Наукове видання Матеріали ХVIII міжнародної науково-практичної конференції учотирьох частинах Ч. IV харків 2010 ббк 73 І 57
| Вид материала | Документы |
- Наукове видання Тези доповідей ХVIII міжнародної науково-практичної конференції учотирьох, 4191.32kb.
- Матеріали ХVII міжнародної науково-практичної конференції удвох частинах Ч. II харків, 5512.68kb.
- Матеріали ХVII міжнародної науково-практичної конференції удвох частинах Ч. I харків, 6941.25kb.
- Всеукраїнська федерація «спас» запорізька облдержадміністрація запорізька обласна рада, 3474.89kb.
- Наукове забезпечення процесів реформування соціально-економічних відносин в умовах, 2496.34kb.
- До сторіччя з часу написання роботи В.І. Леніна «Матеріалізм І емпіріокритицизм» Матеріали, 4497.2kb.
- Вах європейського вибору матеріали IIІ міжнародної науково-практичної конференції 25-27, 2505.29kb.
- Хviii міжнародної Науково-практичної конференції Інформаційні технології: Наука, техніка,, 1642.96kb.
- Академія муніципального управління до 15-річчя Академії муніципального управління, 5167.76kb.
- Управлінські аспекти підвищення національної конкурентоспроможності / Матеріали, 5109.61kb.
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРООСМОС В КАПИЛЛЯРНОЙ СТРУКТУРЕ РАСТУЩЕЙ ДРЕВЕСИНЫ
Баранов М. И., Лысенко В. О.
НИПКИ «Молния» НТУ «ХПИ», Харьков
Представлены результаты электрофизических исследований по приближенному описанию явления высоковольтного электроосмоса в растущей древесине под действием постоянного электрического поля Земли, напряженность которого направлена перпендикулярно земной поверхности и, как правило, в продольном направлении круглого ствола «живой» древесины. Авторы на основе предложенного нового электрофизического подхода предлагают возможный механизм ламинарного движения жидкости (воды и растворенных в ней химических соединений) в развитой капиллярной структуре «живой» древесины, содержащей ориентированные вдоль ствола древесины и взаимосвязанные между собой полые трахеиды − капилляры цилиндрической конфигурации с тонкой стенкой (ее толщина характеризуется единицами микрон) из целлюлозных волокон (в поперечном сечении ствола древесины размеры трахеид составляют десятки микрон, а в продольном сечении − единицы миллиметров). В основу данного подхода положена известная теория Гельмгольца, касающаяся двойного электрического (ионного) слоя (ДЭС). В исследуемом случае ДЭС формируется у цилиндрической поверхности раздела твердой и жидкой фаз трахеиды − капилляра. Твердую фазу капилляра образует его целлюлозная стенка, а жидкую фазу − вода с растворенными в ней химическими соединениями, подвергающимися явлению электролитической диссоциации. В этой связи одной обкладкой конденсатора в ДЭС капилляра древесины служит отрицательно заряженная внутренняя поверхность его стенки (с ионами целлюлозных волокон, как правило, типа СООН−), а другой обкладкой − положительно заряженные ионы (как правило, натрия Na+) жидкости внутри капилляра. Внешнее постоянное электрическое поле Земли с напряженностью у ее поверхности порядка 100 В/м (при длине ствола древесины в 10 м электрический потенциал кроны дерева по отношению к его корням будет составлять порядка 1 кВ), направленное вдоль ДЭС капилляра древесины, обеспечивает непрерывное перемещение (скольжение вдоль плоскости разрыва ДЭС) его положительно заряженных ионов (например, натрия Na+) и соответственно жидкости внутри капилляра древесины.
УЛУЧШЕНИЕ ПЕРЕХОДНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ОМИЧЕСКОГО ДЕЛИТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ НА 1 МВ
Баранов М. И., Леденев В. В., Свичкарь А. С.
