Laboratorium Oddziaływań Piorunowych
Laboratorium Oddziaływań Piorunowych, zajmuje się badaniem bezpośrednich skutków oddziaływania pioruna na urządzenia, materiały konstrukcyjne i budynki. Jest ono wyposażone w kompletny zestaw generatorów wysokiego napięcia, pozwalających między innymi na symulację krótkotrwałych i długotrwałych udarów prądowych charakterystycznych dla wyładowania atmosferycznego.Uzyskiwane wyniki badań stanowią wkład w obecny stan wiedzy w zakresie oddziaływań piorunowych i mogą być wykorzystywane podczas opracowywania nowoczesnych rozwiązań systemów odgromowych i przepięciowych, cechujących się wyższą efektywnością i niezawodnością. W efekcie przekłada się to na zwiększenie poziomu bezpieczeństwa ludzi przebywających w chronionych obiektach oraz mienia w postaci m. in. strategicznych systemów elektrycznych i elektroenergetycznych. Wpływa to na redukcję strat oraz kosztów powstałych w wyniku zniszczenia oraz uniemożliwienia prawidłowego funkcjonowania tych systemów.
Badania przewodzących materiałów kompozytowych dla lotnictwa
Najnowsze badania prowadzone w Laboratorium Oddziaływań Piorunowych skupiają się na testowaniu i rozwoju nowo opracowanych materiałów polimerowych z zatopionymi wewnątrz taśmami z włókien węglowych zwanych kompozytami. Kompozyty mają duże znaczenie między innymi dla przemysłu lotniczego z uwagi na swoją niewielką wagę oraz lepsze własności mechaniczne w porównaniu z cięższymi materiałami metalowymi. Są więc coraz częściej wykorzystywane do budowy statków powietrznych, w tym głównie samolotów oraz dronów. Uzyskuje się w ten sposób większą zdolność transportową, zmniejszenie zużycia paliwa, redukcję kosztów i emisji szkodliwych substancji do środowiska. Ograniczeniem są jednak gorsze, w porównaniu z metalami, własności elektryczne takich materiałów. Dobra przewodność prądu elektrycznego jest niezwykle istotna szczególnie w kontekście odporności na zjawiska towarzyszące wyładowaniom atmosferycznym. Dlatego też podejmowane są próby modyfikacji struktury materiałów kompozytowych, aby zapewnić im wymaganą przewodność elektryczną przy jednoczesnym zachowaniu pożądanych własności mechanicznych i niewielkiej wagi.
Badanie laminatów kompozytowych za pomocą impulsów prądowych typu piorunowego: a) widok stanowiska badawczego (1 - generator prądu impulsowego, 2 - stanowisko badawcze, 3 - jednostka sterująca, 4 - światłowodowy system pomiarowy, 5 - akwizycja danych, 6 - ogrodzenie pola testowego wysokiego napięcia; b) efekt działania impulsu prądowego na badany panel kompozytowy.
We współpracy z Katedrą Kompozytów Polimerowych Politechniki Rzeszowskiej opracowano i opatentowano sposób wytwarzania oraz badania laminatów kompozytowych cechujących się zwiększoną przewodnością elektryczną. Osiągnięto to w wyniku wprowadzenia specjalnych dodatków przewodzących do składu żywicy. Próbki kompozytów poddano badaniom nieniszczącym przy niskim napięciu określając ich rezystywność elektryczną, jak również testom niszczącym, rejestrując przy tym sposób oraz kierunkowość rozpływu prądu piorunowego o charakterze krótkotrwałym i długotrwałym i spadek napięcia wzdłuż badanego materiału. Zaproponowano także, wyznaczoną na bazie wcześniejszych pomiarów napięcia i prądu, tak zwaną rezystancję udarową, jako wygodny wskaźnik do szybkiego szacowania użyteczności badanego materiału kompozytowego w zastosowaniach, gdzie można spodziewać się oddziaływania udarów piorunowych. Ochroną patentową objęto również zaprojektowany układ pomiarowy oraz metodę badań własności elektrycznych kompozytów i ich odporności na działanie prądu piorunowego. Planowane są dalsze badania uwzględniające efekt przemieszczania się kanału piorunowego po powierzchni obracających się łopat turbin wiatrowych, a także badanie innych wielkości nieelektrycznych, takich jak zmiany temperatury, czy wystąpienie wibracji i naprężeń mechanicznych generowanych przepływem prądu piorunowego. Ze względu na stale rosnące zainteresowanie technologią kompozytową zainicjowano współpracę w gronie międzynarodowych partnerów, m.in. z Chorwacji i Szwajcarii. W tym kontekście przewiduje się wykorzystanie infrastruktury laboratorium do badań wpływu udarów piorunowych na instalacje oraz systemy elektryczne turbin wiatrowych.