гражданская оборона
Главной и основополагающей задачей гражданской обороны является организация и провидение мероприятий, которые направлены на повышение устойчивости работы жизненно важных объектов в условиях чрезвычайных ситуаций, так называемых ЧС.
Что же понимают под термином устойчивая работа? Давайте разберем подробней это понятие. Под устойчивостью работы промышленного объекта понимают способность его в условиях ЧС выпускать продукцию в запланированных объеме и номенклатуре, а при получении слабых и средних разрушений или нарушении связей по кооперации и поставкам восстанавливать производство в минимальные сроки.
Также под устойчивостью работы объектов, которые непосредственно не производят материальные ценности принято понимать способность выполнять свои функции в условиях чрезвычайных ситуаций.
Есть группа факторов, которые влияют на устойчивость работы объектов народного хозяйства в условиях ЧС. Вот эти факторы:

1. Инженерно-технический комплекс объекта должен иметь способность противостоять в определенной степени ударной волне, световому излучению и радиации.


2. Объект должен быть подготовлен и хорошо оснащен для ведения спасательных и других неотложных работ и работ по восстановлению нарушенного производства.


3. Должна существовать надежная защита рабочих и служащих от воздействия чрезвычайных событий.


4. Объект обязан быть защищен от вторичных поражающих факторов (пожаров, взрывов, затоплений, заражений сильнодействующими ядовитыми веществами).


5. Производство должно быть устойчивым и непрерывно управляется ГО.


6. Должна быть система снабжения объекта всем необходимым для производства продукции (сырьем, топливом, электроэнергией, водой и т.п.).

При полном и всестороннем изучении объекта народного хозяйства выявляется устойчивость работы во время ЧС, также выявляется их влияние на производственную деятельность.
При исследовании целью должно являться выявление уязвимых мест в работе объекта в ЧС. Далее должны быть выработаны наиболее эффективные рекомендации, которые были бы направлены на повышение устойчивости.
Следующим шагом должно стать включение рекомендации в план мероприятий объекта народного хозяйства по повышению устойчивости работы объекта.
Инженерно-технический персонал должен проводить исследование устойчивости предприятия, также могут привлекаться специалисты научно-исследовательских и проектных организаций, которые обязательно должны быть связанны с данной организацией.
Все планирование и проведение исследований обычно состоит из трех этапов:

1. Обязательно подготовительный этап. На этом этапе должны быть разработаны руководящие документы. Также должен быть определен соостав участников исследования и организация их подготовки.


2. Далее проходит оценка устойчивости работы объекта в условиях ЧС.


3. После проведения первых двух этапов следует провести разработку мероприятий, которые бы повысили устойчивость работы объекта.

На каждом предприятии, исходя из его назначения, размещения и специфики производства, мероприятия по повышению усто й чивости могут быть различными.
На образование ЭМИ расходуется небольшая часть ядерной энергии, однако, он способен вызывать мощные импульсы токов и напряжений в проводах и кабелях воздушных и подземных линий связи, сигнализации, управления, электропередачи, в антеннах радиостанций и т.п.
Воздействие ЭМИ может привести к сгоранию чувствительных электронных и электрическ и х элементов, связанных с большими антеннами или открытыми проводами, а также к серьезным нарушениям в цифровых и контрольных устройствах, обычно без необратимых изменений.
Особенностью ЭМИ как поражающего фактора является его способность распространяться на десятки и сотни километров в окружающей среде и по различным коммуникациям. Поэтому ЭМИ может оказать воздействие там, где ударная волна, световое излучение и проникающая радиация теряют свое значение как поражающие факторы.
При наземных и низких воздушных взрывах в зоне, радиусом в нес к олько километров от места взрыва, в линиях связи и электроснабжения возникают напряжения, которые могут вызвать пробой изоляции проводов и кабелей относительно земли, а также пробой изоляции элементов аппаратуры и устройств, подключенных к воздушным и под з емным линиям.
Степень повреждения зависит в основном от амплитуды наведенного импульса напряже н ия или тока и э лектрической прочности оборудования.
Глав н ая задача защитных устройств от ЭМИ — исключить доступ навед енны х токов к чувствительным узлам и элементам защищаемого оборудования. Проблема защиты от ЭМИ усложняется тем, что импульс протекает примерно в 50 раз быстрее, чем, например, разряд молнии, и поэтому простые газовые разрядники в данном случае малоэффективны.
В каждом ко н кретном случае должны быть найдены наиболе е эффективные и э коном и чески целесообразные методы защиты электронной аппаратуры и крупных разветвленных электротехнических сист е м. Рассмотрим основные методы защиты [15]:

1. Экраны и защитные устройства.

Металлические экраны отражают электромагнитные волны и гасят высокочастотную энергию. Через систему заземления ток, наведенный ЭМИ, стекает в землю, не причиняя вреда электронной аппаратуре, находящейся внутри металлических шкафов или коробов.

1. Защита кабелей.

Соединительные кабели для защиты прокладывают в земляных траншеях под цементным или бетонированным полом зданий либо заключают в стальные короба, которые заземляют. Можно размещать кабеля и на поверхности поля, закрыв их заземленными швеллерами.
Надежность повышается, если кабель разветвляется и подводится к нескольким шкафам с разделительными трансформаторами. В этом случае изолированные участки сети обладают большим сопротивлением изоляции и малой емкостью проводов относительно земли. Также целесообразно применять фильтры от высокочастотных помех.

1. Защитные разрядники и плавкие предохранители.

Основ н ые функции защитного ра з рядника — разомкнуть линию или отвести энергию для предотвращения повреждения в защищаемом оборудовании. Устанавливается на входы и выходы аппаратуры.
Для защиты аппаратуры могут быть рекомендованы плавкие предохранители и защитные входные приспособления, которые представляют собой различные релейные или элек тронные устройства, реагирующие на превышение тока или напряжения в цепи.

1. Грозозащитные устройства.

Обеспечивают “стекание” большого разряда в землю без повреждения изоляционных элементов линий.

1. Использование симметричных двухпроводных линий.


2. Защита периферийных устройств.

Указан н ые способы и средства защиты должны внедряться во все виды электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры с учетом характера поражающего действия электромагнитных излучений ядерного взрыва д ля обеспечения надежности работы предприятий в условиях ЧС мирного и военного времени.

 
Исходные данные

Оценить устойчивость работы лаборатории физики твердого тела к воздействию ЭМИ ядерного взрыва по исходным данным, занесенным в таблицу 4.1.
Объект располагается на расстоянии R = 5 км от вероятного ядерного взрыва. Ожидаемая мощность ядерного боеприпаса q = 1000 кт, взрыв наземный. Элементы системы, подверженные воздействию ЭМИ:
1. Питание электродвигателей: напряжения 380 В и 6000 В по подземным неэкранированным кабелям l ₁ = 75 м. Кабели имеют вертикальное отклонение к электродвигателям высотой l ₁ = 1,5 м. Допустимые колебания напряжения сети ±5%, коэффициент экранирования кабеля h = 2.
2. Система автоматического управления энергоблока состоит из устройства ввода, ЭВМ, блока управления исполнительными органами, разводящей сети управления дополнительными агрегатами. Устройство ввода, ЭВМ, блок управления выполнены на микросхемах, имеющих токопроводящие элементы высотой l ₃ = 0,05 м. Рабочее напряжение микросхем 5 В. Питание от общей сети напряжения 220 В через трансформатор. Допустимые колебания напряжения сети ±5%. Разводящая сеть управления имеет горизонтальную линию l ₂ = 50 м и вертикальные ответвления высотой l ₂ = 2 м к блокам управления. Рабочее напряжение питания 220В. Допустимые колебания напряжения сети ±5%, коэффициент экранирования разводящей сети h = 2.

Таблица — Исходные данные по оценке воздействия ЭМИ на устойчивость объекта

Расстояние,	Мощность,	Длина, м		Допуск,
Км	кт	l 1	l 2	%
5	1000	75	50	5

 
Исследование устойчивости объекта к воздействию ЭМИ

1. Рассчитаем ожидаемые на объекте максимальные значения вертикальной E _В и горизонтальной E _Г составляющих напряженности электрического поля [16]:
, В/м, (4.1)
, В/м, (4.2)
где R — расстояние объекта от вероятного ядерного взрыва;
q — ожидаемая мощность ядерного боеприпаса.
В/м,
В/м.
2. Определим максимальные ожидаемые напряжения наводок [16]:
а) в системе электропитания:
, В (4.3)
, В (4.4)
где l ₁ — высота вертикального отклонения кабеля к электродвигателям,
L ₁ — длина подземного экранированного кабеля;
h — коэффициент экранирования кабеля.
В
В
б) в разводящей сети управления:
, В (4.5)
, В (4.6)
где l ₂ — высота вертикального ответвления разводящей сети управления к блокам управления,
L ₂ — длина горизонтальной линии разводящей сети управления;
h — коэффициент экранирования кабеля.
В
В
в) в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления:
, В (4.7)
где l ₃ — высота токопроводящих элементов;
h — коэффициент экранирования кабеля.
В
3. Определим допустимые максимальные напряжения наводок [16]:
а) в сети питания:
, В (4.8)
где U — напряжение питания электродвигателей;
В
В
б) в разводящей сети управления:
В
в) в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления:
В
4. Рассчитаем коэффициент безопасности [16]:
, дБ (4.9)
где U _Д — допустимое максимальное напряжение наводок в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления,
U _Э — ожидаемое максимальное напряжение наводок в устройстве ввода, ЭВМ, блоке управления.
дБ
Сведем полученные данные в таблицу (см. таблицу 4.2).

Таблица — Результаты оценки устойчивости объекта к воздействию ЭМИ

Элементы системы	Допустимые напряжения сети, В	Напряженность электрических полей, В/м		Наводимые напряжения в токопроводящих элементах, В
		Е В	Е Г	U B	U Г
Электроснабжение Электродвигателей	399 6300	1831,0 1831,0	3,7 3,7	1373,3 1373,3	137,3 137,3
Устройство ввода, ЭВМ, блок управления	5,25	1831,0	3,7	45,8	—
Разводящая сеть управл. Исполнит. агрегатами	231	1831,0	3,7	1831,0	91,6
Коэффициент безопасности К = — 18,81 дБ << 40 дБ.

 
 
Выводы сделаны после получения результатов исследований

Конечно, данный объект вполне может попасть в зону воздействия ЭМИ, при атаке наземным ядерным оружием.
С большой вероятностью можно сказать, что из строя будут выведены некоторые элементы объекта от величины вертикальной составляющей электрического поля.
Самыми не защищенными и уязвимыми частями объекта являются такие части как устройство ввода, ЭВМ и блок управления исполнительными агрегатами.
При исследовании были получены данные, что объект не устойчив к воздействию ЭМИ, так как коэффициент безопасности значительно меньше удовлетворительного значения, составляющего К³40 дБ.

 
Мероприятия, направленные на повышение устойчивости объекта

Для того, что бы устойчивость работы объекта была на должном уровне ее следует повышать.
Для этого следует произвести экранирование кабеля питания двигателей, поместив в стальные трубы. Но водные двигатели установить быстродействующие отключающие устройства (разрядники). Установить быстродействующие отключающие устройства (разрядники, плавкие предохранители) на входах и выходах пульта управления и блоков управления. Также следует разводящую сеть блока управления исполнительными агрегатами проложить в стальных трубах. Пульт управления и блоки управления закрыть заземленными экранами, при этом экраны обязательно заземлить.