ВУЗ:
Составители:
2. ЕСТЕСТВЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ
2.1. ВЛИЯНИЕ ГРОЗОВЫХ РАЗРЯДОВ НА
РАДИОЭЛЕКТРОННЫЕ СРЕДСТВА
Грозовые разряды (молнии) – это наиболее распространенный источник мощных электромагнитных помех естественного
происхождения [1, 5]. По приближенным подсчетам в земную поверхность ежесекундно ударяют около ста молний. На ок-
ружающие предметы, электротехнические сооружения, средства связи, РЭС, живую природу молнии оказывают неблаго-
приятные воздействия:
− электростатическое;
− электромагнитное;
− динамическое;
− термическое;
− биологическое.
Удары молнии нередко приводят к гибели людей и наносят большой материальный ущерб.
Молния представляет собой разновидность газового разряда при очень большой длине искры. Общая длина канала мол-
нии достигает нескольких километров. Источником молнии является грозовое облако, несущее в себе скопление объемных
положительных и отрицательных зарядов. Образование таких объемных зарядов различной полярности в облаке (поляриза-
ция облака) связано с конденсацией вследствие охлаждения водяных паров восходящих потоков теплого воздуха на положи-
тельных и отрицательных капелек влаги в облаке под действием интенсивных восходящих воздушных потоков.
В природе различают три основных типа грозовых разрядов:
1. Линейная молния – имеет вид узкой полосы между облаком и землей, между облаками или между отдельными скоп-
лениями объемных зарядов внутри облака.
2. Шаровая молния – ярко светящийся, подвижный, выпуклый, относительно устойчивый сгусток плазмы, возникаю-
щий и исчезающий по мало изученным в настоящее время причинам.
3. Тихие разряды – корона, возникающая в местах резкой неоднородности напряженности электрического поля на вы-
ступающих заземленных предметах в предгрозовой период и во время грозы.
Линейная молния (в дальнейшем молния) встречается в природе наиболее часто и является, по сравнению с другими
видами грозовых разрядов, самым распространенным источником мощных электромагнитных помех.
Грозовой разряд развивается по различным путям. Внутриоблачные разряды чаще всего бывают во время гроз, возни-
кающих высоко над землей. В таких условиях молнии легче развиваться от нижней части заряженного облака к верхней или
наоборот, чем пройти долгий путь от основания облака, т.е. ближайшей к земле кромке, до земли. Внутриоблачные разряды
нередко наблюдаются в засушливых районах, где облака выше над поверхностью земли, чем в районах с влажным климатом.
Для средних широт РФ, где облака располагаются на высоте около 1…3 км, число внутриоблачных разрядов и разрядов между
облаками и землей почти одинаково.
Поляризация облака в процессе разделения зарядов происходит не одинаково. В 75…85 % всех случаев основание об-
лака несет отрицательный заряд, и в процессе разряда именно заряд этой полярности передается земле. При этом амплитуд-
ное значение тока молнии при отрицательной ее полярности в среднем в 1,5…2 раза ниже, чем при положительной.
Механизм образования линейной молнии связан с постепенным накоплением разнополярных электрических зарядов на
верхней и нижней частях облака и образованием вокруг него электрического поля возрастающей напряженности. Когда гра-
диент потенциала в какой-либо точке облака достигает критического для воздуха значения (при нормальном атмосферном
давлении около 3 · 10
6
В/м), в этом месте возникает молния, которая начинается лидерной стадией и завершается обратным
(главным) разрядом. Главная стадия грозового разряда и является источником МЭМП. Ввиду того, что в облаке образуется
несколько изолированных друг от друга скоплений зарядов, молния обычно бывает многократной, т.е. состоит из нескольких
единичных разрядов, развивающихся по одному и тому же пути. Средняя продолжительность главного разряда 20…50 мкс;
число повторных разрядов может колебаться от 2 до 10 и более; интервал времени между повторными разрядами 0,001…0,5
с. Как показывают измерения, разрядный ток молнии представляет собой импульс с быстрым нарастанием тока от нуля до
максимума (фронт волны) и сравнительно медленным спадом (хвост волны).
При осуществлении мер защиты и определения электромагнитной обстановки (ЭМО) в той или иной области в качестве
расчетных могут быть приняты следующие значения основных величин характеристики молнии:
амплитуда тока молнии, А (Ам) …………………………………….. 30
000
высота облака над землей, м ………………………………………… 2000
длина канала молнии, м (h) ………………………………………….. 4500
число повторных разрядов в течение одного видимого
удара молнии …………………………………………………………. 3
длительность фронта импульса, мкс (λф) …………………………... 3
длительность разряда молний, мкс …………………………………. 50
общая продолжительность молнии, с ………………………………. 0,5
число разрядов на 1 км
2
в год ……………………………………….. 0,1
Наибольшие значения амплитуд в спектре излучения молнии соответствуют частотам 300…20 000 Гц.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
