Молниезащита и заземление ЦОДа в Москве

Технический Центр ZANDZ сделал расчет молниезащиты и заземления центра обработки данных в Москве. Особенностью объекта стало то, что он располагается в существующем здании, которое ранее имело иное назначение.

С заказчиком был согласован вариант молниезащиты кровли ЦОД в виде сетки. Для заземления вычислительного оборудования, из-за его большого количества, определено требуемое сопротивление до 2 Ом. Для обеспечения такой величины хватило одного лишь контура вокруг здания, который также используется для заземления молниезащиты.

Узнайте о решении по молниезащите и заземлению ЦОД из новости.

Задача

Произвести расчет молниезащиты и заземления ЦОД.

Решение

Расчеты молниезащиты и заземления 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).

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

ЦОД относится к обычным объектам с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и ко 2-й категории согласно РД.

Описание системы внешней молниезащиты и заземления ЦОД

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

Молниезащита объекта выполнена в виде молниеприёмной сетки с размером ячейки не более 6x6 м из стальной оцинкованной проволоки диаметром 8 мм. Сетка выполняется таким образом, чтобы ток имел, по крайней мере, два различных пути к заземлителю.
Токоотводы прокладываются к заземлителям не реже, чем через 25 м по периметру здания.
Крепление токоотводов осуществляется (шаг установки 0,6-1 м):
- на скатной крыше осуществляется с помощью зажимов GL-11747A;
- на стенах с помощью зажимов GL-11703A.
Для соединения проката по длине и в узлах сетки используется универсальный зажим GL-11551A.

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

Прокладка горизонтального контура вокруг здания ЦОД. Заземлитель выполнен из коррозионностойкой полосы стальной оцинкованной сечением 4х30 мм, глубина заложения 0,5 м, расстояние до стены здания не менее 1 м.
Каждые 6-12 м по периметру контура выполняется установка вертикальных электродов из оцинкованной стали диаметром 16 мм длиной 3 м.
На четырех углах контура заземления предусматриваются инспекционные колодцы GL-11404.
Соединение вертикальных и горизонтальных электродов между собой осуществляется с помощью зажимов ZZ-005-064. Кол-во зажимов берется с запасом для соединения полосы по длине.
Соединение токоотвода с выводом оцинкованной полосы из земли осуществляется с помощью контрольного зажима GL-11562A.

Рисунок 1. План с расположением элементов молниезащиты и заземляющего устройства

Расчёт сопротивления заземляющего устройства ЦОД

По требованию заказчика сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 2 Ом.

В качестве расчётной принимается величина удельного сопротивления грунта 100 Ом∙м

Предупреждение. В случае ошибочности и ограниченности предоставленных заказчиком данных о грунте приведённый расчёт заземляющего устройства считается неверным. В случае отличия удельного сопротивления грунта от расчетного необходимо выполнить расчёт с действительным значением. При превышении нормируемого сопротивления заземляющего устройства необходимо внести изменения в конструкцию.

Расчёт заземляющего устройства

Расчёт выполнен с помощью программного обеспечения, разработанного

ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»).

Сопротивление горизонтального электрода

где p – удельное сопротивление грунта, Ом·м;

b – ширина полосы горизонтального электрода, м;

h – глубина заложения горизонтального электрода, м;

L – длина горизонтального электрода, м.

Сопротивление вертикального электрода

где p – удельное сопротивление грунта, Ом·м;

L – длина вертикального электрода, м;

d – диаметр вертикального электрода, м;

T– заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

T=L/2+t;

где t – заглубление верха электрода, м.

Полное сопротивление заземляющего устройства

где n – количество комплектов;

k_{исп гр} – коэффициент использования.

Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 1,44 Ом, что меньше требуемого значения 2 Ом.

Комплектующие для молниезащиты и заземления ЦОД

Таблица 1 – Перечень потребности материалов

№ п/п	Рис.	Артикул	Изделие	Количество
Система молниезащиты
1.		ZZ-502-008-125	Проволока ZANDZ стальная оцинкованная (D 8 мм / S 50 мм²; бухта 125 м)	11
2.		ZZ-502-008-62	Проволока ZANDZ стальная оцинкованная (D 8 мм / S 50 мм²; бухта 62,5 м)	1
3.		GL-11703A	GALMAR Зажим к фасаду/стене для токоотвода с возвышением (высота 15 мм; оцинк. сталь с покраской)	170
4.		GL-11747A	GALMAR Зажим на крышу, покрытую металлическим профилем / профнастилом, для токоотвода (крашенная оцинкованная сталь)	1250
5.		GL-11562A	GALMAR Зажим контрольный для соединения токоотводов проволока + полоса (крашенная оцинкованная сталь)	15
6.		GL-11551A	GALMAR Зажим для соединения токоотводов (крашенная оцинкованная сталь)	110
Заземляющее устройство
7.		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	50
8.		ZZ-502-304-52	Полоса ZANDZ стальная оцинкованная (30*4 мм; бухта 52 м)	8
9.		ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	60
10.		ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	31
11.		ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	30
12.		ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	12
13.		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	4
14.		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	17
15.		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1
16.		GL-11404	GALMAR Колодец инспекционный для всех типов грунта (пластик)	4