Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
1231
Добавлен:
25.05.2015
Размер:
4.49 Mб
Скачать

Uсв.lim> Uсв.max

(17.20)

Пример 17.4. Определить последствия воздействия светового излучения для цеха машиностроительного завода.

Исходные данные: завод располагается на расстоянии 6 км от геометрического центра города (Rг = 6 км), по которому вероятен ядерный удар; ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q =0,5Мт, вероятное максимальное отклонение центра (эпицентра) ядерного взрыва отточки прицеливания rотк.= 0,8 км (взвыв наземный). Здание цеха одноэтажное, кирпичное без каркаса, предел огнестойкости несущих стен – 2,5 ч. Чердачное перекрытие из железобетонных плит с пределом огнестойкости 1 ч, кровля мягкая (толь на деревянной обрешетке); двери и оконные рамы деревянные, окрашены в темный цвет; в цехе ведется обточка и фрезерование деталей машин; плотность застройки 30%.

Решение: Определим максимальный световой импульс и избыточное давление ударной волны на территории объекта, для чего найдем вероятное минимальное расстояние до возможного центра взрыва по формуле

(17.12)

Rx = Rr rотк.= 6 –0,8 = 5,2 км

По табл. 17.5 находим максимальный световой импульс Uсв.max = 1200 кДж/м2, а по табл. 17.1 – максимальное избыточное давление на расстоянии 5,2 км для боеприпаса мощностью q = 0,5 Мт при воздушном взрыве

Рф max 25 кПа.

Определим степень огнестойкости здания цеха, для чего выберем данные о материалах, из которых выполнены основные конструкции (сгораемые, несгораемые, трудносгораемые). С учетом предела огнестойкости несущих стен (по условию примера 2,5 часа) по табл. 12.2 (глава 12) находим – II степень огнестойкости.

Определим категорию пожарной опасности механического цеха. По табл. 12.3 (глава 12) видим, что цех относится к категории Д, т.к. в механическом цехе производство связано с обработкой металлов в холодном состоянии, горячие материалы не применяются.

Выявим в конструкциях здания цеха элементы, выполненные из сгораемых материалов – это двери и оконные переплеты, выполненные из дерева и окрашенные в темный цвет, а также кровля толевая по деревянной обрешетке (древесина неокрашенная).

По табл. 17.6 найдем световые импульсы, вызывающие возгорание указанных элементов: доски, окрашенные в темный цвет – Uсв. = 300 кДж/м2; толь – Uсв. = 620 кДж/м2; доски неокрашенные – Uсв. = 600 кДж/мг.

Определим предел устойчивости цеха к световому излучению по минимальному световому импульсу, вызывающему загорание в здании, –

Uсв.lim = 300 кДж/м'.

355

Сравним предел устойчивости со световым импульсом ядерного взрыва:

Uсв.lim<Uсв.max(300<1200), значит механический цех не устойчив к световому излучению.

Установим степень разрушения здания цеха от ударной волны при ожидаемом максимальном избыточном давлении по табл. 17.2 (позиция 1.11): при ожидаемом избыточном давлении ядерного взрыва Рф = 25 кПа здание цеха (одноэтажное, кирпичное, бескаркасное) получит средние разрушения.

Определим зону пожаров, в которой окажется цех. Найдем радиусы внешних границ зон отдельных, сплошных пожаров и пожаров в завалах для наземного взрыва по формулам (17.16), (17.18), (17.19).

Радиус зоны отдельных пожаров: R1 1,75 3q = 1,75 3500= 14 км

Радиус зоны сплошных пожаров: R2 1,0 3q 1,0 3500 = 8 км

Радиус зоны пожаров в завалах: R3 0,4 3q 0,4 3500= 3,2 км

Т.к. завод находится на расстоянии 5,2 км от предполагаемого центра взрыва, он окажется в зоне сплошных пожаров.

Граница зоны пожаров в завалах примерно совпадает с границей зоны полных разрушений.

Выводы: На объекте при взрыве заданной мощности ожидается максимальный световой импульс Uсв.max = 1200 кДж/м2 и избыточное давление Рф max = 25 кПа, цех окажется зоне сплошного пожара.

