По характеру воздействия на окружающую среду ЭМИ совпадает с разрядом молнии. Однако ЭМИ более опасен для электро- и радиоаппаратуры, чем разряд молнии, так как скорость импульса, диапазон частот и амплитуда тока, вызванная ЭМИ, больше, чем у разряда молнии.
Возникающие под воздействием ЭМИ высокое напряжения (50 кВ и более) могут вызвать пробои изоляции элементов аппаратуры, подключенной к воздушным и подземным линиям, перегоранием плавких вставок, включенных в линии для защиты от перегрузок, помехи при работе радиоэлектронной аппаратуры.
Высокие электрические потенциалы, возникающие на жилах кабелей, в проводных линиях связи, могут представлять опасность для лиц, обслуживающих аппаратуру.
Расстояние от центра (эпицентра) взрыва до воздушных и кабельных линий с наводимым напряжением 10 и 50 кВ возможно определить по таблице 1.
Если линия связи проходит в пределах зон действия ЭМИ, указанных в таблице 1, то возникшие в них напряжения будут распространяться на большие расстояния за пределы зоны действия ЭМИ и могут вызвать поврежденья выходных цепей аппаратуры.
Таблица 1
Расстояние от центра взрыва до воздушных и кабельных линий, км, с
наводимыми напряжениями 10 и 50 кВ.
Мощность Воздушные линии связи Кабельные линии связи
взрыва, Наводимые напряжения, кВ
кт 10 50 10
50
1 2,0 1,0 1,1 0,4
10 2,5 1,3 1,6 0,6
50 2,8 1,4 1,8 0,65
100 3,0 1,5 2,0 0,7
1000 3,3 1,7 2,4 0,9
|
Таким образом, зона распространения ЭМИ может намного превышать зоны распространения других поражающих факторов, хотя на долю ЭМИ
приходится только 1% энергии ядерного взрыва.
Функционирование многих элементов и объектов железнодорожного транспорта связано с их непрерывным электроснабжением, автоматике телевизионным и компьютерным обеспечением, поэтому защита этих элементов ИТК от ЭМИ имеет большое практическое значение.
Прогнозирование разрушений сводится к сравнению напряжений, допустимых в электро- и радиосистемах, с напряжениями, возникающими в них под воздействием ЭМИ.
Так как электро- и радиоаппаратура размещена в основном в зданиях или транспортных и технических средствах (электромастерские, локомотивы, электропоезда, путевые машины и т.п.), то расчет напряжений, возникающих в токоведущих элементах вследствие воздействия ЭМИ, согласуется с разрушением зданий, транспортных и технических средств ударной волны ядерного взрыва. Это согласование заключается в том, что расчеты наводимых напряжений ЭМИ производят только на расстояниях от центра взрыва, равных или превышающих радиус функционирования Rф зданий, транспортных и технических средств. На меньших расстояниях теряется устойчивость этих элементов, а следовательно, вместе сними разрушаются элементы электро- и радиосистем.
Состояние линий электропередач и контактной сети также рассчитывается на действие ЭМИ на расстоянии Rф или за пределами радиусов функционирования. Эти радиусы Rф соответствуют пределу устойчивости линий электропередач и контактной сети при воздействии на них ударной волны.
Исходные данные для расчетов:
1. Местоположение центра (эпицентра) взрыва.
2. Расчетная мощность ядерного боеприпаса q, кт, и вид взрыва.
3. Характеристика элементов, в которых размещена электро- и радиоаппаратура (электропривод).
4. Характеристика электро- и радиосистем (протяженность горизонталь- ных линий и вертикальных ответвлений, м; допустимые колебания напряжений в сетях, %; коэффициент экранирования электропроводников
n
; рабочее напряжение U, В).
Последовательность расчетов:
1. Определяют предельное значение избыточного
давлений Рфпред
(предел устойчивости), при превышении которого здания, технические средства, линии электропередач и контактная сеть получают среднее разрушение и прекращают функционировать.
2. По найденным значениям Рфпред
определяют соответствующие радиусы
функционирования Rф для
расчетной мощности ядерного боеприпаса
и принятого вида взрыва.
3. Сравнивают значение Rф с расстоянием R от центра взрыва до рассматриваемого здания (технического средства, ЛЭП).
Если окажется, что R < Rф, то разрушение электросистем пройдет вместе с элементом, в котором размещены эти системы, от ударной волны взрыва.
Если окажется, что R > Rф, то производится расчет электросистем на действие ЭМИ.
4. На удалении R, м, то центра взрыва до рассматриваемого элемента определяют максимальное значение напряженностей электрических полей электросистем Е, В/м, при воздействии ЭМИ по следующим формулам:
При наземных ядерных взрывах:
- для вертикальной составляющей
(1+2* R)
Ев =5*103 * * lg14,5*
q
R3
- для горизонтальной составляющей
(1+2* R)
Ег
=10* * lg14,5* q
R3
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.