Уникальные научные установки

Комплексный высоковольтный стенд (КВС) большой мощности для испытаний и исследований технических объектов на стойкость к воздействию электромагнитных полей естественного и искусственного происхождения (УНУ КВС)

УНУ создана в 2006 году

Данная УНУ была поддержана в рамках мероприятия 1.8 ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы»
Адрес
Руководитель работ
  • 👤Сысоев Владимир Степанович
  • 📞 (498) 3146632, (903) 1546651
  • syssoev467@mail.ru
Сведения о результативности за 2016 год (данные мониторинга)
Участие в мониторинге Число организаций-пользователей, ед. Число публикаций, ед. Загрузка в интересах внешних организаций-пользователей, %
нет000.00
Базовая организация

Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина»

Информация об уникальной научной установке (УНУ)

  Установки УНУ предназначены для  проведения научных и экспериментальных исследований, проведения квалификационных, типовых и других видов испытаний высоковольтного и сверхвысоковольтного электротехнического и специального оборудования различного назначения в интересах энергетических  компаний,  железнодорожного транспорта, нефтегазового комплекса, авиастроения и других отраслей, в том числе по определению молниезащищенности и электромагнитной совместимости  объектов.

Состав УНУ КВС
1.    Генератор импульсных высоковольтных напряжений ГИН 6МВ наружного исполнения (основная испытательная установка)
Основные технические характеристики:
- максимальное импульсное напряжение на выходе до 6 МВ (грозовой испытательный импульс) и до 4 МВ (коммутационный импульс);
- запасаемая энергия до 1,33 МДж;
- емкость в ударе 50 нФ;
- длительность фронта импульса от 1,2 до 600 мкс;
- длительность импульса от 50 до 7500 мкс.

2.    Специализированные установки (физические модели грозовой ячейки),  позволяющие создавать заряженные аэрозольные (в том числе из капель  воды) области объемом до 5 м3,  с потенциалом до 1 МВ, зарядом до 50 мкКл (исследование разрядных процессов в грозовых облаках)
3.    Специализированные установки с измерительным оборудованием на основе генератора ГИН 6МВ и модели грозовой ячейки,  позволяющие  проводить в лабораторных условиях исследования по взаимодействию электромагнитного излучения с  ионизованными зонами в атмосфере.
4.    Стенд СВЧ измерений, позволяющий измерять радиотехнические характеристики   различных объектов (в диапазоне 0,01÷ 6,5 ГГц).
5.    Установка для физических исследований электрического разряда в длинных воздушных промежутках и электромагнитной совместимости электрооборудования, в том числе в условиях высокой грозовой активности  
6.    Система СВЧ зондирования создаваемых ионизованных зон и разработаннные  методики проведения таких экспериментов. При этом решается ряд сложных методических и технических задач, в частности, проблема высоковольтных измерений в условиях сильных электромагнитных помех.

7.    Современная высокоточная диагностическая и измерительная (электрическая и оптическая) аппаратура, позволяющая  проводить измерения в условиях высоковольтного эксперимента и тестовых испытаний (когда действуют сильные электромагнитные и оптические помехи) от мощного электрического разряда.

Главные преимущества, обоснование уникальности установки, в том числе сопоставление УНУ с существующими аналогами

Уникальность УНУ КВС определяется высокими энергетическими параметрами и широкими функциональными возможностями, которые позволяют проводить научные исследования и испытания в области атмосферного электричества и молнии; молниезащиты наземных и изолированных объектов; физики заряженных аэрозолей и оптики мутных сред; электромагнитной совместимости объектов; создания испытательного оборудования сверхвысокого напряжения; высоковольтных измерений и автоматизации испытаний; расчетов и моделирования переходных электромагнитных процессов в сложных электроэнергетических системах (программа ЕМТР); расчетов с помощью специализированных программ, как вторичных эффектов молнии, так и уровней помех и перенапряжений; определения распределения точек поражения молнией на моделях, как наземных, так и изолированных; а также испытания различного вида оборудования, включая и крупномасштабные, на молниеустойчивость и устойчивость к вторичным проявлениям молнии в соответствии с российскими и международными стандартами; электрическую прочность; электромагнитную совместимость. По совокупности параметров и функциональных возможностей УНУ КВС для исследования процессов в сверхдлинной электрической искре, в области физики молнии и молниезащиты не имеет зарубежных и отечественных аналогов.

Основные направления научных исследований, проводимых с использованием УНУ

  • Атмосферное электричество, грозовое облако (заряженные аэрозольные среды);
  • Физика молнии и молниезащита;
  • Распространение радиоизлучений (мега -и гигагерцового диапазона) через ионизированные области в атмосфере и аэрозольные среды;
  • Оптика аэрозольных сред;
  • Координация изоляции оборудования сверхвысокого напряжения;
  • Электромагнитная совместимость технических объектов.

Наиболее значимые научные результаты исследований

За время эксплуатации ГИН 6 МВ получены уникальные научные результаты в области исследования газового разряда и физики молнии,которые до настоящего времени не удалось получить ни в одной электрофизической лаборатории мира.При исследовании пробивных характеристик сверхдлинных воздушных промежутков с помощью ГИН 6 МВ впервые в мире были получены сверхдлинные атмосферные электрические разряды длиной до 150 м. Уникальным достижением до настоящего времени являются фоторазвертки развития таких сверхдлинных разрядов. При исследовании критических пробивных напряжений(КПН) для промежутка стержень-плоскость было получено значение пробивного напряжения при длине промежутка 35 м,что является наивысшим экспериментальным достижением на сегодня в мире. Проведены работы по созданию диагностических и измерительных средств для исследования физических свойств газового разряда,внесен значительный вклад в разработку и создание методик испытания объектов на молниезащищенность. Среди них можно отметить ряд методик спектрально-оптической диагностики разрядов по интенсивностям собственного излучения полос азота,некоторые методики молниезащиты наземных объектов и летательных аппаратов,модельные испытания молниепоражаемости летательных аппаратов и натурные испытания их отдельных узлов под воздействием импульсов положительной и отрицательной полярностей.Кроме этого,предложены и опробованы методы комплексных испытаний на молниезащищенность с использованием искусственных моделей грозовых ячеек большой протяженности. Длина электрических разрядов,инициируемых такими ячейками,достигала 3-4 м. За последние 5 лет (2012-2017гг) по результатам и тематикам выполненных работ с использованием УНУ КВС опубликовано более 28 статей и докладов в научных журналах и трудах различных конференций. Выполнено более 12 научно-технических договоров и грантов по проблематикам, связанным с основными направлениями деятельности на УНУ КВС

143500, г. Истра, ул. Заводская, д. 5
📷

Перечень объектов в составе УНУ (7)

Наименование Изготовитель Страна Год выпуска Количество единиц
Генератор импульсных напряжений ГИН 6МВ
Назначение, основные характеристики
ВЭИ Россия 1978 1
Стойка управление NI PXI с дополнительным оборудовнием
Назначение, основные характеристики
NI Соединённые Штаты Америки 2008 1
Осциллограф TDS 3054B
Назначение, основные характеристики
Tektronix Соединённые Штаты Америки 2015 1
Преобразователь частоты VACON NXS00615A2ЕT1SSSA1
Назначение, основные характеристики
VACON Швеция 2008 1
Камера Видеоспринт/NG c дополнительным оборудованием
Назначение, основные характеристики
Видеоскан Россия 2008 1
Тепловизор TermoPro Tp8 c высокотемпературным фильтром
Назначение, основные характеристики
NEC Япония 2008 1
Цифровой осциллограф DPO7104
Назначение, основные характеристики
Тетроникс Соединённые Штаты Америки 2008 1

Услуги (6)

Для подачи заявки на оказание услуги щелкните по ее наименованию.
Наименование Приоритетное направление
Экспериментальные исследования по развитию электрических разрядов и наработки окислов азота и озона в длинной искре,формирующейся в промежутках стержень-плоскость и в физической модели грозового облака
- наиболее востребованная услуга
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Определение кондуктивных и индуктивных помех и токов растекания от разряда молнии на объектах разной геометрии
- наиболее востребованная услуга
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Определение вероятности прорыва молнии на объект через молниезащитные системы
- наиболее востребованная услуга
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Молниеустойчивость объектов-испытания в соответствии с российскими и международными стандартами
- наиболее востребованная услуга
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Определение распределения точек поражения молнией по объекту (наземного и изолированного)на основе масштабного моделирования
- наиболее востребованная услуга
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика
Изучение физических процессов в длинной электрической искре и молнии
- наиболее востребованная услуга
Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

Методики (7)

Наименование методики Наименование организации, аттестовавшей методику Дата аттестации
Методика определения грозоопасности на основе измерения токов короны ВЭИ
Методика и аппаратура для измерения размеров аэрозольных частиц с размерами 0.5-50 мкм ВЭИ
Методика исследования стримерных и лидерных разрядов на основе СВЧ диагностики (длина волны 8 мм) ВЭИ
Методика исследования встречных лидеров на основе крупномасштабного моделирования с использованием многометровых искровых разрядов ВЭИ
Методика создания ионизированных зон в атмосфере ВЭИ
Методика исследования ионизированных зон и процессов в атмосфере на основе моделирования с помощью сверхвысоковольтных установок УНУ КВС ВЭИ
Методика моделирования разрядных процессов грозового облака в атмосфере ВЭИ

Возврат к списку


0 комментариев

Комментарии отсутствуют!

Вы можете оставить свое сообщение первым.

Написать комментарий