Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Малков Н.А - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

2.2. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ОБСТАНОВКА
В конечном итоге для обеспечения требований ЭМС и стойкости РЭС к воздействию МЭМП источники помех в основ-
ном интересуют разработчиков с точки зрения создания областей с неблагоприятными условиями для функционирования
РЭС. Для грозовых разрядов можно выделить две такие области.
С одной стороны, это область близких грозовых разрядов, для которой характерно либо прямое воздействие токов мол-
нии на РЭС, либо электромагнитное влияние излучения грозового разряда в ближней, соизмеримой с длиной его канала, зо-
не. Как правило, граница этой области определяется расстоянием до 3…5 км от канала молнии. С другой стороны, молния
является источником электромагнитных полей, распространяющихся на большое расстояние от места разряда, которые так-
же оказывают неблагоприятное влияние на РЭС в своей дальней (волновой) зоне на излучения. Эта зона – вторая область
электромагнитного воздействия МЭМП грозовых разрядов на РЭС. В дальнейшем для удобства изложения первую область
будем условно определять как область индукционного влияния, а вторую – как область электромагнитного влияния грозо-
вых разрядов.
Так грозовой разряд в процессе своего формирования проходит три стадии – лидерную, обратного разряда и стадию по-
сле свечения, то и электромагнитные поля в окружающем пространстве будут соответствовать этим трем стадиям, поочеред-
но сменяя друг друга. Наибольшее электромагнитное влияние молния оказывает во время обратного разряда. При этом вы-
деляют две области формирования ЭМО: над поверхностью земли и ниже ее уровня.
Область близких грозовых разрядов. Большой вклад в исследование полей излучения молний внес Д.В. Разевиг. Им на
основе вычисления скалярного и векторного электродинамических потенциалов излучения молнии были получены значения
напряженностей электрических полей в окружающем канал разряда пространстве в виде суммы собственно электрической
составляющей поля Е
э
и напряженности электрического поля, созданного изменением во времени магнитного поля канала
молнии, Е
м
:
мэ
grad ЕЕ
дt
дA
Е +=
+ϕ−= ,
где для точек, лежащих на расстоянии l ≥ τ
ф
υ от канала молнии, параметры Е
э
и Е
м
принимают значения:
()
β−+
−
β
=
2
2
м
э
1/
1
1
60
lh
l
I
Е
, (2.1)
22
м
м
1)/(
160
β−+
⋅
β
=
lh
l
I
Е , (2.2)
В (2.1) и (2.2) использованы следующие обозначения: h – длина канала молнии, м; l – расстояние от канала молнии до
точки наблюдения, м; численный коэффициент 60 имеет размерность сопротивления Ом; I
м
– амплитуда тока молнии, А; β –
коэффициент, связывающий амплитуду тока и скорость его разряда υ, численные значения которого приведены в табл. 2.1.
2.1. Связь между амплитудой тока молнии
и скоростью обратного разряда
Амплитуда тока
молнии I
м
, кА
2 5 10 20 50 100 200
Коэффициент
β = J
м
/с
0,047 0,074 0,105 0,147 0,228 0,316 0,427
Примечание: с – скорость света.
Для расстояний l/h ≤ 1, где происходит формирование ЭМО, соответствующей первой области МЭМП, электрическая
составляющая напряженности поля значительно превышает его магнитную составляющую. Тогда после введения замены r′
= l/h.
Для значений β = 0,1…0,3, которые практически охватывают весь диапазон изменения скоростей обратного разряда,
встречающихся на практике, нетрудно получить выражение для напряженности электрического поля и интересующей облас-
ти
+
−
β
−=
1
1160
2
2
м
l
l
h
I
Е
. (2.3)
Аналогично напряженность магнитного поля в окружающем канал молнии пространстве
[]
+++
−
π
−=
111
1
2
22
м
ll
l
lh
I
H
. (2.4)
В (2.3) и (2.4) приняты обозначения, соответствующие формулам (2.1) и (2.2).

Страницы