Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Малков Н.А - 17 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Выражения (2.3) и (2.4) описывают ЭМО, созданную каналом молнии в области существования МЭМП над поверхно-
стью земли.
Воздействию грозовых разрядов или созданных ими МЭМП подвержены не только объекты РЭС, находящиеся над
землей или на ее поверхности, но и расположенные непосредственно в грунте. При этом земля, обладающая полупроводя-
щими свойствами, оказывает существенное влия-ние на формирование характеристик электромагнитных полей в ее толще.
Как и для РЭС, находящихся над землей или на ее поверхности, заглубленные средства могут быть подвержены как непо-
средственному воздействию токов молнии, так и их электромагнитному влиянию.
При ударе молнии в землю ее ток растекается от места удара во все стороны. При наличии участков с повышенной по
отношению к земле проводимостью (например, подземных грунтовых вод, кабелей связи в металлической оболочке) побли-
зости от места удара молнии большая часть или весь ток молнии может попасть в эту область, стремясь распространиться
далее по пути с наименьшим электрическим сопротивлением (например по оболочке кабеля). В этом случае имеет место не-
посредственное воздействие тока молнии на заглубленные РЭС.
Если расстояние от места удара молнии в землю до объекта с повышенной электрической проводимостью таково, что
не возникает дуга и не происходит непосредственное стекание тока молнии, то эти области находятся в зоне действия повы-
шенного потенциала, значение которого может быть приближенно определено по формуле точечного заземлителя
U = I
м
/2π r σ
з
, (2.5)
где I
м
– амплитуда тока молнии, А; r – расстояние от места удара молнии до рассматриваемой точки, м; σ
з
– удельная прово-
димость земли, см/м.
Воздействие токов молнии или повышенных потенциалов на заглубленные РЭС наблюдаются в непосредственной бли-
зости от места удара молнии или стекания в землю ее токов с пораженных объектов.
Область волновой зоны излучения грозовых разрядов. По мере удаления от места грозового разряда электромагнитные
поля его излучения затухают по амплитуде со скоростью, обратно пропорциональной расстоянию, изменяясь по своей качест-
венной структуре, и для расстояний l/h >> 1 существенно отличаются от ранее описанных.
В дальнем поле излучения грозового разряда, его электрическая и магнитная составляющие начинают взаимодейство-
вать друг с другом, образуя плоскую электромагнитную волну с соотношением электрической и магнитной компонент поля
Е / Н = 120 π = ζ
0
. (2.6)
Геометрия формирования плоской электромагнитной волны излучения при грозовых разрядах между облаками и на
землю показана на рис. 2.1. При этом возникающие поля излучения молний могут охватывать значительные районы. Разря-
ды в облаке и в воздухе порождают довольно сложные излучения, отличающиеся по своей структуре от излучений при гро-
зовых зарядах на землю. Они не дают типичных импульсов, так как не имеют обратного разряда и в основном проявляются
на частотах 100 кГц … 10 МГц.
Рис. 2.1. Геометрия формирования МЭМП грозы
На практике при определении создаваемой молнией ЭМО и ее характеристик выделяют две основные зоны – над зем-
лей и ниже ее поверхности. Отражение от земли существенно влияет на характеристики полей излучения молнии. Над зем-
лей, в результате отражения от ее поверхности, существует прямая и отраженная волны, суперпозиция которых друг с дру-
гом будет производить или к усилению, или к подавлению части спектра МЭМП и, естественно, к изменению их амплитуд-
но-временных характеристик.
Большая часть энергии поля отражается реальными почвами практически при всех углах падения. Для описания отра-
женной от поверхности земли волны можно воспользоваться известными из теории распространения радиоволн выражения-
ми для коэффициентов отражения для вертикальной и горизонтальной поляризацией волн:
γ−ε
′
+γε
′
γ−ε
′
−γ
′
=
2
2
в
cossin
cossinε
kk
kk
R ; (2.7)
Ионосфера
МЭМП
МЭМП
МЭМП
Разряд
между
облака-
Грозовой
заряд
на зем-
Поверхность земли

Страницы