Методы и средства оценки воздействия электромагнитного импульса большой энергии на телекоммуникационные сети

• Автор: Якушин, Сергей Павлович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Список принятых сокращений
Ч? Введение
1. Анализ состояния проблемы и выбор направлений исследований устойчивости телекоммуникационных систем (ТКС) к воздействию электромагнитного импульса (ЭМИ)
1.1. Актуальность проблемы и методический подход к ее решению
1.2. Параметры ЭМИ высотного ядерного взрыва
1.3. Международный стандарт по наводкам от ЭМИ ВЯВ в длинных линиях
1.4. Состояние исследований по методам расчета воздействия ЭМИ на кабельные линии
1.5. Поражающее действие ЭМИ
1.6. Методы и средства обеспечения устойчивости ТС к ЭМИ ВЯВ
1.7. Выбор направлений исследований и постановка задач
2. Разработка физико-математической модели расчета воздействия ЭМИ на кабельные системы
2.1. Постановка задачи и выбор метода расчета
„ ^ 2.2. Решение системы телеграфных уравнений во временном
представлении методом характеристик
2.3. Расчет токов и напряжений в сети параллельно проложенных кабельных линий
2.4. Метод расчета токов и напряжений с учетом частотных зависимостей
параметров линии
Выводы
3. Разработка методов распределенных вычислений и экспериментальных исследований
3.1. Математический пакет в проектировании линий связи
3.2. Разработка алгоритма расчета и программ с применением пакета МаШетабса
3.3. Экспериментальное подтверждение математических моделей расчета воздействия ЭМИ на кабельные линии
3.4. Сравнительный анализ методов расчета в пространственно-временном и частотном представлениях
3.5. Типовые параметры токов и напряжений, наводимых во внешних коммуникациях и ТКС
ч 4. Научно-методические основы обеспечения устойчивости ТКС к
воздействию ЭМИ
4.1. Методический подход к решению задачи устойчивости ТКС к воздействию ЭМИ
4.2. Обобщенные характеристики воздействия ЭМИ ВЯВ на телекоммуникационные сети
4.3. Требования к средствам нагружения, создающими типовые параметры токов и напряжений, наводимых ЭМИ ВЯВ
4.4. Общие рекомендации по защите телекоммуникационных сетей от воздействия ЭМИ
4.5. Методы и средства защиты электронных АТС
Выводы
Заключение
Список использованных источников
Приложение
Приложение
Приложение 3. ОБЗОР ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ
Модули защиты для кроссового оборудования "Кроне" (Германия),
"Интеркросс" (Россия)
Модули комплексной защиты оборудования абонентских цифровых
систем передачи
Блок абонентской грозозащиты БАГ-16 на сменных модулях МАГ-1
Устройства защиты Телси-Сервис
Устройства грозозащиты АТСКонверс
Абонентские защитные устройства АЗУ-М
Список принятых сокращений
АВП - амплитудно-временные параметры;
АТС -автоматическая телефонная станция;
ВВФ - внешние воздействующие факторы;
ВКУ - вводно-кабельное усилительное устройство;
ВОЛС - волоконно-оптическая линия связи;
ГИН - генератор импульсных напряжений;
ГТС - городская телефонная сеть;
ИК - измерительный канал;
ИП - измерительный преобразователь;
КЛС - кабельная линия связи;
ЛВС - локальная вычислительная сеть;
МЭК - международная электротехническая комиссия;
НИУ - научно-исследовательские учреждения;
ПЭМ - преднамеренные электромагнитные помехи;
ПК - персональный компьютер;
ПХ - переходная характеристика;
РЭА - радиоэлектронная аппаратура;
СИ - средства измерений;
СКС - структурированные кабельные системы;
ТК - телекоммуникации
ТКС - телекоммуникационные системы;
ТС - технические средства;
ЭМИ - электромагнитный импульс;
ЭМИ ВЯВ - электромагнитный импульс высотного ядерного взрыва; ЭМП - электромагнитное поле;
ЭМС - электромагнитная совместимость.

Величина сопротивления связи вычисляется по соотношению:
-O-W? е '
где Rm - сопротивление металлопокрова по постоянному току, тг цц(:,ам„Л мп»
Омп - проводимость металлопокрова, hMa - толщина металлопокрова, t - текущее время,
р - относительная магнитная проницаемость материала металлопокрова.
Соотношение ZCB(f) получается аналитически с помощью обратного преобразования Лапласа выражения для сопротивления связи ZCB(p) металлопокрова, выполненного в виде сплошной цилиндрической оболочки
ZJp) = Ru„-^~.
sh^pr,
Для решения системы (2.1 ) необходимо задать начальные и граничные условия. Начальные условия задаются нулевыми:
0(х, 0) = 0, 7{х, 0)=о.
Матричные граничные условия вида:
(7(0, t)=-Rj(0, t),
0(1, t) = Rj(I, t)
позволяют описывать соединения концов кабельной линии (металлопокрова и жил) с нагрузкой активного характера.
Матрицы Rau Rn могут быть получены на основе законов Кирхгофа.
Применительно к 2-м кабельным линиям (кабельная линия с 2-мя жилами) элементы
матрицы R^u RN вычисляется по соотношениям вида:
R{R2 + R„) R1(R]+R„) RrR2
11 Rt+R2 + RH’ 22 R, + R2+R„' 12 1 R} + R2 + RH’
где R/, Ri - сопротивления заземления меташюпокровов кабельных линий (нагрузки жилы);
R„ - сопротивление цепи («металлопокров-металлопокров», «жила-жила»).
Для решения системы (2.7) с заданными начальными и граничными условиями может быть использован метод характеристик.