Badanie rozpływu długotrwałej składowej prądu piorunowego w instalacjach obiektu

W artykule przedstawiono wyniki badań poligonowych oraz symulacyjnych, rozpływu składowej długotrwałej prądu piorunowego w urządzeniu piorunochronnym, kablowej linii zasilającej i instalacji elektrycznej budynku jednorodzinnego. Badania przeprowadzono w 2014 roku na poligonie badawczym Politechniki Rzeszowskiej w miejscowości Huta Poręby. Rozpływ prądu w poszczególnych elementach badanego obiektu mierzono i rejestrowano za pomocą wielotorowego elektrooptycznego układu pomiarowego. Dla weryfikacji wyników pomiarów, przeprowadzono badania symulacyjne rozpływu prądu udarowego w elementach obiektu zamodelowanego w programie ATP-EMTP. Parametry schematu zastępczego urządzenia piorunochronnego badanego obiektu, w tym poziomych i pionowych uziomów , wyznaczono na podstawie ich wymiarów geometrycznych oraz wartości rezystywności gruntu. Wyniki badań komputerowych wykazały dobrą zgodność z rejestracjami eksperymentalnymi. Różnice wynikają głównie z przyjętych założeń upraszczających w modelu układu i generatora.

---

The first controlled experimental study of lightning continuous current distribution in the lightning protection system supplied with the electrical system was conducted in 2014 at the open site in Huta Poręby, Poland. The measurement results show that the surge current distribution depends on the individual grounding resistance, as well as, the length of the circuit. This relationship is clear in the case of large differences between the values of grounding resistance. For slight differences in these values, that is of the order of several percent, a stronger influence on the current distribution have a reactance of the lightning protection system. The obtained results were compared to those obtained during previous tests conducted in Florida and Huta Poręby regarding of the distribution of lightning return stroke currents. It turns out that the relationship of amplitudes of the currents in the individual parts of the lightning protection system with respect to the relationship between the grounding resistances are very similar. However, the continuous current components have the same shape in the different conductors of lightning protection system, differently than in the case of return stroke components. It means that the impact of frequency dependent grounding impedance on the shape of continuous current components is much smaller than in the case of much faster return stroke components. The effectiveness of lightning continuous current dissipation to the ground locally is a few percent larger than for return stroke currents. The obtained valuable measurements provide an incentive for further experimental and computational research in order to better know the most important conditions affecting the distribution of continuous current in the lightning protection system.