Karta przedmiotu
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 www.pei.prz.edu.pl
Imię i nazwisko koordynatora 2:
dr hab. inż. prof. PRz Grzegorz Masłowski
Terminy konsultacji koordynatora:
https://pei.prz.edu.pl/plan_zajec_semestr.php
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
| 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 |
| 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 |
| 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 | W01, L01, P01 | MEK01 MEK02 | |
| 7 | TK02 | W02, W3, L02, P02 | MEK01 MEK02 | |
| 7 | TK03 | W04, W05, W6, L03, P03 | ||
| 7 | TK04 | W07, W08, L04, P04 | MEK03 | |
| 7 | TK05 | W09, W10, W11, L05, P05 | MEK02 MEK03 | |
| 7 | TK06 | W12, W13, W14, L06, L07, P06, P07 | MEK02 MEK03 | |
| 7 | TK07 | 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 |