Молниезащита зернохранилища силосного типа

В технический центр ZANDZ поступил запрос на разработку решения для зернохранилища силосного типа емкостью 5 000 тонн с отгрузкой на автотранспорт. Преимуществом именно силосной схемы хранения является не только возможность долговременного сохранения зерна без снижения его качества, но и возможность произведения интенсивной отгрузки больших объемов зерновых в различные виды транспорта. Строения данного вида часто размещаются на открытой местности, являясь объектом повышенного внимания молнии, так как их высота заметно больше близ расположенных сооружений.

С точки зрения защиты от молний защищаемое строение – это металлоконструкции солидной толщины и сечения с гарантированной электрической связью на всем своем протяжении. Это дает возможность их использования в качестве естественных элементов молниезащиты при соответствии требованиям СО 153-34.21.122-2003 и РД 34.21.122-87. Особое требование заказчика – сопротивление заземления молниезащиты должно быть не более 4 Ом, так как оно будет использоваться для систем автоматизации объекта.

Защищаемое сооружение относится к обычным с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО 153-34.21.122-2003 и к III категории с зоной защиты Б согласно РД 34.21.122-87.

Для организации зоны защиты от прямых ударов молнии используются молниеприемные стержни (высотой 7 м закрепленных на металлоконструкции, учтено 1,5м на крепление) и металлические конструкции площадок согласно РД 34.21.122-87 п.2.11 и СО 153-34.21.122-2003 п. 3.2.1.1-3.2.1.2. Зона защиты многократного стержневого молниеотвода определяется как зона защиты попарно взятых соседних стержневых молниеотводов высотой h ≤ 150 м согласно приложению 3 к РД 34.21.122-87. Для расчета естественные молниеприемники рассмотрены как стержневые молниеотводы.

Рис. 1. РД 34.21.122-87. Приложение 3. Зоны защиты молниеотводов
Зона защиты (в плане) многократного стержневого молниеотвода
I — граница зоны защиты на уровне hx, 2 -то же на уровне земли

В качестве токоотводов в соответствии с пунктами 1.6 и 2.12 РД 34.21.122-87 и п.3.2.2.5 СО 153-34.21.122-2003 используются металлоконструкции сооружения.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству в целях уравнивания потенциалов представлен следующими решениями:

• монтаж заземляющего устройства из горизонтального электрода (полоса оцинкованная стальная сечением 4x30 мм), глубина 0,5 метра и 11 вертикальных электродов (штырей из оцинкованной стали диаметром 16 мм) длиной 3 м;
• соединение горизонтальных электродов с вертикальными электродами и металлоконструкциями осуществляется с помощью болтовых соединителей;
• конструкция заземляющего устройства соответствует пункту 1.7.55 ПУЭ. Заземляющие устройства защитного заземления и заземления для молниезащиты выполняются общими.

Расположение элементов системы молниезащиты и заземляющего устройства показано на чертеже ниже. Изображенная зона защиты соответствует зоне Б РД 34.21.122-87

Рис.2. Схема устройства системы молниезащиты и заземления зернохранилища.

Рис.3. Установка зажима на металлоконструкции

Рис. 4. Разметка отверстий для установки зажима

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление вертикального заземлителя: 

где ρ  – эквивалентное удельное сопротивление грунта, 100 Ом·м; 
L – длина вертикального электрода, 3 м;
d – диаметр вертикального электрода, 0,014 м;
T – заглубление;
t - расстояние от поверхности земли до заземлителя, 0,5 м;

Сопротивление горизонтального электрода:

где ρ – удельное сопротивление грунта, 100 Ом·м;
b - ширина горизонтального электрода, 0,03 м;
h - глубина заложения горизонтального заземлителя, 0,7 м;
Lгор – длина горизонтального электрода, 225 м.

Это интересно! Молниезащита сельскохозяйственных построек для кур

Молниезащита в сельской местности

Молниезащита и заземление элеватора пивоваренной компании в Сибири

Молниезащита элеватора в Краснодарском крае

Видеозапись вебинара "Заземление в молниезащите: ответы на все вопросы!”

Классификация объектов для молниезащиты