Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Ochrona odgromowa i przepięciowa
Course of study:
2017/2018
Code:
EEL-2-104-EE-n
Faculty of:
Faculty of Electrical Engineering, Automatics, Computer Science and Biomedical Engineering
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
Elektroenergetyka
Field of study:
Electrotechnics
Semester:
1
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Part-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
Furgał Jakub (furgal@agh.edu.pl)
Academic teachers:
Furgał Jakub (furgal@agh.edu.pl)
dr inż. Kuniewski Maciej (maciek@agh.edu.pl)
mgr inż. Pająk Piotr (ppajak@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy EL2A_K01 Oral answer
Skills
M_U001 potrafi stosować ochronę przeciwprzepięciową i odgromową oraz przeciwzakłóceniową, a także postępowanie zgodne z zasadami ochrony i koordynacji układów elektroenergetycznych w warunkach zakłóceń EL2A_U12 Examination,
Test
M_U002 potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania złożonego zadania inżynierskiego o charakterze badawczym, z zakresu wybranej przez siebie specjalności EL2A_U13 Test
Knowledge
M_W001 zna przyczyny i skutki stanów przejściowych w układach elektroenergetycznych oraz zasady ochrony i koordynacji układów elektroenergetycznych w warunkach zakłóceń EL2A_W12 Examination,
Test
M_W002 zna aktualne trendy rozwojowe oraz najistotniejsze nowe osiągnięcia z zakresu elektrotechniki i kierunków pokrewnych EL2A_W14 Oral answer
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny i przedsiębiorczy + - - - - - - - - - -
Skills
M_U001 potrafi stosować ochronę przeciwprzepięciową i odgromową oraz przeciwzakłóceniową, a także postępowanie zgodne z zasadami ochrony i koordynacji układów elektroenergetycznych w warunkach zakłóceń - - + - - - - - - - -
M_U002 potrafi ocenić przydatność metod i narzędzi służących do rozwiązania złożonego zadania inżynierskiego o charakterze badawczym, z zakresu wybranej przez siebie specjalności + - - - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 zna przyczyny i skutki stanów przejściowych w układach elektroenergetycznych oraz zasady ochrony i koordynacji układów elektroenergetycznych w warunkach zakłóceń - - + - - - - - - - -
M_W002 zna aktualne trendy rozwojowe oraz najistotniejsze nowe osiągnięcia z zakresu elektrotechniki i kierunków pokrewnych - - + - - - - - - - -
Module content
Lectures:

1. Charakterystyka ogólna przepięć (3 godz) Źródła przepięć generowanych w układach elektroenergetycznych i instalacjach niskiego napięcia. Podział przepięć. Parametry charakteryzujące przepięcia i zakres ich zmienności. Podstawy koordynacji izolacji. Mechanizm powstawania wyładowań piorunowych. Zjawisko burzy, mechanizmy elektryzacji chmury, zjawisko pioruna i fazy jego rozwoju. Rodzaje wyładowań piorunowych doziemnych.
2. Rozwój wyładowań piorunowych i ich podstawowe parametry (3 godz) Wartości typowe parametrów pioruna. Energia wyładowania piorunowego, a pojęcie „energii właściwej”. Zjawisko lidera oddolnego. Koncepcje „odległości decyzji” wyładowania, stref osłonowych i testu „toczącej się kuli”. Narażenia obiektów budowlanych od wyładowań piorunowych. Koncepcja „powierzchni zastępczej” dla wyładowania piorunowego. Oczekiwana częstość uderzeń pioruna w obiekty o różnych konfiguracjach. Specyfika narażenia obiektów wysokich. Zjawisko iskry wtórnej: narażenia ludzi od napięcia dotykowego i krokowego.
3. Ochrona odgromowa obiektów budowlanych i urządzeń elektroenergetycznych (3 godz) Ocena konieczności ochrony budynków od bezpośrednich wyładowań piorunowych. Ogólne zasady ochrony odgromowej obiektów budowlanych: metody ochrony zewnętrznej i wewnętrznej. Konstrukcje instalacji piorunochronnych. Zalecenia normalizacyjne w zakresie ochrony odgromowej budynków. Charakterystyka wybranych aspektów międzynarodowego i krajowego stanu prawnego w zakresie ochrony odgromowej obiektów budowlanych. Zasady ochrony zewnętrznej i wewnętrznej urządzeń. Ochrona aparatury przed impulsem elektromagnetycznym wyładowania. Ochrona odgromowa napowietrznych linii przesyłowych wysokiego napięcia. Zjawisko przeskoku odwrotnego. Ochrona rozdzielni elektroenergetycznych napowietrznych od bezpośrednich uderzeń piorunów.
4. Propagacja przepięć w elektroenergetycznych liniach przesyłowych (3 godz) Mechanizm rozprzestrzeniania się fal przepięciowych w liniach napowietrznych i kablowych. Wpływ parametrów linii przesyłowych i punktów nieciągłości na przepięcia – przykłady obliczeniowe. Warunki powstawania odbić wielokrotnych fal napięciowych w liniach elektroenergetycznych. Obliczenia przepięć w liniach metodą „rozkładu jazdy”.
5. Przepięcia łączeniowe w układach elektroenergetycznych (3 godz) Mechanizm powstawania przepięć łączeniowych. Przepięcia generowane podczas łączenia transformatorów, linii przesyłowych i baterii kondensatorów. Metody ograniczania przepięć łączeniowych w sieciach elektrycznych: synchronizacja łączeń, stosowanie łączników z rezystorami. Narażenia przepięciowe urządzeń podczas zwarć w sieciach elektrycznych. Zalecenia dotyczące wartości prądów ziemnozwarciowych w sieciach elektrycznych. Wpływ sposobu uziemienia punktu neutralnego sieci elektrycznych na przepięcia. Metody kompensacji prądu ziemnozwarciowego i ograniczania przepięć podczas zwarć doziemnych.
6. Ochrona urządzeń elektrycznych od przepięć (3 godz) Charakterystyka rozwoju ochrony przepięciowej w układach elektroenergetycznych Budowa cewek i kondensatorów stosowanych w ochronie przepięciowej. Rozwój konstrukcji ograniczników przepięć z iskiernikami. Charakterystyka współczesnych metod ochrony od przepięć urządzeń elektrycznych. Budowa i właściwości ochronne ograniczników przepięć z tlenków metali. Stosowanie ograniczników przepięć w układach elektroenergetycznych. Dobór parametrów beziskiernikowych ograniczników przepięć. Lokalizacja ograniczników w sieciach elektrycznych. Zasady stosowania ograniczników przepięć do ochrony od przepięć kabli elektroenergetycznych, transformatorów i maszyn wirujących, rozdzielni wysokich i najwyższych napięć. Ochrona przepięciowa instalacji niskiego napięcia.

Laboratory classes:

1.Przepięcia piorunowe w instalacjach elektrycznych (3 godz)
2.Przepięcia przy łączeniu urządzeń wyłącznikami próżniowymi (3 godz)
3.Modelowanie przebiegów przepięciowych w liniach elektroenergetycznych (3 godz)
4.Badania modelowe strefy ochronnej instalacji odgromowej obiektów budowlanych (3 godz)
5.Badanie charakterystyk dynamicznych napięciowo-prądowych ograniczników przepięć (3 godz)
6.Ochrona przepięciowa urządzeń elektrycznych (3 godz)

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 146 h
Module ECTS credits 5 ECTS
Participation in lectures 18 h
Realization of independently performed tasks 75 h
Participation in laboratory classes 18 h
Preparation for classes 35 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

1. Aby uzyskać pozytywną ocenę końcową niezbędne jest uzyskanie pozytywnej oceny z laboratorium i egzaminu.
2. Ocena końcowa ustalana jest na podstawie wartości średniej ocen z laboratorium i egzaminu.

Prerequisites and additional requirements:

wiedza z zakresu teorii obwodów elektrycznych i inżynierii wysokich napięć

Recommended literature and teaching resources:

1. Flisowski Z.: Technika wysokich napięć. WNT, Warszawa, 1998
2. Sowa A.: Kompleksowa ochrona odgromowa i przepięciowa. COSiW, Warszawa, 2005
3. Sowa A., Jężak S.: Ochrona przed przepięciami w typowych obiektach zakładów energetycznych. PTPiREE, Poznań, 1999
4. Furgał J. (red.): Przepięcia i ochrona przepięciowa. Skrypt Uczelniany AGH, Nr 1246, Kraków, 1992
5. Praca zbiorowa: Vademecum elektryka. COSiW SEP, Warszawa, 2004
6. Praca zbiorowa: Poradnik inżyniera elektryka (t. I), WNT, Warszawa, 1995
7. Normy PN- IEC, PN-EN

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

None