Задание 11. Оценка и повышение устойчивости

Оценка и повышение устойчивости

Электротехнических систем

Исходные данные.

Здания (техническое средство или подвижной состав) обо­рудованные электротехническими системами или электроприводом (указать конкретный базовый элемент электросистемы*), размещаются или функционируют в зоне возможного воздействия поражающих фак­торов ядерного взрыва.

Расчетная мощность ядерного боеприпаса и вид взрыва указаны в табл. 1.

Таблица 1

Таблица вариантов

 

Номер варианта	Расчетная мощность бое-. припаса, кт	Вид взрыва	Номер варианта	Расчетная мощность бо- еприпаса, кт	Вид взрыва. высота Н, км
		Наземный			Возд. Н=0,7
		Наземный			Возд. 11=1.0
		Наземный			Возд. Н= 1,3
		Наземный			Возд. 11=1.4
		Наземный			Возд. 11=2.0

 

Требуется:

1) определить предел устойчивости и радиус функционирования базового элемента, оборудованного электросистемой;

2) определить устойчивость электросистемы к воздейст­вию инерционных нагрузок;

3) оценить устойчивость электросистемы к воздействию электромагнитного импульса (ЭМИ);

4) разработать мероприятия, повышающие устойчивость электросистем.

 

 

Методика выполнения

 

Определение предела устойчивости и радиуса функционирования базового элемента, оборудованного электросистемой

 

В данном параграфе необходимо дать определение понятий: физи­ческая устойчивость, предел устойчивости и радиус функционирования [9, с. 49-51]. Следует определить какие элементы ИТК, размещенные на объекте и имеющие электропривод (электрооборудование), подлежат анали­зу с позиций их устойчивости (пост ЭЦ, тяговая под­станция, электровоз, электропоезд и др.). Приводится характеристика этих элементов ИТК, используемая для определения предела устойчивости (конструкция и этажность зданий, габариты и масса подвижного состава и т.п.).

Определение предела устойчивости зданий, в которых размещается электросистема, производится по табл. 3.3 [9, с. 52].

Для электроподвижного состава, транспортных и технических средств, имеющих ходовую часть, предел устойчивости определяется рас­четом на опрокидывание скоростным напором ударной волны. Пример расчета и поясняющая схема приведены в [9, с. 109-110]. По рассчитанной величине скоростного напора ΔP_CK определяется величина избыточного давления во фронте воздушной ударной волны ΔР_Ф [9, формула 3.1,с. 42], при превышении которой теряется ус­тойчивость элемента.

Определение радиуса функционирования R_ф для базовых элементов ИТК произ­водится путем построения графика изменения избыточного давления ΔР_Ф во фронте ударной волны в зависимости от расстояния для расчетной мощности ядерного боеприпаса. Для построения графика используются данные [9, прил. 1, с. 171].

На оси ординат целесообразно отложить максимальное значение ΔР_Ф, равное 100 кПа, т. к. большинство наземных сооружений, транс­портных и технических средств имеют предел устойчивости меньше этого значения. На горизонтальной оси откладывается расстояние.

На кривой графика отмечаются точки, соответствующие пределу ус­тойчивости элементов ИТК, на горизонтальной оси – соответст-вующие им точки, определяющие радиусы функционирования.

Значения пределов устойчивости и радиусов функционирования элементов ИТК являются основными показателями при оценке и повыше­нии устойчивости, размещенных или смонтированных в них систем элек­тропривода (электроаппаратуры). Необходимо стремиться к тому, чтобы устойчивость базовых элементов ИТК и электросистем, входящих в них, бы­ла одинакова.

Оценка устойчивости электросистемы к воздействию инерционных нагрузок

Методика расчета элементов электросистем на инерционное разрушение представлена в [9, с. 108,110].

Исходными данными для расчета являются габариты элементов и приборов, их масса и ударные ускорения а _уд, на которые они рассчитаны*. Определенные в результате расчетов значения ΔР_Ф^ПР, при превышении ко­торых приборы получают инерционные разрушения, сравниваются с пре­делами устойчивости базовых элементов ИТК, в которых они смонтированы или размещены. При необходимости делается вывод о повышения их устойчиво­сти.