samochód piorunochron...

[Gość: tomaszek]

Szanowni Forumowicze.Chciałbym się dowiedzieć jak dziś wygląda odpornośc
układów elektronicznych standardowych samochodów na bliskie wyładowania
atmosferyczne? Pytanie swoje motywuję przypadkiem jaki miał miejsce lat kilka
temu na osiedlowym parkingu gdzie po uderzeniu pioruna w hustawke na placu
zabaw obok parkingu szlag trafił komputery pokładowe i instalacje
elektroniczne kilku samochodów róznej marki w tym najnowszego BMW serii 300.
Pozdrawiam

tomaszek

[Gość: Rafał]

Słyszałeś tylko o tym , czy byłeś świadkiem ???
Bo zazwyczaj po bezpośrednim uderzeniu pioruna w samochód strat żadnych nie
ma . Zdarzają się uszkodzenia radioodbiorników ( po antenie ). Były przypadki
uszkodzenia lakieru. Ale elektroniki ??? Pierwsze słyszę. Samochód to dość
dobra klatka faradaya.

[Gość: tomaszek]

samego pioruna nie widziałem rzecz jasna.Widziałem natomiast lawety ściągające
auta oraz rozmawiałem z kierowcą rzeczonego BMw oraz pracownikami parkingu.Sam
fakt tylu lawet zdezorganizował prace parkingu i zgromadził wtedy tłum
ciekawskich oraz pozostałeych właścicieli 4 kólek..stąd moje wyżej postawione
pytanie

tomaszek

[Gość: Rafał]

Musiało tu być jakieś podłe wyładowanie o wielkiej energii... ( może legendarny
piorun kulisty ???? ) Zazwyczaj takie historie nie mają miejsca , co nie
oznacza , że pioruny nie trafiają w samochody....
Widać - pech !

Pioruny nie trafiaja w samochody...

[Gość: Marek]

Wujek mojego kolegi z pracy zginal w samochodzie trafiony
piorunem. Tyle ze:
- samochod byl truckiem i stal na srodku pustkowia w Arizonie
- gosc siedzial na pace, popijal piwo i trzymal nogi na
ziemi.

Niestety nie wiem co sie stalo z samochodem po tym
tragicznym wypadku.

ale elektronika jest wrazliwa

[Gość: Doki]

Zadna wspolczesna elektronika, czy to samochodowa, czy to domowa, nie wytrzyma impulsu elektromagnetycznego od uderzenia pioruna w poblizu. Napiecia indukowane w sciezkach przewodzacych wystarcza do ich zniszczenia.
Ladna ilustracja byla w filmie "The day after", gdy w momencie wybuchu atomowego na autostradzie zatrzymaly sie samochody. Tam zrodlem impulsu byl wybuch atomowy, ale mechanizm jest ten sam.

[Gość: Rafał]

Otóż nie....
Udar piorunowy w bezpośrednim sąsiedztwie urządzenia elektronicznego ( na
otwartym terenie ) prawdopodobnie zniszczy je. W budynkach , obiektach główną
przyczyną uszkodzeń jest udar napięciowy , rozchodzący się po sieciach
zasilających lub transmisyjnych ( antenowe , telekomunikacyjne itp )
W samochodzie całość impulsu elektromagnetycznego ( napięciowego też.. )
przejmuje karoseria - czy to na zasadzie ekranu elektromagnetycznego , czy też
klatki faradaya. Część wchłoniętej energii zostaje wytracona w postaci ciepła ,
część wędruje do gruntu. Nie ma co porównywać energii pioruna , do eksplozji
ładunku nuklearnego . Skala i zakres oddziaływania tych zjawisk jest zupełnie
inny i wykracza poza temat tego forum.

Nawiasem mówiąc - energia pioruna nie jest ogromna. Pomimo wielkiego napięcia i
prądu - czas jego przepływu jest szalenie krótki.

