DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2018.5.08

МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ В УКРАИНЕ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТОВ ЭНЕРГЕТИКИ, АВИАЦИОННОЙ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ НА СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ИМПУЛЬСОВ ТОКА (НАПРЯЖЕНИЯ) ИСКУССТВЕННОЙ МОЛНИИ И КОММУТАЦИОННЫХ ИМПУЛЬСОВ НАПРЯЖЕНИЯ

M. I. Baranov, S. G. Buriakovskyi, S. V. Rudakov

Анотація


Изложено современное состояние метрологического обеспечения в Украине натурных испытаний объектов промышленной энергетики, авиационной и ракетно-космической техники на стойкость к прямому воздействию на них мощных импульсов тока (напряжения) искусственной молнии и апериодических коммутационных импульсов напряжения. Показано, что подобные испытания технических объектов на молниестойкость и коммутационную стойкость могут проводиться в соответствии с требованиями нормативных документов США SAE ARP 5412: 2013, SAE ARP 5416: 2013, международного стандарта IEC 62305-1: 2010 и стандарта ГОСТ 1516.2-97 в полевых условиях на уникальных отечественных высоковольтных сильноточных электроустановках, оснащенных современными измерительными средствами. Описаны основные технические характеристики разработанных и созданных в НИПКИ «Молния» НТУ «ХПИ» для метрологического обеспечения натурных испытаний указанных технических объектов на молниестойкость и коммутационную стойкость: измерительных коаксиальных сильноточных шунтов типа ШК-300М1 и ШК-300М2, емкостных и омических высоковольтных и сверхвысоковольтных делителей напряжения типа ЕДН-100, ЕДН-1,2, ОДН-1,2 и ОДН-2,5. Приведены примеры практического использования при натурных испытаниях на молниестойкость и коммутационную стойкость отмеченных технических объектов указанных нестандартизованных измерительных средств собственного изготовления. 

Ключові слова


высоковольтные генераторы импульсов тока (напряжения) искусственной молнии и коммутационных импульсов напряжения; объекты энергетики; авиационной и ракетно-космической техники; измерительные средства для натурных испытаний технических объектов

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


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

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

3. IEC 62305-1: 2010 «Protection against lightning. Part 1: General principles».Geneva, IEC Publ., 2010.

4. Baranov M.I., Buriakovskyi S.G., Rudakov S.V. The tooling in Ukraine of model tests of objects of energy, aviation and space-rocket engineering on resistibility to action of pulsed current of artificial lightning. Electrical engineering & electromechanics, 2018, no.4, pp. 45-53. doi: 10.20998/2074-272X.2018.4.08.

5. GOST 1516.2-97. Elektrooborudovanie i elektroustanovki peremennogo toka na napriazhenie 3 kV i vyshe. Obshchie metody ispytanii elektricheskoi prochnosti izoliatsii [GOST 1516.2-97. Electrical equipment and electrical options of alternating current voltage 3 kV and above. Common test methods for dielectric strength].Minsk, Publishing house of standards, 1998. 31 p. (Rus).

6. 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.

7. GOST R MEK 62305-1-2010. Menedzhment riska. Zashhita ot molnii. Chast' 1: Obshhie principy [GOST R IEC 62305-1-2010. Risk management. Protection from lightning. Part 1: General principles].Moscow, Standartinform Publ., 2011, 46 p. (Rus).

8. GOST 17512-82. Elektrooborudovanie i elekroustanovki na napryazhenie 3 kV i vyshe. Metody izmereniya pri ispytaniyah vysokim napryazheniem [GOST 17512-82. Electrical equipment and electric options on voltage 3 kV and higher. Measuring methods at tests by high voltage].Moscow, State standard of the USSR Publ., 1982. 32 p. (Rus).

9. Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v 3-h tomah. Tom 3: Teorija i praktika electrofizicheskih zadach [Selected topics of Electrophysics: Monograph in 3-th vols. Vol.3: Theory and practice of electrophysics tasks]. Kharkiv, Tochka Publ., 2014. 400 p. (Rus).

10. Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. The coaxial shunt for measurement of current pulses of artificial lightning with the amplitude up to ±220 kA. Instruments and Experimental Technique, 2018, vol.61, no.4, pp. 501-505. doi: 10.1134/S0020441218030156

11. Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. A coaxial disk shunt for measurement in the high-current circuit of high-voltage generator of storm discharges of pulses of current of artificial lightning with the integral of action up to 15·106 J/Ohm. Electrical engineering & electromechanics, 2017, no.5, pp. 45-50. doi: 10.20998/2074-272X.2017.5.07.

12. Knopfel' G. Sverkhsil'nye impul'snye magnitnye polia [Ultra strong pulsed magnetic fields].Moscow, Mir Publ., 1972. 391 p. (Rus).

13. Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. Calculation and experimental estimation of results of electro-thermal action of rationed by the international standard IEC 62305-1-2010 impulse current of short blow of artificial lightning on the thin-walled coverage from stainless steel. Electrical engineering & electromechanics, 2017, no.1, pp. 31-38. doi: 10.20998/2074-272X.2017.1.06.

14. Baranov M.I., Rudakov S.V. Approximate calculation of basic characteristics of plasma at the air electric explosion of metal conductor. Electrical engineering & electromechanics, 2017, no.6, pp. 60-64. doi: 10.20998/2074-272X.2017.6.09.

15. Baranov M.I., Zin'kovskyi V.M., Zyabko Yu.P., Ignatenko N.N., Lysenko V.O. Development and creation of movable capacity divizor of impulsive voltage amplitude to ±100 kV. Bulletin of NTU «KhPI». Series: Technique and electrophysics of high voltage, 2011. no.49. pp. 3-10. (Rus).

16. Baranov M.I., Bocharov V.A., Zyabko Yu.P. Complex high-voltage electrophysical equipment for testing lightning protection of technical objects via storm and switching micro and millisecond voltage impulses with up to 1 MV amplitude. Electrical engineering & electromechanics, 2006, no.4, pp. 60-65. (Rus).

17. Baranov M.I., Bocharov V.A., Zin'kovskyi V.M., Zyabko Yu.P., Ignatenko N.N. Ohmic divizor of voltage for measuring of proof-of-concept storm and interconnect impulses of voltage amplitude to ±1 MV. Bulletin of NTU «KhPI». Series: Technique and electrophysics of high voltage, 2007, no.20, pp. 20-30. (Rus).

18. Baranov M.I., Bocharov V.A., Zyabko Yu.P., Mel’nikov P.N. Complex of electrophysics equipment for generuting of micro- and millisecond impulses of voltage to 1,2 MV and current to 200 кА. Technical electrodynamics, 2003, no.5, pp. 55-59. (Rus).

19. Baranov M.I., Bocharov V.A., Ignatenko N.N. Kolobovskyi A.K. Powerful generators of impulsive voltages and currents of maximum parameters for testing of power electroenergy equipment. Electrical Engineering & Electromechanics, 2003, no.2, pp. 75-80. (Rus).

20. Baranov M.I., Koliushko G.M. Experimental estimation of electric durability of long air intervals in the electrode system «bar-bar» for the microsecond impulses of voltage. Bulletin of NTU «KhPI». Series: Technique and electrophysics of high voltage, 2011, no.49, pp.11-20. (Rus).

21. Shvab A. Izmereniya na vysokom napryazhenii [Measuring on high voltage. Trans. with German].Moscow, Energy Publ., 1973. 233 p. (Rus).

22. Gurov S.A., Vladimirov G.A. Universal measuring complexes on voltages to 4 MV. Electrical Engineering, 1978, no.11, pp. 51-53. (Rus).

23. Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I. A switching aperiodic superhigh-voltage pulse generator for testing the electric strength of insulation of technical objects. Instruments and Experimental Technique, 2013, vol.56, no.6, pp. 653-658. doi: 10.1134/s0020441213050126.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.     SAE ARP 5412: 2013. Aircraft Lightning Environment and Ralated Test Waveforms. SAE Aerospace.USA, 2013. − pp. 1-56.
2.     SAE ARP 5416: 2013. Aircraft Lightning Test Methods. SAE Aerospace.USA, 2013. − pp. 1-145.
3.     IEC 62305-1: 2010 «Protection against lightning. Part 1: General principles».Geneva, IEC Publ., 2010.
4.     Baranov M.I., Buriakovskyi S.G., Rudakov S.V. The tooling in Ukraine of model tests of objects of energy, aviation and space-rocket engineering on resistibility to action of pulsed current of artificial lightning // Electrical engineering & electromechanics. – 2018. – no.4. – pp. 45-53. doi: 10.20998/2074-272X.2018.4.08.
5.     Межгосударственный стандарт ГОСТ 1516.2-97. «Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3 кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции». − Минск: Изд-во стандартов, 1998. − 31 с.
6.     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.
7.     Национальный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р МЭК 62305-1-2010. «Менеджмент риска. Защита от молнии. Часть 1: Общие принципы». − М.: Стандартинформ, 2011. − 46 с.
8.     ГОСТ 17512-82. Электрооборудование и электроустановки на напряжение 3 кВ и выше. Методы измерения при испытаниях высоким напряжением. − М.: Госстандарт СССР, 1982. − 32 с.
9.     Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики. Монография в 3-х томах. Том 3: Теория и практика электрофизических задач. − Харьков: Точка, 2014. − 400 с.
10.  Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. The coaxial shunt for measurement of current pulses of artificial lightning with the amplitude up to ±220 kA // Instruments and Experimental Technique. − 2018. − vol.61. − no.4. − pp. 501-505. doi: 10.1134/S0020441218030156.
11.  Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. A coaxial disk shunt for measurement in the high-current circuit of high-voltage generator of storm discharges of pulses of current of artificial lightning with the integral of action up to 15·106 J/Ohm // Electrical engineering & electromechanics. – 2017. – no.5. – pp. 45-50. doi: 10.20998/2074-272X.2017.5.07.
12.  Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля / Пер. с англ. Ф.А. Николаева, Ю.П. Свириденко. − М.: Мир, 1972. − 391 с.
13.  Baranov M.I., Kniaziev V.V., Rudakov S.V. Calculation and experimental estimation of results of electro-thermal action of rationed by the international standard IEC 62305-1-2010 impulse current of short blow of artificial lightning on the thin-walled coverage from stainless steel // Electrical engineering & electromechanics. – 2017. – no.1. – pp. 31-38. doi: 10.20998/2074-272X.2017.1.06.
14.  Baranov M.I., Rudakov S.V. Approximate calculation of basic characteristics of plasma at the air electric explosion of metal conductor // Electrical engineering & electromechanics, 2017. – no.6. – pp. 60-64. doi: 10.20998/2074-272X.2017.6.09.
15.  Баранов М.И., Зиньковский В.М., Зябко Ю.П., Игнатенко Н.Н., Лысенко В.О. Разработка и создание передвижного емкостного делителя импульсного напряжения амплитудой до ±100 кВ // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Техніка та електрофізика високих напруг. – 2011. – №49. – С. 3-10.
16.  Баранов М.И., Бочаров В.А., Зябко Ю.П. Комплекс высоковольтного электрофизического оборудования для испытания средств молниезащиты технических объектов грозовыми и коммутационными импульсами напряжения микро- и миллисекундной длительности амплитудой до ±1 МВ // Електротехніка і електромеханіка. − 2006. − №4. − С. 60-65.
17.  Баранов М.И., Бочаров В.А., Зиньковский В.М., Зябко Ю.П., Игнатенко Н.Н. Омический делитель напряжения для измерения испытательных грозовых и коммутационных импульсов напряжения амплитудой до ±1 МВ // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Техніка та електрофізика високих напруг. – 2007. – №20. – С. 20-30.
18.  Баранов М.И., Бочаров В.А., Зябко Ю.П., Мельников П.Н. Комплекс электрофизического оборудования для генерирования микро- и миллисекундных импульсов напряжения до 1,2 МВ и тока до 200 кА // Технічна електродинаміка. − 2003. − №5. − С. 55-59.
19.  Баранов М.И., Бочаров В.А., Игнатенко Н.Н., Колобовский А.К. Мощные генераторы импульсных напряжений и токов предельных параметров для тестирования силового электроэнергетического оборудования // Електротехніка і електромеханіка. − 2003. − №2. − С. 75-80.
20.  Баранов М.И., Колиушко Г.М. Экспериментальная оценка электрической прочности длинных воздушных промежутков в электродной системе «стержень-стержень» для микросекундных импульсов напряжения // Вісник НТУ «ХПІ». Серія: Техніка та електрофізика високих напруг. – 2011.– №49.– С. 11-20.
21.  Шваб А. Измерения на высоком напряжении / Пер. с нем. – М.: Энергия, 1973. – 233 с.
22.  Гуров С.А., Владимиров Г.А. Универсальные измерительные комплексы на напряжения до 4 МВ // Электротехника. − 1978. − №11. − С. 51-53.
23.  Baranov M.I., Koliushko G.M., Kravchenko V.I. A switching aperiodic superhigh-voltage pulse generator for testing the electric strength of insulation of technical objects // Instruments and Experimental Technique. – 2013. – vol.56. – no.6. – pp. 653-658. doi: 10.1134/s0020441213050126.




Copyright (c) 2018 M. I. Baranov, S. G. Buriakovskyi, 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)