Ekonomika ochran před bleskovými výboji

Garant předmětu:

Jan Mikeš

Přednášející:

Jan Mikeš

Cvičící:

Jan Mikeš

Předmět zajišťuje:

katedra ekonomiky, manažerství a humanitních věd

Anotace:

Předmět poskytuje úvod do fyziky bleskového výboje a zabývá se ochranami před jejich účinky. Studenti jsou seznámeni s projektováním, testováním a implementováním ochran. Diskutovány jsou metody řízeného rizika škod způsobených bleskovým výbojem. Součástí výuky je exkurze do výroby svodičů bleskových proudů a reálné studium účinků bleskových proudů v laboratoři podpořené numerickými simulacemi.

Požadavky:

Aktivní účast na přednáškách a cvičeních, skupinová i individuální práce na seminárních projektech. Vstupní požadavky se předpokládají v rámci VŠ matematiky, fyziky, elektrotechniky a ekonomiky.

Osnova přednášek:

1. Úvod do problematiky - fenomenologie bleskového výboje a vznik atmosférického přepětí

2. Identifikace bleskových výbojů typu IC a CG

3. Metody detekce bleskového výboje a jejich ekonomické souvislosti

4. Varovné a monitorovací systémy před bouřkovou aktivitou, ochrana a její ekonomické výsledky

5. Fyzikální, matematické a numerické modely účinků bleskového výboje

6. Komparace přírodních bleskových výbojů s umělými zásahy do mraků

7. Globální a lokální charakteristiky distribuce atmosférických výbojů

8. Vývoj ochranných prostředků před přímým i nepřímým zásahem bleskovým výbojem a jejich aplikace v ekonomických souvislostech

9. Metody identifikace, popisu, řízení, posuzování a ocenění rizika škod způsobených atmosférickým výbojem na základě IEC 62305 - pojistná, prediktivní schémata

10. Zkušební a certifikační metody odolnosti vůči atmosférickým přepětím

11. Volba úrovně ochrany před účinky atmosférické elektřiny (LPS) - ekonomická a technická volba

12. Metody návrhu vnější i vnitřní ochrany před bleskovým výbojem u objektů občanské vybavenosti i u elektronických zařízení - ekonomické možnosti užití ochrany

13. Ochrana před atmosférickými výboji ve specifických prostředích - letecký provoz, výbušná prostředí, místa s extrémní četností zásahu, FV a větrné elektrárny

14. Shrnutí poznatků, rezerva

Osnova cvičení:

1. Seznámení s laboratoří bleskového proudu.

2. Měření na generátoru bleskových proudů vlnou 10/350.

3. Měření na generátoru bleskových proudů vlnou 8/20.

4. Termické a mechanické účinky bleskového výboje.

5. Vysokorychlostní záznam a analýza výboje.

6. Vysokorychlostní záznam a analýza výboje.

7. Měření na varistoru, transilu a supresorové diodě.

8. Volba přepěťové ochrany.

9. Metody měření zemního odporu - metoda potenciálového spádu, Wennerova metoda a proudových kleští.

10. Příklady simulací účinků blesku (ATP, EMA, COMSOL).

11. Příklady simulací účinků blesku (ATP, EMA, COMSOL).

12. Laboratorní úloha účinků bleskového výboje s ověřením pomocí numerické simulace.

13. Řízené riziko škod - analýza situace místa po zásahu bleskovým výbojem.

14. Řízené riziko škod - projekt pro daný prostor.

Cíle studia:

Cílem studia je seznámit se s problematikou bleskových výbojů a ochran před jejich účinky. Absloventi kurzu budou schopni posuzovat vliv bleskového výboje na elektrickou instalaci, ale také projektovat vnější a vnitřní ochranu před jejich účinky. Důraz v implementaci ochran je kladený i na specifická prostředí a alternativní zdroje energie.

Studijní materiály:

RAKOV, Vladimir A. Lightning: physics and effects. New York: Cambridge University Press, 2002. 687 s. ISBN 0-521-58327-6.

Journal of lightning research [online]. Uppsala: Angströmlaboratoriet, 2006- [cit. 2015-02-09]. ISSN 1652-8034.

Sborníky z pravidelných konferencí: International conference on lightning protection, International Lightning Detection Conference/International Lightning Meteorology Conference, Asia-Pacific International Conference on Lightning, International Conference on Lightning & Static Electricity, Electrostatics

GOLDE, R. H. Lightning. Bristol: John Wright and Sons Limited, 1977. ISBN 0-12-287802-7.

UMAN, Martin A. Lightning. Dover Publications, 1984. ISBN 0-486-25237-X.

Soubor norem ČSN EN 62305-1-4 Ochrana před bleskem

http://www.lightningsafety.com

KULHÁNEK, P. Blýskání, aneb, Třináctero vyprávění o plazmatu. Praha: AGA, 2011. 295 s. ISBN 978-80-904582-3-9

Poznámka:

Další informace:

https://moodle.fel.cvut.cz/courses/B1B16EOB

Rozvrh na zimní semestr 2024/2025:

Rozvrh není připraven

Rozvrh na letní semestr 2024/2025:

	06:00–08:0008:00–10:0010:00–12:0012:00–14:0014:00–16:0016:00–18:0018:00–20:0020:00–22:0022:00–24:00
Po
Út
St
Čt	místnost JP:B5-562a Mikeš J. 12:45–14:15 (přednášková par. 1) Jugoslávských partyzánů 3 Laboratořmístnost JP:B5-562a Mikeš J. 14:30–16:00 (přednášková par. 1) Jugoslávských partyzánů 3 Laboratoř
Pá

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Elektrotechnika, energetika a management - Elektrotechnika a management 2018 (povinně volitelný předmět)