Механический цех не устойчив к световому излучению. Предел устойчивости цеха – 300 кДж/м2.

17.4. Радиоактивноезаражениеместности

Радиоактивное заражение – поражающийфакторядерноговзрыва, вызываемый осколкамиделенияядерногогорючего,наведеннойрадиоактивностьюинепрореагировавшей частьюзаряда.

Осколки деления – смесь80нестабильныхизотопов,которыепретерпеваютβ-распад сиспусканиемγ-квантов.

Привзрывеядерногобоеприпасарадиоактивныепродуктыподнимаютсяввоздухвместе с облаком взрыва, перемешиваясь вместе с частицами грунта, перемещаются на значительныерасстояния,образуяследрадиоактивногооблака[15].Следимеетформувытянутого эллипсаиусловноделитсяначетырезоны:умеренного(А),сильного(Б),опасного(В)ичрезвычайноопасного(Г)заражения(рис.17.3).

356

Рис.17.3.Следрадиоактивногооблака

Границызонхарактеризуютсядозойγ-излучения(отмоментаобразованияследадорас- пада) или мощностью дозы (уровнем радиации) через час после взрыва. Связь между дозой излучениядополногораспада(Д ) иуровнемрадиацииt) навремязаражениявыражается соотношением

Д =5Рt t,

(17.21)

гдеРt уровеньрадиациинавремяt,Р/ч; tвремя,прошедшеепослевзрыва,ч.

ВнешняяграницазоныАхарактеризуетсядозойД = 40 рад иуровнемрадиациина1 часпослевзрыва Р1= 8 рад/ч. Долязоны–60%отплощадиследа.Навнешнейграницезо- ныБ–доза Д = 400рад; уровеньрадиацииР1=80рад/ч; долязоны–20%.

НавнешнейграницезоныВ– Д =1200рад; Р1= 240 рад/ч; долязоны–13%. ДлязоныГ–дозаД = 4000рад; уровеньрадиацииР1= 800 рад/ч; долязоны7%.

Размеры зон характеризуются длиной L и шириной Ш. Длина зоны определяется по

формулам[41]

 

 

 

 

 

LA 16LГ ;

LБ 5LГ ;

LВ 2,5LГ ;

LГ

 

(17.22)

q

ШириназонызараженияШ зависитотдлинызоныL искоростиветраиυ определяет-

сяпоформулам

 

 

 

 

 

Ш=0,1·L,

при υ =100 км/ч;

 

 

 

(17.23)

Ш=0,2· L,

при υ=50 км/ч;

 

 

 

(17.24)

Ш=0,4· L,

при υ =25 км/ч.

 

 

 

(17.25)

С течением времени вследствие распада радиоактивных веществ уровни радиации уменьшаются.Спадрадиацииподчиняетсязависимости

Рt =5Р1 t-1,2,

(17.26)

гдеРt уровеньрадиацииналюбоезаданноевремяпослевзрыва,Р/ч;

357

Р1 уровеньрадиациина1часпослевзрыва(эталонный),Р/ч;

 

Р1 = K· Рt,

(17.27)

гдеРt уровеньрадиациинавремяt,Р/ч;

 

К коэффициентпересчета(табл.17.7);

 

tвремя,прошедшеепослевзрыва,час;

 

t= tизм–tвзр,

(17.28)

гдеtвзр времявзрыва,ч;

tизм– времяизмеренияуровнярадиации,ч.

Таблица17.7-Коэффициентдляпересчетауровнейрадиациинаразличноевремяпослевзры- ва

Вре

 

Вре

 

Вре

 

 

 

Вре

 

 

Вре

 

мя по-

К

мя по-

К

мя по-

 

 

К

мя по-

К

мя по-

К

сле

 

сле

 

сле

 

 

 

сле

 

 

сле

 

взрыва

 

взрыва

 

взрыва

 

 

 

взрыва

 

взрыва

 

1.0

1.0

8.0

12.

21.

 

 

38.

7.0

468

 

19.

155

 

 

 

1

0

 

6

 

 

 

0

 

2

1.5

1.6

9.0

14.

22.

 

 

40.

