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附录G 环路中感应电压和电流的计算


G.0.1 格栅形屏蔽建筑物附近遭雷击时,在LPZ1区内环路的感应电压和电流(图G.0.1)在LPZ1区,其开路最大感应电压宜按下式计算:

式G.0.1-1

式中:Uoc/max——环路开路最大感应电压(V);

                 μ0——真空的磁导系数,其值等于4π×10-7(V▪s)/(A▪m);

                    b——环路的宽(m);
                     l——环路的长(m);

           H1/max——LPZ1区内最大的磁场强度(A/m),按本规范式(6.3.2-2)计算;
                 T1——雷电流的波头时间(s)。

图G.0.1  环路中的感应电压和电流

注:1 当环路不是矩形时,应转换为相同环路面积的矩形环路;
       2 图中的电力线路或信号线路也可是邻近的两端做了等电位连接的金属物。
    若略去导线的电阻(最坏情况),环路最大短路电流可按下式计算:

式G.0.1-2

式中:isc/max——最大短路电流(A);

                   L——环路的自电感(H),矩形环路的自电感可按公式(G.0.1-3)计算。
    矩形环路的自电感可按下式计算:

式G.0.1-3

式中:r——环路导体的半径(m)。

G.0.2 格栅形屏蔽建筑物遭直接雷击时,在LPZ1区内环路的感应电压和电流(图G.0.1)在LPZ1区Vs空间内的磁场强度H1应按本规范式(6.3.2-8)计算。根据图G.0.1所示无屏蔽线路构成的环路,其开路最大感应电压宜按下式计算:

式G.0.2-1

式中:d1/w——环路至屏蔽墙的距离(m),根据本规范式(6.3.2-9)或式(6.3.2-10)计算,d1/w等于或大于ds/2

            d1/r——环路至屏蔽屋顶的平均距离(m);
         i0/max——LPZ0A区内的雷电流最大值(A);

              kH——形状系数,取kH=

                w——格栅形屏蔽的网格宽(m)。
    若略去导线的电阻(最坏情况),最大短路电流可按下式计算:

式G.0.2-2

G.0.3 在LPZn区(n等于或大于2)内环路的感应电压和电流在LPZn区Vs空间内的磁场强度Hn看成是均匀的情况下(见本规范图6.3.2-2),图G.0.1所示无屏蔽线路构成的环路,其最大感应电压和电流可按式(G.0.1-1)和式(G.0.1-2)计算,该两式中的H1/max应根据本规范式(6.3.2-2)或式(6.3.2-11)计算出的Hn/max代入。式(6.3.2-2)中的H1用Hn/max代入,H0用H(n-1)/max代入。

条文说明
G.0.1 本条主要是根据IEC 62305—4:2010第58页A.5.3(Situation inside LPZ1 in the case of a nearby lightning strike)制定的。式(G.0.1-3)引自其第57页上的式(A.26)。
G.0.2 本条主要是根据IEC 62305—4:2010.第56页A.5.2(Situation inside LPZ1 in the case of a direct lightning strike)制定的。
G.0.3 本条主要是根据IEC 62305—4:2010第59页A.5.4(Situation inside LPZ2 and higher)制定的。
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建筑物防雷设计规范 GB50057-2010
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