Мощный высоковольтный генератор апериодических импульсов тока искусственной молнии с нормированными по международному стандарту IEC 62305-1-2010 амплитудно-временными параметрами

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Узнать стоимость новой

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Техніка сильних електричних та магнітних полів. Кабельна техніка
УДК 621. 3:537. 3
М. И. Баранов, Г. М. Колиушко, В. И. Кравченко, С.В. Рудаков
мощный высоковольтный генератор апериодических импульсов
ТОКА ИСКУССТВЕННОЙ МОЛНИИ С НОРМИРОВАННЫМИ ПО МЕЖДУНАРОДНОМУ СТАНДАРТУ IEC 62 305−1-2010 АМПЛИТУДНО-ВРЕМЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ
Представлений і описаний створений відповідно до вимог міжнародного стандарту IEC 62 305−1-2010 потужний високовольтний генератор, що формує на низькоомному активно-індуктивному навантаженні аперіодичні імпульси струму штучної блискавки нормованої тимчасової форми 10 мкс/350 мкс і амплітуди ±(100−200) кА із заданими вищезгаданим стандартом допусками. Приведені результати практичної апробації у лабораторних умовах даного генератора при використовуваному електричному навантаженні з активним опором 0,1 Ом і індуктивністю 1,5 мкГн Бібл. 14, рис. 8.
Ключові слова: генератор аперіодичних імпульсів струму штучної блискавки, потужне джерело енергії, низькоомне електричне навантаження.
Представлен и описан созданный в соответствии с требованиями международного стандарта IEC 62 305−1-2010 мощный высоковольтный генератор, формирующий на низкоомной активно-индуктивной нагрузке апериодические импульсы тока искусственной молнии нормированной временной формы 10 мкс/350 мкс и амплитуды ±(100−200) кА с заданными вышеуказанным стандартом допусками. Приведены результаты практической апробации в лабораторных условиях данного генератора при используемой электрической нагрузке с активным сопротивлением 0,1 Ом и индуктивностью 1,5 мкГн. Библ. 14, рис. 8.
Ключевые слова: генератор апериодических импульсов тока искусственной молнии, мощный источник энергии, низкоомная электрическая нагрузка.
Введение. При испытаниях на молниестойкость и пожаровзрывобезопасность зданий (сооружений) с находящимися внутри них различными инженерными сетями и системами к воздействию короткого удара грозового разряда в соответствии с требованиями ряда действующих международных и национальных стандартов [1−5] используются апериодические импульсы тока искусственной молнии с нормированными амплитудно-временными параметрами (АВП). Согласно [1−5] временная форма таких испытательных импульсов тока должна соответствовать т/гр=10 мкс/350 мкс, где Tf, тр — соответственно длительность фронта (с допуском ±20%) и длительность импульса (с допуском ±10%) тока, а их амплитуда принимать численные значения Im=±(100−200) кА (с допуском ±10%). При этом регламентирующие документы [1−5] устанавливают четыре уровня защиты от линейной молнии и соответственно четыре степени жесткости испытаний технических объектов на молниестойкость и пожаровзрывобезопасность. Кроме того, для каждого уровня защиты от молнии указанные стандарты определяют следующие АВП испыательного импульса тока [1−5]: Iуровень — Im=±200 кА (с допуском ±10%) — удельная энергия (интеграл действия тока молнии) Ja=10−106 А2-с (с допуском ±35%) — протекший заряд qi=±100 Кл (с допуском ±20%) — II уровень -Im=±150 кА (с допуском ±10%) — удельная энергия (интеграл действия тока молнии) Ja=5,6−106 А2-с (с допуском ±35%) — протекший заряд qi=±75 Кл (с допуском ±20%) — III-IVуровни — Im=±100 кА (с допуском ±10%) — удельная энергия (интеграл действия тока молнии) Ja=2,5−106 А2-с (с допуском ±35%) — протекший заряд q/=±50 Кл (с допуском ±20%). Отметим, что интеграл действия импульса тока молнии iL (t) оп-
T р
ределяется выражением Ja = J L (t)dt, а протекший
0
заряд — qi = J iL ()dt. При моделировании в условиях
0
высоковольтной лаборатории указанного испытательного импульса тока искусственной молнии его временной параметр Tf носит согласно [1−5] второстепенный характер, что допускает использование для него диапазона 10 мкс & lt- ту& lt- 15 мкс и существенно упрощает на практике его получение.
