Measurements and modeling of electromagnetic disturbances in the lightning protection system of the residential building

• Autorzy: Masłowski G. , Ziemba R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2016.02.19

Warianty tytułu

PL

Pomiary i modelowanie zaburzeń elektromagnetycznych w instalacji odgromowej budynku mieszkalnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents measurements and computational results of the impulse current distribution in lightning protection system (LPS) obtained based on a circuit approach and a frequency-domain full-wave approach. There is a good agreement between computed and measured currents at the test site using the mobile impulse current generator and small residential structure. Small differences in the current waveshapes result mainly from the adopted mathematical approximation which does not perfectly match the current waveshape injected from the generator.

PL

W artykule zaprezentowano wyniki pomiarów i obliczeń rozpływu prądu udarowego w instalacji odgromowej budynku. Obliczenia wykonano dla modeli obwodowego i polowego. Otrzymano dobrą zgodność wyników obliczeniowymi z pomiarami. Małe różnice w kształtach prądów wynikają głównie z przyjętej do obliczeń matematycznej aproksymacji prądu udarowego, która nie odwzorowuje dokładnie prądu z generatora.

Słowa kluczowe

EN

lightning protection system; surge current distribution; measurement; simulation

PL

ochrona odgromowa; rozpływ prądu udarowego; pomiar; symulacja

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 92, nr 2
• Strony: 64--67
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Masłowski G.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

autor

Ziemba R.

• Politechnika Rzeszowska, Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki, Al. Powstańców Warszawy 12, 35-959 Rzeszów

Bibliografia

• [1] Rakov V.A., Uman M.A., Fernandez M.I., Mata C.T., Rambo K.J., Stapleton M.V., and Sutil R.R., Direct Lightning Strikes to the Lightning Protection System of a Residential Building: Triggered-Lightning Experiments, IEEE Trans. on Pow. Del., 17 (2002), n.2, pp. 575–586.
• [2] DeCarlo B. A., Rakov V. A., Jerauld J. E., Schnetzer G. H., Schoene J., Uman M. A., Rambo K. J., Kodali V., Jordan D. M., Maxwell G., Humeniuk S., Morgan M., Distribution of Currents in the Lightning Protective System of a Residential Building - Part I: Triggered-Lightning Experiments, IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 23, n. 4, Oct. 2008, pp. 2439-2446.
• [3] Li L., Rakov V. A., Distribution of Currents in the Lightning Protective System of a Residential Building - Part II: Numerical Modeling, IEEE Trans. on EMC, Vol. 23, No. 4, Oct. 2008, pp. 2447–245.
• [4] Wang P., Li L., Rakov V. A., Calculation of Current Distribution in the Lightning Protective System of a Residential House, 19th Int. Conf. on Computation of Electromagnetic Fields (COMPUMAG 2013), June 30-July 4, 2013.
• [5] Masłowski G., Investigation of Currents Injected by a Surge Generator into the Lightning Protective System of a Small Residential Structure, URSI General Assembly, August 7-16, 2008, Chicago USA.
• [6] 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., Krata, W., Testing of Lightning Protective System of a Residential Structure: Comparison of Data Obtained in Rocket-Triggered Lightning and Current Surge Generator Experiments, Journ. of High Voltage Eng., China Vol. 34, No. 12, 2008, pp. 2575-82.
• [7] Maslowski G.: Analysis and modeling of lightning discharges for overvoltage protection, Institutional Educational and Scientific Publishing AGH, Series: Dissertations, Monographs, No. 208, Krakow, 2010 (in Polish).
• [8] Maslowski G., Wyderka S., Rakov V.A., DeCarlo B.A., Li L., Bajorek J., Ziemba R., Experimental investigation and numerical modeling of surge currents in lightning protective system of a residential building, Journ. of Lightn. Research, No. 4, 2012, pp. 18-26.
• [9] Maslowski G., Bajorek J., Wyderka S., Developing of Lightning Research Center in South East Part of Poland, Asia Pacific Int. Conf. on Lightning, Nov. 14, 2011, Chengdu, China.
• [10] Buczek L., Wyderka S., Jaworski M., Fiber optic links in broadband registration system of electrical signals in presence of high voltage and strong electromagnetic disturbances, Electrical Review, R. 88 No. 9a/2012, pp. 171-174 (in Polish).
• [11] Maslowski, 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, DOI: 10.1109/TEMC.2014.2382556, Vol. 57, No. 3, pp. 425 – 433.
• [12] Sunde, E. D., Earth Conduction Effects in the Transmission Systems, New York: Dover, 1968.
• [13] Grcev L.; Dawalibi F., An electromagnetic model for transients in grounding systems, IEEE Transactions on Power Delivery, Vol: 5, No. 4, pp. 1773-81, Oct. 1990
• [14] Harrington R.F.: Field computation by moment methods, MacMillan, New York, 1968.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.