Во время разрядов молнии появляется сильное магнитное и электростатическое поле, а также резко повышается потенциал земли в области заземления молниеотвода при ударе молнии. Все зги явления приводят к возникновению опасных для аппаратуры напряжений на кабелях промышленных сетей и цепей питания.

Наибольшая величина наводки получается при ударе молнии в близко расположенный молниеотвод. Поскольку напряженность магнитного поля спадает обратно пропорционально расстоянию от источника поля, одним из способов решения проблемы может быть отдаление кабелей от молниеотвода. Используются также электромагнитное экранирование, полупроводниковые и газоразрядные защитные элементы.

Оценим напряжение и ток, наводимые молнией в кабелях промышленной автоматики. Предположим, что ток молнии проходит по длинному вертикально расположенному молниеотводу, а здание не имеет экранирующих железобетонных конструкций. Также предположим, что ширина рамки достаточно мала, чтобы можно было пренебречь неоднородностью поля внутри рамки, а напряженность поля однородна вдоль ее длины.

Неэкранированная витая пара промышленной сети проходит параллельно молниеотводу и параллельно шине заземления, образуя контур площадью 5 на расстоянии R от молниеотвода. Кабель имеет гальваническую развязку с двух сторон. Молния наводит в контуре э.д.с, равную сумме напряжений на емкостях устройств гальванической развязки Vi + Ц = VK, величиной до 11 кВ при исходных данных, приведенных выше.

Оценим величину тока, который будет протекать в ков туре после пробоя изоляции. Молниеотвод и заштрихованный контур являются связанными индуктивностями.

При максимальном токе молнии 200 к А максимальный ток в контуре будет равен 380 А, Отметим, что при диаметре провода 1 мм омическое сопротивление контура составит 0,22 Ом и при э.д.с. в контуре 11 кВ ток короткого замыкания был бы равен 50 к А, т.е. активным сопротивлением контура можно пренебречь, что мы и сделали.

Страниц: 1 2