автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.13, диссертация на тему:Научно-технические основы обеспечения электромагнитной стойкости технических средств к поражающему воздействию грозовых разрядов
Автореферат диссертации по теме "Научно-технические основы обеспечения электромагнитной стойкости технических средств к поражающему воздействию грозовых разрядов"
ХАРК1ВСЫШЙ ДЕРЖАВНМЙ П0Л1ТЕХН1ЧНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ
НАУК0В0-ТЕШ1ЧН1 ОСНОВИ ЗАБЕЗПЕЧЕННН ЕЛЕКТРОМАГН1ТНОГ СТ1ЙКОСТ1 ТЕХН1ЧНИХ ЗАСОБ1В ДО УРАЖАЛЬНО! Д11 ГР030ВИХ РОЗРЯД1В
05.09.13 - техн1ка сильних електричних та магн1тних пол1в
Автореферат дисертацП на здобуття наукового ступеня доктора техн1чних наук
На правах рукопису
Кравченко Володимир 1ванович
Харк1в - 1997
Дисертац1ею е рукошс
Роботу виконано в Науково-досл1дному та проектно-конструкторському 1нститут1 "Молн1я" 1 на кафедр1 1нженерно1 електроф1зики Харк1вського державного пол1техн1чного ун1верситету
0ф1ц1йн1 опоненти: 1. Доктор техн1чних наук, професор
Кононов Борис Тимоф1йович.
2. Доктор техн!чних наук, професор 1ванов Володимир Олександрович.
3. Доктор ф!зико-математичних наук, професор Магда 1гор 1ванович.
Г1ров1дна установа: Шдприемство "Хартрон", м. Харк1в.
Захист в1дбудеться "11" кв1тня 1997 р. на зас1данн1 спец1ал!зовано1 вчено! ради Д 02.09.15 в Харк1вському державному пол1техн1чному ун1верситет1 (310002, Харк1в-2, МОП, вул. Фрунзе, 21).
3 дисертац1ею можна ознайомитися в б1бл1отец1 Харк1вського доржавного пол1техн1чного ун1верситету
Автореферат роз1слано березня_ 1997 р.
Вчений секретар спец1ал1зовано! вчено! ради
бгоров Б.С
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальн1сть проблею!. Б0-т1 роки нашого стол1ття схарактеризувались Оурхливим розвитком нап!впров!дниково1 електрон1ки та створенням на 11 основ! рад!оелектронних, електронних та електротехн!чних засоб1в (РЕЗ, ЕЗ, ЕТЗ)1. Поряд з р!зким зб!лыпенням за останн! роки к1лькост1 ТЗ (за експертниш оц!нками спец1ал!ст!в загальна к1льк1сть великих рад1оелектронних ! рад!отехн!чних систем кожного п'ятир!ччя в середньому подвоювться, а насичен!сть такими електронними пристроили як персональн! ЕОМ, що застосовують в автоматизованих системах керування р1зного призначення щор1чно з01льшуеться в 2,5 - 3 рази), 1стотно розширюеться царина застосування цих засоб1в в самих р1зних галузях ннродного господарства, включаючи прошслове виробництво, зал!зничний транспорт, ав1ац1ю, космонавтику та зв'язок.
Незважаючи на удосконалювання з року в р1к схемотехн1чних 1 конструктивное. р1шень, пол1пшення якост1 елементно! Оази 1 прагнення до п1двищення над1йност! функц1онування.ТЗ в складному завадовому електромагн1тному оточенн1 (ЕМО), спостер1гаеться ст!йка тендениДя до збер1гання велико! к!лькост1 хибних спрацьовувань, в1дказ1в та критичних становищ ! авар!й, що виникають за цих обставин, з системами та пристроями, до складу яких входить рад1о- та електротехн1чнэ обладнання на основ! нгш!впров!дниково1 електрон1ки та 1нтегральних м1кросхем.
Як св!дчить статистика, в середньому в 25 - 30 % вшада1в основна причина виникнення авар!йних с!туац!й в ав1ац!1, на оС'ектах виробництва, передач! та розпод1лу електроенергИ, п!дприемствах видобування, збер!гання та транспортування нафто- ! газопродуктов, в т1й чи 1нш!й м!р! безпосередньо пов'язана з грозовою д1яльн!стю чи розрядами блискавок.
Грозов! розряди е найрозповсюджен!шим природним джерелом потужних електромагн!тних завад (ПЕМЗ), д!я яких на ТЗ неминучо викликав певн! порушення нормального функц!онування цих засоб!в, аж до самих необоротних -
Дал! техн!чних засоб!в (ТЗ) - електротехн!чн1, рад!отехн1чн1 та електронн! вироби, обладнання та апаратура виробничо-техн!чного, народно-господарчого 1 культурно-побутового призначення (ГОСТ 29037-91).
часткового пошкодження чи повного виходу 1х з ладу. Так1 ситуацИ е насл1дком або безпосереднього попадания струм1в блискавки у зовн!ш1 та внутр1шн! системи, схеми, кола та елементи рад!о- та електротехн1чного обладнання ТЗ, або виникнення в електричних колах цих засоб!в наведених напруг та струм!в. Ц1 струми та напруги часто перевищують гранично припустим!., за умовами збереження працездатност1 електрорад1овироб1в та електронних компонент, р1вн1, або призводять до 1мпульсного вид1лення на цих елементах велико! к!лькост1 теплоти, що в результат! викликае !х плавления або вигорання. В зв'язку з тим, що критична енерг1я пошкодження елементно! бази ТЗ не висока, 1 на сьогодн! ми маемо 11 граничн1 значения в межах в!д 10"* до 10"7 Дж, в1рог1дн1сть виходу з ладу цих засоб!в при експлуатацИ в грозових ситуац!ях висока.
Коло цих питань складае предмет нового напрямку в науц1 - теорИ електромагн1тно! ст!йкост1 ТЗ до уражально! д11 потужних електромагн1тних завад природного та штучного лоходження - зародження яко! також в!дноситься до середини 60-х рок1в нашого стол1ття. Ще й на сьогодн1 ця теор1я все ще знаходиться в стадИ становления, мае багато невир1шених проблем 1 потребуе подальшо! розробки.
У зв'язку з ростом функц1онально! складност1 ТЗ, широким впровадженням цих засоб1в в народне господарство, оснащениям 1х високочутливою нап1впров1даиковою елементною базою, зб1льшенням 11 швидкод1йност1 1 зниженням споживаемо! потужност1, недол1ки в забезпеченн! електромагн1т- но1 ст1йкост1 рад1о- та електротехн1чного обладнання до уражально! д11 та дестаб1л1зуючого впливу грозових розряд1в кожного року в1дчуваються все гостр!ше, а вир!шення ц!е! проблеми в комплексному масштаб1 е актуальним та практично ваяшивим народногосподарчим завданням.
Мета 1 задач1 робота. Метою роботи е проведения комплексних теоретичних та експериментальних досл!джень, спрямованих нарозробку науково-техн1чних основ забезпечення електромагн1тно1 ст!йкост1 рад1о- та електротехн1чного обладнання до уражально! д11 та дестаб1л1зуючого впливу грозових розряд1в, що дозволяють обгрунтувати та сформулювати концепц1ю грозост1йкост1 ТЗ, в аспектах надШност! цих засоб1в та визначити шляхи , практичного
вир1иення основних задач, що стоять в межах ц!е! концепцП.
Для досягнення ц!е! мети було необх1дно:
а) провести досл!дження грозово! ЕМО (ГЕМО), вид!лити основы! зовн!шн1 д1юч1- чшники електромагн1тного поля (ЗДЧ ЕМП), пов'язан1 з грозовими ситуац1ями 1 визначити !х ампл1тудн! параметри та часов1 характеристики з урахуванням б!лыюст! реально !снуючих природних чиннйк1в, що впливають на формування ц1е! ГЕМО;
б) виявити небезпечн1 щодо грозових вплив!в тракти ТЗ i досл1дити механ!зм 1х взаемодП 1з ЗДЧ ЕМП грозових розряд1в;
в) визначити р1вн!, форму, ампл!тудн1 параметри 1 часов! характеристики струм!в та напруг, виникнення яких оч!куеться в зовн1шн1х 1 внутр1шн1х колах ТЗ при грозових д1яннях, та ввд!лити на п1дстав1 цього критичн! до грозових вплив!в пристро!, блоки, вузли та елементи рад!о- та електротехн!чного обладнання;
г) досл!дити причини, характер 1 вида грозових лошкоджень элементно! бази ТЗ;
д) виявити найб!льш ефективн! метода грозозахисту ТЗ 1 визначити засоби !х практично! реал!зац11;
ж) розробити метода випробувань об'ект!в, що мають за основу рад1о- та електротехн1чне обладнанния на грозост1йк!сть, включаючи сертиф1кац1Ян! випробування;
к) сформулювати принципи 1 розробити основи сертиф!кац11 ТЗ на в1дпов1дн1сть до вимог ол9ктромагн1тно1 Oi'MlcHOCTl (EMC) та ст1йкост! цих засоб!в при експлуатацИ Тх за грозових умов.
Метода досл!джень. При проведенн1 досл!джень, результати яких узагальнюються в робот1, використовувались метода та положения теоретичних основ електротехн1ки, теор!! електромагн1тного поля, техн1ки сильних електричних та магн1тних пол!в, а також техн1ки та електроф1зики високих шшруг. Експерименти проводились на ун1кальному високовольтному обладнанн!, 1м!таторах штучних блискавок 1 моделюючих приладах, що в!дтворють електромагн!тн1 уражальн1 чинники грозових розряд1в.
Ц1лковита певн1сть основних положень дасертацИ п!дтверджена такими експериментами:
а) региструванням струм!в ! напруг, як! виникають в
небезпечних трактах ТЗ при д11 на них в1дтворюваких та 1м1тованих ЗДЧ Ш1 грозових розряд1в 1з параметрами, максимально наближеними до реальних;
0) численними випробуваннями широкого класу об'ект1в промислового, народногосподарчого, спец!ального та побутового призначення на в1дпов1дн1сть до вимог грозост1йкост1, включаючи сертиф1кац1йн1 випробування;
в) в1домими експериментальними даними по вим1рюванням параментр!в електричних та магн1тних пол1в, як! створюються нптурними розрядами блискавок.
Наукова новизна робота:
Вперше теоретично узагальнен1 та комплексно досл1джен1 питания електромагн1тно! ст1йкост1 техн!чних засоб1в до уражально! д1! потужних електричних 1 магн!тних пол!в, великих струмХв та високих напруг грозового походження, а також розроблено практичн1 рекомендацИ 1з забезпечення !х над!Яного та. як!сного функц1онування за умов активно! грозово! д1яльност1 на ochobI сертиф!кац11 цих засоб!в за параметрами грозост1йкост1.
¿втор захщае:
а) концепц1ю грозово! електромагн1тно! ст!йкост1 об'ект1в, що мають за основу рад!о- та електротехн!чне обладнання;
б) науков1 принцшш, технХчн! вимоги i методичн1 основи забезпечення електромагн1тно! ст1йкост1 рад!о- та електротехн1чного обладнання ТЗ до уражально! д1! та дестаб1л1зуючого впливу грозових розряд!в;
в) практичн1 способи забезпечення та збереження потр1бного р1вня над1йност1 i як1сного функц1онування ТЗ за умовактивно! грозово! д!яльност1 на п!дстав1 сертиф1кац1! цих засо01в на в!дпов1дн1сть до вимог ЕМС та ст1йкост1.
Практична ц1нн!сть та значущ1сть робота:
а) науково обгрунтовано концепц!ю електромагн!тно! ст!йкост1 рад1о- та електротехн1чного обладнання об'ект1в промислового, народно-господарчого та спец!ального призначення до уражально! д!1 потужних електромагн1тних завад природного та штучного походження, основою яких е грозов1 розряди;
б) на п1дстав! системного п1дходу розроблено комплекс з десяти державних стандарт!в Укра!ни, гармон1зованих з
м1жнародними стандартами МЕК, як1 регламентують вимоги щодо забезпечення електромагн1тно1 ст1йкост1 техн1чних засоб1в, два з котрих, як1 пов'язан! з забезпеченням грозост1йкост1 ТЗ, рекомевдован1 М1ждержавною Радою з стандартизацИ кра!н СНД для впровадження 1х як м1кдержавних ставдарт1в;
в) розроблено 1нженерн1 метода комплексно! оц1нки та прогнозування р!вн1в сприйнятливост1 ТЗ до уражально! д11 грозових розряд1в;
г) визначено основн1 метода 1 способи ефективного грозозахисту ТЗ та надан! . практичн1 рекомендацИ щодо використання для цього в!тчизняно! захисно! елементно! бази;
д) регламентовано перел!к основних вид1в ТЗ, що п!длягають обв'язковШ сертиф1кац11 на в1дпов1дн1сть до вимог грозост1йкост1, а також визначено номенклатуру базових техн1чних характеристик, що визначають параметри електромагн1тно! ст1йкост1 цих засоб1в до уражально! д11 грозових розряд1в.
Народно-господарче призначення. Використання в народному господарств1 розроблених метод1в забезпечення електромагн1тно! ст1йкост1 та захисту рад1о- та електротехн1чного обладнання ТЗ в!д уражально! д1! та дестаб1л1зуючого вшшву грозових розряд1в дозволяв 1стотно зшзити небезпеку виникнення за умовактивно! грозово! дХяльност! критичних та авар1йних ситуац!й, що мають катастроф1чн1 насл1дки на еколог1чно та вибухонебезпечних об'ектах промислового 1 народно-господарчого призначення, виключити вих1д з ладу автоматизованих засоб1в 1 систем ксрування 1 контролю виробничими та технолог1чними процесами на атомних електростанц1ях та п1дприемствах нафто-газовидобувного 1 переробнсго комплексу, а також забезпечити необх1дний р!вень надХйност! об'ект1в аерокосм!чно! та в1йсково! техн1ки, включаючи системи телекомун1кац11, сигнал1зац11 1 зв'язку загального 1 спец!ального призначення.
Реал1зац1я результат^ робота. Результата робота знайшли практичну реал!зац1ю та впровадження через:
а) монограф1ю "Рад1оелектронние средства 1 мощние елек-тромагн1тние помех1", п!дготовлену пошукувачем усп1вавторств1 та видану в 1987 роц1 в Московському видавництв! "Рад1о 1 связь" за його загальною редакц!ею, як
промислове видання, призначене для 1нженерно-техн1чних прац1вник1в, що розробляють та експлуатують РЕЗ, а такок для студент1в вуз1в;
б) дов1дник "Грозозащ1та рад!оелектронних средств", п1дготовлений особисто пошукувачем, виданий в 1991 роц1 тим же видавництвом та призначений для 1нженерно-техн!чних прац!вник1в;
в) розроблений п1д кер!внщтвом автора за loro особистою участю комплекс державиих стандарт!в Укра!ни щодо забезпечення вимог електромагн!тно1 ст1йкосг1 техн!чних засоб1в до уражально! д11 ПЕМЗ природного та штучного походаення (ДСТУ 2793-94, ДСТУ 2794-94, ДСТУ 2465-94, ДСТУ 2625-94, ДСТУ 2626-94, ДСТУ 2977-95, ДСТУ 3343-96, ДСТУ 3344-96 та 1нш.);
г) впровадження в систему сертиф1кац11 Укра!ни (УкрСЕПРО) вимог щодо забезпечення електромагн!тно1 ст1Якост1 ТЗ до уражально! д11 ПЕМЗ природного та штучного походаення;
д) створення акредитованого Держстандартом Укра!ни в систем! УкрСЕПРО на техн!чну компетентн1сть та иезалежн1сть единого за сво!м оснащениям i техн!чними можливостями в Укра!н! та кра!нах СНД Центра сертиф!кац1йних випробувань и1мпульс" для проведения деркавних випробувань широкого кла-су продукцИ на в1дпов1дн!сть до вимог ШС та ст1йкост1, в тому числ! на уражальну д1ю та дестаб!л1зуючий вплив грозо-вюс розряд!в (Атестат акредатацИ ü 140 в1д 31.08.94 р.);
ж) введения в експлуатац1ю нових та модерн!зац!ю 1снуючих ун!кальних висковольтних установок, призначених для випробувань об'ект1в, що мають за основу рад1о- та електротехн!чне обладнання на грозост1йк!сть
(Науково-досл1дний та проектно-конструкторський 1нститут "Молн1яя в м. Харков!, випробувний комплекс АНТК "Антонов" в -м. Киев1);
к) п1дготовку в Харк1вському державному пол!техн!чному ун1верситет! фах1вц1в в галуз! забезпечення електромагн1тно! сум!сност! та ст1йкост1 ТЗ.
Ефект в1д впровадження результат1в робота полягае в:
а) скороченн1, в середньому в 2 - 3 рази, терм1ну роб1т та об'ем!в матер1альних витрат, пов'язаних з доробкою (доведениям) до потр!бного рЛвня надШност! рад!о- та
електротехн1чного обладнання на завершальних етапах роботи над його системами, блоками та вузлами, при використанн1 на ранн!х стад!ях розробки цього обладнання науково-обгрун-тованих рекомендаций щодо забезпечення грозост1йкост1 ТЗ;
0) зменшенн1 до 40 - 50 % об'ем!в обчислювальних роб 1т i зниженн! к1лькост! попереда1х випробуванъ, необх1дних в процес1 розробки рад!о- та електротехн1чного обладнання ТЗ при використанн! розроблених метод1в комплексно! оц!нки та прогнозування сприйнятливост1 цих засоб!в до уражально! д!1 та дестаб1л!зуючого впливу грозових розряд1в;
в) можливост1 розповсюдження одержаних результата щодо забезпечення вимог грозост!йкост1 ТЗ на. область захисту рад1о- та електротехн1чного обладнання цих засоб1в в!д уражально! д11 та дестаб1л!зуючого впливу !нших, в!дм!нних в!д грозових, джерел ПЕМЗ природного та штучного походження (розряд1в статично! електрики, високовольних ЛЕП, контактно! мережи зал1зниць, зварювального обладнання та 1нш.) та виключення необх1дност1 проведения додаткових роб1т, спрямованих на забезпечення вимог електромагнЮТо! сум!сност1 та ctMkoctI ТЗ.
Апробац1я роботи. За основними результатами дисертац1йно! роботи зроблено б1льш, н!ж 20 наукових допов!дей на М1жнародних, Всесоюзних 1 республ!канських С1Шпоз!умах, науково-техн1чних кокференц!ях та сем!нарах. Серед них на:
- 10-му, 11-му, 12-му ! 13-му М1жнарожних симпоз1умах по ЕМС (Вроцлав, 1990, 1992, 1994 та 1996 рр.);
- G-й 6вропейськ1й конференцИ з електромагн1тних структур (Фр!др1хшафен, 1991 р.);
- 5-му М!жнародному симпоз1ум1 з антен 1 розповсюдженню (Саппоро, 1992 р.);
- 21-й М1жнародн1й конференцП з грозозахисту (Берл1н, 1992 р.);
- 1-му 1 2-му М1жнародних симпоз1умах з проблем ЕМС (Санкт-Петербург, 1993 1 1995 рр.);
- 1-й Всосозн1й науково-техн!чн1й конференц!! з ст1йкост! РЕЗ (Харк1в, 1991 р.) та 1нш.
Публ1кац11. Матер!али дисертац!! в!дображен1 у двох монограф1ях, 32 статтях та публ1кац1ях в наукових фахових виданнях м!жнародних конференц!й 1 симпоз!ум!в, а також
6 нормативных документах м!ждержавного, державного та в!домчого р1вня.
