Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Skutki uderzenia pioruny i sposoby ochrony odgromowej.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Skutki uderzenia pioruny i sposoby ochrony odgromowej."— Zapis prezentacji:

1 Skutki uderzenia pioruny i sposoby ochrony odgromowej

2 Porażenie bezpośrednie Porażenie przez rykoszet Porażenie poprzez napięcie krokowe Istnieją cztery zasadnicze rodzaje porażenia prądem piorunowym istot żyjących Porażenie poprzez kontakt Le Risque Foudre Skutki uderzenia pioruna

3 Zakłócenie rytmu pracy serca (główna przyczyna zgonów), Zaburzenia świadomości i pamięci, Uszkodzenia organów wewnętrznych - w niektórych przypadkach bardzo poważne (krwotok), Paraliż członków trwający od kilku minut do kilku godzin, Bóle mięśni spowodowane przepływem prądu, Poparzenia zwykle ograniczone do miejsc, w których nastąpiło porażenie, Poparzenia podskórne ustępujące po 48 godzinach, Uszkodzenia ubioru podarcia, przedziurawienia, przedmioty metalowe noszone przy ciele (zegarki, biżuteria) czasami całkowicie stopione, Uszkodzenie bębenków usznych, Zaburzenia wzroku spowodowane jasnością luku prądu piorunowego... Skutki porażenia - człowiek Le Risque Foudre Skutki porażenia prądem piorunowym

4 Skutki uderzenia w obiekty i wyposażenie Obiekty niemetaliczne nie odprowadzają prądu piorunowego. Przewodnikiem stają się wówczas wilgotne cieki w szczelinach np. kamiennych bloków budowli. W wyniku gwałtownego wzrostu temperatury spowodowanego krótkotrwałym przepływem prądu o wysokim natężeniu, może w takiej sytuacji dojść do rozsadzenia konstrukcji budynku (np. wieży kościelnej). To samo zjawisko jest przyczyną rozrywania drzew w momencie trafienia piorunem. W tym przypadku soki roślinne zostają zamienione w parę, powodując rozszczepienie pnia i rozrzucenie w okolicy trafionego drzewa fragmentów kory. Piorun może przedostać się do obiektów budowlanych poprzez instalacje hydrauliczne lub elektryczne i spowodować poważne szkody – rozerwanie instalacji, pożar. Skutkiem uderzenia pioruna jest również uszkodzenie, stopienie części metalowych w miejscu wejścia i wyjścia pioruna. Bezpośrednie zniszczenia spowodowane uderzeniem pioruna Le Risque Foudre

5 Uszkodzenie elektrowni wiatrowej przez piorun Pożar wywołany piorunem Wybuch w rafinerii spowodowany uderzeniem pioruna. Uderzenie pioruna może doprowadzić do pożaru i całkowitego zniszczenia obiektu. Ponadto należy podkreślić, że wyładowanie generuje potężne siły elektrodynamiczne, więc mające również charakter mechaniczny. W konsekwencji może dojść do zerwania przewodów lub miażdżenia elementów konstrukcyjnych. Siła wywierana na elementy metalowe może osiągać 2,5 tony na jeden metr bieżący konstrukcji. Zjawisko to musimy szczególnie uwzględniać przy projektowaniu zwodów i ich mocowań. Skutki uderzenia w obiekty i wyposażenie Le Risque Foudre Bezpośrednie zniszczenia spowodowane uderzeniem pioruna

6 Współczesne urządzenia elektryczne i elektroniczne są bardzo czułe na prądy przepięciowe. Podatność ta jest skutkiem daleko posuniętej miniaturyzacji elementów składowych urządzeń elektrycznych i elektronicznych. Szkody spowodowane przepięciami są nieodwracalne. Przepięcia są najczęściej spowodowane bliskim uderzeniem pioruna – skutki są zwykle poważne i pociągają za sobą znaczne straty materialne. Mimo krótkotrwałości tego zjawiska przepływ energii jest ogromny. Zwykle w czasie od kilku nanosekund do kilku milisekund przepływająca energia osiąga napięcie kilku tysięcy voltów i natężenie minimum kilkuset amperów. Wyposażenie elektryczne i elektroniczne Le Risque Foudre Bezpośrednie zniszczenia spowodowane uderzeniem pioruna

7 Obecnie przy projektowaniu skutecznej instalacji odgromowej bierze się pod uwagę zarówno zabezpieczenie przed bezpośrednimi, jak i pośrednimi skutkami uderzenia pioruna. Normy CEI i CEI zalecają stosowanie ochrony przepięciowej w przypadku stosowania systemów odgromowych pasywnych, czy aktywnych. Kompletna ochrona przed skutkami uderzenia pioruna. + Zabezpieczenia Zabezpieczenie przed bezpośrednimi i pośrednimi skutkami wyładowania atmosferycznego Przeciw skutkom pośrednimPrzeciw skutkom bezpośrednim Le Risque Foudre

8 Ostrze pasywne Siatki rozpięte Instalacje siatkowe Systemy aktywne Różne rodzaje instalacji odgromowych Systèmes de Protection Directe

9 Normy IEC: Ostatnio przeszły nowelizację, najnowsza wersja IEC została opublikowana w 2006 a w 2009 roku została opublikowana norma PN-EN i jest już dostępna w języku polskim. Część 1 : zasady ogólne Część 2 : Analiza zagrożenia Część 3 : Zagrożenia dla osób i budynków Część 4 : Instalacje elektryczne i elektroniczne wewnątrz obiektu Normy krajowe: Zwykle oparte na normach IEC opisujących instalacje odgromowe pasywne. Istniejące normy krajowe dotyczące systemów odgromowych aktywnych zwykle oparte są na normie francuskiej NFC (lipiec 1995). JUS N.B4.810Serbie STN Slovaquie I 20Roumanie NP4426Portugal MKS N.B4.810Macédoine NFC France UNE 21186Espagne IRAM 2426Argentine NormePays Normalisation Foudre Istniejąca normalizacja Inst. Aktywne stosowane Inst. Aktywne i pasywneInst. Aktywne rzadko stosowane

10 Bez względu na to, jaką normę wybieramy przy realizacji instalacji odgromowej należy dokonać analizy zagrożenia wyładowaniami atmosferycznymi. Analiza ta pozwala zdefiniować poziom ochrony odpowiedni dla danego obiektu. Bierzemy pod uwagę następujące czynniki: A- Położenie geograficzne - Natężenie wyładowań - Topologia ; B- charakterystyka budynku - wymiary - użyte materiały (metal, beton…) - przeznaczenie obiektu - zawartość obiektu C- konsekwencje uderzenia - konsekwencje dla środowiska - czy wymagana jest ciągłość pracy Ostatnio opublikowane normy CEI i NFC zalecają również wzięcie pod uwagę istniejących przyłączy (woda, gaz, prąd) przy określaniu poziomu ochrony. Ocena zagrożenia Normalisation Foudre

11 Wszystkie istniejące normy odwołują się do modelu elektrogeometrycznego i metody polegającej na toczeniu sfery fikcyjnej przy określaniu zasięgu strefy ochrony instalacji odgromowej: Model elektrogeometryczny określa: związki pomiędzy wartością prądu wyładowania pilotującego i wartością pola elektromagnetyczynego związki pomiędzy wartościa prądu wyładowania pilotującego i pierwszym wyładowaniem zasadniczym (wartości maksymalne w kA ) wartość pola elektromagnetycznego występujacego przy powierzchni ziemi i pozwalającego na powstanie ulotów : 300 kV/m. Dystans D(m) dla ostrza jest określany przy pomocy tych parametrów. D odpowiada długości ulotu rozwiniętego w kierunku wyładowania pilotującego D=10 I 2/3 Dzięki zastosowaniu tego modelu normy przypisują teoretyczne wartości D dla poszczególnych poziomów ochrony: D = 20m dla poziomu I D = 30m dla poziomu II D = 45m dla poziomu III D = 60m dla poziomu IV Ponadto przy określeniu poziomu ochrony stosuje się metodę sfery fikcyjnej. Uwag: Istnieją inne teorie pozwalające na obliczenie strefy ochrony, np.: metoda (CVM) – strefy zbiorczej opracowana przez Alessandro de Franco. Mimo to normy preferują użycie modelu elektrogeometrycznego i toczenia sfery fikcyjnej. Model elektrogeometryczny Normalisation Foudre

12 Zgodnie z teorią sfery fikcyjnej stosuje się następujący wzór: R p = h(2D – h) + L(2D + L) R p : promień ochrony D : dystans wyprzedzenia D=10 I 2/3 H : wysokość głowicy nad chronionym obiektem L : wyprzedzenie ulotu ostrza aktywnego wobec ostrza pasywnego w/g. wzoru = T(µs) × V(µs/m) Promień ochrony zależy zatem od trzech parametrów: Poziomu ochrony Wysokości masztu Modelu głowicy odgromowej Każdy model ma swoje określone T(µs). Niveau I h (m) S S S TS TS Niveau II h (m) S S S TS TS Niveau III h (m) S S S TS TS Obliczanie strefy ochrony przy zastosowaniu ostrza aktywnego Normalisation Foudre

13 Synchronizacja: Prąd piorunowy może zostać skutecznie odprowadzony do uziemienie jedynie pod warunkiem połączenia wyładowania pilotującego z ulotem uwalnianym przez ostrze aktywne. Aby spełnić ten warunek niezbędne jest precyzyjne zwolnienie ulotu przez ostrze aktywne. Moment ten jest ściśle zsynchronizowany z pojawieniem się wyładowania pilotującego. Napięcie: Aby uwolnić ulot musimy doprowadzić jonizację ostrza aktywnego do punktu krytycznego. Ten fenomen osiągamy poprzez dodatkową jonizację ostrza uzyskując tym samym wcześniejsze zwolnienie ulotu. Skuteczne zjonizowanie ostrza wymaga użycia napięcia o ściśle określonych parametrach. Natężenie : Ulot zostanie zwolniony tylko gdy natężenie prądu jonizującego ostrze osiągnie określone wartości graniczne. Układ elektroniczny musi kontrolować również ten parametr. Kontrola czasu uwolnienia ulotu Cechy skutecznego ostrza aktywnego Paratonnerre à Dispositif dAmorçage T0: w chwili pojawienia się wyładowania pilotującego rejestrujemy nagły wzrost wartości pola elektromagnetycznego. E (pole elektromagnetyczne - V/m) T t0

14 Głowice odgromowe PREVECTRON ® Timing: Obwód elektroniczny wychwytuje wzrost napięcia pola elektromagnetycznego towarzyszącego pojawieniu się wyładowania pilotującego. Tylko w takim przypadku zostaje uruchomiony proces jonizowania ostrza, co pozwala na zwolnienie ulotu. Ulot po połączeniu z wyładowaniem pilotującym stworzy zjonizowany kanał przepływu prądu piorunowego, odprowadzanego następnie do sytemu uziemienia. Napięcie: Aby uwolnić ulot należy zjonizować ostrze prądem o wysokim napięciu. Towarzyszy temu zjawisku iskrzenie w bezpośredniej bliskości ostrza odgromowego. Parametry prądu jonizującego muszą być ściśle określone i powtarzalne. Natężenie: Ulot zostanie zwolniony tylko pod warunkiem osiągnięcia odpowiedniego natężenia prądu jonizującego. Parametr ten musi być pod ścisła kontrolą. Jonizacja doskonale kontrolowana Układ zwalniający Kondensatory czujnik E Napięcie >3,5kV AMPLI Paratonnerre à Dispositif dAmorçage

15 Centralne ostrze o całkowitej ciągłości elektrycznej Głowica odgromowa Prevectron jest wyposażona w chromowane miedziane ostrze zapewniające ciągłość całego systemu odgromowego. W chwili uderzenia prąd piorunowy jest bezpiecznie odprowadzany poprzez zwód do uziemienia dzięki całkowitej ciągłości elektrycznej instalacji. Głowice odgromowe PREVECTRON ® Całkowita ciągłość przewodu odgromowego Paratonnerre à Dispositif dAmorçage

16 Zasilanie całkowicie autonomiczne : Naturalne pole elektryczne jest doskonałym żródłem zasilania głowicy odgromowej. Zbliżająca się burza powoduje wzrost wartości pola elektrycznego ( do x 100 pole w warunkach normalnych). Pole elektryczne może osiągać wartości 10 kV/m. To pewne i niezależne żródło energii jest używane do zasilania głowicy Prevectron. Pozyskiwanie energii z pola elektrycznego : Wartość pola elektrycznego wzrasta wokół ostrych krawędzi: to zjawisko nazywamy efektem korony. Ładunki zgromadzone wokół ostrych krawędzi dolnych elektrod głowicy odgromowej zasilają wewnętrzne kondensatory. Urządzenie jest gotowe do działania. Głowice odgromowe PREVECTRON ® Parametry działania zachowane w każdych warunkach atmosferycznych Paratonnerre à Dispositif dAmorçage

17 OFERTA Głowice odgromowe i akcesoria Systemy przepięcioweSygnalizacja świetlna Leader Mondial


Pobierz ppt "Skutki uderzenia pioruny i sposoby ochrony odgromowej."

Podobne prezentacje


Reklamy Google