Молниеприемник

радиуса В=0,17 м, кривая 3 - молниеотводустержневого типа,Исследование основнь:х закономерностей поражаемости высоких объектов нижевершины в длинных воздушных промажутках и возможность полного предотвращения поражений молниеотводов кижевершины проводят при расположении высоковольтного электрода и макета молниеотвода в воздушном промежутке длиной 10Н = 10 м,В качестве высоковольтного алек-родаиспользуют металлический стержень диаметром 4 см и длиной 3 м, к которому прииспытаниях подводят пологий положительный импульс напряжения (мафр = 3500 мкс),Амплитуда приклады ваемого напряженияобеспечивает развитие завершенного разряда в воздушном промежутке с вероятно"стью порядка 0,95. Макет молниеотводэ 20выполняется в вид металлического с гержня диаметром 2 см изменяемой высоты 11,Форма Молниеотвода изменяется установкой на его вершине тороидальных молниеп.риемников радиуса 0,1 О,17; 0,28 м иэ 25проволоки диаметром 0,5 см. Траекторияразряда при испытаниях фиксируется методом статического фотографирования,Точка поражения разрядом определяешьсяпо фотографии, Поражаемость макета мол- ЗОниеотвода фо определяется как число завершившихся на молниеотводе разрядов п 1к общему числу разрядов в опыте (пр=50200) и, соответственно, поражаемость маке.та ниже вершины фнв - как отношение 35числа разрядов, завершившихся на молниеотводе ниже вершины и нк общему числупоражений молниеотвода п 0,Результаты испытаний свидетельствуют о том, что в промежутке длиной 10 м и 40при высоте объекта в пределах п=Зм отмечено большое число разрядов (дофнв =0,2), поражающих макеты молниеотводов значительно ниже вершин, на уровне(0,6-0,7) и. Установленная вероятность пора 45жения макетов ниже вершины на высотепорядка п=1,5 м соответствует поражаемости молнией высоких объектов в естествен"ных условиях. Это позволяет сделать выводо подобии процессов ориентировки длин 50ной искры в лабораторных и натурных условиях и создает возможность разработки наосновании лабораторных исследований принципов ограничения поражаемости объ. ектов ниже вершины.Построенные на основании экспери. ментальных данных зависимости поражае. мости макета ниже вершины нв от высоты и (фиг.2) отражают общую эакономерность изменения поражаемости молниеотвода ниже вершины фнв от высоты макета й в промехутке длиной 10 м,Как видно из зависимости (фиг,2), вероятность поражения ниже вершины фнв исследованных молниеотводов возрастает сувеличением их высоты, достигая максимального значения при и 3-3,5 м.Зависимости ;фиг,2) показывают, чтопоражаемость ниже вершины исследованных молниеотводов весьма незначительнапри некоторой минимальной высоте макета,зависящей от размеров его молниеприемника, Так одиночный стержневой молниеотвод при и=;,5 м поражается ниже вершиныс вероятностью фв =О,О 45,молниеотвод смолниеприемником радиуса 0,17 м при и =2,2 м - с вероятностью фнв =-0,033. а молниеотвод с молниеприемником радиуса 0,28 мпри п=3,0 м - с вероятностью днв = ОЛ 13.Экстраполяция зависимостей (фиг,2) в область малых значений вероятности поражения фнв нв позволяет получитьзависимость относительного радиуса молниеприемника молниеотводов В/и, обеспечивающего отсутствие поражениймолниеотвода ниже вершины, от высотымолниеотвода в реальных схемах молниезащиты (фиг.З), При построении зависимостиВ/й = (Ь) учитывается масштаб макетирования, который определяется исходя из соотношения высоты ориентировки лидерногоразряда при испытаниях к высоте ориентировки молнии.На фиг,З область, ограниченная справакривой зависимости Вй=1(Ь), задает диапазон допустимого изменения относительно-го радиуса молниеприемника В/и,обеспечивающего отсутствие поражениймолниеотвода ниже вершины при заданнойвысоте его й,Зависимость фиг.3 может быть выражена аналитически и преобразована к видуВ = 0,1 Ц 0,5+Ф Я,где В - внешний радиус тороидального молниеприемника, м;й - высота молниеотвода,м;Фф - функция Лапласа при=(Ь.187) 2,бб 10 .Формула (1), определяющая радиусмолниеприемника молниеотвода, обеспечивающего отсутствие поражений конструкций молниеотвода молнией ниже вершины,может быть рекомендована для использования в практике проектирования систем молниеэащиты высоких объектов.Таким образом, эффективность управления ориентировкой разряда молнии при использовании предлагаемого изобретенияможет быть существенно повышена,Формула изобретения1. Молниеприемник,выполненный в виде горизонтально расположенного заземленного электропроводящего элемента, вписанного в окружность, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности молниезащиты высоких объектов, радиус описывающей молниеприемник окружности выбран из условияК ) 0,1 Ц 0,5Ф (еН, 10 где Й - минимальный внешний радиус молниеприемника, м;и - высота молниеотводэ, м;1 2 1Ф в . .2 --е "бу - функция Лапласа, определяемая по таблицам, при : = Ь) 2,66 102, Молниеприемник по п.1, о т л и ч а юш и й с я тем, что злектропроводящий элемент выполнен в виде тора., Лончако оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 3015 Тираж 458 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5