Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Wybrane badania w obszarze ochrony odgromowej i przepięciowej z wykorzystaniem generatora udarów piorunowych dedykowanego do testowania awioniki

100%

Filik K. , Masłowski G.

|

tom nr 9

491--496

PL

Informacje na temat wyładowań atmosferycznych i ich efektów uzyskuje się od wielu lat poprzez badania eksperymentalne, teoretyczne i obserwację rzeczywistych zjawisk fizycznych. Od wielu lat prowadzone są na Politechnice Rzeszowskiej badania teoretyczne i eksperymentalne rozpływu prądów w urządzeniach piorunochronnych, ich elementach oraz dołączanych układach zasilania i teletransmisyjnych. W artykule przedstawiono wybrane badania w obszarze oddziaływań wyładowań atmosferycznych, w których zastosowano modułowy generator impulsów MIG0618SS. Jest on dedykowany do badań odporności awioniki na przebiegi indukowane od wyładowań atmosferycznych. Jego specyficzna budowa i właściwości pozwoliły na użycie go dodatkowo w innych aplikacjach. Sprawdził się jako źródło wymuszające podczas określania impedancji udarowej urządzeń, analizy rozpływu prądu w modelu urządzenia piorunochronnego oraz do wytwarzania zmiennego pola elektrycznego. Przedstawiono możliwe konfiguracje pracy i nastawy generatora oraz wpływ ich zastosowania na parametry uzyskiwanych dzięki temu impulsów. Wskazano w ten sposób obszary dodatkowych zastosowań dla generatorów z tej serii.

EN

Informations concerning lightning discharges and their effects have been gathered for many years from theoretical research, experimental testing and observations of real physical phenomena. Such theoretical and experimental research of current distribution in lightning protection devices, their elements and connected supply and teletransmission systems have been carried out over the years at the Rzeszów University of Technology. Presented are some selected investigations in the field of lightning discharge impacts for which the modular impulse generator MIG0618SS was applied. It is dedicated to test the avionics susceptibility to current flows induced by lightning discharges. Its specific construction and properties allow it to be used for some other applications. It also proved to be a source of strokes serving to determine the discharge impedance of devices and the analysis of current distribution in models of lightning protection devices as well as to generate the alternating electric field. Presented are possible configurations of the generator operations and settings and also the impact of their application on parameters of the obtained impulses. In this way shown are the areas of additional applications of generators of this model range.

2

Analiza przepięć indukowanych pochodzenia atmosferycznego w systemie nawigacyjno-komunikacyjnym statku powietrznego

100%

Filik K. , Masłowski G.

|

tom R. 92, nr 8

263--267

PL

W artykule przedstawiono wstępne rezultaty badań przepięć pochodzenia atmosferycznego, rejestrowanych w zasilonym systemie nawigacyjno-komunikacyjnym statku powietrznego, które prowadzono w Politechnice Rzeszowskiej, w laboratorium przeciwprzepięciowych badań awioniki. Badania wykonano metodą indukcyjnego sprzęgania pojedynczych udarów napięciowych o znormalizowanym kształcie WF4 6,4/69 μs do jednej z wiązek kablowych badanego zestawu. Pomiarów dokonano przy różnych wariantach uziemienia ekranów przewodów. Rejestrowano przebiegi prądowe i napięciowe indukowane w liniach zasilania oraz sygnałowych – obwodzie komunikacji audio. Wykazano wpływ obecności ekranu oraz sposobu jego podłączenia do uziemienia na wartość szczytową i kształt przebiegów napięciowych i prądowych w badanych obwodach.

EN

In this paper, the preliminary results of studies was presented of induced lightning transients in powered NAV/COMM system of the aircraft, conducted at Rzeszow University of Technology, Poland, in laboratory of lightning tests of avionics. The test was perform by coupling standardized voltage waveform WF4 6,4/69 μs into one selected cable bundle, connected to equipment under test. Measurements using different methods of grounding of cable shields were done. Voltage and current transients, induced in power supply and audio communication lines, were recorded. The influence of cable shield presence and shield grounding method to peak value and shape of transients, induced in observed circuits, was shown.

3

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

70%

Karnas G. , Wyderka S. , Ziemba R. , Filik K. , Masłowski G.

|

tom R. 90, nr 2

174--178

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.

4

Badanie rozpływu prądu udarowego w urządzeniu piorunochronnym i instalacji elektrycznej budynku

70%

Wyderka S. , Masłowski G. , Ziemba R. , Karnas G. , Filik K.

|

2013

|

tom z. 33 [289]

349--363

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań poligonowych oraz symulacyjnych, rozpływu prądu udarowego w urządzeniu piorunochronnym, kablowej linii zasilającej i instalacji elektrycznej budynku jednorodzinnego z przyłączonymi urządzeniami AGD i RTV. Badania przeprowadzono w 2013 roku na poligonie badawczym Politechniki Rzeszowskiej w miejscowości Huta Poręby koło Dynowa. Udary prądowe wprowadzano z generatora do zwodu odgromowego na dachu budynku. Rozpływ prądu w poszczególnych elementach badanego obiektu mierzono i rejestrowano za pomocą wielotorowego elektrooptycznego układu pomiarowego. Dla weryfikacji wyników pomiarów, przeprowadzono badania symulacyjne rozpływu prądu udarowego w elementach obiektu zamodelowanego w programie ATP-EMTP. Parametry schematu zastępczego urządzenia piorunochronnego (LPS) w tym elementów uziemienia badanego obiektu w postaci uziomów pionowych i poziomych, wyznaczono na podstawie ich wymiarów geometrycznych oraz wartości rezystywności gruntu. Przeprowadzone badania wykazały istotny wpływ konfiguracji, wymiarów i impedancji elementów badanego obiektu na rozpływ prądu w układzie. Zauważono wpływ częstotliwościowych zależności parametrów układu na zmiany kształtów zmierzonych prądów. Wyniki symulacyjne wykazały dobrą zgodność z wynikami eksperymentalnymi. Niewielkie różnice wynikają z przyjętego w symulacjach dwu-wykładniczego przebiegu prądu, który nie odwzorowuje w pełni prądu generatora.

EN

The paper presents results of the lightning protection system (LPS) tests for a small residential structure with the connected home appliances and electronics, conducted in 2013 at the new test site in Poland using the mobile surge current generator. Current surges were injected from generator to the air termination on the building roof. Current distribution in individual elements of test object was measured and registered with multi-channel electro-optical measurement system. The current waveshapes in the vertical ground electrodes differed from the injected current waveshapes and from the current waveshapes in other parts of the test system. Computer simulation using ATP-EMTP were carried out in order to verify the results of measurements. Vertical and horizontal ground electrodes were modeled for specified parameter resulting from the geometrical configuration of the system and the measured soil conductivity. Conducted investigations showed the significant influence of configuration, dimensions and impedance of test object on current distribution. A significant influence of frequency dependent components of the system impedances on current waveshapes has been noticed. Computed results show a good agreement with the experimental data. Small differences in the current waveshapes result mainly from the adopted double-exponential mathematical approximation which does not perfectly match the current injected from the generator.