The PROTECTION OF ELECTRICAL CONSUMERS AGAINST MICROSECOND HIGH-VOLTAGE SURGES UNDER PARTIAL LOAD OPERATION

В.О. Павловський; П.Ю. Герасименко; В.К. Гурін; О.М. Юрченко; Д.Д. Мугенов

№ 3 (2026), Перетворення параметрів електричної енергії

№ 3 (2026)

Перетворення параметрів електричної енергії

ЗАХИСТ ЕЛЕКТРОСПОЖИВАЧІВ ВІД ВИСОКОВОЛЬТНИХ ІМПУЛЬСНИХ ЗАВАД ВЕЛИКОЇ ЕНЕРГІЇ МІКРОСЕКУНДНОГО ДІАПАЗОНУ ТРИВАЛОСТЕЙ У ПОЛЕГШЕНОМУ РЕЖИМІ НАВАНТАЖЕННЯ

Опубліковано 2026-04-30

В.О. Павловський⁺⁻
П.Ю. Герасименко⁺⁻
В.К. Гурін⁺⁻
О.М. Юрченко⁺⁻
Д.Д. Мугенов⁺⁻

В.О. Павловський

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0001-5768-101X

П.Ю. Герасименко

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0001-6244-1133

В.К. Гурін

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0003-2541-216X

О.М. Юрченко

Інститут електродинаміки НАН України, пр. Берестейський, 56, Київ, 03057, Україна

https://orcid.org/0000-0002-2107-2308

Д.Д. Мугенов

Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського”, пр. Берестейський, 37, Київ, 03056, Україна

https://orcid.org/0000-0001-7780-3416

Ключові слова

microsecond high-voltage surge
immunity
varistor
suppressor високовольтні імпульсні завади
захищеність апаратури
варистор
супресор

Як цитувати

[1]

Павловський, В. et al. 2026. ЗАХИСТ ЕЛЕКТРОСПОЖИВАЧІВ ВІД ВИСОКОВОЛЬТНИХ ІМПУЛЬСНИХ ЗАВАД ВЕЛИКОЇ ЕНЕРГІЇ МІКРОСЕКУНДНОГО ДІАПАЗОНУ ТРИВАЛОСТЕЙ У ПОЛЕГШЕНОМУ РЕЖИМІ НАВАНТАЖЕННЯ. ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА. 3 (Квіт 2026), 003.

Анотація

У роботі розглянуті особливості захисту електроспоживачів від високовольтних імпульсних завад мікросекундного діапазону тривалостей (МІП) у полегшеному режимі навантаження. Проведено аналіз типової схеми захисту, яка складається з каскадно з’єднаних схем обмежувача амплітуди і двокаскадного фільтра нижніх частот (ФНЧ). Проведено теоретичні розрахунки і моделювання відгуку Г-подібної ланки ФНЧ на дію МІП для режиму полегшеного навантаження, які показали збільшення амплітуди залишкової напруги МІП на виході ланки. Задля зменшення амплітуди відгуку запропоновано включити резистори послідовно з кожним конденсатором ФНЧ. Результати моделювання та експериментальні дослідження підтвердили ефективність запропонованого технічного рішення – максимальна амплітуда залишкової напруги МІП на електромережному вході електроспоживача зменшилася майже вдвічі. Бібл. 17, рис. 12.

Посилання

1. EN 61000-4-5:2014/A1:2017. Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-5: Testing and measurement techniques. Surge immunity test. 2017.

2. EN 61000-4-4:2012 Electromagnetic compatibility (EMC). Part 4-4: Testing and measurement techniques. Electrical fast transient/burst immunity test. 2012.

3. Ott H.W. Electromagnetic Compatibility Engineering. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2009. 843 р. DOI: https://doi.org/10.1002/9780470508510.

4. Gurevich V. Electromagnetic Terrorism: New Hazards. Electrical Engineering and Electromechanics. 2005. No 4. Pp. 81-83.

5. Ricketts L.W., Bridges J.E., Myletta J. Electromagnetic pulse and protection methods. Moskva: Atomizdat, 1979. 328 p. (Rus).

6. Tao Liang, Yan-zhao Xie. Maximizing Radiated High-Power Electromagnetic Threat to Transmission Line System Under the Constraints of Bounded Bandwidth and Amplitude. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2021. Vol. 63. Issue 3. Pp. 840-847. DOI: https://doi.org/10.1109/TEMC.2020.3040271.

7. William A.R., Richard H. Recent Developments in High Power EM (HPEM) Standards With Emphasis on High Altitude Electromagnetic Pulse (HEMP) and Intentional Electromagnetic Interference (IEMI). IEEE Letters on Electromagnetic Compatibility Practice and Applications. 2020. Vol. 2. Issue 3. Pp. 62-66. DOI: https://doi.org/10.1109/LEMCPA.2020.3009236.

8. Marian L., Michael S., Holger H. HPEM - Based Risk Assessment of Substations Enabled for the Smart Grid. IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. 2020. Vol. 62. Issue 1. Pp. 173-185. DOI: https://doi.org/10.1109/TEMC.2019.2893937.

9. Giri D.V., Hoad R., Sabath F. Implications of high-power electromagnetic (HPEM) environments on electronics. IEEE Electromagnetic Compatibility Magazine. 2020. Vol. 9. Issue 2. Pp. 37-44. DOI: https://doi.org/10.1109/MEMC.2020.9133238.

10. Martynov D.V., Rudenko Yu.V., Martynov V.V. Research of a bidirectional converter using an asymmetric inverter with a magnetically coupled two-winding inductor in an energy storage system. Tekhnichna Elektrodynamika. 2025. No 3. Pp. 15-21. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2025.03.015. (Ukr).

11. Martynov D.V., Rudenko Yu.V., Martynov V.V. Improving the operation of an asymmetric inverter with magnetically coupled inductors for energy storage systems. Electrical Engineering & Electromechanics. 2025. No 4. Pp. 53-58. DOI: https://doi.org/10.20998/2074-272X.2025.4.07.

12. Ozenbauch R.L., Pullen T.M. EMI Filter Design. CRC Press, 2001. 348 p. DOI: https://doi.org/10.1201/9780203910313.

13. Tihanyi L. Electromagnetic Compatibility in Power Electronics. IEEE Press, 1995. 403 p.

14. Kularatna N., Ross A.S., Fernando J., James S. Design of Transient Protection Systems. Elsevier Inc., 2018. 282 p.

15. Liu Dejun, Wu Fei. Nuclear electromagnetic pulse protection device. Patent USA No CN118352980(A), 2024.

16. Pavlovskyi V.O., Gurin V.K., Yurchenko O.M. Increasing of electrical and radioelectronic equipment immunity against high voltage short-duration pulse disturbances in the mains. Tekhnichna Elektrodynamika. 2022. No 5. Pp. 34-37. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2022.05.034. (Ukr).

17. Pavlovskyi V.O., Gurin, V.K., Yurchenko, O.M. Analysis of electromagnetic processes in the “voltage limiter-low-frequency filter” circuit during the influence of high-voltage surge from the power supply network. Tekhnichna Elektrodynamika. 2023. No 4. Pp. 37-42. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2023.04.037. (Ukr).