ГО

гражданская оборона Главной и основополагающей задачей гражданской обороны является организация и провидение мероприятий, которые направлены на повышение устойчивости работы жизненно важных объектов в условиях чрезвычайных ситуаций, так называемых ЧС. Что же понимают под термином устойчивая работа? Давайте разберем подробней это понятие. Под устойчивостью работы промышленного объекта понимают способность его в условиях

ЧС выпускать продукцию в запланированных объеме и номенклатуре, а при получении слабых и средних разрушений или нарушении связей по кооперации и поставкам восстанавливать производство в минимальные сроки. Также под устойчивостью работы объектов, которые непосредственно не производят материальные ценности принято понимать способность выполнять свои функции в условиях чрезвычайных ситуаций. Есть группа факторов, которые влияют на устойчивость работы объектов народного хозяйства в условиях

ЧС. Вот эти факторы: Инженерно-технический комплекс объекта должен иметь способность противостоять в определенной степени ударной волне, световому излучению и радиации. Объект должен быть подготовлен и хорошо оснащен для ведения спасательных и других неотложных работ и работ по восстановлению нарушенного производства. Должна существовать надежная защита рабочих и служащих от воздействия чрезвычайных событий.

Объект обязан быть защищен от вторичных поражающих факторов (пожаров, взрывов, затоплений, заражений сильнодействующими ядовитыми веществами). Производство должно быть устойчивым и непрерывно управляется ГО. Должна быть система снабжения объекта всем необходимым для производства продукции (сырьем, топливом, электроэнергией, водой и т.п.). При полном и всестороннем изучении объекта народного хозяйства выявляется устойчивость работы во время ЧС, также выявляется их влияние на производственную деятельность.

При исследовании целью должно являться выявление уязвимых мест в работе объекта в ЧС. Далее должны быть выработаны наиболее эффективные рекомендации, которые были бы направлены на повышение устойчивости. Следующим шагом должно стать включение рекомендации в план мероприятий объекта народного хозяйства по повышению устойчивости работы объекта. Инженерно-технический персонал должен проводить исследование устойчивости предприятия, также могут

привлекаться специалисты научно-исследовательских и проектных организаций, которые обязательно должны быть связанны с данной организацией. Все планирование и проведение исследований обычно состоит из трех этапов: Обязательно подготовительный этап. На этом этапе должны быть разработаны руководящие документы. Также должен быть определен соостав участников исследования и организация их подготовки. Далее проходит оценка устойчивости работы объекта в условиях

ЧС. После проведения первых двух этапов следует провести разработку мероприятий, которые бы повысили устойчивость работы объекта. На каждом предприятии, исходя из его назначения, размещения и специфики производства, мероприятия по повышению усто й чивости могут быть различными. На образование ЭМИ расходуется небольшая часть ядерной энергии, однако, он способен вызывать мощные импульсы токов и напряжений в проводах и кабелях воздушных и подземных линий связи, сигнализации, управления,

электропередачи, в антеннах радиостанций и т.п. Воздействие ЭМИ может привести к сгоранию чувствительных электронных и электрическ и х элементов, связанных с большими антеннами или открытыми проводами, а также к серьезным нарушениям в цифровых и контрольных устройствах, обычно без необратимых изменений. Особенностью ЭМИ как поражающего фактора является его способность распространяться на десятки и сотни километров в окружающей среде и по различным коммуникациям.

Поэтому ЭМИ может оказать воздействие там, где ударная волна, световое излучение и проникающая радиация теряют свое значение как поражающие факторы. При наземных и низких воздушных взрывах в зоне, радиусом в нес к олько километров от места взрыва, в линиях связи и электроснабжения возникают напряжения, которые могут вызвать пробой изоляции проводов и кабелей относительно земли, а также пробой изоляции элементов аппаратуры и устройств, подключенных к воздушным и под з емным линиям.

Степень повреждения зависит в основном от амплитуды наведенного импульса напряже н ия или тока и э лектрической прочности оборудования. Глав н ая задача защитных устройств от ЭМИ — исключить доступ навед енны х токов к чувствительным узлам и элементам защищаемого оборудования. Проблема защиты от ЭМИ усложняется тем, что импульс протекает примерно в 50 раз быстрее, чем, например, разряд молнии, и поэтому простые газовые разрядники в данном случае малоэффективны.

В каждом ко н кретном случае должны быть найдены наиболе е эффективные и э коном и чески целесообразные методы защиты электронной аппаратуры и крупных разветвленных электротехнических сист е м. Рассмотрим основные методы защиты [15]: Экраны и защитные устройства. Металлические экраны отражают электромагнитные волны и гасят высокочастотную энергию. Через систему заземления ток, наведенный ЭМИ, стекает в землю, не причиняя вреда электронной аппаратуре,

находящейся внутри металлических шкафов или коробов. Защита кабелей. Соединительные кабели для защиты прокладывают в земляных траншеях под цементным или бетонированным полом зданий либо заключают в стальные короба, которые заземляют. Можно размещать кабеля и на поверхности поля, закрыв их заземленными швеллерами. Надежность повышается, если кабель разветвляется и подводится к нескольким шкафам с разделительными

трансформаторами. В этом случае изолированные участки сети обладают большим сопротивлением изоляции и малой емкостью проводов относительно земли. Также целесообразно применять фильтры от высокочастотных помех. Защитные разрядники и плавкие предохранители. Основ н ые функции защитного ра з рядника — разомкнуть линию или отвести энергию для предотвращения повреждения в защищаемом оборудовании. Устанавливается на входы и выходы аппаратуры.

Для защиты аппаратуры могут быть рекомендованы плавкие предохранители и защитные входные приспособления, которые представляют собой различные релейные или элек тронные устройства, реагирующие на превышение тока или напряжения в цепи. Грозозащитные устройства. Обеспечивают “стекание” большого разряда в землю без повреждения изоляционных элементов линий. Использование симметричных двухпроводных линий. Защита периферийных устройств.

Указан н ые способы и средства защиты должны внедряться во все виды электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры с учетом характера поражающего действия электромагнитных излучений ядерного взрыва д ля обеспечения надежности работы предприятий в условиях ЧС мирного и военного времени. Исходные данные Оценить устойчивость работы лаборатории физики твердого тела к воздействию ЭМИ ядерного взрыва по исходным данным, занесенным в таблицу 4.1.

Объект располагается на расстоянии R = 5 км от вероятного ядерного взрыва. Ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 1000 кт, взрыв наземный. Элементы системы, подверженные воздействию ЭМИ: 1. Питание электродвигателей: напряжения 380 В и 6000 В по подземным неэкранированным кабелям l 1 = 75 м.

Кабели имеют вертикальное отклонение к электродвигателям высотой l 1 = 1,5 м. Допустимые колебания напряжения сети ± 5%, коэффициент экранирования кабеля h = 2. 2. Система автоматического управления энергоблока состоит из устройства ввода, ЭВМ, блока управления исполнительными органами, разводящей сети управления дополнительными агрегатами. Устройство ввода, ЭВМ, блок управления выполнены на микросхемах, имеющих токопроводящие элементы высотой

l 3 = 0,05 м. Рабочее напряжение микросхем 5 В. Питание от общей сети напряжения 220 В через трансформатор. Допустимые колебания напряжения сети ± 5%. Разводящая сеть управления имеет горизонтальную линию l 2 = 50 м и вертикальные ответвления высотой l 2 = 2 м к блокам управления. Рабочее напряжение питания 220В. Допустимые колебания напряжения сети ± 5%, коэффициент экранирования разводящей сети h = 2.

Таблица — Исходные данные по оценке воздействия ЭМИ на устойчивость объекта Расстояние, Мощность, Длина, м Допуск, Км кт l 1 l 2 % 5 1000 75 50 5 Исследование устойчивости объекта к воздействию ЭМИ 1. Рассчитаем ожидаемые на объекте максимальные значения вертикальной E В и горизонтальной E Г составляющих напряженности электрического поля [16]: ,

В/м, (4.1) , В/м, (4.2) где R — расстояние объекта от вероятного ядерного взрыва; q — ожидаемая мощность ядерного боеприпаса. В/м, В/м. 2. Определим максимальные ожидаемые напряжения наводок [16]: а) в системе электропитания: , В (4.3) , В (4.4) где l 1 — высота вертикального отклонения кабеля к электродвигателям, L 1 — длина подземного экранированного кабеля; h — коэффициент экранирования кабеля. В В б) в разводящей сети управления: , В (4.5) , В (4.6) где l 2 — высота вертикального ответвления

разводящей сети управления к блокам управления, L 2 — длина горизонтальной линии разводящей сети управления; h — коэффициент экранирования кабеля. В В в) в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления: , В (4.7) где l 3 — высота токопроводящих элементов; h — коэффициент экранирования кабеля. В 3. Определим допустимые максимальные напряжения наводок [16]: а) в сети питания: , В (4.8) где U — напряжение питания электродвигателей;

В В б) в разводящей сети управления: В в) в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления: В 4. Рассчитаем коэффициент безопасности [16]: , дБ (4.9) где U Д — допустимое максимальное напряжение наводок в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления, U Э — ожидаемое максимальное напряжение наводок в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления. дБ Сведем полученные данные в таблицу (см. таблицу 4.2).

Таблица — Результаты оценки устойчивости объекта к воздействию ЭМИ Элементы системы Допустимые напряжения сети, В Напряженность электрических полей, В/м Наводимые напряжения в токопроводящих элементах, В Е В Е Г U B U Г Электроснабжение Электродвигателей 399 6300 1831,0 1831,0 3,7 3,7 1373,3 1373,3 137,3 137,3 Устройство ввода, ЭВМ, блок управления 5,25 1831,0 3,7 45,8 —

Разводящая сеть управл. Исполнит. агрегатами 231 1831,0 3,7 1831,0 91,6 Коэффициент безопасности К = — 18,81 дБ << 40 дБ. Выводы сделаны после получения результатов исследований Конечно, данный объект вполне может попасть в зону воздействия ЭМИ, при атаке наземным ядерным оружием. С большой вероятностью можно сказать, что из строя будут выведены

некоторые элементы объекта от величины вертикальной составляющей электрического поля. Самыми не защищенными и уязвимыми частями объекта являются такие части как устройство ввода, ЭВМ и блок управления исполнительными агрегатами. При исследовании были получены данные, что объект не устойчив к воздействию ЭМИ, так как коэффициент безопасности значительно меньше удовлетворительного значения, составляющего

К &#179; 40 дБ. Мероприятия, направленные на повышение устойчивости объекта Для того, что бы устойчивость работы объекта была на должном уровне ее следует повышать. Для этого следует произвести экранирование кабеля питания двигателей, поместив в стальные трубы. Но водные двигатели установить быстродействующие отключающие устройства (разрядники). Установить быстродействующие отключающие устройства (разрядники, плавкие предохранители) на входах

и выходах пульта управления и блоков управления. Также следует разводящую сеть блока управления исполнительными агрегатами проложить в стальных трубах. Пульт управления и блоки управления закрыть заземленными экранами, при этом экраны обязательно заземлить.