Analiza efektivne duljine uzemljivačkog sustava vrste a sukladno skupu normi HRN EN 62305

Sažetak

Zadatak ovog diplomskog rada bio je detaljno analizirati efektivnu duljinu najjednostavnije verzije uzemljivačkog sustava vrste A sukladno skupu normi HRN EN 62305 prilikom udara munje u njegovu središnju točku. U diplomskom radu razmatrani uzemljivački sustav sastoji se od dva nasuprotna elementarna uzemljivača te je ukopan paralelno s površinom tla u homogeno tlo. U drugom poglavlju opisane su glavne značajke uzemljivačkog sustava vrste A sukladno skupu normi HRN EN 62305. Također je opisana i verzija tog uzemljivačkog sustava korištena u ovom radu, a koja se sastoji od dva nasuprotna horizontalna elementarna uzemljivača. U trećem poglavlju definirani su pojmovi impulsne impedancije razmatranog uzemljivačkog sustava te efektivne duljine uzemljivačkog sustava. U četvrtom poglavlju opisan je program EMGround koji je korišten za dobivanje što točnijih vrijednosti efektivne duljine razmatranog uzemljivačkog sustava vrste A. Osim toga ukratko je opisan iterativni postupak traženja efektivne duljine unutar tog programa. U petom poglavlju detaljno je analiziran utjecaj dubine ukapanja razmatranog uzemljivačkog sustava na efektivnu duljinu za različite vrijednosti trajanja čela vala narinute impulsne struje i za različite vrijednosti otpornosti homogenog tla. Za osam vrijednosti otpornosti homogenog tla, deset vrijednosti trajanja čela vala i pet vrijednosti dubina ukapanja izvršeno je 400 simulacija u programu EMGround u kojima se iterativno tražila efektivna duljina za svaki slučaj. Analizom dobivenih efektivnih duljina pronađen je uzorak sličnog smanjenja efektivne duljine zbog povećanja dubine ukapanja neovisno o vrijednostima trajanja čela vala i otpornosti homogenog tla. Ovaj utjecaj opisan je faktorom smanjenja efektivne duljine uzemljivača zbog dubine ukapanja u odnosu na efektivnu duljinu uzemljivača pri dubini od 0,1 m. Razvijena je aproksimacijska formula za spomenuti faktor u MATLAB-ovom Curve Fitting Toolbox-u te je njena točnost potvrđena u istom poglavlju. U šestom poglavlju odabrano je deset vrijednosti otpornosti homogenog tla i deset vrijednosti trajanja čela vala te je korištenjem programa EMGround izračunata efektivna duljina razmatranog uzemljivačkog sustava na dubini ukapanja od 0,1 m. Pokazano je u prethodnom poglavlju da se dobivene efektivne duljine mogu preračunati na druge dubine ukapanja korištenjem faktora razvijenog u tom poglavlju. Analizom ovih sto dobivenih efektivnih duljina razvijene su četiri aproksimacijske formule kojima se brzo i točno mogu računati efektivne duljine razmatranog uzemljivačkog sustava za bilo koju kombinaciju parametara unutar propisanih intervala. U sedmom poglavlju dana su dva kratka numerička primjera u kojima su prikazani praktični primjeri izračuna efektivne duljine uzemljivačkog sustava vrste A za različite vrijednosti parametara.