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
W celu uzyskania dostępu do pełnego tekstu
niniejszego artykułu wyślij SMS o treści:
AP.EL4ZL na nr 74068
Opłata za wysłanie SMS-a: 4 zł + VAT (4,92 zł brutto)
Serwis SMS obsługiwany przez Dotpay
Usługa dostępna jest w sieciach: T-mobile, Orange, Plus GSM, Play, Heyah, Sami Swoi. Usługę Premium SMS obsługuje Dotpay.
Właścicielem portalu jest Grupa MEDIUM Sp. z o.o. S.K.A., z siedzibą w Warszawie, przy ul. Karczewskiej 18.
Zwrotnym sms-em otrzymasz Kod Dostępu, który wpisz w poniższe okienko. Kod będzie aktywny przez 24 godziny od pierwszego zalogowania.
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!
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


Oznaczniki przewodów i kabli

Oznaczniki przewodów i kabli Zgodnie z obowiązującymi normami N-SEP-E-004, trwałe oznaczenie przewodów i kabli stanowi nieodłączną część standardów jakości nowoczesnych produktów, które są oczekiwane przez klienta(...) czytam dalej »


Urządzenie do detekcji zwarć łukowych

Detekcja zwarć łukowych Co roku w całej Europie wybucha ponad dwa miliony pożarów z powodu awarii w instalacji elektrycznej, których główną przyczyną są niebezpieczne zwarcia łukowe. Detektor (...) czytam dalej »


Oto nowe transformatory na szynę DIN»
Transformatory na szynę DIN -Breven

Każdy nowo powstały obiekt nie może istnieć bez punktów rozdzielczych, które w związku z rozwojem (...) czytam dalej »


Mierniki rezystancji izolacji - zobacz przegląd»

Ograniczniki przepięć do każdego typu sieci »

Miernik rezystancji izolacji - jaki wybrać Ograniczniki przepięć SPD - nowa generacja
Mierniki rezystencji izolacji są urządzeniami wspomagającymi "pomiary elektryczne" dzięki którym można określić m.in. stan techniczny instalacji elektrycznej oraz wskazać, które elementy obwodów wymagają... czytam dalej » Mogą być zainstalowane w obiektach przemysłowych z prądem zwarciowym do 100 kA. Jedna gama produktów dla wszystkich instalacji, obejmująca (...) czytam dalej »

Zasilanie urządzeń pożarowych w ujęciu normy 12101-10 »
Zasilanie urządzeń pożarowych

System prawny w prawodawstwie polskim porządkuje ważność aktów prawnych w następujący sposób: konstytucja, ratyfikowane umowy... czytam dalej »


Zaprojektuj ochronę przepięciową przy pomocy niezawodnego narzędzia » Czy diagnozować urządzenia elektryczne za pomocą termowizji »
Konfigurator systemów ochrony przepięciowej Pomiar za pomocą termowizji
Konfigurator systemów ochrony przepięciowej. Unikalne narzędzie doboru zabezpieczeń przepięciowych pozwalające na prawidłowe zaprojektowanie systemu SPD w kilku krokach (…) czytam dalej »
Kamera termowizyjna jest urządzeniem służącym do bezkontaktowego zobrazowania rozkładu temperatury na obserwowanej powierzchni na podstawie pomiaru (...) czytam dalej»

Jakie drukarki etykiet dla elektryków i elektroinstalatorów

Drukarka dla elektryka Po zakończeniu szkolenia odbędzie się praktyczny test egzaminacyjny. Uczestnik, który pozytywnie zaliczy test oraz zda pozytywnie egzamin kwalifikacyjny przed Państwową Komisją Kwalifikacyjną, otrzymuje imienne świadectwo upoważniające go do samodzielnego wykonywania pomiarów elektrycznych(...) 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 »
6/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 6/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Zasilacze UPS w układach zasilania urządzeń elektromedycznych
  • - Oszczędność kosztów dla przedsiębiorstwa przemysłowego na podstawie analizy faktur zakupowych za media energetyczne
Zobacz szczegóły
Absolutne enkodery magnetyczne  do montażu i integracji w napędach o dużej wydajności

Absolutne enkodery magnetyczne do montażu i integracji w napędach o dużej wydajności

Nowoczesne systemy napędowe i pozycjonowania wymagają zastosowania rozwiązania zapewniającego absolutne wykrywanie w czasie rzeczywistym bieżącej pozycji wałka lub...
MICROS sp.j. W. Kędra i J. Lic MICROS sp.j. W. Kędra i J. Lic
Firma Micros istnieje na polskim rynku elektronicznym nieprzerwanie od 1988 roku. Jej początki to mały sklep z asortymentem elektronicznym,...
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