Lightning currents and overvoltages in underground radiating cables of intrusion detection system

• Autorzy: Markowska R. , Aniserowicz K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2018.02.09

Warianty tytułu

PL

Prądy piorunowe i przepięcia w podziemnych kablach sensorycznych systemu ochrony obwodowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents an analysis of exposure of intrusion detection system with underground radiating cable sensors to a threat caused by lightning strike. The peak values of lightning currents and overvoltages in the system components are calculated using a simplified circuit model and PSpice simulation. The results are verified by comparison to the results of a semi-analytical calculation based on a transmission-line model. Various network configurations of the intrusion detection system as well as different grounding conditions are analyzed.

PL

W pracy przedstawiono analizę narażenia udarowego w systemie ochrony obwodowej z podziemnymi kablami sensorycznymi, powodowane wyładowaniem piorunowym. Do obliczeń rozpływu prądu pioruna i przepięć w elementach systemu zastosowano uproszczony model obwodowy. Wyniki zweryfikowano wykorzystując model linii transmisyjnej. Analizowano różne konfiguracje oraz różne warunki uziemienia systemu ochrony obwodowej.

Słowa kluczowe

EN

lightning current; lightning overvoltage; underground sensor cable; intrusion detection system

PL

prąd piorunowy; przepięcie atmosferyczne; podziemny kabel sensoryczny; system ochrony obwodowej

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2018
• Tom: R. 94, nr 2
• Strony: 34--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Markowska R.

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, ul. Wiejska 45d, 15-351 Białystok

autor

Aniserowicz K.

• Politechnika Białostocka, Wydział Elektryczny, ul. Wiejska 45d, 15-351 Białystok

Bibliografia

• [1] IEC 62305-1/-3, Protection against lightning, Part 1: General principles, Part 3: Physical damage to structures and life hazard
• [2] Sowa A., Ochrona urządzeń oraz systemów elektronicznych przed narażeniami piorunowymi, OWPB, Białystok 2011
• [3] Doziemny system ochrony obwodowej HF400R, STEKOP S.A. (Catalog card, in Polish, www.stekop.pl)
• [4] Barbosa C. F., Zeddam A., Day P., Bourgeois Y., Effect of guard wire in protection a telecommunication buried cables struck by rocket-triggered lightning, Proc. of 29th International Conference on Lightning Protection, 23-26 June 2008, Uppsala, Sweden, p. 6b-1-1–6b-1-6
• [5] Ziemba R., Masłowski G., Kossowski T., Analysis of the overvoltages caused by nearby lightning stroke, Proc. of 24th International Conference on Electromagnetic Disturbances EMD’2017, 20-22 September 2017, Bialystok, Poland, 147-150
• [6] Alipio R., Segantini R. C., Electromagnetic disturbances propagation along a grounding grid subjected to lightning currents, Proc. of 24th International Conference on Electromagnetic Disturbances EMD’2017, 20-22 September 2017, Bialystok, Poland, 1-4
• [7] Vance E. F., Coupling to shielded cables, Wiley – Interscience, 1978
• [8] Aniserowicz K., Markowska R., Semi-analytic calculations of overvoltages caused by direct lightning strike in buried coaxial cable, Proc. of XXIV International Conference on Electromagnetic Disturbances EMD’2017, 20-22 September 2017, Bialystok, Poland, 9-12
• [9] OrCAD PSpice Designer v. 17.2 Lite, OrCAD Cadence PCB Solutions, 2016
• [10] Markowska R., Aniserowicz K., Exposure of underground cable intrusion detection system to overvoltages caused by lightning strike, Proc. of 24th International Conference on Electromagnetic Disturbances EMD’2017, 20- 22 September 2017, Bialystok, Poland, 73-76
• [11] Technical data sheet – Radiating cables, Kabelwerk, EUPEN AG, Rev.: 08/2010-10-07
• [12] Uman M. A., Natural lightning, IEEE Trans. on Industry Applications, vol. 30, no. 3, May/June 1994, 785-790
• [13] Aniserowicz K., Analysis of electromagnetic compatibility problems in extensive objects under lightning threat (monograph, pdf available at http://pbc.biaman.pl/dlibra, in Polish), Bialystok 2005

Uwagi

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