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雷電流的特征能量W/R是沖擊電流在1歐姆電阻上的能量。這個(gè)能量是電流平方值對(duì)時(shí)間的積分:

W/R=∫i²dt

此特征能量通常也被稱為電流的平方脈沖。它對(duì)雷電沖擊電流通過(guò)導(dǎo)體而產(chǎn)生熱效應(yīng)，以及雷電流流過(guò)時(shí)導(dǎo)線之間力的相互作用，都起到關(guān)鍵性的作用。(圖2.5.1)

在一段電阻為R的導(dǎo)體中轉(zhuǎn)換的能量W為:

W=R·∫i²dt=R·W/R

R  (與溫度有關(guān)的)導(dǎo)體的直流電阻

W/R 特征能量

面對(duì)生命、火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)，在設(shè)計(jì)和建立雷電保護(hù)裝置時(shí)，計(jì)算雷電沖擊電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱效應(yīng)，是十分必要的。在計(jì)算時(shí)，雷電沖擊電流通過(guò)雷電保護(hù)系統(tǒng)各部件，在所有歐姆電阻所產(chǎn)生的熱能都應(yīng)予以考慮。另外，由于這個(gè)過(guò)程十分短暫，與周圍環(huán)境的熱能交換可以忽略不計(jì)。

圖2.5.1 由雷電流特征能量而產(chǎn)生的熱效應(yīng)及力的作用

在長(zhǎng)度為l、距離為d的平行導(dǎo)線中，由于電流i而產(chǎn)生的電動(dòng)力，可近似地按照下列公式進(jìn)行計(jì)算:

F(t)=μ₀2π·i²(t)·1/d

式中:

F(t) 電動(dòng)力

i電流

Ho 磁導(dǎo)率

I長(zhǎng)度

d平行導(dǎo)線之間的距離

表2.5.1 在不同的導(dǎo)電介質(zhì)中溫度的變化?T（單位：k）

當(dāng)通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)線上的電流方向相同時(shí)，產(chǎn)生的力使它們相互吸引;當(dāng)通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)線上的電流方向相反時(shí)，產(chǎn)生的力使它們相互排斥。它們和導(dǎo)線中電流的乘積成正比，和兩者之間的距離成反比。即使在單個(gè)彎曲的導(dǎo)線中，也存在力的作用，而且力的大小與彎曲導(dǎo)線中電流的平方成正比。

圖2.5.2 兩根平行導(dǎo)線之間電動(dòng)力的作用

雷電流的特征能量決定了應(yīng)力的大小，它造成雷電保護(hù)系統(tǒng)的組件可恢復(fù)性或不可恢復(fù)性變形，同時(shí)它也確定了雷電防護(hù)系統(tǒng)的規(guī)模。這些作用應(yīng)在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試裝置中，對(duì)防雷保護(hù)系統(tǒng)的連接構(gòu)件的要求中，予以考慮。

-End-

易造科技是浙江省科技型企業(yè)，專注防雷產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售,提供浪涌保護(hù)器、風(fēng)電電涌保護(hù)器、直流電涌保護(hù)器、后備保護(hù)器、信號(hào)防雷器、??電場(chǎng)儀、雷電預(yù)警系統(tǒng)、智能防雷系統(tǒng)、防雷器等防雷產(chǎn)品，擁有自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備和全功能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，日產(chǎn)30000P防雷模塊。產(chǎn)品通過(guò)了TUV、CE、CQC等認(rèn)證，為提供客戶"零"維護(hù)產(chǎn)品。