HEMP傳導環(huán)境下變壓器等效電路模型的建立及驗證

秦 鋒，毛從光，崔志同，聶 鑫，陳 偉

(西北核技術研究所，西安710024；強脈沖輻射環(huán)境模擬與效應國家重點實驗室，西安710024)

高空電磁脈沖(high-altitude electromagnetic pulse, HEMP)具有電場強度峰值高、頻率范圍寬等特點[1-2]，能夠通過前門或后門耦合到幾乎所有的電子電氣設備上，造成電子電氣設備及相關基礎設施功能紊亂、性能下降甚至燒毀[3-10]。因此，開展關鍵領域中關鍵設備對HEMP的效應試驗、獲取相關的損傷閾值及失效機理，對形成安全有效的HEMP防護加固方法具有重要意義。

電源變壓器廣泛用于各類電子設備的供電端，與各類電子設備具有直接的電連接，其抗電磁脈沖性能決定著電子設備能否正常工作。以往的系統(tǒng)級電磁脈沖效應試驗表明，電源變壓器或由電源變壓器組成的電源適配器是受試系統(tǒng)中較為常見的薄弱環(huán)節(jié)，是電磁脈沖干擾信號的主要耦合通道之一，可能造成受試系統(tǒng)出現(xiàn)干擾、重啟及供電功能模塊燒毀等效應現(xiàn)象[2-3,8]。針對電源變壓器開展電磁脈沖傳導效應機理研究，需要針對電磁脈沖環(huán)境建立電源變壓器等效電路模型，這是進一步研究計算電源線傳導環(huán)境和分析整系統(tǒng)電磁脈沖響應規(guī)律的基礎[11]。目前，國內外針對雷電過電壓及電力系統(tǒng)操作過電壓環(huán)境中變壓器高頻暫態(tài)模型的研究報道較多，這些模型主要分為內部繞組模型、多導體傳輸線模型及端口模型3大類[12]。但雷電過電壓及操作過電壓環(huán)境下建立的模型能否直接用于HEMP環(huán)境尚待深入研究，且這些模型中參數的獲取過程較為復雜。……