Параметры токов молнии, предлагаемые для нормирования средств защиты от электромагнитных воздействий молнии

Плотность ударов молнии в землю

Соответствие параметров тока молнии и уровней защиты

Для нормирования средств защиты от прямых ударов молнии

Параметры токов молнии, предлагаемые

Классификация воздействий токов молнии

Параметры токов молнии

2.3.1. Классификация воздействий токов молнии

2.3.2. Параметры токов молнии, предлагаемые для нормирования средств

защиты от прямых ударов молнии

2.3.3. Плотность ударов молнии в землю

2.3.4. Параметры токов молнии, предлагаемые для нормирования средств

защиты от электромагнитных воздействий молнии

Параметры токов молнии необходимы для расчета механических и термических воздействий, а также для нормирования средств защиты от электромагнитных воздействий.

Для каждого уровня молниезащиты должны быть определены предельно допустимые параметры тока молнии. Данные, приведенные в нормативе, относятся к нисходящим и восходящим молниям.

Соотношение полярностей разрядов молнии зависит от географического положения местности. В отсутствие местных данных принимают это соотношение равным 10% для разрядов с положительными токами и 90% для разрядов с отрицательными токами.

Механические и термические действия молнии обусловлены пиковым значением тока I, полным зарядом Q_полн, зарядом в импульсе Q_имп и удельной энергией W/R. Наибольшие значения этих параметров наблюдаются при положительных разрядах.

Повреждения, вызванные индуцированными перенапряжениями, обусловлены крутизной фронта тока молнии. Крутизна оценивается в пределах 30%-ного и 90%-ного уровней от наибольшего значения тока. Наибольшее значение этого параметра наблюдается в последующих импульсах отрицательных разрядов.

Значения расчетных параметров для принятых в табл. 2.2 уровней защищенности (при соотношении 10% к 90% между долями положительных и отрицательных разрядов) приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

| Параметр молнии | Уровень защиты |

| |——————————————————————————————|

| | I | II | III, IV |

|————————————————————————————————————————|—————————|—————————|——————————|

|Пиковое значение тока I, кА | 200 | 150 | 100 |

|————————————————————————————————————————|—————————|—————————|——————————|

|Полный заряд Q_полн, Кл | 300 | 225 | 150 |

|————————————————————————————————————————|—————————|—————————|——————————|

|Заряд в импульсе Q_имп, Кл | 100 | 75 | 50 |

|————————————————————————————————————————|—————————|—————————|——————————|

|Удельная энергия W/R, кДж/Ом | 10 000 | 5 600 | 2 500 |

|————————————————————————————————————————|—————————|—————————|——————————|

|Средняя крутизна di/dt_30/90%, кА/мкс | 200 | 150 | 100 |

———————————————————————————————————————————————————————————————————————

Плотность ударов молнии в землю, выраженная через число поражений 1 км2 земной поверхности за год, определяется по данным метеорологических наблюдений в месте размещения объекта.

Если же плотность ударов молнии в землю N_g неизвестна, ее можно рассчитать по следующей формуле, 1/(км2 x год):

N = 6,7 х Т /100, (2.1)

g d

где T - средняя продолжительность гроз в часах, определенная по

d региональным картам интенсивности грозовой деятельности.

Кроме механических и термических воздействий ток молнии создает мощные импульсы электромагнитного излучения, которые могут быть причиной повреждения систем, включающих оборудование связи, управления, автоматики, вычислительные и информационные устройства и т.п. Эти сложные и дорогостоящие системы используются во многих отраслях производства и бизнеса. Их повреждение в результате удара молнии крайне нежелательно по соображениям безопасности, а также по экономическим соображениям.

Удар молнии может содержать либо единственный импульс тока, либо состоять из последовательности импульсов, разделенных промежутками времени, за которые протекает слабый сопровождающий ток. Параметры импульса тока первого компонента существенно отличаются от характеристик импульсов последующих компонентов. Ниже приводятся данные, характеризующие расчетные параметры импульсов тока первого и последующих импульсов (табл. 2.4 и 2.5), а также длительного тока (табл. 2.6) в паузах между импульсами для обычных объектов при различных уровнях защиты.

Таблица 2.4

Дата добавления: 2015-05-06