PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Analysis of lightning current distribution in lightning protection system and connected installation

Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
(Analiza rozpływu prądów udarowych w urządzeniu piorunochronnym oraz połączonej instalacji
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The aim of this paper was to analyze lightning current distribution in a typical lightning protection system (LPS) and connected supplying electrical installation. Some preliminary tests done in 2012 for the real scale test house model equipped with the LPS and connected to the 15kV/400V supplying transformer station showed that the most of the current flew through the transformer grounding. Moreover, shapes of the current wave-forms in the LPS grounding rods were different from the surge, and strongly dependent of the transformer grounding characteristics. In order to make precise analysis a simple model of the LPS was prepared at the open test site. The model was a frame consisted of rectangular air terminals and two grounding rods. Transformer circuit was connected to the one side of the frame near the ground surface. The lightning stroke current was injected to the frame with application of 10/15 μs stroke generator of energy about 10 kJ. Measurement was done for several different configurations of the LPS, and for current amplitudes varied from 100 A up to 3 kA. The results indicated variation regarding both, the amplitude and the shape of the waveforms. The most significant changes were due to trans-former grounding influence. The rising time of the waveforms changed highly when the transformer was connected to the LPS. In correspondence to the current measurement total resistance was verified. The resistance was measured for several groundings individually and totally in respect to the generator surge location. Typical results were observed in this case. Further simulation was based on the evaluation of the generator current by the measured resistances in order to obtain theoretical currents in different points of the LPS. Direct comparison of measured and computed waveforms showed distinct character of the real circuit. Therefore, in order to improve current simulation accuracy the grounding system impedance should be considered rather than the pure resistance.
PL
Celem artykułu była analiza rozpływu prądu piorunowego w urządzeniu piorunochronnym oraz połączonej instalacji zasilającej. Testy generatorowe wykonane w 2012 roku na modelu domu wyposażonego w instalację odgromową oraz podłączonego do transformatora 15kV/400V pokazały, że największa część prądu udarowego odpływała do uziemienia transformatora. Kształty przebiegów prądowych w różnych punktach instalacji różniły się, były również bardzo zależne od rezystancji uziemienia stacji transformatorowej. W celu dokonania precyzyjniejszej weryfikacji przygotowano uproszczony model instalacji odgromowej w postaci prostokątnej ramki złożonej z dwóch zwodów połączonych z uziomami pionowymi. Obwód transformatora był połączony do jednego z uziemień ramki. Kilka odrębnych konfiguracji całego systemu zostało zbadanych dla prądów w zakresie od 100 A do 3 kA. Rezultaty uwidoczniły silną zmienność kształtu oraz amplitudy przebiegów prądowych. Największy wpływ miała wartość rezystancji transformatora. Zweryfikowano również wartość rezystancji poszczególnych elementów indywidualnie oraz rezystancję zastępczą całego systemu. Otrzymano wyniki zgodne z obliczeniami symulacyjnymi. Na bazie rezystancji oraz prądu na wyjściu generatora obliczono prądy teoretyczne w instalacji. Bezpośrednie porównanie z wartościami rzeczywistymi uwidoczniło pewne różnice. W celu poprawy dokładności odwzorowania rozpływu prądów konieczna jest weryfikacja z uwzględnieniem impedancji systemu, a nie wyłącznie rezystancji.
Rocznik
Strony
174--178
Opis fizyczny
Bibliogr. 6 poz., schem., wykr.
Twórcy
autor
  • Politechnika Rzeszowska, Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów
autor
  • Politechnika Rzeszowska, Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów
autor
  • Politechnika Rzeszowska, Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów
autor
  • Politechnika Rzeszowska, Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów
  • Politechnika Rzeszowska, Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki, al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów
Bibliografia
  • [1] B. A. DeCarlo, V. A. Rakov, J. E. Jerauld, G. H. Schnetzer, J. Schoene, M. A. Uman, K. J. Rambo, V. Kodali, D. M. Jordan, G. Maxwell, S. Humeniuk, M. Morgan: Distribution of Currents in the Lightning Protective System of a Residential Building - Part I: Triggered-Lightning Experiments, IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 23, n. 4, pp. 2439-2446, Oct. 2008
  • [2] Maslowski G., Rakov V.A., Wyderka S., Bajorek J., DeCarlo B.A., Jerauld J., Schnetzer G.H., Schoene J., Uman M.A., Rambo K.J., Jordan D.M. and Krata W.: Testing of Lightning Protective System of a Residential Structure: Comparison of Data Obtained in Rocket-Triggered Lightning and Current Surge Generator Experiments, High Voltage Engineering, China, 34 (2008), n. 12, 2575-2582
  • [3] Maslowski G., Wyderka S., Rakov V.A., DeCarlo B.A., Li L., Bajorek J., Ziemba R.: Measurements and numerical modeling of currents in lightning protective system of a residential building. X International Symposium on Lightning Protection, Curitiba, Brazil, November 9-13, 2009, pp. 587-592
  • [4] IEEE Standard 81.2-1991: Guide for Measurement of Impedance and Safety Characteristics of Large, Extended or Interconnected Grounding
  • [5] Wojtas S., Woloszyk M.: Evaluation of Lightning Protection Earthings by Impulse Tests, Przegląd Elektrotechniczny, nr 3/2010, R. 86, s. 99-100
  • [6] Maslowski G.: Analysis and Modeling of Lightnig Discharges for Overvoltage Protection, AGH University Science and Technology Press, Krakow, Poland, 2010, pp. 151-167 (in Polish)
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-0324f646-6f29-4a42-8bb4-d20dfed80f9a
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.