DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2019.2.06

РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРИТИЧЕСКИХ СЕЧЕНИЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ В ЦЕПЯХ УСТРОЙСТВ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ СИЛЬНОТОЧНОЙ ИМПУЛЬСНОЙ ТЕХНИКИ

M. I. Baranov

Анотація


Приведены результаты разработанного электротехнического подхода к расчетному выбору по условию электрического взрыва (ЭВ) токонесущих частей кабельно-проводниковой продукции критических сечений SCCi неизолированных проводов, а также изолированных проводов и кабелей с поливинилхлоридной (ПВХ), резиновой (Р) и полиэтиленовой (ПЭТ) изоляцией с медными (алюминиевыми) жилами (оболочками), по которым в цепях высоковольтной сильноточной импульсной техники (ВСИТ) протекает импульсный аксиальный ток ip(t) с произвольными амплитудно-временными параметрами (АВП). На основании этого подхода продемонстрированы результаты выбора критических сечений SCCi для указанных электрических проводов (кабелей) силовых цепей ВСИТ с импульсным током, АВП которого с амплитудами Imp=(0,1-1000) кА изменяются по апериодическому закону или закону затухающей синусоиды в нано-, микро- и миллисекундному временных диапазонах. Представлены результаты расчетной оценки критических амплитуд плотностей δCCi импульсов тока ip(t) рассматриваемых временных форм в указанных электрических проводах и кабелях цепей ВСИТ. Выполнена экспериментальная проверка работоспособности предлагаемых расчетных соотношений для выбора сечений SCCi и плотностей δCCi тока в проводах (кабелях) при их ЭВ. Полученные данные будут способствовать обеспечению электротермической стойкости электрических неизолированных проводов, а также проводов и кабелей с ПВХ, Р и ПЭТ изоляцией, широко применяемых в силовых цепях ВСИТ. 

Ключові слова


высоковольтная сильноточная импульсная техника; электрические провода и кабели; расчетный выбор критических сечений проводов и кабелей в цепях импульсной техники; эксперимент

Повний текст:

PDF ENG (English) PDF RUS

Посилання


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

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

Orlov I.N. Elektrotehnicheskij spravochnik. Proizvodstvo i raspredelenie elektricheskoj energii. Tom 3, Kn. 1 [Electrical engineering handbook. Production and distribution of electric energy. Vol. 3, Book 1. Ed. I.N. Orlov].Moscow, Energoatomizdat Publ., 1988. 880 p. (Rus).

Baranov M.I. A choice of sections of electric wires and cables in circuits of devices of high-voltage high-current impulse technique. Electrical engineering & electromechanics, 2018, no.6, pp. 56-62. doi: 10.20998/2074-272X.2018.6.08.

Baranov M.I., Rudakov S.V. Electrothermal action of the pulse of the current of a short artificial-lightning stroke on test specimens of wires and cables of electric power objects. Journal of Engineering Physics and Thermophysics, 2018, vol.91, no.2, pp. 544-555. doi: 10.1007/s10891-018-1775-2.

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.

Baranov M.I. Izbrannye voprosy elektrofiziki: Monografija v 3-h tomah. Tom 2, Kn. 1: Teorija elektrofizicheskih effektov i zadach [Selected topics of Electrophysics: Monograph in 3 vols. Vol. 2, book. 1: Theory of electrophysics effects and tasks]. Kharkov, NTU «KhPI» Publ., 2009. 384 p. (Rus).

Ricketts L.U., Bridges J.E., Mayletta J. Elektromahnitnij impul's i metody zashchity [Electromagnetic pulse and methods of protection]. Moscow, Atomizdat Publ., 1979. 328 p. (Rus).

Myrova L.O., Chepizhenko A.Z. Obespechenie stojkosti apparatury svyazi k ionyzyruyushchim i elektromahnytnim izlucheniyam [Ensuring stability of communications equipment to the ionizing and electromagnetic of radiations]. Moscow, Radio and Communications Publ., 1988. 296 p. (Rus).

