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. 

Проект молниезащиты станции водоснабжения
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:

  1. «Правила устройства электроустановок» ПУЭ 7-е изд. (далее — ПУЭ).
  2. «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003 (далее — СО).
  3. «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:

  1. Выполняется установка одного отдельно стоящего молниеприемника высотой 8 м.

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

  1. 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.
  2. Выполняется установка 6-ти вертикальных электродов (омедненных стальных штырей диаметром 14 мм) длиной 4,5 м.
  3. 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.

молниезащита станции водоснабжения

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 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».

Таблица эквивалентное сопротивление грунта

Эквивалентное удельное сопротивление грунта для горизонтальных электродов

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

Сопротивление заземления 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

Сопротивление заземления 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

Полное сопротивление заземляющего устройства

где      n – количество комплектов;

kисп гр – коэффициент использования.

Расчет сопротивления заземляющего устройства

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 3,35 Ом.

Комплектующие для молниезащиты и заземления станции водоснабжения

Таблица 2 – Перечень потребности материалов

№ п/п

Рис.

Артикул

Изделие

Количество

Система молниезащиты
1. Молниеприемник ZZ-201-018 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:


Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.


Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]