Blixtströmsfördelning på kommunikationsmaster - mätningar och beräkningar på en skalmodell

Författare:

  • Martin Torleif
  • Lorén Jörgen

Publiceringsdatum: 2002-01-01

Rapportnummer: FOI-R--0457--SE

Sidor: 47

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • blixt
  • åska
  • transienter
  • transmissionsledare
  • kommunikation
  • lightning
  • transients
  • transmission lines
  • communication

Sammanfattning

I denna rapport presenteras resultaten av en studie som syftar till att undersöka olika simuleringsmodeller för blixtströmsfördelning på kommunikationsmaster. Arbetet är ett led i FMVs strävan att ställa riktiga skyddskrav på utrustning som ansluter mot inkommande kablar från kommunikationsmaster. För att kunna specificera skyddsåtgärder för elektroniksystemen måste den inkopplade störsignalen bestämmas. Det är önskvärt att störnivån kan bestämmas med enkla simuleringsverktyg eftersom fullskaleprov är komplicerade, tidskrävande och kostsamma. I denna rapport visas hur blixtpåkänningen på en relativt komplicerad struktur kan simuleras med beräkningsmodeller av olika komplexitetsgrad. I ett första steg har beräkningsmodellerna verifierats genom jämförelser med modellmätningar för en kommunikationsmast monterad på ett metalljordplan. Markeffekter är således ej inkluderade i denna studie. Modellen är i skala 1:100. De parametrar som studerats är främst toppamplitud och stigtid hos de strömpulser som uppkommer på olika delar av mastkonfigurationen. Resultaten visar att momentmetoden och transmissionsledarmodellen (TL-modellen) överlag överensstämmer bra med mätningarna. TL-modellen beräknar kopplingen till en tråd inuti masten bättre än momentmetoden. Resonansfenomen beräknas dock bäst med momentmetoden eftersom utstrålning saknas i TL-modellen. En annan slutsats från resultaten är att det är viktigt att modellera blixtkanalen på ett riktigt sätt.