Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Zagrożenie pożarowe w strefach Ex powodowane urządzeniami piorunochronnymi

Fire hazard in EX zones provided by ­external lightning protection system
W artykule przedstawiono wyniki badań skutków przepływu prądu piorunowego przez różnego rodzaju złącza odgromowe łączące elementy tworzące kompleksowy system ochrony odgromowej.
W artykule przedstawiono wyniki badań skutków przepływu prądu piorunowego przez różnego rodzaju złącza odgromowe łączące elementy tworzące kompleksowy system ochrony odgromowej.
Fot. redakcja Elektro.Info

Na poziom bezpieczeństwa obiektów budowlanych mają bezpośredni wpływ występujące w naturze burze, ich pioruny i powodowane przez nie przepięcia. Istotne zagrożenia stanowi prąd doziemnego wyładowania piorunowego.

W artykule:

• Opis zjawisk występujących podczas przepływu prądu piorunowego przez urządzenie piorunochronne przez elementy konstrukcyjne obiektu lub inne instalacje przewodzące
• Opis stanowiska badawczego
• Wyniki prób laboratoryjnych

streszczenie

W artykule przedstawiono wyniki badań skutków przepływu prądu piorunowego przez różnego rodzaju złącza odgromowe łączące elementy tworzące kompleksowy system ochrony odgromowej. Badania przeprowadzono ku przestrodze dla osób chcących „oszczędzić” podczas budowy nowego obiektu unikając wyposażenia go w stosownie dobrane urządzenia piorunochronne, które mogą stanowić źródło zapłonu atmosfery wybuchowej.



abstract

Fire hazard in EX zones provided by ­external lightning protection system

The article presents the results of the effects of the lightning current flow through all kinds of lighting connectors. The study was conducted as a warning for people who want to „save” during the construction of the new facility construction equipment avoiding it appropriately set the lightning protection system. Those connectors can initiate an explosion in pote ntially explosive atmospheres.

Przepływowi prądu piorunowego przez urządzenie piorunochronne, elementy konstrukcyjne obiektu lub inne instalacje przewodzące mogą towarzyszyć następujące zjawiska (rys. 1.):

  • erozja termiczna metalu w miejscu kontaktu z kanałem piorunowym,
  • rozżarzenie elementów metalowych wzdłuż drogi przepływu prądu,
  • elektrodynamiczna deformacja torów prądowych,
  • uszkodzenia mechaniczne spowodowane wstrząsową falą akustyczną,
  • iskrzenie na stykach elementów przewodzących.

W zależności od charakteru obiektu i zastosowanego urządzenia piorunochronnego dominujące są zwykle tylko niektóre z wymienionych powyżej zjawisk.

Podstawowym zadaniem urządzenia piorunochronnego jest przejęcie i odprowadzenie prądu piorunowego w sposób bezpieczny dla infrastruktury i ludzi. Prawidłowe wykonanie i rozmieszczenie urządzeń piorunochronnych zmniejsza do akceptowalnego poziomu ryzyko uszkodzenia samego chronionego obiektu, jak i urządzeń w nim zainstalowanych. Na szczególną uwagę zasługują obiekty zawierające strefy zagrożone wybuchem lub pożarem.

Rys. 1.  Skutki wywoływane przez prąd piorunowy [1]

Rys. 1.  Skutki wywoływane przez prąd piorunowy [1]
Rys. 2. Generator udarów prądowych: a) schemat układu pomiarowego
Rys. 2a. Generator udarów prądowych: a) schemat układu pomiarowego; rys. archiwum autora (J. Wiater)
Rys. 2b.  Generator udarów prądowych: a) schemat układu pomiarowego, b) widok generatora; rys. archiwum autora (J. Wiater)
Rys. 2b. Generator udarów prądowych: a) schemat układu pomiarowego, b) widok generatora; rys. archiwum autora (J. Wiater)

Same przewody odprowadzające prąd piorunowy, jeśli są prawidłowo dobrane, nie powinny stanowić źródła zapłonu (poza miejscem wpłynięcia prądu). Zupełnie inna sytuacja jest w przypadku elementów je łączących, które poddane oddziaływaniu prądu piorunowego mogą stanowić źródło zapłonu poprzez pojawiające się iskrzenie, jak i skutki termiczne oddziaływania prądu. Przy współpracy z firmą projektową i wykonawczą przeprowadzono badania skutków przepływu prądu piorunowego przez różnego rodzaju złącza wykorzystywane do łączenia przewodów odprowadzających prąd piorunowy.

Poniższe badania odzwierciedlają sytuację, w której dochodzi do bezpośredniego wyładowania piorunowego w zwód, którym to prąd piorunowy odprowadzany jest do systemu uziomowego. Materiał powstał ku przestrodze – dla osób chcących „oszczędzić” podczas budowy nowego obiektu stosując tzw. „złączki odgromowe” niespełniające wymagań normy PN‑EN 62561-1:2012 [2].

Rys. 3. Sposób podłączenia badanej próbki wg normy PN-EN 62561-1:2012 [2]
Rys. 3. Sposób podłączenia badanej próbki wg normy PN-EN 62561-1:2012 [2]

Stanowisko badawcze

Podczas badań zachowania się różnych tzw. „złączek odgromowych” wykorzystano wysokonapięciowy generator prądowy, który wytwarza udary o różnych kształtach i wartości szczytowej do 300 kA. Zmiana parametrów generowanych udarów dokonywana jest poprzez wymianę elementu rezystancyjno-indukcyjnego. Uproszczony schemat generatora wykorzystywanego do badań przedstawia rys. 2a. i rys. 2b.

Do pomiaru prądu na wyjściu generatora wykorzystano cewkę Rogowskiego firmy PEM typu CWT150 In = 300 kA, o płaskiej charakterystyce przenoszenia w zakresie od 0,2 Hz do 16 MHz (pasmo 3 dB). Do rejestracji przebiegów prądu – oscyloskop cyfrowy Tektronix DPO 7254.

Badania laboratoryjne przeprowadzono prądem udarowym o wartości szczytowej 100 kA i kształcie 10/350 ms, odzwierciedlającym prąd rzeczywistego doziemnego wyładowania piorunowego. Poddano nim najbardziej popularne rodzaje złączy krzyżowych i przelotowych wykonanych ze stali ocynkowanej i miedzi.

W trakcie badań udar prądowy doprowadzono do skrajnych końców próbek połączonych badanym złączem krzyżowym lub prostym. Badania przeprowadzono zgodnie z wymaganiami normy PN-EN 62561-1:2012 [2]. Przed badaniami prądem udarowym wybrane próbki przygotowano zgodnie z wymaganiami ww. normy, tj. śruby mocujące dokręcono wymaganym momentem oraz poddano cały obiekt starzeniu zgodnie z wymaganiami. Próbkę przykręcono do specjalnie przygotowanej tablicy (rys. 3.). Zgodnie z normą podłączono je giętkimi przewodami do wyjścia generatora wysokiego napięcia.

Literatura

1. A. W. Sowa, Ochrona urządzeń oraz systemów elektronicznych przed narażeniami piorunowymi. Rozprawy Naukowe Nr 219. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, Białystok 2011.
2. PN-EN 62561-1:2012 Elementy urządzenia piorunochronnego (LPSC). Część 1: Wymagania dotyczące elementów połączeniowych.
3. PN-EN 62305-1:2011 Ochrona odgromowa. Część 1: Zasady ­ogólne.

Czytaj też: Zagrożenia powstające przy spalaniu izolacji, kabli lub przewodów elektrycznych >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Ten artykuł jest PŁATNY. Aby go przeczytać, wykup dostęp.
DOSTĘP ABONAMENTOWY
DOSTĘP SMS
Dostęp za pomocą SMS czasowo zawieszony







Reklamacje usługi prosimy zgłaszać przez formularz reklamacyjny
Masz już abonament - zaloguj się:
:
:
zapomniałem hasła
Nie posiadasz konta - kliknij i załóż »
Nie masz abonamentu - wykup dostęp:
Abonament umożliwia zalogowanym użytkownikom dostęp do wszystkich płatnych treści na naszym portalu.
Dostępne opcje abonamentowe:
Pakiet: dwuletnia prenumerata papierowa (20 numerów) + dwuletni dostęp do wszystkich treści portalu (730 dni) - 185,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Pakiet: roczna prenumerata papierowa (10 numerów) + roczny dostęp do wszystkich treści portalu (365 dni) - 105,00 zł
Prenumerata + on-line w promocyjnej cenie. Zamów już dziś!
Prenumerata elektroniczna (365 dni) - 79,00 zł
Roczny dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Prenumerata elektroniczna (30 dni) - 15,00 zł
30 dniowy dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Roczny dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Dwuletni dostęp dla prenumeratorów w specjalnej cenie! - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś dwuletnią prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
30 dniowy dla prenumeratorów w specjalnej cenie - 0,00 zł
Jeśli zakupiłeś roczną prenumeratę papierową, masz możliwość skorzystania z bezpłatnego dostępu do wszystkich treści elektronicznych. Po weryfikacji danych skontaktujemy się z Tobą). Dostęp na czas trwania prenumeraty papierowej!
Prenumerata elektroniczna (730 dni) - 138,00 zł
Dwuletni dostęp do wszystkich płatnych treści naszego portalu.
Regulamin korzystania z portalu elektro.info.pl - zobacz regulamin
Uwagi prosimy zgłaszać na adres:
Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 6/2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

Poradnik inżyniera elektryka. Komplet 3 tomów »

Poradnik inżyniera elektryka Poradnik jest przeznaczony przede wszystkim dla inżynierów elektryków. Mogą z niego korzystać również inżynierowie innych specjalności oraz studenci wydziałów elektrycznych i energetycznych wyższych szkół technicznych(...) czytam dalej »


Czy istnieje niezniszczalna oprawa LED?

