Прямое попадание молнии в храмы уже становится ежегодным событием, которое заканчивается одинаково — пожар и невосполнимые убытки. Поэтому все чаще поднимается вопрос о принятии мер безопасности для предотвращения негативных последствий от удара молнии. В первую очередь такой мерой безопасности является внешняя и внутренняя системы молниезащиты.
В Технический Центр ZANDZ поступил запрос на выполнение расчета системы молниезащиты для храма преподобного Серафима Саровского. Задача оказалась не из простых, так как объект расположен в Греции в городе Салоники, а это значит, что при расчетах необходимо учитывать европейские стандарты. О том, какое решение было принято по проекту, узнайте из примера расчета.
Объект:
Храм с многоуровневой крышей и двумя куполами. Общая площадь основного храма 474 кв.м. Площадь кровли крыши 620 кв. м. Средняя высота сводов 13,6 метров, а высота купола 23,7 метра. Кресты на куполе выполнены из позолоченной стали.
Задача:
Необходимо произвести расчет внешней и внутренней системы молниезащиты, используя следующие нормативные документы:
- МЭК 62305-3:2006 Защита от молнии;
- «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» СО 153-34.21.122-2003 (далее СО);
- «Правила устройства электроустановок» 7-е изд. Глава 1.7 (далее ПУЭ);
- «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34.21.122-87 (далее РД).
Решение:
Класс системы молниезащиты МЭК 62305-3 соответствует уровню защиты от прямого удара молнии СО 153-34.21.122-2003. В соответствии с СО храмы относятся к обычным с точки зрения молниезащиты, а значит необходимая надежность должна быть 0,9. Определив цифру надежности в расчете, мы можем определить к какому классу МЭК 62305-3 принадлежит объект.
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.
Тип грунта – супесок, удельное сопротивление грунта, принято 150 Ом*м.
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 системе молниезащиты представлен следующими решениями:
- В качестве молниеприемников используются кресты на вершинах храма (см. рис. 1).
- Устройство токоотводов с применением омедненной проволоки D=8 мм. Организуется по два токоотвода от каждого купола, которые должны быть соединены между собой, как показано на рис.1. Кресты подсоединяются к молниеприемнику при помощи зажима-хомута GL-11514. Все металлические объекты и коммуникации на кровле, должны быть подсоединены к токоотводам.
- Монтаж заземляющего устройства, состоящего из трех вертикальных электродов, объединенных горизонтальным электродом (стальная омедненная полоса сечением 30х4 мм). Расстояние от электрода до стен объекта не менее 1 м, заглубление 0,5 -0,7 метра.
- Для организации защиты основных цепей питания используется УЗИП LE-373-960, который устанавливается на вводе электропитания в объект.
Расчет сопротивления заземляющего устройства:
Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 7,2 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 – 6 ударов/кв. км в год.
- Полное число ударов в систему – 0,17 (раз в 36 лет).
- Суммарное число прорывов – 0,003.
- Надежность системы – 0,983.
- Вероятность прорыва во все объекты системы – 0,017 (раз в 328 лет).
Итоговое значение надежности соответствует Ⅰ классу системы молниезащиты по МЭК 62305-3, из чего можно сделать вывод, что естественные молниеприемники Храма обеспечивают необходимую защиту объекта.
Рисунок 1. Расположение оборудования молниезащиты и заземления.
Таблица 1. Перечень необходимых материалов.
