Как сделать заземление на азс
Система молниезащиты на АЗС (12.03.2019 г.)
Организация молниезащиты и необходимость в заземлении на АЗС обусловлена принадлежностью таких объектов к пожаро- и взрывоопасным. Государственными стандартами и нормами для нефтехранилищ и перекачивающих станций предполагается установка молниезащиты II категории для предохранения от прямых ударов молнии, от её вторичных проявлений и статического электричества.
Система молниезащиты АЗС
Молниезащита автозаправочных станций состоит из системы контурного заземления с вертикально расположенными стальными электродами, непрерывно и последовательно соединенных между собой. Обеспечение защиты выполняется 2 способами:
Внешняя молниезащита оборудуется для перехвата электрических разрядов и его отвода от прямого попадания молнии. Для этого предусматривается установка специальных стержневых (одиночного, двухстержневого) или тросовых молниеотводов, которые устанавливаются рядом с топливо-раздаточными колонками, сливо-наливными устройствами и резервуарами для хранения топлива. Стоит отметить, что стержневой молниеотвод не может быть установлен непосредственно на крыши цистерн. К тому же его длина должна быть не менее 20 см с сечением более 10 см. А тросовые устанавливают на опорах, прокладывая по ним токоотводы. Внутренняя система заземляющего проводника предполагает защиту всего электрооборудования от перенапряжения в сети, которое вызывается зарядами молнии, зафиксированной вблизи АЗС. Основные элементы внутренней защиты заключается из токоотводов и заземления, предназначение которых состоит в перенаправлении заряда и рассеивании статического электричества на поверхности земли.
Основные требования к организации систем молниезащиты авто-заправочных станций:
Система защиты от статического электричества на АЗС
При передвижении нефтепродуктов по трубопроводу, когда бензин наливают в металлические ёмкости, которые изолированы от земли, он передает в них свой электрический заряд. При условии, что заземление не выполнено, на его поверхности может накапливаться статическое электричество напряжением более чем несколько тысяч вольт. Учитывая, что напряжение уже в 300 В способно вызвать искру и воспламенить пары топлива над ёмкостью, необходимо устранять образование процесса элекризации. Для всего металлического оборудования (резервуары, трубопроводы, сливоналивные устройства) на территории АЗС следует выполнить заземление. Электрод укладывается на глубину 0,5–0,7 м на расстоянии 1 м от фундамента. Величина сопротивления заземлителей при измерении должна составлять более 10 Ом.Однако при перекачке горючего только лишь заземления зачастую не достаточно, поэтому используют релаксационную ёмкость, представляющую собой отдельный участок трубопровода, в котором расширен диаметр для скопления газо-воздушного пространства.
Во избежание накопления зарядов статического электричества на АЗС используют следующие средства защиты:
Основные мероприятия, применяемые для защиты от статического электричества и попадания молний в объект АЗС, включают методы, которые должны полностью исключать или уменьшать интенсивность генерации образующихся зарядов. Для обеспечения безопасности в сухую погоду минимум раз в год рекомендовано проводить проверку состояния всех токоотводов, их соединений, измерение сопротивления заземляющих электродов, устанавливать дополнительные электроды при снижении показателей сопротивления заземляющих электродов.
Принцип работы и разновидности устройств для заземления автоцистерн
Предотвратить столь опасную ситуацию способно заземление автоцистерн, для чего используют специальные устройства заземления (УЗА). Применение заземлительной техники в сфере заправки и эксплуатации цистерн регулируется нормативными документами — о необходимости заземления говорится в пункте 71 НПБ 111-98.
Задачи устройства заземления
Заземлитель автоцистерн — прибор, позволяющий избежать искрения при работе с горючими материалами. Основная задача устройства — обеспечить в цепи заземления контроль сопротивления, чтобы отвести заряд статического электричества.
Особенно интенсивно статические заряды образуются при низком уровне влажности. Влажный воздух отличается высокой электропроводностью, позволяющей зарядам протекать через него. В результате во влажной среде электростатические заряды менее вероятны, а при уровне влажности выше 85 % практически не возникают.
