Článok poukazuje na chybné používanie metódy valivej gule (RSM) založenej na elektro-geometrickom modeli (EGM) pri určovaní ochranného priestoru aktívnych zachytávačov, resp. zachytávačov s včasnou iniciáciou výboja (ESE) podľa francúzskej normy NFC 17-102 a podľa všetkých národných noriem vychádzajúcich z tejto normy. Predmetom článku nie je spochybnenie času
ochranný priestor definovaný:
- bodmi dotyku valivej gule fyzickou zemou (bod A1, A2)
a ochranným priestorom (bod B1, B2),
- polomerom valivej gule 𝑟.
Na základe vyššie uvedených úvah vychádzajúcich [1] mal
celkový ochranný priestor aktívneho zachytávača určený pomocou
metódy valivej gule skladať dvoch ochranných priestorov (pozri
Obr. odvodiť nasledovne:
1. Priečny rez (rovina X-Z) ochranného priestoru jedného pasívneho
zachytávača určeného podľa metódy valivej gule
Pre matematický výpočet polomeru ochrany potrebné nahradiť
chránený objekt pasívny zachytávač jednou tyčou, ktorej výška sa
bude rovnať súčtu výšky chráneného objektu výšky zachytávacej tyče
(pozri Obr.
3 MATEMATICKÉ ODVODENIE VÝPOČTU POLOMERU
OCHRANY AKTÍVNEHO ZACHYTÁVAČA
Aktívny zachytávač podstate pasívny zachytávač doplnený o
elektroniku umiestnenú pod jeho hrotom, ktorá zabezpečí včasnú
iniciáciu výboja.
. 2). Matematické odvodenie polomeru ochrany pasívneho zachytávača 𝑅𝑃
V trojrozmernom priestore možné predstaviť ochranný priestor
jednej zachytávacej tyče ako súbor kružníc rovine X-Y polomerom
𝑅𝑃 závislým výšky (súradnica nad fyzickou zemou.Obr. Dĺžku
ústretového výboja možné vypočítať podľa [1] nasledovne:
∆𝐿 (4)
kde:
∆𝐿 prírastok dĺžky ústretového výboja [m]
∆𝑇 predstih iniciácie ústretového výboja aktívneho zachytávača
oproti pasívnemu zachytávaču [μs]
𝑣 rýchlosť zostupného krokového lídra [m/μs]
Podľa [1] prírastok dĺžky ústretového výboja ∆𝐿, ktorá závisí od
výkonu aktívneho zachytávača, konštantná (uvažuje konštatná
rýchlosť zostupného krokového lídra 1m/μs taktiež konštantný
predstih iniciácie výboja daný výrobcom). trojrozmernom
priestore určia všetky body, ktoré nachádzajú konštantnej
vzdialenosti hrotu aktívneho zachytávača, porovnaní
s pasívnym zachytávačom vytvorí sférický priestor, ktorý zväčší
celkový ochranný priestor. toho dôvodu pri určovaní ochranného priestoru
aktívneho zachytávača uvažuje ústretovým výbojom.
výška ℎ2) 𝑅𝑃_ℎ2:
𝑟 √𝑟2
2
+ ℎ2)2 (3a)
𝑟2 √𝑟2 ℎ2)2 √𝑟2 (𝑟2 ℎ2
2) =
√ℎ2 ℎ2) (3b)
𝑅𝑃_ℎ2 𝑅𝑃_ℎ1 𝑅𝑃_ℎ1 √ℎ2 ℎ2) (3c)
kde:
𝑅𝑃_ℎ2 polomer ochrany výške [m]
𝑟2 horizontálna vzdialenosť medzi stredom valivej gule S1
a bodom výške [m]
ℎ2 ľubovoľná výška nad zemou [m]
Vyššie uvedené vzťahy platia iba pre rovinatý terén pre maximálnu
výšku hrotu zachytávacej tyče nad zemou rovnú polomeru valivej gule
𝑟 (pozri Tab. Tento
polomer možné základe Obr.
Obr. Ľubovoľná výška nad úrovňou fyzickej zeme (napr. Úroveň fyzickej zeme (výška ℎ1) 𝑅𝑃_ℎ1:
𝑟 √𝑟1
2
+ ℎ1)2 (2a)
𝑟1 √𝑟2 ℎ1)2 √𝑟2 (𝑟2 ℎ1
2) =
√ℎ1 ℎ1) (2b)
𝑅𝑃_ℎ1 √ℎ1 ℎ1) (2c)
kde:
𝑅𝑃_ℎ1 polomer ochrany úrovni fyzickej zeme [m]
𝑟1 horizontálna vzdialenosť medzi stredom valivej gule S1
a hrotom zachytávača výške [m]
ℎ1 celková výška hrotu zachytávača nad zemou [m]
2. 1). ochranný priestor (sférický priestor) definovaný:
- stredom čele hrou aktívneho zachytávača (bod S0),
- polomerom rovnajúcim ∆𝐿,
2. 3):
1
