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3 试验结果及分析
3.1试验结果
系留气球缆绳雷电流传导试验结束后，缆绳II段无明显损伤；缆绳I段接头处有电弧放电现象，巨大能量释放时将接头尾套内防雷铜网搭铁线崩断，试验现象如图5（b）所示。搭铁线崩断可能是接头处搭铁线间距过小使得感应电动力增加；产生电火花的原因可能是搭铁线铜丝过细，导致温升增加。鉴于此，去掉尾套，整改搭铁线连接（增加搭铁线间距，用缆绳上多余铜网丝增粗搭铁线）。二次试验后，搭铁线有向内弯曲痕迹但未断裂，同时并未产生电火花。如图5（c）、（d）所示。试验数据和结果见表1。
3.2缆绳搭铁线热效应分析
由于缆绳I段出现故障，因此针对该问题进行定量分析。当缆绳遭受雷击时，巨大能量释放带来热效应，由于时间不足1s，因此可忽略不计雷电流在金属体传导时产生的热量损耗。搭铁线与缆绳的连接可等效成并联电阻回路，如图6所示，箭头所指方向为雷电流传导方向。
根据热力学公式可知，雷电流脉冲在单根金属导体上产生的热量等于通路中阻抗与电流单位能量的乘积。设雷电流流过导体发出的热量为：
已知搭铁线为铜网材质，相关物理参数见表2。
搭铁线状态更改前横截面积S约为3. 5mm2，更改后S约为8mm2。根据公式和表1试验结果计算得缆绳搭铁线遭遇雷电流后的温升：更改状态前△瑞=851℃；更改状态后△焦=156. 36℃。加上40℃室温，更改状态前导体温度将近900℃，接近熔点，而更改状态后的200℃远低于熔点。
3.3缆绳搭铁线电动力分析
根据毕奥一沙伐尔定律推导出电动力计算式：
F=C1I2×10 －7（6）式中，C为回路系数，是一个与导电系统的几何尺寸、形状有关的无量纲系数。
对于两个无限长平行导电体，有：
C= 2L/a （7）
式中，a为两导体间的距离，搭铁线连接更改前间距约为0. 03m，更改后间距变为原来的2倍；L为导体长度，约为0.1m。
因此，两平行导体间的电动力计算式为：
式中，I1、I2分别为流过两导体的雷电流。
电流同向时表现为电动吸力（式中用“＋”表示）；反表现为电动斥力（式中用“－”表示）；并且电动力大小与导体长度成正比，与导体间距成反比。因此，设计缆绳接头时搭铁线长度应尽量短，距离应尽量大些。
