Плотность ударов молнии в землю

Плотность ударов молнии в землю, выраженная через число поражений 1 кв. км 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/(кв. км х год):

N_g = 6,7 х T_d / 100, (8)

где T_d - средняя продолжительность гроз в часах, определенная по региональным картам интенсивности грозовой деятельности.

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

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. 3 и 4), а также длительного тока (табл.5) в паузах между импульсами для обычных объектов при различных уровнях защиты.

Таблица 3 - Параметры первого импульса тока молнии

Параметры тока	Уровень защиты
I	II	III
Максимум тока, I кА
Длительность фронта Т1, мкс
Время полуспада Т2, мкс
Заряд в импульсе Qсум<*>, Кл
Удельная энергия в импульсе W/R <**> МДж/Ом		5.6	2.5

<*>Поскольку значительная часть общего заряда Qcyм приходится на первый импульс, полагается, что общий заряд всех коротких импульсов равен приведенной величине.

<**>Поскольку значительная часть общей удельной энергии W/R приходится на первый импульс, полагается, что общий заряд всех коротких импульсов равен приведенной величине.

Таблица 4 - Параметры последующего импульса тока молнии

Параметр тока	Уровень защиты
I	II	III
Заряд Qдл<*>,Кл Длительность Т, с	0.5	0.5	0.5

<*>Qдл - заряд, обусловленный длительным протеканием тока в период между двумя импульсами тока молнии.

Таблица 5 - Параметры длительного тока молнии в промежутке между импульсами

Параметр тока	Уровень защиты
I	II	III
Максимум тога I, кА Длительность фронта Т1, мкс	0.25	37.5 0.25	0.25
Время полуспада Т2, мкс
Средняя крутизна а, кА/мкс

Средний ток приблизительно равен Qдл/Т

Форма импульсов тока определяется следующим выражением:

10 10

i(t) = [l(t / тау 1) х exp(-t/тay2)] / h x [1 + (t / тау1)], (9)

где I - максимум тока;

н - коэффициент, корректирующий значение максимума тока;

t - время;

тау1 - постоянная времени для фронта;

тау2 - постоянная времени для спада.

Значения параметров, входящих в формулу (9), описывающую изменение тока молнии во времени, приведены в таблице 6.

Таблица 6 - Значения параметров для расчета формы импульса тока молнии

Параметр	Первый импульс	Последующий импульс
уровень защиты	уровеньзащиты
	I	II	III	I	II	III
I, кА					37.5
h	0.93	0.93	0.93	0.993	0.993	0.993
тау1,мкс	19.0	19.0	19.0	0.454	0.454	0.454
тау2, мкс

Длительный импульс может быть принят прямоугольным со средним током I и длительностью Т, соответствующими данным таблицы 5.

4.5 Меры, принимаемые для защиты от молнии

Эти меры включают в себя последовательность действий по защите зданий, сооружений и персонала от попаданий молнии.

4.5.1 Захват прямого удара молнии в предпочтительной точке на сконструированных для этих целей молниеприёмниках

В основном, наиболее уязвимая точка для прямого удара расположена на самой высокой точке или угле здания, где некоторая интенсификация электрического поля будет иметь место при грозе. Спутниковые или микроволновые тарелки и коммуникационные антенные системы и их контрольное оборудование уязвимы к прямым ударам.

К правильно установленному молниеприёмнику, сконструированному для этих целей, на вершине сооружения прямые удары молнии могут притягиваться в предпочтительную точку, которая находится вдали от антенн и кабелей для минимизации риска повреждения оборудования от прямой силы и энергии молниевого разряда.

Дата добавления: 2015-07-20