Структура робота. Дисертац1йна робота включав в себе вступ, п'ять розд!л1в, зак1нчення, перел!к посилань, що м1стить 194 найменування, 1 додаток. Зм1ст роботи викладено на 304 аркушах машиношсного тексту, що м1стить 80 1люстрац1й та 20 таблиць.
3 М I С I РОБОТИ
У вступ! обгрунтовано актуальн!сть теми дисертацИ, сформульовано основний напрямок роботи, в1дображено наукову новизну та практичну ц1нн1сть, наведено положения, як1 виносяться на захист, в1домост1 про народно-господарче значения 1 ефект в!д упровадження результат1в роботи.
У першолу розд1л1 наведено огляд та анал1з сучасного стану питания, яке пов'язане з особливостями та насл1дками функц1онування техн1чних засоб1в за умов впливу на них потужних електромагн1тних завад природного та штучного походження.
Поглиблено розглянуто питания уражального впливу ПЕМЗ на ТЗ. Особливу увагу при цьому придЗлено анал1зу причин пошкоджень та виходу з ладу рад!о- та електротехн1чного обладнання ТЗ, пов'язаних з впливом на ц! засоби грозових розряд!в. Як обгрунтування практично! важливост1 та актуальност1 проблеми, що розглядаеться в робот1, наведено статистичн! та фактичн1 дан1 про наслЗдки уражального впливу грозових розряд!в на об'екти ракетно! та аерокосм!чно! техн!ки, систем виробництва та передач1 1 розпод!лу елоктроенергП, -АСК нафтогазових комплекс1в, а також в!дображено розм1ри матер!ального та ф1нансового збитку в1д насл1дк1в цих вплив!в.
Показано, що вир1шення питань щодо забезпечення няд!йност1 ТЗ, за !х експлуатацИ в складн1й завадов1й ЕМО, яка створюеться джерелами ПЕМЗ природного та штучного походження, е новим напрямком в науц1 - теор1ею електромагн1тно! ст1йкост! ТЗ.
Обгрунтовано виб1р грозових розряд!в базового джерела ШМЗ для розробки науково-техн1чних основ забезпечення електромагн1тно! ст1йкост! рад1о- та електротехн1чного обладнання ТЗ до уражального впливу.
Визначено загальн1 вимоги 1 основы! заходи, щодо забезпеченкя грозово! електромагн!тно! ст!йкост1 ТЗ, сформульовано концепц!ю електромагн!тно! ст1йкост!, мету, область та основн! напрямки досл!джень, безпосередньо пов'язаних з вир1шенням задач, як! стоять у дисертац1йн1й робот!.
У другоцу розд!л! в комплексна постановц1 розглянуто питання формування грозового електромагн!тного оточення та визначення номенклатури ! параметр!в зовн1шя1х д!лчих чинник1в електромагн1тного поля грозових розряд1в.
Визначення характеристик грозового ЕМО (ГЕМО), як сукупност1 грозових електромагн!тних (електричних та (або) магн!тних) пол1в, струм!в (напруг) в облает!, яку розглядаемо, е вих1дшш етапом в процес1 прогнозування грозост1йкост! ТЗ.
Через те, ¡до л!н1йн! негативн1 блискавки "жара-земля" зустр!ча'ються в природ! найчаст1ше 1 е, пор1вняно з 1шими 1х видами, найрозповсюдаен1шим природним дзкерелом ПЕМЗ, цей вид грозових розряд!в був покладений в основу досл1дкень. При цьому враховувався той факт, що якщо 1нформац1я про струми в канал1 блискавки досить велика, а !х ампл!тудн1 параметри ! часов1 характеристики визначен! з високою м!рою достов!рност!, то даних про грозов1 електричн! та магн!тн1 (едектромагн!тн!) поля, особливо на в1дстан! до 10 км в!д м!сця розряду, було 1 е ще недостатньо для створення повно! кяртини формування ГЕНО та визначення номенклатури 1 характеристик ЗДЧ ЕМП грозових розряд!в.
Визначено, що процес формування ГЕМО починаеться задовго до основно! стадИ розряду блискавки, ще при розд!ленн! електричних заряд!в та утворенн! грозових хмар, у зв'язку з чим у формуванн1 ГЕМО безпосередньо беруть участь електричн! поля передгрозового пер1оду, електричн! та магн!тн! поля л1дерно! стад!! блискавки 1 електромагн!тн! поля випром1нювання каналу блискавки у пер!од 11 основно! стад!!.
Показано, що грозов! хмари створюють б!ля поверхн1 зем.п! електромагн!тн! поля з середн1м р!внем напрузкеност! в!д 10 до 30 кВ/м, котрий зб1льшуеться до 50 ... 60 кВ/м наближенням до грозово! хмари.
Л1дерна стад!я блискавки (для ступ1нчатого л!деру)
характеризуемся в1дносно пов!льним, протягом 1 ... 10 мс, зростанням напруженост! електричного поля 01ля земл1 до 60 ... 180 кВ/м з проростанням л1деру до земл!. При цьому на фон1 зростаючого електричного поля спостер!гаеться його пульсац1я у вигляд1 1мпульс1в напруженост! електричного поля тривалЮтю 1 ... 2 мкс та ампл1тудою 1 ... 10 кВ/м, як1 пер1одично повторюються з середньою частотою 20 кГц. Аналог!чний характер зм1н мае магн1тне поле, ампл!туда якого досягае значень в1д 5 до 50 к/к.
Особливу увагу в робот1 прид1лено поглибленим досл!даенням процес!в формування ГЕМО в пер1од основно! стад!! розряду.
Вперше для досл!дження електромагн1тних процес!в, як! супроводжують грозов! розряди i визначення характеристик ГЕМО, що створюеться блискавкою "хмара-зешя" на 11 головно! стад11 було використано метод, який застосовуеться в теорИ антен при анал1з! процес1в випром1нювання електрично-довгих систем складно! конф!гурац!1, для чого канал розряду блискавки зображався у вигляд! неск1нченно велико! к1лькост! елементарних електричних дипол!в, скалярний та векторний потенц!ал яких на неск!нченност1 задовольняе умов1 Лоренца (рисунок 1).
Рисунок 1 - Розрахункова модель
Для чисельного вир1шення задач! було використано метод в!др!зк!в, при якому канал розряду ! форма струму блискавки в ньому под!лялися на функЩйно-залекн! м!ж
собою в1др1зки. Канал розрлду блискавки под!лявся на в1др!зки, що об'еднують в соб! групи елементарних дипол1в, 1мпульс струму - на часов1 в!др!зки з пост1йним кроком. Величша вмдр!зк!в под!лу каналу розряду в1дпов1дала довжин1 шляху, що проходить хвиля зворотнього розряду блискавки за час, який в!дпов1дае кроку под!лу 1мпульсу струму блискавки.
Довжина в!др!зк1в каналу розряду та крок под1лу 1мпульсу струму за часом вибиралися !з умов р!вном1рност! розпод1лу густост! струму вздовж в1др1зка 1 припущення, що електромагн1тна хвиля вицром!нювання в1др1зка под!лу каналу .е плоскою на вЗдстанях, як! розглядались. При цьому форма струму блискавки в канал1 розряду 1 зм1на висоти каналу зворотнього розряду в час! обирались за умов найб1льш близько! в1дпов1дност1 реальним процесам.
Електромагн!тн! поля каналу блискавки зображались у вигляд! просторово-часово! суперпозицИ пол1в випром!шовання окремих в1др!зк!в, а електромагн!тн1 поля, як! утворювались струмами блискавки в земл1, визначались шляхом вир!шення задач1 ут!кання струму в1д точкового джерела в пров1дний нап1впрост!р, який мае однор1дн1 та 1зотропн1 властивост1, з припущенням р1вном1рност! розт!кання цих струм!в у р1зн! боки.
Результуюча напружен!сть електричного та магн1тного пол1в, що створюються каналом блискавки на поверхн1 земл!, з урахуванням розт1кання струм1в блискавки в земл1 та процес1в в!дбиття 1 заломлення поля випром1нювання каналу блискавки ин пров1да!й повархн1 земл1 визначалсь шляхом "зшивання" р!шень для двох простор1в: пов!тря 1 земл1 на меж1 1х под1лу. Значения напруженост1 електричних та магн1тшрс пол1в на р1зних висотах над землею та никче 11 р1вня визначали за значениями цих пол1в на поверхн1 земл! (меж! " под!лу соредовищ).
Застосування удосконалено! математично! модел! головно! стадИ розряду негативно! блискавки "хмара-земля" дозволило в комплексн1й постанови! провести поглиблен1 досл1дження процес!в формування ГЕМО з урахуванням впливу б!льшост! реально !снуючих природних чшшик1в (к!нцево! пров!дност! земл1; процес1в розт!кання струм1в блискавки в земл1; нср1вном!рност1 розповсюдження хвил! струму блискавки вздовж каналу розряду; реально! форми струму блискавки; процес!в
вЛдбиття I заломлення електромагн!тних пол1в випром1нювання каналу блискавки на пров!дн!й поверхн! земл!) та визначити характеристики грозових електромагн!тних пол!в, що виникають на р!зних в!дстанях в1д каналу у процес! розряду блискавки, як вице поверхн! земл1, так 1 нижче И р!вня. Результата проведених теоретичних досл!даень добре узгоджуються з в!домими експериментальними даними.
У процес! анал1зу форми одержаних 1мпульс1в напруженост! електричного та магн!тного пол!в, що створюються розрядом блискавки "хмара-земля" було виявлено складн!сть 1х структури (рисунок 2). У склад1 цих 1мпульс1в були вид!лен! 1мпульси з 1стотно р1зними амш11тудними параметрами та часовими характеристиками. В робот! було запропоновано ■ зам1сть традицШно прийнятого ран1ше зображення електричного поля випром!нювання блискавки як елоктростатично!, 1ндукц1йно1 1 рад!ац!йно! складових, та магн1тного поля як магн1тностатично! 1 рад!ац1йно! складових, використовувати б!льш зручну для оц1нки сприйнятливост! ТЗ до грозових вплив1в ! в!дтворювання (моделювання) випробувальних грозових електромагн1тних пол!в, форму зображення. Було обгрунтовано зображення електромагн!тного поля випром1нювання блискавки в близьк1й зон! як компоненти, яка швидко зм!нюеться, грозового електромагн1тного !мпульсу ГЕМ1 та 1мпульс!в електричного (ПЕП) 1 магн!тного (ГШП) пол!в, як! мають меншу швидк!сть змхнювання в час! (рисунок 3).
Для середньостатистичних параметр1в негативно! блискавки "хмара-земля" часов! характерастики ГЕМ1 б1ля само! земл! незалежно в!д в!дстан! до м!сця розряду бжскавки мають значения % = 0,04 ... 0,1 мкс та г = 1 ...
ф ' * ш
10 мкс. Часов! характеристики !мпульсного електричного поля в!дпов1дають таким значениям =20 ... 10 мкс та = 0,2 ... 10 мс, а 1мпульсного магн!тного поля г. = 2...10 мкс та т: = 15 ... 40 мкс.
ш
Анал!з результат!в досл1джень ГЕМО ' також показав, що амил1туда ГЕМ1 зм!нювться обернено-пропорц!онально в1дстан! до каналу розряду. Ампл1туда 1мпульсного електричного поля на в1дстан1 до 10 км зм!нюеться пов1льн1ше, в!д зворотньо-пропорц1йно кубу в!дстан!, як сл1д було оч!кувати для цих в!дстаней при вертикальному випром!нювач!. Зм!на
Е ,кВ/м
е"\в/м
е\кв/м н, А/м (Ь * 1км)
3 40
2 30
1 20
0 10
мкс 0
16 2б"*зЗ ^Гжс
(о = 10 См/м)
Рисунок 2 - Типов1 форми 1мпульсних ПОЛ1В, що створюються каналом блискавки на в1дстан1 100 м.
Н
Рисунок 3 - До обгрунтування зображання складових електричного 1 магн!тного пол!в блискавки
Е, В/и
сгк в сГС'м-мкс -1?
сШ А <Г£'М'МКС
,5
Рисунок 4 - Зм1нювання складових напруженост1 элетстричного I магн1тного пол1в та IX 1юх1дних в часу в1д в!дстан1
ампл!туди напрукеност! 1мпульсного магн!тного поля знаходаться в прям!й в1дпов!дност! до закону повного струму.
Визначено, що для в!дстаней в межах 1 км в1д каналу блискавки р!вн! уражально! д11 пол!в ГЕМ1 на ТЗ суттево перевицують в!дпов!дн! впливи 1мульсних електричних та магн!тних пол!в, незважаючи на те, що максимальн! значения останн1х перевицують ампл1туду ГЕМ1 (рисунок 4а). Як показали досл!дження, це пов'язано з тим, що м!ра грозових електромагн!тних вплив1в на рад!о- та електротехн!чне обладнання ТЗ в основному залежить не в1д максимальних значень ЗДЧ ЕМП, а в1д швидкост! 1х зм!нювання в час! (йЕ/Ш:, (Ш/йг).
Так як закон зм1нювання цих параметр1в в залежност! в!д в!дстан1 (рисунок 46) в1др1зняеться в1д характеру зм!нювання максимальних значень грозових елестромагн!тних пол1в (рисунок 4а) в номенклатуру ЗДЧ ЕМП обгрунтовано були включен1, як 1мпульсн1 електричн! 1 магн1тн1 поля грозових розряд1в (тому що мають значну ампл1туду), так 1 поля ГЕМ1 в зв'язку з притаманною 1м великою швидкостю зм!нювання в час1.
Анал1з ЕМО, яка формуеться розрядами в хмарах, показав, що до ЗДЧ ЕМП цих грозових розряд1в мають бути в1даесен1 пульсуюч! струми каналу розряду та пульсуюч1 електричн1 I магн1тн1 поля, як1 оточують прост1р навколо каналу розряду. Буль- суючий струм каналу розряду являе собою посл!довн1сть (пачку) 1мпульс1в струму з ампл1тудою 1 ... 10 кА, пер1одом псшторювання 10 ... 50 мкс 1 тривал1стю пачки 1мпульс1в до 1 шее. Кожний з поодиноких 1мпульс1в струму мае тривал1сть фронту 0,1...О,5 мкс та тривал1сть п1вспаду 20...50 мкс. Пульсуюч1 електричн1 та магн1тн1 поля мають так! ж сам1 часов1 характеристики, що 1 пульсуючий струм каналу розряду. За характером 1 ампл1тудними значениями вони близьк1 до 1миульсних електричних та магн1тних пол1в л1дерно! стадИ негативно! блискавки "хмара-земля".
За результатами досл1даень ГЕМО була визначена номенклатура ЗДЧ ЕМП, як! чинять уражальний 1 дестаб1л!зуючий вплив на рад!о- та електротехн!чне обладнання ТЗ при !х експлуатац!! за грозових умов (рисунок 5).
ЗДЧ ЕМ1 грозових розряд!в
Електромагн1тне поле
перл.» Зу
е/И
етодЧ.1; г—
Електростатичне поле
1мпульсне електричне поле
1мпульсне магн!тне поле
Пульсуюче
¿»<29 електричне поле
«№ ) А
Пульсуюче
магн!тне поле
1"розовий електромагн1тний 1мпульс
Електричний струм (напруга)
1мпульсний струм каналу блискавки
Пульсуючий струм каналу блискавки
прями1
удар.
Струми блискавки в земл!
«сильЯа— *и.1Ни4Х
Рисунок 5 - Номенклатура ЗДЧ ЕМП грозових розряд1в та вида 1х уражально! д11 та дестабШзуючого впливу на ТЗ
Трет1й розд1л присвячено досл1дженням сприйнятливост1 рад1о- та електротехн1чного обладнання техн1чних засоб1в до уражально! д!1 грозових розряд!в.
Показано, що взаемод!я ЗДЧ ЕМП грозових розряд1в з ТЗ чиниться через антенно-ф1дерн! пристро! (АФП), цротяжн1 електричн1 пов!трян1 дротян! та п1дв1сн! кабельн1 л1н11 зв'язку (ПЛЗ), м1жблоков! л!н1! зв'язку (МБЛЗ), кола електроживлення (КЕЖ), системи захисних робочих заземлень (СЗ), корпуси-екрани ТЗ. Перел1чен1 кола, елементи 1 системи
визначен1 як небезпечн1 щодо грозових вшшв1в тракти.
Анал1з механ1зму взаемодИ ЗДЧ ЕМП грозових розряд!в з небезпечними тактами ТЗ показав, що в процес1 експлуатацИ цих засоб!в в грозових умовах вони зазнають таких вплив1в:
а) електростатичного - через вплив електричних пол1в передгрозового пер!оду, л1дерноХ стад1 незавершеного або хмарового грозового розряду;
б) електромагн1тного - через вплив 1мпульсних 1 пульсуючих електричних та магнЛтних! пол!в, включаючи поля Г£М1;
в) струм!в (напруг) блискавки - через пряме уражання об'ект1в блискавкою 1 прот1канням вздовж них великих струм1в;
г) гальван1чногс - через розт1кання струм1в блискавки у земл! I частковим 1х в1дгалужуванням в кола ТЗ кр!зь системи заземлень 1 сп1льних точок.
Визначення сприйнятливост1 ТЗ до уражальноХ д!Х грозових розряд1в безпосередньо полягае у переход1 в1д характеристик ЗДЧ ЕМП (електромагн1тних пол1в 1 струмХв блискавки) до завадових напруг та струм1в, як1 виникають або наводяться у небезпечних трактах цих засобХв за грозових впливХв. В робот1 для реалХзацИ ц1еХ задач1 був використаний метод екв1валентних схем Тевенена, при якому модель наведення описано в терм1нах екв1валентних генератор1в напруг або струму, що дозволило поеднати м1ж собою наведення у небезпечних трактах ТЗ 1 ЗДЧ ЕМП грозових ро:фяд!в. Детальной анал1з механ1зму взаемодП ЗДЧ ЕМП грозових розряд1в 1 небезпечних тракт1в рад!о- та елоктротехн1чного обладнання ТЗ дозволили синтезувати еквХвалентн! схеми Тевенена 1 визначити параметри генератор1в струму та напруг, що входять до них, для основних вид1в грозових вплив1в 1 типових к1л ТЗ.
На п1дстав1 результат1в теоретичних та експериментальних досл1джень було визначено 1 класифХковано найбХльш типов1 форми завадових струм1в та напруг, як! виникають у небезпечних трактах ТЗ за грозових вплив1в, 1 визначено Хх усереднен1 ампл1тудн1 параметри та часов! характеристики (Таблиця 1).
Встановлено, що основною причиною порушення якост! функц!онування ТЗ за умов грозових вплив!в, I особливо
Таблица 1 - Основн1 характеристики завадових струм1в та напрут, що виникають в небезпечних трактах ТЗ при грозових д!яннях
ид ез- них кт1в 3 Форма 1 параметри струм!в та напруг
о■ о.а- о.с- ОД-0 и Г— /1 . 1р-0 и и„ к- , 1'-0 и а„ тнл V -V 1 | "V—т—* ^
/
»11 и = 10 ... 50 кВ т 1 = 1 ... 2 мкс т. = 20 ... 80 мкс 20 ... 25*10яДк ит= 0,1 ... 1 кВ гт= 0,1 ... 0,5 мкс То= 2 ... 20 мкс № = 0,01 ... 1 Дж ит= 1 ... 5 кВ г"= 1 ... 30 МГц V? = 0,5 ... 5 Дж
[113 и = 1 ... 25 кВ т 1= 1 ... 2 МКС ♦ а. = 40 ... 50 мкс V = 2 ... 50 Дж - -
слз и = 0,5 ... 2 кВ т гф= 10 ... 50 мкс т. = 50 ... 1000 мкс IV1 = 1 ... 100 Дж - -
злз и = 0,1 ... 2 кВ т 1=2 ... 10 мкс т. = 20 ... 50 мкс У = 0,1 ... 5 Дж и = 0,1 ... 1,5 кВ тп * % = 0,05...0,1 мкс т то= 2 ... 20 мкс V? = 0,01 ... 1,5 Дж ит= 0,1 ... 3,5 кВ гт= 0,02...0,1 мкс Гт= 1 ... 10 МГц V = 0,1 ... 1,5 Дж
СЕК и = 0,2 ... 2 кВ т Тф= 1 ... 10 мкс а. = 10 ... 400 МКС йГ= 0,1 ... 40 Дж - и = 0,1 ... 5 кВ т " тт= 1 ... 5 мкс Гт= 0,01...0,1 МГЦ V? = 0,1 ... 1 Дж
1 ст 1=1 ... 10 А т т « 1 ... 10 мкс ♦ т. = 10 ... 40 мкс 1 ... 10 Дж - -
м1тка: Джоулева енергия наведена для погодженого навантаження.
виходу з ладу цих засоб1в е пошкодження елементко! бази радЮ- та електротехн!чного обладнання ТЗ. При експлуатацП ТЗ за грозових умов вироби електронно! техн1ки, нап!впров!дников! прилади 1 рад1оелементи зазнають вплив!в електромагн1тних пол!в випром!нювання блискавки, 1мпульсних струм 1в та напруг, як! виникають у зовн1шн1х 1 внутрИпних колах 1 схемах радХо- та електротехн!чного обладнання цих засоб!в.
Результати проведених експериментальних досл1джень вияв1*ли, що безпосередн1й вшив на елементну базу ТЗ грозових електромагн!тних пол1в з р1внями напруженост! електричного поля до 100 кВ/м та магн1тних пол1в до 600 к/и, як правило, не призводить до структурних пошкоджень матер!ал!в вироб1в електронно! техн1ки, 1 тим самим не викликав залишкових зм1н (деградац!!) 1х параметр1в. Проте, вплив на найпрост1ш1 типов1 схеми радЮ- та електротехн!чного обладнання ТЗ електричних пол1в з напружен1стю б1льш як 20 кВ/м 1 магн1тних - б1льш як'100 к/и вже супроводжуеться короткочасними (оборотнигди) 1 необоротними порушеннями 1х працездатност1. В зв'язку з цим був зроблений висновок, що основою грозових пошкоджень елементно! бази ТЗ е перенапруги, що виникають у колах цих засоб1в.
Встановлено, що в результат! вплив1в 1мпульсних грозових перенапргу на електро- те рад1овироби можлив1 помилков! спрацьовування, даградац1я параметр 1в та 1х вих1д за допустим! ТУ меж!, сруктурн! пошкодження р-п переход!в ! активних елемент1в, тепловий проб1й, плавления та вигорання метал!зац!1 ! контактних дор1жок, перекриття по поверхн! вироб1в, проб1й твердих та р1дких д1електрик1в, пов1тряних 1 вакуумних пром!жк!в.
Найб!льш чутливими до грозових вплив1в е нап1впров1дников! прилади (ШШ) ! 1нтегральн! м1кросхеми (ШС) (Таблиця 2). Анал1з дов!дков л!тератури з нап1впров1дникових прилад!в показав, що у паспортних даних цих прилад1в практично в!дсутня 1нформац!я про р1вн! електромагн!тно! ст!йкост! цих прилад!в до впливу 1мпульсних стурм1в 1 напруг. Максимально допустим! експлуатац1йн! параметри НЛП, котр1 1нод! наведено в дов!дниках, не характеризують у повному обсяз! !х грозост!йк!сть, у зв'язку
Таблица 2 - Параметри чутливост1 1 вид1в грозових пошкодаень елементно! бази ТЗ
К Л А С вироб1в к н а р г I и, дж
Деградац1я параметр^ (> 10%) Структурн1 пошкодження Плавления 1 вигоряння, проСМ д!електрик1в
Нап1впров1дников1 вироби: д!оди випрямн1 1 стаб1л1зуюч! д1оди лавинн! 1 тунельн! транзистори 10"5...10"г 10" 9 ю-4 10"3 -
1нтегральн1 м1кросхеми 10-7...10"4 10"• -
Резистори 10_2...10"э 10 ю2
Конденсатори 10"4...10-э ю-:1 ю2
3 чим, як показано в робот1, доц1льно увести для цього два додаткових параметри: порогову енергЛю пошкодаень та 1шульсну електричну м1цн1сть.
На основ1 анал1зу причин виходу з ладу елементно! бази рад!о- та електротехн!чного обладнання ТЗ сформульовано практичн! рекомендац1! щодо забезпечення 1 поб!льшення 1'розост1йкост1 нап1впров1дникових прилад1в, резистор1в та конденсатор1в 1 визначено енергетичний критерИ! забезпечення електромагн!тно! ст1йкост1 ТЗ..
Критер1ем ст1йкост! ТЗ до уражально! д1! грозових розряд1в по небезпечним трактам е перевищення порогово! енергИ пошкодження елементно! бази цих засоб1в ), як1 знаходяться у вх!дних (вих!дних) колах ТЗ, понад енерг!ею завадових струм!в та напруг, яка впливае на ц1 елементи
(W ):
4 1&1 '
V? < (3 ... 5) V? (1)
эе>в ' мр 4 '
Як довели численн! експерименти з реальними об'ектами, трьох-п'ятшфатний запас величини порогово! енергИ пошкодаень найб1льш чутливого з елемент1в вх!дних (вих1дних) к1л ТЗ над енерПею д1ючо1 завади, дозволяе забезпечувати нсобх1дний р!вень електромагн1тно! ст1йкост1 цих засоб1в до уражально! д!1 грозових розряд!в.
Четвертой розд1л дисертацИ присвячений розробц1 основ грозозахисту техн!чних засоб!в.
Показано, що забезпечення нормального функц1онування ТЗ за умов активно! грозово1 д1яльност! 1 досягнення того р1вня електромагн1тно1 ст1йкост1, який потрЮвн, до уражально! д11 та дестаб1л1зуючого впливу грозових розряд!в, зд1йснюеться за допомогою реал!зац11 комплексу захисних заход1в (рисунок 6).
Г Метода грозозахисту ТЗ
г Схемотехн1чн1
Обмеження завадових струм1в 1 напруг
■Обмеження завадових струм1в 1 напруг за спектром
Застосування схем на елементах оптоелектрон!ки
Застосування симетричних схем
Рисунок 6 - Класиф1кац1я метод1в грозозахисту ТЗ
Встановлено, що рад1о- та електротехн1чне обладнання 1 системи, як1 забезпечують 1х функц1онування, повинн! бути над1йно захищен1 в1д: прямих уражень (удар!в) блискавок; електромагн!тних вплив!в грозових розряд1в; заносу високих потенц!ал1в земл1; завадових стурм!в 1 напруг, як1 виникають в небезпечних трактах ТЗ при грозових розрядах.
П1дкреслено, що якщо питания, як! пов'язан! 1з захистом об'ект1в в1д прямих пошкоджень (удар1в) Олискавки на основ1 використання захисних зон природних 1 штучних грозов!двод!в розроблен1 досить повно, то проблеми захисту в1д решти уражальних фактор1в потребують б1лып глибоко! розробки.
Бфективним засобом захисту ТЗ в1д електромагн!тних вплив1в грозових розряд1в е екранування. Розроблено теор1ю, яка дозволяе оц1нювати захисн! якост! корпус!в-екран1в ТЗ
Експлуатац1йно-техн!чн!
-Використання захисних зон природних 1 .штучних грозов1дв!д1в
-Оптимальна розм1щення та прокладання трас л!н1й зв'язку 1 електроживлення
-Забезпечування
ЗВТ0Н0МН0СТ1
функц1онування ТЗ
г- Конструкц1йн1
Екранування
В1дв1д струм1в Олискавки в1д небезпечних тракт!в
■Рац1ональне заземления
•Групування 1 зонування
р!зного конструктивного виконання, включаючи корпуси-екрани, як! виготовлен1 1з феромагн1тних 1 неферомагн1тних метал!в, а також !х комб!нац!1 за впливу на них грозових електромагн!тних пол1в та струм1в. Надан! практичн1 рекомендац!! з оптимального конструювання цих корпус1в-екран1в, визначено ефективн1 метода зниження впливу на 1х захисн! якост! електричних неоднор1дностей (отвор!в, щ1лин, стик1в I т. 1нш.) та наведено основн! способи пХдвищення ст!йкост1 екранованих ТЗ до впливу ПЕМП природного ! штучного походкення.
Найб!лыюю трудн1стю у практичн1Я реал!зац!1 грозозахисту ТЗ е захист вх!дних (вих1дних) к!л рад1о- та електротехн1чного обладнання в1д уражально! д!1 та дестаС1л1зуючого впливу на ц1 кола та 1х елементну базу завадових струм1в та напруг, що виникають в небезпечних трактах ТЗ, так як в основу реал1зац11 цих заход1в покладено схемотехн1чн! метода захисту, як1 потребують зм!ни структури само! схеми, яка мае бути захшцена, 1 введения в не! додаткових елемент!в, застосування яких прямо не пов'язано з виконанням ц!ею схемою сво!х функц!йних призначень.
Визначено, що потр!бного р!вня грозозахисту ТЗ не можна досягнути застосуванням т1льки одного з вид!в грозозахисних елемент!в, таких, наприклад, як розрядники, захисн1 д1оди, стаб1л1трони або ф1льтри. В зв'язку з цим над!йним засобом захисту вх1дних (вих1дних) к1л ТЗ, як! мають нап1впров!дникову елементну базу, в!д грозових перенапруг е застосування захисних схем, як! виконан! за ступ1нчатим (каскадним) принципом з двома або б!льше ступ1нями захисту.
Визначено принцип побудови каскадних г1бридних схем грозозахисту (рисунок 7).
I________| |_________|
1 ступ!нь 2 ступ1нь 3 ступ1нь
Рисунок 7 - Структурний принцип побудови г!бридно! схеми захисту
Основу першого ступеня грубого захисту становлять 1скров1 (ИР-0,2; ИР-0,3), вент!льн1 (РВ0500.РВП-6 або РВН-0,5) або газонаповнен1 (Р-8, Р-9 або Р-10) розрядники с п1двщеною напругою пробою, що обмежують перенапруги в1д десятк!в до оданиць к1ловольт.
Другий ступ1нь середнього захисту будуеться на основ1 низьковольтних гахонаповнених розрядник1ув типу. Р-350, Р-35, Р-27, Р-4, у яких динам!чна напруга спрацьовування на останньому каскад! повинна бути меньшою, н!ж 1мпульсна електрична тривк!сть елемент1в вх1дних (вих!дних) к1л ТЗ в!дносно до земл!, сум!сно з нел1н!йшши елементами типу СН, ВОЦ, ВК або ВР обмежуючий перенапруги в!д одиниць к!ловольт до к1лькох сот вольт.
ТретЗД ступ!нь захисту будуеться на основ1 нап!впров1дникових захисних елемент1в (с1л1ц1йових стаб!л1трон1в, обмежуючих та захисних д!од1в), який забвзпечув зниження перенапруг до ожиниць вольт.
В зв'язку з тим, що грозов1'перенапруги, як1 В1шикають у небезпечних трактах ТЗ, носять 1мпульсний характер 1 статичну напругу пробою, указан1 постачальником-виготовлювачем у паспорт1 на захисний розрядник, як основний елемент г1бридних схем захисту, вграчають свое практичне значения. Для б1льшост1 газо- наповнених грозозахисних розрядник1в типу Р-4, РБ-5, РБ-90, Р-27, Р-350, Р-63, Р-64 1 т.1нш. була визначена сп1льна законом1рн!сть переб1льшення динам1чно! напруги пробою розрядника над статичним в залежност1 в1д зб1льшення крутизна фронту впливаючого 1мпульсу перенапруги для д1апазону крутизни фронт1в 1мпульс1в перенапруг в!д 10"2В/мкс до 102кВ/мкс.
На основ1 численних експеримент1в були сформульован1 та розроблен1 основн! рекомендацИ 1з сум1сного застосування в г1бридних схемах захисту р1зних тип1в газонаповнених та 1скрових розрядник1в 1з вар1сторами та вир1внювачами, а також стаб1л!трон1в 1 малоемн1стних д!од1в.
На основ1 комплексного анал1зу двох конструкцШшх метод!в грозозахисту ТЗ - в1дводу великих струм1в. 1 рац1онального заземления схем, блок!в та вузл1в цих засоб1в, надан1 практичн! рекомендацИ по внутр1шньому захисту ТЗ в1д заносу високих потенц1ал1в грозових розряд1в.
За результатами проведених досл1джень розроблено 1
вироваджено стандарт п!дприемства (СТП 02-96), що регламентуе метода захисту ТЗ в1д уражально! д11 грозових розряд1в, який рекомендований МЗдцержавною Радою кра!н СВД як м1ждержавний стандарт.
У п'ятоыу розд!л1, в практичних аспектах розглянуто питания, як1 пов'язан1 з випробовуванням та сертиф!кац1ею техн1чних засоб1в на в1дпов1дн1сть до вимог електромагн!тно! ст!йкост1 до уражально! д!1 грозових розряд1в.
Зазначено, що техн!чн1 засоби повинн! збер!гати працездатн1сть та потр1бну за умов експлуатац11 як!сть функц1онування до умов активно! грозово! д1яльност! при уражальному та дестаб1л1зуючому впливах на ц! засоби або Ix системи великих струм1в, високих напрут (перенапруг) 1 електромагн1тних пол!в грозового походження. 3 ц1ею метою ТЗ мають п1длягати випробуванням на в!дпов1дн1сть до вимог електромагн1тно! сум!сност1 та ст1йкост1 до вшшв1в уражальних фактор1в грозових розряд1в з регламентованими значениями параметр1в.
Визначено, що грозов1 випробування ТЗ базуються на в!дтворюванн1 основних уражальних чинник!в грозових розряд1в та 1м1туванн1 струм!в та напруг, як! виникають у небезпечних трактах рад1о- та електротехн!чного обладнання ТЗ у процес! грозово! д11.
Науково обгрунтовано основн! техн±чн1 вимоги щодо проведения цих випробувань, нормовано ампл!тудн1 параметри та часов1 характеристики ЗДЧ ЕМП грозових розряд1в, як! вхдтворюються 1 1м1туютьсяпри випробовуваннях ТЗ на гро5ост1йк1сть, вкличаючи сертиф1кац1йн1 випробування на в.1дпов1да1сть до вимог EMG та ст1Якост1 цих засоб1в до уражально! д1! грозових розряд!в.
Випробування методом в1дтворення ЗДЧ ЕШ грозових розряд1в включають в себе випробування високою напругою каналу блискавки, струмами блискавки та грозовими електромагн1тними полями.
Для оц1нки 1мов1рност1 1№1ульсного електричного пробою д1електричних елемент1в та 1золяйц1йних конструкц1й ТЗ, рекомедовано зр1зан! по фронту 1мпульсн1 напруги, як! мають швидк!сть зростання не менш, як 103 кВ/мкс, або 1мпульсн1 перенапруги з часовими характеристиками 1,2/50 мкс, ампл!туда яких достатня для розвитку електричного пробою на
об'ект випробування.
Для випробування об'ект!в на електромагн1тну ст!йк!сть до прямо! д!1 струм1в блискавки визначено 1мпульси струму блискавки повного 1 часткового в!дтворення.
За 1мпульс струму повного в!дтворювання рекомендовано 1мпульс експотенц1ально! форми з часовими параметрами 2/50 мкс та ампл!тудою в!д 200 кА до 30 кА. Показано, що !мпульси дано! форми ! амшИтудно-часових характеристик найб!льш близьк! за сво!ми електроман!тними властивостями до першого та наступних зворотних удар!в натурно! блискавки при ураженн! нею об'ект!в. Також визначено критер!! вибору ампл!туди вицробовного !мпульсу струму блискавки повного в1дтворення в залежност1 в!д виду об'екту випробування (л!тальн! апарати, АСК ТП АЕС, нафто- 1 газосховиц, п!дсилювальн1 пункти систем зв'язку ! т.п.).
При випробуваннях ТЗ на сприйнятлив1сть до електромагн1тних ефект1в, що пов'язан! з прямими впливами блискавки рекомендовано використовувати !мпульси струму часткового в!дтворення. До них належать 1мпульси струму з! швидк1стю зростання на л1н!йн1йному в1др!зку не менш, н!ж 15кА/мкс та м!н!мальною ампл!тудою 30 кА, що дозволяють виявити блоки, вузли та системи ТЗ,. чутлив! до швидких зм!н струму в час!, а також демпф1руван! коливальн1 1мпульси струму з м1н1мальною ампл!тудою 20 кА (частота 2 кГц) та ампл1тудою 10 кА (частота 100 кГц) для досл!джень в1дпов1дност1 ефект!в кизькочастотного 1 високочастотного вплив1в струм!в блискавки.
Випробування на електромагн1тн1 впливи грозових розряд!в включають випробування електромагн1тними полями передгрозового пер!оду ! л!дерно! стад!! блискавки, а також електромагн!тними полями випром1нювання каналу блискавки. Тут вид1лено так! вида випробних 1мпульсних електромагнХтних пол1в:
а) 1мпульси напруженост! електричного поля з ампл!тудою в!д 50 до 300 кВ/м, тривал!стю фронту 100 мкс ! тривал!стю нап1вспаду 10 мс, як1 моделюють електричн1 поля передгрозового пер!оду, фази проростання л!деру до земл1 1 електростатичну складову поля головно! стад!! розряду;
б) 1мпульсне магн!тне поле з часовими параметрами 2/50 ! 8/20 мкс та амш1!тудою в!дпов!дно 50 ... 300 А/м, як!
властив1 напруженостям магн1тних пол!в, пов'язаних 1з струмами блискавки, що перет1кають вздовж И каналу i стумов1дводам заземлювач1в;
в) електромагн1тн! поля ГЕМ1 з часовими характеристиками 0,1/1,0 мкс та ампл1тудою напруженост1 елекгричного поля в межах в1д 15 до 100 кВ/м при Е/Н - 120 % Ом.
Реал1зац1я випробувань ТЗ методом 1м1мтування струм!в 1 напрут, як1 виникають в небезпечних трактах рад1о- та електротехн1чного обладнання цих засоб1в в процес! грозових д!янь, вимагае генерування 1мпульс1в, форми 1 параметра яких наведен1 у таблиц1 1.
Розроблено основи сертиф1кац!1 ТЗ, як1 мають у своему склад!. рад!о- та електротехн1чне обладнання на в!дпов1дн1сть до вимог EMC 1 ст1йкост1 за умов грозових вплив1в. Визначено перел1ки ТЗ, як1 п1длягають обов'язково! сертиф1кац11 з параметр1в грозост1йкост1 1 номенклатуру основних техн!чних характеристик, що визначають електромагн1тну ст1йк1сть цих засоб1в до грозових вплив1в.
Визначено порядок, метода та ochobhI техн1чн1 вимоги щодо проведения сертиф1кац1йних випробувань ТЗ на в1дгтов1дн!сть до вимог ЕМС та ст1йкост1 до уражально! д!1 та дестаб1л1зуючого впливу грозових розряд1в.
За результатами досл1джень розроблено та упроваджено основоположний державний стандарт Укра1ни ДСТУ 2793-94 "Сум1сн1сть техн!чних засоб1в електромагн1тна. Ст1йк1сть до погукних електромагн1тних завад. Загальн1 положения" i стандарт пЛдприемства СТП 01-96 "Совместимость технических средств электромагнитная. Стойкость к воздействиям грозовых разрядов. Технические требования и методы испытаний".
ЗАГАЛБН1 ВИСНОВКИ
У досертац1йн!й робот1 дано р1шення иауково! проблеми, пов'язано! з забезпеченням електромагн1тно! ст1йкост! рад!о-та електротехн!чного обладнання ТЗ до уражально! д11 грозових розряд1в, яка мае велике народно-господарче значения.
Основи! результата дисергацИйо! робота так1:
1 Проведено анал1з стану проблеми, яка пов'язана з забезпеченням над!йного та як!сного функц!онування об'ект!в,
що мають в своему склад1 рад1о- та електротехн1чне обладнання, яке експлуатуеться за грозових умов. Показано, вир1шення ц1ех проблема е новим напрямком науки - теорИ електромагн1тно1 ст1йкост1 ТЗ до уражально! д11 потукних електромагн1тних завад природного та штучного походження.
2 Встановлено, що реал!зац1я загальних вимог 1 основних езход1в, спрямованих на забезпечення грозово! електромагнХтно! ст!йкост1 ТЗ, мае комплексний характер 1 весе в соб!:
- досл1дження електромагн1тних процес1в, що супро-водкують грозов! розряди;
- анал1з сприйнятливост1 рад!о- та електротехн1чного обладнання ТЗ до грозових вшшв1в;
- розробка критерИв визначання 1 забезпечення потр1бного р1вня електромагн1тно! ст1йкост1 ТЗ до уражально! дН грозових розряд1в.
3 Вперше, на основ! удосконалено! математично! модел! 1'оловно! стадП грозового розряду "хмара-земля" в комплексна постановц1 проведено поглиблен1 теоретичн! досл1дження процес1в формування ГЕМО з урахуванням вплив1в б1льшост1 реально 1снуючих природних чинник!в, 1 визначено харак- теристики електромагн!тних пол1в, що виникають на р1зних в1дстанях в!д каналу розряду блискавки, як вшце поверхн1 земл1, так 1 нижче II р1вня.
4 Визначено номенклатуру та характеристики ЗДЧ ЕМП, що чинять уражальну д1ю та дестаб1л1зуючий вплив на рад1о- та електротехн!чне обладнання ТЗ при 1х експлуатацИ за грозових умов.
5 Досл1джено механ1зм взаемодП ЗДЧ ЕШ грозових розряд1в з типовими колами та небезпечними трактами ТЗ. Визначено р!вн1, форми, ампл1тудн1 параметри та часов1 характеристики 1мпульсних струм!в та напруг, що виникають у зовн!шн1х та внутр1шн1х колах ТЗ 1 впливають на 1х вх1дн1 кола, якщо ц1 засоби експлуатуються за грозових умов, як1 класиф1кован! за сво!ми ознаками (формою, амл1тудними та часовими характеристиками) з метою 1х ун1ф1кац11 як базових для проведения випробувань рад1о- та електротехн!чного обладнання на грозост1йк1сть 1 розробки ефективних систем грозозахисту вх1дних (вих!дних) к1л.
Результата досл!дження доведено до р!вня 1нженерних
методик, як1 суттево скорочують строки виконання роб1т та обсяги матер1альних витрат, пов'язаних з розробкою та упровадженням ТЗ, ст1йких до грозових вплив!в.
6 Вперше проведено комплексн1 досл!дження з визначання характеру та виду пошкоджень елементно! бази ТЗ, пов'язаних з впливом уражальних чинник!в грозових розряд1в, 1 сформульовано основний к!льк1сний критер!й забезпечення р1вня електромагн1тно1 ст!йкост1 рад1о- та електротехн!чного обладнання ТЗ до уражально! д11 грозових розряд1в.
7 Визначено I класиф1ковано основн! метода захисту рад1о- та електротехн1чного обладнання в1д уражально! д!1 та дестаб1л1зуючого впливу грозових ■ розряд!в. Заглиблено досл!джено питания екранування грозових електромагн1тних пол!в 1 метода рац1онального заземления ТЗ. Розроблено принципи побудови г!бридних схем грозозахисту вх!дних (вих1дних) к1л цих засоб1в в1д завадових струм1в та напруг, указано способи 1х практично! реал1зац11.
Результата досл1дження покладено в основу розробленого 1 упровадженого стандарту п!дприемства (СТП 02-96), який регламентуе метода захисту ТЗ в1д уражально! д!1 грозових розряд1в, стандарт рекомендовано М!ждержавною Радою кра!н СНД як м!ждержавний.
8 Розроблено основн1 метода проведения вштробувань рад!о- та електротехн!чного обладнання на грозост1йк!сть. Науково обгрунтовано вимоги до проведння випробувань ! нормовано амлл!тудн1 параметри та часов! характеристики ЗДЧ Ь:№ грозових розряд!в, як1 в1дтворен! ! (або) 1м1тован1 при випробуваннях.
За результатами досл1джень розроблено та впроваджено, стандарт п!дприемства (СТП 01-96), який визначае основн1 вимоги до проведения випробувань ТЗ на електромагн1тну грозост!йк1сть, включаючи сертиф1кац!йн! випробуваяня. Стандарт рекомендовано М!ждержавною радою кра!н СНД як м!ждержавний.
9. Сформульовано основн! принципи сертиф!кац11 об'ект!в, як1 мають у своему склад! рад1о- та електротехи!чне обладнання на в!дпов1дн!сть до вимог електромагн1тно! ст1йкост! до грозових вплив!в. Визначено метода сертиф1кац1йних- випробувань, перел!ки вид1в ТЗ, як! п!длягають сертиф!кац!1, номенклатура основних техн!чних
характеристик, що визначають електромагн1тну ст1йк1сть цих засоб!в до уражально! д11 грозових розряд1в.
10 Розроблено науково-техн!чн1 основи визначання електромагн1тно! ст1йкост! техн!чних засоб1в до уражально! д11 та дестаб1л1зуючого впливу грозових розряд1в, як концепц1ю загально! теорИ над1йност! Т3, а також указано црактичн1 способи 1 рекомендацИ щодо забезпечення та збереження р1вня працездатност1 1 якост! функц1онування цих засоб1в за умов активно! грозово! д!яльност1 на ochobI Ix сертиф!кац1! на в!дпов1дн1сть до вимог EMC 1 ст1йкост1.
11 OchobhI положения, як1 одержано за результатами теоретичних та експериментальних досл1джень, наведен1 в дасертац1йн1й робот1, дали змогу створити 1 впровадити в Укра!н1 систему забезпечення вимог електромагнХтно! ст1йкост1 об'ект1в, як1 мають у своему склад1 радЮ- та електротехн1чне обладнання, до уражально! дИ грозових розряд1в з сертиф!кац1ею техн1чних засоб1в з параметр1в грозост1йкост1 включно.
12 Результати дисертац1йно! роботи впроваджено на ряд1 найб1льших п1дприемств 1 орган1зац1й пров1дних м1н1стерств УкраХни:
- Ав1ац1йному науково-техн1чному комплекс1 (АНГК) "Антонов" (М1н1стерство машинобудування в1йськово-промислового комплексу 1 конверс11 Укра!ни);
Укра!нському науково-досл1дному 1нститут1 стандартизацИ, сертиф1кац1! та 1нформатики (Держстандарт Укра!ни);
- Науково-досл1дному та проектно-конструкторському 1нститут1 (НДПК1) "Молн1я" та Центр1 . сертиф1кац1йних випробувань (ЦСВ) 'Чмпульс" Харк1вського державного пол!техн1чного ун1верситету (М1н1стерство осв1ти Укра!ни).
OCHOBHI ПУБЛ1КАЦ11 3 ДИСЕРТАЦИ
1. Кравченко В.И., Болотов Е.А., Летунова Н.И. Радиоэлектронные средства и мощные электромагнитные помехи/ Под
ред. В.И.Кравченко.-М.! Радио и связь, 1987. - 253 с.
2. Кравченко В.И. Грозозащита радиоэлектронных средств!
Справочник.-М.! Радио и связь, 1991. - 264 с.
3. Методы испытаний радиоэлектронного и электротехникеско-
го оборудования на молниестойкость/ Г.М.Колиушко,
B.И.Кравченко, В.П.Ларионов и др. //Энергетика... (Изв.высш.учеб. заведений). - 1992. - N 9 - 10. -
C.45 - 50.
4. Кравченко В.И., Ларионов В.П., Нескородов Г.Ф. Первая всесоюзная научно-техническая конференция по электромагнитной стойкости радиоэлектронных средств//Электри-чество.-1991.-Н И. - С.83 - 85.
5. ДСТУ 2793-94. Сум1сн1сть техн1чних засоб1в електромаг-н1тна. Ст1йк1сть до потужних електромагн1тних завад. Загальн1 положения./ В.I.Кравченко, Г.Ф.Нескородов, Н. Г. Сремесва та 1нш1.//Ки1в. Держстандарт Укра1ни, 1994 - 15с.
6. ДСТУ 2794-94. Сум1сн1сть техн1чних засоб1в електромаг-н1тна. Знак в1дпов!дност1. Форма, розм1ри та техн1чн1 вимоги./ В.I.Кравченко, Г.В.Височ1н, Ю.В.Голодняк та 1нш1// Ки1в. Держстандарт Укра1ли, 1994 - 5с.
7. ДСТУ 3343-96. Сум1сн1сть техн1чних засоб!в електромагн1тна. Ст1йк1сть до елекгромагн1тних пол1в в1д високовольтних л1н!й електропередавання. Техн1чн1 вимоги та метода випробувань./ Г.М. Кол1ушко, B.I. Кравченко, О.С. Недзельский та 1нш1// Ки1в, Держстандарт Укра1ни, 1996 - 17 с.
8. ДСТУ 3344-96. Сум1сн1сть техн1чних засоб1в електромагн1тна. Ст1йк1сть до розряд1в статично! електрики в1д транспортних засоб1в. Техн1чн1 вимоги та метода випробувань./ В.В. Князев, B.I. Кравченко, 1.Ю. Л1нк та 1нш1// Ки1в, Держстандарт Украни, 1996 - 16 с.
9. СТП 01-96. Совместимость технических средств электромагнитная. Стойкость к электромагнитным помехам грозовых разрядов. Требования к проведению испытаний / В.И. Кравченко, Ю.В. Голодняк, Г.В. Кравченко и др. //Харьков, НИПКИ "Молния" ХГПУ, 1996. - 45 с.
10. СТП 02-96. Совместимость технических средств электромагнитная. Стойкость к воздействию грозовых разрядов. Методы защиты/ В.И.Кравченко, Н.Г.Еремеева, Г.В.Кравченко и др.// Харьков, НИПКИ "Молния" ХГПУ, 1995. -12с.
И. Kravchenko V.I. The Production oi the Voltage and Current Lekela Induced In the Alrcrait Slde Circuits
Struck by the Lightning//Preceding of the 10-th International Symposium on EMC, Wroclaw (Poland), 1990-Part 2 - P.648-653.
12. Isakova A.V., Kravchenko V.I., Makeev V.G.Investigation of Damages Pattern in Dielectric Radomas of Plying Vehicles Struck by the Lightning // Proceding of the 6-th European Electromagnetic Structures Conference, Fredrichshafen (PRG), 1991 - P. 277 - 285.
13. Kravchenko V.I., Link I.Y. Investigation of Electromagnetic Environment Produced by the Lightning Discharge "Gloud - Earth" // Proceding of the 11-th International Symposium on EMC, Wroclaw (Poland), 1992 - Part 2. - P. 434 - 438.
14. Golodnyak Y.V., Kravchenko V.I., Link I.Y. Application of Antennal Theory the Definition of Electromagnetic I'lelds Radiated by the Lightning "Gloud - Earth"// Pro-ceding of the 5-th International Symposium on Antennas and Propagation, Sapporo (Japan), 1992.- P.452 -455.
15. Kravchenko V.I. Methods of Engineering Estimation of Voltages and Current Arising in Antenna-and-Peeder Channels of Dopole Antennas Under Lightning Discharges // Proceding of the 21-st International Conference of Lightning Protection, Berlin (FRG), 1992 - P. 181 -186.
16. Kravchenko V.I., Golodnyak Y.V., Research of the Lightning Electromagnetic Fields Structure for Testing Radioelectronlc Equipment on Coformlty to Requirement of Electromagnetic Competlbility// Proc. of the 12-th Intern. Symp. on EMC, Wroclaw (Poland), 1994. - p. 335339
17. Kravchenko V.I., Golodnyak Y.-V. Technical Requirements for the Electromagnetic Compatibility Tests of Radlo-and Electrotechnical Equipment Influenced by the Lightning Discharges// Proc. of the 13-th Inter.Symp.on EMC, Wroclaw (Poland) 1996, p. 347 - 352.
18. Колиушко P.M., Кравченко В.И., Недзельский О.С. Генератор электромагнитного поля для имитации непрерывных эффектов удара молнии // Сб. докл. Междун. симпозиума по ЭМС. - С.-Петербург (Россия), 1993 - Часть 3. - С.634 -636.
19. Ваврив Л.В., Кравченко В.И., Серебрянников А.Э. К вопросу о моделировании воздействия излучения грозовых разрядов на объекты аэрокосмической техники // Сб. докл. Муждун. симпозиум по ЭМС. - С.-Петербург (Россия), 1993.-Часть 3.- С. 690 - 693.
20. Даценко В.П., Кравченко В.И., Нескородов Г.Ф. Прогнозирование стойкости РЭС к воздействию МЭМП на этапе их проектирования// Сб. Научн. докл. Междун. симпозиума по ЭМС и ЭМЭ. - С.Петербург (Россия) 1995. - с. 135 - 137.
21. Даценко В.П., Князев В.В., Кравченко В.И. Выбор замещающих импульсов для имитации грозовых наводок в типовых цепях РЭС // Сб. науч. докл. Междун. симпозиум по ЭМС.- С.- Петербург (Россия), 1995 - С.139-141.
22. Иванов В.Н., Кравченко В.И., Хворост В.Ю. Проникновение импульсных электромагнитных полей в замкнутые цилиндрические экраны// Тр. 9-й науч. техн. конф. ЦКБМ (ф). - 1976. - Часть 2. - С. 63 - 78.
23. Кравченко В.И. О сущности и соотношении понятий и терминов "электромагитная совместимость" и "электромагнитная стойкость" радиоэлектронных средств// Материалы 1-й Всесоюзной науч. техн. конф. по электромагнитной стойкости (г. Харьков). -М.! НТЦ "Информтехника", 1991. Част. 2. - С. 5 - 7.
24. Довгорук С.И., Кравченко В.И. Проблемы, связанные с обеспечением электромагнитной стойкости систем автоматики и управления технологического оборудования// Материалы 1-й Всесоюзной науч. техн. конф. по электромагнитной стойкости (г. Харьков). - М. I НТЦ "Информтехника", 1991. - Часть 2. - С. 8 - И.
25. Кравченко В.И., Колиушко Г.М., Хворост В.Ю. Номенклатура и характеристики мощных электромагнитных помех для испытаний радиоэлектронных,- электронных и электротехнических средств на электромагнитную стойкость. // Материалы 1-й Всесоюзной науч. техн. конф. по электромагнитной стойкости (г. Харьков).- М.! КГЦ "Информтехника", 1991. - Часть 2. - С. 15 - 18.
26. Исследование электромагнитной обстановки, создаваемой разрядом молнии "облако - земля" в ближней зоне/Ю.В.Го-лодняк, В.И.Кравченко, И.Ю.Линк, Г.Ф.Нескородов// Материалы 1-й Всесоюзной науч.-техн. конф. по электромаг-
нитной стойкости (г. Харьков).- М. I НТЦ "Информтехни-ка", 1991. - Часть 2. - 0. 19-21.
27. Кравченко В.И., Голодняк Ю.В. Сертификационные испытания радио- и электротехнического оборудования на соответствие требованиям электромагнитной стойкости к поражающему воздействию грозовых разрядов// Сб. трудов 1-й научно-технической конференции ХВУ. Харьков. 1996 г. -с. 25 - 27.
Особистий внесок автора. У колективно виконаних роботах особистий внесок автора полягае в науковому обгрунтуванн1 та формуванн1 концепцИ грозово! електромагн1тно! ст1йкост1 ТЗ. Автором самост1йно розроблено науково-техн1чн1 основи забезпечення електромагн!тно! ст1йкост! рад!о- та електротехн1чного обладнання до уражально! д11 грозових розряд1в. В основних публ1кац1ях, написаних у сп!вавторств1, особисто автору належать: анал1з, наукове обгрунтування тгроблеми, постановка задач, теоретичн! досл1дження 1 анал1з отриманих результат1в, розробка техн!чних вимог 1 метод1в випробувань, участь у експериментах та обробц1 експериментальних даних, забезпечення впровадження в Укра1н1 та кра1нах СНД системи сертиф1каЩ1 ТЗ на в1дпов1дн1сть до вимог електромагн1тно! сум1сност1 1 ст1йкост1 з забезпеченням грозост!йкост! ТЗ включно.
V.I. Kravchenko. The Scientific and Technical Princip les of Electromagnetic Immunity of Hardware Components Affected by Lightning Discharges.
Thesis (manuscript) presented for a doctor's of technical sciences degree in speciality 05.09.13 - Powerful Electromagnetic Fields (EMFs) Engineering - The Kharkiv State Folytechnical University, Khark.lv, 1996.
The forty scientific papers are defended. The complicated scientific problem dealing with the electromagnetic immunity of radio-and-electrotechnical equipment subjected to destroying action of lightning discharges has been solved to provide and maintain the adequate level of reliable and non-failure functioning of technical devices in conditions of active lightning environment by certification of those devices to meet electromagnetic compatibility and Immunity requirements.
Кравченко В.И. Научно-технические основы обеспечения электромагнитной стойкости технических средств к поражающему воздействию грозовых разрядов.
Диссертация (рукопись) на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.09.13 - техника сильных электрических и магнитных полей - Харьковский государственный политехнический университет, Харьков, 1996.
Защищается 40 научных работ, которые содержат решение важнейшей научной проблемы обеспечения электромагнитной стойкости радио- и электротехнического оборудования к поражающим воздействиям и дестабилизирующим влиянии грозовых разрядов в аспектах достижения и сохранения требуемого уровня надежного и качественного функционирования технических средств в условиях активной грозовой деятельности на основе сертификации этих средств по параметрам электромагнитной совместимости и стойкости.
Ключов! слова: техн1чн1 засоби, електромагн!тна сум1сн1сть, електромагн1тна ст1йк1сть, грозов! розряди, грозозахист, сертиф!кац!я.
-
Похожие работы
- Переходные процессы в электрических цепях технических средств при воздействии грозовых разрядов
- Исследование воздействия молнии и грозовых облаков на носовые обтекатели самолётов
- Обеспечение стойкости бортовых цифровых вычислительных машин к воздействию сверхкоротких электромагнитных импульсов
- Разработка требований к средствам защиты кабельных сетей электросвязи от действия наносекундных электромагнитных импульсов искусственного происхождения
- Разработка нового способа грозозащиты высоковольных распределительных воздушных линий 6-10 кВ длинно-искровыми разрядниками
-
- Электромеханика и электрические аппараты
- Электротехнические материалы и изделия
- Электротехнические комплексы и системы
- Теоретическая электротехника
- Электрические аппараты
- Светотехника
- Электроакустика и звукотехника
- Электротехнология
- Силовая электроника
- Техника сильных электрических и магнитных полей
- Электрофизические установки и сверхпроводящие электротехнические устройства
- Электромагнитная совместимость и экология
- Статические источники электроэнергии