两种高空核爆电磁脉冲电缆耦合效应的比较

核电磁脉冲防护方式比较
宇文旭
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2010(030)006
【摘要】核电磁脉冲(NEMP)防护是指挥所信息系统安全防护的重中之重,文章通过对地下指挥工程采取滤波器、光电隔离装置和全光纤引接三种核电磁脉冲防护方式比较,分析了各种方式的优点和缺点,为地下指挥工程核电磁脉冲防护系统建设提供参考.
【总页数】3页(P21-23)
【作者】宇文旭
【作者单位】通信指挥学院,武汉,430010
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.1
【相关文献】
1.电磁脉冲对大鼠视交叉上核及松果体中Fos蛋白表达的影响 [J], 曲润江;郭鹞;王淑芳;郑振兴
2.脉冲电磁场与正弦交变电磁场对成骨细胞增殖与成熟矿化的比较研究 [J], 闫娟丽;陈克明;周建;方清清;马慧萍
3.脉冲电磁场与正弦交变电磁场对成骨细胞增殖与成熟矿化的比较研究 [J], 闫娟丽;陈克明;周建;方清清;马慧萍;
4.核安保典型系统电磁脉冲效应试验研究 [J], 秦锋; 钟少武; 崔志同; 刘清; 毛从光
5.三种脉冲序列制备核自旋单重态效率的比较 [J], 李毅;辛家祥;王嘉琛;魏达秀;姚叶锋
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高空核电磁脉冲晚期效应对电网稳定性影响的研究
赵志斌;柯俊吉;马丽斌
【期刊名称】《电气技术》
【年(卷),期】2015(000)009
【摘要】为分析高空核爆晚期效应对电力系统的影响,本文研究了高空核电磁脉冲晚期效应对电力系统稳定性影响.根据高空核爆晚期效应感应电流对电网元件的影响,建立了电网等效模型,得到了线路等效电压源,并计算了高空核爆炸晚期效应在电网上的感应电流,然后对晚期效应感应电流水平做出了评估,最后从断路器、自耦变压器两个方面分别考虑了偏磁对电网稳定性的影响因素.
【总页数】4页(P16-19)
【作者】赵志斌;柯俊吉;马丽斌
【作者单位】华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206
【正文语种】中文
【相关文献】
1.近地长电缆对高空电磁脉冲晚期部分的响应 [J], 余同彬;周璧华
2.舰船在高空核电磁脉冲辐射下的电磁特性研究 [J], 李文兴;历园园;李思
3.通风弯管道高空核电磁脉冲响应研究 [J], 李爱虎;蔡星会;仇瑜环;黎素芬
4.电气线路互联系统线缆抗高空核电磁脉冲耦合效应 [J], 王涛;丛佩玺;石荣荣;周书;梁鹏
5.基于QMU的高空电磁脉冲下电气电子设备易损性评估方法 [J], 董宁;孙颖力;王宗扬;谢彦召;陈宇浩
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核爆炸产生的电磁脉冲效应评估核爆炸产生的电磁脉冲效应评估核爆炸产生的电磁脉冲（EMP）效应评估随着核武器技术的发展，人们对核爆炸产生的各种效应越来越关注。

