Проектирование молниезащиты для здания цеха

ЗАДАНИЕ: Спроектировать молниезащиту цеха при этом ввод электрического питания, телефона, радио выполнен кабелем.

Исходные данные:

Размер цеха, м — 1 005 010;

Класс зоны по ПУЭ помещения — В-1г (ГСМ);

Степень огнеопасности здания — I;

Место нахождения объекта — Тверская область;

Тип фундамента — Свайный ж/б;

Влажность грунта, % - 10…15.

Найдем по таблице 8.1 [1] категорию по молниезащите Среднегодовая продолжительность гроз: nи = 40−60 (50) часов в год, число ударов на 1 км² = 4.

Категория молниезащиты — II.

Определим ожидаемое количество — N — молнией цеха в год для здания прямоугольной формы.

где S — ширина, Lдлина, h — высота, n — среднегодовое число ударов молнией в 1 км (2) земной поверхности по [1].

Тип зоны защиты при использовании стержневых молниеотводов — зона Б.

По найденной категории молниезащиты объекта определяем требования по ее устройству.

РД 34.21.122 — 86 книги [13] - устанавливает следующее здание II — категории по молниезащите должно защищено от прямых попаданий молнии и её вторичных проявлений, заноса высокого потенциала через металлические конструкции.

Тип молниеприемника — 2-х стержневой, установленный на здании цеха (состоящий из молниеприемника, опоры, токоотвода и заземлителя).

Задаемся высотой молниеотвода и расчитываем зоны защиты в соответствие с выбранной схемой расположения:

Принимаем количество молниеотводов = 6, высота молниеотвода Н = 27 м, Зона защиты Б.

Расстояние между молниеотводами L0 = 50 м:

h0 = 0.92 H = 0.92 27 = 24.8 м,.

r0 = 1.5 H = 1.5 27 = 40.5 м,.

rx = 1.5 (H — hx / 0.92) = 1.5 (27 — 10/0.92) = 24.2 м.

Для парных молниеотводов при n L 6h:

hc = h0 — 0.14 (L — H) = 24.8 — 0.14 (50 — 27) = 21.6 м,.

rcx = r0 (hc — hx)/hc = 40.5 (21.6 — 10)/21.6 = 21.8 м.

Теперь проводим расчет при расстояние между молниеотводами L0 = 70.7 м (для угловых молниеотводов.

).

hc = h0 — 0.14 (L — H) = 24.8 — 0.14 (70.7 — 27) = 18.7 м,.

rcx = r0 (hc — hx)/hc = 40.5 (18.7 — 10)/18.7 = 18.9 м.

Спроектированный молниеотвод обеспечивает полную защиту цеха от прямого удара молнии. Далее выбираем конструкцию молниеприемника, токоотвода, заземлителя с учетом требований РД 34.21.122 — 86 п.п.3.1…3.8 [13]:

Опоры отдельно стоящих молниеотводов могут выполняться из стали любой марки, ж/б или дерева.

Стержневые молниеприемники должны быть изготовлены из стали любой марки сечением не менее 100 мм² и длинной не менее 200 мм и защищены от коррозии оцинкованием, лужением или окраской. Тросовые молниеприемникидолжны быть выполнены из стальных многопроволочных канатов сечением не менее 35 мм².

Соединение молниеприемников с токоотводами и токоотводов с заземлителями должны выполняться сваркой, а при недопустимости огневых работ разрешается выполнение болтовых соединений с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом при обязательном ежегодном контроле последнего перед началом грозового сезона.

Токоотводы, соединяющие молниеприемники всех видов с заземлителями, следует выполнять из стали.

При установке молниеотводов на защищаемом объекте и невозможности использования в качестве токоотводов металлических конструкций здания токоотводы должны быть проложены к заземлителям по наружным стенам здания кратчайшими путями.

Допускается использование любых конструкций ж/б фундаментов зданий и сооружений в качестве естественных заземлителей молниезащиты.

Опоры стержневых молниеотводов должны быть рассчитаны на механическую прочность как свободно стоящие конструкции, а опоры тросовых молниеотводов — с учетом натяжения троса и действия на него ветровой и гололедной нагрузок. И принимаем решение по защите от вторичных проявлений молнии и по заносу высокого потенциала через различные металлические конструкции цеха.

Молниеотвод — 2-х стержневой, в качестве его заземлителя используем стальную арматуру, диаметром 120 мм², токоотвод круглый с диаметром 70 мм², или используем металлические конструкции цеха, но при условии обеспечения непрерывной металлической и электрической связи в соединениях конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлителями. Данные соединения выполнить сваркой.