Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Przedstawienie zasad ochrony infrastruktury ładowania, pojazdów elektrycznych oraz trakcji elektrycznej przed skutkami wyładowań atmosferycznych i przepięciami

Ogólne informacje o zajęciach: W nowej branży związanej z elektromobilnością powszechnie stosowane są zaawansowane systemy elektroniczne. Od niezawodnej ochrony infrastruktury ładowania oraz pojazdów elektrycznych, jak również trakcji elektrycznej zależy nie tylko poziom bezpieczeństwa, ale również zaufanie klientów. Dlatego też bezawaryjne działanie systemów zarządzania transportem stanowi współczesne wyzwanie, wymagające również skutecznej ochrony od wyładowań atmosferycznych i przepięć. W trakcie wykładu przedstawione zostaną aktualne trendy w ochronie obiektów budowlanych i systemów elektronicznych przed bezpośrednimi skutkami prądu piorunowego i impulsowego pola elektromagnetycznego dużej mocy.

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

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	Masłowski G.	Analiza i modelowanie wyładowań atmosferycznych na potrzeby ochrony przed przepięciami	Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AGH, seria: Rozprawy, Monografie, nr 208.	2010
2	Sowa A.	Ochrona Urządzeń oraz systemów elektronicznych przed narażeniami piorunowymi	Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej, Rozprawy Naukowe Nr 219.	2011
3	Charoy A.	Zakłócenia w urządzeniach elektronicznych	Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Tom 1-4.	1999
4	Hasse P.	Overvoltage Protection of Low Voltage Systems	IET, London.	2008
5	PN-EN 62305-1	Ochrona odgromowa - Część 1: Zasady ogólne	Polski Komitet Normalizacyjny.	2011
6	PN-EN 62305-2	Ochrona odgromowa -- Część 2: Zarządzanie ryzykiem	Polski Komitet Normalizacyjny.	2012
7	PN-EN 62305-3	Ochrona odgromowa – Część 3: Szkody fizyczne w obiekcie i zagrożenie życia	Polski Komitet Normalizacyjny.	2011
8	PN-EN 62305-4	Ochrona odgromowa -- Część 4: Urządzenia elektryczne i elektroniczne w obiektach	Polski Komitet Normalizacyjny.	2011

Literatura do samodzielnego studiowania

1	Machczyński W.	Wprowadzenie do kompatybilności elektromagnetycznej	Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej.	2010
2	Praca zbiorowa	Lightning protection guide, DEHN&SOHNE, 2014	DEHN&SOHNE.	2014

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

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

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Podstawowa wiedza z zakresu elektryczności i magnetyzmu oraz teorii obwodów.

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
01	zna zagrożenia przepięciowe urządzeń elektrycznych i elektronicznych z uwagi na zagrożenia przepięciowe wewnętrzne i pochodzenia atmosferycznego	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W05++	P6S_WG P6S_WK
02	zna zaburzenia elektromagnetyczne, ich źródła i sposoby ich analizy	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W05+	P6S_WG P6S_WK
03	zna podstawowe zasady projektowania systemów ochrony przepięciowej urządzeń elektronicznych	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W05++	P6S_WG P6S_WK

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
7	TK01	Mechanizm wyładowań atmosferycznych i ich parametry elektryczne, efekty bezpośrednie oddziaływania prądu piorunowego, piorunowy impuls elektromagnetyczny LEMP, przepięcia indukowane w liniach transmisyjnych i pętlach instalacji elektrycznej, badania rozpływu prądu piorunowego	W01, W02, W03, W04	MEK01 MEK02
7	TK02	Skutki oddziaływania pioruna, strefowa koncepcja ochrony, kryteria ochrony obiektów i poziomy ochrony odgromowej LPL, środki ochrony zmniejszające ryzyko porażenia ludzi, redukujące szkody fizyczne i awarie urządzeń elektrycznych i elektronicznych	W05, W06, W07	MEK01 MEK02
7	TK03	Zarządzanie ryzykiem wystąpienia szkód piorunowych, ocena elementów składających się na ryzyko końcowe, dobór systemów zabezpieczeń obniżających ryzyko do tolerowanego poziomu, przykładowe szacowanie ryzyka w odniesieniu do stacji ładowania pojazdów	W08, W09	MEK02 MEK03
7	TK04	Projektowanie urządzeń piorunochronnych uwzględniających specyfikę obiektów, zewnętrzny i wewnętrzny system LPS, wyrównywanie potencjałów i odstępy separujące od przewodzących elementów obiektów, wielostopniowa ochrona przepięciowa urządzeń elektrycznych i elektronicznych, utrzymanie i okresowe kontrole systemów zabezpieczeń	W10, W11, W12, W13	MEK02 MEK03
7	TK05	Przykładowe rozwiązania nowoczesnej ochrony przepięciowej w układach elektronicznych na przykładzie stacji ładowania i trakcji elektrycznej, ochrona kontrolerów ładowania, akumulatorów, liczników i systemu łączności stacji ładujących.	W15, W14	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.
Konsultacje (sem. 7)	Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.	Udział w konsultacjach: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 7)	Przygotowanie do zaliczenia: 3.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 1.00 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 wykładu
Ocena końcowa	Na podstawie obecności na wykładach oraz ocena z zaliczenia wykładu

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	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
2	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
3	G. Masłowski; R. Ziemba	Fale napięciowe indukowane w liniach elektroenergetycznych pobliskimi wyładowaniami atmosferycznymi	2022
4	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
5	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
6	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
7	S. Hajder; G. Masłowski	Measurements and Modeling of Long Continuing Current in the Lightning Protection System of a Residential Building	2022
8	G. Masłowski	Współczesne badania wyładowań piorunowych i ich parametry stosowane w aplikacjach inżynieryjnych	2021
9	G. Masłowski	Wybrane zagadnienia badań wyładowań atmosferycznych i ochrony odgromowej	2021
10	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
11	K. Filik; S. Hajder; G. Masłowski	Multi-Stroke Lightning Interaction with Wiring Harness: Experimental Tests and Modelling	2021
12	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
13	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