Пример молниезащиты и заземления для зарядных станций электромобилей

22.05.17

Загрязнение окружающей среды заставляет искать решения по сокращению выбросов в атмосферу, что ведёт к увеличению количества электромобилей. Электрокары нуждаются в подзарядке аккумуляторов, потому пропорционально росту числа авто увеличивается количество зарядных станций.

Как и любая электроустановка, зарядные станции нуждаются в качественном заземлении и защите от внешних угроз, например прямого удара молнии.

В наш Технический Центр поступил запрос на расчёт системы молниезащиты и заземления для зарядных станций электрокаров. Предлагаем вашему вниманию решение этой задачи:

Исходные данные:

объект - зарядная станция электрокаров;
тип грунта принятый для расчетов – суглинок (100 Ом*м);
размеры показаны на рисунке 1.

Рисунок 1 - Размеры объекта (в миллиметрах)

Задача:

рассчитать систему внешней молниезащиты;
рассчитать заземляющее устройство.

Мероприятия выполнены в соответствии с ПУЭ 7-е изд., СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (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 воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

Станция относится к «обычным», с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и к III категории согласно РД. Необходимая надежность – не менее 0,9.

Согласно ПУЭ-7, 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 при линейном напряжении 380 В источника трехфазного тока или 220 В источника однофазного тока.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системам молниезащиты и заземления представлен следующими решениями:

установка одного стержневого молниеприемника высотой 10 м на расстоянии 3 м от объекта (см. рисунок 2);
монтаж заземляющего устройства, состоящего из 5 вертикальных электродов длиной 3 м, объединенных горизонтальным электродом (омедненная полоса сечением 30х4 мм). Расстояние между вертикальными электродами не менее 5 метров, расстояние от электрода до фундамента зарядной станции не менее 1 м, заглубление 0,5 – 0,7 метра.

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 5,41 Ом, что меньше допустимого сопротивления 10 Ом.

Итоги расчета проведенного с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН»):

плотность разрядов молнии в землю – 4 удара/кв. км в год;

полное число ударов в систему – 0,013 (раз в 77 лет);

суммарное число прорывов – 0,00019 (раз в 5263 года);

SНадежность системы – 0,985;

вероятность прорыва во все объекты системы – 0,015.

Итоги расчета зоны защиты в соответствии с СО:

Молниеприемник-мачта №1 (ZZ-201-010):

h = 10 м;

высота конуса согласно СО табл. 3.4:

радиус конуса согласно СО табл. 3.4:

зона защиты от прямого удара молнии показана на рисунке 2.

Молниеприемник – мачта высотой 10 м – air terminal mast 10 m high; Полоса омеднённая стальная сечением 30х4 мм – copper-bonded steel tape with the cross-section of 30x4 mm; Электрод D=14 мм, L=3 м – Electrode D=14 мм, L=3 м

Рисунок 2 - Размещение оборудования. Зона защиты

Перечень необходимых материалов приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Перечень потребности материалов.

№ п/п	Рис.	Артикул	Изделие	Количество, шт.
1.		ZZ-201-010	ZANDZ Молниеприемник вертикальный 10 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент)	1
2.		ZZ-001-065	ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м)	10
3.		ZZ-002-061	ZANDZ Муфта соединительная резьбовая	6
4.		ZZ-003-061	ZANDZ Наконечник стартовый	5
5.		ZZ-004-060	ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток	2
6.		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	1
7.		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1
8.		ZZ-005-064	ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм)	6
9.		GL-11075-20	GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров)	2

Установка отдельностоящего молниеприемника высотой 10 м обеспечит надежность молниезащиты по II категории, что в свою очередь является хорошим показателем и снизит число прорывов молнии до 1 раза в 5263 года.

Применение омедненных заземлителей в виде контура по периметру объекта с вертикальными электродами позволит обеспечить надежное заземление электроустановки на срок не менее 30 лет!

Используйте профессиональные решения вместе с ZandZ.ru!

Читайте также::