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

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

Baranov M.I., Kravchenko V.I., Nosenko M.A. Experimental research into electrothermal stability of aircraft metallic elements against direct action of artificial lightning current. Part 2: stability of copper wires and cables. Electrical Engineering & Electromechanics, 2011, no.2, pp. 46-55. doi: 10.20998/2074-272X.2011.2.11.

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.

Baranov M.I., Kravchenko V.I. Electrothermal resistance wire and cable to the aircraft to the striking action pulsed current lightning. Electricity, 2013, no.10, pp. 7-15. (Rus).

Baranov M.I., Buriakovskyi S.G., Rudakov S.V. The metrology support in Ukraine of tests of objects of energy, aviation and space-rocket engineering on resistibility to action of pulses of current (voltage) of artificial lightning and commutation pulses of voltage. Electrical engineering & electromechanics, 2018, no.5, pp. 44-53. doi: 10.20998/2074-272X.2018.5.08.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики. Монография в 3-х томах. Том 3: Теория и практика электрофизических задач. − Х.: Точка, 2014. − 400 с.
  2. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля. − М.: Мир, 1972. − 391 с.
  3. Электротехнический справочник. Производство и распределение электрической энергии. Том 3, Кн. 1 / Под общей ред. И.Н. Орлова и др. − М.: Энергоатомиздат, 1988. − 880 с.
  4. Baranov M.I. A choice of sections of electric wires and cables in circuits of devices of high-voltage high-current impulse technique // Electrical engineering & electromechanics. – 2018. – no.6. – pp. 56-62. doi: 10.20998/2074-272X.2018.6.08.
  5. Baranov M.I., Rudakov S.V. Electrothermal action of the pulse of the current of a short artificial-lightning stroke on test specimens of wires and cables of electric power objects // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. – 2018. – vol.91. – no.2. – pp. 544-555. doi: 10.1007/s10891-018-1775-2.
  6. 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.
  7. Баранов М.И. Избранные вопросы электрофизики: Монография в 3-х томах. Том 2, Кн. 1: Теория электрофизических эффектов и задач. − Х.: НТУ «ХПИ», 2009. − 384 с.
  8. Рикетс Л.У., Бриджес Дж.Э., Майлетта Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты / Пер. с англ. под ред. Н.А. Ухина. − М.: Атомиздат, 1979. − 328 с.
  9. Мырова Л.О., Чепиженко А.З. Обеспечение стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям. − М.: Радио и связь, 1988. − 296 с.
  10. SAE ARP 5412: 2013. Aircraft Lightning Environment and Ralated Test Waveforms. SAE Aerospace.USA, 2013. − pp. 1-56.
  11. SAE ARP 5416: 2013. Aircraft Lightning Test Methods. SAE Aerospace.USA, 2013. − pp. 1-145.
  12. Баранов М.И., Кравченко В.И., Носенко М.А. Экспериментальные исследования электротермической стойкости металлических элементов летательного аппарата к прямому воздействию тока искусственной молнии. Часть 2: Стойкость медных проводов и кабелей // Електротехніка і електромеханіка. − 2011. − №2. − С. 46-55. doi: 10.20998/2074-272X.2011.2.11.
  13. 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.
  14. Баранов М.И., Кравченко В.И. Электротермическая стойкость проводов и кабелей летательного аппарата к поражающему действию импульсного тока молнии // Электричество. − 2013. − №10. − С. 7-15.
  15. Baranov M.I., Buriakovskyi S.G., Rudakov S.V. The metrology support in Ukraine of tests of objects of energy, aviation and space-rocket engineering on resistibility to action of pulses of current (voltage) of artificial lightning and commutation pulses of voltage // Electrical engineering & electromechanics. – 2018. – no.5. – pp. 44-53. doi: 10.20998/2074-272X.2018.5.08.




Copyright (c) 2019 M. I. Baranov


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

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