НИПКИ «Молния» НТУ «ХПИ», Харьков
Представлены результаты теоретических исследований по улучшению передаточных свойств омического делителя напряжения на 1 МВ типа ОДН−1, разработанного в последние годы и созданного с участием авторов в отделе электромагнитных испытаний НИПКИ «Молния» НТУ «ХПИ». Авторы проанализировали два возможных пути улучшения переходной характеристики (ПХ) указанного делителя напряжения: первый путь − использование в низковольтном плече делителя (НПД) корректирующей
цепочки; второй путь − использование в его НПД корректирующей индуктивности 
. При исследовании данных путей возможной модернизации омического делителя напряжения типа ОДН−1 авторами были использованы два известных расчетных метода анализа электрических цепей, содержащих сосредоточенные электрические параметры. Один из них базировался на аналитическом методе интегрального преобразования Лапласа, а другой − на применении численного метода, реализованного на основе программного продукта (комплекса) MICRO CAP 5.0. На основании проведенных исследований установлено, что включение корректирующей цепочки (с параметрами 
=33 Ом и 
=
нФ) параллельно НПД не обеспечивает требуемого улучшения передаточных свойств делителя напряжения типа ОДН–1. В этом случае собственное время нарастания ПХ делителя напряжения типа ОДН−1 оказывается равным около 209 нс, что позволяет измерять импульсы напряжения амплитудой до 1 МВ с временем их нарастания более 1 мкс. Включение корректирующей индуктивности номиналом 85 нГн последовательно с НПД обеспечивает существенное улучшение передаточных свойств делителя напряжения типа ОДН–1. Применение в электрической цепи НПД указанной корректирующей индуктивности обеспечивает получение собственного времени нарастания ПХ исследуемого омического делителя напряжения, примерно равного 7 нс. Такой достаточно простой технический путь улучшения ПХ рассматриваемого делителя сверхвысокого напряжения типа ОДН−1 позволяет использовать его как рабочее измерительное средство для регистрации быстро изменяющихся апериодических и синусоидальных импульсов напряжения с длительностью их нарастания более 70 нс и с амплитудой до 1 МВ.ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЯХ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ РАЗРЯДОВ
Бойко Н. И., Борцов А. В., Евдошенко Л. С., Евсеев И. М.,
Зароченцев А. И., Иванов В. М., Коняга С. Ф.
НИПКИ «Молния» НТУ «ХПИ», Харьков
Современные технологии очистки веществ, микробиологического обеззараживания, производства эффективных рабочих смесей для двигателей внутреннего сгорания, озонные технологии используют в качестве действующих факторов различные виды высоковольтных разрядов.
К высоковольтным разрядам относятся искровые разряды, коронные разряды, барьерные разряды, разряды вдоль поверхности раздела различных сред (скользящие разряды), СВЧ-разряды, разряды в реакторах с засыпкой. Общим для высоковольтных разрядов является то, что их источником являются высокие напряженности электрического поля, вызванные высокими напряжениями на разрядных промежутках. Здесь рассмотрим особенности искровых, барьерных и разрядов в реакторах с засыпкой.
Особенностями искровых разрядов является наличие каналов – завершенных нитевидных плазменных образований, способных пропускать большие токи (мегаамперного диапазона и большие) и имеющих низкое активное сопротивление.
Преимуществом барьерного разряда являются высокие, близкие к предельно возможным напряженности электрического поля (200 кВ/мм и более). Недостатком часто являются межэлектродные промежутки малой длины (менее 1 мм). При увеличении характерных частот (частот сигналов и частот следования сигналов) возрастают потери в диэлектрическом барьере.
Находят применение высоковольтные разряды с засыпкой в разрядный газовый промежуток гранул из твердого диэлектрика с большой относительной диэлектрической проницаемостью = 4÷400 и более, которые могут иметь различную форму (например, форму шариков диаметром 4÷5 мм). Гранулы искажают электрическое поле, увеличивая его напряженность в газовых полостях между гранулами в десятки, сотни раз. Поверхности гранул являются катализаторами для химических реакций. Сорбция загрязнителей на поверхностях гранул может значительно увеличивать время пребывания загрязнителей, подлежащих удалению, в разрядных промежутках различных реакторов. Недостатками разрядов с засыпкой гранул в разрядный промежуток являются увеличенные диэлектрические потери в гранулах на высоких частотах и увеличенное аэродинамическое сопротивление разрядного промежутка.
РОЗПОДІЛ ВИХРОВИХ СТРУМІВ У ЗАГОТОВЦІ ПЛОСКОЇ
ІНДУКЦІЙНОЇ ІНДУКТОРНОЇ СИСТЕМИ З ПОДВІЙНИМ
ВИТКОМ
Бондаренко О.Ю.
НТУ «ХПІ», Харків
У теперішній час ведуться дослідницькі й конструкторські роботи зі створення плоских індукторних систем для виконання технологічної операції магнітно-імпульсного притягання ділянки заготовки до індуктора. Для визначення величини електродинамічних сил, що діють на заготовку, необхідно знати топологію магнітного поля в робочому зазорі індукторної системи й розподіл вихрових струмів у заготовці.
Метою роботи є експериментальне визначення розподілу вихрових струмів у заготовці в індукційній індукторній системі з подвійним витком. Для проведення експериментів може бути використаний метод, заснований на застосуванні пояса Роговського, що встановлюється у два поруч розташовані отвори в заготовці. Пари отворів розташовують у тих місцях, у яких необхідно проводити вимір. Недолік методики - перекручування, які вносять отвори з мінімальним діаметром 3 мм у розподіл вихрових струмів, крім того, сигнал з пояса Роговського необхідно інтегрувати. Усунути дані недоліки можна, встановивши в задані точки електроди у вигляді дротів. Діаметр отворів при цьому може бути менш ніж 0,5 мм. Напруга, що знімається з електродів, реєструється безпосередньо осцилографом. На малюнку представлений відносний розподіл вихрових струмів у плоскій заготовці в індукційній індукторній системі з подвійним витком. Розходження між теоретичними та експериментальними результатами пояснюються допущеннями, прийнятими в теоретичній моделі.
ПОШУК ДЕФЕКТІВ У БУДІВЕЛЬНИХ КОНСТРУКЦІЯХ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ СПЕКЛ-СТРУКТУР
Борзов М. М., Громико І. О.
Харківський національний університет внутрішніх справ, Харків
Під час перевірки придатності виділених приміщень де циркулює інформація яка потребує захисту, спеціалістами ТЗІ проводиться вимірювання рівня загасання звукових коливань у стінах, стельових перекриттях та інших конструктивних елементах будівельних споруд. При цьому враховується, що звук, який пройшов через перешкоду може бути послаблений до рівня, не перевищуючого порогу чутливості людини, або порогу чутливості вимірювальної апаратури. У разі не дотримання такої умови можна сказати, що виникає канал витоку акустичної інформації. Варто додати, що причинами виникнення каналів витоку інформації у будівельних конструкціях можуть стати різноманітні дефекти які утворюються під час будівництва, або експлуатації (неоднорідність матеріалів, порожнечі, тріщини та інші).
У результаті аналізу існуючих, на даний момент, методів виявлення дефектів у будівельних конструкціях та враховуючи їх недоліки пропонується метод оптико-електронний метод аналізу спекл-структур. Якщо накладати зображення спекл-структур, що змінюються під дією акустичної хвилі, то інтегральна картина локальних ділянок кадру розмивається, втрачаючи при цьому контрастну плямисту структуру. Характеристики розподілу енергії світлового потоку, відбитого від "розмитої" ділянки істотно відрізняються від зображення звичайної плямистої структури, що дозволяє проводити комплексну експрес-обробку зображення. При дуже малих амплітудах зсуву часток (менше половини довжини хвилі оптичного випромінювання) спостерігається мерехтіння - зміна яскравості спеклів, що фіксується неозброєним оком. Із зростанням частоти звукових коливань і рівня гучності збільшується розмита пляма. Це надалі призводить до повного розмиття спекл-поля.
Метод відрізняється від існуючих тим, що використовування лазерів робить його дистанційним та оперативним. За допомогою методу аналізу спекл-структур можна проводити перевірку будь-яких матеріалів на визначення в них дефектів, швидко виявляти вразливості загороджувальних конструкцій для подальшого їх усунення, використовувати для атестування приміщень та подальшого планового контролю.
ЗАХИСТ ІНФОРМАЦІЇ ВІД ВИСОКОЧАСТОТНОГО НАВ’ЯЗУВАННЯ
Борзов М. М., Цуранов М. В.
Харківський національний університет внутрішніх справ, Харків
В наш час дистанційне впровадження комп’ютерних вірусів за допомогою ВЧ-нав’язування не є актуальною загрозою, проте в майбутньому зможе наносити суттєвий збиток державним і комерційним структурам. В докладі наведенні існуючі засоби та пристрої, за допомогою яких можливо протистояти цій загрозі.
Ідея загрози нав’язування полягає у формуванні направленого спеціального електромагнітного імпульсу з метою примусового дистанційного запису вірусної програми у пам'ять ЕОМ. При цьому в пам’яті ОЗП можлива активізація вірусного коду безпосередньо як у момент його нав’язування, так і у будь який інший момент вибраний зловмисником, в такому випадку шкідливий код буде записано на жорсткий диск ПК.
У докладі наведенні можливі способи захисту інформації, яка циркулює в ЕОМ. Приведено можливість реалізації цих засобів за допомогою організаційних і технічних мір.
До організаційних заходів можна віднести:
– збільшення радіусу контрольованої території навколо об’єкта електронно-обчислювальної техніки;
– навчання персоналу по знаходженню ознак впливу ВЧ-сигналів;
– здійснення контролю доступу до ліній зв’язку, терміналам, мережам електроживлення і іншим елементам мереж;
– розташування електронно-обчислювальної техніки в загублених приміщеннях.
До додаткових технічних мір відносять:
– створення і використання системи попередження про застосування «вірусної зброї» шляхом проведення постійного радіоконтролю на предмет виявлення сильних електромагнітних сигналів близько ЕОМ;
– екранування персонального комп’ютера, з’єднання кабелів, іншого обладнання;
– установка фільтрів в ланцюгах електропостачання, управління і зв’язку.
Слід відзначити можливу неефективність програмних засобів захисту вид даного типу загроз. Це пояснюється тим, що жоден програмний засіб не може протистояти ВЧ-нав’язуванню. Протидія можлива тільки спеціальними технічними засобами, які здатні не тільки вчасно виявити загрозу, але й протидіяти ним.
Підсумовуючи усе вище сказане слід сказати, що загрозі інформаційної безпеки при використанні ВЧ-нав’язування можливо протиставити відомі і відносно недорогі засоби захисту інформації.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ ПРИ УДАРАХ МОЛНИИ И КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ НА ШИНАХ ПОДСТАНЦИИ С ЦЕЛЬЮ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ
Борисов Р. К., Воронина З. А., Глебов О. Ю., Еремеев В. О.
НПФ «ЭЛНАП», Москва; НДПКИ «Молния», НТУ «ХПИ», Харьков
Удары молнии и короткие замыкания на шинах подстанции являются наиболее мощными источниками электромагнитных помех для всех вторичных цепей. Указанные процессы сопровождаются протеканием больших токов по заземляющему устройству и возникновением больших потенциалов, что приводит к пробою изоляции кабелей вторичных цепей, ложному срабатыванию устройств релейной защиты и даже к их разрушению.
На действующих объектах экспериментальное определение уровней электромагнитных помех во вторичных цепях, обусловленных грозовыми разрядами и короткими замыканиями на шинах, целесообразно выполнять при имитации указанных воздействий в виду их редкой повторяемости. Для имитации влияющих воздействий используются специально разработанные сотрудниками НИПКИ «Молния» НТУ «ХПИ» импульсные генераторы, входящие в состав измерительных комплексов ИК-1У и ИКП-1У, внесених в Государственный реестр измерительной техники. С помощью импульсного генератора создается цепь для протекания тока, имитирующего по форме ток молнии или высокочастотную составляющую тока короткого замыкания. С помощью импульсного вольтметра или осциллографа производится измерение напряжений помех в кабелях вторичных цепей.
Рассматриваются два способа измерения напряжений: кабель отключен от конечного устройства, но экран или заземленный проводник присоединен к заземляющему устройству; кабель подключен к конечному устройству в штатном режиме. Первый способ менее трудоемок, но требует отключения кабеля, что на действующем объекте связано с выполнением ряда организационных мероприятий. Второй способ более трудоемок, но не требует отключение кабеля. На практике, в зависимости от обстоятельств, используются оба способа.
Измеренные значения напряжений помех прямо пропорционально пересчитываются к нормированным (расчетным) значениям тока молнии или короткого замыкания.
На основании полученных данных разрабатываются рекомендации по модернизации заземляющего устройства с целью снижения уровней электромагнитных помех в кабелях высокочастотной связи, измерительных трансформаторов тока и напряжения, сигнализации, управления.
Постановка задачи расчета электромагнитного поля в поперечном сечении формирующей линии
Вытришко В. В.
НИПКИ «Молния» НТУ «ХПИ», Харьков
При конструировании высоковольтных формирующих линий, рабочая среда которых имеет высокую нелинейную диэлектрическую проницаемость, возникают сложности обеспечения электрической прочности изоляционных конструкций. В результате возникла необходимость проведения расчетов распределения электрического поля в нелинейной среде формирующей линии на стадии заряда. Учитывая симметрию системы, расчетная область представляла собой четвертую часть элемента формирующей линии ( рис. 1).
 |  |
| Рис. 1 | Рис. 2 |
Используя третье уравнение Максвелла, взяв дивергенцию от обоих частей, проинтегрировав по объему, используя теорему Остроградского-Гаусса и интегрируя по времени получили уравнение
Это уравнение совместно с нулевыми начальными условиями, граничными условиями первого и второго рода образуют математическую формулировку задачи. Для решения данной задачи использовали метод конечных разностей. Нанося на расчетную область пространственно-временную сетку потенциалов
и материалов
, 
(рис. 2), получили разностную схему. Разностная схема образует систему алгебраических уравнений, решая которую можно определить распределение электрического поля в рассматриваемой расчетной области.ВИСОКОВОЛЬТНІ НАНОСЕКУНДНІ ІМПУЛЬСИ НАПРУГИ – ШЛЯХ ДО ВИСОКОПРОДУКТИВНОГО ВИЛУЧЕННЯ
ДОРОГОЦІННИХ КРИСТАЛІВ З РУД
Гладков В. С., Гученко О. А., Шестеріков О. В.