Из существующих на сегодня в ведущих научнотехнических центрах мира высоковольтных сильноточных электрофизических установок, воспроизводящих в лабораторных условиях требуемый по [1−5] апериодический импульс тока искусственной молнии временной формы 10 мкс/350 мкс, следует указать российский имитатор импульсного тока молнии, приведенный в [6]. Данный имитатор тока линейной молнии формирует на электрической низкоомной малоиндуктивной нагрузке испытываемого технического объекта соответствующие импульсы тока амплитудой Im лишь до ±100 кА. В [7] нами был описан созданный в НИПКИ & quot-Молния"- НТУ & quot-ХПИ"- в 2007 г. в соответствии с требованиями международных нормативных документов [8−11] украинский генератор тока искусственной молнии, формирующий на бортовых устройствах авиационной и ракетно-космической техники необходимые АВП импульсной (А), повторной импульсной (D), промежуточной (B) и длительной © компонент импульсного тока грозового разряда. Поэтому актуальной прикладной задачей в области высоковольтной сильноточной импульсной техники яв-ляеется та, которая связана с созданием генератора апериодических импульсов тока искусственной молнии временной формы 10 мкс/350 мкс с нормированной амплитудой Im формируемого на нагрузке испытываемого объекта импульса тока от ±100 до ±200 кА.
© М. И. Баранов, Г. М. Колиушко, В. И. Кравченко, С.В. Рудаков
ISSN 2074−272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. № 1
51
Причем, такого генератора, который в своей разрядной цепи не содержит сложного по конструкции, дорогостоящего по цене и ненадежного в работе шунтирующего коммутатора, замыкающего нагрузку в момент достижения на ней током амплитуды Im [1, 5].
Основные технические характеристики мощного высоковольтного генератора ГИТМ-10/350. Разработанный и созданный в 2014 г. в НИПКИ & quot-Молния"- НТУ & quot-ХПИ"- мощный генератор импульсов тока молнии (ГИТМ) временной формы 10 мкс/350 мкс (далее — генератор ГИТМ-10/350) в своем составе содержит четыре высоковольтных генератора импульсных токов (ГИТ), обеспечивающих при своей параллельной работе на общую активно-индуктивную нагрузку испытываемого на молниестойкость (пожаровзрывобезопасность) электротехнического устройства получение требуемых по международному стандарту IEC 62 305−1-2010 [1] АВП апериодических импульсов тока короткого удара имитированной линейной молнии. Общий вид мощного высоковольтного генератора ГИТМ-10/350 приведен ниже на рис. 1.
Рис. 1. Общий вид мощного высоковольтного генератора тока имитированной линейной молнии ГИТМ-10/350
На рис. 2 показана электрическая схема замещения сильноточных разрядных цепей как отдельных генераторов ГИТ-1, ГИТ-2, ГИТ-3 и ГИТ-4, так и генератора ГИТМ-10/350 в целом.
Рис. 2. Электрическая схема замещения сильноточных разрядных цепей четырех отдельных высоковольтных генераторов ГИТ-1-ГИТ-4 и полная электрическая схема мощного генератора тока имитированной молнии ГИТМ-10/350
Все эти высоковольтные генераторы собраны на основе емкостных накопителей энергии. Причем,
генераторы ГИТ-1-ГИТ-3 укомплектованы высоковольтными импульсными конденсаторами типа ИК-50−3 (номинальное напряжение ±50 кВ- номинальная емкость3 мкФ), а генератор ГИТ-4 — высоковольтными импульсными конденсаторами типа ИМ2−5-140 (номинальное напряжение ±5 кВ- номинальная емкость 140 мкФ) [12].
