Оборудование

​

Характеристики

Назначение генератора

Генератор тока молнии четырехкомпонентный (ГТМ-4) предназначен для проведения испытаний на молниестойкость объектов, подвергающегося прямому воздействию молнии, в соответствии с требованиями российских и международных стандартов.

Технические характеристики ГТМ-4 формирует следующие нормированные импульсы тока, используемые для испытаний на молниестойкость: компоненты тока молнии А, В, С и D (рис.1):

 

Рис. 1

Компонент A - импульс тока первого обратного разряда:

Амплитуда тока	5-200 кА (±10%)
Длительность фронта	4 мкс (±10%)
Длительность импульса	70 мкс (±10%)
Длительность воздействия	До 500 мкс
Интеграл действия	(0,125-2)  (±20%)

 

Компонент B – промежуточный ток:

Амплитуда тока	2 кА (±10%)
Длительность воздействия	5 мс
Переносимый заряд	10 Кл

 

Компонент С – постоянный ток:

Амплитуда тока	200-800 А
Длительность воздействия	0,25-1 с
Переносимый заряд	До 200 Кл (±20%)

 

Компонент D - импульс тока первого обратного разряда:

Амплитуда тока	100 кА (±10%)
Длительность фронта	2 мкс (±10%)
Длительность импульса	35-50 мкс (±10%)
Длительность воздействия	До 500 мкс
Интеграл действия	(0,0625-0,25)  (±20%)

Форма тока компонент А и D может быть как униполярной, так и колебательной. Ток компонент В и С имеет униполярную форму. Порядок применения компонент А, В, С и D определяется для каждого конкретного случая, при этом могут использоваться как отдельные составляющие, так и сочетания двух или более составляющих.

ГТМ-4 выполнен по комбинированной схеме и позволяет получать одновременно высокое напряжение и большие токи, необходимые для исследований и испытаний. ГТМ-4 состоит из двух генераторов импульсной составляющей (компоненты тока А и D) и генератора промежуточной и постоянной составляющих тока молнии (компоненты тока В и С).

Блоки импульсной составляющей могут работать параллельно и одновременно либо последовательно с задержкой во времени между импульсами до 1 секунды.

Для осциллографирования и контроля тока, протекающего через испытуемый объект, генератор комплектуется измерительным шунтом

\

Характеристики

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Экспериментальный комплекс «ГРОЗА» позволяет создавать искусственные грозовые облака отрицательной или положительной полярности или систему из двух униполярно или разнополярно заряженных грозовых ячеек в аэрозольной камере или открытом пространстве потенциалом в несколько МВ и обеспечивает формирование всех стадий разряда молнии

Параметры создаваемых искусственных грозовых облаков:

• Размеры: аксиальные – до 10 м; радиальные – до 5 м.
• Полярность – отрицательная, положительная, биполярная.
• Наибольший потенциал – 3,0-3,5 МВ.
• Длина инициируемых разрядов – до 4 м.
• Предельная плотность объемного заряда в облаке – до 0,001 Кл/м3 .
• Напряженность электрического поля, создаваемого искусственным грозовым облаком, вблизи поверхности земли может достигать 6-8 кВ/см, у границ облака заряженного аэрозоля 17-19 кВ/см и более. Предельная напряженность поля вблизи создаваемого искусственного грозового облака – до 20 кВ/см.

ВОЗМОЖНОСТИ

Экспериментальный комплекс «ГРОЗА» предназначен для исследования и решения фундаментальных и практических задач атмосферного электричества, физики молнии и молниезащиты летательных аппаратов и наземных объектов, для физического моделирования процессов поражения молнией энергетических и других объектов и исследования эффективности различных средств их молниезащиты с использованием искусственных грозовых облаков.

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО

Применение в научно-технических исследованиях:

• Физическое моделирование и исследование разрядных процессов, которые происходят в грозовых (электрически активных) облаках при формировании внутриоблачной молнии, молнии типа «облако-земля» и разрядов над грозовыми облаками.
• Разработка научных основ искусственного инициирования молнии и/или проверка методов и средств активного воздействия на грозовые облака и процессы поражения молнией наземных объектов и летательных и космических аппаратов.
• Физическое моделирование процессов поражения молнией наземных объектов и исследование эффективности различных средств молниезащиты.
• Исследование спектральных характеристик разряда из искусственных облаков заряженного водного аэрозоля для уточнения параметров разряда молнии. Разработка методов дистанционного анализа разрядных процессов в грозовых облаках и исследования влияния электромагнитных помех атмосфериков на электронное оборудование летательных и космических аппаратов и наземных объектов.
• Исследование механизмов воздействия грозовых облаков и молнии на летательные аппараты и эффективности молниезащиты летательных аппаратов.
• Разработка методов локализации, подавления и ускоренного осаждения экологически вредных аэрозольных выбросов в атмосферу при аварийных ситуациях, природных и техногенных катастрофах.

Характеристики 

Изучение параметров электроразрядных процессов, выбор оптимальных условий надежного функционирования изоляции электрооборудования;

·        Использование методов анализа, моделирования и расчетов режимов сложных систем, изделий, устройств и установок электроэнергетического и электротехнического назначения;

·        Изучение перенапряжений в линейных и нелинейных электрических цепях, анализ режимов работы электроэнергетического и электротехнического оборудования и систем;

·        Изучение надежности молниезащиты открытых распределительных устройств и воздушных линий электропередачи, выбор изоляционных расстояний;

·        Организация и проведение измерения и контроля основных параметров технологического процесса электрооборудования

 

Характеристики

Генератор импульсных напряжений (ГИН – 1000 кВ) 

Генератор применяется для испытаний изоляционных материалов и конструкций полными и срезанными грозовыми и коммутационными импульсами напряжения в соответствии с требованиями ГОСТ 1516.2.

 Также генератор используется для экспериментальных исследований в области молниезащиты и электромагнитной совместимости.
Максимальное суммарное зарядное напряжение – 1000 кВ, номинальная энергия – 8,8 кДж.

 Амплитудное значение импульсного напряжения – до 900 кВ (импульс 1,2/50 мкс), и до750 кВ (импульс 250/2500), ёмкость в ударе – 17,5 нФ.

 Полярность импульсов положительная и отрицательная относительно земли.

Испытательная установка переменного напряжения WP 200/400

Установка предназначена для испытания изоляции электрооборудования высоким переменным напряжением в соответствии с требованиями ГОСТ 1516.2. и представляет собой каскадное соединение двух испытательных трансформаторов. Установка генерирует плавно регулируемое высокое напряжение промышленной частоты относительно земли.

 Номинальная мощность установки – 200 кВ•А.

 Номинальное выходное напряжение при каскадном соединении – 400 кВ.

 Номинальный выходной ток при каскадном соединении – 0,5 А

Комбинированный генератор импульсных напряжений и токов (разработка кафедры).

 Генератор предназначен для проведения испытаний защитных устройств различных классов напряжения (до 10 кВ) и их элементов, а также исследований их характеристик.

 Генератор позволяет проводить испытания объектов импульсами напряжения нормированной формы 1,2/50 мкс амплитудой до 100 кВ, а также импульсами тока:

•  - при испытаниях ОПН 10 кВ в соответствии с ГОСТ Р 52725-2007 (IEC 60099-4);
•  - при испытаниях УЗИП 0,4 кВ в соответствии с ГОСТ Р 51992-2002 (IEC 61643-11);
•  - комбинированным импульсом напряжения 1,2/50 мкс до 10 кВ, при импульсе тока 8/20 мкс до 5 кА.

 Генератор также позволяет проводить испытания технических средств на устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51317.4.5-99.

Виды проводимых исследований и испытаний

Комплексные исследования физических процессов пробоя изоляции высокого напряжения и длинных воздушных промежутков.

Научные исследования характеристик изоляционных конструкций высокого напряжения.

Исследования и испытания объектов электроэнергетики на электрическую прочность, тестирование различных программ и методик расчета молниезащиты и ЭМС.

Испытания объектов техники на молниеустойчивость по отечественным стандартам и нормам МЭК (в том числе объектов специального назначения).

Оказание услуг и консультативной помощи предприятиям, производящим электроэнергетическое оборудование высокого напряжения.

Исследование электромагнитной обстановки на действующих объектах.

Разработка проектов нормативных документов и ведомственных инструкций в области молниезащиты, ЭМС и испытаний изоляции высокого напряжения и согласование их с органами Госстандарта.

Разработка специального испытательного и измерительного оборудования.

Высоковольтный испытательного центр представляет собой комплекс научно-исследовательских и испытательных установок, основной из которых является сверхмощный генератор импульсных напряжений (напряжение на выходе до 2 MB), площадок, подъездных путей, телекоммуникаций, помещений для размещения измерительного оборудования и персонала.

Высоковольтный испытательного центр оснащен оборудованием для измерения электромагнитных параметров импульсов высокого и сверхвысокого напряжения, формируемых на его установках, специальным оборудованием для регистрации оптических и электрических пространственно-временных параметров процесса развития разряда в воздухе, в том числе и прямое измерение электрических полей в исследуемом изоляционном промежутке в диапазоне величин, характерных для длинной искры и молнии.

Генератор импульсных напряжений 2 МВ, пульт управления	Генератор импульсных напряжений 1 МВ
Трансформатор промышленной частоты. Шаровой разрядник	Высоковольтный электрод и макет жилого квартала