Propagation of a lightning electromagnetic disturbance over the lossy ground

The paper presents the mathematical basis of electromagnetic field modelling over the lossy ground. The model of a cylindrical wave propagating around a lightning return-stroke channel is used for calculations. This paper describes the mathematical basis for modelling the phenomenon of propagation of the field above the ground. To determine the component of the electric field over the lossy ground, there is applied Rubinstein and Cooray-Rubinstein approach. Comparison of the results obtained for selected parameters of the lossy ground and different distances from the point of striking is presented

Construction and operation lightning detection and locations system Blitzortung

W pracy opisano budowę i podstawy funkcjonowania systemu detekcji i lokalizacji wyładowań atmosferycznych Blitzortung. Początkowe rozdziały opisują podstawy dotyczące działania tego typu systemów, zakresy częstotliwości stosowane przy detekcji wyładowań oraz najczęściej stosowane metody detekcji i lokalizacji wykorzystywane w tego typu systemach. Wspomniano także o innych komercyjnych systemach detekcji i lokalizacji wyładowań pracujących na świecie. Opisano zalety i wady systemów detekcji pracujących na niskich i na wysokich częstotliwościach. Szerzej opisano funkcjonowanie systemu Blitzortung a także elementy wchodzące w skład każdej stacji detekcji, rodzaje obecnie działających stacji (wersje urządzeń o nazwach RED i BLUE), ich możliwości i funkcjonalność. Opisano rodzaje i budowę anten używanych do detekcji pola elektromagnetycznego przez stacje systemu Blitzortung. Na przykładzie kontrolera w wersji RED pokazano działanie stacji odbierającej sygnały z anten i jego możliwości w zakresie filtracji sygnałów nie pochodzących od wyładowania. Pokazano rozmieszczenie stacji detekcji na ternie centralnej Europy i USA. Opisano wybrane inne możliwości jakie daje system Blitzortung i porównano jego możliwości z systemami profesjonalnymi. Pokazano przykładowe rejestracje systemu w postaci wycinka mapy z zaznaczonymi miejscami wyładowań a także mapę gęstości wszystkich wyładowań zarejestrowanych przez system w roku 2015 na terenie Polski oraz przykładowe zarejestrowane charakterystyki czasowe wyładowania.This paper describes the structure and basis of the Blitzortung system for detection and location of lightning. The initial chapters describe the basis for the operation of such systems, frequency bands used for the detection of lightning and the most frequently used method for the detection and location used in such systems. Also mentioned other commercial systems, lightning detection and location of operating in the world. Paper show the advantages and disadvantages of detection systems operating at low and high frequencies. Described in more detail the Blitzortung system and the elements included in each detection station, the types of currently operating station (device versions named RED and BLUE), their features and functionality. Described the types and construction of antennas used to detect the magnetic and electric fields by the stations of the Blitzortung system. Shows the position of detection stations on the area of central Europe and the USA. In the next part the paper describes some of the possibilities offered by the Blitzortung system. In example the controller version RED shows the effect of the station receiving signals from the antenna and its possibilities for filtering signals which not coming from the discharge. Also describes some other features offered by the Blitzortung system and compared it with professional systems. Show some example from registration in the form of a map section with marked locations of discharge, map of density all discharges recorded by the system in 2015 on Poland area and sample time characteristics of discharge

Rejestracje piorunowego pola elektromagnetycznego przez stacje systemu Blitzortung

W pracy opisano możliwości jakie daje system detekcji i lokalizacji Blitzortung pod względem rejestracji przebiegów składowych pola elektromagnetycznego. Początkowe rozdziały opisują podstawy dotyczące działania tego typu systemów, zakresy częstotliwości stosowane przy detekcji wyładowań oraz najczęściej stosowane metody detekcji i lokalizacji wykorzystywane w takich systemach. Dalej opisano działanie systemu detekcji i lokalizacji wyładowań Blitzortung, jego funkcjonalność i rozmieszczenie stacji na świeci. Opisano jak działa system i jakiego typu sygnały są odbierane przez anteny stacji wchodzących w skład systemu. Porównano przebiegi odzwierciedlające składowe magnetyczną i elektryczną pola pochodzącego od wyładowania atmosferycznego. Omówiono parametry numeryczne zastosowane przy detekcji pola przez stacje systemu. Na wybranych przebiegach czasowych pokazano wpływ odległości pomiędzy wyładowaniem atmosferycznym, a stacją detekcji na kształt zarejestrowanych sygnałów pola elektromagnetycznego. Przebiegi porównano także pod względem metody detekcji i rodzaju anten odbierających sygnały pochodzenia piorunowego. W końcowej części pracy opisano możliwości wykorzystania danych z systemu do analizy porównawczej z wynikami symulacyjnymi, z eksperymentów i innych pomiarów.The paper describes the possibilities offered by Blitzortung's detection and location system for recording electromagnetic field components. The initial chapters describe the basics for the operation of such systems, the frequency bands used for lightning detection, and the most common detection and location methods used in such systems. Then describes the operation of Blitzortung detection and location system, its functionality and its location the stations. Describes how the system works and what kind of signals are received by the antenna of the system stations. The magnetic and electric fields from the atmospheric discharge were also compared. The numerical parameters used for field detection by the system stations are discussed. On selected waveforms the effect of the distance between the lightning discharge and the detection station in the shape of the recorded electromagnetic field signals is shown. The waveforms were also compared in terms of the detection method and the type of antennas that received signals of lightning origin. The final part of the paper describes the possibilities of using data from the system for comparative analysis with simulation results, experiments and other measurements

Registration the lightning electromagnetic field by the stations of Blitzortung system

W pracy opisano możliwości jakie daje system detekcji i lokalizacji Blitzortung pod względem rejestracji przebiegów składowych pola elektromagnetycznego. Początkowe rozdziały opisują podstawy dotyczące działania tego typu systemów, zakresy częstotliwości stosowane przy detekcji wyładowań oraz najczęściej stosowane metody detekcji i lokalizacji wykorzystywane w takich systemach. Dalej opisano działanie systemu detekcji i lokalizacji wyładowań Blitzortung, jego funkcjonalność i rozmieszczenie stacji na świeci. Opisano jak działa system i jakiego typu sygnały są odbierane przez anteny stacji wchodzących w skład systemu. Porównano przebiegi odzwierciedlające składowe magnetyczną i elektryczną pola pochodzącego od wyładowania atmosferycznego. Omówiono parametry numeryczne zastosowane przy detekcji pola przez stacje systemu. Na wybranych przebiegach czasowych pokazano wpływ odległości pomiędzy wyładowaniem atmosferycznym, a stacją detekcji na kształt zarejestrowanych sygnałów pola elektromagnetycznego. Przebiegi porównano także pod względem metody detekcji i rodzaju anten odbierających sygnały pochodzenia piorunowego. W końcowej części pracy opisano możliwości wykorzystania danych z systemu do analizy porównawczej z wynikami symulacyjnymi, z eksperymentów i innych pomiarów.The paper describes the possibilities offered by Blitzortung's detection and location system for recording electromagnetic field components. The initial chapters describe the basics for the operation of such systems, the frequency bands used for lightning detection, and the most common detection and location methods used in such systems. Then describes the operation of Blitzortung detection and location system, its functionality and its location the stations. Describes how the system works and what kind of signals are received by the antenna of the system stations. The magnetic and electric fields from the atmospheric discharge were also compared. The numerical parameters used for field detection by the system stations are discussed. On selected waveforms the effect of the distance between the lightning discharge and the detection station in the shape of the recorded electromagnetic field signals is shown. The waveforms were also compared in terms of the detection method and the type of antennas that received signals of lightning origin. The final part of the paper describes the possibilities of using data from the system for comparative analysis with simulation results, experiments and other measurements

Assessing the lightning risk of electric supply system

Sieci trakcyjne obejmują swoim zasięgiem znaczne obszary i podobnie jak inne obiekty naziemne, znajdując się na otwartej przestrzeni narażone są na oddziaływanie wyładowań atmosferycznych. Narażenie to może być w postaci bezpośrednich uderzeń piorunów w trakcję lub w postaci napięć indukowanych wyładowaniami pobliskimi. Liczba wyładowań atmosferycznych trafiających w obiekty naziemne związana jest z powierzchnią, jaką zajmuje obiekt oraz gęstością wyładowań na danym ob.szarze. Ze względu na wysokość zawieszenia przewodów nad powierzchnią ziemi, sieć trakcyjna zajmuje większą powierzchnię zbierania (powierzchnię ekwiwalentną) Ae, niż by to wynikało z rzeczywistego obszaru zajmowanego przez trakcję. Zjawisko to jest opisane tak zwaną teorią elektrogeometryczną wykorzystywaną w ochronie odgromowej obiektów