Чтобы предотвратить аварийные ситуации, возникшие из-за искрения, на автозаправочных станциях устанавливаются заземлительные контуры. В общий контур интегрируются устройства заземления автоцистерн. УЗА — лишь элемент общей системы, а не замена заземляющей цепи.
К задачам устройств защиты автоцистерн относят:
Конструкция
Конструкция прибора включает индикаторный блок и двухжильный заземлительный кабель. УЗА, предназначенные для питания от внешних источников, дополнительно комплектуются блоком питания с встроенным в схему реле. Все оборудование предлагается во взрывозащищенном исполнении.
Индикатор состоит из красного светового диода со 180-градусным обзором и микрочипа-контроллер. Чип отгорожен от внешней среды компаундной заливкой. Отдельные модели индикаторов способны издавать звуковые сигналы.
Кабель заземления поставляется с парой одинаковых пружинных зажимов. С помощью фиксирующих устройств кабель монтируется на металлических участках цистерн. Толщина контактных поверхностей на автоцистернах должна составлять от 3 до 30 миллиметров, длина кабеля заземления — от 6 до 100 метров (зависит от модели оборудования).
Выпускается два типа приборов — спиральные и с использованием силиконовой оболочки. Различия между типами модификаций состоят в разном аппаратном обеспечении, климатическом исполнении, особенностях конструкции и дизайна.
Тип электропитания
По способу питания существуют три типа устройств, обеспечивающих безопасность при заправке автоцистерн:
Маркировка
Все приборы подлежат маркировке с информацией, включающей такие данные:
При небольших размерах маркировочного шильдика дополнительная информация указывается в сопроводительных документах к прибору.
Сюда включаются следующие данные:
Популярные разновидности заземлителей
Для защиты автоцистерн используют такие типы устройств:
Заземлитель УЗА 3В
Прибор УЗА 3В оснащен заземлителем и индикатором, литиевой батареей. Микрочип контроллер с красным световым диодом залит компаундом и размещен под съемным колпачком. Угол обзора диода — 180 градусов. Светодиод монтируется с помощью шпильки.
Высокая прочность фиксации достигается за счет использования зубчатых шайб и гаек. Проводник и индикаторный контакт объединяют изолирующей шайбой.
Обратите внимание! Питающий элемент устройства с течением времени теряет заряд. Срок эксплуатации батареи определяется от интенсивности ее использования.
При непрекращающемся мигании световой диод работает в среднем 650 часов. Вне рабочей нагрузки литиевая батарея практически не теряет заряд и способна функционировать в течение 10 – 12 лет.
УЗА 3В хранят в герметичной упаковке при температурах от 50 градусов ниже нуля до 50 градусов выше нуля. Максимально допустимая влажность — 80 %.
Заземлитель УЗА 220В
Прибор УЗА 220В выпускается в двух комплектациях: с внешним электропитанием, с взрывозащищенным блоком.
Оборудование обладает таким функционалом:
Степень защищенности прибора от воздействия влаги и пыли — IP66. Прогнозируемый срок эксплуатации — 15 лет. Взрывобезопасная модель облачена в стальной корпус. В оборудовании есть два кабельных ввода диаметром 5 и 10 миллиметров.
Заземлитель УЗА-2МК 06
Устройство сохраняет функциональные возможности при температурах от минус 20 до плюс 40 градусов. Электропитание подается из автономных источников. Прибор снабжен искробезопасными выходами.
Объем аккумуляторной батареи — 3 Ампера в час. Напряжение не должно быть выше 6,3 Вольт, а наибольший показатель тока — 0,06 Ампера.
Характеристики искробезопасной цепи значительно отличаются. Максимальный уровень напряжения — 6,7 Вольт. Разрешенный ток — 0,015 Ампер. Длина проводника-заземлителя — 6 метров. Прибор рассчитан на 6-летнюю эксплуатацию.
Заземлитель УЗА 4К
Выпускается в нескольких модификациях, предназначенных для разных условий эксплуатации. Оборудование используется для всех видов легковоспламеняющихся веществ, в том числе бензина, солярки, сжиженного газа.
Прибор устраняет эффект, создаваемый статическим разрядом и постоянно контролирует цепь заземления, уровень сопротивления в которой не должен быть выше 90 Ом.
