Гражданская оборона: устойчивость лаборатории к воздействию Электромагнитного Импульса (ЭМИ)

Объект располагается на расстоянии R = 5 км от вероятного ядерного взрыва. Ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 1000 кт, взрыв наземный. Элементы системы, подверженные воздействию ЭМИ:

1. Питание электродвигателей: напряжения 380 В и 6000 В по подземным неэкранированным кабелям l1 = 75 м. Кабели имеют вертикальное отклонение к электродвигателям высотой l1 = 1,5 м. Допустимые колебания напряжения сети ±5%, коэффициент экранирования кабеля h = 2.

2. Система автоматического управления энергоблока состоит из устройства ввода, ЭВМ, блока управления исполнительными органами, разводящей сети управления дополнительными агрегатами. Устройство ввода, ЭВМ, блок управления выполнены на микросхемах, имеющих токопроводящие элементы высотой l3 = 0,05 м. Рабочее напряжение микросхем 5 В. Питание от общей сети напряжения 220 В через трансформатор. Допустимые колебания напряжения сети ±5%. Разводящая сеть управления имеет горизонтальную линию l2 = 50 м и вертикальные ответвления высотой l2 = 2 м к блокам управления. Рабочее напряжение питания 220В. Допустимые колебания напряжения сети ±5%, коэффициент экранирования разводящей сети h = 2.

Таблица 4.1 — Исходные данные по оценке воздействия ЭМИ на устойчивость объекта

1. Рассчитаем ожидаемые на объекте максимальные значения вертикальной EВ и горизонтальной EГ составляющих напряженности электрического поля [16]:

, В/м, (4.1)

, В/м, (4.2)

где R — расстояние объекта от вероятного ядерного взрыва;

q — ожидаемая мощность ядерного боеприпаса.

В/м,

В/м.

2. Определим максимальные ожидаемые напряжения наводок [16]:

а) в системе электропитания:

, В (4.3)

, В (4.4)

где l1 — высота вертикального отклонения кабеля к электродвигателям,

L1 — длина подземного экранированного кабеля;

h — коэффициент экранирования кабеля.

В

В

б) в разводящей сети управления:

, В (4.5)

, В (4.6)

где l2 — высота вертикального ответвления разводящей сети управления к блокам управления,

L2 — длина горизонтальной линии разводящей сети управления;

h — коэффициент экранирования кабеля.

В

В

в) в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления:

, В (4.7)

где l3 — высота токопроводящих элементов;

h — коэффициент экранирования кабеля.

В

3. Определим допустимые максимальные напряжения наводок [16]:

а) в сети питания:

, В (4.8)

где U — напряжение питания электродвигателей;

В

В

б) в разводящей сети управления:

В

в) в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления:

В

4. Рассчитаем коэффициент безопасности [16]:

, дБ (4.9)

где UД — допустимое максимальное напряжение наводок в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления,

UЭ — ожидаемое максимальное напряжение наводок в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления.

дБ

Сведем полученные данные в таблицу (см. таблицу 4.2).

Таблица 4.2 — Результаты оценки устойчивости объекта к воздействию ЭМИ