Захист приладів апаратури та систем електроживлення компресорного цеху холодильних установок від дії ЕМІ в умовах НС

Таким чином, ефективного  захисту обладнання компресорного цеху від ЕМЗ майже не існує, хоча теоретичних розробок, які присвячені фізичним, хімічним, енергетичним та іншим основам вивчення ЕМВ та ЕМІ достатньо. Для забезпечення ефективного захисту  виникає необхідність  створення захисних приладів на основі теорії повного або часткового перетворення вражаючої енергії .

У теорії створення захисту  виявлено протиріччя між існуючими  теоретичними положеннями забезпечення захисту на основі відбиття (відводу) вражаючої енергії електромагнітних хвиль, які вже не забезпечують повного відбиття (відводу) вражаючої енергії і необхідністю створення  систем захисту на основі теорії повного  або часткового перетворення вражаючої енергії в інший вид енергії – безпечним для РЕЗ і електрообладнання. У практичній сфері – протиріччя між принципом дії захисних екранів та існуючих запобіжних приладів захисту РЕЗ і електрообладнання зразків ОВТ, які не в змозі забезпечити їх ефективний захист, і необхідністю використання приладів перетворення роду енергії. Тому для створення ефективного захисту від зброї, що заснована на нетрадиційних фізичних принципах, до якої належить зброя ЕМІ, виникає необхідність створення нетрадиційної системи захисту, а саме перегляді трактування основної ідеї (концепції) захисту об'єктів від дії ЕМІ.

Так, наприклад, для всіх перелічених випадків виходу з ладу радіоелектронної апаратури та агрегатів електрообладнання, передчасного спрацювання мереж військового призначення та інших електричних приладів ОВТ захист може бути реалізованим на одних фізичних принципах, а саме: забезпеченням перетворення електромагнітної енергії, що викликає передчасне спрацювання, або вихід з ладу цих приладів і мереж, в інший вид енергії, який безпечний для них. На основі теорії перетворення роду енергії пропонується метод захисту електричних мереж військового призначення і окремих елементів (сукупності елементів) який перетворює вражаючу енергію ЕМІ.

Грозозахисні пристрої.

Забезпечують «стікання» великого розряду в землю без пошкодження 

 Захист периферійних пристроїв.

У кожному конкретному випадку повинні бути знайдені найбільш ефективні та економічно доцільні методи захисту апаратури і великих розгалужених електротехнічних систем.

Зазначені способи і засоби захисту  повинні впроваджуватися в усі  види електротехнічної та радіоелектронної апаратури з урахуванням характеру який уражує дії електромагнітних випромінювань ядерного вибуху для забезпечення надійності роботи підприємств в умовах НС мирного і воєнного часу.

Ідеальним захистом  від  ЕМІ було б повне укриття приміщення,  в якому розміщена апаратура,  металевим екраном. В той же час ясно, що практично забезпечити такий захист у ряді випадків неможливо, оскільки для роботи апаратури часто потрібно забезпечити її електричний  зв'язок із зовнішніми пристроями.  Тому використовуються менш надійні засоби захисту,  такі,  як струмопровідні сітки  або плівкові покриття  для  вікон,  стільникові  металеві конструкції для повітрозбірників і вентиляційних отворів  і  контактні  пружинні прокладки, що розміщуються по периметру дверей і люків.

За складнішу технічну проблему вважається захист від проникнення ЕМІ  в  апаратуру через різні кабельні введення.  Радикальним вирішенням даної проблеми міг би стати перехід від  електричних  мереж зв'язку до практично не схильних до дії ЕМІ волоконно-оптичнох. Проте заміна напівпровідникових приладів у всьому спектрі виконуваних ними функцій електронно-оптичними пристроями можливо тільки у далекому майбутньому.          

Сучасний стан проблеми  ЕМІ можна оцінити таким чином. Досить добре досліджені теоретично і підтверджені  експериментально механізми генерації ЕМІ і параметри його приголомшуючої дії. Розроблені стандарти захищеності апаратури і відомі  ефективні засоби захисту.  Проте для досягнення достатньої упевненості в надійності захисту систем і засобів від ЕМІ необхідно провести  випробування за допомогою імітатора. Що стосується повномасштабних випробувань систем зв'язку і управління, то це завдання навряд чи буде вирішено в майбутньому.

Стійкість апаратури до дії ЕМІ у великій мірі залежить також від правильної експлуатації ліній та електроустановок, ретельного контролю справності засобів захисту. До важливих вимогах експлуатації відносяться періодична і своєчасна перевірка електричної міцності ізоляції ліній і вхідних мереж електрорадіотехнічної апаратури, своєчасне виявлення і усунення виниклих заземлень проводів, контроль справності розрядників, плавких вставок. На підприємстві визначають факівця, який слідкує за цим і при пошкодженні апаратури швидко усуває проблему з метою захисту до дії в інший вид енергії.

На основі вищезазначених методів пропонується метод пневмогідродинамічного захисту  радіоелектронної апаратури  та агрегатів  електрообладнання, який реалізується наступним чином:  за допомогою  пневмогідродинамічного приладу виявляють факт застосування зброї ЕМІ, вимірюють величини напруги внутрішніх  струмів, які наводяться електромагнітним полем, що, в свою чергу, проникає через вводи (отвори) блоків, в яких знаходиться апаратура, за допомогою цих приладів перетворюють електромагнітну енергію в пневматичну або гідравлічну енергію тиску повітря чи рідини відповідно. У нашому випадку ці прилади, які заздалегідь закріплені на отворах та вводах блоків розміщення радіоелектронної апаратури, або електричних мереж, крім перетворення електромагнітної енергії в інший вид енергії та вимірювання електричних величин внутрішніх струмів, виконують на основі цього принципу їх нейтралізацію, а після цього здійснюють відвід надлишкової енергії тиску в атмосферу.Однак, такий метод дозволяє запобігти ушкодженню РЕЗ, що чутливі до дії ЕМВ, але на час спрацювання захисних приладів припиняється нормальне робоче функціонування всієї системи.

                                Вибір типу захисних пристроїв

В якості першого ступеня  захисту рекомендується встановлювати:

при повітряному вводі електроживлення, незалежно від наявності зовнішньої системи блискавкозахисту (СМЗ), коли можливо пряме попадання блискавки у дроти лінії електропередачі в безпосередній близькості від об'єкта - грозові розрядники, здатні пропускати через себе імпульсні струми форми 10/350 мкс з амплітудним значенням 50 - 100 кА і гасити супровідні струми величиною більше 4 кА, а також забезпечувати рівень захисту (Up) менше 4 кВ (наприклад, многозазорние вугільні іскрові розрядники без викиду іонізованих газів типу HS55 виробництва фірми «Hakel»);

В якості другого ступеня  захисту в ланцюгах LN використовуються пристрої на базі варисторів з максимальним імпульсним струмом 20-40 кА форми 8/20 мкс  і рівнем захисту (Up) менше 2,5 кВ (пристрої серії PIII-230, PIIIМ-230, PIII- 280, PIIIМ-280 або різні моделі з серії SPU1, SPU3). У ланцюгах N-PE застосовуються газонаповнені металокерамічні розрядники, здатні витримувати імпульсні струми з амплітудою 20-40 кА форми 8/20 мкс. Супровідні струми в ланцюгах N-PE не виникають, тому в даному випадку можуть застосовуватися розрядники з If, рівним 100-300 А (розрядники В20С).

В якості третьої ступені  захисту використовуються модулі з  максимальним імпульсним струмом 6-10 кА форми 8/20 мкс і рівнем захисту (Up) менше 1,5 кВ. Можуть застосовуватися комбіновані пристрої, що включають в себе додатково помехозаградітельний фільтр на смугу частот в діапазоні 0,15-30 МГц .

Висновок: проведений аналіз даного розділу  дозволяє зробити висновок, що основними  методами захисту системи керування холодильних приладів є :

• застосування захисного екрана  з заданими параметрами, який забезпечить стійку роботу системи керування  при  дії ЕМІ;
• кабель живлення екранувати, помістивши  його в сталеві труби, а на  входах  встановити  швидкодіючі  пристрої  відімкнення;
• розвідну  мережу  системи  керування  прокласти в  сталевих  трубах, а пульт управління  закрити  екраном, екрани  заземлити;
• на вході і виході  системи керування  поставити  швидкодіючі  пристрої  відімкнення;
• застосування  грозозахисних  пристроїв;
• використання симетричних двопровідних ліній, добре ізольованих між собою і від землі;