Переносное заземление
Переносные приборы заземления для автоцистерн предназначены для работы не только на АЗС, но и в полевых условиях. Такое оборудование востребовано, например, в военных целях и в любых других условиях, где необходимо безопасно дозаправиться вне традиционной заправки.
Переносная техника функционирует по такому же принципу, как и стационарное оборудование: проводник соединяют с заземлительным контуром, в результате чего создается электрическая цепочка.
В составе мобильных устройств имеются такие составляющие элементы:
Существуют переносные модели как со встроенными, так и с внешними элементами электропитания. При эксплуатации оборудования необходимо уделять внимание режиму температуры и влажности, рекомендованному компанией-производителем.
Использование современных заземлительных устройств для автоцистерн позволяет гарантированно защитить потенциально опасные объекты от взрывов и воспламенения горючих веществ. Чтобы техника оставалась исправной, необходимы периодические техосмотры для выявления поломок.
Молниезащита и заземление контейнерной автозаправочной станции
На фото — пример КАЗС
Задача:
Необходимо выполнить молниезащиту и заземление.
Объект: Контейнерная автозаправочная станция (КАЗС).
Размеры площадки с контейнером:
Решение:
КАЗС относятся к специальным, представляющим опасность для непосредственного окружения, с точки зрения молниезащиты в соответствии с СО и к 2-ой категории согласно РД.
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:
Расчёт сопротивления заземляющего устройства:
Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 7,734 Ом, что меньше допустимого сопротивления 10 Ом.
Итоги расчёта зон защиты в соответствии с СО:
Для зоны защиты требуемой надёжности радиус горизонтального сечения rx на высоте hx = 3,3 м определяется:
Зона защиты от прямого удара молнии показана на рис.1.
Рисунок 1 – Расположение оборудования молниезащиты и заземления, зона защиты
Перечень оборудования и необходимых материалов:
| № п/п | Рис. | Артикул | Наименование | Кол-во, шт. |
| 1 |  | ZZ-201-015 | ZANDZ Молниеприемник вертикальный 15 м (оцинк. сталь; с закладными под фундамент) | 1 |
| 2 |  | ZZ-001-065 | ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) | 8 |
| 3 |  | ZZ-002-061 | ZANDZ Муфта соединительная резьбовая | 5 |
| 4 |  | ZZ-003-061 | ZANDZ Наконечник стартовый | 4 |
| 5 |  | ZZ-004-060 | ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток | 2 |
| 6 |  | ZZ-006-000 | ZANDZ Смазка токопроводящая | 1 |
| 7 |  | ZZ-008-000 | ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) | 1 |
| 8 |  | ZZ-005-064 | ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) | 5 |
| 9 |  | ZZ-007-030 | ZANDZ Лента гидроизоляционная | 2 |
| 10 |  | ZZ-500-103 | ZANDZ Проводник заземляющий (3м; S25; одножильный; с наконечником под болт D8) | 1 |
| 11 |  | GL-11150-20 | GALMAR Проволока омеднённая (D 10 мм / S 50 мм²; бухта 20 метров) | 2 |
Вам требуется расчёт заземления или молниезащиты? Обратитесь в Технический центр ZANDZ, мы обязательно поможем!
Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.
Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]
Молниезащита и заземление автозаправочных станций
Решения по заземлению и молниезащите
Внешняя молниезащита для АЗС
Актуальная на сегодняшний день нормативная база в области молниезащиты и заземления приведена в Приложении (см. ниже). Руководствуясь этими документами, давайте определим, какие же требования предъявляются к системам грозозащиты автозаправочной станции. По классу опасности от прямых ударов молнии (ПУМ), АЗС относят к спец. объектам, которые представляют опасность для окружения. Допустимый уровень защиты от ПУМ для данного класса находится в пределах от 0,9 до 0,999. Он определяется на этапе проектирования и согласуется с органами гос. контроля. При желании собственник заправочной станции может заложить в проект уровень надежности, выше предельно допустимого. Для данного класса объектов уровень защищенности должен быть 0,99.