8.0

550

 

20.

164

 

 

 

0

0

 

8

 

 

 

0

 

9

2.0

2.3

10.

15.

23.

 

 

43.

9.0

633

 

30.

268

 

 

0

9

0

 

0

 

 

 

0

 

4

2.5

3.0

11.

17.

24.

 

 

45.

10.

718

 

45.

435

 

 

0

0

0

 

3

 

0

 

0

 

0

3.0

3.7

12.

19.

су-

 

 

 

11.

805

 

ме-

 

тки

 

 

-

 

сяцы

-

 

 

0

7

 

 

 

 

0

 

 

 

 

3.5

4.5

13.

21.

1.5

 

 

73.

12.

894

 

2

616

 

 

 

 

 

 

0

7

 

 

7

 

0

 

 

 

0

4.0

5.3

14.

23.

2.0

 

 

104

13.

984

 

3

100

 

 

0

7

 

 

 

 

0

 

 

 

00

4.5

6.0

15.

25.

2.5

 

 

136

14.

107

 

4

140

 

 

0

7

 

 

 

 

0

5

 

 

00

5.0

6.9

16.

27.

3.0

 

 

169

15.

116

 

6

185

 

 

0

9

 

 

 

 

0

9

 

 

00

5.5

7.7

17.

30.

3.5

 

 

204

16.

126

 

8

326

 

 

0

0

 

 

 

 

0

3

 

 

00

6.0

8.6

18.

32.

4.0

 

 

239

17.

135

 

10

426

 

 

0

0

 

 

 

 

0

8

 

 

00

6.5

9.5

19.

34.

5.0

 

 

312

18.

145

 

год

540

 

 

 

 

 

 

0

2

 

 

 

 

0

4

 

 

00

 

 

 

 

 

358

 

 

 

 

 

 

7.0

10.

20.

36.

6.0

389

 

 

 

 

 

3

0

4

 

 

 

 

 

 

Примечание: Еслиизвестенуровеньрадиациина1часпослевзрыва- Р;, тоуровень радиацииналюбоевремяР = Р\1К. Наиболееинтенсивныйспад радиациинаблюдаетсяза первыедвоесуток,ионидётпопринципу7/10,т.е.сувеличениемвременив7разуровеньрадиации уменьшается в10 раз. Местность считается заражённой, если уровень радиации составляет0,5рад/чиболее. Режимзащитынаселениявзависимостиотэталонногоуровнярадиации(начаспослевзрыва)устанавливаетсяпотабл.17.8.

Таблица 17.8 – Режимы защиты рабочих и служащих

Условный

Эталонный

 

Содержание режима

 

Общая

номер ре-

уровень ра-

время, непрерывно-

продолжительность

продолжительность

продолжи-

жима

диации P1,

го пребывания лю-

работы с использо-

работы с пребыва-

тельность

 

(Р/ч)

дей в ПРУ, t1

ванием для отдыха

нием в домах и на

режима,

 

 

 

ПРУ, ч

местности (до 2ч. в

сут.

 

 

 

 

сутки), ч, t3

 

 

 

 

 

 

 

А-1

25

1

 

10

До 0,5

А-2

40

2

 

21

До 1

А-3

80

3

9

24

1.5

Б-1

100

4

11

30

2

Б-2

140

6

18

36

2,5

S-3

180

8

24

64

4

Б-4

240

12

28

101

6

В-1

300

16

32

192

10

В-2

400

24

48

288

15

В-3

600

48

72

480

25

Г-1

800

96

96

504

30

Г-2

1500

 

Защита не обеспечивается

 

Дозаизлучения,полученнаялюдьми,рассчитываетсяпоформуле

Д

ДТ

Р1

(17.29)

 

 

КОСЛ 100

гдеДТ – экспозиционнаядоза,полученнаянаоткрытойместностиприуровнерадиациив100Р/чначаспослевзрыва,Р(табл.17.9);

КОСЛ – коэффициент ослабления радиации(для подвальныхпомещенийКОСЛ = 50, длякаменныхзданийКОСЛ = 10, длядеревянныхзданий КОСЛ =3).

359

Таблица 17.9 – Дозы облучения на открытой местности при уровне радиации 100 Р/ч на 1ч после ядерного взрыва (Дт)

Время начала облучения, ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Время пребывания людей на зараженной местности, ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

1

2

3

4

5

6

7

8

9

 

10

12

14

16

18

20

22

24

30

 

36

48

60

72

96

120

144

192

216

240

0,5

74,5

113

I58

186

204

220

231

240

249

256

 

262

273

282

289

295

301

306

310

322,1

 

331

344,4

354,4

362.2

374

382,6

389,6

399,9

403.9

407.5

1

39,0

64,8

98,8

121

138

151

161

170

178

184

 

190

201

209

216

222

228

233

237

248,4

 

257,1

270,4

280,3

288.1

299,7

308,4

305,2

325,5

329,5

333,1

1,5

25,1

44,8

72,8

91

106,4

117

127

135

142

149

 

154

164

172

179

185

190

195

199

210,2

 

218,8

231,9

241,7

249.3

261

269,6

276,4

286,6

290,6

294,2

2

19

34

56,4

72,8

858

96,4

105

113

119

125

 

131

140

148

155

161

166

170

174

185,3

 

193,7

206,6

216,3

223.8

235,4

244,1

250.7

261

264,9

268,5

2,5

14,9

28

46,2

61,6

72,5

82.8

90,4

97,6

103,9

109

 

115

123

131

137

143

149

152

156

167,1

 

175,4

188,1

197.,

205,1

216,6

225,1

231,9

242,1

246

249,9

3

12,2

22,4

38.8

51,8

62,4

713

77,8

84,6

91,9

95,8

 

100

110

117

124

130

134

138

142

150,4

 

161,1

173,6

183.1

190,6

201,9

210,4

217,1

227,3

231,2

234,7

4

8,8

16,4

29.4

40,2

49,2

56,6

63,4

69,4

74,7

79,4

 

83,8

91,6

98,3

104

109

114

118

122

131,9

 

139,7

152,1

161,2

168,6

179,8

188,2

194.8

204,9

208,9

212,3

5

6,8

13

23.6

32,4

40

46,8

52,8

58

62,8

67,2

 

71,2

78,5

84,7

90,2

95,3

99,8

104

108

116,8

 

124,5

136,3

145.4

152,6

163,7

172

178.5

188.6

192,5

195.9

6

5,5

10,6

19,4

27

33,8

39,8

45

49,8

54.2

58,2

 

62

68.7

74.5

79,8

84,6

88.9

92,9

96,6

105,2

 

112,6

124,2

133,3

140,1

151,1

159,3

165,8

175.7

179,6

183,1

7

4,7

9

16,5

23,3

293

34,6

39,4

43,9

47,8

51,6

 

55,1

61.6

66,7

71.6

76,1

80,3

83,8

87,2

95,9

 

103,1

114,4

123,1

130,1

140.8

149

155,4

165,3

169,2

172,6

8

3,9

7,6

14,4

20,4

25,6

30,4

34,8

38,8

42.6

46,1

 

49,3

55,1

60,4

653

69,5

73,5

77,2

80,5

88,2

 

95,2

106,2

114,8

121,6

132,2

140,5

146.7

156.5

160,4

163,7

9

3,5

6,8

12,8

18,1

22,9

27,4

31,3

35,1

38,6

41,8

 

45,3

50,4

55,2

59,6

63,7

67,3

70,5

73,4

81,9

 

88,7

99,5

107,9

114.6

125,1

133,1

139,4

149,1

152,9

156,4

10

3.1

6

11,2

16

20,4

24,5

28,2

31,7

34,9

37,9

 

40,7

46

50.8

55,1

59,7

62,8

66,2

69,4

763

 

83

93,5

101,7

108,4

118,8

126,6

132,9

142,6

146.3

149,8

12

25

4,8

9,2

13,2

17

203

23,7

26,7

29,5

323

 

34,8

49,6

43,9

47,9

51,4

54,7

57,9

60,8

67,4

 

73,6

83,7

91,6

98,1

108,2

115.9

122,1

131,6

135,4

138,8

14

2,1

4

7,8

11,3

14,5

17,5

203

23

25,6

28,1

 

30,4

34,7

38,7

42,4

45,7

48,9

51,8

543

63,7

 

69,8

79,6

87,4

93,7

103,7

111,3

117,4

126,9

130,7

134,1

16

1,8

3,5

6,7

9,7

12,5

15,2

17,8

20,3

22,6

24,8

 

26,9

30,9

34,6

37,9

41,1

44

46,4

48,8

603

 

66,2

75,9

83,4

89,9

99,6

107,1

113,2

122,6

126,4

129,7

18

1,6

3

5,8

8,5

11,1

13,6

15.9

18,1

20.2

22

 

24

27,7

31

343

37,1

39,5

41,9

443

54,7

 

603

69,5

76,9

83,1

92,6

100

106

115,2

119

122,3

20

1,4

2,7

5,3

7,8

10,1

12,3

14,4

16,4

18,4

203

 

22,1

25,4

28,5

31,1

333

35,9

38.3

40,6

49,9

 

553

643

713

773

86,6

93,8

99,7

108,8

112,5

115,8

22

1,2

2,4

4,8

7

9,1

11,1

13,1

15

16,8

18,5

 

20,1

23,3

262

28,6

31

32,4

32,4

37

46

 

51,1

59,7

66,5

72,2

81,4

88,5

94,3

103,4

107

110,2

24

1,1

2,2

43

6,3

8,3

10,2

12

13,7

15,8

16,9

 

18,5

21,4

23,8

26J

28,6

30,9

33,1

35,1

42,6

 

473

55,7

623

67,9

76,9

83,9

89,6

98.5

102,1

105,3

36

0,6

1,2

2,4

3,6

4,8

6

7,2

8,4

9,6

10,7

 

11,8

14

16

17,9

19,4

21,1

22,7

24,3

39,6

 

443

52,2

58,7

64,1

72,8

79,7

853

94,2

97,7

100,9

48

0,5

1

2

3

3,9

4,7

5,5

6,3

7,1

7,9

 

8,7

10,2

11,6

13

14,4

15,6

16,8

18

27,9

 

31.6

33,1

43,4

48.1

55.6

62,1

673

75,3

18.9

81,7

72

0,3

0,6

1.2

1,7

2,2

2,7

3.2

3,7

4,2

4,7

 

5,2

6,2

7,2

8,4

8,9

9,1

10,4

11.3

21,4

 

243

29,9

34,6

38,6

45,5

51,1

55.9

63.5

66,7

69,5

96

03

0,4

1

1,5

2,0

2,5

3

33

4

4,4

 

4,8

5,6

6,4

7,2

8

8,6

9,2

9,8

14,2

 

163

20,6

24

27,5

33,1

37,8

41,9

48,6

51.4

53,5

120

0,15

0.3

0,6

0,9

1,2

1,5

1.8

2,1

2,4

2,7

 

3

3.4

3,8

4,2

4,6

5

5,4

5,8

8,4

 

9,8

12,4

15

17,.2

21,3

24,8

28,1

32,9

35,7

37,9

240

0,03

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,4

0,45

 

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

1,1

1,2

4,4

 

4,8

6

7,3

8,1

10,9

13,1

15

18,5

20,1

21,6

360

Потери людей при облучении в зависимости от полученной дозы определяются по табл.

17.10.

Таблица 17.10 – Выход из строя людей при однократном внешнем облучении

Доза об-

Сани-

Безвоз-

Примечание

лучения

тарные по-

вратные по-

 

 

тери

тери

 

0-50

-

-

Возможны некоторые изменения в крови

50-120

10%

 

У пораженных в течение суток тошнота

120-170

25%

-

У пораженных в течение суток тошнота

170-220

50%

-

У пораженных в течение суток тошнота

220-330

100%

20%

Оставшиеся в живых выздоравливают в течение

 

 

 

3-х месяцев

330-500

100%

50%

Выздоравливание в течение 6 месяцев

500-750

100%

почти

Рвота и тошнота 4 часа после облучения

 

 

100%

 

750-

100%

100%

Рвота и тошнота через 1 -2 часа после облуче-

1000

 

 

ния

ПРИМЕР 17.5. Ядерный взрыв произошел в 3 часа утра, время начала облучения 2 часа, время пребывания людей на зараженной местности 96 часов. Определить эталонные уровни радиации для п. Лебяжье. Рассчитать дозы облучения для людей, находящихся в подвальных помещениях, в каменных домах, в деревянных домах и определить потери людей. Разработать режимы защиты населения. Уровень радиации и время его измерения для

п. Лебяжье –

100(Р/ч)

1200(ч)

РЕШЕНИЕ: Определяем время после взрыва по формуле (17.28) для населенного пункта Лебяжье. Измерение уровня радиации произведено в 1200, взрыв произошел в 300, время после взрыва

t= tизм–tвзр,= 12 – 3 = 9 ч

По времени, прошедшему после взрыва, определяем коэффициент К

(табл. 17.7) К=14.

Приводим уровень радиации к одному часу после взрыва по формуле

(17.27)

Р1 = K Рt =14 100 = 1400 Р/ч

361

Определяем зону радиоактивного заражения, в которой окажется населенный пункт: от 800 и более Р/ч – зона чрезвычайно опасного заражения.

Определим дозу облучения ДТ, полученную населением на открытой местности при уровне радиации 100 Р/ч (табл. 17.9), если время начала облучения 2 ч, а время пребывания людей на зараженной местности 96 ч

ДТ =235,4 Р.

Так как по условиям задачи люди находятся в подвальных помещениях, каменных и деревянных домах, рассчитываем дозу облучения по формуле (17.29)

- в подвальных помещениях

 

 

Д

ДТ Р1

 

235,4 1400

= 65,9 Р

 

КОСЛ 100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50 100

- в каменных домах

Д

ДТ Р1

 

 

 

235,4 1400

=329,5 Р

КОСЛ 100

 

 

 

 

 

 

 

 

10 100

 

 

 

- в деревянных домах

Д

 

ДТ Р1

 

 

 

235,4 1400

=1098,5 Р

КОСЛ 100

 

 

 

 

 

 

3 100

 

 

 

Определяем потери людей при облучении (табл. 17.10). При дозе облучения в подвальных помещениях 65,9 Р возможны изменения в крови людей. Для дозы в каменных помещениях 329,5 Р санитарные потери составляют 100%, безвозвратные – 20%. Люди, оставшиеся в живых, выздоравливают в течение 3-х месяцев. Для дозы 1098,5 Р безвозвратные и санитарные потери составят 100%. У людей рвота и тошнота наблюдается через 2 часа после облучения.

Определяем режим защиты населения (табл. 17.8). Для уровня радиации на час после взрыва 1400 Р/ч номер режима Г-2, защита людей не обеспечивается.

17.5. Поражающее действие электромагнитного импульса

Наобразованиеэлектромагнитногоимпульса(ЭМИ)расходуетсянебольшаячастьядернойэнергии,однакоонспособенвызватьмощныеимпульсытоковинапряженийвпроводах икабеляхвоздушныхиподземныхлинийсвязи,сигнализации,управления,электропередачи, вантеннахрадиостанцийит.п.

ВоздействиеЭМИможетпривестиксгораниючувствительныхэлектронныхиэлектрическихэлементов,ксерьёзнымнарушениямвцифровыхиконтрольныхустройствах[14].

ЭМИ распространяется на десятки и сотни километров в окружающей среде и по различным коммуникациям, пробивает изоляцию, выжигает элементы электросхем радиоаппаратуры,вызываеткороткоезамыканиеврадиоустройствах,ионизациюдиэлектриков,искажаетилиполностьюстираетмагнитнуюзапись,лишаетпамятиЭВМ.

362

Человек подвергается опасности в районе действия ЭМИ только в случае непосредственногоконтактастокопроводящимипредметами.

При разработке защитных мер главное задачей является исключение доступа наведенныхтоковкчувствительнымузламиэлементамзащищаемогооборудования.

Одним из методов защиты аппаратуры является применение металлических экранов с заземлением,которыегасятвысокочастотнуюэнергиюиотражаютэлектромагнитныеволны.

