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: 53
Скачиваний: 0
ков или для их исключения. Это можно достигнуть увеличе
нием толщины защитных покрытий и путем заливки радио деталей в составе схем и блоков аппаратуры. Чтобы показать
насколько это эффективно, сошлемся на, такой пример: уве
личение толщины покрытия резистора в 10 раз [8] при облу чении с мощностью дозы IO7 Р/с (2,58-IO3 А/кг) позволяет уменьшить изменение сопротивления резистора в 6—8 раз.
Заливка производится специальными изоляционными ком
паундами. В случае невозможности заливки всей схемы, тре
буется, кроме опрессовки, предусматривать соответствующую
распайку, чтобы выводы резистора были максимально уда
лены друг от друга, кроме того, выводы и места пайки долж ны быть покрыты изоляционными лаками или другими за щитными материалами.
§ 14. Ослабление проникающей радиации. Герметизация корпусов и подбор их покрытий
Радиационные излучения, проходя через материалы,
ослабляются. Точный расчет ослабления по целому ряду причин затрудняется, так как гамма-кванты и нейтроны
имеют различные энергии, и это ведет к разным видам взаи модействия и, хотя процессы взаимодействия нейтронов и
гамма-излучения со средой различны, ослабление дозы ней тронов и гамма-квантов может быть выражено одной и той
же зависимостью: |
К |
= 2 |
л |
, |
|
(35) |
|
где h — |
толщина слоя |
|
d |
d — |
|||
|
материала, |
см; |
|
толщина слоя по |
|||
ловинного ослабления, |
см. |
|
|
|
|
|
|
Если толща состоит из нескольких слоев различных мате риалов, то для определения общего коэффициента ослабле ния необходимо найти коэффициент ослабления для каждого
слоя, а затем перемножить их. Зная, что для гамма-лучей
толщина слоя половинного ослабления воды составляет 23 см
и плотность материала р, г/см3, для которого определяется
слой половинного ослабления, можно написать:
(36)
Толщина слоя половинного ослабления показана в табл. 14.
4 Зак. 1473 |
49 |
|
|
Слой половинного |
Таблица 14 |
|
Материалы |
ослабления, см |
|
||
⅜ |
⅛ |
|
||
Дерево............................................ |
25 |
10 |
|
|
Кирпичная |
кладка , |
13 |
10 |
|
Бетон ..... |
10 |
12 |
|
|
Сталь . . |
. , . |
3 |
5 |
|
Свинец .... |
2 |
9 |
|
|
Грунт ..... |
14 |
12 |
|
|
При ядерном взрыве, кроме действия проникающей радиа
ции, происходит радиоактивное заражение местности и пред
метов радиоактивной пылью. Оседая на электротехническое
и ,радиоэлектронное оборудование, радиоактивная пыль со
здает трудности обращения с оборудованием. Для исключе
ния этих трудностей производится дезактивация оборудова
ния. Чем поверхность дезактивируемых приборов имеет боль шую полированность, тем легче удаляется пыль с оборудова
ния. Поэтому покрытия для оборудования надо подбирать
такие, которые позволяют сделать поверхность наиболее гладкой. Нежелательно, чтобы радиоактивная пыль попа
дала во внутрь приборов оборудования. Избежать этого
можно только путем герметизации корпусов, хотя бы на пе риод возможного выпадения пыли. Но когда по условиям
эксплуатации герметизация невозможна, оборудование долж но допускать неполную и быструю разборку для проведения
дезактивации.
ГЛАВА 4
ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ, ПОВЫШАЮЩИЕ УСТОЙЧИВОСТЬ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО
ИРАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
КЭЛЕКТРОМАГНИТНОМУ ИМПУЛЬСУ
§15. Характер воздействия электромагнитного импульса на электротехническое и радиоэлектронное оборудование
итребования, предъявляемые к нему
При ядерном взрыве возникает мощный электромагнит
ный импульс, достигающий нескольких сотен киловольт на метр. Время нарастания электромагнитного импульса состав ляет IO-8 с [3]. Продолжительность существования импульса
составляет примерно 150—200 мкс. Основная часть излучае*
50
мои энергии падает на частоты 20—25 кГц. Электромагнит
ный импульс может навести электротоки в антеннах, кабе
лях, линиях электропередачи, проводах и т. д: Как отмечает
ся в работе [4], радиус действия электромагнитного импульса,
вызывающего подобные явления при мощности взрыва бом
бы в 1 Мт, достигает 32 км, а при взрыве мощностью в 10 Мт—115 км. По данным ядерных испытаний США, на блюдались повреждения линий электропередач, отключение
автоматических отключателей из-за перенапряжения в ли
ниях на расстоянии около 130 км от места взрыва. Эти дан
ные показывают, что электро- и радиооборудование может выйти из строя раньше, чем получит средние разрушения корпусная часть объекта, на котором установлено это обору
дование. Чтобы этого не произошло, неотключаемое оборудо
вание должно выдерживать те напряжения, которые разви ваются в цепях на расстояниях средних разрушений объек
тов. Найдем параметры электромагнитного импульса на ука
занных в табл. 2 расстояниях при мощности наземного |
(над |
водного) взрыва 10 кт и IO3 кт по формуле: |
(37) |
^M-1⅛^lgl4,59, В/м; |
|
Abm≈5OOjE,m, |
(38) |
где £гм — максимальное значение горизонтальной составляю
щей напряженности электрического поля, В/м; Ebm— макси
мальное значение вертикальной составляющей напряжен
ности электрического поля, В/м; q — мощность взрыва, кт; ^ — расстояние от центра взрыва, км.
Данная формула позволяет определить лишь приближен ное значение напряженностей электрического поля электро магнитного импульса. По формуле (38) рассчитаны графики
зависимости напряженностей электрического поля от мощ
ности взрыва и расстояния от центра взрыва, показанные на рис. 17.
Напряженности электрического поля для тех расстояний,
которые указаны в табл. 2, приведены в табл. 15.
Как показывает рис. 17 и табл. 15, амплитуда электро
магнитного импульса, особенно ее вертикальная составляю
щая, может достигать очень больших величин, но с увеличе
нием расстояния она быстро уменьшается. Действие отдельно
го импульса кратковременно. Поэтому электрическая проч
ность электротехнического и радиоэлектронного |
оборудова- |
4* |
51 |
|
|
|
q |
= 10 кт |
|
Таблица 15 |
|||
|
|
|
|
|
Ebm, |
q = |
1Q3 кт |
||
Наименование |
R, м |
|
£гм. |
Ebm , В/м |
R, м |
В/м |
Ebm і В/м |
||
Промышленное |
здание |
|
|
В/м |
_____________ |
|
1,6-Юз |
||
с металлическим кар |
1150 |
|
47 |
2,35-Ю* 5320 |
3,25 |
||||
касом . . . . . |
|
1,62-10* |
|||||||
Транспортное судно |
648 |
|
178 |
8,9-10* |
3000 |
32,4 |
|||
Автомобильная |
радио |
1480 |
|
26 |
1,3-10* |
6850 |
8,5 |
4,25-Юз |
|
станция . . |
. . |
|
|||||||
Транспортный самолет . |
2500 |
|
8 |
4∙10≡ |
11550 |
0,65 |
3,25-IO2 |
||
ния в сравнении с электрической прочностью по постоянному напряжению будет более высокой. Несмотря на это, необхо
димо проверять расчетом, насколько проектируемое оборудо-
Рис. 17. Зависимость Ebm от q и R
ванне соответствует предъявляемым требованиям по своей электропрочности. Эта проверка производится по тем напря жениям, которые развиваются в цепях под действием элек тромагнитного импульса.
52