Электромагнитный импульс высотного ядерного взрыва и защита электрооборудования от него, Монография, Гуревич В.И., 2019

Электромагнитный импульс высотного ядерного взрыва и защита электрооборудования от него, Монография, Гуревич В.И., 2019.
 
   Рассказывается об истории развития военных ядерных программ в СССР и США. роли разведки в создании ядерного оружия в СССР, обнаружении электромагнитного импульса при ядерном взрыве (ЭМИ ЯВ), многочисленных испытаниях ядерных боеприпасов. Использованы в том числе и недавно рассекреченные материалы.
В доступной для неспециалистов в области ядерной физики форме описан процесс образования ЭМИ ЯВ. показано влияние многочисленных факторов на интенсивность ЭМИ ЯВ и его параметры. Рассмотрено влияние ЭМИ ЯВ на электронные компоненты и устройства, а также и на силовое электрооборудование энергосистем. Большую часть книги занимает описание средств и методов защиты электронного и электротехнического оборудования от ЭМИ ЯВ, порядка испытания этого оборудования на устойчивость к ЭМИ ЯВ и оценки эффективности средств защиты.
Монография рассчитана на инженеров-электриков и энергетиков, разрабатывающих, проектирующих и эксплуатирующих электронное и электротехническое оборудование. Она также будет полезна преподавателям вузов, студентам и всем интересующимся историей ядерных вооружений и электротехникой.

 


Проблемы теоретической физики.
Основы теории ЭМП ЯВ заложил Артур Комптон, когда в Кембриджском университете изучал рассеяние рентгеновских лучей на атомах парафина. В 1923 г. он обнаружил, что рассеянные в парафине рентгеновские лучи имеют большую длину волны, чем падающие на него. Классическая электродинамика Д. Томпсона не могла объяснить такого изменения длины волны. Это было открытие нового явления в физике: эффекта упругого рассеяния коротковолнового электромагнитного изучения (рентгеновского и гамма-излучения) на свободных электронах атомов, сопровождающееся увеличением длины волны и возникновением дополнительных свободных электронов. Проше говоря, Комптон экспериментально установил, что рентгеновские лучи при отражении от электронов ведут себя так, как если бы они состояли из отдельных частиц (рис. 1.11). Тем самым он впервые напрямую подтвердил гипотезу Эйнштейна о существовании световых квантов.

Это открытие косвенно подтверждало корпускулярную теорию электромагнитного излучения, в частности, света (которая задолго до этого отвергалась Максом Планком и Нильсом Бором). За это открытие в 1927 г. А. Комптону была присуждена Нобелевская премия по физике. Во время Второй мировой войны А. Комптон был одной из центральных фигур проекта «Манхеттен» по разработке первого в мире ядерного оружия, занимая пост директора так называемой Металлургической лаборатории, которая занималась производством оружейного плутония для первых ядерных бомб. Однако споры относительно кантовой теории света, да и вообще квантовой физики, не утихают до сих пор. По свидетельству выдающегося физика академика Якова Борисовича Зельдовича [1]. уже в 1933 г. появилась экспериментальная работа, в которой утверждалось, что формула Комптона неверна. В физике возникло замешательство. Потребовались новые тщательные экспериментальные работы (первая и лучшая в этом ряду — работа братьев А. И. и А. И. Алихановых и Л. А. Арцимовича), чтобы восстановить истину и реабилитировать формулу Комптона.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Предисловие.
ГЛАВА 1. Электромагнитный импульс – посылка из прошлого.
1.1. Введение.
1.2. История ЭМИ ЯВ.
1.3. Проблемы теоретической физики.
1.4. НКВД – главный «конструктор» первого советского атомного боезаряда.
1.5. Термоядерная бомба.
1.6. Испытательные ядерные взрывы.
1.7. Положение дел в области защиты от ЭМИ ЯВ.
Литература к главе 1.
ГЛАВА 2. Современные представления об ЭМИ ЯВ для инженеров-электриков.
2.1. Насколько современны «современные» представления.
2.2. Физические процессы, лежащие в основе ЭМИ ЯВ.
Литература к главе 2.
ГЛАВА 3. Имитаторы ЭМИ ЯВ.
3.1. Принцип действия имитаторов ЭМИ ЯВ.
3.2. Классификация имитаторов ЭМИ ЯВ.
3.3. Имитаторы ЭМИ ЯВ западных стран.
3.4. Имитаторы ЭМИ ЯВ, имеющиеся в России и на Украине. 
3.5. Компактные имитаторы ЭМИ ЯВ.
ГЛАВА 4. Уязвимость электронного оборудования к ЭМИ ЯВ.
4.1. Электронное оборудование энергосистем – важнейший компонент современной инфраструктуры.
4.2. Восприимчивость электронных компонентов к ЭМИ ЯВ.
4.3. Восприимчивость микросхем к ЭМИ ЯВ.
4.4. Восприимчивость микропроцессоров к ЭМИ ЯВ.
4.5. Восприимчивость компьютеров к ЭМИ ЯВ.
Литература к главе 4.
ГЛАВА 5. Электронные компоненты для защиты аппаратуры от ЭМИ ЯВ.
5.1. Испытания маломощных защитных элементов при низких импульсных напряжениях.
5.2. Испытания маломощных защитных элементов при повышенных импульсных напряжениях.
5.3. Испытания мощных защитных элементов в условиях, приближенных к реальным.
5.4. Выводы по главе 5.
Литература к главе 5.
ГЛАВА 6. Внешняя защита электронного оборудования энергосистем от ЭМИ ЯВ.
6.1. Введение.
6.2. Анализ способности традиционных строительных материалов ослаблять электромагнитное излучение. 
6.3. Композитные строительные материалы с повышенной электропроводностью.
6.4. Материалы, поглощающие электромагнитное излучение.
6.5. Еще один метод снижения напряженности электрического поля ЭМИ ЯВ в помещениях энергосистем с электронной аппаратурой.
6.6. Снижение влияния ЭМИ ЯВ на электронную аппаратуру за счет архитектурных решений зданий.
6.7. Заключение.
Литература к главе 6.
ГЛАВА 7. Проблема заземления электронной аппаратуры энергообъектов.
7.1. Типы электромагнитных помех.
7.2. Проблемы конвенциональных систем заземления.
7.3. Различия между молнией и ЭМИ ЯВ.
7.4. Заземление электрооборудования как основное средство защиты от ЭМИ ЯВ.
7.5. Проблемы использования устройств защиты от ЭМИ ЯВ.
7.6. Новый метод заземления электронной аппаратуры, расположенной в шкафах.
Литература к главе 7.
ГЛАВА 8. Проблема выбора контрольных кабелей для защищенных от ЭМИ ЯВ электроустановок.
8.1. Введение.
8.2. Обзор конструкций и особенностей экранирования контрольных кабелей.
8.3. Измерение эффективности экранирования контрольных кабелей.
8.4. Выбор контрольных кабелей.
8.5. Выводы по главе 8.
Литература к главе 8.
ГЛАВА 9. Заземление экранов контрольных кабелей.
9.1. Введение.
9.2. Принципы экранирования.
9.3. Типы помех и варианты заземления экранов кабелей.
9.4. Проблемы и противоречия.
9.5. Факторы, влияющие на эффективность заземления экранов.
9.6. Предлагаемый метод заземления экранов.
Литература к главе 9.
ГЛАВА 10. Фильтры ЭМИ ЯВ.
10.1. Введение.
10.2. Действительно ли фильтры защищают от электромагнитного импульса?.
10.3. О частотном диапазоне фильтров.
10.4. Обоснованность применения фильтров для защиты аппаратуры от ЭМИ ЯВ.
10.5. Защита аппаратуры от высокочастотных помех, инициируемых ЭМИ ЯВ.
10.6. Защита аппаратуры от импульсных перенапряжений, создаваемых ЭМИ ЯВ.
10.7. Ферритовые фильтры.
10.8. Выводы по главе 10.
Литература к главе 10.
ГЛАВА 11. Высоковольтные изолирующие интерфейсы.
11.1. Введение.
11.2. Высоковольтное звено для аппаратуры передачи дискретных команд релейной защиты и противоаварийной автоматики.
11.3. Применение высоковольтных изолирующих интерфейсов при испытаниях аппаратуры на устойчивость к ЭМИ ЯВ.
11.4. Конструктивные особенности высоковольтных изолирующих интерфейсов.
Литература к главе 11.
ГЛАВА 12. Принципы повышения устойчивости электронной аппаратуры, смонтированной в шкафах.
12.1. Введение.
12.2. Новые шкафы для электронной аппаратуры.
12.3. Модернизация существующих шкафов со стеклянными дверями.
12.4. Усовершенствование кабельных вводов в шкафы.
12.5. Ограничение импульсных перенапряжений.
12.6. Реконструкция системы заземления шкафов с электронной аппаратурой.
Литература к главе 12.
ГЛАВА 13. Основные принципы защиты систем электропитания энергообъектов.
13.1. Введение.
13.2. Средства защиты действующего оборудования СОПТ от ЭМИ ЯВ.
13.3. Резервные источники питания для СОПТ.
13.4. Мобильные подстанции и особенности защиты их СОПТ от ЭМИ ЯВ.
13.5. Системы оперативного постоянного тока электростанций.
Литература к главе 12.
ГЛАВА 14. Защита систем телекоммуникаций.
14.1. Введение.
14.2. Пути решения проблемы.
14.3. Применение волоконно-оптических линий связи.
14.4. Защита телекоммуникационной аппаратуры с гальваническими связями.
14.5. Новое устройство защиты телекоммуникационных систем с гальванической связью.
14.6. Защита шкафов систем телекоммуникаций.
14.7. Общий принцип защиты шкафов телекоммуникационной аппаратуры.
14.8. Реконструкция системы заземления шкафов с электронной аппаратурой.
14.9. Реконструкция открытых патч-панелей.
14.10. Защита системы электропитания.
14.11. Реконструкция помещения (зала) с критическими видами аппаратуры систем телекоммуникаций.
14.12. Заключение к главе 14.
Литература к главе 14.
ГЛАВА 15. Повышение устойчивости систем автоматического пожаротушения к ЭМИ ЯВ.
15.1. Введение.
15.2. Противопожарные системы энергообъектов.
15.3. Методы повышения устойчивости систем автоматического пожаротушения. 
15.4. Выводы по главе 15.
Литература к главе 15.
ГЛАВА 16. Защита дизель-генераторов от ЭМИ ЯВ. 
16.1. Введение.
16.2. Повышенная уязвимость ДГ средней и большой мощности.
16.3. Защита ДГ, хранящихся в отключенном состоянии на открытых площадках.
16.4. Защита ДГ, подключенных к сети потребителя.
Литература к главе 16.
ГЛАВА 17. Испытания электронного оборудования энергосистем на устойчивость к ЭМИ ЯВ.
17.1. Введение.
17.2. Особенности испытания оборудования на имитаторе ЭМИ ЯВ.
17.3. Цели испытаний.
17.4. Особенности методики испытаний.
17.5. Виды испытаний и параметры испытательных импульсов.
17.6. Критерии качества функционирования.
17.7. Выводы по главе 17.
Литература к главе 17.
ГЛАВА 18. Методы и средства контроля эффективности защиты установленного электронного оборудования энергосистем от ЭМИ ЯВ.
18.1. Введение.
18.2. Контроль устойчивости оборудования к прямому воздействию импульса электромагнитного поля.
18.3. Оборудование для испытания фильтров ЭМИ ЯВ.
18.4. Устройства для оценки эффективности экранирования зданий, помещений, шкафов.
18.5. Генератор импульсного напряжения.
Литература к главе 18.
ГЛАВА 19. Особенности тестирования микропроцессорных реле защиты на устойчивость к ЭМИ ЯВ.
19.1. Использование критерия качества функционирования при испытаниях электронной аппаратуры на электромагнитную совместимость (ЭМС).
19.2. Особенности использования критерия качества функционирования при испытаниях микропроцессорных устройств релейной защиты на устойчивость к ЭМИ ЯВ.
19.3. Критика используемого метода испытаний МУРЗ.
19.4. Анализ результатов второго независимого испытания МУРЗ того же типа.
19.5. Анализ результатов третьего независимого испытания МУРЗ того же типа.
19.6. Выводы и рекомендации по главе 19.
Литература к главе 19.
ГЛАВА 20. Проблемы хранения запасов ЗИП.
20.1. Оптимизация запасов сменных модулей электронной аппаратуры.
20.2. Традиционный подход к хранению ЗИП и его недостатки.
20.3. Требования к защитным контейнерам.
20.4. Защитные контейнеры, предлагаемые на рынке.
Литература к главе 20.
ГЛАВА 21. Проблема геомагнитно-индуцированных токов в силовых трансформаторах и ее решение.
21.1. Солнечные бури как источник геомагнитно-индуцированных токов.
21.2. ЭМИ ЯВ как источник геомагнитно-индуцированных токов.
21.3. Влияние компонента Е3 ЭМИ ЯВ на силовое электрооборудование.
21.4. Защита силового электрооборудования от воздействия геомагнитных индуцированных токов.
21.5. Выводы по главе 21.
Литература к главе 21.
Приложение 1. Стандарты по ЭМИ ЯВ.
Приложение 2. Отчеты по ЭМИ ЯВ.
Приложение 3. Европейские проекты по защите от ЭМИ ЯВ.

Купить .





Теги: учебник по электронике :: электроника :: электротехника :: Гуревич :: энергетика :: ядерный взрыв