НДПКІ «Молнія» НТУ «ХПІ», Харків
Пропонується установка, яка на відміну від застосовуваних дотепер використовує імпульси наносекундного діапазону амплітудою до 500 кВ з енергією до 3 кДж. Енергетична оптимізація процесу за рахунок дії наносекундних імпульсів напруги забезпечує інтенсивний розвиток у породі сітки тріщин, яка обминає кристали по поверхні контакту без їх пошкодження. Це дозволяє значно підвищити продуктивність розкриття кристалів. Установка не має аналогів у світі, розроблена у перевізному варіанті і складається з генератора імпульсів напруги наносекундного діапазону та камери електроімпульсного дроблення. Генератор імпульсів напруги типу ГІН-500 забезпечує формування руйнувальних імпульсів амплітудою до 500 кВ при тривалості фронту 5 – 10 нс і частоті 6 Гц. Енергія руйнування змінюється дискретно від 0,5 до 3,0 кДж зміною ємності у розряді.
Камера електроімпульсного дроблення заповнюється водою і має 3 системи щілинних електродів, змонтованих у ізоляційному корпусі на різній висоті одна під одною. Розміри щілин відповідають трьом стадіям подрібнення. Імпульси напруги від ГІН-500 подаються на електроди поточної стадії подрібнення після повного руйнування сировини на попередній стадії. Роздріблений матеріал під дією власної ваги пересувається з однієї системи електродів на іншу з величиною ізоляційного зазору, що зменшується, поки не потрапить у породозбірник у нижній частині корпусу камери. Після відкачування води перероблена сировина подається транспортером на стіл для ручного кристалозбирання.
Запропонована установка може застосовуватися на виробництвах, які добувають дорогоцінні кристали з каменеколірних руд.
НАНОСЕКУНДНА ВИСОКОВОЛЬТНА ІМПУЛЬСНА ТЕХНІКА – ЗАПОРУКА ПІДВИЩЕННЯ ПРОДУКТИВНОСТІ ТА
ЕКОЛОГІЧНОЇ ЧИСТОТИ УТИЛІЗАЦІЇ ЗАЛІЗОБЕТОНУ
Гладков В. С., Гученко О. А., Шестеріков О. В.
НДПКІ «Молнія» НТУ «ХПІ», Харків
Розроблено електрофізичну установку екологічно чистої та безвідходної утилізації залізобетонних та бетонних виробів (ЗББВ), що здйснює руйнування за рахунок електровибуху при електричному розряді в товщі бетону, зануреного у воду. Головною відмінністю пропонованої установки від аналогічних, які, наприклад, створюються в Росії, є використання імпульсів напруги з наносекундними тривалостями фронту. Це забезпечує ефект різкого зростання тріщиноутворення в бетоні, тобто відбувається збільшення продуктивності установки при зниженні енерговитрат на руйнування ЗББВ.
Пропонована електрофізична наносекундна установка складається з генератора імпульсів напруги (ГІН-500), системи керування, електродної системи типу «гребінка», двох технологічних ванн з навантажувально-розвантажувальним пристроєм і насосною станцією. Установку розроблено як у стаціонарному, так і в перевізному варіанті. Продуктивність руйнування ЗБВ становить 6 – 10 м
/год. при витратах енергії 0,6 – 10,0 
в залежності від кількості шарів армування. Руйнувальні імпульси напруги мають амплітуду 300 – 350 кВ при тривалості фронту 5 – 10 нс і частоті 2 Гц. Електродна система монтується на ізоляційному візку, який пересувається горизонтально вздовж ЗБВ. У вертикальному напрямі електроди пересуваються пневмоциліндрами. ЗББВ укладаються в технологічні ванни, заповнені водою, з піддонами для видалення продуктів руйнування. Установка має замкнений цикл обертання води, що забезпечує екологічну чистоту процесу.Розроблена установка може використовуватися на виробництвах, де виготовляють ЗББВ, підприємствах, які будують споруди з ЗББВ, та підприємствах, що переробляють відходи виробництва.