Разработка молниезащиты

 Iн.вст. ≥ Iп. /2,5 = 62,51/2,5 = 25 А

По справочнику выбираем предохранитель  Iн.вст. = 25 А

Выбираем сечение жил провода НРГ проложенного в каналах:

Iд. ≥ Iн.дв.  14 ≥ 8,93 А

По ПУЭ табл.1.3.4 стр. 20 выбираем сечение жил S=1 мм.кв., Iд. =14 А

Для защиты от токов перегрузки выбираем магнитный пускатель типа ПМЕ-232.

Расчет ответвлений к четвертому двигателю:

Расчет ответвлений к четвертому двигателю производится аналогично третьего.

Расчет ответвлений к пятому двигателю:

Определяем номинальный ток двигателя и кратность пускового тока (КПТ):

для двигателя Р= 10 кВт., КПТ = 7,0

Iп. = КПТ *Iн.дв = 7*19,39 = 135,73 А

выбираем защиту от токов КЗ – трубчатый предохранитель типа ПР-2;

 Iн.вст. ≥ Iп. /2,5 = 135,73/2,5 = 54,29  А

По справочнику выбираем предохранитель  Iн.вст. = 60 А

Выбираем сечение жил провода НРГ проложенного в каналах:

Iд. ≥ Iн.дв.  20 ≥ 19,39 А

По ПУЭ табл.1.3.4 стр. 20 выбираем сечение жил S=2 мм.кв., Iд. =20 А

Для защиты от токов перегрузки выбираем магнитный пускатель типа ПМЕ-232.

Расчет ответвлений к шестому двигателю:

Расчет ответвлений к шестому двигателю производится аналогично пятого.

Расчет ответвлений к седьмому двигателю:

Определяем номинальный ток двигателя и кратность пускового тока (КПТ):

для двигателя Р= 14 кВт., КПТ = 6,0

Iп. = КПТ *Iн.дв = 6*27,16 = 162,96 А

выбираем защиту от токов КЗ – трубчатый предохранитель типа ПР-2;

 Iн.вст. ≥ Iп. /2,5 = 162,96/2,5 = 65,18  А

По справочнику выбираем предохранитель  Iн.вст. = 80 А

Выбираем сечение жил провода НРГ проложенного в каналах:

Iд. ≥ Iн.дв.  30 ≥ 27,16 А

По ПУЭ табл.1.3.4 стр. 20 выбираем сечение жил S=4 мм.кв., Iд. =30 А

Для защиты от токов перегрузки выбираем магнитный пускатель типа ПАЕ-514.

Расчет ответвлений к восьмому двигателю:

Расчет ответвлений к восьмому двигателю производится аналогично седьмого.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Расчет магистрали

Силовые магистрали защищаются только от токов КЗ.

Nдв.	Iн.дв., А	Iп.,А	Iп. (max),А	Iн.вст. (max)дв.,А
1	13,74	96,18	162,96	80
2	13,74	96,18
3	8,93	62,51
4	8,93	62,51
5	19,39	135,73
6	19,39	135,73
7	27,16	162,96
8	27,16	162,96

 

 

- определяем максимальный  ток магистрали:

При n = 8   Кс = 0,8

n -1

I max. = Кс. * ∑ Iн.дв. + Iп. max. = 0,8*(13,74*2+8,93*2+19,39*2+27,16*2)+ 162,96 = 273,7 А

I=1

- выбираем аппарат защиты  от КЗ:

Iн.вст. ≥ I max/2,5      125 ≥ 109,5 А

Выбираем трубчатый предохранитель типа ПН-2-250 с  Iн.вст =125 А

Проверяем защиту магистрали от селективности:

1,6 ≤ Iн.вст.маг./ Iн.вст (max)дв.

125/80 = 1,56    1,56 ≤ 1,6

Условие селективности не выполнено.

Если условие селективности не выполнено, то Iн.вст.маг. определяют из равенства

Iн.вст.маг = 1,6* Iн.вст (max)дв. = 1,6*80=128 А

Выбираем трубчатый предохранитель типа ПН – 2-250 с Iн.вст =160 А

Выбираем сечение жил кабеля НРГ

n -1

Iд.≥Кс.*∑ Iн.дв.=0,8*(13,74*2+8,93*2+19,39*2+27,16*2)= 110,8 А

I=1

По ПУЭ стр. 21 табл.1.3.6. выбираем трехжильный кабель с сечением жил:

S=16мм2       Iд. =115А

Проверяем соответствие защиты магистрали сечению проводов:

Iн.вст.≤3* Iд

3* Iд=3*115= 345А    345 А > 160 А

Условие селективности выполнено.

 

 

 

 

3.3. Расчет осветительной  сети

Разбиваем светильники на группы: имеем 7 гр. и 40 светильников.

В шести группах будет содержаться по 6 светильников, в седьмой – 4 светильника.

Так как в каждой группе содержится неодинаковое количество светильников с равной мощностью, то расчет будем делать для 2-х групп.

- необходима защита от  токов КЗ и перегрузки т.к. помещение  пожароопасное.

