Izaicinājumi zibensaizsardzības sistēmas izveidē

1. Zibensaizsardzības sistēmas
pilnveidošanas tendences
Viesturs Zimackis
Rīgas Tehniskās universitātes doktorants
Jūrmala, 2016
Rīgas Tehniskā universitāte
Enerģētikas un elektrotehnikas fakultāte

2. Kā rodas zibensizlāde?
1 12 3
1 – pirmlīderis; 2 – pretlīderis; 3 – zibensizlāde

3. Elektroģeometriskais modelis
1 – no pirmlīdera tālāk esošais
punkts;
2 – pretlīderis;
3 – zibenslode;
4 – pirmlīderis;
5 – pirmlīdera virsotne;
6 – pirmlīderim tuvākais
punkts;
ds – zibensizlādes attālums
1
2 2
3
4
6
ds
5

4. Zibenslodes metode
1 - uz būves esošs masts, 2 - laukumi, kurus nepieciešams aizsargāt,
r - zibenslodes rādiuss

5. Zibenslodes metode
Galvenie zibenslodes metodes trūkumi
• Zibensizlādes attāluma atšķirības
• Visi punkti nav pakļauti vienādām zibensizlādes riskam
• Netiek ņemts vērā pretlīderis
5

6. Zibenselipses metode
S=D S≠D
S – zibensizlādes attālums līdz stieņveida zibensuztvērējam
D – zibensizlādes attālums līdz zemei
6
Zibensizlādes attālums visos gadījumos nav vienāds!

7. 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

8. Zibensizlādes varbūtība
R
R
R
R – zibenslodes rādiuss
8

9. Zibens uztvērējvirsmas metode
9
a - zibenslodes centra veidota trajektorija
b - zibenslodes veidotās trajektorijas garuma noteikšana
a b

10. Zibens uztvērējvirsmas metode
10

11. Līderu kustības modelis
11

12. Līderu kustības modelis
Uzlabotā zibenslodes metode
12

13. 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
Pirmlīderavirsotnesaugstumsz,m
Horizontālais attālums no pirmlīdera virsotnes d, m
Kv = 1
Kv = 1,2
Ra
ds

14. Līderu kustības modelis
Zibens uztvērējtilpuma metode
14
1 C
2 C
1 2
3
4
5
6
a b c
Ra
Ra
5
5
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

15. Aktīvā zibensaizsardzība
15
a) Aizsargzonas rādiuss ar tradicionālo zibensuztvērēju
b) Aizsargzonas rādiuss ar aktīvo zibensuztvērēju
a b

16. Aktīvā zibensaizsardzība
16
Aktīvie zibensuztvērēji neatbilst EN 62305
standartiem, tāpēc tajos neparedz aktīvo
zibensaizsardzību, tomēr to lietošanu
neaizliedz. Aizsargzona jāpielīdzina
tradicionālā zibensuztvērēja aizsargzonai!

17. Zibens novēršanas ietaises
dissipation array system jeb charge transfer system
17

18. Zibens novēršanas ietaises
dissipation array system jeb charge transfer system
18

19. Pusvadītāju zibens novērsējs
semiconductor lightning eliminator
19

20. Paldies par uzmanību!
20