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.

 

Экономическая часть

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.

Эксплуатационные расходы

 

Э_р = ФОТ + О_соц + М_з + З_э + А + Р_н + Н_рч                                              (5.2)

 

где ФОТ - фонд оплаты труда; О_соц - отчисления на социальные нужды (11 % от ФОТ); М_з - материальные затраты (0,5 % от затрат на оборудование); З_э - затраты на электроэнергию; А - амортизационные отчисления (15 % от затрат на оборудование); Р_н - накладные расходы; Н_рч - налог за пользование радиочастотным спектром.

Расчет ФОТ.

Состав сотрудников представлен в таблице 5.2.

 

Таблица 5.2 - Состав сотрудников

Должность	Количество сотрудников, чел	Заработная плата, тыс. тг.	Сумма за год, тг.
Главный инженер	1	160	1920
Инженер	1	140	1680
Монтажник	2	110	2640
Программист	1	80	960
Итого	5	-	7200

 

ФОТ определяется по формуле:

 

ФОТ = О_зп + Д_зп                                                                                   (5.3)

 

где О_зп - основная заработная плата, 7200 тыс. тг.; Д_зп - дополнительная заработная плата (20 % от основной заработной платы).

 

Д_зп = 7200 ∙ 0,2 = 1440 тыс. тг.

Отсюда:

 

ФОТ = 7200 + 1440 = 8640 тыс. тг.

 

Отчисления на социальные нужды (социальный налог) составляет 11 % от ФОТ без учета пенсионных отчислений (10 % от ФОТ).

 

О_соц = 0,11 ∙ (ФОТ - 0,1 ∙ ФОТ)                                                             (5.4)

 

О_соц = 0,11 ∙ (8640 - 0,1 ∙ 8640) = 854 тыс. тг.

 

Материальные затраты составляют 5 % от капитальных затрат:

 

М = 0,05 ∙ К                                                                                          (5.5)                               

 

М = 0,05 ∙ 10269 = 513 тыс. тг.

 

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

 

З_э = Р ∙ t ∙ Т_ср                                                                                           (5.6)

 

где Р- потребляемая мощность, 5 кВт; t - время работы в году: [365 дн. - 20 дн. (праздничные дни, возможные дни отключения электричества и др.)´24 час.)]= = 8280 час; Т_ср - средний тариф на электроэнергию в Атырау.

Средний тариф на электроэнергию для юридических лиц, при трехзонной системе учета, складывается из дневной ставки с 7-00 до 19-00 - 17,1 тг/(кВт∙ч), вечерней ставки с 19-00 до 23-00 - 35,76 тг/(кВт∙ч) и ночной ставки с 23-00 до 7-00 - 5,15 тг/(кВт∙ч) [«Электроэнергия подорожала в Атырауской области - новости Казахстана». www.tengrinews.kz/kazakhstan_news/].

Средний тариф составит:

 

Т_ср = (12 ∙ 17,1 + 4 ∙ 35,76 + 8 ∙ 5,15)/24 = 16,4 тг/(кВт∙ч)

 

З_э = 5 ∙ 8280 ∙ 16,4 = 678960 тг. ≈ 679 тыс. тг.

 

Амортизационные отчисления составляют 15 % от затрат на оборудование:

 

А = 0,15 ∙ З_об                                                                                          (5.7)

 

А = 0,15 ∙ 9170 = 1375 тыс. тг.

 

Накладные расходы составляют 10 % от ФОТ:

 

Р_н = 0,1 ∙ ФОТ                                                                                      (5.8)

 

Р_н = 0,1 ∙ 8640 = 864 тыс. тг.

 

Налог за пользование радиочастотным спектром для спутниковой связи составляет 150 минимальных расчетных показателей. 1 МРП = 2269 тенге в год.

Соответственно:

 

Н_рч = 2269 ∙ 150 = 340350 тг. ≈ 340 тыс. тг.                             

 

Годовые эксплуатационные расходы составят:

 

Э_р = 8640 + 854 + 513 + 679 + 1375 + 864 + 340 = 13262 тыс. тг.

 

В таблице 5.3 представлены составляющие эксплуатационных расходов. 

Таблица 5.3 - Составляющие эксплуатационных расходов

Составляющие	Значение, тыс. тг.
ФОТ	8640
Отчисления на социальные нужды	854
Материальные затраты	513
Затраты на электроэнергию	679
Амортизационные отчисления	1375
Накладные расходы	864
Налог за пользование радиочастотным спектром	340
Итого	13265

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: