05.09.13 "Техніка сильних електричних та магнітних полів"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/18884

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 20

Вдосконалення методів контролю та діагностики заземлювальних пристроїв діючих високовольтних енергооб'єктів України
(НТУ "ХПІ", 2018) Руденко, Сергій Сергійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена вдосконаленню існуючих методів визначення нормованих параметрів на кожному з етапів електромагнітної діагностики, а також створення якісно нового підходу до видачі рекомендацій з реконструкції заземлювального пристрою для підвищення безпеки експлуатації діючих енергооб'єктів. На основі статистичного аналізу електрофізичних характеристик ґрунту створено вимоги до технічних характеристик приладів для вертикального електричного зондування при проведенні електромагнітної діагностики стану заземлювального пристрою. Розроблено та реалізовано у вигляді програмного комплексу математичну модель нееквіпотенційного заземлювального пристрою довільної конфігурації, розташованого у тришаровому ґрунті. Удосконалено математичну модель для інтерпретації результатів вертикального електричного зондування для багатошарових геоелектричних структур та методику еквівалентування з приведенням їх до вигляду розрахункових моделей. Перевірено адекватність розроблених математичних моделей експериментальним вимірам на понад 70 діючих високовольтних енергооб'єктах України класами напруги 35–150 кВ. Доведено, що реконструкція заземлювального пристрою за вимогами до напруги дотику є найбільш ефективною з точки зору електробезпеки та матеріальних витрат. Створено параметричну модель, яка дозволяє прогнозувати ймовірні матеріально-технічні витрати на реконструкцію.
Вдосконалення методів контролю та діагностики заземлювальних пристроїв діючих високовольтних енергооб'єктів України
(НТУ "ХПІ", 2017) Руденко, Сергій Сергійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018. Дисертація присвячена вдосконаленню існуючих методів визначення нормованих параметрів на кожному з етапів електромагнітної діагностики, а також створення якісно нового підходу до видачі рекомендацій з реконструкції заземлювального пристрою для підвищення безпеки експлуатації діючих енергооб'єктів. На основі статистичного аналізу електрофізичних характеристик ґрунту створено вимоги до технічних характеристик приладів для вертикального електричного зондування при проведенні електромагнітної діагностики стану заземлювального пристрою. Розроблено та реалізовано у вигляді програмного комплексу математичну модель нееквіпотенційного заземлювального пристрою довільної конфігурації, розташованого у тришаровому ґрунті. Удосконалено математичну модель для інтерпретації результатів вертикального електричного зондування для багатошарових геоелектричних структур та методику еквівалентування з приведенням їх до вигляду розрахункових моделей. Перевірено адекватність розроблених математичних моделей експериментальним вимірам на понад 70 діючих високовольтних енергооб'єктах України класами напруги 35–150 кВ. Доведено, що реконструкція заземлювального пристрою за вимогами до напруги дотику є найбільш ефективною з точки зору електробезпеки та матеріальних витрат. Створено параметричну модель, яка дозволяє прогнозувати ймовірні матеріально-технічні витрати на реконструкцію.
Водные триинги в силовых кабелях при действии сильного электрического поля и техника их обнаружения
(НТУ "ХПИ", 2017) Кессаев, Александр Геннадиевич
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.13 – техника сильных электрических и магнитных полей. Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2016. Диссертация посвящена обоснованию техники обнаружения водных триингов в силовых кабелях среднего напряжения коаксиальной конструкции с водоблокирующим барьером при действии сильного электрического поля на основании результатов математического моделирования водных включений сферической формы в толще сшитой полиэтиленовой изоляции и физического моделирования процесса увлажнения образцов кабелей в лабораторных условиях. На основе предложенной математической модели водных триингов в виде кластеров сферической формы в толще сшитой полиэтиленовой изоляции высоковольтного с илового кабеля коаксиальной конструкции с осевой симметрией показано, что область сильного электрического поля является функцией размеров и расстояния между сферическими включениями. Результатами численного моделирования подтверждена перспективность техники импульсной рефлектометрии во временной области для диагностики эксплуатационных неоднородностей (эллиптичности, эксцентриситета, водных триингов) в высоковольтных силовых кабелях. Наиболее сильная корреляция на уровне (0,97 – 0,86) в зависимости от продолжительности старения в условиях повышенной влажности наблюдается для токов абсорбции, измеренных на 15 -й и 30-й секунде, что обусловлено более сильным влиянием процессов поляризации свободной влаги на результаты измерений. Обоснована возможность применения техники частичных разрядов (ЧР) для обнаружения водных триингов (участков с повышенной проводимостью) и проанализировано влияние внутренних и внешних электромагнитных помех на импульсы ЧР при проведении испытаний трехфазных высоковольтных гермопроходок коаксиальной конструкции. Результаты диссертационных исследований внедрены в ПАТ "Южкабель" (г. Харьков), в ЗАО "Завод Элокс" (г. Харьков), в учебном процессе кафедры электроизоляционной и кабельной техники Национального технического университета "Харьковский политехнический институт".
Водяні триінги в силових кабелях при дії сильного електричного поля та техніка їх виявлення
(НТУ "ХПІ", 2017) Кєссаєв, Олександр Геннадійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2016. Дисертація присвячена обґрунтуванню техніки виявлення водяних триінгів в силових кабелях середньої напруги коаксіальної конструкції з водоблокуючим бар'єром при дії сильного електричного поля на підставі результатів математичного моделювання водяних включень сферичної форми в товщі зшитої поліетиленової ізоляції та фізичного моделювання процесу зволоження зразків кабелів в лабораторних умовах. На основі запропонованої математичної моделі водяних триінгів у вигляді кластерів сферичної форми в товщі зшитої поліетиленової ізоляції високовольтного силового кабелю коаксіальної конструкції з осьовою симетрією показано, що область сильного електричного поля є функцією розмірів цих сферичних включень та відстані між ними. Результатами фізичного моделювання підтверджено ефективність застосування техніки високочастотної діелектричної спектроскопії для виявлення вільної води в полімерній ізоляції нових кабелів і зістарених у вологому середовищі. З використанням техніки вимірювань параметрів діелектричної абсорбції показано, що інформативними діагностичними параметрами зволоженої зшитої поліетиленовою ізоляції є струми абсорбції, виміряні на 15, 30 і 60-й секунді після подачі високої постійної випробувальної напруги, і динаміка змінення опору ізоляції в залежності від прикладеної високої постійної напруги.
Діагностика полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів під дією сильного електричного поля за трибоелектричним потенціалом
(НТУ "ХПІ", 2016) Бойко, Антон Миколайович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці та обґрунтуванню діагностики за трибоелектричним потенціалом для виявлення зміни поверхневих властивостей полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів під дією сильного електричного поля, підвищеної температури та іонізуючого випромінювання. В процесі старіння для двошарової ізоляції на основі застосування схеми заміщення встановлено появу струмів, що змінюються по експоненціальному закону, та отримано динаміку в часі накопичення, рекомбінації та релаксації поверхневого заряду на границі розділу. Встановлено розподіл густини поверхневого заряду по довжині симетричних ізольованих провідників при наявності між ними зазору та тонкого дефектного шару на поверхні полімерної ізоляції на основі отриманого аналітичного рішення. Показано, що окиснений прошарок на поверхні ізоляції призводить по появи сильного електричного поля. В залежності від конструктивного виконання і застосованих матеріалів експериментально визначено значення трибоелектричного потенціалу та встановлена динаміка його зміни в процесі прискореного терморадіаційного старіння кабелів. Встановлено вплив поверхневих та трибозарядів на результати діагностичних обстежень кабелів за опором ізоляції на високій напрузі. Запропонована діагностика за трибоелектричним потенціалом силових, контрольних та інформаційних кабелів дозволяє виявити зміну поверхневих властивостей полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів.
Діагностика полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів під дією сильного електричного поля за трибоелектричним потенціалом
(НТУ "ХПІ", 2015) Бойко, Антон Миколайович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. Дисертація присвячена розробці та обґрунтуванню діагностики за трибоелектричним потенціалом для виявлення зміни поверхневих властивостей полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів під дією сильного електричного поля, підвищеної температури та іонізуючого випромінювання. В процесі старіння для двошарової ізоляції на основі застосування схеми заміщення встановлено появу струмів, що змінюються по експоненціальному закону, та отримано динаміку в часі накопичення, рекомбінації та релаксації поверхневого заряду на границі розділу. Встановлено розподіл густини поверхневого заряду по довжині симетричних ізольованих провідників при наявності між ними зазору та тонкого дефектного шару на поверхні полімерної ізоляції на основі отриманого аналітичного рішення. Показано, що окиснений прошарок на поверхні ізоляції призводить по появи сильного електричного поля. В залежності від конструктивного виконання і застосованих матеріалів експериментально визначено значення трибоелектричного потенціалу та встановлена динаміка його зміни в процесі прискореного терморадіаційного старіння кабелів. Встановлено вплив поверхневих та трибозарядів на результати діагностичних обстежень кабелів за опором ізоляції на високій напрузі. Запропонована діагностика за трибоелектричним потенціалом силових, контрольних та інформаційних кабелів дозволяє виявити зміну поверхневих властивостей полімерної ізоляції в процесі старіння кабелів.
Електрофізичний вплив потужного підводного іскрового розряду на процеси обробки речовин
(Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут", 2017) Вінніков, Денис Вікторович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена вдосконаленню електророзрядного обладнання, що використовується для обробки речовин сильно струмовим підводним іскровим розрядом. Проведено аналіз здобутих властивостей матеріалів та рідин в залежності від електричних параметрів розрядного кола, розмірів міжелектродного проміжку, конструкцій електрогідравлічних реакторів і тиску у реакторі. Запропоновані технологічні рекомендації щодо вдосконалення обладнання та процесів електрофізичного впливу на матеріали і рідкі середовища. В дисертації вдосконалено математичну модель щодо дослідження ранньої стадії розвитку іскрового каналу потужного іскрового розряду в парі води та у парогазовій оболонці. Вперше виявлено можливість швидкої (5–20 с) зміни окислювально-відновного потенціалу рідин в бік від'ємних значень з помірним підвищенням водневого показника. Проведено діагностику зміни фізико-хімічних властивостей води. Визначено склад та розміри частинок, що утворюються під час електричної ерозії електродів, запропоновано хімічну схему їх впливу на властивості води. Виявлено можливість подрібнення матеріалів, що моделюють відпрацьоване ядерне паливо, з метою вдосконалення методів його переробки. Оптимізовано параметри розрядного кола та реактора для подрібнення гумовотехнічних виробів у середовищі рідкого азоту. Доведено можливість обробки та зменшення розмірів зерен металів, що переплавляються в вакуумно-дугових пічках під впливом механіко-акустичних імпульсів, які утворюються високовольтними потужними підводними іскровими розрядами.
Електрофізичний вплив потужного підводного іскрового розряду на процеси обробки речовин
(НТУ "ХПІ", 2017) Вінніков, Денис Вікторович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2017. Дисертація присвячена вдосконаленню електророзрядного обладнання, що використовується для обробки речовин сильно струмовим підводним іскровим розрядом. Проведено аналіз здобутих властивостей матеріалів та рідин в залежності від електричних параметрів розрядного кола, розмірів міжелектродного проміжку, конструкцій електрогідравлічних реакторів і тиску у реакторі. Запропоновані технологічні рекомендації щодо вдосконалення обладнання та процесів електрофізичного впливу на матеріали і рідкі середовища. В дисертації вдосконалено математичну модель щодо дослідження ранньої стадії розвитку іскрового каналу потужного іскрового розряду в парі води та у парогазовій оболонці. Вперше виявлено можливість швидкої (5–20 с) зміни окислювально-відновного потенціалу рідин в бік від'ємних значень з помірним підвищенням водневого показника. Проведено діагностику зміни фізико-хімічних властивостей води. Визначено склад та розміри частинок, що утворюються під час електричної ерозії електродів, запропоновано хімічну схему їх впливу на властивості води. Виявлено можливість подрібнення матеріалів, що моделюють відпрацьоване ядерне паливо, з метою вдосконалення методів його переробки. Оптимізовано параметри розрядного кола та реактора для подрібнення гумовотехнічних виробів у середовищі рідкого азоту. Доведено можливість обробки та зменшення розмірів зерен металів, що переплавляються в вакуумно-дугових пічках під впливом механіко-акустичних імпульсів, які утворюються високовольтними потужними підводними іскровими розрядами.
Коронний розряд зі стрижневих блискавкоприймачів в умовах дії сильного електричного поля від грозової хмари
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Чернухін, Олександр Юрійович
Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі стосовно підвищення ефективності блискавкозахисту об’єктів шляхом дослідження фізичних процесів коронного розряду зі стрижневих блискавкоприймачів в умовах дії сильного електричного поля від грозової хмари. Актуальність обумовлена питанням надання дозволу на застосування нових типів блискавкоприймачів, які реалізують механізм ранньої стримерної емісії (Early streamer emission - ESE). Для застосування новітніх пристроїв ESE – терміналів у практиці блискавкозахисту потрібно мати впевненість у тому, що властивості, які анонсує виробник, відповідають дійсності. Контроль якості здійснюється за методикою, яку регламентує стандарт Франції NF 17-102:2011. Але, цей стандарт є таким, що визнаний лише в деяких країнах крім Франції. В дисертації доведено необхідність змінити вимогу стандарту до величини дисперсії функції розподілу часу випередження ESE – терміналу, що забезпечує перехоплення блискавки з прогнозованою ймовірністю 0,95, та зменшити значення швидкості зустрічного до блискавки лідеру. Розроблено метод вимірювання швидкості просування лідеру в міжелектродному просторі, який заснований на порівняльному аналізі осцилограм напруги між електродами і струму з електрода, що формує розряд. Показано, що швидкість просування лідеру у міжелектродному просторі довжиною 1,2 м не перевищує 1,14 10⁶ м/с, а середня за час просування дорівнює 1,3∙10⁵ м/с. Визначено закономірність між значенням напруженості постійного електричного поля, при якій починається коронний розряд, та висотою стрижнів різноманітної форми перерізу (квадрат, коло, шестигранник) з плоскою вершиною, та круглого перерізу із загостреною вершиною. Для повітряних проміжків більш ніж 1 м, експериментально доведено, що в діапазоні напруженості електричного поля від 4 кВ/м до 120 кВ/м коронний розряд формується імпульсами окремих електронних лавин, наносекундного діапазону. Причому, часові параметри практично не залежать від значення напруженості електричного поля. Встановлено, що частота появи імпульсів струму однозначно залежність від рівня напруженості електричного поля. Цей аспект доповнює результати отримані Тричелом и Кіпом (1938 р) для коротких проміжків (до 10 см). Функціональну залежність частоти стримерів корони від напруженості електричного поля покладено в основу створення низки індикаторів для застосування в якості пристрою попередження про грозову небезпеку.
Коронний розряд зі стрижневих блискавкоприймачів в умовах дії сильного електричного поля від грозової хмари
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Чернухін, Олександр Юрійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.09.13 – Техніка сильних електричних та магнітних полів – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" (НТУ "ХПІ"), Харків, 2020. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-практичної задачі стосовно надання дозволу на застосування нових типів блискавкоприймачів, які реалізують механізм ранньої стримерної емісії (Early streamer emission – ESE). Для застосування новітніх пристроїв у практиці блискавкозахисту потрібно мати впевненість у тому, що властивості, які анонсує виробник, відповідають дійсності. Контроль якості здійснюється за методикою, яку регламентує стандарт Франції NF 17-102:2011. Але, цей стандарт є таким, що визнаний лише в деяких країнах крім Франції, у тому числі в Іспанії, Казахстані, Литві та інших. Світова наукова спільнота вважає положення цього стандарту недостатньо обґрунтованими, тому що достовірність запропонованого методу ще не доведено відповідними науковими дослідженнями. Серед основних недоліків методу вказано на такі: - відсутнє обґрунтування екстраполяції результатів лабораторних випробувань на реальні умови; - відсутнє обґрунтування заданого значення швидкості зустрічного лідеру; - відсутні дані щодо визначення параметрів стрижневого блискавкоприймача, який слід визнати референтним, що не дає змогу здійснювати порівняння результатів, які отримані у різних випробувальних лабораторіях. Дуже наполегливі зусилля іноземних компаній щодо оснащення об’єктів в Україні ESE-терміналами спонукали необхідність здійснення вхідного контролю таких пристроїв. Виходячи з назви блискавкоприймачів, основою їх функціонування є стримерно-лідерний процес зі стрижневих елементів. Початковою фазою цього процесу є коронний розряд, що виникає з гострих кромок при знаходженні у сильному електричному полі. Дослідження цих процесів є необхідним для надання об’єктивних доказів щодо властивостей ESE-терміналів. В дисертації доведено необхідність змінити вимогу стандарту до величини дисперсії функції розподілу часу випередження, що забезпечує перехоплення блискавки з прогнозованою ймовірністю, за урахування часу за якого розподіл має максимальне значення. Розроблено метод вимірювання швидкості просування лідеру в між електродному просторі, який заснований на порівняльному аналізі осцилограм напруги між електродами і струму з електрода, що формує розряд. Показано, що швидкість лідера зростає у міру просування його головки. Доведено, що швидкість просування лідера у міжелектродному просторі довжиною 1,2 м не перевищує 1,14∙10⁶ м/с, а середня за час просування дорівнює 1,3∙10⁵ м/с. Визначено закономірність між значенням напруженості постійного електричного поля, при якій починається коронний розряд, та висотою стрижнів різноманітної форми перерізу (квадрат, коло, шестигранник) з плоскою вершиною, та круглого перерізу із загостреною вершиною. Для повітряних проміжків більш ніж 1 м, експериментально доведено, що в діапазоні напруженості електричного поля від 4 кВ/м до 120 кВ/м коронний розряд формується імпульсами окремих електронних лавин, які мають тривалість фронту одиниці наносекунд і тривалість напівспаду десятки наносекунд. Причому, часові параметри практично не залежать від значення напруженості електричного поля. Встановлено, що частота появи імпульсів струму однозначно залежить від рівня напруженості електричного поля. Цей аспект доповнює результати отримані Тричелом и Кіпом (1938 р.) для коротких проміжків (до 10 см). Крім того, значні людські жертви, що спостерігаються у світі в наслідок влучення блискавки, наприклад, у Німеччині під час рок фестивалю у червні 2016 року, обумовили актуальність створення систем попередження про грозову небезпеку. Одним з аспектів цього напряму є розробка елементів системи, які реагують на підвищення напруженості електричного поля в навколишньому середовищі до критичних значень, що є передумовою розвитку розряду блискавки. Функціональну залежність частоти стримерів корони від напруженості електричного поля покладено в основу створення низки індикаторів для застосування в якості пристрою попередження про грозову небезпеку. Таким чином, обидва напрями поєднано дослідженням коронного розряду у сильному електричному полі, що обумовило актуальність роботи. Вирішення вказаних задач визначило напрямок досліджень дисертаційної роботи. Метою роботи є підвищення ефективності блискавкозахисту шляхом дослідження фізичних процесів коронного розряду зі стрижневих блискавкоприймачів в умовах дії сильного електричного поля від грозової хмари. Об’єктом дослідження є процеси, пов’язані з взаємодією стрижньових блискавкоприймачів з електричним полем грозової хмари. Предметом дослідження є коронний розряд зі стрижньових блискавкоприймачів в умовах дії сильного електричного поля грозової хмари. Методи дослідження. У дисертаційній роботі застосовано методи комп’ютерного та фізичного моделювання. Теоретичною базою виконаних досліджень є фундаментальні положення теорії електромагнітного поля в частині вирішення задач розподілу електричного поля у системі електродів з урахуванням гострих кутів. Моделювання здійснено за використанням модулю AC/DC COMSOL 5.3. Для узагальнення результатів експериментальних досліджень застосовано метод багатофакторного експерименту та регресивного аналізу. Дані про закономірності розвитку коронного розряду, формування стримеру та лідеру досягнуто шляхом фізичного моделювання з використанням високовольтного обладнання та відповідних засобів вимірювальної техніки. Наукова новизна результатів: 1. Доведено що пробій повітряного проміжку стрижень-площина при застосуванні стрижня квадратного перерізу (розмірами 12х12 мм²) має найбільш стабільні характеристики серед розглянутих варіантів. Цей факт свідчить про доцільність використання у практиці блискавкозахисту саме таких стрижнів. Крім того, пропонується у якості референтного блискавкоприймача при тестуванні ESE-терміналів відповідно до методики стандарту NF C 102-17:2011 застосовувати стрижень квадратного перерізу. 2. Вперше визначено закономірність між значенням напруженості постійного електричного поля, при якій починається коронний розряд, та висотою стрижнів різноманітної форми перерізу (квадрат, коло, шестигранник) з плоскою вершиною. 3. Вперше розроблено метод вимірювання швидкості просування лідеру в міжелектродному просторі, який базується на порівняльному аналізі осцилограм напруги між електродами і струму з електрода, що формує розряд. Показано, що швидкість лідера зростає за квадратичним законом у міру просування його головки. Отримано задовільний (в межах 15 %) збіг з результатами вимірювань, за використанням надшвидкісної відеореєстрації. Доведено, що швидкість просування лідеру у міжелектродному просторі довжиною 1,2 м не перевищує 1,14∙10⁶ м/с, а середня за час просування дорівнює 1,3∙10⁵ м/с. 4. Уточнено вимогу стандарту NF C 102-17:2011 до величини дисперсії функції розподілу часу випередження, що зв'язує значення середньоквадратичного відхилення (σ) і часу випередження (Δt), для перехвату блискавки ESE-терміналом з імовірністю не менш ніж 95 %: σESE <(0,5 Δt - σF), де нижній індекс при σ відноситься відповідно до ESEтерміналу та референтного блискавкоприймача (F). 5. Вперше експериментально встановлено, що струм корони зі стрижня квадратного перерізу з плоскою вершиною починається при значеннях напруженості електричного поля більших, ніж зі стрижня круглого перерізу з загостреною вершиною (при довжині стрижня 2 м, відповідно, 10 кВ/м та 4 кВ/м), але, сила струму корони зі стрижня з загостреною вершиною на порядок менша, що обумовлює можливе зупинення протікання струму при деяких значеннях напруженості електричного поля в залежності від гостроти конусу. 6. Вперше для повітряних проміжків більш ніж 1 м, експериментально доведено, що в діапазоні напруженості електричного поля від 4 кВ/м до 120 кВ/м коронний розряд зі стрижня формується імпульсами окремих електронних лавин, схожих на імпульси зафіксовані для коротких (<10 см) повітряних проміжків Тричелом та Кіпом (1938 р.). Встановлено, що частота появи імпульсів струму однозначно залежність від рівня напруженості електричного поля, а амплітудно-часові параметри кожного окремого імпульсу при цьому змінюються у межах 30%. Практичне значення одержаних результатів полягає у наступному: − розроблено та створено універсальний високовольтний випробувальний стенд ВВС-1.2, який забезпечує можливість тестування блискавкоприймачів ESE типу на відповідність вимогам стандарту Франції NF C 102-17. За використанням стенду здійснено випробування зразків ESEтерміналів практично всіх відомих компаній, які представлені на світовому ринку. В наслідок чого захищено ринок України від застосування ESEтерміналів, які не відпадають заявленим характеристикам. Крім того, за використанням ВВС-1.2 проведено низку інших видів випробувань; − сформульовані уточнення та додаткові вимоги до стандарту Франції NF C 102-17:2011 (Додаток С), який стосується методики тестування ESEтерміналів та визначення їх захисних властивостей, що підвищить достовірність отриманих результатів; − розроблено основи створення нового типу індикатора рівня напруженості електричного поля атмосфери за використанням встановленої функціональної залежності частоти появи імпульсів струму коронного розряду з металевого стрижня від рівня напруженості у діапазоні від 4 кВ/м до 120 кВ/м. Такий індикатор має суттєві переваги перед існуючими роторними («млин») та заснованими на MEMS технології, головним чином за відсутності рухомих частин, в наслідок чого, потребує значно меншої енергії живлення. − створено низку опитних зразків індикаторів для застосування в якості пристрою попередження про грозову небезпеку, які проходять перевірку в реальних умовах довкілля. Результати, які отримані в ході виконання дисертаційної роботи, надали докази, які використані Технічним комітетом України «Електромагнітна сумісність та стійкість радіоелектронних, електронних та електротехнічних засобів» (ТК 22) та Технічним комітетом України «Засоби техногенної безпеки будівель і споруд» (ТК 315) під час вирішення питання щодо впровадження в Україні стандарту Франції NF C 102-17, та під час голосування за проектом відповідного міждержавного стандарту (2019-2020 роки). Обґрунтована критична оцінка достовірності положень стандарту Франції NF C 102-17 забезпечила захист ринку України від продукції сумнівних захисних властивостей. Також, результати впроваджено у навчальний процес в Харківському філіалі ДП "Український науководослідний і навчальний центр проблем стандартизації, сертифікації та якості", та використано ДП "Конструкторське бюро "Південне" при виконанні міжнародного контракту.
Магнітно-імпульсне розширення трубчастих заготівок за допомогою імпульсів магнітного поля, "зрізаних" керованим вакуумним розрядником
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Лютенко, Лариса Анатоліївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів (14 – електрична інженерія) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертація присвячена визначенню форми, параметрів та способу отримання імпульсів зовнішнього магнітного поля, що забезпечують розширення металевої циліндричної трубчастої заготівки за допомогою зовнішнього індуктора. Отримано аналітичні розв’язки задач проникнення "зрізаних" імпульсів зовнішнього магнітного поля в тонкостінну циліндричну металеву заготівку, за допомогою яких зроблено критеріальний аналіз впливу форми імпульсу на електродинамічні зусилля, що діють на заготівку. Експериментально досліджено імовірність появи "зрізаних" імпульсів у розрядному колі магнітно-імпульсної устатковини з керованим вакуумним розрядником. Достовірність отриманих теоретичних та практичних результатів підтверджена експериментами на низьковольтному генераторі імпульсних струмів та виконаними технологічними операціями на основі магнітно-імпульсного розширення циліндричних заготівок за допомогою зовнішнього індуктора. Розроблено практичні рекомендації з визначення параметрів магнітно-імпульсної устатковини з керованим вакуумним розрядником для отримання "зрізаних" імпульсів розрядного струму і виконання технологічних операцій. На спосіб магнітно-імпульсного розширення трубчастих металевих заготовок отримано патент України на корисну модель (Патент України, МПК В21D 26/14. Спосіб магнітно-імпульсного розширення трубчастих металевих заготівок / Коновалов О. Я., Лютенко Л. А., Михайлов В. М.; заявник та власник патенту НТУ "ХПІ". – №72272. Заявл. 15.02.2012. Опубл. 10.08.2012. Бюл. № 15.– 4 с.). Результати роботи використано при виконанні науково-дослідних держбюджетних тем ДР № 0106U001494, № 0109U002401, № 0111U002273 та використовуються у навчальному процесі на кафедрі інженерної електрофізики НТУ "ХПІ" для студентів спеціальності "141 – Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка" в дисциплінах "Розрахунок і проектування магнітно-імпульсних устатковин", "Електрофізичні технологічні устатковини", "Електрофізичні технології", в курсових, дипломних та науково-дослідних роботах.
Магнітно-імпульсне розширення трубчастих заготівок за допомогою імпульсів магнітного поля, "зрізаних" керованим вакуумним розрядником
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Лютенко, Лариса Анатоліївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів (14 – електрична інженерія) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут" Міністерства освіти і науки України, Харків, 2021. Дисертація присвячена визначенню форми, параметрів та способів отримання імпульсів зовнішнього магнітного поля, що забезпечують розширення металевої циліндричної трубчастої заготівки за допомогою зовнішнього індуктора. Отримано аналітичні розв’язки задач проникнення "зрізаних" імпульсів зовнішнього магнітного поля в тонкостінну циліндричну металеву заготівку, за допомогою яких зроблено критеріальний аналіз впливу форми імпульсу на електродинамічні зусилля, що діють на заготівку. Експериментально досліджено імовірність появи "зрізаних" імпульсів у розрядному колі магнітно-імпульсної устатковини з керованим вакуумним розрядником. Достовірність отриманих теоретичних та практичних результатів підтверджена експериментами на низьковольтному генераторі імпульсних струмів та виконаними технологічними операціями на основі магнітно-імпульсного розширення циліндричних заготівок за допомогою зовнішнього індуктора. Розроблено практичні рекомендації з визначення параметрів магнітно-імпульсної устатковини з керованим вакуумним розрядником для отримання "зрізаних" імпульсів розрядного струму і виконання технологічних операцій, основаних на розширенні тонкостінних металевих заготівок зовнішнім індуктором.
Обґрунтування параметрів іскрового розрядника для високовольтного газорозрядного устаткування
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Варшамова, Ірина Сергіївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2021 р. Дисертаційна робота присвячена обґрунтуванню параметрів іскрових розрядників для високовольтного електророзрядного устаткування на підставі виявлення впливу довжини розрядного проміжку та початкового тиску газу на газорозрядні процеси. Проведено аналіз впливу початкового тиску газу та довжини іскрового проміжку у іскрових розрядниках на розвиток іскрового розряду. Проведено аналіз особливостей вимірювання енергії низькоенергетичного іскрового розряду. Розроблена чисельна модель розширення іскрового каналу. На основі чисельної моделі розширення іскрового каналу проведено порівняння еволюції іскрового розряду в азоті для випадків його ізотермічного і адіабатичного стиснень. Для кількісної оцінки впливу початкового тиску на виділення енергії був введений коефіцієнт кореляції. Удосконалено техніку дослідження приелектродного падіння напруги в іскрі на стадії її газодинамічного розширення в газах високого тиску.
Обґрунтування параметрів іскрового розрядника для високовольтного газорозрядного устаткування
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Варшамова, Ірина Сергіївна
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 "Техніка сильних електричних та магнітних полів" (14 – Електрична інженерія) – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, 2021 р. Дисертаційна робота присвячена обґрунтуванню параметрів іскрових розрядників для високовольтного електророзрядного устаткування на підставі виявлення впливу довжини розрядного проміжку та початкового тиску газу на газорозрядні процеси. Для досягнення зазначеної мети були поставлені задачі: – на підставі огляду літератури провести аналіз впливу параметрів іскрового розрядника на розвиток іскрового розряду, проаналізувати техніку дослідження іскрових розрядів у газах високого тиску з визначенням особливостей вимірювання падіння напруги на електродах та газорозрядному каналі в процесі розширення іскрового каналу; – провести чисельне дослідження впливу параметрів іскрового розрядника на розвиток іскрового розряду на підставі удосконаленої математичної моделі розширення іскрового каналу шляхом розширення області розрахунку до моменту зниження температурі газу у струмопровідному каналі до 8000 К та провести дослідження впливу початкового тиску газу у розрядному проміжку на процес газодинамічного розширення іскрового каналу та введення енергії у газорозрядний проміжок; – розробити техніку експериментально-розрахункового дослідження падіння напруги на електродах та газорозрядному каналі за результатами вимірювання струму та напруги на розрядному проміжку; – провести дослідження впливу місця підключення дільника напруги на розвиток перехідних електричних процесів у розрядному колі з навантаженням у вигляді іскрового проміжку; – провести експериментально-розрахункове дослідження впливу довжини розрядного проміжку та початкового тиску газу на введення енергії в розрядний канал. Об’єкт дослідження – газорозрядні процеси, що відбуваються у іскрових розрядниках високовольтного електророзрядного устаткування. Предмет дослідження – газові розрядники у високовольтному електророзрядному устаткуванні. Методи дослідження. Методи теорії електричних кіл, теорії електромагнітного поля, газодинаміки, плазмохімії, використано для чисельного моделювання. В експериментальних дослідженнях застосовано осцилографування для реєстрації струму, напруги та вимірювання тиску для дослідження впливу тиску та довжини розрядного проміжку на падіння напруги у іскровому розряді. Обробка експериментальних результатів здійснювалась методом найменших квадратів. В роботі отримані такі наукові результати. У дисертаційній роботі вирішено науково-практичну задачу з обґрунтування параметрів іскрових розрядників для високовольтного електророзрядного устаткування на підставі виявлення впливу довжини розрядного проміжку та початкового тиску газу на газорозрядні процеси. Проведено аналіз впливу початкового тиску газу та довжини іскрового проміжку у іскрових розрядниках на розвиток іскрового розряду. За результатами аналізу літературних джерел визначено, що зростання початкового тиску газу впливає на опір розрядного каналу, на процес введення енергії в іскровий канал, тощо. Також зростання довжини розрядного проміжку призводить до зростання енергії, що виділяється в іскровому розряді. Разом з тим, не виявлено залежностей, за якими можливо