Вагоны метрополитена. Конструирование вагонов головной модели 81-553.3 промежуточной 81-554.3 и прицепной модели 81-555.3 и разработка конструкторской документации, страница 103

где   q – мощность  взрыва, кт.

При  воздушных  ядерных  взрывах  максимальные  значения напряженности  электрических  полей, В/м, определяются  по формулам:

-          для    вертикальной   составляющей

(1+2* R)

                                    Е_в =5*10³ * К *                       * lg14,5* q      

R³

-           для   горизонтальной  составляющей

(1+2* R)

                                        Е_г =10*К *                        * lg14,5* q        

R³

где  К – коэффициент  асимметрии, зависящий  от  высоты  взрыва Н (табл.2).

Таблица 2.

Ориентировочные значения коэффициента асимметрии К в зависимости от

                                                      высоты   взрыва  Н, км

          Высота             1     1,5      2       2,5       3       4        5       6       7      8      9     10

       взрыва Н, км

Коэффициент асимметрии,    0,55   0,3     0,2     0,17    0,2    0,32  0,48  0,63  0,79  0,95 1,1  1,25

К                                                                                                                                         

 

5. Определяют  напряжения  U, В, наводимые  в  линиях  и  токопроводящих элементах  электро- и радиосистем  по  формулам:

-         в  вертикальных  участках  линий  и  токопроводящих  элементах

Е_в   *  l

                                              U_в =                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

                                                          п

-         в  горизонтальных  участках  линий  и  токопроводящих  элементах

Е_г   *  l

                                              U_г =                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       

                                                          п 

где  Е_в  и  Е_г – вертикальная  и  горизонтальная  составляющая напряженности электрического поля,  В/м;  l – длина проводника (электропроводящего элемента),

      м; п – коэффициент  экранирования  линии (элемента).

Расчет:

Определить  состояние  силовой  цепи, питающей  станки  механического  цеха  электродепо, при  воздействии  ЭМИ.

Исходные  данные: здание  механического  цеха  с  металлическим  каркасом расположены  на  удалении  5,4 км от  возможного  центра  взрыва. Расчетная мощность  ядерного  боеприпаса  q = 50 кг, взрыв  наземный. Электропитание станков  осуществляется  от  подстанции по подземному кабелю длиной  l=100 м.

Вертикальные  ответвления  кабеля  к  электродвигателям  станков  составляют

      1,5 м.  Допустимые    колебания     напряжения      сети    + 15 %,    коэффициент  

      экранирования  кабеля  п  = 2, рабочее  напряжение  U_р=380 В.

Решение:

1. По  нормативам  определяем  предельное  значение  избыточного  давления

             Р_ф^пред,  при   превышении   которого   здание   механического   цеха   получит

          среднее   разрушение      Р_ф^пред  = 30  кПа.  Такое   избыточное   давление   при наземном  взрыве  50 кг следует  ожидать  на  удалении  от  центра  взрыва R_ф

равном  2 км.  Это  значит, что  здание  механического  цеха  получит  слабое разрушение  и  находящееся  в  нем  электрооборудование  не  подвергается разрушению  ударной  волной.

2. Рассчитываем  максимальное  значение  вертикальной  Е_в и горизонтальной

Е_г  составляющих   напряженности   электрического   поля   при   воздействии 

ЭМИ  на  расстоянии 5,4 км:

(1+2* R)                                     (1+2* 5,4)

              Е_в = 5 *10³                     * lg14,5* q=5*10³ *                     * lg14,5* 50= 79 В/м                                                                          

R³                                                  5,4³ 

(1+2* R)                                 (1+2* 5,4)

                  Е_г =10 *                     * lg14,5* q= 10 *                     * lg14,5* 50= 0,16 В/м                                                                          

R³                                            5,4³ 

3. Рассчитываем  максимальное  ожидаемое  напряжение  наводок  в вертикальных  U_в  и  горизонтальных  U_г  линиях:

Е_в   *  l         79 * 1,5

                                              U_в =                  =                = 59,2 В                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

                                                          п                     2

Е_г   *  l         0,16 * 100