Badanie rozpływu długotrwałej składowej prądu piorunowego w instalacjach obiektu

W artykule przedstawiono wyniki badań poligonowych oraz symulacyjnych, rozpływu składowej długotrwałej prądu piorunowego w urządzeniu piorunochronnym, kablowej linii zasilającej i instalacji elektrycznej budynku jednorodzinnego. Badania przeprowadzono w 2014 roku na poligonie badawczym Politechniki Rzeszowskiej w miejscowości Huta Poręby. 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 badanego obiektu, w tym poziomych i pionowych uziomów , wyznaczono na podstawie ich wymiarów geometrycznych oraz wartości rezystywności gruntu. Wyniki badań komputerowych wykazały dobrą zgodność z rejestracjami eksperymentalnymi. Różnice wynikają głównie z przyjętych założeń upraszczających w modelu układu i generatora.

Pełny tekst (pdf)

[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] PN-EN 62305-1:2008 Ochrona odgromowa - Część 1: Zasady ogólne

[3] Rakov V.A., Uman M.A., Lightnig, physics and effects. Cambridge University Press, 2003

[4] 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

[5] 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 Transactions on Power Delivery, vol. 23, n. 4, Oct. 2008 pp. 2439-2446

[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. and Krata W., Testing of Lightning Protective System of a Residential Structure: Comparison of Data Obtained in Rocket-Triggered Lightning and Current Surge Generator Experiments, High Voltage Engineering, China, 34 (2008), n. 12, pp. 2575-2582

[7] Maslowski G., Wyderka S., Rakov V.A., DeCarlo B.A., Li L., Bajorek J., Ziemba R., Measurements and numerical modeling of currents in lightning protective system of a residential building. X International Symposium on Lightning Protection, Curitiba, Brazil, November 9-13, 2009, pp. 587-592.

[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, Journal of Lightning Research, No. 4, 2012, pp. 18-26

[9] Masłowski G., Wyderka S., Bajorek J., Ziemba R., Badanie efektywności urządzenia piorunochronnego niewielkiego obiektu budowlanego. Przegląd Elektrotechniczny, R. 86 nr 5/2010, ss. 229–232

[10] Masłowski G., Wyderka S. Układ probierczo-pomiarowy do poligonowych badań narażeń piorunowych, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), R. 88, NR 5a, 2012, ss. 67-72

[11] Buczek Ł., Wyderka S., Jaworski M., Światłowodowy system szerokopasmowej rejestracji sygnałów elektrycznych w środowisku wysokich napięć i silnych zaburzeń elektromagnetycznych, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), R. 88, NR 9a, 2012, ss. 171-174

[12] Klaus Schon, "High Impulse Voltage and Current Measurement Techniques: Fundamentals - Measuring Instruments - Measuring Methods", Springer, 2013

[13] Sunde, E. D., Earth Conduction Effects in the Transmission Systems, New York: Dover, 1968.

[14] Juan A. Martinez Velasco (Ed.), Power System Transients. Parameter Determination, CRC Press, Boca Raton, London, New York, October 2009