Rejestracje piorunowego pola elektromagnetycznego przez stacje systemu Blitzortung

• Autorzy: Gamracki M.

Identyfikatory

DOI

10.7862/re.2017.7

Warianty tytułu

EN

Registration the lightning electromagnetic field by the stations of Blitzortung system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy opisano możliwości jakie daje system detekcji i lokalizacji Blitzortung pod względem rejestracji przebiegów składowych pola elektromagnetycznego. Początkowe rozdziały opisują podstawy dotyczące działania tego typu systemów, zakresy częstotliwości stosowane przy detekcji wyładowań oraz najczęściej stosowane metody detekcji i lokalizacji wykorzystywane w takich systemach. Dalej opisano działanie systemu detekcji i lokalizacji wyładowań Blitzortung, jego funkcjonalność i rozmieszczenie stacji na świeci. Opisano jak działa system i jakiego typu sygnały są odbierane przez anteny stacji wchodzących w skład systemu. Porównano przebiegi odzwierciedlające składowe magnetyczną i elektryczną pola pochodzącego od wyładowania atmosferycznego. Omówiono parametry numeryczne zastosowane przy detekcji pola przez stacje systemu. Na wybranych przebiegach czasowych pokazano wpływ odległości pomiędzy wyładowaniem atmosferycznym, a stacją detekcji na kształt zarejestrowanych sygnałów pola elektromagnetycznego. Przebiegi porównano także pod względem metody detekcji i rodzaju anten odbierających sygnały pochodzenia piorunowego. W końcowej części pracy opisano możliwości wykorzystania danych z systemu do analizy porównawczej z wynikami symulacyjnymi, z eksperymentów i innych pomiarów.

EN

The paper describes the possibilities offered by Blitzortung's detection and location system for recording electromagnetic field components. The initial chapters describe the basics for the operation of such systems, the frequency bands used for lightning detection, and the most common detection and location methods used in such systems. Then describes the operation of Blitzortung detection and location system, its functionality and its location the stations. Describes how the system works and what kind of signals are received by the antenna of the system stations. The magnetic and electric fields from the atmospheric discharge were also compared. The numerical parameters used for field detection by the system stations are discussed. On selected waveforms the effect of the distance between the lightning discharge and the detection station in the shape of the recorded electromagnetic field signals is shown. The waveforms were also compared in terms of the detection method and the type of antennas that received signals of lightning origin. The final part of the paper describes the possibilities of using data from the system for comparative analysis with simulation results, experiments and other measurements.

Słowa kluczowe

PL

wyładowanie atmosferyczne; system detekcji wyładowań; pole elektromagnetyczne; składowa magnetyczna; składowa elektryczna

EN

lightning discharge; lightning detection system; electromagnetic field; magnetic component; electrical component

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 36 [296], nr 2
• Strony: 5--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gamracki M.

• Politechnika Rzeszowska, ul. W. Pola 2, 17-865-1298

Bibliografia

• [1] PN-EN 50536. Ochrona przed piorunami - burzowy system ostrzegawczy (2011).
• [2] Bodzak P.: Detekcja i lokalizacja wyładowań atmosferycznych, Warszawa 2006, http://www.imgw.pl (2017).
• [3] Gamracki M.: Modelowanie matematyczne piorunowych zaburzeń elektromagnetycznych w liniach transmisyjnych, praca doktorska, Politechnika Rzeszowska, Wydział Elektrotechniki i Informatyki, 2004.
• [4] Egon Wanke, Richo Andersen, Tobias Volgnandt: World-Wide Low-Cost Community-Based Time-of-Arrival Lightning Detection and Lightning Location Network, 2016, http://www.blitzortung.org.
• [5] Bajorek J., Gamracki M.: Effectiveness of mathematical modeling of lightning coupling to overhead conductors, International Conference on Lightning Protection, Kraków, 2002, pp. 208-213.
• [6] Bajorek J., Gamracki M., Maslowski G.: Effectiveness of FFT-IFFT transformation during calculation of the electrical pulse underground surface, Proc. 28th Int. Conf. on Lightning Protection, Kanazawa, Japan, 2006, pp. 501-506.
• [7] Gamracki M.: Budowa i działanie systemu detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych Blitzortung, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej 296, Elektrotechnika 36, nr 1/2017, s. 27-40, p-ISSN 0209-2662, e-ISSN 2300-6358.
• [8] Karnas G., Masłowski G.: Preliminary measurements and analysis of lightning electric field recorded at the observation station in the South-east part of Poland, Przegląd Elektrotechniczny, nr 7/2014, s. 97-99, ISSN 0033-2097.
• [9] Karnas G., Masłowski G. Barański P.: Power Spectrum Density Analysis of Intra-Cloud Lightning Discharge Components from Electric Field Recordings in Poland, 33rd International Conference on Lightning Protection, Estoril, Portugal, 2016.
• [10] Haddad M.A., Rakov V.A., Cummer S.A.: New measurements of lightning electric field in Florida: Waveform characteristics, interaction with the ionosphere, and peak current estimates, Journal of Geophysical Research, vol. 117, 2012, pp. 1-26.
• [11] Gamracki M.: Modelowanie matematyczne propagacji piorunowego zaburzenia elektromagnetycznego nad ziemią, Przegląd Elektrotechniczny, nr 2/2012, s. 2325, ISSN 0033-2097.
• [12] Gamracki M.: Modelowanie propagacji piorunowego zaburzenia elektromagnetycznego nad stratną ziemią, Przegląd Elektrotechniczny, nr 7/2014, s. 171-174, ISSN 0033-2097.
• [13] Bajorek J., Gamracki M., Maslowski G.: Modeling of lightning electromagnetic disturbances transmitted into the ground. Proc. XVI International Conference on Electromagnetic Disturbances, Kaunas, Lithuania, 2006, pp. 1132-1137.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).