ПРИБЛИЖЕННЫЙ РАСЧЕТ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ КАНАЛА ИМПУЛЬСНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ В СИЛЬНОТОЧНОЙ РАЗРЯДНОЙ ЦЕПИ МОЩНОГО ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ЕМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ

M. I. Baranov, S. V. Rudakov

Анотація


Приведены результаты расчетной оценки эквивалентного активного сопротивления Rce канала импульсного дугового электрического разряда в воздушной двухэлектродной системе (ДЭС) сильноточной разрядной цепи мощного высоковольтного емкостного накопителя энергии (ЕНЭ), используемого при моделировании в лабораторных условиях длительной С- компоненты тока искусственной молнии. Рекомендовано расчетное соотношение для оценки максимальной электронной температуры Tme в низкотемпературной плазме канала импульсной электрической дуги в исследуемой воздушной ДЭС. Выполнена практическая апробация полученных соотношений для Rce и Tme применительно к воздушной ДЭС сильноточной разрядной цепи действующего мощного высоковольтного ЕНЭ генератора ГИТ-С, предназначенного для проведения испытаний технических объектов на электротермическую стойкость к воздействию длительной С- компоненты тока искусственной молнии с амплитудно-временными параметрами, соответствующими нормативным документам США SAE ARP 5412: 2013 и SAE ARP 5416: 2013.

Ключові слова


мощный высоковольтный емкостный накопитель энергии; воздушная двухэлектродная система; импульсная электрическая дуга; активное сопротивление канала импульсной электрической дуги; максимальная температура канала импульсной электрической дуги

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


1. Dashuk P.N., Zayents S.L., Komel'kov V.S., Kuchinskiy G.S., Nikolaevskaya N.N., Shkuropat P.I., Shneerson G.A. Tehnika bol'shih impul'snyh tokov i magnitnyh polej [Technique large pulsed currents and magnetic fields]. Moscow, Atomizdat Publ., 1970. 472 p. (Rus).

2. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzel’skii O.S., Dnyshchenko V.N. A Current Generator of the Artificial Lightning for Full-Scale Tests of Engineering Objects. Instruments and Experimental Technique, 2008, no.3, pp. 401-405. doi: 10.1134/s0020441208030123.

3. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki. Tom 2, Kn. 2: Teoriia elektrofizicheskikh effektov i zadach [Selected topics of Electrophysics. Vol.2, Book 2. A theory of electrophysical effects and tasks]. Kharkiv, Tochka Publ., 2010. 407 p. (Rus).

4. Kuz'michev V.E. Zakony i formuly fiziki [Laws and formulas of physics]. Kiev, Naukova Dumka Publ., 1989. 864 p. (Rus).

5. Raiser Yu.P. Fizika gazovogo razryada [Physics of gas discharge]. Moscow, Nauka Publ., 1987. 592 p. (Rus).

6. Baranov M.I. A close calculation of active resistance of plasma channel of a spark digit is in the high-voltage heavy-current air switchboard of atmospheric pressure. Bulletin of NTU «KhPI». Series: «Technique and electrophysics of high voltage», 2017, no.15(1237), pp. 5-11. (Rus).

7. Baranov M.I., Rudakov S.V. An approximate calculation of energy dissipation and electric erosion of electrodes in the high-voltage high-current air switch of atmospheric pressure. Electrical engineering & electromechanics, 2017, no.3, pp. 32-39. doi: 10.20998/2074-272X.2017.3.05.

8. SAE ARP 5412: 2013. Aircraft Lightning Environment and Ralated Test Waveforms. SAE Aerospace. USA, 2013. − pp. 1-56.

9. SAE ARP 5416: 2013. Aircraft Lightning Test Methods. SAE Aerospace. USA, 2013. − pp. 1-145.

10. Abramov N.R., Kuzhekin I.P., Larionov V.P. Characteristics of penetration of the walls of metal objects when exposed to lightning. Electricity, 1986, no.11, pp. 22-27. (Rus).

11. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki. Tom 3: Teorija i praktika elektrofizicheskih zadach [Selected topics of Electrophysics. Vol. 3: Theory and practice of electrophysics tasks]. Kharkiv, Tochka Publ., 2014. 400 p. (Rus).

12. Baranov M.I. An approximate calculation of the maximum temperature of the plasma in high-current high-voltage spark discharge channel switch air atmospheric pressure. Tekhnichna Elektrodynamika, 2010, no.5, pp. 18-21. (Rus).

13. Berzan V.P., Gelikman B.Yu., Guraevsky M.N., Ermuratsky V.V., Kuchinsky G.S., Mezenin O.L., Nazarov N.I., Peregudova E.N., Rud' V.I., Sadovnikov A.I., Smirnov B.K., Stepina K.I. Elektricheskie kondensatory i kondensatornye ustanovki. Spravochnik [The electrical capacitors and condenser options. Directory]. Moscow, Energoatomizdat Publ., 1987, 656 p. (Rus).

14. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzel’skii O.S., Nosenko M.A. High-voltage high-current air-filled spark gaps of an artificial-lightning-current generator. Instruments and Experimental Techniques, 2008, vol.51, no.6, pp. 833-837. doi: 10.1134/s0020441208060109.

15. Baranov M.I., Rudakov S.V. Development of new charts of capacitance-resistance defense of high-voltage capacitors of powerful capacity stores of energy from emergency currents. Electrical engineering & electromechanics, 2015, no.6, pp. 47-52. (Rus). doi: 10.20998/2074-272X.2015.6.08.

16. Lozanskiy E.D., Firsov O.B. Teorija iskry [Theory of spark]. Moscow, Atomizdat Publ., 1975. 272 p. (Rus).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     Дашук П.Н., Зайенц С.Л., Комельков В.С., Кучинский Г.С., Николаевская Н.Н., Шкуропат П.И., Шнеерсон Г.А. Техника больших импульсных токов и магнитных полей. − М.: Атомиздат, 1970. − 472 с.
2.     Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzel’skii O.S., Dnyshchenko V.N. A Current Generator of the Artificial Lightning for Full-Scale Tests of Engineering Objects // Instruments and Experimental Technique. – 2008. – no.3. – pp. 401-405. doi: 10.1134/s0020441208030123.
3.     Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики: Монография в 2-х томах. Том 2, Кн. 2: Теория электрофизических эффектов и задач. − Х.: Точка, 2010. − 407 с.
4.     Кузьмичев В.Е. Законы и формулы физики / Отв. ред. В.К. Тартаковский.− Киев: Наукова думка, 1989.− 864 с.
5.     Райзер Ю.П. Физика газового разряда. − М.: Наука, 1987. − 592 с.
6.     Баранов М.И. Приближенный расчет активного сопротивления плазменного канала искрового разряда в высоковольтном сильноточном воздушном коммутаторе атмосферного давления // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: «Техніка та електрофізика високих напруг». – 2017. − №15(1237). − С. 5-11.
7.     Баранов М.И., Рудаков С.В. Приближенный расчет энерговыделения и электрической эрозии электродов в высоковольтном сильноточном воздушном коммутаторе атмосферного давления // Електротехніка і електромеханіка. − 2017. − №3. − С. 32-39. doi: 10.20998/2074-272X.2017.3.05.
8.     SAE ARP 5412: 2013. Aircraft Lightning Environment and Ralated Test Waveforms. SAE Aerospace. USA, 2013. − pp. 1-56.
9.     SAE ARP 5416: 2013. Aircraft Lightning Test Methods. SAE Aerospace. USA, 2013. − pp. 1-145.
10.  Абрамов Н.Р., Кужекин И.П., Ларионов В.П. Характеристики проплавления стенок металлических объектов при воздействии на них молнии // Электричество. – 1986. – №11. – С. 22-27.
11.  Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики: Монография. Том 3: Теория и практика электрофизических задач. − Х.: Точка, 2014. − 400 с.
12.  Баранов М.И. Приближенный расчет максимальной температуры плазмы в сильноточном канале искрового разряда высоковольтного воздушного коммутатора атмосферного давления // Технічна електродинаміка. − 2010. − №5. − С. 18-21.
13.  Берзан В.П., Геликман Б.Ю., Гураевский М.Н., Ермуратский В.В., Кучинский Г.С., Мезенин О.Л., Назаров Н.И., Перегудова Е.Н., Рудь В.И., Садовников А.И., Смирнов Б.К., Степина К.И. Электрические конденсаторы и конденсаторные установки. Справочник. − М.: Энергоатомиздат, 1987. − 656 с.
14.  Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I., Nedzel’skii O.S., Nosenko M.A. High-voltage high-current air-filled spark gaps of an artificial-lightning-current generator // Instruments and Experimental Techniques. – 2008. – vol.51. – no.6. – pp. 833-837. doi: 10.1134/s0020441208060109.
15.  Баранов М.И., Рудаков С.В. Разработка новых схем резистивной защиты высоковольтных конденсаторов мощных емкостных накопителей энергии от аварийных токов // Електротехніка і електромеханіка. − 2015. − №6. − С. 47-52. doi: 10.20998/2074-272X.2015.6.08.
16.  Лозанский Э.Д., Фирсов О.Б. Теория искры. − М.: Атомиздат, 1975. − 272 с.




DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2017.4.07

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2017 M. I. Baranov, S. V. Rudakov


This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2074–272X (Print)
ІSSN 2309–3404 (Online)