Ocena właściwości rozległych systemów uziemień pracujących w układach ochrony odgromowej

Assesment of widespread earthing systems for lightning protection purposes

dr inż. Stanisław WOJTAS

Abstract

Earthings of the electrical power systems can achieve wide sizes. Due to equipotential bonding and a presence of main equipotential bar the earthing system can be directly connected even to a power transformer neutral point. Evaluation of such wide earthings for lightning protection purposes can not be easy to perform because only a part of the earthing system should be taken into account. This useful part of the earthing is described as its effective length. The paper deals with procedures and requirements up to standards for earthings from the point of view of their effectiveness in lightning protection systems. Impulse measurements of earthings prove to be a base of such evaluations and it is especially useful in the case of very wide earthing systems.

Streszczenie

W wyniku połączenia wszystkich elementów uziemionych w obiekcie budowlanym do szyny ekwipotencjalnej powstaje często bardzo rozległy system uziemień. Ocena tak rozległego systemu za pomocą metod wykorzystujących przebiegi wolnozmienne prowadzi do zbyt optymistycznych wniosków odnośnie do ich właściwości podczas odprowadzania prądów wyładowań atmosferycznych. Pomiary z zastosowaniem metody wykorzystującej przebiegi impulsowe pomiaru umożliwiają uwzględnienie tylko tej części nawet bardzo rozległego systemu uziemień, która bierze udział w rozpraszaniu prądu piorunowego w ziemi. Tak określona część uziomu jest nazywana jego długością efektywną. Zaprezentowane wyniki badań wskazują, że zwiększanie rozmiarów uziomu poza jego długość efektywną nie wpływa na ograniczanie spadku napięcia na uziomie podczas odprowadzania prądu piorunowego.

Keywords

lightning protection, earthing tests, earthing effective length

Słowa kluczowe

ochrona odgromowa, pomiary uziemień, długość efektywna uziomu

Rys. / Fig.

Bibliografia / Bilbiography

[1] S . Wojtas: "Lightning impulse efficiency of horizontal earthings", Przegląd Elektrotechniczny, nr 10, 2012.
[2] S . Wojtas, M. Wołoszyk: Ocena uziemień odgromowych według aktualnych przepisów normalizacyjnych, VI Krajowa Konferencja N-T
Urządzenia piorunochronne w projektowaniu i budowie, SEP Kraków, 20.10.2011.
[3] PN -E 05003-1:1986 – Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Wymagania ogólne.
[4] PN -EN 62305-1:2008 – Ochrona odgromowa. Część 1: Zasady ogólne.
[5] E . Musiał: Kontrola stanu technicznego urządzeń ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej, Biul. SEP INPE, 2008, nr 100, s. 18 – 36.
[6] R . Markowska, A. Sowa: Ochrona odgromowa obiektów budowlanych, Dom Wydawniczy MEDIUM, Warszawa, 2009.
[7] PN -E 05003-3:1989 – Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona obostrzona.
[8] PN -IEC 61024-1-1:2001 – Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Zasady ogólne. Wybór poziomów ochrony dla urządzeń
piorunochronnych.
[9] S . Szpor, J. Samuła: Ochrona odgromowa, WNT, Warszawa, 1983.
[10] PN -E 05003-4:1992 – Ochrona odgromowa obiektów budowlanych. Ochrona specjalna.
[11] PN -EN 62475:2010E – Wielkoprądowa technika probiercza. Definicje i wymagania dotyczące prądów probierczych i układów
pomiarowych.
[12] PN -E 05115: 2002 – Instalacje elektroenergetyczne prądu przemiennego o napięciu wyższym niż 1 kV.
[13] ANSI /IEEE Std 81-1983 – IEEE Guide for Measuring Earth Resistivity, Ground Impedance and Earth Surface Potentials of a Ground System.
[14] PN -EN 60071-2:2000 – Koordynacja izolacji – Przewodnik stosowania
[15] S. Wojtas, M. Wołoszyk, Aspekty bezpieczeństwa w ocenie wyników pomiarów uziemień odgromowych, Gdańskie Dni Elektryki’ 2013, Zeszyty
Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej, Nr 35