кількісно визначити вплив початкового тиску газу на розвиток іскрового розряду під час його газодинамічного розширення, що, в свою чергу, не дозволяє обґрунтувати параметри іскрових розрядників. Також такий вплив не досліджувався для умов, коли зростання розрядного проміжку супроводжується значним зменшення розрядного струму. На підставі аналізу існуючих методів вимірювання приелектродного падіння напруги в іскровому розряді визначено неможливість застосування зондових методів у зв'язку зі впливом зонда на розвиток іскрового розряду. Застосування методу наближення електродів ускладнено із-за необхідності співнакладання у часі результатів різних вимірювань. Тому існує потреба у розвитку техніки вимірювання приелектродного падіння напруги в іскровому розряді для визначення складової виділення енергії поблизу електродів. Такі дослідження дозволять визначити фактори, що впливають на електророзрядні процеси, і через вплив на ці фактори удосконалити іскрові розрядники. Розроблена чисельна модель розширення іскрового каналу дозволила дослідити початковий вплив тиску на формування іскри в азоті. Було встановлено, що початкове зростання тиску викликає обмеження у розширенні іскрового каналу. Це призводить до підвищення температури та електропровідності в електропровідному каналі та підвищення опору іскри, виділеної енергії, напруженості електричного поля. Але початкове зростання тиску прискорює падіння тиску у іскровому каналі і значно перерозподіляє енергетичний баланс енергії, що виділяється. Отже, ефективність введення енергії швидко зростає, коли початковий тиск зростає. Результати моделювання показали, що зміна ємності конденсатора не призводить до зміни тенденції впливу тиску. На основі чисельної моделі розширення іскрового каналу проведено порівняння еволюції іскрового розряду в азоті для випадків його ізотермічного і адіабатичного стиснень. З'ясовано, що при однаковому часі розряду збільшення початкового тиску призводить до зменшення стрибка тиску в ударній хвилі. Збільшення початкового тиску призводить до збільшення енергії, що виділяється в іскровому розряді. Крім того, більш висока кількість енергії, що виділяється, досягається в ізотермічно стиснутому газі. У разі ізотермічного стиснення кількість випромінюваної енергії збільшується швидше, і збільшення кінетичної енергії стає більш значним при збільшенні тиску. Для кількісної оцінки впливу початкового тиску на виділення енергії введено коефіцієнт кореляції. Запропоновано використовувати середнє значення коефіцієнта кореляції для імітації еквівалентного іскрового навантаження для будь-якого початкового тиску в іскровому розряді. Удосконалено техніку дослідження приелектродного падіння потенціалу в іскрі на стадії її газодинамічного розширення в газах високого тиску, що дозволяє спростити техніку проведення дослідження. Метод заснований на вимірюванні напруги на іскровому проміжку і розрахунковому визначенні напруженості електричного поля і нелінійної індуктивності іскрового каналу за експериментальною кривою розрядного струму. Дослідженнями по експериментально-розрахунковому методу визначення приелектродного падіння потенціалу в іскрі підтверджено підвищене падіння напруги в приелектродних областях в період зростання розрядного струму і встановлення напруги, близької до стаціонарної дуги в області низьких похідних розрядного струму. На підставі експериментально-розрахункових досліджень впливу довжини розрядного проміжку та початкового тиску газу на введення енергії в розрядний канал виявлено, що фактор довжини проміжку в більшій мірі впливає на введення енергії в розрядний канал, ніж фактор початкового тиску. Матеріали дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі НТУ "ХПІ" для студентів спеціальності "141 – електроенергетика, електротехніка та електромеханіка", курсових проектах, дипломному проектуванні та науково-дослідних роботах, що проводяться на кафедрі. Дисертаційна робота виконана на кафедрі загальної електротехніки в рамках науково-дослідної роботи Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" К1502 "Сучасні проблеми та перспективи розвитку електротехнічних пристроїв та систем" (ДР №0119U002551), де здобувач була виконавцем окремих розділів.
Покращення енергетичних характеристик секції сильнострумного лінійного індукційного прискорювача заряджених часток шляхом удосконалення її елементів
(НТУ "ХПІ", 2017) Ложкін, Руслан Сергійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних і магнітних полів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено удосконаленню секцій сильнострумного лінійного індукційного прискорювача (ЛІП) електронів і ЛІП зарядово-компенсованих іонних пучків, з метою забезпечення покращених енергетичних характеристик: підвищеного темпу прискорення, середньої потужності пучка (аж до мегаватного рівня), частоти посилок прискорювальних імпульсів тощо. В роботі проведено науково-технічне обґрунтування конструкції елементів секції ЛІП з індукційною системою, секціонованою по осьовій довжині, виявлено способи забезпечення максимального темпу прискорення при найменших енергетичних втратах в індукційній системі у таких секцій. Проведено обґрунтування конструкції елементів секції ЛІП зарядово-компенсованих іонних пучків, що дозволяє забезпечити необхідні параметри прискорювача – прискорювальну напругу секції не менше 2 МВ, темп прискорення не менше 2 МВ/м. В результаті проведеного дослідження динаміки імпульсного перемагнічування феромагнетику індукторів ЛІП з метою визначення впливу геометрії феромагнітних осердь індукторів і режиму їхнього навантаження на форму імпульсу прискорювальної напруги запропоновано шляхи зменшення розкиду прискорювальної напруги на столі імпульсу. Проведено дослідження теплових навантажень на елементи секції ЛІП при роботі в частотному режимі, запропоновано способи забезпечення секцією ЛІП мегаватного рівня збільшення середньої потужності пучка при збільшенні його енергії на рівні одиниць мегаелектронвольт. Проведено чисельно-аналітичне та експериментальне дослідження впливу конструктивних елементів секції сильнострумного ЛІП електронів на забезпечення її високовольтної вакуумної електричної ізоляції, запропоновано способи їх удосконалення.