Согласно СО 153-34.21.122-2003, молниеприёмник, токоотвод и заземление должны удовлетворять требованиям по материалу и сечению:
Материал
Сечение, мм 2
молниеприёмник
токоотвод
заземлитель
Сталь
Алюминий
Медь
Таблица «Материал и минимальные сечения элементов внешней молниезащиты»
Согласно РД 34.21.122-87 все здания и строения автозаправочной станции должны защищаться от прямых ударов молнии и таких её вторичных воздействий, как электромагнитного поля высокой напряжённости, создаваемого в момент удара молнии, статического электричества и перемещения высоких электрических потенциалов по металлическим конструкциям здания, трубопроводам, воздушным линиям или линиям связи.
Грозозащита бензоколонок, контейнеров для хранения топлива, наземных резервуаров должна быть выполнена отдельно стоящими молниеотводами или с использованием молниеприёмников, установленных на крыше АЗС в виде сетчатых проводников или мачт.
Токоотвод проводится к каждой опоре молниеприёмника, если он выполнен в виде стоящей мачты или опор тросов; и минимум по 2 токоотвода на конструкцию, если молниеприёмник выполнен в виде сетки из токоотводящих проводников.
Токоотводы укладываются по всему периметру АЗС параллельными вертикальными линиями с минимальным расстоянием между собой 10 м и соединяются горизонтальными связками вблизи земли с шагом в 20 м по всей высоте здания. Токоотводы крепятся либо к поверхности стены защищаемого объекта, либо укладываются непосредственно в ней. Если материал стены легковоспламеняющийся, то расстояние между ней и токоотводом должно быть не менее 10 см. Токоотводы нужно прокладывать по самому короткому пути, без образования петель и на максимально возможном отдалении от оконных и дверных проемов.
Согласно СО 153-34.21.122-2003, п. 3.2.2.5., в качестве естественных токоотводов могут выступать любые металлические конструкции АЗС, в том случае, если они соответствуют требованиям, предъявленным к токоотводу, и их толщина превышает 0,5 мм.
На заправочных станциях токоотводы соединяются с молниеприёмниками и заземлением с помощью зажимов или болтовым креплением. Для возможности подключения измерительного оборудования, на токоотводах должно быть предусмотрено разъемное болтовое соединение. Все части токоотводов, находящиеся над землей, кроме контактных поверхностей, окрашиваются в чёрный цвет.
Практически во всех случаях заземлитель молниезащиты стараются совместить с заземлителем электрооборудования и систем связи. Исключением являются отдельно стоящие молниеприёмники, для которых монтируются собственные заземляющие контуры. Поэтому требования к заземлителю будут рассмотрены в следующем разделе данной статьи – «Заземление АЗС» (см. ниже).
Внутренняя молниезащита для АЗС
Внутренняя молниезащита автозаправки заключается в защите дорогостоящего электронного оборудования и электрических приборов от высокого напряжения вследствие удара молнии и растекания его тока по незащищённым коммуникациям.
Мерами защиты являются:
В СО 153-34.21.122-2003 указано, что все линии питания и связи должны подводиться к зданию одной шиной, а их УЗИП располагаться как можно ближе к друг к другу и обеспечивали отвод тока молнии в систему заземления на границе зон 0 и 1. Экранирование необходимо осуществлять на пересечении двух зон. В качестве экрана могут выступать металлические конструкции здания, арматура фундамента, стен, потолков и другие металлические соединения. Следует также позаботиться о защите оборудования, которое находиться вне здания. Это могут быть камеры видеонаблюдения, антенны, датчики (температуры, движения, освещения) и другое. В данном случае целесообразно использовать экранированные соединительные кабеля, прокладывать их в металлических или пластиковых коробах. Если невозможна прокладка кабеля в коробе, использовать естественные экраны, такие как металлические трубы, лестницы и др. Защита линий связи предполагает выбор экранированных металлических кабелей, а в тех местах, где это возможно, использование оптоволоконного кабеля без металлических элементов. Данный кабель является идеальным решением, так как полностью защищен от воздействий электромагнитного поля.
