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雷电感应过电压的计算

雷电引起的感应过电压的计算
1、雷击附近地面时引起地电位升高的计算
当建筑物附近遭受直击雷,建筑物的接地体地电位会有所抬高,地电位升高不仅可能对通信设备造成损害,而且可能造成人身伤亡,因此有必要确定地电位升高并且采取一定的措施加以预防。

当需要确定雷击接地装置附近接地体地电位升高时,可根据距离接地装置的远近分别按公式(5-5)计算。

如图5-2所示:
图5-2 建筑物附近发生雷击
x
r r r I U c c
c
g x +=
1
sin
π2ρ (5-5) 式中,Ux 为所需计算点电压,正弦反函数以弧度计算,Ig 为经接地装置流入地中的短路电流,ρ为土壤电阻率,r c 为接地装置的计算半径,x 为接地装置的边缘至计算点的距离。

土壤电阻率ρ=30Ω·m ,取接地电阻为5Ω,由ρ/2πr=R ,计算等效半球接地电极的计算半径为:
m
取Ig=30kA ,x=0,当雷击点距离建筑物顶接闪器时、则建筑物的地电位升高为:
kV r r
x r r r I U c
c c c c
g x 5.235sin π
3π23030sin
π2ρ11
=×=+=
3183
.0π
35π230π2ρ====R r c
1)、当雷击点距离建筑物10米时、建筑物接地体的地电位升高为:
kV x r r r I U c c c
g x 6256.410
3183.03183
.0sin π
3π23030sin
π2ρ11
=+×=+=
2当雷击点距离建筑物20米时、建筑物接地体的地电位升高为:
kV x r r r I U c c c
g x 3488.2203183.03183
.0sin π
3π23030sin
π2ρ11
=+×=+=
真空磁导率
国际单位制(SI)中引入的一个有量纲的常量。

常用符号μ0表示,由公式定义,此式是真空中两根通过电流相等的无限长平行细导线之间相互作用力的公式,式中I是导线中的电流强度,a是平行导线的间距,F是长度为l的导线所受到的力,而称μo为真空磁导率,其值为μ0=4π×10-7牛顿/安培;
=4π×10-7韦伯/(安培·米);
=4π×10-7亨利/米;
μ0中的 4π是为了使常用的电磁学公式的计算得到简化(所以SI制的电磁学部分叫做MKSA有理制),其中的则是为了使电流强度的单位安培(基本单位)接近于实际使用的大小。

μ0的量纲为[LMT-2I-2]
非铁磁性物质的μ近似等于μ0。

而铁磁性物质的磁导率很高,μ>>μ0。

铁磁性材料的相对磁导率μr=μ/μ0如铸铁为200~400;硅钢片为7000~10000;镍锌铁氧体为10~1000;镍铁合金为2000;锰锌铁氧体为300~5000;坡莫合金为20000~200000。

空气的相对磁导率为1.00000004;铂为1.00026;汞、银、铜、碳(金刚石)、铅等均为抗磁性物质,其相对磁导率都小于1,分别为0.999971、0.999974、0.99990、0.999979、0.999982。

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