[Gość: mjabol]

Jednak z jakiś przyczyn nie zawsze metalowa karoseria zachowuje się jak
wzorcowa klatka faradaya. A rzecz dotyczy nie tyle samochodów co samolotów.
Pioruny rzadko trafiają w samolot jeśli jednak trafią na ogół nie wyrządzają
szkód. Od czasu do czasu zdarzają się jednak uszkodzenia układów elektrycznych
i elektronicznych a nawet przebicia kokpitów jak miało to miejsce niegdyś w
przypadku amerykańskiego F - 16 ( pilot utracił na chwile świadomość ale
zdołał awaryjnie lądować ). Nie wiem czy nie jest to kwestia materiałów
kompozytowych z jakich w znacznym stopniu budowane są samoloty.
Ale w samochodzie nie powinno dojść do uszkodzenia elektroniki przynajmniej
teoretycznie. Ciekawe jak rzecz ma się w kabriolecie ( oczywiście zadaszonym )?










f

[Gość: Doki]

Jeszcze troche sie poupieram.
Po pierwsze, klatka Faradaya nie jest "murem" dla pola elektrycznego. Klatka to pole oslabia, ale na niewielka glebokosc jednak pole wnika, zwlaszcza, ze sa w tej samochodowej klatce spore dziury- wloty powietrza na przyklad. Im wiekszy otwor, tym glebiej penetruje istotne pole elektryczne. A jesli na jego drodze lezy sobie przewod zasilajacy? Powiedzmy, ze w tym przewodzie zaindukujesz 100 V. Moze wystarczyc.
Energia wyzwalana przez blyskawice jest oczywiscie wiele rzedow wielkosci mniejsza niz przy wybuchu nuklearnym, ale to ma wplyw tylko na zasieg razenia. Przy bombie atomowej bedzie to, powiedzmy, kilka kilometrow, przy uderzeniu pioruna 10 m, ale mechanizm ten sam. No i na pewno nie jest to energia mala, dosc spojrzec na efekty termiczne przeplywu pradu z blyskawicy.

[Gość: Henio]

Naszym domowym urządzeniom przepięcia do
1,0- 1,5 kV nie zagrażają.Jaką granice posiada elektronika w samochodzie,nie
wiem.Sądzę że podobną jak układy scalone i technika bipolarna/TTL i MOS/ czyli
w przedziale 6....100 V.Sieć energetyczna niesie zagrożenia nie tylko od
wyładowań ale również od przepięć łączeniowych.
Również zagrożeniem są przepięcia elektrostatyczne.
Natężenie pola elektrycznego w pobliżu kanału wyładowania głownego
doziemnego,/bo są jeszcze wyładowania w chmurze lub między chmurami-na co
narażone są samoloty/może osiągnąć wartość ok.400 kV/m.W miarę oddalania się od
miejsca uderzenia pioruna natężenie to maleje, i w odległości kilkudziesięciu
metrów osiąga wartość kilkadziesiąt kV/m.Natężenia pola elektrycznego o
wartościach ponad 100 V/m występują w odległości kilkunastu km od miejsca
zejścia pioruna.Samochód nie jest idealną klatką Faradaya,stercząca
antena,przewody do gniazda -haka holowniczego,lub też inne elementy stanowić
mogą drogę wniknięcia przepięc do elektroniki samochodu by ją uszkodzić.
Zainteresowanym polecam publikacje Pana prof.Andrzeja Sowy dot.ochrony
odgromowej i przepięciowej.Impulsy elektromagnetyczne pochodzące z eksplozji
neuklarnych zależne są od wysokości wubuchu,i obejmują obszar o promieniu od
kilkuset do do kilku tysięcy km od punktu nad którym nastapiła eksplozja.
Eksplozje na powierzchni ziemi zaś obszar o promieniu od kilku do kilkunastu
km.

[Gość: Henio]

Parkingi pod i w pobliżu linii elektroenergetycznych,lub wysokich obiektów
posiadających instalację odgromową są bezpieczne dla samochodów/nie tylko/.

Wyklad z piorunologii (dlugi)

[Gość: Ing. elec.]

