Технический центр ZANDZ получил заявку на проведения расчета системы молниезащиты станции водоснабжения нефтегазового объекта. Данная станция состоит из 3 элементов: блок-модуля с установкой оборотного водоснабжения, блок-модуля с гидромодулем и теплообменником, и чиллера.
Модули имеют небольшие габаритные размеры и расположены достаточно близко друг к другу, поэтому для их молниезащиты хватило одного молниеприемника высотой 8 м. Заземление молниеприемника и станции водоснабжения выполняется в виде горизонтального замкнутого контура, который прокладывается вокруг модулей и присоединяется к каждому объекту. Такое заземляющее устройство позволяет снизить перенапряжения и разность потенциалов, приводящую к повышению напряжения на оборудовании.
Рассмотрим молниезащиту станции водоснабжения нефтегазового объекта подробнее.
Задача
Произвести расчет молниезащиты и заземления станции водоснабжения на нефтегазовом объекте.
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).
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.
Станция водоснабжения с точки зрения молниезащиты относится к 3-й категории согласно РД и к обычным с точки зрения СО.
Описание системы внешней молниезащиты станции водоснабжения
Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системе молниезащиты станции водоснабжения представлен следующими решениями:
-
Выполняется установка одного отдельно стоящего молниеприемника высотой 8 м.
Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к заземляющему устройству представлен следующими решениями:
- Прокладывается горизонтальный контур вокруг блок-модулей и чиллеров. Контур выполнен из коррозионностойкой полосы стальной омедненной сечением 4х30 мм, глубина заложения 0,7 м, расстояние до стены здания 1 м.
- Выполняется установка 6-ти вертикальных электродов (омедненных стальных штырей диаметром 14 мм) длиной 4,5 м.
- Соединение вертикальных и горизонтальных электродов между собой осуществляется с помощью зажима ZZ-005-064.
Расположение элементов системы молниезащиты и заземляющего устройства показано на рисунке 1. Изображенная зона защиты соответствует зоне Б РД.
Рисунок 1. План с расположением элементов молниезащиты и заземляющего устройства
Расчет заземления заземляющего устройства
| Интервал по глубине, м | Тип грунта | Удельное электрическое сопротивление грунта, Ом*м |
| 0,0-0,8 | Насыпной грунт. Насыпной грунт представлены смесью суглинистого материала, почвенно-растительного слоя, песка, дресвы и щебня известняка, шлака, битого кирпича, обломков бетона, нажиги, строительного мусора от 5-10% до 20-30%, участками с прослоями песка, со специфическим запахом | 300 |
| 0,8-5,0 | Глина | 60 |
Эквивалентное удельное сопротивление грунта для вертикальных электродов
Эквивалентное удельное сопротивление грунта для горизонтальных электродов
Длина горизонтального заземлителя (диагональ) = 17 м;
Заглубление горизонтального заземлителя = 0,7 м.
Эквивалентное значение удельного сопротивление грунта вычислим по таблице 7.2 справочника Манькова и Заграничного «Защитное заземление и зануление электроустановок».
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 расчет с действительным значением. При превышении нормируемого сопротивления заземляющего устройства необходимо внести изменения в конструкцию.
Расчет заземления проведен с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»).
Сопротивление горизонтального электрода
где pэкв гор– эквивалентное удельное сопротивление грунта для горизонтального электрода, Ом·м;
b - ширина полосы горизонтального электрода, м;
h - глубина заложения горизонтального электрода, м;
L – длина горизонтального электрода, м.
Сопротивление вертикального электрода
где pэкв верт– эквивалентное удельное сопротивление грунта для вертикального электрода, 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;
kисп гр – коэффициент использования.
Комплектующие для молниезащиты и заземления станции водоснабжения
Таблица 2 – Перечень потребности материалов
| № п/п | Рис. | Артикул | Изделие | Количество |
| Система молниезащиты | ||||
| 1. |  | ZZ-201-008 | ZANDZ Молниеприемник вертикальный 8 м (оцинк. сталь; с закладыми под фундамент) | 1 |
| Заземляющее устройство | ||||
| 2. |  | ZZ-005-064 | ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) | 13 |
| 3. |  | GL-11075-50 | GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров) | 1 |
| 4. | | GL-11075-10 | 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) | 18 |
| 6. |  | ZZ-002-061 | ZANDZ Муфта соединительная резьбовая | 13 |
| 7. |  | ZZ-003-061 | ZANDZ Наконечник стартовый | 6 |
| 8. |  | ZZ-004-060 | ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток | 4 |
| 9. |  | ZZ-006-000 | ZANDZ Смазка токопроводящая | 2 |
| 10. |  | ZZ-007-030 | ZANDZ Лента гидроизоляционная | 2 |
| 11. |  | ZZ-008-000 | ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) | 1 |
У вас появились вопросы по расчётам молниезащиты и заземления станции водоснабжения? Обращайтесь за помощью в Технический Центр ZANDZ!
Смотрите также: