По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 622.765

Влияние мощного электромагнитного импульса на энергообъекты

Шульга Р. Н. канд. техн. наук, ВЭИ – филиал ФГУП «РФЯЦ – ВНИИТФ им. акад. Е. И. Забабахина», г. Москва

Описаны наиболее мощные электромагнитные импульсы (ЭМИ), к которым относятся вызванные воздушным ядерным взрывом (ВЯВ), разрядом молнии и МГД-процессами, аналогичными солнечным бурям. Приведены основные типы электромагнитных помех и воздействий ЭМИ и возможные подходы к существующим средствам ограничения с использованием фильтров, ограничителей и др. Анализируются основные составляющие Е1 и Е2 ЭМИ ВЯВ, причем последняя сопоставляется с разрядом молнии, применительно к которым использованы существующие средства молниезащиты. Приведены данные чувствительности электронных компонент РЭА и РЗА, а также силового оборудования электростанций и подстанций к воздействию составляющих ЭМИ ВЯВ. Показано, что существующие защиты требуют модернизации и усовершенствования применительно к составляющей Е1, расположенной в наносекундном диапазоне.

Литература:

1. Шульга Р.Н. Электромагнитный импульс применительно к энергетике // В портфеле ред. журнала «Электрооборудование: эксплуатация и ремонт».

2. ГОСТ IEC 61000-4-5-2017. Электромагнитная совместимость. 4. 4-5 Методы испытаний и измерений. – М., 2018.

3. ГОСТ IEC/TS 61000-1-2-2015. Электромагнитная совместимость. Общие положения. Методология достижения функциональной безопасности электрических и электронных систем. – М.: Стандартинформ, 2016. – 68 с.

4. Электромагнитный импульс высотного ядерного взрыва. – URL:http://www.miem. hse.ru

5. Ядерный электромагнитный импульс. – URL:http://www.wikpedia.org.

6. Валлиулина Д.М., Козлов В.К. Электромагнитная совместимость: учеб. пособие. – Казань, 2018. – 95 с.

7. Нестеров С.В. Курс: электромагнитная совместимость в электроэнергетике. НГТУ.

8. Уилльямс Т. ЭМС для систем и установок / Т. Уилльямс, К. Армстронг [пер. с англ.: В.С. Кармашев, Л.Н. Кечиев, В.Н. Сарылов]. – М.: ИД «Технологии», 2004. – 507 с.

9. Балюк Н.В., Кечиев Л.Н., Степанов П.В. Мощный электромагнитный импульс: воздействия на электронные средства и методы защиты. – М.: ООО «Группа ИДТ», 2007. – 478 с.

10. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике. – М.: Энергоатомиздат, 1985.

11. Шваб А.Й. Электромагнитная совместимость – М.: Энергоатомиздат, 1995.

12. Князев А.Д., Кечиев Л.Н., Петров Б.В. Конструирование радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры с учетом ЭМС. – М.: Радио и связь, 1989. – 224 с.

13. Haytt H.A. Technique for Optimizing ESD, EMP and Lightning Protection // ITEM. – 1992. – P. 172–179.

14. McGivern P.L. EMP Protection Against Lightning and Nuclear Pulses // ITEM. – 1991. – P. 104–110.

Рекомендуемая IEC 6100-4-5-2017 методика учета мощного электромагнитного импульса (ЭМИ) наносекундного диапазона требует значительного изменения подходов проектирования электрооборудования и особенно защиты электронных компонентов РЭС и РЗА, ранее учитывающих воздействие грозовых, коммутационных и аварийных режимов микросекундного диапазона. Характеристики мощного ЭМИ приведены в [1–3, 9], регламентируют стандарты испытаний оборудования [4, 5, 9], приводят характеристики ЭМИ и их влияние на электронную аппаратуру [10–14], дают характеристики электромагнитной совместимости оборудования.

Цель статьи – оценить влияние мощного ЭМИ на чувствительность энергообъектов с учетом существующих средств ограничения влияния помех и электромагнитных воздействий.

Особую значимость для объектов электроэнергетики имеют воздействия:

– электромагнитных импульсов (ЭМИ) воздушных ядерных взрывов (ВЯВ);

– разрядов молнии (РМ);

– МГД-процессов при ВЯВ, аналогичными солнечным бурям.

Следует отметить, что вышеприведенные воздействия сконцентрированы в ЭМИ ВЯВ в виде трех составляющих: Е1, Е2, Е3, которые описаны в [1, 9]. Если составляющая Е1 лежит в диапазоне единиц-десятков наносекунд, недостаточно воспроизведена в технических установках и описана в литературе, то составляющая Е2 расположена в диапазоне единиц-сотен микросекунд и по характеру совпадает с РМ. Составляющая Е3 расположена в диапазоне единиц-сотен секунд и сопоставима с воздействиями магнитных солнечных бурь.

Рис. 1 отображает некоторые источники воздействий, из отмеченных выше, на электростанциях и подстанциях высокого напряжения, а также от наведенных по ЛЭП и КЛ внешних воздействиях, в основном связанных с КЗ в сетях и нагрузках. На рис. 1 принимаются следующие обозначения: 1 – разряд молнии (РМ); 2 – переключения и КЗ в сети высокого напряжения (ВН); 3 – переключения и КЗ в сети среднего напряжения; 4 – переключения и КЗ в сети низкого напряжения; 5 – источники внешнего радиоизлучения; 6 – источники внутреннего радиоизлучения; 7 – разряды статического электричества; 8 – источники кондуктивных помех по цепям питания, а также от присоединенных ЛЭП и КЛ.

Для Цитирования:
Шульга Р. Н., Влияние мощного электромагнитного импульса на энергообъекты. Электроцех. 2023;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: