ГОСТ Р МЭК 62305-1—2010
Так как илс практически константа а диапазоне рассматриваемых значений тока молнии, то энергия в
основании дуги зависит от заряда молнии Q.
Разность потенциалов между анодомУкатодом иас достигает значений в несколько десятков Вт.
Упрощенный подход предполагает, что вся энергия, образующаяся в основании электрической дуги, расхо
дуется только на плавление материала. В уравнении (D.9) использовано это предположение, но оно часто дает
завышенную оценку объема плавления.
У=
“a.cQ1
Т Cw(Ds-
0U) + С,’
(D.9)
где V — объем плавления металла, м3;
иЛ/С
— разность потенциалов на анодв/катоде (принятая как константа). В;
О — заряд молнии. Кл;
у— плотность материала, кг/м3;
С„ — теплоемкость. Дж/кгК:
ва — температура плавления, ’С;
9Ц — температура окружающей среды, "С;
С4 — удельная теплота плавления, Дж/кг.
Значения характеристик физических параметров, используемых в уравнении (D.9) для различных материа
лов, применяемых в LPS, приведены в таблице D.2.
В основном, рассматриваемый заряд — это сумма зарядов возвратного удара молнии и текущего тока
молнии. Лабораторный опыт показал, что воздействие заряда возвратного удара молнии незначительно по срав
нению с воздействием заряда молнии.
D.4.2 Механические воздействия
Механическое воздействие тока молнии зависит от амплитуды и продолжительности тока, а также от харак
теристик упругости материла, на который воздействует молния. Механическое воздействие также зависит от тре
ния между частями LPS, если это имеет место.
D.4.2.1 Магнитное взаимодействие
Магнитные силы возникают между двумя проводниками под воздействием электрического тока или, если
существует только один проводник между его частями, образующими угол или петлю.
Если ток проходит по последовательной цепи, амплитуда электродинамических сил, возникающих в раз
личных участках цепи, зависит как от амплитуды тока молнии, так и от конфигурации цепи. Механическое воздей
ствие сил электромагнитного взаимодействия зависит не только от амплитуды тока, но также и от формы провод ника,
силы тока, его продолжительности, конфигурации системы.
D.4.2.1.1 Электродинамические силы
Электродинамические силы, возникающие под воздействием тока / в проводнике, имеющем параллель
ные участки длиной /. на расстоянии
d,
как показано на рисунке D.1, могут быть приближенно вычислены по
следующей формуле:
о
H O - § / 2( /)£ -2 1 0 7 /2< £.(D.10)
где F(f) — электродинамическая сипа. Н;
/ — ток. А;
р0 — магнитная проницаемость вакуума.
4к
10~7Гн<\
1
:
L
— длина проводников, м;
d
— расстояние между прямыми параллельными проводниками, м.
i
,*
■о
i-4
Рисунок D.1 — Общая схема двух проводников для вычисления электродинамической силы
35