19.08.2016, 15:37:31
Войти Зарегистрироваться
Авторизация на сайте

Ваш логин:

Ваш пароль:

Забыли пароль?

Навигация
Новости
Бизнес план кредитного потребительского
Финансовый рынок нашей страны довольно развит, что в общем-то характерно для государств всего мира с развитыми или развивающимися экономики. Но потребности в финансовых услугах все равно, в значительной

Бизнес онлайн от сбербанка
Услуга Сбербанк бизнес онлайн от Сбербанка России – это новая, уникальная и, несомненно удобная возможность для предпринимателей и юридических лиц управлять своими счетами в банке, а также проводить необходимые

Архив новостей
Реклама
Календарь событий
Right Left

Електромагнітний імпульс - Громадянська оборона та цивільний захист Бібліотека російських підручників

Ядерні вибухи в атмосфері і більш високих шарах призводять до виникнення потужних електромагнітних полів з довжинами хвиль від 1 до 1000 м і більше. Ці поля через короткочасне існування називають електро ромагнітнім імпульсом (EMI) EMI виникає при ядерному вибуху у воєнний час, в мирний час - при випробуванні ядерної зброї або ядерних аваріях і катастрофах в атмосфері і космоссі.

Основною причиною виникнення EMI тривалістю менше 1 с вважають взаємодію гамма-променів і нейтронів ядерного вибуху з атомами газів повітря, в результаті чого з них вибиваються електрони (ефект. Комнтона)) і хаотично розлітаються в середовищі позитивно заряджених атомів газів. Важливе значення має також виникнення асиметрії в розподілі просторових електричних зарядів, пов'язаних з особливостями поширення ня гамма-променів і освіти електронниев.

Гамма-промені, що випускаються із зони вибуху в напрямку поверхні землі, поглинаються в більш щільних шарах атмосфери, вибиваючи з атомів повітря швидкі електрони, які летять в напрямку гамма-променів в зі швидкістю світла, а позитивні іони (залишки атомів) залишаються на місці. В результаті поділу та переміщення позитивних і негативних зарядів в цій області і в зоні вибуху, а також при взаємодії зар отрут з геомагнітних полем. Землі утворюються елементарні і результуючі електричні та магнітні поля EMI, які досягають поверхні землі в зоні радіусом кілька сотень кілометрів. Виникають сильні поперечні струму і утворюється подобу великий "плоскою антени", яка випромінює потужний EMI з часом наростання порядна 10 ні і тривалістю понад 230 ні; з смугою частот від 10 кГц до 100. МГц залежно від вис. Оти ​​ядерного вибуху при інших рівних умовах змінюються характер, інтенсивність EMI і дальність його распространеніяого Поширення.

При наземному і низькому повітряному вибуху. Вражаюча дія. НМІ спостерігається на відстані декількох кілометрів від центру вибуху. Під час ядерного вибуху на висотах від 3 до 25 км утворюється симетричне д джерело генерації, але радіус поширення EMI залишається обмеженим внаслідок сильного поглинання гамма-випромінювання в щільних шарах атмосфери.

Найбільшу нищівну силу має EMI, що виникає при екзоатмо-сферними вибуху (більше 40 км). Зі збільшенням висоти вибуху збільшується і район джерела генерації EMI, досягаючи в діаметрі тисячі кілометрів і і товщини 20-40 км. Так, під час вибуху на висоті 80 ккм

EMI буде поширюватися на площі радіусом 960 км, а під час вибуху на висоті 160 км - на площі радіусом 1400 км. Екзоатмосферній EMI характеризується дуже малим часом наростання (декілька сот наносекунд)), високою інтенсивністю електричного поля (більше 50 кВ / хв) і магнітного поля (близько 130. А / хв). Розряд блискавки порівнянні з EMI має значно більшу тривалість зростання і спаду (5-300. МСЕ), створює д вже потужні поля (близько 100 кВ / хв), несе значно більшу енергію, але спектр частот становить близько 10. МГц, тоді як для EMI він більше - 100. МГц. Пікове значення EMI ?? може досягти 50 000 в / хв, що доро внюе всієї енергії, яка випромінюється в радіочастотної частини спектртра.

Частотні характеристики EMI і форми хвиль показані на рис 8. Вражаюча дія EMI ?? обумовлена ​​?? виникненням напруг і струмів в провідниках різної довжини, розташованих в повітрі, землі

EMI захоплює спектр частот від десятків до декількох сотень мегагерц, тобто діапазон, в якому працюють установки електропостачання, зв'язку та радіолокації

Напруженість електромагнітного поля, створюваного EMI, досягає 50 000. В / м, тоді як в радіолокації вона не перевищує 200. В / м, а в зв'язку з цим - 10. В / м

У серпні 1958 р момент заатмосферних термоядерного вибуху, проведеного. США над островом. Джонсон, на. Гаваях, які знаходяться в 1000 км від епіцентру вибуху, погас освітлення на вулицях це сталося ся в результаті дії EMI на повітряні лінії електропередач, які зіграли роль протяжних Анте.

Розмір EMI залежності від ступеня асиметрії вибуху може бути різною - від десятків до сотень кіловольт на метр антени, тоді як чутливість звичайних. УДК-приймачів становить кілька десятків або сотень ми ікровольт. Так, у разі наземного вибуху потужністю 1. Мт напруженість поля на відстані. З км складає близько 50 кВ / м, а на відстані 16 км - 1 кВ / м. А в разі заатмосферних вибуху такої ж потужності напр уженість поля складе тисяч кіловольт на метр площі в кілька тисяч квадратних кілометрів земної поверхностіні.

А в разі заатмосферних вибуху такої ж потужності напр уженість поля складе тисяч кіловольт на метр площі в кілька тисяч квадратних кілометрів земної поверхностіні

Рис 8. Характеристика EMI: а - порівняння частотних характеристик: 1 - частота 2 - EMI 3 - засоби зв'язку, 4 - розряд атмосферної блискавки, 5 - радіолокатори, 6 - порівняння форм хвилі: 6 - час, 7 - EMI, 8 -. Ерно блискавки

Час наростання EMI до максимального становить кілька мільярдних часток секунди, що значно менше часу спрацьовування відомих електронних систем захисту. Це означає, що в момент приходу EMI чутливе е електронному обладнання отримає дуже велике перевантаження, протистояти якому воно не зможете.

Параметри EMI залежать від потужності і висоти вибуху, а також відстані від епіцентру вибуху. При вибухах над атмосферою на висоті понад 100 км мегатонного діапазону створюються EMI, що охоплюють своє сім'єю дією велику територію, багато тисяч квадратних кілометрів.

Магнітні та електричні поля EMI характеризуються напруженістю поля. В динаміці імпульс EMI - це швидко затухаючий коливається процес з декількома квазіпівперіодами (рис 9)

Вражаюча дія EMI ?? в приземної області і на землі пов'язана з акумулюванням його енергії довгими металевими предметами, рамними і каркасними конструкціями, антенами, лініями електропередачі та зв'язку, в них виникають сильні наведені струми, які руйнують підключено електронне і інше чутливе обладнання. У районі дії EMI безпосередній контакт людини з токопровод-ними предметами опасногой.

EMI вражає радіоелектронну і радіотехнічну апаратуру. У провідниках індукуються високі напруги і струми, які можуть привести до постійних або тимчасових пошкоджень ізоляції кабелів, відключення реле і і переривників, пошкодження елементів зв'язку, магнітних запам'ятовуючих пристроїв. ЕОМ і системах передачі даних і т.д .. Найбільш уразливими елементами обладнання є напівпровідникові прилади - транзіст кричи, діоди, кремневі випрямлячі, що інтегрують ланцюга, цифрові процесори, керуючі і контрольні прилади. Чутливі до пошкодження EMI транзистори звукової частоти, перемикаючі транзистори, що інтегрують поле цюги та й ін.

Рис 9. Зміна напруженості поля електромагнітного імпульсу:

а - початкова фаза, б - основна фаза; в - тривалість першого квазі-полупериода

Особливо чутливими до впливу EMI є 6 основних груп об'єктів і систем:

1) системи передачі електроенергії: повітряні. ЛЕП, кабельні лінії, різні види з'єднувальних ліній і повітряна електропроводка;

2) системи виробництва, перетворення і накопичення енергії: електростанції, генератори постійного та змінного струму, трансформатори, перетворювачі струмів і напруг, комутатори і розподільні пристрої електричні батареї та акумулятори, паливні, сонячні і термоелементи

3) системи регулювання і управління: електромеханічні і електронні датчики та інші елементи автоматики, комп'ютерні установки, м і до р п роцесори;

4) системи споживання електроенергії: електродвигуни та електромагнітні, нагрівальні, холодильні, вентиляційні, освітлювальні установки і кондиціонери;

5) системи електротяги: електроприводи, напівпровідникові та інші типи перетворювачів;

6) системи радіозв'язку, передачі, зберігання і накопичення інформації: антени, хвилеводи, коаксильних кабелів, електронні прилади, радіопередавачі, радіоприймачі, установки автономного електропостачання ня, змішувачі, телефонні апарати, телеграфні установки, заземлені кабелі та проводи ,. АТ.

Найбільш стійкі до EMI вакуумні електронні прилади, які виходять з ладу при енергії 1. Дж. Величина енергії EMI залежить від ширини періоду частот антенних систем

Більшість систем зв'язку працюють в діапазоні частот від середніх до ультрависоких і будуть пошкодженими залежності від робочого періоду частот. Радіолокаційні системи менше пошкоджуються від EMI, так як в вони працюють в періоді частот, де щільність енергії EMI невелика. Іскріння, яке виникає під впливом високого електричного поля EMI, може викликати спалаху парів бензину та інших налив сховищ аах.

Якщо ядерний вибух стався поблизу лінії електропередач, зв'язку великої протяжності, то наведені в них напруги можуть поширюватися по проводах на багато кілометрів, пошкоджувати апаратуру і вражати народ дей, які знаходяться на безпечній відстані щодо інших вражаючих факторів ядерного вибуху.

EMI небезпечний і при наявності міцних споруд, розрахованих на стійкість проти ударної хвилі наземного ядерного вибуху, проведеного на відстані декількох сотень метрів

Сучасний рівень знань про природу і властивості EMI дає можливість розробити захист від нього і вжити заходів захисту включають схеми, стійкі до електромагнітної інтерференції, радіоелектроніки. ННІ елементи стійкі до EMI, екранування окремих пристроїв або цілих електронних систе.

Пікове значення EMI ?
8. Вражаюча дія EMI ?
Обумовлена ​​?