其中，电磁脉冲（EMP）效应是一种重要的效应之一。

本文将对核爆炸产生的EMP效应进行评估。

首先，我们需要了解EMP的基本原理。

核爆炸释放出大量的电磁辐射，其中包括两种不同类型的EMP：高能量的E1脉冲和低能量的E3脉冲。

E1脉冲是由核爆炸产生的高能粒子释放出的电磁辐射，其频率范围在几千兆赫兹至低几百兆赫兹之间。

E3脉冲是由核爆炸产生的低能粒子释放出的电磁辐射，其频率范围超过几百兆赫兹。

EMP产生的原因是核爆炸导致的电离和电子加速。

当核爆炸发生时，高能粒子和辐射电离大气层中的原子和分子，产生带电粒子和辐射能量。

这些带电粒子会受到地球的磁场力的影响，从而形成电磁脉冲。

EMP效应主要影响电子设备和电力系统。

由于EMP释放出的巨大能量和频率范围广泛，它可以通过电力线、无线电设备和天线等途径进入电子设备和电力系统中。

一旦进入，EMP会在电子装置中引起过电压和电流，导致设备的损坏和系统的瘫痪。

特别是对于敏感的电子设备，如计算机、通信系统和导航系统，EMP的影响更为显著。

为了评估EMP效应对电子设备和电力系统的影响，科学家们进行了大量的研究和实验。

他们通过模拟核爆炸释放的电磁辐射，对各种设备进行测试和测量。

这些测试和测量旨在确定设备的耐受能力，以及开发相应的保护措施。

根据研究结果，我们可以得出结论：EMP效应对电子设备和电力系统造成的影响是严重的。

当核爆炸发生时，EMP产生的电磁脉冲能够瞬间摧毁或瘫痪大量的设备，导致系统的瘫痪甚至崩溃。

因此，保护电子设备和电力系统免受EMP效应的影响是至关重要的。

为了应对EMP效应，科学家们提出了一些保护措施。

例如，可以采取屏蔽措施，通过在设备周围添加金属屏蔽来阻挡EMP的进入。

还可以采取过电压保护措施，通过在设备上安装过电压保护器来吸收和限制过电压。

第31卷第7期强激光与粒子束V o l.31,N o.7 2019年7月H I G H P OW E R L A S E R A N D P A R T I C L E B E AM S J u l.,2019高空电磁脉冲作用下电力系统主要效应模式分析*陈宇浩1,谢彦召1,刘民周1,高冲2,李萌3,巩少岩2,周建辉2(1.西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,西安710049;2.全球能源互联网研究院有限公司,北京102200;3.国网江苏省电气有限公司信息通信分公司,南京210024)摘要:随着电网智能化和整体规模的提高,现代电力系统越来越容易受到高空电磁脉冲的威胁,一旦关键环节故障将有可能导致连锁反应,造成大面积停电㊂而针对不同的电力设备,其效应模式和威胁等级也有所不同,需要进行分类和分级研究㊂根据电力设备在电磁脉冲作用下的不同效应模式,将其分为S C A D A系统与继电保护设备,变压器㊁互感器等线圈类设备,线路与设备避雷器与其他设备,并分析了其效应机理㊂然后考虑高空电磁脉冲威胁下电力设备存在多种效应等级,介绍了不同效应分类方法以及多等级效应评估模型㊂最后综合考虑易损性和重要性以及系统间的级联影响,分别梳理总结了在E1和E3作用下电力系统的故障链模式㊂关键词:电力设备;高空电磁脉冲;效应模式;多等级分类中图分类号: TM15文献标志码: A d o i:10.11884/H P L P B201931.190184A n a l y s i s o f h i g h-a l t i t u d e e l e c t r o m a g n e t i c e f f e c tm o d e l s o n p o w e r s y s t e mC h e nY u h a o1, X i eY a n z h a o1, L i u M i n z h o u1, G a oC h o n g1, L iM e n g3, G o n g S h a o y a n2, Z h o u J i a n h u i2(1.S t a t eK e y L a b o r a t o r y o f E l e c t r i c a l I n s u l a t i o na n dP o w e rE q u i p m e n t,X i a n J i a o t o n g U n i v e r s i t y,X i a n710049,C h i n a;2.G l o b a l E n e r g y I n t e r c o n n e c t i o nR e s e a r c hI n s t i t u t eC oL t d,B e i j i n g102200,C h i n a;3.I n f o r m a t i o n&T e l e c o mm u n i c a t i o nB r a n c ho f S t a t eG r i dJ i a n g s uE l e c t r i cP o w e rC o m p a n y,N a n j i n g210024,C h i n a)A b s t r a c t: W i t h t h e i m p r o v e m e n t o f t h e i n t e l l e c t u a l i z a t i o na n do v e r a l l s c a l eo f p o w e r g r i d,m o d e r n p o w e rs y s t e mi sm o r e a n dm o r e v u l n e r a b l e t o t h e t h r e a t o f h i g h-a l t i t u d e e l e c t r o m a g n e t i c p u l s e.O n c e t h e k e y l i n k f a i l s,c a s c ad i n g re a c t i o n sm a y o c c u r,r e s u l t i n g i n l a r g e-s c a l e b l a c k o u t s.F o r d if f e r e n t e l e c t r i c e q u i p m e n t s,t h e i r e f f e c tm o d e s a n d t h r e a t l e v e l s a r e a l s od i f f e r e n t,t h u s i t i s n e c e s s a r y t o c a r r y o u t c l a s s i f i c a t i o n r e s e a r c h.A c c o r d i n g t ot h ed i f f e r e n t e f f e c tm o d e s o f e l e c t r i c e q u i p m e n t s u n d e r e l e c t r o m a g n e t i c p u l s e,t h i s p a p e r d i v i d e s t h e e q u i p m e n t si n t oS u p e r v i s o rC o n t r o lA n dD a t aA c q u i s i t i o n(S C A D A)s y s t e m a n dr e l a yp r o t e c t i o ne q u i p m e n t,c o i l t y p ee-q u i p m e n t i n c l u d i n g t r a n s f o r m e r a n d s oo n,l i g h t n i n g a r r e s t o r i n c l u d i n g l i n e t y p e a n d e q u i p m e n t t y p e,a n do t h e rt y p e s o f e q u i p m e n t.T h e i r e f f e c tm e c h a n i s m s a r e a n a l y z e d i nd e t a i l.S e c o n d l y,c o n s i d e r i n g t h a t t h e r e a r em a n yk i n d s o f e f f e c t l e v e l su n d e r t h e t h r e a t o f h i g h-a l t i t u d e e l e c t r o m a g n e t i c p u l s e,d i f f e r e n t e f f e c t c l a s s i f i c a t i o nm e t h-o d s a n dm u l t i-l e v e l e f f e c t e v a l u a t i o nm o d e l a r e i n t r o d u c e d.F i n a l l y,c o n s i d e r i n g c o m p r e h e n s i v e i m p a c t o f v u l n e r-a b i l i t y a n d i m p o r t a n c e a n d t h e c a s c a d i n g e f f e c t s a m o n g e q u i p m e n t,t h e f a i l a r e l i n k s o f p o w e r s y s t e mu n d e rE1a n dE3a r e s u mm a r i z e da n da n a l y z e d,r e s p e c t i v e l y.K e y w o r d s:e l e c t r i c e q u i p m e n t;e l e c t r o m a g n e t i c p u l s e;e f f e c tm o d e l; m u l t i s t a t e c l a s s i f i c a t i o nP A C S:41.20.J b;07.50.-e高空电磁脉冲(H E M P)是在地面上方30k m以上空间产生核爆后,γ射线与空气介质分子的相互作用而产生的电磁脉冲现象㊂其辐射场时域波形分为早期㊁中期㊁晚期三个部分,早期成分记为E1,是核爆炸瞬发γ激励的康普顿电子运动所产生的,其波形前沿为n s量级;中期成分记为E2,持续时间在0.1μs~0.01s之间;晚期成分E3的持续时间在1s到数百s之间,是由各种空间碎片和空气离子在地磁场中运动感应产生㊂随着电网整体规模的扩大以及电子器件的广泛使用,电力系统受到H E M P的威胁也在提高,一旦关键设备故障,有可能引起恶性连锁反应,影响电力系统的正常运行㊂通常E1和E3成分对电力系统影响较大,是研究的重点㊂*收稿日期:2019-05-24;修订日期:2019-06-15基金项目:国家电网公司合作项目(S G R I Z L K J(2016)699号)作者简介:陈宇浩(1993 ),男,博士研究生,从事电磁脉冲效应研究;c h e n y u h a o@s t u.x j t u.e d u.c n㊂通信作者:谢彦召(1973 ),男,博士,从事电磁脉冲研究;y z x i e@x j t u.e d u.c n㊂070007-1070007-2因此,对电力设备在H E M PE 1和E 3作用下的效应模式进行研究,分析电力系统受到的影响,可以对防护加固研究提供支持㊂针对H E M P 早期E 1效应,2000年以来国内外学者开展了大量实验研究工作㊂德国学者N i t s c h ,C a m p ,S a b a t h ,G a r b e 等人分别研究了不同种类电子设备(如计算机系统㊁微处理器和微控制器等)的故障和毁伤阈值曲线[1-3];美国和俄罗斯学者R a d a s k y ,K o z l o v ,和P a r f e n o v 等人分别针对线路绝缘子在系统工作与不工作状态下开展了高压脉冲实验研究,确定了不同脉冲前沿和脉冲宽度下绝缘子的闪络电压[4],同时美国电磁脉冲委员会也针对15k V 的多种绝缘子进行了易损性测试,观察到绝缘子的电弧损坏现象[5];我国学者也针对一些电子设备开展了效应实验,韩军㊁邓建红㊁高晶等人对静态随机存储器㊁1553B 通信系统和R S 232端口等开展了电磁脉冲效应实验,研究了受损机理与阈值规律[6-8];马运普等人针对不同类型的10k V 避雷器的响应特性开展了实验研究[9]㊂而在H E M P 晚期效应方面,针对变压器开展了大量的实验与理论研究,主要聚焦在无功损耗增多㊁变压器金属构件发热温升㊁谐波效应和振动噪声等效应㊂B e r g e 等人提出了G I C 与变压器无功损耗效应间的定量线性函数关系[10];T a k a s u 等人采用实验法分析了G I C 作用下壳式变压器和芯式变压器主要结构件温升的情况[11];此外,在谐波效应与振动噪声效应等方面国内外学者也开展了相关研究并取得了一定进展[12-13]㊂ 基于国内外研究成果,本文主要对电力系统关键设备在H E M P 威胁下的效应模式进行分类讨论;进一步提出了H E M P 效应的多等级分类思路并介绍了当前的一些评估方法;最后分析了H E M P 作用下电力系统的故障传递与影响㊂1 不同电力设备效应研究理论分析和实验研究表明,在H E M P 环境作用下,电力系统中受到威胁的设备主要包括S C A D A 系统与继电保护设备,变压器㊁互感器等线圈类设备,线路与设备避雷器以及一些其他关键设备[5,14]㊂1.1 S C A D A 系统与继电保护设备随着电网智能化的发展,电力系统中使用了大量的电子设备,包括数据采集与监视控制系统(S u p e r v i s o r C o n t r o lA n dD a t aA c q u i s i t i o n ,S C A D A )㊁继电保护设备等,它们工作电压水平低,最易受到H E M P 的影响㊂ S C A D A 系统是能量管理系统(E M S )和配电管理系统(D M S )的重要子系统,其中E M S 主要针对发电和输电系统,用于大区级电网和省级电网的调度中心,D M S 主要针对配电和用电系统[15]㊂其中输电S C A D A 系统的主要子系统包括变电所和发电厂内的远方终端(R e m o t eT e r m i n a lU n i t ,R T U )㊁数据通信系统和调度中心的计算机系统;配电S C A D A 系统主要子系统包括配电所内的R T U ㊁监测配电变压器运行状态的监测终端(T r a n s f o r m e rT e r m i n a lU n i t ,T T U )㊁沿馈线分布的馈线终端单元(F e e d e rT e r m i n a lU n i t ,F T U )以及D M S 通信系统㊂S C A D A 系统通常安装在某种金属盒子内部,一般来讲,这种金属外壳只能保护内部电子系统免受机械性损坏,而无法保证免受H E M P 的干扰,因为H E M P 可以通过自由场㊁各类天线穿透金属外壳而破坏电子系统的完整性㊂由于S C A D A 系统通常没有与能够感应E 3成分的超长线缆有直接电气耦合,因此一般只研究E 1成分的作用㊂ 继电保护装置是避免电力系统或电力设备由于不正常工作状态而造成经济损失的重要二次设备,其基本任务主要是:(1)自动㊁迅速㊁有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到损坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行;(2)反应电力设备的不正常运行状态,并根据运行维护条件,而动作于发出信号或跳闸㊂继电保护装置不仅会受到E 1成分通过耦合作用的直接干扰和威胁,还会由E 3成分使变压器直流偏磁产生谐波而间接对继电保护装置产生干扰并造成误动作或拒动㊂1.2 变压器、互感器等线圈类设备 线圈类设备包括变压器㊁电压互感器等电力系统一次设备,它们通常直接与输电线路相联,在E 1成分作用下直接面临着线路中瞬态过电压的威胁㊂由于瞬态过电压的前沿很快且达到纳秒级,线圈中电流变化率很快,使得匝间电压很大,可能会造成匝间击穿;同时E 1成分所产生瞬态过电压频带范围宽,可能会与线圈类设备产生共振㊂分析研究可知:波头时间越短变压器绕组的电压分布越不均匀;且E 1所产生的过电压比雷电波对线圈绕组首端位置主绝缘和纵绝缘的危害更大㊂而针对E 1瞬态过电压作用下线圈类设备的效应实验研究强激光与粒子束070007-3目前公开文献较少,基于相关陡波作用下的研究可以预测变压器㊁互感器绕组等首端的绝缘水平将会承受较大威胁[16]㊂ 另一方面,E 3成分会在长输电线路中产生地磁感应电流(G e o m a g n e t i c a l l y I n d u c e dC u r r e n t ,G I C ),使得电力变压器产生直流偏磁效应,即变压器中流过较大偏磁电流,铁心出现饱和现象,导致变压器铁心中含有直流磁通,此时铁心比正常工作时会产生更大的磁滞效应㊂变压器励磁电流的增加,将会导致变压器谐波增大㊁无功损耗增加㊁振动噪声以及油温上升或金属构件局部过热等不利后果㊂此外,当直流偏磁现象发生时,电流互感器(C u r r e n tT r a n s f o r m e r ,C T )一次侧电流中出现了直流电流,且直流电流全部作用于C T 励磁支路,就有可能会引起C T 的饱和,一旦C T 出现饱和现象,C T 二次侧电流波形就会出现畸变㊁缺损,进而可能会引起继电保护算法出现误差,导致继电保护不正确动作㊂随着偏磁电流的增加二次侧电流的畸变会越来越严重,并且会产生谐波㊂1.3 线路与设备避雷器 由于输电线路上感应的H E M PE 1电压波形波前较陡,通常可达几十k V /n s ,使得线路和设备避雷器无法快速响应,从而造成脉冲干扰电压对后端设备产生威胁㊂在响应电压波形上,有串联间隙的避雷器和无串联间隙的避雷器会有明显的不同,有串联间隙避雷器的响应波形与串联火花间隙的放电特性有关,且由于火花间隙放电需要一定的时延,所以在响应波形的头部会出现一极短的电压过冲,且脉冲电压陡度愈高电压过冲也愈高;无间隙氧化锌避雷器的响应波形完全取决于氧化锌电阻片特性,没有明显的电压过冲㊂此外,避雷器冲击响应电压随脉冲电压前沿陡度的提高而增高,在同一陡度的脉冲电压作用下,无间隙和有串联间隙的冲击响应电压基本一致[9]㊂1.4 其他设备其他电力设备如断路器㊁绝缘子等也会在H E M P 作用下产生效应㊂对于断路器来说,主要受到E 3成分的影响,在断路器的开发过程中很大程度上依赖于电流中断装置的设计,而电流中断装置在自然电流为零时才允许电流中断㊂E 3效应会在电网中产生较大的G I C ,而叠加直流的交流电流峰值是正常交流电流的两倍左右,同时会阻碍正常的交流电流过零时间㊂对于线路和设备上的绝缘子,可能会被E 1感应的电弧损坏,造成线路㊁设备等发生短路现象,进而造成设备和系统故障㊂同时系统在带电运行情况下,当E 1产生的脉冲过电压叠加在工频电压峰值会使得绝缘子承受更大的电压峰值,更易造成绝缘闪络现象㊂2 多等级效应分类评估在实际H E M P 威胁作用下,根据失效模式和威胁大小的不同,电力设备通常会发生不同等级的效应现象,如干扰㊁故障㊁损毁等,因此为了对效应进行深入研究,有必要开展多等级的效应分类评估㊂德国科学家F r a n kS a b a t h 分别从失效机理㊁失效时间和失效程度等三个方面进行了分类研究,其中根据失效机理的分类方法能够针对某一影响参数进行深入地分析研究,然而这种分类方法却无法对实际使用性能进行描述;根据失效时间的分类方法能够客观地从效应持续时间角度进行分类,适用于任何的电力设备而无需专家进行功能威胁评估,但是由于没有提供关于设备功能的评估分类信息,往往无法准确地给出分级结果;根据失效程度的分类方法能够针对电力设备的失效功能进行分类研究而与失效时间无关,然而该分类方法的正确性却依赖于对系统功能的深入认识㊂基于此,F r a n k 认为在评估电磁脉冲对关键设备威胁的时候,综合失效时间与失效程度两个方面可以给出更加全面的评估结果[17]㊂ 另外,在多等级的分类评估方法上,目前多位学者结合多等级分类模型与统计学方法给出了不同的分类方法㊂K e j i eL i 等人提出基于多项选择模型进行效应分类,假设被试设备共包括k 个效应等级且每一个等级都定义一个隐变量,即y *0=β0x +ε0y *1=β1x +ε1 y *k -1=βk -1x +εk -ìîíïïïïï1(1)式中:βi 反映了自变量x 对各个隐变量影响权重的不同;εj 为各个隐变量的误差项㊂陈宇浩等:高空电磁脉冲作用下电力系统主要效应模式分析070007-4 当且仅当模型中y *j =m a x (y *0,y *1, ,y *k -1)时,y =j ,即模型所表现的效应类别,也就是说系统最终所表现出的效应是由各等级隐变量相互博弈的结果㊂由于εj 可认为是相互独立的,假设误差项分别服从I 型极值分布和正态分布时,可以推导模型的对数极大似然函数表达式并根据实验数据估计模型参数[18]㊂ Y uL i u 等人针对实际情况下实验样本有限的问题,提出采用贝叶斯方法建立效应多等级模型㊂每一个效应概率分布函数均由相邻两种效应数据构建,基于贝叶斯公式,其参数的联合后验分布由参数联合先验分布与似然函数计算得到㊂依次计算得到每一个效应概率分布函数便可得到多等级效应分类模型[19]㊂3电力系统效应评估F i g .1 S k e t c ho f e l e c t r i c e q u i p m e n t a s s e s s m e n t c o m b i n i n g v u l n e r a b i l i t y a n d c r i t i c a l i t y图1 综合电磁易损性和关键性的电力设备风险趋势示意图 在系统层面,电力设备在H E M P 作用下所面临的风险不仅和其自身的易损性有关,也与其在系统中的重要性有关,即随着设备易损性和重要性的提高,其面临的H E M P 风险也在提高,如图1所示是电力设备风险变化趋势示意图㊂因此对于电力系统这个复杂的网络,各个电力设备相互影响,一旦某个设备受到H E M P 威胁而出现故障可能对系统造成级联影响㊂E 1成分对电力系统级联影响的示意图如图2所示,可以看到E 1成分一方面可以通过一次设备对系统造成影响,如变压器的绝缘损伤导致变压器退出系统㊁绝缘子击穿和避雷器无法及时响应造成系统负荷损失以及E 1直接造成负荷故障从而退出系统,这些都会对系统稳定性造成影响;另一方面通过对二次设备的影响,如互感器绝缘故障和继电保护装置干扰从而造成二次设备的误动㊁S C A D A 系统受到干扰而故障,这些会使得系统的监测控制环节出现误判而造成故障的进一步升级㊂F i g .2 F a i l u r e c h a i n s k e t c ho fE 1o n p o w e r s ys t e m 图2 E 1对电力系统威胁故障链示意图 E 3成分主要通过在长线缆上感应G I C 直接对变压器和断路器一次设备造成影响,其对电力系统级联影响的示意图如图3所示㊂变压器直流偏磁产生大量谐波,一方面造成线路和变压器继电保护装置的误动从而使线路和变压器跳闸,另一方面由此造成系统无功损耗大大提高,使得补偿电容器和静止同步补偿器(S t a t i cV a r C o m p e n s a t o r ,S V C )过载从而退出系统㊂直流偏磁造成变压器本体的温升㊁振动等效应也有可能使变压器发生故障退出系统运行㊂此外,G I C 会延迟断路器过零时间,使得需要及时切除的设备无法快速切除从而给系统带来更大的故障㊂以上分别分析了E 1成分和E 3成分对电力系统运行的影响,但实际情况下,电网受到H E M P 的威胁是E 1,E 2以及E 3协同作用的结果㊂在E 1作用导致的设备损坏可以绕过雷电防护措施的地方,E 2作用将直接进入并损害主要的系统元件,紧接着E 3必然会损害已无保护措施的主要系统元件,从而对造成系统的大范围故障甚至系统崩溃㊂强激光与粒子束070007-5F i g .3 F a i l u r e c h a i n s k e t c ho fE 3o n p o w e r s ys t e m 图3 E 3对电力系统威胁故障链示意图4 结 论 本文首先将电力系统中的关键敏感设备分为S C A D A 系统与继电保护设备㊁变压器㊁互感器等线圈类设备,线路与设备避雷器与其他设备,并分别对其在E 1和E 3作用下的失效模式进行了分析㊂然后考虑根据失效模式和威胁大小的不同电力设备会产生不同等级的效应现象,介绍了不同效应分类方法以及多等级效应评估模型,为电力设备评估提供了借鉴㊂最后考虑电力设备易损性和重要性对电力设备评估的综合影响以及系统间的级联影响,分别梳理总结了在E 1和E 3作用下的故障链模式,表明电力系统在H E M P 作用下可能会产生系统级的大规模停电事故,对进一步开展H E M P 的全面综合评估提供了基础㊂参考文献:[1] N i t s c hD ,C a m p M ,S a b a t hF ,e t a l .S u s c e p t i b i l i t y o f s o m e e l e c t r o n i c e q u i p m e n t t oH P E Mt h r e a t s [J ].I E E ET r a n sE l e c t r o m a g nC o m pa t ,2004,46(3):380-389.[2] C a m p M ,G e r t hH ,G a rb eH ,e t a l .P r e d ic t i n g t h e b r e a kd o w n be h a v i o r o fm i c r o c o n t r o l l e r s u n d e r E M P /UW B i m p a c t u s i n g a s t a t i s t i c a l a n a l -y s i s [J ].I E E ET r a n sE l e c t r o m a g nC o m p a t ,2004,46(3):368-379.[3] M än s s o nD ,T h o t t a p p i l l i lR ,N i l s s o nT ,e t a l .S u s c e p t i b i l i t y o f c i v i l i a nG P S r e c e i v e r s t o e l e c t r o m a g n e t i c r a d i a t i o n [J ].I E E ET r a n sE l e c t r o -m a g nC o m p a t 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