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



Jaki grzejnik elektryczny wybrać?

Systemy fotowoltaiczne. Jak zwiększyć efektywność energetyczną?

Jaki grzejnik elektryczny wybrać? Rola miedzi w energetyce słonecznej
Sezon grzewczy za pasem. Pora zastanowić się nad wyborem systemu ogrzewania bądź modernizacją aktualnego. Wiele osób wzbrania się przed zastosowaniem ogrzewania(...) czytam dalej » Sektor energii słonecznej umacnia się coraz bardziej. Według Solar Power Europe, w roku 2017 została zainstalowana globalnie większa moc energii fotowoltaicznej niż (...) czytam dalej »

Zobacz osprzęt i rozwiązania stosowane w przemyśle »

Osprzęt i rozwiązania dla przemysłu WRozwiązania elektryczne stosowane w przemyśle muszą być wytrzymałe i odporne na wiele czynników. Począwszy od zalania, zabrudzenia (...) czytam dalej »


Stabilność systemu elektroenergetycznego»

Targi Energetab 2018 już wkrótce »

Stabilność systemu elektroenergetycznego - książka Enegetab targi 2018
System elektroenergetyczny jest to zbiór urządzeń przeznaczony do wytwarzania, przesyłu, rozdziału, magazynowania i użytkowania energii elektrycznej, połączonych ze sobą w system umożliwiający realizację dostaw energii elektrycznej na terenie kraju w sposób ciągły i (...) czytam dalej » Przed nami 31. edycja targów ENERGETAB 2018. Przez kolejne trzy dni będą spotykać się czołowi przedstawiciele sektora elektroenergetycznego i poznawać najnowsze rozwiązania (...) czytam dalej »

Projektuj za pomocą bezpiecznej i niezawodnej aparatury łączeniowej »
Projektowanie z aparaturą łączeniową

Aparatura łączeniową i sterownicza dla automatyki przemysłowej, techniki medycznej oraz automatyki budynków... czytam dalej »


Jak sprawdzić gdzie mogą nastąpić awarie w urządzeniach elektrycznych»

Pierwszy oscyloskop klasy średniej z pasmem 8 GHz i prędkością próbkowania 25 GS/s jednocześnie na wszystkich 4 kanałach»

Diagnozowanie urządzeń elektrycznych Oscyloskop klasy średniej
Wykrycie elementu przegrzanego i prawidłowa klasyfikacja zagrożenia w zależności od obciążenia prądowego i przyrostu temperatury – to typowe zadania ... czytam dalej » Tektronix oferuje jeszcze większą prędkość próbkowania oraz najniższy poziom szumów zapewniając najwyższą wiarygodność pomiaru dzięki MSO serii 6 Mixed Signal Oscilloscope (...) czytam dalej »

Bezpłatne ebooki dla elektryków i nie tylko !
Ebooki dla elektryków i nie tylko

Darmowe ebooki i poradniki: projektowanie, budowa, osprzęt... (...) czytam dalej »


Jak w czasie rzeczywistym monitorować pobór mocy i jakość dostarczanej energii?

Projektowanie i wykonawstwo instalacji elektrycznych średnio- i niskonapięciowych»

Monitoring poboru mocy Prąd budowlany - skąd czerpać?
Jak pozyskiwać, gromadzić, przetwarzać oraz archiwizować dane o poborze energii, jej rozpływie, wielkość mocy czynnej i biernej, a także... czytam dalej » Zasoby materialne w dziedzinie projektowania nowoczesnych (pod względem technicznym) konstrukcji i technologii oraz wykonywania niezbędnego oprzyrządowania zadaniowego do realizacji produkcji podstawowej i usług oraz planowanych prac modernizacyjnych i (...) 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 »
9/2018

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2018
W miesięczniku m.in.:
  • - Nowoczesne urządzenia rozdzielcze zwiększające bezpieczeństwo pracy
  • - Projekt zasilania osiedla domków jednorodzinnych w energię elektryczną
Zobacz szczegóły
Essentra Components Essentra Components
Essentra plc jest spółką notowaną w indeksie FTSE 250 i wiodącym międzynarodowym dostawcą specjalistycznych produktów i 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