4.3 Молниезащита антенны и здания

Расчет молниезащиты антенны и здания выполняется по методике расчета молниеотводов и СН РК 2.04-29-2005.

В качестве примера, разрабатываем систему молниезащиты антенны, с высотой 2,4 м, диаметром самой антенны- 1,8 м.

По карте среднегодовой продолжительности гроз на территории СНГ определяем, что интенсивность гроз в городе Атырау составляет 20...40 часов в год. Такой интенсивности соответствует среднегодовое число ударов молнии, приходящееся на 1 км² площади, равное n=3. Тогда, ожидаемое число поражений антенной системы в течении года при отсутствии молниеотвода:

N = (S + 6 · h) · (L + 6 · h) · n · 10^–6 (4.7)

где S = 20 м- ширина здания; L = 25 м - длина здания; h = 52,4 м - высота здания с антенной.

Подставив численные значения, получим:

N = (20 + 6 · 52,4) ∙ (25 + 6 · 52,4) · 3 · 10^–6 = 340486 · 10^–6 = 0,34

Здание терминала относится к классу взрывоопасности В1а (зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих или паров с воздухом не образуются). При ожидаемом количестве поражений молнией здания терминала, его молниезащита относится к категории II (защита от прямых ударов молнии и ее вторичных проявлений), зона молниезащиты Б (степень надежности более 95 %).

Для защиты от прямых ударов молнии выберем одиночный стержневой молниеотвод, молниеприемник которого расположен в самом высоком месте кровли (рисунок 4.5). Электроды заземлителя - сталь сечением 12 мм.

1 - граница зоны защиты на уровне h_x; 2 - то же на уровне земли.

Рисунок 4.5. Защитная зона одинарного стержневого молниеотвода

Высота молниеотвода из формулы для радиуса защиты стержневого молниеотвода на высоте h будет вычисляться по формуле:

h₀ = 0,92 · h (4.8)

h = h₀ /0,92 = 52,4/0,92 = 56,9 м.

Радиус зоны защиты r₀ на уровне земли:

r₀ = 1,5 · h (4.9)

r₀ = 1,5 · 56,96 = 85,43 м.

Радиус зоны защиты r_x на высоте h_x над землей:

, (4.10)

где h_x = 26,2 м.

м.

Стержень сделан из стальной трубы, с закрытым металлической пробкой торцом. Это- молниеприемник. Он примет первый удар. Площадь сечения обра-щенного в небо штыря составляет 100 мм².

От молниеприемника идет токоотвод -проволока с рекомендованной толщиной 6 мм. Она тщательно и надежно приварена к молниеприемнику.

Токоотвод спущен с крыши и, прикреплен к стене дома скобами, доведен до земли и погружен в нее, где на глубине 1-2 м заложен заземлитель (опять же очень тщательно приваренный). В качестве заземлителя использован кусок металлической трубы.

5 Экономическая часть

5.1 Капитальные затраты

Затраты на оборудование представлены в таблице 5.1.

Таблица 5.1 - Затраты на оборудование

Наименование	Цена, тыс. тг.	Количество, шт.	Сумма, тыс. тг.
Датчик температуры	85	10	850
Датчик утечки жидкости	75	10	750
Датчик давления	67	10	670
Преобразователь	160	10	1600
Устройство контроля	280	10	2800
Клапан	50	10	500
Контроллер	120	10	1200
Программное обеспечение	800	-	800
Итого			9170

Общие капитальные затраты:

К = З_об + З_п + З_мон + З_т (5.1)

где З_об - затраты на оборудование, 9170 тыс. тг.; З_п - затраты на проектирование (2 % от затрат на оборудование); З_мон - затраты на монтажные работы (5 % от затрат на оборудование); З_тр - затраты на транспортные расходы (5 % от затрат на оборудование).

З_п = 0,02 ∙ 9170 = 183 тыс. тг.

З_мон = 0,05 ∙ 9170 = 458 тыс. тг.

З_т = 0,05 ∙ 9170 = 458 тыс. тг.

К = 9170 + 183 + 458 + 458 = 10269 тыс. тг.