Siadaj, dwa! Powtorzyc wyklady z EMC (electromagnetic

compiliance)


Gość: Rafał 09-05-2003 13:58

>Otóż nie....
>Udar piorunowy w bezpośrednim sąsiedztwie urządzenia

>elektronicznego ( na
>otwartym terenie ) prawdopodobnie zniszczy je. W budynkach ,

>obiektach główną
>przyczyną uszkodzeń jest udar napięciowy , rozchodzący się po

>sieciach
>zasilających lub transmisyjnych ( antenowe , telekomunikacyjne

>itp )

Mechanizmow zniszczenia jest kilka.
1. Udar napieciowy rozchozacy sie po liniach zasilajacych i
transmisyjny (ang. surge)
Ma miejsce w przypadku uderzenia pioruna w odleglosci
kilkunastu..kilkuset metrow od budynku. Ze wzgledu na male
wartosci predkosci narastania (orientacyjnie narastanie 20 ms,
wybrzmiewanie 80 ms) i duze napiecia (wewnatrz budynku 1..10 kV
i wiecej) udary te sa wysokoenergetyczne, ale niskoinduktywne.
Propaguja sie wylacznie przez przewody. Wyjeta wtyczka czy nawet
wylaczony mechaniczny wylacznik sa pewnym zabezpieczeniem
przeciw takim udarom.
Wymagane przez normy CE zabezpieczenia urzadzen konsumenckich
(grupa 1 i 2) przed takimi udarami chronia zwykle przed
przepieciami rzedu 1..2 kV. Na niektore grupy urzadzen maja
zastosowanie normy wyzszych grup, np. 4 kV (grupa 3), czy normy
grupy 4 definiowane przez grupy producentow i uzytkownikow (np.
6..6,5 kV dla licznikow elektrycznych i urzadzen taryfowych).
Ze wzgledu na sposob propagacji udary napieciowe od piorunow

(typu surge) NIE DOTYCZA samochodow.

2. Przepiecia w sieci powodowane niesymetriami, bedacymi
wynikiem wypadniecia pojedynczych faz przez uderzenie pioruna w
linie przesylowe (overvoltage), z zasady dosc daleko od budynku.
Sa to kilkunastosekundowe (czasem mocno dluzej) przepiecia rzedu
do maks. 400 V.

Ze wzgledu na sposob propagacji przepiecia te NIE DOTYCZA
samochodow.

3. Udary INDUKOWANE bezposrednim albo bardzo bliskim uderzeniem
pioruna. Typowo trafienie w dany budynek, pojazd, skrzynke
rozdzielcza (albo jak w rozpatrywanej historii - w pobliski slup
stalowy).

Mechanizmem zniszczenia jest tutaj indukcja wywolana szalonymi
predkosciami zmiany pola magnetycznego plynacym dowolna droga
pradem wyladowania (du/dt). Indukcje te powstaja w kazdej
zamknietej petli przewodnika. Indukowane napiecia i prady sa
proporcjonalne do powierzchni objetej przez dana petle.
Dlatego w takim przypadku niewazne jest, czy urzadzenie jest
polaczone z siecia, czy nie, czy dziala, czy nie. Nawet otwarte
mechaniczne wylaczniki mozna w takich przypadkach traktowac jako
zamkniete (coz to jest 2 czy 5 kV odpornosci zwyklego wylacznika
sieciowego do indukowanych napiec, ktore leza rzedy wielkosci
wyzej).

Polprzewodniki sa szczegolnie narazone na te udary, albowiem
prady indukowane sa wewnatrz urzadzenia, tak ze organy
przewidziane na odpieranie udarow pochodzacych z zewnatrz nie
maja okazji sie wykazac.
I tak nastepuja przebicia zlacz p-n w polprzewodnikach,
przebicia zintegrowanych kondensatorow i przepalenia
cieniusienkich zlotych drucikow (bonding) laczacych wyjscia na
krysztale (substracie scalaka) z nozkami wewnatrz obudowy.
Uszkodzenia ukladow scalonych udarami sa o tyle przykre, ze
manifestuja sie czasem znacznie pozniej. Odstepy od wyladowania
do defektu rzedu tygodni..miesiecy nie sa wyjatkami. Oczywiscie
ani uzytkownik, ani mechanik nie beda laczyc defektu z burza z
przed kilku tygodni. Dopiero mikroskopia wnetrza zepsutego
scalaka wykazalaby przyczyne szkod.

