Obliczenia parametrów uziemień na potrzeby ochrony odgromowej1)

• Autorzy: Ziemba Robert

Warianty tytułu

EN

Calculations of earthing parameters for the needs of lightning protection systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule opisano badania symulacyjne układów uziomowych, zwracając szczególną uwagę na efekt pozornego skracania się tych uziomów w warunkach przebiegów szybkozmiennych. Umiejętność wyznaczania efektywnych rozmiarów uziomów jest ważna z punktu widzenia projektowania skutecznych, ekonomicznie uzasadnionych urządzeń piorunochronnych. Wykorzystany w artykule stosunkowo wolny udar prądowy, odpowiadający pierwszemu wyładowaniu głównemu dodatniemu w wyładowaniu piorunowym, pozwolił określić naturę zjawisk występujących przy przebiegach szybkozmiennych, a jednocześnie pozwolił na skrócenie czasu obliczeń komputerowych. Stwierdzono, że aby właściwie ocenić zagrożenie urządzeń technicznych należy przeprowadzić podczas projektowania urządzenia piorunochronnego pełną analizę czasowo-częstotliwościową układu biorąc pod uwagę zakładane graniczne parametry prądu piorunowego, który może wpływać do jego elementów, w tym również do systemu uziemienia.

EN

Described are simulation tests of earthing electrode systems with paying special attention to the effect of their apparent shortening in conditions of fast current changes. Ability to determine effective dimensions of earthing electrodes is important from the point of view of designing efficient and economically justified lightning protection equipment. The used in the article relatively slow current surge, corresponding with the first main positive discharge in a lightning stroke, enabled to determine the nature of phenomena occurring during fast current changes and - at the same time - it made possible shortening of the time destined to computer calculations. Ascertained is that for proper assessment of risks endangering technical appliances one should carry out - during the designing process of a lightning protection system - the full time and frequency analysis of this system taking into account the assumed limit parameters of the lightning current that can flow into its elements including its earthing system.

Słowa kluczowe

PL

ochrona odgromowa; układy uziomowe; obliczenia parametrów; prąd piorunowy

EN

lightning protection system; earthing electrode systems; lightning current; calculations parameters

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2022
• Tom: nr 4
• Strony: 207--212
• Opis fizyczny: Bibliogr 14 poz., rys., wykr., wz.

Twórcy

autor

Ziemba Robert

• Politechnika Rzeszowska im. I. Łukasiewicza

Bibliografia

• [1] Masłowski G., Analiza i modelowanie wyładowań atmosferycznych na potrzeby ochrony przed przepięciami. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, seria: Rozprawy, Monografie, nr 208, Kraków 2010.
• [2] Masłowski G., Rakov V.A., Wyderka S., Ziemba R., Karnas G., Filik K., Current Impulses in the Lightning Protection System of a Test House in Poland, "IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility" 2015, Vol. 57, Issue 3.
• [3] Masłowski G., Ziemba R., Calculation of lightning-induced voltages inside the structure using engineering return-stroke models, 28th International Conference on Lightning Protection (ICLP 2006), Kanazawa, Japan 2006.
• [4] Masłowski G, Ziemba R., The magnetic field attenuation inside a structure with an unscreened window for the case of direct and nearby lightning strikes, 15th International Zurich Symposium and Technical Exchibition on Electromagnetic Compatibility, February 18-20, 2003, 575-580.
• [5] Masłowski G., Wyderka S., Modeling of Currents and Voltages in the Lightning Protection System of a Residential Building and an Attached Overhead Power Line, "IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility" 2020, Vol. 62, Issue 5, 2164-2173.
• [6] Wołkowiński K., Uziemienia urządzeń elektroenergetycznych, WNT, Warszawa 1967.
• [7] IEEE Std 80-2013 Guide for Safety in AC Substation Grounding.
• [8] Jabłoński W. Zapobieganie porażeniom elektrycznym w urządzeniach elektroenergetycznych wysokiego napięcia, WNT, Warszawa 1992.
• [9] Sverak J.G., Sizing of ground conductors against fusing" IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, 1981, Vol. PAS-100, No. 1, 51-59.
• [10] Sunde E.D., Earth conduction effects in transmission systems, New York, Dover Publications, 1968.
• [11] Schwarz S.J., Analytical expression for resistance of grounding systems, "AIEE Transactions on Power Apparatus and Sys¬tems'^ 954, Vol. 73, No. 13, part lll-B, 1011-1016.
• [12] PN-EN 62305-1 Ochrona odgromowa - Część 1: Zasady ogólne.
• [13] Gupta B.R., Thapar B., Impulse Impedance of Grounding Grids, "IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems" 1980, Vol. PAS-99, 2357-2362.
• [14] Szpor S., J. Samuła J., Ochrona odgromowa, WNT, Warszawa 1983.

Uwagi

Artykuł powstał na podstawie referatu wygłoszonego na IX Konferencji naukowo-technicznej „Urządzenia piorunochronne w projektowaniu i budowie" zorganizowanej przez Oddział Krakowski SEP w dniu 21 października 2021 r. w Krakowie.

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).