Таблица 3.12. Основные характеристики конденсаторов элементной базы РЭС

1 Номинальные значения емкостей nbinycKat-MbLX элекгритескнх конленсаторов (постоянных) установлены в соответствии с ГОСТ 2519-Ь7 и ГОСТ 2.3520 -79:

2 Номинальные чначсния напряжений конденсаторов постоянной емкости установлены в соотвстствпи с ГОСТ 9665-79.

ев обкладок, преимушествснно в местах газовых включений. Данное явление характерно в основном для высоковольтных конденсаторов.

Ионизация разрушает органические диэлектрики в результате бомбардировки их возникающими ионами и электронами, а также за счет агрессивного действия на диэлектрики образовавшихся при ионизации озона и окислов азота.

Для керамических материалов ионизация в закрытых порах вызывает сильный местный разогрев, в результате которого появляются механические папряжения, сопровождающиеся растрескиванием керамики и пробоями ио трещи на.м.

Превышения номинальных напряжений конденсаторов может вызвать таюке нарушения теплового равновесия в конденсаторах, приводящие к термическому разрушению их диэлектриков.

Степень повреждения конденсаторов зависит от рассеянной энергии после пробоя и положения места пробоя.

Опыт эксплуатации кондтеисаторов и их испытания на электрическую стойкость показывают (табл. 3.13):

Таблица 3.13 Ориентировочные уровии повреждения некоторых типов

конденсаторов

конденсаторы с .малым номпнальны.м напряжением по постоянному току повреждаются при уровнях энергии, сравни.мых с энергией повреждения полупроводниковых приборов:

прн воздействии сравнительно коротких (порядка нескольких микросекунд) импульсов перенапряжения напряжение пробоя конденсаторов с полярным диэлектриком в 4... 6 раз превышает номинальное значение напряженпя по постоянному току;

электролпппсские конденсаторы обладают значительной стойкостью к разрушению, и уровень их разрушения меняется в зависимости от емкости, поминального напряжения и копструкдпи, как правило, снижаясь с увеличением влияюни1Х факторов;

1гапболее стойкими и стабильными в эксплуатации являются керампческ1ге конденсаторы типа I. среди оксидных конденсаторов наиболее стабильными зарекомендовали себя оксидно-полупроводниковые герметизированные кок.еи-саторы;

тапталопые коплепсаторы повреждаются прп уровнях эпергш!, близких к энергии попреждеиия пол>проводниковых приборов.

4. МЕТОДЫ ГРОЗОЗАЩИТЫ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ

4.1. КЛАССИФИКАЦИЯ МЕТОДОВ ГРОЗОЗАЩИТЫ РЭС

Основная задача грозозащиты РЭС заключается в обеспечении нормального ф\чишионирования этих средств в условиях активной грозовой деятельности путем снижения неблагоприятного грозового возлействия (влияния) на элементы схемы и цепп радио- и электротехнического оборудова1П1я РЭС до уровнен, определяемых условиями сохранения их работоспособности.

Грозозащита РЭС требует реализаннн конкретного комплекса мероприятий, основными из которых являются: эксгкпуатационно-техническне, конструкцион-БЫе и схемотехнические (рис. 4.1).

МЕТОДЫ ГРОЗОЗАЩИТЫ РЭС

1. Эксплуатационно-технические

1.1. Отвод токов молнии (молниеотводы)

1.2. Использование защитных зон естественных и искусственных молниеотводов

1.3. Оптимальное расположение и прокладка трасс линий связи и электропитания

1.4. Применение апто-номпых источников электропитания

2. Конструкционные

2 1. Отвод токов молнии (.молниеотводы)

3. Схемотехнические

3.1. Ограничение наводок по амплитуде

2.2. Экращфовапне

2.3. Рашюнальиое за.зем-ление

2.4. Группирование и зо-нпрованис

Рнс, 4.1. Классификация основных методов

3.2. Ограничение наводок по спектру

3.3. Применение схем на элементах онтоэлек-троник

3.4. Применение балансных схем и принципа симметрпрованпя

грозозащиты РЭС

Эксплуатационно-технические методы. Эти методы в основном связаны с практической реализащюй тех мероприятий, которые в своей ocFioBe не содержат специальных рещений. связ!нны.\ с введением дополнительных защитных элементов и узлов РЭС, или изменением их конструкции, а базируются на обес-печеншг оптимальных с точки зрения нормальной эксплуатации условий функционирования этих средств, нсключаюпщх плп существенно снижающих как непосредственные (прямые), так и косвенные (вторичные) грозовые воздействия иа РЭС.

Прежде всего к этим методам относятся: оптимальное размещение и эксплуатация РЭС в зонах защиты естественных и искусственпых молниеотводов (особенно это относптся к протяженным воздушным проводным и подземным кабельным линиям свя:щ. а также линиям электропередачи, обеспечивающим электропитание РЭС). отвод от элементов РЭС токов молнии, применение по возможности автономных источников электропитания РЭС.

Конструкционные методы. Данные методы базируются на применении тех или иных оптимальных конструктивных решещ1й. обеспечивающих снисенис неблагоприятного грозового влияния на функционирование РЭС. которые не приводят к изменению основных схемных решений, и не связаны с введеппем в них дополнительных защитных элементов, блоков п узлов, не свойственных для данного вида РЭС.

В ociroBHOM это: обеспечение режима изоляции (экранирования) РЭС от неблагоприятного электромагнитного грозового влияния, рациональное заземление узлов и блоков РЭС, размещение отдельных групп чувствительных и менее стойких к грозовым электромагнитным воз действиям элементов РЭС в ограниченных корнусами-экрар1амн этих средств зонах с пониженным уровнем помеховых электромагнитных полей.

Схемотехнические методы. Эти методы базируются на целенаправленном изменении структуры схем или введении в них дополнительных элементов н узлов для обеспечения ослабления неблагоприятного грозового влияния на функ-nnoHupoBairue РЭС.

К нпм относятся: применение помехоограничиваюших и помехопоглошпюшнх элементов, электрическая развязка внутренних и внешних линш ! связи и отд&1Ь-пых чувствительных элементов РЭС от помсхосолержаших и помсхонесущих цепей, замена помеховоспринимаюших цепей (рецепторов электромагнитной энергии помех) системами онтоэлектроники, применение помехокомпснсирующих (балансных) схем.

4.2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И МЕТОДЫ ГРОЗОЗАИДИТЫ РЭС

Молниеотводы

Общие положения. В настоящее время зашита зданий, сооружений и различных объектов от прямых ударов молнии осуществляется с помойную молниеотводов различных модификаций.

Ожидаемое число поражений мол1Щсй в год зданий и сооружений высотой .менее 60 и, не оборудованных молнисзашитой,

N = (а Н- 3/7) (Ь -f ЗЛ) п 10-. (-1.1)

Для отдельно стоящих мачт, труб или вышек высотой более 60 м это число ударов

]Ь1 k

(4.2)

где а \\ b - ширина н длина здания, м; h - высота зда1И1Я (по его боковой стороне), мачты или вышки, м; Лоб-высота грозового облака над поверхностью земли, м; п - среднее число поражений молнией 1 км земной поверхности в год (табл, 4.1).

Молния обладает свойством избирательного поражения заземленных и воз-вышающн.хся над поверхностью земли предметов. Защитное действие мо.жнеот-водов основано именно на этой особенности грозовых разрядов.

Таблица 4.1. Cooiношение межяу интенсивностью грозовой лептельности и

средним числом поражений молнией земной поверхности

Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство. воспр1Шимающее прямой удар молнии и отводящее токи .молнии в землю посредством специальной системы заземления,

В современной практике .молииезащиты используют стержневые, тросовые илп антенные, сетчатые и комбинированные молниеотводы (рпс. 4.2).

Рис. 4.2. Основные типы молииеотподов и их элементы: о - стержнсвоП. отлелыю стоящий молкксотвод на деревянной опоре; б - трисовыП (антенный) моЛ1П1еотв.од па железобетонных опорах: о - сетчатый молниеотвод: г - комбннпро-ванный. тросово-стержнсоой молниеотвод на металлических опорах: / - молннспрнемнпк: 2 - токоотвод; 3 - несущая конструкция (опора); 4-заземлнтель; -защищаемый объект

Расчет и построение зон защиты молниеотводов. Каждый молниеотвод образует вокруг себя строго определенное пространство, вероятность попадания (прорыва) в которое молнии практически близка к пулю, а теоретически обычно принимается равной 0,5, или 57о. Это пространство называется зоной защити молниеотвода.

В зависимости от типа, числа и взаимного расположения молниеотводов их зоны защиты могут иметь самые разнообразные геометрические формы (см. табл. 4.2).

Одиночный

Стержневой

При вероятности прорыва молнии Япр=0,005 Ао-0,85Л.,; Го= (1,1-0.002 Л )Лм;

г.,= (1,1-0,002 Лм)

Прп вероятности прорыва молнии Яп1,= 0,05 /7о = 0,92/?..,; го=1.5/г>,;

-0,92/

Двойной, одинаковой высоты прп / < (3 ... 5)/?

Прп вероятности прорыва молнии Япр=0,005

I ftj прп /м<Лм.

~ I Ло-(0,17-г3 10-*А )(/м-Л>,) при / >Л ;

I Го

X прн Лд</1м,

Го(Л, : -Л.х)/Лтт при L>hu-

При вероятности прорыва молнии Рпр=0,05

[ Ло при /м<1,5/1м,

i ft.;-0.14 (/ -1.5/г ) при / >1.5/..,; Гх ири /м1.5Лм.

. ri>{h,nin-h)/h,nin при /ч,>1,5Лм.

Здесь Го - зона заищты од1ШОЧного молниеотвода иа уровне земли (Лх=0)