Расчет 1-й группы

Ргр. = 6*200 =1200 Вт

Определяем рабочий ток:

Iр.= Ргр./Uс. = 1200/220= 5,45 А

т.к. для сетей с U до 380 В К =1

Выбираем аппарат защиты – предохранитель ПР -2,т.к. соблюдается условие

Iн.вст≥ Iр., 6 ≥ 5,45

Соблюдая условие Iд.  ≥Iн.вст (15 ≥ 5,45 А) по ПУЭ стр.20 табл. 1.3.4 выбираем сечение жил двухжильного провода ПРВ проложенного в несгораемых строительных конструкциях:

S=1 мм2       Iд. =15 А

Расчет 2-й группы

Ргр. = 4*200 =800 Вт

Определяем рабочий ток:

Iр.= Ргр./Uс. = 800/220= 3,64 А

т.к. для сетей с U до 380 В К =1

Выбираем аппарат защиты – предохранитель ПР -2,т.к. соблюдается условие

Iн.вст≥ Iр., 6 ≥ 3,63

Соблюдая условие Iд.  ≥ Iн.вст (15 ≥ 3,63 А) по ПУЭ стр.20 табл. 1.3.4 выбираем сечение жил двухжильного провода ПРВ проложенного в несгораемых строительных конструкциях:

S=1 мм2       Iд. =15 А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Молниезащита 

Молния представляет собой электрический разряд в атмосфере между заряженным облаком и землей или между разноименно заряженными частями облака. Возможны разряды и между соседними облаками. Длина канала молнии обычно достигает нескольких километров, причем значительная его часть находится в грозовом облаке.

Молния может поражать здания и установки непосредственно, это называется ударом или первичным воздействием. Молния может оказывать вторичные воздействия, объясняемые электростатической и электромагнитной индукцией, а также заносом высоких потенциалов через надземные и подземные металлические коммуникации, что является следствием прямого удара.

При прямом ударе молнии могут возникать пожары, взрывы, механические разрушения, перенапряжения в проводах электрических сетей. канал молнии имеет высокую температуру и запас тепловой энергии, достаточные для нагревания горючей среды до температуры воспламенения. Вероятность воспламенения горючей среды, соприкасающейся с каналом молнии, зависит не только и не сколько от амплитуды тока, сколько от величины и времени протекания длительного тока молнии.

В связи с этим особую опасность для прямого удара молнии представляют здания и наружные установки, в которых по условиям технологического процесса может образовываться взрывоопасная среда.

Прямой удар молнии в металлические проводники вызывает не только оплавление, но и нагревание проводников, по которым протекает ток молнии. При этом в проводниках может выделиться такое количество тепла, которое при недостаточном сечении металла может его расплавить или даже испарить. В местах разрыва проводников или плохого электрического контакта обычно появляется искра.

Вторичное воздействие молнии проявляется в появлении разностей потенциалов на конструкциях, трубопроводах и проводах внутри помещений и сооружений, не подвергающихся непосредственному прямому удару.

Вторичные воздействия молнии возникают в результате электростатической и электромагнитной индукции. Ко вторичному воздействию молнии можно отнести также появление разностей потенциалов внутри помещений вследствие заноса высоких потенциалов через надземные и подземные металлические коммуникации.

4.1. Молниезащита  здания

Определяем класс зоны здания.

Сливо-наливная эстакада мазута на основании ПУЭ п. 7.4.3. относится к зоне класса П-III.

Определяем среднюю годовую деятельность гроз.

Данное помещение расположено в г. Санкт-Петербург с интенсивностью грозовой деятельности 20-40 часов в год.

Определяем удельную плотность ударов молнии в землю n,1/(км.кв.*год)

n = 2 1 /(км.кв.*год)

Основание РД 34.21.122-87, Прил.2

Подсчет ожидаемого количества N поражений молнией в год.

Т.к. здание прямоугольное, то:

N=(( S+6h)*(L+6h)-7.7h2)*n / 1000000

Основание РД 34.21.122-87, прил. 2

N=((16+6*12)*(56+6*12)-7,7*12*12)*2/1000000=0,02

Определяем категорию молниезащиты и тип зоны защиты.

Здание относится к классу зоны П-III, средняя годовая продолжительность гроз 20-40 часов. Ожидаемое количество поражений молний в год N<1, следовательно, для данного здания требуется  III категория молниезащиты тип зоны Б.

Основание РД 34.21.122-87, табл.1

Требуемая защита.

Для здания III категории молниезащиты требуется защита:

а) от прямых ударов молнии

б) от заноса высокого потенциала

Основание РД 34.21.122-87, табл.1.2.

Защита от прямых ударов молнии.

Защита от прямых ударов молнии зданий III категорий должна быть выполнена отдельно стоящим или установленными на защищенном объекте стержневыми или тросовыми молниеотводами, обеспечивающими требуемую зону защиты. При установке молниеотводов на объекте от каждого стержневого молниеприемника и от каждой стойки тросового молниеприемника, должно быть обеспечено не менее 2-х токоотводов.

Основание РД 34.21.122-87, п.2.25.

Учитывая большую протяженность здания для его защиты от прямых ударов молний, выбираем защиту одиночным тросовым молниеотводов, установленным по продольной оси здания. Опоры молниеотвода устанавливаем по торцам здания.

Расчет высоты одиночного тросового молниеотвода

Тип зоны защиты «Б».

Так как здание будем защищать одиночным тросовым молниеотводом, зона защиты hx  и rx известны (rx = S/2=8 м., hx=12 м.), то высота одиночного тросового молниеотвода вычисляется по формуле:

;

h=17,8 м.

h0=0,92h=16,4 м.

r0=1,7 h= 30,3 м.

Описание конструкции молниеотвода.

а) Опоры тросового молниеотвода должны быть рассчитаны с учетом натяжения троса и действия на него ветровой и гололедной нагрузки.

Основание РД 34.21.122-87, п.3.1.

б) Тросовые молниеприемники должны быть выполнены из стальных многопроволочных канатов сечением не менее 35 кв.мм.

Основание РД 34.21.122-87, п.3.3.

в) Соединения молниеприемников с тоководами и тоководов с зеземлителем должны выполняться сваркой или болтовыми соединениями с переходным сопротивлением не более 0,05 Ом.

Основание РД 34.21.122-87, п.3.4.

г) Тоководы, соединяющие молниеприемник с заземлением выполняется из стали с размерами указанными в таблице 3 РД 34.21.122-87

Для нашего токовода соединяющего молниеприемник с заземлителем сечения токовода и заземлителя будет равно 10 мм.кв. (круглые горизонтальные электроды).

д) Заземлитель.

В качестве заземлителей молниезащиты допускается использовать заземлители электроустановок за исключением ВЛ электропередач напряжением до 1 кВ. При невозможности их использования выполняют искусственные заземлители: каждый токовод от стержневых и тросовых молниеприемников должен быть присоединен к заземлителю, состоящему минимум из 2-х вертикальных электродов длиной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом длиной не менее 5 м. 

Основание РД 34.21.122-87, п.2.26.

е) Так как заземлитель искусственный, то располагаем его под асфальтовым покрытием или в редко посещаемых местах (на газонах не ближе 5 м. от грунтовых проезжих и пешеходных дорог).

Основание РД 34.21.122-87, п.1.8.

Защита от вторичных воздействий молнии.

а) металлические конструкции и корпуса всего оборудования и аппаратов, находящихся в защищаемом здании, должны быть присоединены к заземляющему устройству электроустановок или к железобетонному фундаменту здания;

б) внутри здания и сооружений между трубопроводами и другими протяженными металлическими конструкциями в местах их взаимного сближения на расстоянии менее 10 см через каждые 20 м следует приваривать или припаивать перемычки из стальной проволоки диаметром не менее 5 мм или стальной ленты сечением не менее 24 мм2, для кабелей с металлическими оболочками или броней перемычки должны выполняться из гибкого медного проводника в соответствии с указаниями СНиП 3.05.06-85.

в) в соединениях элементов трубопроводов или других протяженных металлических предметов должны быть обеспечены переходные сопротивления не более 0,03 Ом на каждый контакт. При невозможности обеспечения контакта с указанным переходным сопротивлением с помощью болтовых соединений необходимо устройство стальных перемычек.

Защита от заноса высокого потенциала по подземным металлическим коммуникациям (трубопроводам, кабелям в наружных металлических оболочках или трубах) должна осуществляться путем их присоединения на вводе в здание или сооружение к арматуре его железобетонного фундамента, а при невозможности использования последнего в качестве заземлителя – к искусственному заземлителю.

Защита от заноса высокого потенциала по внешним наземным (надземным) металлическим коммуникациям должна осуществляться путем их заземления на вводе в здание или сооружение и на двух ближайщих к этому вводу опорах коммуникации. В качестве заземлителей следует использовать железобетонные фундаменты здания или сооружения и каждой из опор, а при невозможности такого использования – искусственные заземлители.

Ввода здания воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ, сетей телефона, радио, сигнализации должен осуществляться только кабелями длиной не менее 50 м с металлической броней или оболочкой или кабелями, проложенными в металлических трубах.

На вводе в здание металлические трубы, броня и оболочки кабелей, в том числе с изоляционным покрытием металлической оболочки (например, ААШв, ААШп), должны быть присоединены к железобетонному фундаменту здания или искусственному заземлителю.

В месте перехода воздушной линии электропередачи в кабель металлические броня и оболочка кабеля, а также штыри или крючья изоляторов воздушной линии должны быть присоединены к заземлителю. К такому же заземлителю должны быть присоединены штыри или крючья изоляторов на опоре воздушной линии электропередачи, ближайшей к месту переходу в кабель.

Кроме того, в месте перехода воздушной линии электропередачи в кабель между каждой жилой кабеля и заземленными элементами должны быть обеспечены закрытые воздушные искровые промежутки длиной 2-3 мм или установлен вентильный разрядник низкого напряжения, например РВН-0,5.