Jaki jest najlepszy hermetyk na rynku »

Niezniszczalne oprawy LED Ebook
Oprawy, które łączą w sobie zalety źródeł światła LED z nowoczesnymi systemami optycznymi. Źródła LED o dużej wydajności świetlnej, wytwarzają oświetlenie o bezprecedensowej (...) zobacz więcej  » Dzięki wprowadzonym rozwiązaniom konstrukcyjnym oprawa charakteryzuje się szczelnością oprawy IP66. Podstawa i klosz wykonany z poliwęglanu zapewnia oprawie wysoki stopień odporności na uderzenia IK09.
(...)
czytam dalej »

System zarządzania energią EMS CX3 »

System zarządzania energią EMS CX3 składa się z urządzeń o niezwykle kompaktowej budowie modułowej, które w łatwy sposób można zainstalować zarówno w nowopowstających instalacjach jak i już istniejących, w jednym rzędzie rozdzielnicy elektrycznej z innymi aparatami (...) czytam dalej »


Konkurs z nagrodami dla elektryków! Zobacz które miejsce zdobędziesz »

Przewody elektryczne i kable spełniające normy CPR »

Konkurs dla elektryków - liga specjalistów Kable przeowdy lapp
Jesteś specjalistą z branży elektrycznej lub teletechnicznej?
Weź udział w pierszej edycji Ligi Specjalistów i poczuj emocje związane z rywalizacją w konkursie! Zaglądaj na stronę ligaspecjalistow.pl i odpowiadaj na pytania ze swojej branży.  
zobacz konkurs »
Nieposiadanie Deklaracji Własności Użytkowych na kabel lub przewód jako wyrób budowlany oznacza brak możliwości wprowadzenia go na rynek Unii Europejskiej jako wyrób budowlany, a w konsekwencji niemożliwość (...) czytam dalej »


Kable średniego i niskiego napięcia - wymagania standardów międzynarodowych»

Zobacz nowości na ELEKTROTECHNIKA 2019 »

PRzewody i kable standardy Ochrona przepięciowa systemów alarmowych
Szeroki asortyment przewodów i kabli produkowanych zgodnie z wymaganiami restrykcyjnych standardów międzynarodowych(...) czytam dalej » Targi ELEKTROTECHNIKA skierowane są do producentów i użytkowników sprzętu niskiego, średniego i wysokiego napięcia oraz systemów alarmowych i rozwiązań umożliwiających instalację przewodów elektrycznych w nowoczesnych budynkach. Równolegle odbędą się Targi ŚWIATŁO oraz Wystawa TELETECHNIKA..(...) czytam dalej »

Stacje ładowania pojazdów od Kolejowych Zakładów Łączności ?

UPS zasilacze Stacja umożliwia szybkie ładowanie prądem zmiennym o mocy do 22 kW (opcjonalnie 44 kW). Wyposażona jest w dwa gniazda osobno opomiarowane (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym ??

Projektowanie skomplikowanych etykiet w terenie przy pomocy smartfona »

Switche zarządzalne Drukowanie etykiet ze smartfona
Switche niezarządzalne są to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Dzięki zainstalowaniu na dowolnym smartfonie naszej aplikacji Etykiety ekspresowe możesz projektować nawet najbardziej skomplikowane etykiety z kodami 1D, 2D i kodami kreskowymi czy etykiety seryjne korzystając (...) czytam dalej »

Nowe rozwiązania w dziedzinie zasilania gwarantowanego »

Jaką rozdzielnicę nn wybrać do projektu?

Zasilanie gwarantowane Co sie stało z kablami
Samochody elektryczne stają się coraz bardziej popularne. Jednak ich żywot jest uzależniony od stacji ładowania. Stacja ładowania to urządzenie elektryczne, które(...) czytam dalej » Wszelkie błędy popełnione na etapie projektowania, wykonawstwa i eksploatacji nawarstwiają się latami, stopniowo pro­wadząc do wydłużenia czasu poświęcanego na administrację systemu, zmniejszając pewność jego działania i tym samym (...) czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
1-2/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 1-2/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania transformatorów elektromedycznych bloku operacyjnego szpitala
  • - Zasady wprowadzania do obrotu i stosowania urządzeń przeciwpożarowych
Zobacz szczegóły

Budowa linii 400 kV trwa

Jak podaje portal cire.pl, budowa linii 400 kV pomimo zimy nadal trwa. Jest to kluczowa realizacja dla ciągłości dostaw energii elektrycznej na terenie województwa mazowieckiego i aglomeracji...

Nożyczki dla elektryków

Skrzynka narzędziowa każdego elektryka powinna zawierać przyrządy do cięcia. Szczególnie polecamy uniwersalny model nożyczek firmy Knipex 95 05 10 SB.
Elastycznie i bezpiecznie

Elastycznie i bezpiecznie

Systematycznie rozbudowujące się systemy instalacji elektrycznych powodują, że szukamy nowych rozwiązań w zakresie bezpiecznego prowadzenia tras kablowych.
ZPAS ZPAS
ZPAS z siedzibą w Przygórzu to lider produkcji szaf i obudów teleinformatycznych, energetycznych i automatyki oraz kompleksowych rozwiązań...
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl