logo PRZ
Karta przedmiotu
logo WYDZ

Ochrona przepięciowa


Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:
2024/2025
Nazwa jednostki prowadzącej studia:
Wydział Elektrotechniki i Informatyki
Nazwa kierunku studiów:
Elektrotechnika
Obszar kształcenia:
nauki techniczne
Profil studiów:
ogólnoakademicki
Poziom studiów:
pierwszego stopnia
Forma studiów:
stacjonarne
Specjalności na kierunku:
Elektroenergetyka, Napędy elektryczne w energetyce, motoryzacji i lotnictwie, Przetwarzanie i użytkowanie energii elektrycznej
Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:
inżynier
Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:
Katedra Elektrotechniki i Podstaw Informatyki
Kod zajęć:
12395
Status zajęć:
obowiązkowy dla specjalności Przetwarzanie i użytkowanie energii elektrycznej
Układ zajęć w planie studiów:
sem: 7 / W30 L15 P15 / 4 ECTS / Z
Język wykładowy:
polski
Imię i nazwisko koordynatora 1:
dr inż. Robert Ziemba
Terminy konsultacji koordynatora:
Aktualne konsultacje podane na https://keipi.prz.edu.pl/terminy-kosultacji/semestr-g
Imię i nazwisko koordynatora 2:
dr hab. inż. prof. PRz Grzegorz Masłowski
Terminy konsultacji koordynatora:
https://keipi.prz.edu.pl/terminy-kosultacji/semestr-g

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Zapoznanie studentów z podstawowymi pojęciami i zasadami ochrony odgromowej i przepięciowej obiektów budowlanych i urządzeń elektroenergetycznych.

Ogólne informacje o zajęciach:
Zagrożenie piorunowe obiektów budowlanych i urządzeń technicznych, ryzyko szkód piorunowych, piorunowe impulsy elektromagnetyczne, przepięcia atmosferyczne i łączeniowe. Ochrona odgromowa zewnętrzna i wewnętrzna, środki ochrony odgromowej i przepięciowej, urządzenia piorunochronne, ekranowanie, uziemienia, ekwipotencjalizacja, ograniczniki przepięć. Strefowa koncepcja ochrony. Zasady ochrony obiektów zwykłych, zagrożonych pożarem i wybuchem oraz wyposażonych w urządzenia wrażliwe na zakłócenia elektromagnetyczne (telekomunikacyjne, komputerowe, informatyczne, radiowo-telewizyjne itp.). Badanie środków ochrony przepięciowej i ich skuteczności, projektowanie ochrony odgromowej i przepięciowej. Modelowanie matematyczne i symulacje komputerowe układów ochrony przepięciowej.

Materiały dydaktyczne:
http://pei.prz.edu.pl

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 Juan A. Martinez-Velasco (Editor) Transient Analysis of Power Systems: A Practical Approach John Wiley & Sons, Inc.. 2020
2 DEHN Poradnik ochrony odgromowej DEHN. 2019
3 Masłowski G. Analiza i modelowanie wyładowań atmosferycznych na potrzeby ochrony przed przepięciami Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, seria: Rozprawy, Monografie, nr 208. 2010
4 Sowa A. Ochrona Urządzeń oraz systemów elektronicznych przed narażeniami piorunowymi Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, Rozprawy Naukowe Nr 219. 2011
5 Praca zbiorowa Vademecum Teleinformatyka III Wydawnictwo IDG, NetWorld, Warszawa. 2004
6 Ronald B. Standler Protection of Electronic Circuits from Overvoltages John Wiley & Sons, New York. 1989
7 Hasse P. Overvoltage Protection of Low Voltage Systems IET, London. 2008
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 PN-EN 62305-1 Ochrona odgromowa - Część 1: Zasady ogólne Polski Komitet Normalizacyjny. 2011
2 PN-EN 62305-2:2008 Ochrona odgromowa – Część 2: Zarządzanie ryzykiem Polski Komitet Normalizacyjny. 2008
3 PN-EN 62305-3:2011 Ochrona odgromowa – Część 3: Szkody fizyczne w obiekcie i zagrożenie życia Polski Komitet Normalizacyjny. 2011
4 PN-EN 62305-4:2011 Ochrona odgromowa -- Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach Polski Komitet Normalizacyjny. 2011
5 Praca zbiorowa Lightning protection guide DEHN&SOHNE. 2014
Literatura do samodzielnego studiowania
1 Charoy A. Zakłócenia w urządzeniach elektronicznych Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Tom 1-4. 1999
2 Machczyński W. Wprowadzenie do kompatybilności elektromagnetycznej Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej. 2010
3 Praca zbiorowa Lightning protection guide, DEHN&SOHNE, 2014 DEHN&SOHNE. 2014

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy / umiejętności / kompetencji społecznych

Wymagania formalne:
Fizyka, matematyka i elektrotechnika w zakresie realizowanym na studiach inżynierskich. Zapisany na ten semestr.

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy:
Podstawowa wiedza z zakresu elektryczności i magnetyzmu oraz elektrotechniki

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności:
Umiejętność analizy sygnałów w odniesieniu do zjawisk elektrycznych i magnetycznych oraz obwodów elektrycznych

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych:
Umiejętność pracy w zespole

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
MEK01 omawia i opisuje zagrożenia obiektów budowlanych, i urządzeń elektrycznych z uwagi na występujące zjawiska atmosferyczne wykład, laboratorium, projekt zespołowy zaliczenie cz. pisemna K-W02++
K-W03++
K-U01++
K-U05++
P6S-UU
P6S-UW
P6S-WG
MEK02 omawia i opisuje zaburzenia elektromagnetyczne, i ich źródła, wykonuje obliczenia techniczne i przeprowadza symulacje komputerowe zaburzeń elektromagnetycznych pochodzenia atmosferycznego w układach elektrycznych, i elektronicznych wykład, laboratorium, projekt zespołowy zaliczenie cz. pisemna K-W02++
K-W08++
K-K03+
P6S-KR
P6S-WG
MEK03 omawia i opisuje podstawowe zasady projektowania systemów ochrony przepięciowej, przeprowadza obliczenia dotyczące doboru ochrony przepięciowej, wykonuje symulacje komputerowe dotyczące skuteczności układów ochrony przepięciowej wykład, laboratorium, projekt zespołowy zaliczenie cz. pisemna K-U20+++
K-K02+
K-K08+
P6S-KO
P6S-KR
P6S-UW

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
7 TK01 Klasyfikacja zaburzeń elektromagnetycznych. W01, L01, P01 MEK01 MEK02
7 TK02 Wyładowania atmosferyczne doziemne i piorunowy impuls elektromagnetyczny. W02, W3, L02, P02 MEK01 MEK02
7 TK03 Przepięcia indukowane wyładowaniami atmosferycznymi. W04, W05, W6, L03, P03
7 TK04 Strefowa koncepcja ochrony odgromowej i przeciwprzepięciowej. W07, W08, L04, P04 MEK03
7 TK05 Modelowanie matematyczne i fizyczne. Symulacje komputerowe oddziaływań piorunowych. W09, W10, W11, L05, P05 MEK02 MEK03
7 TK06 Środki ograniczające zaburzenia elektromagnetyczne, uziemienia, masy, ekwipotencjalizacja, filtry, ograniczniki przepięć, ekranowanie, topologia instalacji. W12, W13, W14, L06, L07, P06, P07 MEK02 MEK03
7 TK07 Przykładowe rozwiązania nowoczesnej ochrony odgromowej i przepięciowej inteligentne domy, systemy automatyki przemysłowej, ochrona anten i innych urządzeń pracujących na zewnątrz budynku W15, L08, P08 MEK02 MEK03

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 7) Przygotowanie do kolokwium: 10.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 5.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 7) Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 2.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 2.00 godz./sem.
Projekt/Seminarium (sem. 7) Przygotowanie do zajęć projektowych/seminaryjnych: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 15.00 godz./sem..
Wykonanie projektu/dokumentacji/raportu: 10.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 7) Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.
Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 7) Przygotowanie do zaliczenia: 5.00 godz./sem.
Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Aktywny udział w co najmniej 60% wykładów. Zaliczenie pisemne.
Laboratorium Śerednia ocen ze sprawozdań i sprawdzianów
Projekt/Seminarium Na podstawie wykonanej pracy projektowej.
Ocena końcowa Średnia ocen z zaliczenia wykładu, projektu i laboratorium.

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak

1 G. Karnas; G. Masłowski Correlated Lightning Electric Field and High-Speed Video Observations of Recoil Leaders Recorded in Rzeszow, Poland 2025
2 G. Karnas; G. Masłowski; V. Rakov Frequency spectra features of electric field waveforms produced by close and middle-range compact intracloud discharges and their discrimination from cloud-to-ground lightning 2025
3 G. Drałus; G. Karnas; G. Masłowski Identification of cloud-to-ground lightning and intra-cloud lightning based on their radiated electric field signatures using different types of neural networks and machine learning classifiers 2024
4 G. Masłowski Wybrane zagadnienia ochrony odgromowej elektrowni jądrowych 2024
5 K. Bulanda; K. Filik; G. Karnas; G. Masłowski; M. Oleksy; R. Oliwa Samogasnąca kompozycja żywicy epoksydowej o zwiększonym przewodnictwie elektrycznym oraz sposób otrzymywania samogasnącej kompozycji żywicy epoksydowej o zwiększonym przewodnictwie elektrycznym 2024
6 K. Filik; G. Karnas; D. Krajewski; G. Masłowski; M. Oleksy; R. Oliwa Effect of conductive carbon black on the lightning strikes resistance of carbon fiber-reinforced epoxy resin 2024
7 R. Markowska; R. Mielnik; Z. Wróbel; R. Ziemba Electromagnetic Impact of Overhead High-Voltage Lines during Power Transmission on Buried Signaling Cables of the Traffic Control Systems in Modernized Railway Lines 2024
8 Ł. Budzyński; P. Kardasz; G. Masłowski; M. Zajkowski Analysis of irradiation in OptiTouch system with optical detection 2024
9 K. Bulanda; K. Filik; G. Karnas; G. Masłowski; M. Oleksy; R. Oliwa Stanowisko probierczo-pomiarowe do badań wysokonapięciowych impedancji, rezystywności i odporności materiałów kompozytowych oraz sposób badania wysokonapięciowych impedancji, rezystywności i odporności materiałów kompozytowych 2023
10 P. Baranski; W. Gajda; G. Karnas; G. Masłowski Spectral domain analysis of preliminary breakdown pulse train activity during leader electric field signatures of positive cloud-to-ground flash incidents recorded during 2019 thunderstorm season in central part of Poland 2023
11 G. Masłowski; R. Ziemba Fale napięciowe indukowane w liniach elektroenergetycznych pobliskimi wyładowaniami atmosferycznymi 2022
12 K. Bulanda; K. Czech; D. Krajewski; G. Masłowski; D. Mazur; M. Oleksy; R. Oliwa Methods for Enhancing the Electrical Properties of Epoxy Matrix Composites 2022
13 K. Bulanda; K. Filik; G. Karnas; J. Królczyk; G. Masłowski; M. Oleksy; R. Oliwa A new method to electrical parameters identification of carbon fiber reinforced composites using lightning disturbances corresponding to subsequent return strokes 2022
14 P. Barański; G. Karnas; G. Masłowski A New Method for Modeling and Parameter Identification of Positively Charged Downward Lightning Leader Based on Remote Lightning Electric Field Signatures Recorded in the ELF/MF Range and 3D Doppler Radar Scanning Data 2022
15 R. Ziemba Obliczenia parametrów uziemień na potrzeby ochrony odgromowej 2022
16 S. Hajder; G. Masłowski Measurements and Modeling of Long Continuing Current in the Lightning Protection System of a Residential Building 2022
17 G. Masłowski Współczesne badania wyładowań piorunowych i ich parametry stosowane w aplikacjach inżynieryjnych 2021
18 G. Masłowski Wybrane zagadnienia badań wyładowań atmosferycznych i ochrony odgromowej 2021
19 K. Bulanda; K. Filik; G. Karnas; G. Masłowski; M. Oleksy; R. Oliwa Testing of Conductive Carbon Fiber Reinforced Polymer Composites Using Current Impulses Simulating Lightning Effects 2021
20 K. Filik; S. Hajder; G. Masłowski Multi-Stroke Lightning Interaction with Wiring Harness: Experimental Tests and Modelling 2021
21 P. Hawro; L. Kasha; B. Kopchak; B. Kwiatkowski; A. Lozynskyy; O. Lozynskyy; Y. Marushchak; D. Mazur; R. Pękala; B. Twaróg; R. Ziemba Formation of Characteristic Polynomials on the Basis of Fractional Powers j of Dynamic Systems and Stability Problems of Such Systems 2021
22 R. Ziemba Wpływ parametrów uziemień na skuteczność ochrony odgromowej układów elektroenergetycznych 2021
23 G. Masłowski; S. Wyderka Modeling of Currents and Voltages in the Lightning Protection System of a Residential Building and an Attached Overhead Power Line 2020
24 P. Barański; G. Karnas; G. Masłowski A novel algorithm for determining lightning leader time onset from electric field records and its application for lightning channel height calculations 2020