Отметим, что конденсаторы генераторов ГИТ-1
— ГИТ -3 в зарядно-разрядных цепях включены параллельно, а конденсаторы генератора ГИТ-4 — последовательно-параллельно. Все высоковольтные конденсаторы генератора ГИТМ-10/350, имеющие металлические корпуса, были размещены на двух этажах изолированных у своего основания от земли с помощью опорных фарфоровых изоляторов типа КО-400С его несущих металлических (НМК) и изоляционных (НИК) конструкций [7]. Металлические корпуса конденсаторов типа ИК-50−3 установлены как на металлический пол НМК генераторов ГИТ -1 и ГИТ -2, так и на изоляционный пол НИК генератора ГИТ-3. Металлические корпуса конденсаторов типа ИМ2−5-140 изолированы от металлоконструкций пола этажей НМК генератора ГИТ-4 при помощи уложенных на пол прямоугольных изоляционных балок из древеснослоистого пластика типа ДСПБ-Э поперечным сечением 70×70 мм. При этом генератор ГИТ-1 содержит 16 параллельно соединенных конденсаторов на номинальное зарядное напряжение ±50 кВ с суммарной номинальной запасаемой энергией 60 кДж (рис. 3), генератор ГИТ -2 — 44 параллельно соединенных конденсаторов на номинальное зарядное напряжение ±50 кВ с суммарной номинальной запасаемой энергией 165 кДж (рис. 3), генератор ГИТ-3 — 111 параллельно соединенных конденсаторов на номинальное зарядное напряжение ±50 кВ с суммарной номинальной запасаемой энергией 416 кДж (рис. 4), а генератор ГИТ-4
— 288 последовательно-параллельно соединенных в 144 параллельные секции конденсаторов (по два емкостных накопителя энергии в каждой) на номинальное зарядное напряжение ±10 кВ с суммарной номинальной запасаемой энергией 504 кДж (рис. 5).
Рис. 3. Общий вид генераторов ГИТ-1 (16 параллельно соединенных конденсаторов типа ИК-50−3 на 1 и 2 этажах НМК) и ГИТ-2 (44 параллельно соединенных конденсаторов типа ИК-50−3 на 1 и 2 этажах НМК) на номинальное зарядное напряжение ±50 кВ, входящих в состав мощного высоковольтного генератора ГИТМ-10/350
52
ISSN 2074−272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. № 1
На рис. 2 приняты следующие обозначения: Х1 -Х4 — массивные токопроводящие перемычки сильноточных зарядно-разрядных цепей отдельных высоковольтных генераторов ГИТ-1 — ГИТ-4- L31, L41 -формирующие (развязывающие) индуктивности разрядных цепей генераторов ГИТ-3 и ГИТ-4 соответственно- F1, F2 — высоковольтные сильноточные воздушные коммутаторы разрядных цепей соответственно генераторов ГИТ-1 — ГИТ-3 и генератора ГИТ-4.
Рис. 4. Общий вид генератора ГИТ-3 (111 параллельно соединенных конденсаторов типа ИК-50−3 на 1 и 2 этажах НИК) на номинальное напряжение ±50 кВ, входящего в состав мощного высоковольтного генератора ГИТМ-10/350
Рис. 5. Общий вид генератора ГИТ-4 (288 последовательнопараллельно включенных конденсаторов типа ИМ2−5-140 на 1 и 2 этажах НМК) на номинальное напряжение ±10 кВ, входящего в состав мощного генератора ГИТМ-10/350
Формирующие электрические элементы зарядноразрядных цепей генераторов ГИТ-3 (семивитковая индуктивность L31−40 мкГн) и ГИТ-4 (одновитковая индуктивность L41−7 мкГн) выполнены в виде катушек, намотанных из крупногабаритного радиочастотного кабеля марки РК 75−44−17 [13] со снятой защитной полиэтиленовой оболочкой и медной оплеткой.
Данные высоковольтные катушки, содержащие круглую сплошную медную жилу этого высоковольтного кабеля диаметром 6,6 мм, практически не влияют на собственные активные сопротивления R3 и R4 низкоомных разрядных цепей генераторов ГИТ-3 и ГИТ-4.
Во избежание разрушительных последствий в созданном мощном генераторе ГИТМ-10/350 при аварийном режиме его работы, вызванном внутренним электрическим пробоем на стадии заряда (разряда) одного из его высоковольтных конденсаторов, в каждом из используемых в нем генераторов ГИТ-1-ГИТ-4 на всех высоковольтных выводах их конденсаторов установлены защитные резисторы, набранные в виде компактных конструкций из параллельно соединенных высоковольтных графито-керамических объемных постоянных резисторов типа ТВО-60−24 Ом [7].
Коммутация в сильноточных разрядных цепях генераторов ГИТ-1 — ГИТ-3 осуществляется высоковольтным трехэлектродным воздушным управляемым коммутатором с графитовыми электродами (КВГУ) F1 на номинальное напряжение ±50 кВ и номинальный импульсный ток имитированной молнии амплитудой до Im=±300 кА (рис. 6). Коммутатор КВГУ-50 управляется за счет подачи на его средний графитовый электрод высоковольтного микросекундного импульса напряжения амплитудой до ±100 кВ от специального высоковольтного пускового генератора типа ГВПИ-100 [7]. Конструкция коммутатора КВГУ-50 позволяет осуществлять регулировку его двух рабочих воздушных зазоров в пределах от 1 до 20 мм.
Рис. 6. Общий вид трехэлектродного воздушного управляемого коммутатора с графитовыми электродами КВГУ-50 (Fi) на номинальное напряжение ±50 кВ и номинальный ток имитированной молнии амплитудой Im до ±300 кА
Высоковольтный двухэлектродный воздушный неуправляемый коммутатор с графитовыми электродами (КВГН) F2 на номинальное напряжение ±10 кВ и номинальный импульсный ток молнии амплитудой Im до ±100 кА (рис. 7), предназначенный для коммутации сильноточной разрядной цепи генератора ГИТ-4, состоит из двух графитовых эрозионностойких электродов от мощной электрической машины с плоскими рабочими поверхностями, зазор между которыми регулируется в пределах от 1 до 10 мм. Запускается двухэлектродный коммутатор КВГН-10 (F2) высоким импульсным напряжением, возникающим на
ISSN 2074−272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. № 1
53
элементах электрической нагрузки RH, LH при срабатывании трехэлектродного коммутатора КВГУ-50 (F1) и начале протекания по этой нагрузке импульсного разрядного тока от генераторов ГИТ-1-ГИТ-3.
В случае проверки отдельной работы генератора ГИТ-4 на указанную электронагрузку и выключения с помощью токопроводящих перемычек Х1-Х3 из разрядной схемы генераторов ГИТ-1-ГИТ-3 коммутатор КВГН-10 срабатывает от пускового импульса напряжения генератора ГВПИ-100 при специальной настройке воздушных зазоров коммутатора КВГУ-50.
Рис. 7. Общий вид сверху рабочего стола генератора ГИТМ-10/350 с размещенными на нем трехэлектродным воздушными управляемым коммутатором с графитовыми электродами КВГУ-50 (F1) на напряжение ±50 кВ и импульсный ток молнии амплитудой Im до ±300 кА и двухэлектродным воздушным неуправляемым коммутатором с графитовыми электродами КВГН-10 (F2) на напряжение ±10 кВ и импульсный ток молнии амплитудой Im до ±100 кА
В генераторе ГИТМ-10/350 в непотенциальную (& quot-заземленную"-) электрическую цепь его сильноточного разрядного контура последовательно с электрической нагрузкой включён прошедший государственную метрологическую поверку измерительный коаксиальный малоиндуктивный шунт типа ШК-300, имеющий собственное активное сопротивление R0, 185 мОм (рис. 2) [7]. Данный измерительный шунт в сильноточной разрядной цепи генератора ГИТМ-10/350 используется с коаксиальным выходом, имеющим коэффициент преобразования 11,26−103 А/В. Установлено, что шунт типа ШК-300 по своим электродинамическим и энергетическим характеристикам способен пропускать импульсные токи микросекундного временного диапазона амплитудой до ±250 кА и электрический заряд до ±250 Кл при рассеиваемой на себе тепловой энергии до 650 Дж [7].
Практическая реализация требуемых согласно [1−5] максимальных нормированных АВП апериодических импульсов тока временной формы 10 мкс/350 мкс искусственной молнии амплитудой Im=±200 кА в генераторе ГИТМ-10/350 с низкоомной активно-
индуктивной нагрузкой (RH~0,1 Ом- LH~1,5 мкГн) осуществляется при суммарном зарядном напряжении высоковольтных конденсаторов для генераторов ГИТ-1-ГИТ-3 в диапазоне ±(30−31) кВ, а для генератора ГИТ-4 — ±(9,0−9,2) кВ. В последнем случае зарядное напряжение UC4 в генераторе ГИТ-4 для его отдельных высоковольтных конденсаторов типа ИМ2−5-140 не будет превышать ±4,6 кВ. Для получения минимальных нормированных по [1−5] АВП рассматриваемых апериодических импульсов тока имитируемой молнии амплитудой Im=±100 кА в генераторе ГИТМ-10/350 с указанной электрической нагрузкой зарядное напряжение UC1−3 отдельных высоковольтных конденсаторов типа ИК-50−3 для генераторов ГИТ-1 — ГИТ-3 изменяется в диапазоне ±(15−15,5) кВ, а зарядное напряжение UC4 отдельных конденсаторов типа ИМ2−5-140 для генератора ГИТ-4 — ±(2,25−2,3) кВ.
На рис. 8 приведена осциллограмма полученного в разрядной цепи генератора ГИТМ-10/350 с низкоомной активно-индуктивной нагрузкой (RH~0,1 Ом- LH~1,5 мкГн) апериодического импульса тока искусственной молнии с нормированными АВП в соответствии с требованиями международного стандарта IEC 62 305−1-2010 [1]. При рабочем зарядном напряжении отдельных конденсаторов типа ИК-50−3 генераторов ГИТ. -1-ГИТ-3 уровнем UC1−3=-15 кВ и рабочем зарядном напряжении отдельных конденсаторов типа ИМ2−5-140 уровнем UC4=-2,25 кВ амплитуда протекшего через указанную электронагрузку импульса тока отрицательной полярности короткого удара имитированной молнии по модулю составила Im106 кА.

-
— +
• 1 1 1 1 Mill 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 + 1 1 1 1 і і і і і і і і jf і і і і і і -
:

— ¦

Рис. 8. Осциллограмма апериодического импульса разрядного тока высоковольтного генератора ГИТМ-10/350 в цепи низкоомной активно-индуктивной нагрузки (RH=0,1 Ом- LH=1,5 мкГн- UC1−3=-15 кВ- UC4=-2,25 кВ- Im=-106 кА- tm~24 мкс- ту=15 мкс- тр=340 мкс- масштаб по вертикали -22,52 кА/клетка- масштаб по горизонтали — 50 мкс/клетка)
При этом время, соответствующее амплитуде Im тока искусственной молнии, составило tm~24 мкс. Длительность фронта полученного нормированного импульса тока грозового разряда между уровнями (0,1−0,9)Im составила т"15 мкс, а длительность сформированного на выбранной активно-индуктивной нагрузке апериодического импульса тока линейной молнии на уровне 0,5-Im оказалась равной гр~340 мкс. Интеграл действия полученного в этом случае
54
ISSN 2074−272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. № 1
апериодического импульса тока имитированной молнии с модулем нормированной амплитуды Im~106 кА составил Ja=3,03−106 А2-с, а модуль протекшего через используемую в экспериментах RL-нагрузку электрического заряда — q/^52,2 Кл. Численная оценка для представленной на рис. 8 осциллограммы разрядного тока в использованной RL--нагрузке интеграла действия Ja и заряда qi была проведена нами по следующим приближенным расчетным соотношениям [14]:
Ja
где
'-'- kL^m[0,14tm + 0,66гр + tmTp (1,52tm + 7,4tp) 1]- (1)
qi ~ kLJm (1,32xp + 0,27tm) ,
(2)
0,76tm
3,7тр
kL = [(0,21-tmTp)(3'7xp 0,76 A) _(0,21. tmTp)(3'7xP _0,76tm)]-1 — нормирующий коэффициент для апериодического импульса тока искусственной линейной молнии (в нашем расчетном случае kL~1,082).
Приведенные согласно данным токовой осциллограммы на рис. 8 с учетом (1) и (2) результаты физического моделирования в лабораторных условиях при рабочих зарядных напряжениях (7Сі-з=-15 кВ и ІУС4=-2,25 кВ отдельных высоковольтных импульсных конденсаторов четырех указанных выше высоковольтных ГИТ созданного нами мощного генератора ГИТМ-10/350 апериодического импульса тока искусственной линейной молнии нормированной временной формы 10 мкс/350 мкс и амплитуды Im указывают на то, что они полностью соответствуют III-IV уровням защиты от молнии технических объектов, удовлетворяющих требованиям действующих на сегодня международных и национальных стандартов [1−5].
Выводы.
1. Описан разработанный и созданный в НИПКИ & quot-Молния"- НТУ & quot-ХПИ"- на основе емкостных накопителей энергии мощный высоковольтный генератор, формирующий на низкоомной активно-индуктивной нагрузке апериодические импульсы тока искусственной молнии временной формы 10 мкс/350 мкс и амплитуды ±(100−200) кА с нормированными по международному стандарту IEC 62 305−1-2010 допусками.
2. Проведенная практическая апробация в октябре 2014 г. генератора ГИТМ-10/350 показала, что данный мощный генератор при рабочем зарядном напряжении 171 конденсатора типа ИК-50−3 трех отдельных генераторов ГИТ-1-ГИТ-3 уровнем Ua-3=-15 кВ и рабочем зарядном напряжении 288 конденсаторов типа ИМ2−5-140 четвертого генератора ГИТ-4 уровнем UC4=-2,25 кВ позволяет в полевых условиях высоковольтной лаборатории обеспечить получение на электрической нагрузке с активным сопротивлением 0,1 Ом и индуктивностью 1,5 мкГн апериодических импульсов тока положительной (отрицательной) полярности имитированной молнии со временем достижения модуля их амплитуды Im до 106 кА в tm~24 мкс, длительностью их фронта Г/^15 мкс и длительностью на уровне 0,5-Im, составляющей г340 мкс. При этом в первом приближении интеграл действия экспериментально полученного согласно международного стандарта IEC 62 305−1-2010 импульса тока искусственной молнии амплитудой Im~106 кА численно
составил Ja3, 03−106 А2-с, а протекший через вышеуказанную нагрузку электрический заряд — qi=52,2 Кл.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. IEC 62 305−1: 2010 & quot-Protection against lightning. — Part 1: General principles& quot-.
2. IEC 62 305−2: 2010 & quot-Protection against lightning. — Part 2: Risk management& quot-.
3. IEC 62 305−3: 2010 & quot-Protection against lightning. — Part 3: Physical damage to structures and life hazard& quot-.
4. IEC 62 305−4: 2010 & quot-Protection against lightning. — Part 4: Electrical and electronic systems within structures& quot-.
5. Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р МЭК 62 305−1-2010. & quot-Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1: Общие принципы& quot-. — М.: Стандартинформ, 2011. -46 с.
6. Сухоруков С. А. Помехозащитные устройства ЗАО & quot-ЭМСОТЕХ"-. — Калуга: 2014. — 72 с.
/Баранов М.И., Колиушко Г. М., Кравченко В. И. Недзель-ский О.С., Дныщенко В. Н. Генератор тока искусственной молнии для натурных испытаний технических объектов // Приборы и техника эксперимента. — 2008. — № 3. — С. 81−85.
8. SAE ARP 5412/ED-84. Нормативный документ США & quot-Рекомендуемая практика авиационно-космических работ. Идеализированные составляющие внешнего тока& quot-, 1985. -С. 1−56.
9. SAE ARP 5416/ED-84. Нормативный документ США & quot-Рекомендуемая практика авиационно-космических работ. Условия воздействия молнии на летательные аппараты и соответствующие формы испытательных сигналов& quot-, 2005. -С. 1−145.
10. MIL-STD-464A. Военный стандарт США & quot-Электромагнитные и экологические эффекты воздействия молнии. Требования интерфейса и критерии проверки систем& quot-. — Изд-во Минобороны, 2002. — С. 1−162.
11. КТ-ВВФ/DО-160D. Квалификационные требования РФ & quot-Условия эксплуатации и окружающей среды для бортового авиационного оборудования. Требования, нормы и методы испытаний& quot-. — М.: Госстандарт Р Ф, 2004. — С. 1−273.
12. Берзан В. П., Геликман Б. Ю., Гураевский М. Н. Электрические конденсаторы и конденсаторные установки. Справочник. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 656 с.
13. Белоруссов Н. И., Саакян А. Е., Яковлева А. И. Электрические кабели, провода и шнуры. Справочник. — М.: Энер-гоатомиздат, 1988. — 536 с.
14. Баранов М. И., Кравченко В. И. Электротермическая стойкость проводов и кабелей летательного аппарата к поражающему действию импульсного тока молнии // Электричество. — 2013. — № 10. — С. 7−15.
REFERENCES
1. IEC 62 305−1: 2010 & quot-Protection against lightning. Part 1: General principles& quot-.
2. IEC 62 305−2: 2010 & quot-Protection against lightning. Part 2: Risk management& quot-.
3. IEC 62 305−3: 2010 & quot-Protection against lightning. Part 3: Physical damage to structures and life hazard& quot-.
4. IEC 62 305−4: 2010 & quot-Protection against lightning. Part 4: Electrical and electronic systems within structures& quot-.
5. Nacionai'-nyj standart Rossijskoj Federacii GOST R MEK 62 305−1-2010. & quot-Menedzhment riska. Zashhita ot molnii. Chast'- 1: Obshhie principy& quot- [National Standard of the Russian Federation GOST R IEC 62 305−1-2010. Risk management. Protection from lightning. Part 1: General principles]. Moscow, Standartin-form Publ., 2011, 46 p. (Rus).
6. Suhorukov S.A. Pomehozashhitnye ustrojstva ZAO & quot-EMSOTEH"- [Hindrance protective devices of CCA & quot-EMSOTEH"-]. Kaluga, 2014. 72 p. (Rus).
ISSN 2074−272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. № 1
55
7. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzel-skyi O.S., Dnyschenko V.N. A current generator of the artificial lightning for full-scale tests of technical objects. Pribory i tekhnika eksperimenta — Instruments and experimental techniques, 2008, no. 3, pp. 81−85. (Rus).
8. SAE ARP 5412/ED-84. Normativnyj dokument SShA & quot-Reko-menduemaja praktika aviacionno-kosmicheskih rabot. Idealizi-rovannye sostavljajushhie vneshnego toka& quot- [SAE ARP 5412/ED-84. USA regulatory document & quot-Recommended practice aerospace work. Idealized components of the external current& quot-]. 1985, pp. 1−56. (Rus).
9. SAE ARP 5416/ED-84. Normativnyj dokument SShA & quot-Reko-menduemaja praktika aviacionno-kosmicheskih rabot. Uslovija vozdejstvija molnii na letatel'-nye apparaty i sootvetstvujushhie formy ispytatel'-nyh signalov& quot- [USA regulatory document & quot-Recommended practice aerospace work. Terms of action of lightning on aircraft and corre sponding-shaped test signals& quot-]. 2005, pp. 1−145. (Rus).
10. MIL-STD-464A. Voennyj standart SShA. & quot-Elektromagnitnye i ekologicheskie effekty vozdejstvija molnii. Trebovanija interfe-jsa i kriterii proverki sistem& quot- [USA military standard. Electromagnetic and ecological effects of lightning. Requirements interface and testing criteria systems]. Ministry of Defense Publ., 2002, pp. 1−162. (Rus).
11. KT-VVF/DO-160D. Kvalifikacionnye trebovanija RF & quot-Us-lovija ekspluatacii i okruzhajushhej sredy dlja bortovogo avia-cionnogo oborudovanija. Trebovanija, normy i metody ispy-tanij& quot- [Qualification requirements of the Russian Federation. & quot-Terms of exploitations and environments for a side aviation equipment. Requirements, standards and test methods& quot-]. Moscow, Gosstandart RF Publ., 2004, pp. 1−273. (Rus).
12. Berzan V.P., Gelikman B. Yu., Guraevskij M.N. Elektriches-kie kondensatory i kondensatornye ustanovki. Spravochnik [The electrical capacitors and condenser options. Directory]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987, 656 p. (Rus).
13. Belorussov N.I., Saakjan A.E., Jakovleva A.I. Elektricheskie kabeli, provoda i shnury. Spravochnik [Electrical cables, wires and cords. Directory]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1988. 536 p. (Rus).
14. Baranov M.I., Kravchenko V.I. Electrothermal resistance wire and cable to the aircraft to the striking action pulsed current lightning. Elektrichestvo — Electricity, 2013, no. 10, pp. 7−15. (Rus).
Поступила (received) 21. 11. 2014
Баранов Михаил Иванович1, д.т.н., с.н.с. ,
Колиушко Георгий Михайлович1, к.т.н., с.н.с. ,
Кравченко Владимир Иванович1, д.т.н., проф. ,
Рудаков Сергей Валерьевич2, к.т.н., доц. ,
1 НИПКИ & quot-Молния"-,
Национальный технический университет & quot-Харьковский политехнический институт& quot-,
61 013, Харьков, ул. Шевченко, 47,
тел/phone +38 057 7 076 841, e-mail: eft@kpi. kharkov. ua
2 Национальный университет гражданской защиты Украины, 61 023, Харьков, ул. Чернышевского, 94,
тел/phone +38 057 7 073 438, e-mail: serg_73@i. ua
M.I. Baranov1, G.M. Koliushko1, V.I. Kravchenko1, S.V. Rudakov2
1 Scientific-& amp--Research Planning-& amp--Design Institute & quot-Molniya"-, National Technical University & quot-Kharkiv Polytechnic Institute& quot-, 47, Shevchenko Str., Kharkiv, 61 013, Ukraine.
2 National University of Civil Protection of Ukraine,
94, Chernyshevska Str., Kharkiv, 61 023, Ukraine.
A powerful high-voltage generator of aperiodic impulses of current of artificial lightning with the peak-temporal parameters rated on an International Standard IEC 62 305−1-2010.
Created in accordance with the requirements of international standard of IEC 62 305−1-2010 powerful high-voltage generator, forming on the low-resistance actively-inductive loading the aperiodic impulses of current of artificial lightning of the rationed temporal form 10 ps/350 ps and amplitudes of ±(100−200) кА with a foregoing standard by admittances set is presented and described. The results of practical approbation in the laboratory terms of this generator at the in-use electric loading with active resistance of 0.1 Ohm and inductance of 1,5 pH are presented. References 14, figures 8.
Key words: generator of aperiodic impulses of current of artificial lightning, powerful capacity store of energy, low-resistance electric loading.
56
ISSN 2074−272X. Електротехніка і Електромеханіка. 2015. № 1

Показать Свернуть
Заполнить форму текущей работой