>W samochodzie całość impulsu elektromagnetycznego (

>napięciowego też.. )
>przejmuje karoseria - czy to na zasadzie ekranu

>elektromagnetycznego,

Nastepna dwoja.
Karoseria samochodu jest jednym z najgorszych mi znanych
ekranow.

>czy też
>klatki faradaya.

To bardziej. Ze wzgledu na efekt klatki Faradaya prad
wyladowania plynie calym dostepnym przekrojem, czyli dookola
zagrozonych elementow (nieprzypadkowo urzadzenia sterujace
silnika czy ABS sa montowane czesto pod siedzeniem - mozliwie w
srodku pojazdu - aby prady wyladowan plynely ze wszystkich
stron). W ten sposob napiecia indukcji znosza sie daleko idac
(tym lepiej, im symetryczniejszy bedzie podzial gestosci pradu).

To by wyjasnialo tez, czemu trafienie w slup obok samochodu
doprowadzilo do szkod. Slup to prosty przewodnik, posiadajacy
znacznie wyzsza induktywnosc w porownaniu z karoseria, ktora
mozna traktowac jako rownolegla wiazke przewodow. Czyli i efekt
elektromagnetyczny byl znacznie wiekszy.

>Część wchłoniętej energii zostaje wytracona w >postaci ciepła ,
>część wędruje do gruntu. Nie ma co porównywać energii pioruna ,

>do eksplozji
>ładunku nuklearnego . Skala i zakres oddziaływania tych zjawisk

>jest zupełnie
>inny i wykracza poza temat tego forum.

Skala i zakres oddzielywan pioruna z dziesieciu metrow na
elektronike jest jak najbardziej (biorac pod uwage oddzialywania
elektromagnetyczne) porownywalna z eksplozja nuklearna ze stu
kilkometrow.

Piorunowi brakuje tylko skladowej rentgenowskiej :-)
>Nawiasem mówiąc - energia pioruna nie jest ogromna. Pomimo
>wielkiego napięcia i
>prądu - czas jego przepływu jest szalenie krótki.

Temu nikt nie przeczyl. Jednakoz ta niewielka energia
skoncentrowana w punkcie trafienia wystarcza do stopienia
stalowej skrzynki rozdzielczej, czy tez do przepalenia drucikow
bondingu i przebicia zlacz w polprzewodnikach znacznie znacznie
dalej.

Pozdr.

I.

[Gość: Doki]

no to znaczy dobrze mysle! Tylko nie umiem tego w madry sposob powiedziec...
Dzieki za wyklad.

[Gość: tomaszek]

Gość portalu: Rafał napisał(a):

> > klatki faradaya. Część wchłoniętej energii zostaje wytracona w postaci
ciepła ,
>
> część wędruje do gruntu.

w jaki sposób energia wędruje do gruntu przy założeniu, że samochód nie ma
uziemienia stojąc na gumowych oponach?

tomeszak

[Gość: Kierowiec]

Gość portalu: tomaszek napisał(a):

>
> w jaki sposób energia wędruje do gruntu przy założeniu, że samochód nie ma
> uziemienia stojąc na gumowych oponach?

Przeskakuje lukiem elektrycznym od felg. W wiekszosci przypadkow gumom nic sie
nie staje.

Widzialem testy w komorze wielkich napiec. Piekne dziesieciometrowe wyladowanie
wali w dach, a z felg wyskakuja luki do ziemi, bokow opon prawie nie dotykajac.
Na oponach nie bylo potem prawie zadnych znakow.

Byly rowniez robione wyladowania na zamkniete kabriolety. Szkielet dachu
wystarczal, aby przejac wyladowanie i przekazac je dalej do karoserii. PO
tescie samochody wyjezdzaly z hali o wlasnych silach.

> tomeszak

POzdr.

K.

