А.В. Васин¹, Я.В. Доминюк², Б.А. Левитан³, Р.А. Макаров4

1−3 ПАО «Радиофизика» (Москва, Россия)

3 МФТИ (национальный исследовательский университет) (г. Долгопрудный, Россия)

3 Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)

4 216 ВП МО РФ (г. Рязань, Россия)

Постановка проблемы. Системы распределения электропитания современных сложных радиоэлектронных комплексов большой мощности должны выполнять функцию по защите радиоэлектронных блоков и модулей при воздействии микросекундных импульсных перенапряжений большой энергии. Защита радиоэлектронного оборудования от импульсных перенапряжений осуществляется при помощи устройств защиты от импульсных перенапряжений на основе оксидно-цинковых варисторов. При разработке таких устройств от импульсных перенапряжений при грозовых разрядах необходимо определить остаточное напряжение, попадающее на защищаемое оборудование, при отсутствии вольт-амперных характеристик варисторов.

Цель. Разработать упрощенную методику расчета остаточного напряжения, попадающего на радиоэлектронное оборудование при грозовых разрядах, по имеющимся в расположении разработчика характеристикам варисторов.

Результаты. Представлена методика упрощенного расчета остаточного напряжения на защищаемом оборудовании при двухступенчатой и трехступенчатой схемах защиты. Рассмотрены двухступенчатая схема защиты на двух параллельно включенных варисторах, разделенных для согласования дросселем и трехступенчатая схема защиты на трех параллельно включенных варисторах, разделенных двумя дросселями. Показано, что самым важным параметром для данных схем защиты является величина остаточного напряжения на защищаемом радиоэлектронном оборудовании при воздействии импульсных перенапряжений с формой волны импульса тока 10/350 мкс и 8/350 мкс амплитудой 20 кА. Приведены формулы для расчета остаточного напряжения на радиоэлектронном оборудовании для двухступенчатой схемы защиты, на основе которых в качестве примера проведен расчет для реальных варисторов с конкретными параметрами.

Практическая значимость. Приведенная методика может быть использована при разработке многоступенчатых схем защиты от микросекундных импульсных перенапряжений.

Васин А.В., Доминюк Я.В., Левитан Б.А., Макаров Р.А. Защита радиоэлектронного оборудования от микросекундных импульсных перенапряжений // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 4. С. 45−58. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202104-06

1. Трегубов С.В., Пантелеев В.А., Фрезе О.Г. Общие принципы выбора варисторов для защиты от импульсных напряжений. http:/komi.com/progress/product/varistor/manual/
2. ГОСТ IEC 61643-11-2013. Устройства защиты от перенапряжений низковольтные. Ч. 11. Устройства защиты от перенапряжений, подсоединенные к низковольтным системам распределения электроэнергии. Требования и методы испытаний.
3. Кузнецов М.Б., Матвеев М.В. Защита МП аппаратуры и ее цепей на ПС и ЭС от вторичных проявлений молниевых разрядов // Электро. 2007. № 6. С. 10−15.
4. Базелян Э.М. Природа и уровни грозовых перенапряжений // Известия РАН. Энергетика. 2015. № 6. С. 79−89.
5. Варисторы и разрядники фирмы SIEMENS & MATSUSHITA. М.: Додэка. Библиотека электронных компонентов. В. 12. 2000.
6. Зоричев А. Устройства защиты от импульсных перенапряжений до 1 кВ // Новости электротехники. 2005. № 3(87). 2014. С. 52−54.
7. Калантаров П.Л., Цейтлин Л.Л. Расчет индуктивностей. Л.: Энергоатомиздат. 1986.