Испытательное оборудование для тестирования на устойчивость к ПЭДВ

Разработкой источников мощных импульсов и РЧЭМИ занимаются множество организаций во многих странах мира:

  • 1. Институт сильноточной электроники СО РАН (г.Томск);
  • 2. Институт электрофизики УрО РАН (г.Екатеринбург);
  • 3. Институт радиотехники и электроники РАН (г.Москва);
  • 4. Институт прикладной физики РАН (г. Нижний Новгород)
  • 5. Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, г.Саров
  • 6. Московский радиотехнический институт РАН (г.Москва);
  • 7. Институт высоких температур РАН (г.Москва);
  • 8. СКВ НП УрО РАН (г. Екатеринбург);
  • 9. СКВ НП СО РАН (г.Томск);
  • 10. Московский государственный университет;
  • 11. Уральский политехнический институт, (г.Екатеринбург);
  • 12. ПО Томсктрансгаз (г.Томск);
  • 13. Научно-исследовательский институт полупроводников, (г.Томск);
  • 14. НПО "ЗЕНИТ" (г.Зеленоград);
  • 15. НПО "БУРЕВЕСТНИК" (г. Санкт-Петербург)
  • 16. Высоковольтный научно-исследовательский центр ВЭИ (ВНИЦ ВЭИ), Москва
  • 17. Техасский технический университет, (г.Лаббок, США);
  • 18. Advanced Physics, Inc., (г. Эрвайн, США);
  • 19. Исследовательский центр GEC-Marconi, (г.Челмсфорд, Великобритания);
  • 20. Исследовательский центр ядерной физики SOREQ (г. Явне, Израиль)
  • 21. Rafael Advanced Defense Systems (Хайфа, Израиль)
  • 22. Исследовательский центр DSTO (г.Солсбери, Австралия);
  • 23. Университет Стразклайд (г. Глазго, Великобритания);
  • 24. Институт физики, (г.Тарту, Эстония)
  • 20. Исследовательский центр FOA (г. Линчопинг, Швеция)
  • 25. Северо-западный Институт ядерных технологий (г. Сиань, Китай)
  • 26. Исследовательская лаборатория RMA (г.Брюссель, Бельгия) Ю
  • 27. Исследовательский центр DSO (Сингапур)
  • 28. Исследовательский центр Diehl Shtiftung (г. Ретенбах на Пегнице, Германия)
  • 29. Aviation University of Air-Force Changchun, Китай
  • 30. Electrostatic and Electromagnetic Protection Research Institute, Китай
  • 31. University of Electronic Science and Technology, Китай
  • 32. Beijing Key Laboratory of High Voltage &EMC, Китай
  • 33. North China Electric Power University, Китай
  • 34. Key Laboratory of Power System Protection and Dynamic Security Monitoring and Control, Китай
  • 35. Nanjing Engineering Institute No.l, Китай
  • 36. Jilin University, Китай

Однако, продукция большинства этих организаций предназначена для выполнения собственных исследований и не предназначена для продажи на рынке в качестве симуляторов ЭМИЗ или ПИЭМ для целей тестирования электронной аппаратуры. Большинство крупных производителей военной техники имеют собственные испытательные стенды для испытаний образцов производимой ими продукции, рис. 6.7, также не предназначенные для продажи. Подобными стендами, обладают производители военной техники в Канаде, Китае, Франции, Германии, Индии, Израиле, Италии, Голландии, России, Швеции, Украине, Великобритании и США. Некоторые из них подробно описаны в стандарте IEC/TR 61000-4-32.

Испытательный стенд для симуляции воздействиям ЭМИ ЯВ на военную технику

Рис. 6.7. Испытательный стенд для симуляции воздействиям ЭМИ ЯВ на военную технику

Стационарный имитатор ЭМИ ЯВ «Аллюр» Высоковольтного научно-исследовательского центра ФГУП ВЭИ (г. Истра, Московской обл.). Габариты имитатора

Рис. 6.8. Стационарный имитатор ЭМИ ЯВ «Аллюр» Высоковольтного научно-исследовательского центра ФГУП ВЭИ (г. Истра, Московской обл.). Габариты имитатора: 100 х 35 х 13,5 м; рабочий объем: 10x10x10м; форма импульса: 2,5/25 нс; максимальная напряженность импульса электрического поля: 70 кВ/м

Компактные стенды для испытания электронной аппаратуры на устойчивость к ЭМИЗ. a- Montena Technology, б - Applied Physical Electronics

Рис. 6.9. Компактные стенды для испытания электронной аппаратуры на устойчивость к ЭМИЗ. a- Montena Technology, б - Applied Physical Electronics

Испытательный стенд, производимый на продажу компанией Montena Technology

Рис. 6.10. Испытательный стенд, производимый на продажу компанией Montena Technology (США) для лабораторных испытаний более крупных объектов, например таких, как шкафы релейной защиты на устойчивость к ЭМИ ЯВ. Слева виден генератор импульсов, справа - антенная система

Во многих странах имеются также специализированные испытательные лаборатории, принимающие заказы на проведение испытаний такого рода от посторонних организаций. В России это, например, испытательный комплекс «Аллюр» Высоковольтного научно-исследовательского центра ВЭИ в г. Истре Московской обл., рис. 6.8. Однако компаний, производящих на продажу тестовое оборудования для проведения испытаний на устойчивость к ПЭДВ в соответствии со стандартами, мире очень немногоКрупные установки, предназначенные для симуляции ЭМИЗ, выпускаются компаниями Dayton Т. Brown (США), Aero-Rad Technology Со., Ltd (Китай) и некоторыми другими. Небольшие испытательные установки, пригодные для лабораторных испытаний электронной аппаратуры типа МУРЗ на устойчивость к ЭМИЗ выпускаются лишь двумя компаниями: швейцарской Montena Technology и американской Applied Physical Electronics, рис. 6.9.

Компактные генераторы Маркса большой мощности М01О-1С-27ООРРР

Рис. 6.11. Компактные генераторы Маркса большой мощности М01О-1С-27ООРРР (300 кВ, 1 ГВт); М017-1С-5ООРР (510 кВ, 400 МВт); М03О-ЗС-1ООМР (600 кВ, 6 ГВт) и источник РЧЭМИ на основе этих генераторов с направленной параболической антенной

Компания Montena Technology выпускает множество видов испытательной аппаратуры, в том числе и достаточно крупных стендов (высота 1.8 м, полная длина 7 м), пригодных для испытаний целых шкафов с электронной аппаратурой, например, шкафов релейной защиты, рис. 6.10.

Что касается испытательного оборудования для тестирования электронной аппаратуры на устойчивость к ПИЭМ, то в качестве такого оборудования могут быть использованы компактные генераторы Маркса различной мощности, снабженные направленной антенной, предлагаемые в широком ассортименте компанией Applied Physical Electronics, рис. 6.11.

Табл. 6.1. Максимальная амплитуда импульса 5/50 нс выходного напряжения генераторов EFT (IEC 61000-4-4), имеющихся на

рынке

Тип EFT генератора

Производитель

Максимальная амплитуда выходного импульсного напряжения, кВ

PEFT 8010

Haefely EMC Technology

7.3

NSG 2025*

TESEO

8

J0101031/3*

Kentech Instruments Ltd.

8

КеуТек ЕС AT Е421*

Thermo Electron Corp.

8

FNS-AX3-

А16В

NoiseKen Laboratory Co.

4.8

EFT 500N8

EMTEST

7

TRA3000

EMC Partner

5

EFT 6501

Schaffner

4.4

EFT-4060B

Shanghai Yi

PaiElectronmagneticTechn.

6.6

EFT500

Suzhou 3Ctest Electronic Co.

5

AXOS8

Hipotronics

5

*выпуск прекращен

Гораздо сложнее обстоит дело с испытательным оборудованием для тестирования на устойчивость электронной аппаратуры к КИВ

(Electrical Fast Transient - EFT), рис. 6.12. Ранее генераторы EFT с требуемым уровнем выходного напряжения 8 кВ выпускались компаниями TESEQ, Kentech Instruments Ltd. и Thermo Electron Corp. (табл. 6.1) на основе вакуумного управляемого разрядника, формировавшего тестовые импульсы. С появлением мощных полупроводниковых коммутирующих элементов - IGBT-транзисторов, выпуск генераторов на вакуумных разрядниках был прекращен всеми тремя компаниями, поскольку импульсы, формируемые транзисторами, оказались намного более стабильными и «правильными», чем импульсы, формируемые вакуумным разрядником. К сожалению, одновременно с повышением стабильности генерируемых импульсов, пришлось снизить их амплитуду.

Выполненный нами анализ показал, что на сегодняшний ни один из выпускаемых на продажу генераторов EFT не удовлетворяет полностью требованиям стандартов по амплитуде импульса (8 кВ). Наиболее близким к требуемому значением амплитуды импульса обладает генератор типа PEFT 8010, производимый шведской компанией Haefely EMC Technology, рис.6.12.

Генератор EFT типа PEFT 8010 с с максимальной амплитудой импульсов 7.3 кВ, выпускаемый компанией Haefely ЕМС Technology (Швеция), а - вид на переднюю панель, в - вид задней

Рис. 6.12. Генератор EFT типа PEFT 8010 с с максимальной амплитудой импульсов 7.3 кВ, выпускаемый компанией Haefely ЕМС Technology (Швеция), а - вид на переднюю панель, в - вид задней

панели

Таким образом, для испытаний МУРЗ на устойчивость к ПЭДВ необходимы три типа воздействий, проводимых в дополнение к полному комплексу испытаний на электромагнитную совместимость [6.17]:

  • 1) импульсное электромагнитное излучение с длительностью фронта импульса 2 нс, шириной импульса 25 нс и с напряженностью поля 5-50 кВ/м;
  • 2) импульсное электромагнитное излучение с длительностью фронта импульса 100 пс, шириной импульса 1 нс, частотой следования импульсов 1 МГц и напряженностью поля 10 кВ/м;
  • 3) быстрый импульс 5/50 нс (EFT) с амплитудой импульса 8 кВ, подаваемый контактным способом на входы МУРЗ;

Компактная испытательная аппаратура с параметрами, достаточно близкими к требуемым, имеется на рынке в свободной продаже. Это делает вполне возможным и доступным организацию специализированной лаборатории по проверке устойчивости современных устройств релейной защиты и других видов так называемой «критической» электронной аппаратуры промышленного назначения на устойчивость к преднамеренным электромагнитным деструктивным воздействиям. Стоимость комплекта оборудования для такой лаборатории составляет около 500 тыс. долларов США.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >