Zibensaizsardzības sistēmas

pilnveidošanas tendences

Viesturs Zimackis

Rīgas Tehniskās universitātes doktorants

Jūrmala, 2016

Rīgas Tehniskā universitāte

Enerģētikas un elektrotehnikas fakultāte

Kā rodas zibensizlāde?

1 1 2 3

1 – pirmlīderis; 2 – pretlīderis; 3 – zibensizlāde

Elektroģeometriskais modelis

1 – no pirmlīdera tālāk esošais

punkts;

2 – pretlīderis;

3 – zibenslode;

4 – pirmlīderis;

5 – pirmlīdera virsotne;

6 – pirmlīderim tuvākais

punkts;

ds – zibensizlādes attālums

12 2

34

6

ds

5

Zibenslodes metode

1 - uz būves esošs masts, 2 - laukumi, kurus nepieciešams aizsargāt,

r - zibenslodes rādiuss

Zibenslodes metode

Galvenie zibenslodes metodes trūkumi

• Zibensizlādes attāluma atšķirības

• Visi punkti nav pakļauti vienādām zibensizlādes riskam

• Netiek ņemts vērā pretlīderis

5

Zibenselipses metode

S=D S≠D

S – zibensizlādes attālums līdz stieņveida zibensuztvērējam

D – zibensizlādes attālums līdz zemei

6

Zibensizlādes attālums visos gadījumos nav vienāds!

Zibenselipses metode

7

1 – zibenslode;

2 – zibenselipse negatīvas

polaritātes zibensizlādei;

3 – zibenselipse pozitīvas

polaritātes zibensizlādei;

h – zibensuztvērēja augstums;

D – zibensizlādes attālums līdz

zemei;

S – zibensizlādes attālums līdz

zibensuztvērējam

Zibensizlādes varbūtība

R

R

R

R – zibenslodes rādiuss

8

Zibens uztvērējvirsmas metode

9

a - zibenslodes centra veidota trajektorija b - zibenslodes veidotās trajektorijas garuma noteikšana

a b

Zibens uztvērējvirsmas metode

10

Līderu kustības modelis

11

Līderu kustības modelis Uzlabotā zibenslodes metode

12

Līderu kustības modelis Zibens uztvērējtilpuma metode

13

Q – zibens lādiņš;

Kv – līderu kustības ātrumu attiecība;

ds – zibensizlādes attālums;

Ra – zibensuztveres rādiuss

1

2

3

4

5

6

7

8

Q, C

1000

800

600

400

200

0

4003002001000100200300400

Pir

mlī

der

a v

irso

tnes

au

gst

um

s z,

m

Horizontālais attālums no pirmlīdera virsotnes d, m

Kv = 1

Kv = 1,2

Ra

ds

Līderu kustības modelis Zibens uztvērējtilpuma metode

14

1 C

2 C1 2

3

45

6

a b c

RaRa

55

6

6

7

7 7

7

a - pamatprincips; b - skats no augšas (1), c - skats no augšas (2); 1 - zibensizlāde ar lādiņu 2 C, 2 - zibensizlāde ar lādiņu 1 C, 3 - zibensuztvērēja pretlīderi; 4 - aizsargājamās būves pretlīderis; 5 - stieņveida zibensuztvērējs, 6 - aizsargājamā būve, 7 - neaizsargātie laukumi; Ra - zibensuztvērēja zibensuztveres rādiuss

Aktīvā zibensaizsardzība

15

a) Aizsargzonas rādiuss ar tradicionālo zibensuztvērēju b) Aizsargzonas rādiuss ar aktīvo zibensuztvērēju

a b

Aktīvā zibensaizsardzība

16

Aktīvie zibensuztvērēji neatbilst EN 62305 standartiem, tāpēc tajos neparedz aktīvo zibensaizsardzību, tomēr to lietošanu neaizliedz. Aizsargzona jāpielīdzina tradicionālā zibensuztvērēja aizsargzonai!

Zibens novēršanas ietaises dissipation array system jeb charge transfer system

17

Zibens novēršanas ietaises dissipation array system jeb charge transfer system

18

Pusvadītāju zibens novērsējs semiconductor lightning eliminator

19

Paldies par uzmanību! 20