Для расчета, анализа и испытаний СМЗ ВЭУ используют параметры тока молнии, установленные в ГОСТ Р МЭК 62305-1.
В соответствии с ГОСТ Р МЭК 62305-1 установлено четыре уровня молниезащиты (УМЗ) ВЭУ. Для каждого уровня УМЗ установлен набор минимальных и максимальных значений параметров тока молнии.
Максимальные значения параметров молнии при уровне молниезащиты УМЗ I не будут превышены с вероятностью 99%. Максимальные значения параметров молнии для уровня УМЗ II снижены на 25% относительно значений, соответствующих УМЗ I, и на 50% для уровней УМЗ III и IV (линейное соотношение для I, Q и di/dt и квадратичное для W/R). Временные параметры одинаковы для всех уровней защиты.
Максимальные значения параметров молнии, выдерживаемые ВЭУ при различных уровнях молниезащиты, приведены в таблице 1. Эти параметры используют для проектирования элементов молниезащиты (например, выбора поперечного сечения молниеотводов, толщины металлических пластин, допустимой токовой нагрузки УЗИП, промежутков для предотвращения опасного искрения), а также для определения параметров испытаний, моделирующих воздействие молнии на такие элементы (см. приложение C и ГОСТ Р МЭК 62305-1).
Для ВЭУ, установленных в районах с большим количеством восходящих молний, в частности в зимний период, может быть необходимо повышение прочности воздушных систем перехвата молнии (например, приемников) относительно электрического заряда при разряде до уровня молниезащиты выше уровня I, 300 Кл. Данный параметр определяет износ (плавление) материалов и, следовательно, влияет на необходимость проведения техобслуживания воздушных систем перехвата молнии, искровых зазоров и т.п. (т.е. компонентов, подверженных эрозии из-за образования дуги). В местностях, подверженных образованию молний в зимний период, уровни электрического заряда могут достигать 600 Кл за счет восходящих молний в зимний период. Кроме того, следует учитывать воздействие и количество нештатных ситуаций перед тем, как потребуется проводить техобслуживание (см. дополнительную информацию в разделе 7 и приложении D. В таблице C.2 приведены параметры испытаний для молний в зимний период).
Параметры тока молнии, указанные в таблице 1, относятся как к ВЭУ, размещаемым на суше, так и к ВЭУ, размещаемым в море.
Таблица 1 - Максимальные значения параметров тока молнии для различных уровней молниезащиты (ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010, таблица 3)
Параметры | Обозначение | Единица измерения | Уровень молниезащиты (УМЗ) | |||
|
|
| I | II | III | IV |
Первый положительный короткий удар молнии | ||||||
Пиковый ток | I | кА | 200 | 150 | 100 | |
Электрический заряд | Кл | 100 | 75 | 50 | ||
Удельная энергия | W/R | МДж/Ом | 10 | 5,6 | 2,5 | |
Параметры времени | мкс/мкс | 10/350 | ||||
Первый отрицательный короткий удар молнии | ||||||
Пиковый ток | I | кА | 100 | 75 | 50 | |
Средняя скорость нарастания тока | di/dt | кА/мкс | 100 | 75 | 50 | |
Параметры времени | мкс/мкс | 1/200 | ||||
Последующий короткий удар молнии | ||||||
Пиковый ток | I | кА | 50 | 37,5 | 25 | |
Средняя скорость нарастания тока | di/dt | кА/мкс | 200 | 150 | 100 | |
Параметры времени | мкс/мкс | 0,25/100 | ||||
Длительный удар молнии | ||||||
Электрический заряд | Кл | 200 | 150 | 100 | ||
Параметры времени | с | 0,5 | ||||
Разряд | ||||||
Электрический заряд | Кл | 300 | 225 | 150 | ||
Эти данные предназначены только для расчетов и не могут быть применены при испытаниях. |
Примечания
1 Защита от молний, у которых максимальные и минимальные значения параметров превышают значения для УМЗ I, требует применения более эффективных мер, которые можно выбрать по отдельности, но всегда согласно настоящему стандарту (в соответствии с указаниями по проектированию и испытаниям).
2 Информация по восходящим разрядам молнии приведена в [2].
3 Статистическая основа для 600 Кл, представляющей 99 процентиль электрического заряда в восходящей зимней молнии, приведена в [3].