Как защитить зернохранилище от молнии?

02.06.17

При хранении плодов зерновых культур на складах в летнее время есть опасность возгорания как зерновой пыли, так и самих просушенных зерен. Одной из причин пожара может послужить молния. Этой угрозы можно избежать, установив грамотно подобранное оборудование молниезащиты и заземления, а также правильно используя конструктивные элементы здания. Как защитить зернохранилище от молнии, рассмотрим ниже.

Задача:

Произвести расчет системы молниезащиты зернохранилища в блок-модульном здании с фасадом и крышей из металлических профилированных листов толщиной 0,7 м.

Решение:

Расчеты произведены в соответствии со следующими документами:

«Правила устройства электроустановок» ПУЭ 7-е изд.(далее — ПУЭ).
«Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003 (далее — СО).
«Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87 (далее — 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 принимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

Описание системы молниезащиты

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

Для защиты крыши от прожога выполняется установка двух стержневых молниеприемников ZZ-201-004 высотой 4 м. Учтено, что 0,7 м высоты молниеприемника уходит на крепление.
В качестве токоотводов используются естественные металлические конструкции здания: металлические профилированные листы толщиной 0,7 мм и металлический каркас, между которыми должна быть обеспечена непрерывная электрическая связь.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:

Прокладывается горизонтальный контур вокруг здания. Контур выполнен из коррозионностойкой полосы стальной омедненной GL-11075 сечением 4х30 мм, глубина заложения 0,5 м, расстояние до стены здания не менее 1 м.
Выполняется установка четырёх вертикальных электродов длиной 3 м.
Соединение горизонтальных электродов с вертикальными электродами и металлическим каркасом здания осуществляется с помощью ZZ-005-064.

Рисунок 1. План с расположением элементов молниезщаиты и заземляющего устройства. Зона защиты соответствует зоне Б РД

Расчет надежности молниезащиты

Для расчета приняты следующие исходные данные:

Плотность разрядов молнии в землю – 4 уд/кв.км в год.

Результаты расчета молниезащиты, проведенного с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетическим институтом им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»), приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Результаты расчета молниезащиты

№	Объект	Высота молниеприёмника, м	Надежность защиты	Число ударов в объект, год - 1	Число прорывов в объект, год - 1
				Период ударов, год	Период прорывов, год
1	Зернохранилище	4	0,913	0,018	0,0016
				раз в 56 лет	раз в 625 лет

Рисунок 2. Установка зажима ZZ-005-064 на металлоконструкции

Рисунок 3. Разметка отверстий для установки зажима ZZ-005-064

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.

В качестве расчетного удельного сопротивления грунта принято значение 100 Ом∙м.

Расчет заземления проведен с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»).

Расчетное сопротивление заземляющего устройства равняется 2,59 Ом, что меньше требуемого значения 10 Ом.

Таблица 2. Перечень потребности материалов молниезащиты и заземления

№	Рис.	Артикул	Изделие	Количество
Система молниезащиты
1.		ZZ-201-004	ZANDZ Молниеприемник-мачта вертикальный 4 м (нерж. сталь)	2
2.		ZZ-203-001	ZANDZ Крепление для молниеприёмника к стене (нержавеющая сталь)	2
3.		GL-20022	GALMAR Зажим к молниеприемникам для токоотводов (нерж. сталь)	2
Заземляющее устройство
4.		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	10
5.		GL-11075-50	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров)	1
6.		GL-11075-20	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров)	2
7.		ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	8
8.		ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	5
9.		ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	4
10.		ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	2
11.		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	1
12.		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	2
13.		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1
14.		ZZ-500-105	ZANDZ Проводник заземляющий (5м; S25; одножильный; с наконечником под болт D8)	1