Ocena przydatności rozległych systemów uziemień do celów ochrony odgromowej

W wyniku połączenia wszystkich elementów uziemionych w obiekcie budowlanym do szyny ekwipotencjalnej powstaje często bardzo rozległy system uziemień, który obejmuje nie tylko uziom obiektu, ale także połączone uziomy nawet bardzo oddalonych obiektów, do których można zaliczyć system uziemień stacji transformatorowej zasilającej obiekt. Ocena tak rozległego systemu za pomocą metod wykorzystujących przebiegi wolnozmienne prowadzi do zbyt optymistycznych wniosków odnośnie ich właściwości podczas odprowadzania prądów wyładowań atmosferycznych. Pomiary z zastosowaniem metody wykorzystującej przebiegi impulsowe pomiaru umożliwia uwzględnienie tylko tej części nawet bardzo rozległego systemu uziemień, która bierze udział w rozpraszaniu prądu piorunowego w ziemi. Tak określona część uziomu jest nazywana jego długością efektywną i jej rozmiary zależą przede wszystkim od rezystywności gruntu otaczającego uziom. Przeprowadzone symulacje komputerowe wskazują, że zwiększanie rozmiarów uziomu poza jego długość efektywną nie wpływa na ograniczanie spadku napięcia na uziomie podczas odprowadzania prądu piorunowego i z punktu widzenia ograniczania przepięć w ochronionym obiekcie jest bezcelowe. Wnioski z symulacji komputerowych zostały potwierdzane przez pomiary na rzeczywistych obiektach o znacznej rozległości zastosowanych uziomów.

---

Widespread earthing systems can be created in buildings due to connection of all earthed objects to a common equipotential bar. Such a system consists of not only earthings around the object to be protected, but as well wide earthings of very far objects for example earthing systems of transformer stations suppllying the protected object. Measurements of such wide system by usage of low frequency methods give usually both low resistance results and too optimistic evaluation of its properties for lightning protection purposes. Earthing tests using impulse method seem to be especially useful for extensive earthings, because only a part of the tested system is taken into account at such evaluation. This part of an earthing system taking part in lightning current dissipation to a surrounding soil is called effective length of earthing. The effective length depends first of all on resistivity of soil surrounding the evaluated earthing. Computer simulations show, that an earthing elongation above its effective length has no influence on a voltage of earthing feed point during lightning current stroke. Results of computer simulations have been confirmed by tests carried out on real wide objects.