Ośrodek Badań Piorunowych PRz
Poligon Badawczy Systemów Ochrony Odgromowej i Przeciwprzepięciowej
Bezpośrednie wyładowania atmosferyczne powodują rozpływ prądów udarowych w urządzeniu piorunochronnym obiektu budowlanego i dołączonych do niego instalacjach przewodzących. Badanie tego rozpływu z wykorzystaniem wyładowań prowokowanych przeprowadzono po raz pierwszy w 1997 r. w Międzynarodowym Centrum Badań Wyładowań Atmosferycznych w Camp Blanding na Florydzie (International Center for Lightning Research and Testing - ICLRT). Kolejne testy przeprowadzono w ICLRT w latach 2004 i 2005 z wykorzystaniem rzeczywistego obiektu będącego typowym domem jednorodzinnym. Dzięki podjętej w 2005 r. współpracy z ośrodkiem na Florydzie badania poligonowe kontynuowano w Polsce z wykorzystaniem między innymi mobilnego generatora udarów prądowych i światłowodowego układu pomiarowego z ekranowanymi przetwornikami elektro-optycznymi. Pierwsze testy przeprowadzono w latach 2007 i 2008 na terenie Politechniki Rzeszowskiej. Od 2012 r. badania rozpoczęto na nowym poligonowe badawczym o znacznie większej powierzchni.
Poligon badawczy narażeń piorunowych o powierzchni około 5 ha znajdował się na terenie o łącznej powierzchni 5 hektarów należącym do Politechniki Rzeszowskiej, położonym 50 km na południe od Rzeszowa w miejscowości Huta Poręby. Poligon wyposażono w testową linię napowietrzną o długości około 500 m, transformator SN/nn, linię kablową o długości 50 m oraz pełnowymiarowy model fizyczny obiektu budowlanego z instalacją elektryczną. Podjęcie tego typu badań w KEiPI było uzasadnione posiadaną, jedyną tego rodzaju w kraju, bazą badawczą oraz zespołem pracowników mających przygotowanie merytoryczne i doświadczenie praktyczne zdobyte w Międzynarodowym Centrum Badań Wyładowań Atmosferycznych w Camp Blanding na Florydzie.Pierwsze badania obejmowały pomiary, modelowanie oraz weryfikację struktury geoelektrycznej gruntu na terenie poligonu, jak również pomiary własności uziemień instalacji budynku mieszkalnego w zakresie niskiego napięcia oraz ich własności udarowych. Docelowe badania rozpływu prądu piorunowego w instalacji domu jednorodzinnego oraz połączonych instalacjach były prowadzone w zakresie bezpośredniego oddziaływania składowej głównej prądu piorunowego. Testy prowadzono z wykorzystaniem generatora dużej mocy o napięciu do 80 kV i energii 50 kJ, który pozwolił uzyskać wartości szczytowe prądów piorunowych rzędu kilku do kilkunastu kiloamperów. Badania były prowadzone dla gruntu o rezystywności rzędu 100 – 200 Ωm, często występującego w praktyce. Testy prowadzone przez pracowników KEiPI były istotnym uzupełnieniem wcześniejszych badań na Florydzie, które uzyskano dla gruntu o znacznie wyższych rezystywnościach z zakresu około 1000 Ωm. Kolejne badania przeprowadzono z wykorzystaniem generatora składowej długotrwałej prądu piorunowego o energii 100 kJ pozwalającej na uzyskanie wartości szczytowej prądu do 500 A i czasie trwania do 100 ms. Testy były pierwszą na świecie praktyczną weryfikacją oddziaływania tej składowej prądu piorunowego na obiekt mieszkalny w skali rzeczywistej.
W przeprowadzonych badaniach rozpływu prądów piorunowych, obok opisanych urządzeń probierczych, zastosowano unikatowe układy przetwarzania i rejestracji udarów prądowych, oparte na nowoczesnej technologii elektrooptycznej. W 2010 roku zbudowano, przy współpracy pracowników Politechniki Rzeszowskiej, Akademii Górniczo-Hutniczej i Politechniki Poznańskiej, prototypowy system składający się z przetwornika analogowo-cyfrowego i elektrooptycznego, które umieszczono w metalowym ekranie bezpośrednio przy boczniku prądowym, optycznego falowodu oraz przetwornika optoelektronicznego. Taka konstrukcja umożliwia transmisję wszystkich danych pomiarowych światłowodem w postaci cyfrowej, co sprawia, że zmierzone przebiegi nie są podatne na zaburzenia elektromagnetyczne i warunki atmosferyczne. Jest to szczególnie istotne w przypadku wykonywania testów z udziałem generatorów prądów udarowych, które są źródłem silnych zaburzeń elektromagnetycznych.Badania na poligonie były prowadzone do 2020 r.. Po tym okresie główna część infrastruktury badawczo-pomiarowej, obejmującej m.in. zestaw generatorów prądu piorunowego oraz aparaturę pomiarową, została przeniesiona jednego z laboratoriów stacjonarnych zlokalizowanych na Politechnice Rzeszowskiej. Dało to początek działalności nowego Laboratorium Odziaływań Piorunowych.