ГОСТ Р МЭК 62305-1—2010
альные компоненты LPS для того, чтобы противостоять этим силам и повысить упругость соответствующих эле
ментов.
Полное механическое напряжение в структуре LPS зависит от интеграла времени, приложенной силы и,
таким образом, от удельной энергии, соответствующей импульсу тока. Оно также зависит от формы импульса тока и
его продолжительности (по сравнению с периодом естественных колебаний структуры). Все эти параметры
должны быть учтены при испытаниях LPS.
D.4.2.2 Повреждение ударной акустической волной
Если ток молнии движется по дуге, то возникает ударная волна. Сила удара зависит от пикового значения
тока молнии и интенсивности повышения тока молнии.
Обычно повреждения, вызванные акустической ударной волной, являются незначительными для металли
ческих частей LPS. но могут нанести повреждения окружающим объектам
D.4.3Комбинированные воздействия
На практике и тепловые, и механические воздействия происходят одновременно. Температура плавления
материалов компонентов LPS (пруты, зажимы и т. д.) должна быть достаточной для того, чтобы избежать размяг
чения материалов, в противном случав могут произойти существенно более значительные повреждения. В чрез
вычайных случаях проводник может при взрыве расплавиться и причинить значительное повреждение зданию
(сооружению) и его окружающей среде. Если поперечное сечение металла достаточно, то необходимо проверить
только его механическую целостность.
D.4.4 Искрение
В общем случае искрение опасно только в пожароопасной среде. На практике чаще всего искрение не
влияет на компоненты LPS.
Могут произойти два различных типа искрения: термическое искрение и искрение, вызванное повышением
напряжения. Термическое искрение происходит в случае, когда очень высокий ток возникает в месте соединения
двух проводящих материалов. Наибольшее термическое искрение происходит в месте контакта, если сила при
жатия слишком мала. Оно вызвано высокой плотностью тока и слабым контактом. Интенсивность теплового
искрения связана с удельной энергией, и поэтому самой критической фазой молнии является первый возврат ный
удар. Искрение, вызванное повышением напряжения, происходит в случае, когда ток идет по криволинейно му.
извилистому пути, например в соединении, и наведенное напряжение, возникающее в петле, превышает
напряжение пробоя между металлическими частями. Наведенное напряжение пропорционально собственной
индуктивности, умноженной на крутизну тока молнии. Поэтому для искрения, вызванного повышением напряже
ния. самым критическим компонентом молнии является последующий отрицательный разряд.
D.5 Компоненты LPS. связанные с ними проблемы и исследуемые параметры
D.5.1 Общие положения
Системы защиты от молнии обычно создают из нескольких различных компонентов, каждый из которых
выполняет определенную функцию в системе. Характер компонентов и удельное напряжение, которому они
подвергаются, требуют отдельного анализа при проведении лабораторных испытаний для проверки их характе
ристик.
D.5.2 Молниеприемник
Системы молниеприемников обычно подвергаются механическим и термическим воздействиям (см. D.5.3),
однако следует учитывать высокую долю тока молнии, проходящего через молниеприемник. В некоторых случаях
образуется эрозия под воздействием электрической дуги, особенно в естественных компонентах LPS. например в
виде тонких металлических покрытий кровли или стен (где может произойти пробой или чрезмерное повышение
температуры поверхности) и временно изолированных частей.
Для исследования эрозии под воздействием электрической дуги следует рассмотреть два главных парамет
ра испытаний: заряд продолжительного тока и время его протекания.
Заряд определяет энергию в основании дуги. В частности, длительные удары являются наиболее важными
для этого вида воздействия, тогда как короткими ударами можно пренебречь.
Продолжительность протекания тока играет важную роль в нагревании материалов. Продолжительность
тока, используемая при испытаниях, должна быть сопоставима с продолжительностью тока длительного удара
(от 0.5 до 1с).
D.5.3Токоотводы
Основные воздействия на токоотводы представляют собой:
- термические воздействия, вызванные резистивным нагревом;
- механические воздействия, вызванные магнитным взаимодействием, когда ток молнии протекает по рас
положенным рядом проводникам, изменяет направление своего движения (изгибы или связи между проводни
ками. расположенными под утлом относительно друг друга).
В большинстве случаев эти два вида воздействий не зависят друг от друга, и поэтому могут быть проведены
независимые лабораторные испытания для проверки каждого воздействия. Этот подход гложет быть применен во
всех случаях, когда возникающий нагрев не изменяет механических характеристик проводников.
D.5.3.1 Резистивный нагрев
Расчеты и измерения, связанные с нагреванием проводников различных поперечных сечений из разных
материалов, вызванным током молнии, были исследованы несколькими авторами. Основные результаты этой
37