ГОСТРМЭК 62305-1—2010
В LPS часто применяют расположение проводников под углом в 90" с соединением проводников вблизи
угла, как показано на рисунке D.2. Схема напряжений для этой конфигурации показана на рисунке D.3. Осевая
сила, возникающая на горизонтальном проводнике, имеет тенденцию вытаскивать проводник из
соединения. Значение силы для горизонтального проводника определяют исходя из пикового значения тока 100
кА и длины вертикального проводника 0.5 м (см. рисунок D.4).
Рисунок D.2 — Конфигурация
проводников в LPS
Рисунок D.3 — Схема распре
деления напряжений для кон
фигурации проводников, пред
ставленной на рисунке D.2
F.
k
KT
h
П р и м е ч а н и е — Пиковое значение тока 100 кА и длина вертикального проводника 0.5 м.
Рисунок D.4 — График зависимости силы на единицу длины
F
для горизонтального проводника,
изображенного на рисунке D.2
D.4.2.1.2 Влияние электродинамических сил
Мгновенное значение электродинамической силы
F(t)
пропорционально квадрату мгновенного тока /(О2.
Для анализа роста напряжения в механической структуре LPS необходимо оценить упругую деформацию 8(f) и
коэффициент упругости
к
структуры LPS. Частота собственных колебаний (связанная с упругостью) и постоянная
деформация LFS (связанная с ее пластичностью) являются наиболее важными параметрами. Кроме того, во
многих случаях воздействие сил трения внутри структуры также имеет существенное значение.
Амплитуда колебаний упругой структуры LPS. вызванных электродинамической силой, возникающей под
воздействием тока молнии, может быть оценена с помощью дифференциального уравнения второго порядка.
Ключевым фактором является соотношение между продолжительностью импульса тока и периодом естествен
ных механических колебаний структуры LPS. Обычно для LPS характерен большой период естественных колеба
ний структуры LPS и малый период колебаний под воздействием электродинамических сил. В этом случав макси
мальное механическое напряжение возникает после прекращения импульса тока и имеет значение ниже, чем
при воздействии молнии. В большинстве случаев максимальным механическим напряжением можно пренеб
речь.
Пластическая деформация возникает, когда напряжение при растяжении превышает предел пластичности
материала. Если материал, из которого состоит структура LPS мягкий, например алюминий или отожженная
медь, электродинамические силы могут изогнуть проводники в углах и петлях. Должны быть разработаны слеци-
36