Составители:
Рубрика:
3.3. Шунтирующее действие системы трос-опоры на импульс тока,
прошедшего через опору при прямом ударе молнии
Рассмотрим случай, когда удар молнии пришелся в трос или
непосредственно в опору. Задача состоит в том, чтобы описать импульс тока,
прошедшего через опору, поскольку именно этот ток создает опасные
перенапряжения на опоре, а затем
, растекаясь в земле, может создавать опасные
напряжения на длине шага (шаговый потенциал).
Импульс тока молнии главного разряда иногда представляют в виде
импульса треугольной формы (рис. 3.4,а), где
- пиковое значение тока, -
время нарастания тока от нуля до пикового значения (длительность переднего
фронта импульса),
- длительность спада тока от пикового значения до нуля.
m
I
1
T
2
T
С целью упрощения описания прибегнем к декомпозиции импульса, как это
показано на рис. 3.4,б. Все изменения на рис. 3.4,б при этом описываются
линейным законом. Однако начала сдвинуты во времени относительно начала
изменения исходного импульса на время
и + . Из сказанного следует, что
исходный импульс треугольной формы может быть во времени записан в виде
выражения
1
T
1
T
2
T
[][]
,)()()()-()()-()(
212111
2
11
1
TTtuTTtTtuTtt
T
I
TtuTtt
T
I
tI
mm
M
−−−−−−−−−−=
(3.3.1)
где u(t), как и прежде, функция Хевисайда.
Операторное изображение (3.3.1) выглядит достаточно просто:
2
211
2
2
1
1
)exp()exp()exp(1
)(
p
TTpT
T
I
p
pT
T
I
pI
mm
M
+−−
−
−−
=
. (3.3.2)
Действительно, закону изменения t
соответствует изображение , а
закону изменения
изображение .
)0( ≥t
2−
p
)()-(
11
TtuTt −
)exp(
1
2
pTp −
−
Представим теперь, что молниевый разряд ударил непосредственно в опору
и что при прочих равных условиях действие импульса тока в этом случае будет
наибольшим. При наличии общей тросовой защиты часть тока будет ответвляться
в соседние опоры. Учтем влияние двух соседних опор, ближайших к пораженной.
Эквивалентная расчетная схема имеет вид (рис.3.5), где
ток молнии генерируется
источником тока, внутренним сопротивлением которого в большинстве случаев
можно пренебречь, учитывается симметрия расположения ближайших опор и
предполагается, что индуктивность
и сопротивление у всех опор одни и те
же. В результате ток через опору определяется как (рис. 3.5)
оп
L
оп
R
t),(2)()(
трMоп
ItItI −=
(3.3.3)
а напряжение на пораженной опоре с помощью уравнения
dt
tdI
LLRI
dt
tdI
LRtIU
тр
тропоптр
оп
опопопоп
)(
)(t)(
)(
)((t) ++=+=
. (3.3.4)
Сопротивлением
можно пренебречь.
тр
R
В операторной форме запись уравнений (3.3.3) и (3.3.4) имеет вид
)(2)()(
M
pIpIpI
троп
−=
,
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
