1.6.2. Индуцированные перенапряжения.
Это самый распространенный и самый опасный вид дистанционного воздействия молнии на электрические цепи современной техники. В основе воздействия лежит эффект электромагнитной индукции. Ток в канале молнии и металлоконструкциях пораженного объекта возбуждает переменное магнитное поле, которое наводит ЭДС индукции в любом рассматриваемом контуре. Элементарная оценка уровня индуцированных перенапряжений проста. Если Bcp(t) — индукция магнитного поля, средняя по сечению контура площадью S, то ЭДС индукции равна
Приведенная цифра — ориентир весьма условный, ибо индуцированное перенапряжение сильно зависит от площади контура, его ориентации и удаления от тока. Вполне реальны контуры площадью в сотни и тысячи квадратных метров. Их создают, например, крупногабаритные металлические конструкции или все те же линии электропередачи. Но и расстояния от тока до контура могут меняться во много десятков раз. При столь распределенной системе задача сильно усложняется в случае быстрых изменений тока по длине канала молнии и во времени. Она уже не может решаться как квазистационарная; приходится учитывать закономерности движения волны тока по каналу молнии, а также конечную скорость распространения электромагнитного поля в пространстве между каналом и рассматриваемым контуром. Решения такого рода приводятся в гл. 6.
Нужно отметить еще один важный класс ситуаций, связанный с электромагнитной индукцией в экранированных объемах. Среди них особый интерес представляет ситуация, когда ток молнии течет по сплошной металлической оболочке, а рассматриваемый контур размещен внутри ее.
Если оболочка не круговая, во внутреннем объеме постепенно появляется магнитное поле, которое индуцирует ЭДС. Замечательно, что изменение ЭДС во времени определяется отнюдь не diM/dt. Магнитное поле, пронизывающее внутренний контур, меняется не столько в результате изменения тока молнии во времени, сколько за счет относительно медленного перераспределения тока в оболочке по ее периметру. Проблема импульсных наводок на внутренние цепи летательных аппаратов или на экранированные многожильные кабели в конечном счете сводится к подобной задаче.
Подходы к ее решению рассмотрены в разд. 6.2.
<< Прямой удар