Аппаратуру можно защитить, применяя разрядники и плавкие предохранители, реагирующиенапревышениетокаилинапряжениявцепи.

Для защиты антенн, мачт, опор линий электропередач применяют грозозащитные устройства,плавкиевставки,автоматическиеотключатели.

ПриоценкевоздействияЭМИнатокопроводящиеэлементынеобходимоучитывать,что ЭМИимеетгоризонтальнуюивертикальнуюсоставляющиена-пряженностейэлектрического поляипоэтомудолжныопределятьсязначениянапряжений,наводимыхкакнавертикальных, такинагоризонтальныхучасткахлинии.Основнуюопасностьпредставляетвертикальнаясоставлявшаянапряженностиэлектрическогополя,котораяпревосходитгоризонтальнуювсотнираз.

Максимальноезначениенапряженностейэлектрическихполейпри наземных ядерных взрывах можноопределитьпоформулам(В/м)

- вертикальнаясоставляющая

Ев = 5·103·[(1+2R)/R3] · lg(14,5·q)

(17.30)

- горизонтальнаясоставляющая

 

Ег = 10·[(1+2R)/R3] · lg(14,5·q)

(17.31)

гдеR – расстояниеотцентравзрыва,км; qмощностьвзрыва,кг.

Максимальноезначениенапряженностейэлектрическихполейпри воздушных взрывах определяетсяпоформулам(В/м)

- вертикальнаясоставляющая

Ев = 5·103·К[(1+2R)/R3] · lg(14,5·q)

(17.32)

- горизонтальнаясоставлявшая

 

Ег = 10·К[(1+2R)/R3] · lg(14,5·q)

(17.33)

гдеК – коэффициентасимметрии,учитывающийвлияниеповерхностиземли. Напряжения,наводимыевлинияхтокопроводящихэлементахэлектрорадиосистем,

можноопределитьпоформулам - ввертикальныхучасткахлиний

Uвв· l/ ;

(17.34)

 

363

- вгоризонтальныхучасткахлиний

Uг = Ег· l/ ;

(17.35)

гдеl– длинапроводника(токопроводящегоэлемента),м;–коэффициентэкранированиялинии(элемента).

Пример 17.6. Оценить поражающее действие ЭМИ для механического цеха завода. Завод расположен на расстоянии 6 км от вероятной точки прицеливания; ожидаемая мощность боеприпаса 1000 Кт; взрыв наземный; вероятное максимальное отклонение боеприпаса от точки прицеливания 0,6 км.

В цехе установлены станки программного управления, в которых чувствительными к воздействию ЭМИ элементами является: электропитающий кабель длиной 100м. имеющий вертикальное ответвление к электродвигателям высотой 1,5 м: допустимые колебания напряжения сети ±15%, коэффициент экранирования кабеля равен 2, рабочее напряжение 380В; система программного управления станками, состоящая из пульта управления, разводящей сети и блоков управления станками; пульт управления выполнен на микросхемах, имеющих токопроводящие элементы высотой 0,05 м; рабочее напряжение 12В, питание от общей сети напряжением 220В через трансформатор; допустимые колебания напряжения ±15%. Разводящая сеть имеет горизонтальную линия 50 м и вертикальные ответвления высотой 2 м к блокам управления станков. Рабочее напряжение 220В, допустимые колебания ±15%, коэффициент экранирования 2.

Решение. Определяем возможное минимальное расстояние от центра взрыва до механического цеха по формуле (17.12)

Rx = Rr rотк.= 6 –0,6 = 5,4 км

Рассчитываем ожидаемые максимальные значения вертикальной и горизонтальной составляющих напряженности электрического поля по формулам (17.30) и (17.31)

Ев = 5·103·[(1+2·5,4)/5,43] · lg(14,5·1000) = 1580 В/м

Ег = 10·[(1+2·5,4)/5,43] · lg(14,5·1000)= 3,2 В/м

Определяем максимальное ожидаемое напряжение наводок по фор-

мулам (17.34) и (17.35)

а) в системе электропитания в горизонтальных и вертикальных лини-

ях:

Uг = Ег· l/ = 3,2·100/2 = 155 В;

364