Электромагнитные воздействия при ударах молнии.
Молния и связанные с ней переходные поля обусловливают сильное электромагнитное влияние в месте удара и вблизи него. При разработке защитных устройств внешней грозозащиты за основу, например, могут быть приняты следующие максимальные параметры тока молнии: -максимальное значение тока 1тах = 200 кА; -крутизна нарастания тока в течение 100 нс di/dt= 300 кА/мкс; -крутизна нарастания тока в течение 1 мкс di/dt= 150 кА/мкс; - заряд Кл: - интеграл квадрата тока А2/с. Большое число учитываемых параметров тока молнии объясняется многообразием воздействия на объекты. Так, максимальное значение тока определяет ожидаемое увеличение потенциала при протекании по объекту, обладающему активным сопротивлением, крутизна тока - индуктируемые напряжения, заряд - оплавление проводников в месте удара, интеграл квадрата тока - адиабатический нагрев проводника током молнии. Численные значения параметров, выбираемых при испытаниях, зависят от требований к защите и значения объекта. Большинство молний имеют максимальные значения токов, не превышавших несколько десятков килоампер. С точки зрения внутренней защиты от молнии в каждом отдельном случае по уравнениям Максвелла могут быть рассчитаны электрические и магнитные поля, связанные с полным током молнии или ее частичными токами в заземленном сооружении, а также индуктированные ими токи во вторичных цепях и устройствах обработки данных и др. При этом необходимо учитывать ряд таких факторов, как удаление от места удара молнии, конфигурацию приемной системы, характеристики зданий и т. д. Число грозовых дней в году для определенного места можно приблизительно рассчитать по картам мировой грозовой активности, линии на которой соответствуют определенным числам грозовых дней.
При ударе молнии в объект возможны следующие воздействия тока молнии: - полевые наводки на контрольных кабелях и воздействие импульсных магнитных полей на оборудование; -термическое воздействие тока молнии на заземляющие проводники, оболочки и экраны кабелей; - обратные перекрытия с земли на кабели. Определение уровней полевых помех, наводимых в кабелях, выполняют расчетным путем. Параметры тока молнии для расчета выбираются в соответствии с рекомендациями МЭК 1312-1: При расчетах распределения потенциала принимают максимальное значение импульса тока =100 кА, длительность фронта импульса =10 мкс; при расчетах наведенных напряжений на кабелях - =25 кА, =0,25 мкс. Полевые наводки можно предварительно оценить по мощности излучения источника наводки. Используем выражение для мощности излучения дипольных антенн
, где - амплитуда тока, - длина антенны, - круговая частота изменения тока, - электрическая постоянная, с - скорость света.
9.Переходные процессы в сетях низкого и высокого напряжения как источник помех. Переходные перенапряжения или изменения напряжения в сетях низкого напряжения возникают преимущественно при обычных включениях индуктивных потребителей, что обсуждалось ранее. Однако кроме этого, перенапряжения возникают также при включении емкостных нагрузок, срабатывании выключателей защиты и предохранителей при коротком замыкании, переключениях в нагруженных сетях, а также в результате атмосферных разрядов (воздействие молнии). Повторяющиеся переходные процессы возникают в результате периодических коммутационных процессов в выпрямителях тока. В связи с различным происхождением и весьма различными внутренними сопротивлениями сетей максимальное (амплитудное, пиковое) значение U, крутизна dU/dt, временной ход и количество энергии в помехе колеблются в широких пределах. При заданном сопротивлении энергия рассчитывается как
Общие суждения о перенапряжениях могут поэтому быть основаны только с учетом статистической природы явлений. Так, можно установить, что перенапряжения на промышленных предприятиях и в жилых домах меньше различаются по своему значению, чем по частоте возникновения, и что высокие перенапряжения (больше 3 кВ) сравнительно редки (воздействие молнии, срабатывание предохранителей).высокие перенапряжения на пути их распространения по проводам низкого напряжения очень быстро гасятся как по амплитуде, так и по крутизне. В результате их опасное воздействие ограничивается областями, соседствующими с местами возникновения.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|