Молниезащита тяговой подстанции в Новосибирской области

Согласно РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД), вероятность прорыва молнии — это параметр, характеризующий отказ молниеотвода как защитного устройства. Она равна отношению числа разрядов молнии в защищаемое сооружение к общему числу разрядов молнии в молниеотвод и защищаемое сооружение. Стандартные степени надежности: 0,95 и 0,99.

В сентябре в Технический центр ZANDZ поступил запрос на расчёт молниезащиты со следующими требованиями: зона молниезащиты А, надежность 0,99, конструкция должна быть выполнена из отдельно стоящих молниеприемных мачт. Высокие требования вполне обоснованы, ведь объектом является тяговая подстанция. Технический центр ZANDZ выполнил расчет согласно СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО), см. рисунок 1.

Расчёт молниезащиты

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.

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системе молниезащиты представлен следующими решениями:

установка 4 отдельно стоящих молниеприемников высотой 26 м.см. рисунок № 2;
радиус защиты и высота, на которой строится зона защиты А согласно РД, показаны на рисунках № 3 и № 4.

Рисунок 1. Расчёт зон защиты с надежностью 0,99. Смотреть расчёт на отдельной странице

Рисунок 2. Молниеприёмник вертикальный

Рисунок 3. Зона защиты многократного стержневого молниеотвода. Определяется как зона защиты попарно взятых соседних стержневых молниеотводов высотой h ≤ 150 м

Рисунок № 4. Расположение молниеприемников, зоны защиты. Смотреть схему на отдельной странице

Расчет заземления

Согласно п 2.5 РД расстояние от заземлителей отдельно стоящих молниеприемников до кабельных каналов должно равняться Sв + 2 м. Sв определяется в пункте 2.3 и составляет 3 м в грунте с удельным сопротивлением до 100 Ом*м, а в грунте от 100 до 1000 Ом*м составляет 4 м, если используется искусственный заземлитель из пункта 2.2г., либо рассчитывается по формуле. Выбор места расположения заземлителей заказчик оставил за собой, поэтому они отсутствуют на рисунке № 3.

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

монтаж заземляющего устройства, состоящего из горизонтального электрода (полоса оцинкованная стальная сечением 4x40 мм), глубина 0,5 метра и 3 вертикальных электродов (штырей из оцинкованной стали диаметром 16 мм) длиной 3 м каждый;
соединение вертикальных и горизонтальных электродов между собой осуществляется с помощью зажимов ZZ-202-022;
точки подключения молниеотвода с выводом оцинкованной полосы из земли осуществляется с помощью контрольных зажимов ZZ-202-023.

Таблица 1 – Перечень потребности материалов

№ п.п.	Рис.	Артикул	Изделие	Кол-во
Система молниезащиты
1		ZZ-201-026	Молниеприёмник вертикальный 26 м (оцинк. сталь; с закладной под фундамент)	4
Заземляющее устройство
2		ZZ-502-404-38	Полоса ZANDZ стальная оцинкованная (40*4 мм; бухта 38,5 м)	2
3		ZZ-202-022	ZANDZ ZZ-202-022 - Зажим для круглого проводника и полосы (D14-20 мм; до 40х6; оцинкованная сталь)	12
4		ZZ-202-023	ZANDZ ZZ-202-023 - Зажим для круглого проводника и полосы (D6-10 мм; до 50х6; оцинкованная сталь)	4
5		ZZ-001-255	Штырь заземления ZANDZ оцинкованный резьбовой (D16; 1,5 м; М16)	24
6		ZZ-002-251	Муфта соединительная ZANDZ оцинкованная резьбовая (М16)	14
7		ZZ-003-250	Наконечник стартовый ZANDZ для оцинкованных штырей заземления (М16; оцинкованная сталь)	12
8		ZZ-004-250	Головка направляющая ZANDZ для насадки на отбойный молоток (М16; оцинкованная сталь)	6
9		ZZ-006-000	ZANDZ Смазка токопроводящая	2
10		ZZ-007-030	ZANDZ Лента гидроизоляционная	4
11		ZZ-008-000	ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max)	1