Защита от энергетических воздействий

При решении задач защиты выделяют источник, приемник энергии и защитное устройство, которое уменьшает до допустимых уровней поток энергии к приемнику.

В общем случае защитное устройство (ЗУ) обладает способностями: отражать, поглощать, быть прозрачным по отношению к потоку энергии. Пусть из общего потока энергии ¥ +, поступающего к ЗУ (рис. 6.7), часть У" поглощается, часть ¥ " отражается и часть ¥" проходит сквозь ЗУ. Тогда ЗУ можно охарактеризовать следующими энергетическими коэффициентами: коэффициентом поглощения а = Wa I У +, коэффициентом отражения р = XV ~ / XV+, коэффициентом передачи т = ¥ ~ / ¥ +. Очевидно, что выполняется равенство р + а + т = 1. Если а = 1, то ЗУ поглощает всю энергию, поступающую от источника, при р = 1 ЗУ обладает 100%-ной отражающей способностью, а т = 1 означает абсолютную прозрачность ЗУ, т.е. энергия проходит через устройство без потерь.

Рис. 6.7. Энергетический баланс защитного устройства

В соответствии с изложенным можно выделить следующие принципы защиты:

1) принцип, при котором р -> 1; защита осуществляется за счет отражательной способности ЗУ;

2) принцип, при котором а -" 1; защита осуществляется за счет поглощательной способности ЗУ;

3) принцип, при котором т -> 1; защита осуществляется с учетом свойств прозрачности ЗУ.

На практике принципы обычно комбинируют, получая различные методы защиты. Наибольшее распространение получили методы защиты изоляцией и поглощением.

Методы изоляции используют тогда, когда источник и приемник энергии, являющийся одновременно объектом защиты, располагаются с разных сторон от ЗУ. В основе этих методов лежит уменьшение прозрачности среды между источником и приемником, т.е. выполнение условия т -" 0. При этом можно выделить два основных метода изоляции: метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет поглощения энергии ЗУ [т.е. условие т -> 0 обеспечивается условием а -> 1 (рис. 6.8, а), и метод, при котором уменьшение прозрачности среды достигается за счет высокой отражательной способности ЗУ [т.е. условие т -> 0 обеспечивается условием р 1 (рис. 6.8, б) |.

В основе методов поглощения лежит принцип увеличения потока энергии, прошедшего в ЗУ, т.е. достижение условия т -> 1. Принципиально можно различать как бы два вида поглощения энергии ЗУ: поглощение энергии самим ЗУ за счет ее отбора от источника в той или иной форме, в том числе в виде необратимых потерь (характеризуется коэффициентом а, рис. 6.9, я), и поглощение энергии в связи с большой прозрачностью ЗУ (характеризуется коэффициентом т,

Рис. 6.8. Методы изоляции при расположении источника и приемника с разных сторон от ЗУ:

а - энергия поглощается; б - энергия отражается

рис. 6.9, б). Так как при т -> 1 коэффициент р -" 0, то методы поглощения используют для уменьшения отраженного потока энергии; при этом источник и приемник энергии обычно находятся с одной стороны от ЗУ.

Рис. 6.9. Методы поглощения при расположении источника и приемника с одной стороны от ЗУ:

а - энергия отбирается; б - энергия пропускается

При рассмотрении колебаний наряду с коэффициентом а часто используют коэффициент потерь л, который характеризует количество энергии, рассеянной ЗУ:

где И^. и е4. - средние за период колебаний Г соответственно мощность потерь и рассеянная энергия; со - круговая частота, (со = 2к/Т); е - энергия, запасенная системой.

В большинстве случаев качественная оценка степени реализации целей защиты может осуществляться двумя способами:

1) определяют коэффициент защиты к№ в виде отношения

2) определяют коэффициент защиты в виде отношения

Эффективность защиты, дБ,