Файл: Логинов, И. Л. Инженерно-технические мероприятия, повышающие устойчивость электротехнического и радиоэлектронного оборудования к поражающим факторам ядерного взрыва учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 52

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

дящим корпусом заземления крепится ниже ватерлинии и изготовляется из медного листа толщиной 2—5 мм и площадью

около 0,2 м2. Если судно находится в доке, то молниеотвод-

ные провода присоединяются

к заземленному устройству

дока.

В результате воздействия

электромагнитного импульса в

приемных антеннах радио­

приемных устройств могут

Рис. 19. Основные схемы грозоза­ щиты вращающихся электрических машин, которые могут использо­ ваться и для защиты от электро­ магнитного импульса:

а) схема с фидерным реактором и кабельной вставкой; б) схема с кабельной вставкой; в) схема с воздушным подходом, защищен­ ным стержневыми молниеотвода­ ми; P— реактор, PTi, PT2-труб­ чатые реакторы, PBM — магнито­

вентильный разрядник

быть наведены большие напря­

жения. Для защиты от этих

напряжений приемных уст­ ройств входной контур защи­ щается неоновым разрядни­

ком, который включается па­ раллельно входному контуру.

Могут применяться и другие

устройства.

§ 19. Использование электропроводящих экранов

Экраны по своему действию

подразделяются на магнито­ статические, электростатиче­

ские и электромагнитные. Дей­

ствие магнитостатического экрана основано на замыкании магнитного поля в толще экрана, выполненного из материала с большой магнитной проницаемостью. Действие электроста­

тического экрана основано на отведении в землю электриче­

ских зарядов, образующихся на поверхности экрана, выпол­

ненного с большой электропроводностью. Основным из трех видов экранирования является электромагнитное экранирова­

ние. Сущность его, как указывалось выше, состоит в том, что

электромагнитное поле, возникающее при ядерном взрыве,

ослабляется электромагнитным полем противоположного на­

правления, которое создается вихревыми токами, образующи­ мися в экране. Чем больше электропроводность материала, из которого сделан экран, тем меньше потерь в экране на на­

гревание вихревыми токами, тем сильнее создаваемое элек­

тромагнитное поле противоположного направления и лучше

экранирование.! Экраны могут выполняться сплошными или

58


сетчатыми. Сплошные экраны выполняются (с целью эконо­ мии цветных металлов) из стали, а сетчатые — из медной или

стальной сетки. Стальная сетка покрывается антикоррозий­

ным токопроводящим слоем.

При экранировании электротехнического и радиоэлектрон­

ного оборудования может применяться поблочное или общее экранирование. Общее экранирование выполняется в виде экранированных камер или целых помещений. Когда невоз­

можно осуществить общее экранирование или нет в этом не­ обходимости, производится поблочное экранирование. Толщи­

на материала, диаметр проволоки и размеры ячеек сетки за­

висят от эффективности экранирования. Для экранирования

источников радиопомех с эффективностью

η = IO2—IO3 [9J

берется листовая сталь 0,5

мм или медная проволока диа­

метром 0,2 мм, из которой

изготавливается

медная сетка

с ячейкой 1 X 1 или 2 X 2 мм.

 

 

Методика определения параметров поражающихПриложениефакторов,

1

возникающих при наземном ядерном взрыве, на предельных расстояниях расположения наземных объектов народного хозяйства

Исходными данными для определения параметров на пре­ дельных расстояниях являются следующие:

1. При слабых и средних разрушениях объект народного

хозяйства, восстанавливается [16], при этом электротехниче­

ское и радиоэлектронное оборудование должно функциониро­

вать, а в случае повреждения должно быть ремонтно-пригод­

ным (восстанавливаемым).

2. Предельными значениями [16] избыточных давлений во фронте ударной волны, при которых наземные объекты еще могут быть восстановлены, являются:

для промышленных зданий . . . 30—50 кПа,

для автомобилей.................................. 25—30 кПа,

для гражданских самолетов . .10—15 кПа.

Меньшее число показывает избыточное давление, при ко­

тором оборудование еще должно функционировать, боль­

шее — когда восстанавливаться.

3.Против наземных объектов могут быть применены ра­

кеты с кассетными зарядами [4].

4.Наиболее вероятным видом взрыва является назем­

ный [3].

59


5. Основным поражающим фактором, возникающим при

ядерном

взрыве,

является

ударная

волна [4].

По величине

ударной

волны

определяется то предельное расстояние

Rnp,

на

котором оборудование

еще может быть

восстановлено,

а

также

расстояние /?ф, на

котором

оборудование должно

функционировать. На этих расстояниях определяются осталь­

ные поражающие факторы.

Рекомендуется следующая последовательность определе­

ния параметров поражающих факторов:

1. По величине предельного избыточного давления и мощ­

ности взрыва по формуле (2) определяется предельное рас­

стояние Rnp (это расстояние, на котором объект еще может

быть восстановлен). Также определяется расстояние Rφ.

2. По формуле (7) определяется продолжительность дей­

ствия избыточного давления на расстояниях Rnp и /?ф, а за­

тем импульсы давления, величины скоростного напора и дав­ ления отражения ударной волны (формулы 1, 5, 8).

3.Находятся тепловой и световой импульсы и повышение температуры для тех элементов оборудования, которые под­ вержены прямому воздействию светового излучения, при этом следует пользоваться формулами (23, 24, 25, 26).

4.Параметры проникающей радиации определяются на

тех предельных расстояниях, для которых она представляет опасность. Обычно на предельных расстояниях нахождения

наземных объектов проникающая радиация опасности не представляет (формулы 27, 28, 29).

5.Далее определяются параметры электромагнитного им­

пульса и величины э.д.с., которые могут возникнуть в провод­ никах (формулы 37, 38).

6.Производится сравнение найденных параметров с нор­

мативными данными ударостойкости, теплостойкости и элек­ тропрочности и намечаются инженерные мероприятия, повы­

шающие устойчивость электротехнического и радиоэлектрон­

ного оборудования.

По данной методике найдены параметры поражающих

факторов для ядерных взрывов в 200 кт и в 1 Мт и сведены в табл. 19. Из таблицы видно, что большие величины импуль­ сов давления на предельных расстояниях характерны для

ядерных взрцівов с большей мощностью. Поэтому требования к ударостойкости оборудования предъявляются, исходя из большей мощности взрыва.

60



I № п/п I

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Таблица 19

 

 

 

 

 

 

Величины параметров для исходных

 

 

 

 

 

 

 

 

данных

 

 

Наименование

параметров

ΔPφ=l5 кПа APφ=30 кПа ΔPφ=50 кПа

200

1000

200

1000

200

1000

 

 

 

 

 

 

KT

кт

кт

кт

кт

кт

Предельное расстояние P∏p, м 4840

8280

3100

5250

2280

3920

Продолжительность

действия

1,22

3,50

1,05

3,00

1,01

2,72

I,избыточного давления, τ, с

Импульс избыточного давления,

6,74

19,3

11,6

36,8

18,6

50

кНс/м2..................................................

Скоростной напор, APск, кПа

0,80

0,80

3,14

3,14

8,53

8,53

Давление

 

отражения

ударной

31,93

31,93

67,55

67,55

120,42

120,42

волны Ротр. кПа .Ü,

кДж/м2

Световойа =

импульс, Ut

578

705

1680

2350

3370

4820

Тепловой импульс,

 

(при

405

492

1175

1645

2360

3370

0,7), кДж/м2

 

E гм,

Горизонтальная

составляющая

 

 

 

 

 

 

электрического

поля,

 

 

1,28

5,9

3,27

11,5

6,03

В/м ....... 2,32

Вертикальная

составляющая

 

 

 

 

 

 

напряженности

электрическо­

 

 

 

 

 

 

го поля,

Ebm,

В/м .

 

1160

640

2950

1635

5750

ЗОЮ

 

 

Требования к электропрочности оборудования определя­

ются по меньшей величине мощности взрыва, потому что пре­ дельные расстояния для последних значительно меньше, а на меньших расстояниях параметры напряженностей электро­

магнитного импульса значительно больше.

Величины световых импульсов незначительны, тем не ме­ нее при прямом воздействии светового излучения некоторые,

материалы и элементы электротехнического и радиоэлектрон­ ного оборудования могут возгораться или выйти из строя.

Такие материалы и элементы должны быть закрыты от пря­ мого воздействия. Проникающая радиация на указанных

предельных расстояниях на оборудование воздействовать не

будет. При расчете оборудования на ударостойкость следует

брать запас прочности, исходя из того, что давление отраже­

ния ударной волны увеличивается в два раза и более. Для

защиты оборудования от летящих осколков и обрушений Должны быть предусмотрены защитные конструкции, а наибо­ лее уязвимое оборудование должно размещаться в защитных

сооружениях.

61