WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

скоростью движения электронов в стримерах, скоростью Imax I(Req) =, (16) света (скоростью распространения электромагнитной Req 1 + z волны вдоль проводящего канала лидера молнии) и суммой напряженностей электрического поля в положитель- где Req — эквивалентное сопротивление заземления ном и отрицательном стримерах. Различие численных в месте удара молнии, z — волновое сопротивление коэффициентов в этих формулах для положительного и канала молнии (примерно 300 ).

отрицательного разрядов молнии определяется различи- Поскольку длительность фронта тока молнии, опреем механизма накопления избыточного заряда в положи- деляемая распространением электромагнитной волны тельном и отрицательном стримерах. Измеряемые раз- по проводящему каналу молнии, не зависит от сопроличные крутизны тока молнии определяются различием тивления заземления канала молнии, соответственно сопротивления заземляющих устройств (см. ниже). При уменьшается крутизна тока молнии этом стоит отметить, что ни максимальный ток молнии, a(Req = 0) ни крутизна тока на фронте волны тока не зависят от a(Req) =, (17) Req 1 + погонной плотности заряда лидера.

z Следует подчеркнуть, что регистрируемое всеми на- а длительность тока молнии увеличивается блюдателями распространение яркого свечения широReq кой области вокруг проводящего канала снизу вверх в Te(Req) =Te(Req = 0) 1 +. (18) z течение ограниченного времени после достижения лидером Земли (заземленного возвышающегося предмета) Приведенные формулы подтверждают возможность не имеет никакого отношения к длительности импуль- значительных изменений измеряемых параметров токов са тока молнии, поскольку это свечение определяется молнии в зависимости от сопротивления заземления ионизационными процессами на кончиках стримеров, проводящего канала молнии, в частности от проводиразвивающимися со скоростью около 1.2 · 106 m/s, почти мости грунтов. Так, например, при ударе молнии в на порядок большей скорости движения электронов в грозозащитный трос с волновым сопротивлением Журнал технической физики, 2006, том 76, вып. Главная стадия разряда молнии: механизм и выходные характеристики эквивалентное волновое сопротивление заземления ка- 4. Относительно медленное уменьшение тока после нала молнии составит 200. Волнове сопротивление этого промежутка времени определяется различием дликанала молнии 300. При этом ны стримеров вдоль проводящего канала, увеличивающейся по мере приближения к Земле и соответственно Req различием времени перемещения электронов в стриме1 + = 1 + = 1.67, z рах на разной высоте над Землей: наименьшее время сои, следовательно, ток молнии и его крутизна уменьшаответствует самой высокой части канала, наибольшее — ются в 1.67 раза по сравнению с током при разряде самой низкой.

молнии в Землю при хорошей проводимости грунтов, а 5. Крутизна тока молнии определяется только физидлительность протекания тока увеличивается в 1.67 раза.

ческими постоянными газового разряда, полярностью Обычно после первого разряда молнии по тому разряда и сопротивлением заземления искрового канала.

же каналу распространяются последующие разряды в результате пробоя воздушных промежутков в облаке Список литературы между другими заряженными областями и каналом первичного разряда, потенциал которого резко умень[1] Александров Г.Н. // ЖТФ. 1965. Т. 35. Вып. 7. С. 1225– шается в процессе нейтрализации объемного заряда.

1229.

Если такой пробой происходит через относительно [2] Александров Г.Н. // ЖТФ. 1967. Т. 37. Вып. 2. С. 288–293.

небольшой промежуток времени, когда искровой канал [3] Разевиг Д.В. Атмосферные перенапряжения на линиях еще не потерял проводимости (вследствие охлаждения электропередачи. М.: Госэнергоиздат, 1959.

канала), то первичный канал пропускает ток повторного [4] Базелян Э.М., Райзер Ю.П. Физика молнии и молниезаразряда, ограниченный размерами канала и начальной щиты. М.: Физматлит, 2001. 320 с.

напряженностью коронного разряда Ec 20 kV/cm на [5] Berger K., Anderson R.B., Kroninger H. // Electra. 1975.

N 41. P. 23.

его поверхности. Необходимо учесть, что к моменту [6] Александров Г.Н. // Электричество. 2005. № 7. С. 73–81.

повторного разряда канал успевает расшириться и его [7] Shonland B.F.J., Collens H. // Proc. Roy. Soc. London (A).

радиус достигает 10 cm. При этом предельный ток через 1934. Vol. 143. P. 654.

такой канал определяется соотношением [8] Shonland B.F.J., Malan D.J., Collens H. // Proc. Roy. Soc.

London (A). 1935. Vol. 152. P. 595.

Ilim = qlim = 20rchEch [9] Shonland B.F.J. // Proc. Roy. Soc. London(A). 1938. Vol. 164.

P. 132.

2 10 · 20 · 103 · 3 · = = 3300 A.

[10] Shonland B.F.J., Hodges D.B., Collens H. // Proc. Roy. Soc.

4 9 · London (A). 1938. Vol. 166. P. 56.

При таком небольшом токе его фронт определяется длиной канала повторного разряда между новым ЗЦО и первичным каналом соотношением (4). При большем токе повторного разряда с поверхности первичного канала возникает стримерный коронный разряд, повторно образующий объемный заряд вокруг первичного канала.

Поэтому дальнейшее увеличение тока (свыше 3300 A) происходит согласно тем же закономерностям, что и при первичном разряде. По этой причине более крутые фронты токов молнии, чем при первичном разряде, соответствуют диапазону токов молнии до 3300 A.

Выводы 1. Длина фронта тока молнии определяется временем пробега электромагнитной волны вдоль канала лидера и не зависит от полярности разряда.

2. Полная длительность импульса тока молнии определяется временем перемещения электронов в стримерах, образуемых в стадии нейтрализации объемного заряда лидера.

3. Максимальная величина тока молнии протекает в промежуток времени, когда все стримеры по всей длине проводящего канала молнии участвуют в формировании тока, и поэтому зависит от длины канала лидера, полярности разряда и сопротивления заземления канала.

Журнал технической физики, 2006, том 76, вып.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.