2017-12-16
546
Для прогноза атмосферных перенапряжений и обоснованного выбора средств защиты необходимо иметь информацию:
· о возможном количестве разрядов молнии в защищаемое оборудование или вблизи него;
· о токах в разряде молнии.
Первый вопрос решается путем анализа многолетних метеорологических наблюдений и использованием средних характеристик грозовой деятельности. Второй вопрос более сложен из-за сложности прямых измерений токов в разряде молнии, однако многочисленные исследования в этом направлении позволили получить приемлемые статистические данные по параметрам разрядов молнии.
Степень опасности удара молнии определяется прежде всего максимальным значением тока Iм в канале.
Величина падения напряжения на индуктивных элементах и величины индуктированных перенапряжений зависят от скорости нарастания тока молнии 
на фронте волны. Это наиболее важные параметры тока; кроме того, интеграл 
определяет нагрев металлических частей, а оплавление металлических частей дугой зависит от величины перенесенного заряда. Обнаружено, что амплитуда тока главного разряда практически не зависит от сопротивления заземления в месте удара, так что молнию можно считать источником тока.
|
|
|
В приближенных расчетах используют усредненные распределения Iм и a без учета их различия в первом и последующем импульсах:
· 
- вероятность того, что амплитуда тока в ударе молнии превысит заданное значение Iм в кА (этот подход практически удобнее, чем обычное определение вероятности как доли всех реализаций при значениях случайной величины, меньших заданной);
· 
- вероятность превышения крутизной тока заданного значения a, кА/мкс.
Между амплитудой и крутизной тока существует слабая положительная связь, однако при расчетах их обычно полагают статистически независимыми случайными величинами. В горных районах при тех же вероятностях величины Iм и a примерно вдвое меньше.
Для прогноза количества ударов молнии в защищаемый объект используют метеорологическую характеристику интенсивности грозовой деятельности – число часов с грозой в год в данной местности TГ – и среднее число ударов молнии в 1 км2 поверхности земли за 100 грозочасов, равное 
.
Возвышенные объекты стягивают на себя удары молний с площади большей, чем их собственная площадь. Число прямых ударов в здания высотой H или в открытые распределительные устройства с молниеотводами высотой H в течение года вычисляется с увеличением горизонтальных размеров объекта A и B (в метрах) на 3.5H во все стороны:
,
сомножитель 10-6 производит перевод квадратных метров в квадратные километры для согласования с размерностью N1.
|
|
|
Для линий электропередачи используют удельный показатель 
, равный числу прямых ударов молнии на 100 км длины за 100 грозочасов. Считается, что линия собирает разряды с расстояния 3hср в обе стороны:
.
Средняя высота подвеса провода hср, м, определяется через высоту подвеса троса или верхнего провода на опоре hоп, м, и стрелу провеса провода f, м, следующим образом:
.
Если линия имеет длину l, км, и расположена в местности с числом грозочасов в год TГ, то ожидаемое число прямых ударов молнии в линию за год 
можно оценить по следующей формуле:
.
