше выбросов углекислого газа по сравнению с традиционными источниками энергии. К преимуществам биотоплива, помимо экологичности, относят: возобновляемость, долговечность двигателей (из-за меньшего объёма примесйе) и экономичность — производство биотоплива возможно непосредственно на территории промышленных предприятий, что снимает необходимость в транспортировки топлива.
Недавно в Технический центр ZANDZ.com поступил запрос на расчёт молниезащиты и заземления для целлюлозно-бумажного комбината. Объектом является проектируемый участок производства твёрдого биотоплива из осадка сточных вод и кородревесных отходов. Участок находится в том же здании, что и цеховая подстанция, поэтому сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом. Удельное сопротивление грунта на объекте на разной глубине составляет от 18 до 55 Ом*м
Основное производственное помещение и помещение аварийного сброса (зона класса
В-IIа по ПУЭ 7-е изд. Глава 1.7 (далее — ПУЭ) должны быть защищены по II категории РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД), и они составляют не менее 30% от площади всех помещений здания, следовательно все защищаемое сооружение относится ко II категории с зоной защиты Б согласно РД.
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.
Расчет зон защиты многократных стержневых молниеотводов производился согласно п. 2.2 и п. 3 приложения 3 РД 34.21.122-87 для зоны Б. Зона защиты многократного стержневого молниеотвода определяется как зона защиты попарно взятых соседних стержневых молниеотводов. Принимая во внимание, что расстояние между молниеотводами в нашем случае больше высоты, но меньше шести высот молниеприемников используем соответствующий набор формул:
Так как молниеприемные стержни имеют разную высоту прибегаем к следующим формулам для исчисления габаритных размеров внутренней области зоны защиты:
Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системе молниезащиты представлен следующими решениями:
- выполняется установка 4 стержневых молниеприемников высотой 7 м, крепящихся к стене. Учтено, что на крепление уходит 1,5 м высоты молниеприемника;
- молниеприемники соединяются между собой для организации двух токоотводов с применением стальной оцинкованной проволоки D=8 мм от каждого молниеприемника. Крепление токоотводов производится (шаг установки 0,6-1 м):
- на кровле с помощью зажимов GL-11747A;
- к стенам с помощью зажимов GL-11703A;
- на водосточном желобе с помощью зажимов GL-11545A;
- соединение и разветвление токоотводов производится с использованием зажимов GL-11551А.
Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:
- монтаж заземляющего устройства, состоящего из горизонтального электрода (полоса оцинкованная стальная сечением 4x30 мм), глубина 0,5 метра и 4 вертикальных электродов (штырей из омедненной стали диаметром 14 мм) длиной 3 м;
- соединение вертикальных и горизонтальных электродов между собой осуществляется с помощью зажимов ZZ-005-064;
- соединение токоотвода с выводом оцинкованной полосы из земли осуществляется с помощью контрольных зажимов GL-11562A;
- конструкция заземляющего устройства соответствует пункту 1.7.55 ПУЭ. Заземляющие устройства защитного заземления и заземления для молниезащиты выполняются общими;
- заземление может заводиться в КТП с любой точки заземляющего устройства;
- в соответствии с пунктами 2.22 и 2.23 РД должна быть выполнена защита от заноса высокого потенциала по подземным и надземным коммуникациям путем их присоединения на вводе здания к заземляющему устройству.
Расположение элементов системы молниезащиты и заземляющего устройства показано на чертеже ниже. Изображенная зона защиты соответствует зоне Б РД.
Расчет сопротивления заземляющего устройства
По предоставленной заказчиком таблице коррозионной агрессивности грунт – песок и суглинок. Расчетное удельное сопротивление грунта принимается по наибольшей величине из таблицы и составляет 55,6 Ом∙м.
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 1,23 Ом, что меньше требуемого сопротивления заземления 4 Ом.
Таблица 1 – Перечень потребности материалов
У вас возникли вопросы по молниезащите кадетской школы или других объектов? Обращайтесь за помощью в Технический Центр ZANDZ!