Заземление для АЗС
Согласно документам СО 153-34.21.122-2003, п. 3.2.3.2. и РД 153-39.2-080-01, п. 9.29, система заземления должна быть выполнена в виде проложенного по периметру здания или объекта заземлителя на глубине 0,5-0,7 м и на расстоянии не менее 1 м от фундамента. Электрод закладывается на определённую глубину с учётом удельного сопротивления грунта и вариации его в разные сезоны года. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 10 Ом.
Пример расчёта молниезащиты и заземления для АЗС
Объект: автозаправочная станция;
длина: 24 м;
ширина: 8 м;
высота: 4,3 м;
хранилище бензина находится непосредственно под бензоколонками;
грунт: суглинок, удельное сопротивление грунта: 100 Ом*м.
Задача: выполнить систему молниезащиты и заземления для объекта.
Решение: объект относится к специальному классу с точки зрения молниезащиты, в соответствии с СО и к 2-ей категории согласно ПУЭ-7.
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.
Согласно РД 153-39.2-080-01 п.9.29. На АЗС должен быть общий контур заземления для электрооборудования, защиты от статического электричества, прямых ударов и вторичных проявлений молний. Сопротивление растеканию тока заземлителей не должно быть более 10 Ом.
Защита АЗС от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеприёмников. Система молниезащиты состоит из молниеприёмника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии и заземлителя.
Комплекс мероприятий:
Расчет сопротивления заземляющего устройства:
Сопротивление вертикального электрода:
где t – заглубление верха электрода, м
Сопротивление горизонтального электрода:
Полное сопротивление заземляющего устройства:
где n – количество комплектов;
kисп – коэффициент использования;
Расчётное сопротивление заземляющего устройства составляет 2,6 Ом, что меньше требуемого 10 Ом.
Расчёт параметров зоны защиты двойного стержневого молниеотвода:
Минимальная высота зоны посередине между молниеотводами:
Ширина горизонтального сечения в центре между молниеотводами на высоте hx:
Исходные данные:
h = 17 м
L = 35 м
h0 = 0.8h = 13,6 м
r0 = 0.8h = 13.6 м
Lmax = 4.75h = 80,75 м
Lc = 2.25h = 38,25 м
Зоны защиты рассчитаны согласно СО п. 3.3.2.2 и представлены графически, на рис. 1
Рис1. Зоны молниезащиты и схема расположения оборудования для заземления
Перечень оборудования и необходимых материалов:
| № п/п | Рис | Артикул | Изделие | Кол-во |
| 1 |  | GL-21113 | GALMAR Молниеприёмник вертикальный высокий (молниеприёмник-мачта) (17метров) | 2 |
| 2 |  | GL-11150-50 | GALMAR Проволока омеднённая (D 10 мм / S 80 мм²; бухта 50 метров) | 2 |
| 3 |  | ZZ-001-065 | ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) | 12 |
| 4 |  | ZZ-002-061 | ZANDZ Муфта соединительная резьбовая | 7 |
| 5 |  | ZZ-003-061 | ZANDZ Наконечник стартовый | 6 |
| 6 |  | ZZ-004-060 | ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток | 3 |
| 7 |  | ZZ-006-000 | ZANDZ Смазка токопроводящая | 1 |
| 8 |  | ZZ-008-000 | ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) | 1 |
| 9 |  | ZZ-005-064 | ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) | 7 |
| 10 |  | ZZ-007-030 | ZANDZ Лента гидроизоляционная | 2 |
Заключение
Разобравшись с вопросами построения молниезащиты и заземления на автозаправочных станциях и требованиями к ним, стоит также отметить важность поддержания этих систем в исправном и рабочем состоянии. Согласно ПОТ Р М-021-2002 п.5.3.14, ежегодно в летний период должны проводиться плановые проверочные и измерительные работы. Они включают в себя проверку состояния всех токоотводов, их соединений, измерение сопротивления заземляющих электродов. Если сопротивление заземляющего контура на 20% больше предельно допустимого, следует установить дополнительные электроды. Замена токоотводов и заземлителей производится в том случае, если их площадь сечения уменьшилась на 25%.
Правильное планирование системы защиты от грозы и заземления автозаправочной станции, а также поддержание её в рабочем состоянии, позволит защитить людей, животных и окружающую среду от негативных последствий удара молнии.
Приложение
Нормативные документы в области молниезащиты и заземления: