Влияние параметров коронного разряда на эффективность элементов систем молниезащиты

• Published in: Електротехніка і електромеханіка
• Date: 2017
• Main Author: Чернухин, А.Ю.
• Format: Article
• Language: Russian
• Published: Інститут технічних проблем магнетизму НАН України 2017
• Subjects: Техніка сильних електричних та магнітних полів. Кабельна техніка
• Online Access: https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147571
• Journal Title: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Cite this: Влияние параметров коронного разряда на эффективность элементов систем молниезащиты / А.Ю. Чернухин // Електротехніка і електромеханіка. — 2017. — № 3. — С. 47-56. — Бібліогр.: 10 назв. — рос.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов формирования объемного заряда в области вершины стержневого молниеприемника. Рассмотрены особенности формирования стримерной короны
 на стержневых молниеприемниках с различными конфигурациями вершины в электрическом поле грозового облака.
 Установлены зависимости силы тока короны от напряженности электрического поля и высоты для каждого варианта стержня. Показано, что при этом временные параметры импульсов тока стримера меняются не более чем на
 30%, а заряд стримера, и как следствие, сила тока короны увеличиваются по мере роста напряженности электрического поля. Предложено метод измерения скорости продвижения стримера. Метод основан на одновременном измерении напряжения и тока на разрядном промежутке. Результаты предлагается учесть при сертификации молниеприемников Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень процесів формування об’ємного заряду в області
 вершини стрижньового блискавкоприймача. Розглянуто особливості формування стримерної корони на стрижньових
 блискавкоприймачах з різними конфігураціями вершини в електричному полі грозової хмари. Встановлено залежності
 сили струму корони від напруженості електричного поля та висоти для кожного варіанта стрижня. Показано, що при
 цьому часові параметри імпульсів струму стримеру змінюються не більше ніж на 30%, а заряд стримеру і, як наслідок,
 сила струму корони, збільшуються з ростом напруженості електричного поля. Запропоновано метод вимірювання
 швидкості просування стримеру. Метод базується на одночасному вимірюванні напруги та струму у розрядному проміжку. Результати пропонується врахувати при сертифікації блискавкоприймачів Purpose. Investigation of the formation of space charge in the
 region of the apex of lighting rod, under the action of the electric
 field of a thunderstorm cloud, to evaluate the efficiency of elements of lighting protection systems. Methodology. We have applied the mathematical simulation of electromagnetic field distribution on the top of metal rod by different forms. As a mathematical apparatus, we use the finite element method. We considered
 two forms of the rod section: round and square. The round (cylindrical) rod has a sharp apex. The square rod has a flat top. The
 experimental study investigates the features of corona discharge
 formation. A high-voltage test equipment is created an electric
 field. Experiments carried out using a configuration consisting a
 potential plate and vertical rod electrode on grounded plate. The
 electric field strength varied from 1 kVm-1 to 100 kVm-1. This
 range corresponds to the thunderstorm condition. Results. We
 have obtained a correlation between the corona current and the
 strength of the electric field for various shapes of the rod top. The
 results of experimental studies confirmed the correctness of the
 conclusions of theoretical estimates. We show that the time parameters of streamer current pulses vary by no more than 30%,
 but a streamer charge increase to three time with increasing electric field strength. We proposed and applied a method for measuring the velocity of motion of a streamer in the discharge gap. As a
 result, it is established that the streamer speed is nonlinear in
 time. For a discharge gap of 1.2 m, the speed varies from 1.8·104
 m/s to 1.1·106
 m/s. Originality. For the first time, we have carried
 out a complex of studies of corona discharge parameters from
 lightning protector rod to apply for the certification procedure of
 ESE terminals. Practical value. Based on the set of obtained results, it is obviously that the standard NF C 17-102:2011 will not
 be introduced as a national standard of Ukraine before full introduction of scientifically justified data will be include into the requirements of the standard.