[Gość: Rafał]

Jestem pod niezaprzeczalnym wrażeniem analizy wykonanej przez kolegę z
forum "Audio-Video" ( Ing.Elec - pozdrawiam , podziwiając jednocześnie twoją
pracowitość....)
Niemniej jednak upieram się , że awarie elektroniki samochodowej na skutek
wyładowań atmosferycznych to niezmierna rzadkość.
Może odezwie się ktoś , komu piorun zrujnował samochód ?????

[Gość: Doki]

Gość portalu: Rafał napisał(a):


> Niemniej jednak upieram się , że awarie elektroniki samochodowej na skutek
> wyładowań atmosferycznych to niezmierna rzadkość.

A, tu sie zgodze. Ale w jakiej najmniejszej od Ciebie odleglosci uderzyl kiedykolwiek piorun? Ode mnie: w drzewo, jakies 200 m. W tamtych czasach nie bylo elektroniki w samochodach, wiec nikomu nic sie nie stalo.

Pioruny maja malo okazji narobic szkod.

[Gość: mjabol]

Gość portalu: Doki napisał(a):

> Gość portalu: Rafał napisał(a):
>
>
> > Niemniej jednak upieram się , że awarie elektroniki samochodowej na skutek
>
> > wyładowań atmosferycznych to niezmierna rzadkość.
>
> A, tu sie zgodze. Ale w jakiej najmniejszej od Ciebie odleglosci uderzyl
kiedyk
> olwiek piorun? Ode mnie: w drzewo, jakies 200 m. W tamtych czasach nie bylo
ele
> ktroniki w samochodach, wiec nikomu nic sie nie stalo.
>
> Pioruny maja malo okazji narobic szkod.

Właśnie jakieś pół godziny temu piorun strzelił w budynek obok mojego. Aż
snopy iskie poszły z dachu. Pierwszy raz coś takiego widziałem w W-wie.
Niesamowite.
Ja miałem to "szczęście" że dwukrotnie byłem b.blisko.
Pierwszy raz, dawno temu piorun uderzył w wiate ( na szczęście uziemioną ) pod
którą się schronilismy w Parku Kultury w Powsinie w Warszawie. Pamiętam
oprócz iskrzenia instalacji odgromowej, iskrę która przeskoczyła mi między
plombami na zębach. Język mi mrowił jak bym przez dłuższy czas lizał baterie.
Natomiast w zeszłym roku, podczas wyjazdu w Alpy, piorun trafił w opuszczony
budynek techniczny koleji linowej, w którym się schroniliśmy , na grani (miał
piorunochron ).Przeżycie także było niesamowite. Podzczas tego samego wyjazdu
samochód przez parę dni trzymaliśmy na ogólnym parkingu na przeł Vrsic ( 1630m
n.p.m. ).
Raz przyszła taka nawałnica ( pioruny ze dwa na sekunde ) że zaczynałem
przestawać wierzyć w prawa fizyki. Autko na szczęście przetrwało.

[ing.elec]

Gość portalu: Rafał napisał(a):

> Jestem pod niezaprzeczalnym wrażeniem analizy wykonanej przez kolegę z
> forum "Audio-Video" ( Ing.Elec - pozdrawiam , podziwiając jednocześnie twoją
> pracowitość....)

A dziekuje :-)
Aczkolwiek posadzanie mnie o pracowitosc do dobry dowcip ;-)

Po prostu te wiadomosci naleza do moich obowiazkow sluzbowych :-)

> Niemniej jednak upieram się , że awarie elektroniki samochodowej na skutek
> wyładowań atmosferycznych to niezmierna rzadkość.

Tu z kolei masz racje. Mozna by tylko gdybac, dlaczego.
Moje przypuszczenie: piorun bije chetniej w cos lezacego poziomem napiecia na
rowni z ziemia, a nie w floatujaca (floated, nie zwiazana potencjalem, nie znam
polskiego terminu) karoserie. A ze takie trafienia sa przewaznie na tyle
oddalone, ze indukcja nie straszna, to i szody sie nie mnoza.

Drugie przypuszczenie: uzytkownicy nie kojaza uszkodzen z wyladowaniami.

Pozdr.

I.

[Gość: j]

[Gość: b]

[Gość: -]