Покращення енергетичних характеристик секції сильнострумного лінійного індукційного прискорювача заряджених часток шляхом удосконалення її елементів
(НТУ "ХПІ", 2018) Ложкін, Руслан Сергійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних і магнітних полів. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено удосконаленню секцій сильнострумного лінійного індукційного прискорювача (ЛІП) електронів і ЛІП зарядово-компенсованих іонних пучків, з метою забезпечення покращених енергетичних характеристик: підвищеного темпу прискорення, середньої потужності пучка (аж до мегаватного рівня), частоти посилок прискорювальних імпульсів тощо. В роботі проведено науково-технічне обґрунтування конструкції елементів секції ЛІП з індукційною системою, секціонованою по осьовій довжині, виявлено способи забезпечення максимального темпу прискорення при найменших енергетичних втратах в індукційній системі у таких секцій. Проведено обґрунтування конструкції елементів секції ЛІП зарядово-компенсованих іонних пучків, що дозволяє забезпечити необхідні параметри прискорювача – прискорювальну напругу секції не менше 2 МВ, темп прискорення не менше 2 МВ/м. В результаті проведеного дослідження динаміки імпульсного перемагнічування феромагнетику індукторів ЛІП з метою визначення впливу геометрії феромагнітних осердь індукторів і режиму їхнього навантаження на форму імпульсу прискорювальної напруги запропоновано шляхи зменшення розкиду прискорювальної напруги на столі імпульсу. Проведено дослідження теплових навантажень на елементи секції ЛІП при роботі в частотному режимі, запропоновано способи забезпечення секцією ЛІП мегаватного рівня збільшення середньої потужності пучка при збільшенні його енергії на рівні одиниць мегаелектронвольт. Проведено чисельно-аналітичне та експериментальне дослідження впливу конструктивних елементів секції сильнострумного ЛІП електронів на забезпечення її високовольтної вакуумної електричної ізоляції, запропоновано способи їх удосконалення.
Удосконалення високовольтних імпульсних трансформаторів з напівпровідниковими комутаторами для електротехнологічних установок
(Стиль Издат, 2015) Іванов, Володимир Михайлович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.09.13 "Техніка сильних електричних та магнітних полів". – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2015. У роботі вирішена науково-практичне задача удосконалення високовольтних імпульсних трансформаторів з використанням напівпровідникових комутаторів для електрофізичних установок, що дозволило модернізувати існуючі та створити нові електротехнологічні установки, які створюють сильні імпульсні електричні та магнітні поля. Встановлено, що удосконалення високовольтних імпульсних трансформаторів яке складається в тому, що частини як вторинної так і первинної обмотки рознесені і розташовані не на одному загальному стрижні, а на чотирьох хрестоподібно розташованих частинах розщепленого стрижня магнітопроводу, дозволило зменшити результуючу індуктивність розсіювання цих трансформаторів. Використання їх у двоступеневій схемі генератора імпульсів напруги дозволило створити компактне імпульсне джерело напруги з часом наростання імпульсів 250 нс на ємнісному навантаженні ~1 нФ і напругою до 1 МВ. Досліджено безаварійні раціональні режими роботи в імпульсних трансформаторах з напівпровідниковими комутаторами в генераторах для отримання ІКР з великою частотою проходження імпульсів. Вперше в заводських умовах успішно апробована установка на основі імпульсних трансформаторів з напівпровідниковими ключами в контурі генератора імпульсів напруги для парового риформінгу метану в складі коксівного газу в синтез-газ за допомогою високовольтних імпульсних об'ємних розрядів: коронного і бар'єрного із нікелевим каталізатором у реакторі.
Удосконалення магнітно-імпульсного обладнання для технологій ремонту транспортних засобів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Сабокар, Олег Сергійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків 2019. Дисертація присвячена вирішенню завдання поліпшення технічних показників обладнання магнітно-імпульсної обробки металів (міоми) для використання в технологіях металообробки і технологіях ремонту транспортних засобів. У роботі представлена розробка альтернативної конструкції вузла заряду ємнісних накопичувачів енергії та розробка системи індукційного нагріву. Дано числові показники нагріву при варіації часових параметрів збуджуючого струму і конструктивних параметрів інструменту індуктора. Розглянута модель системи збудження струму індуктора доповнена експериментальними дослідженнями системи в режимі резонансу напруги. Запропоновано використання модифікованої часової форми біполярного меандру сигналу збудження для зменшення кількості спектральних складових. Сконструйована система індукційного нагріву, що працює в режимі резонансу напруги, показала свою працездатність і ефективність. Було запропоновано виконувати збудження коливань струму імпульсами напруги модифікованої форми з частотою нижче на 20% від резонансної частоти, що забезпечує прийнятний ККД в режимі роботи системи без навантаження. Розробка система індукційного нагріву пройшла апробацію і випробування на підприємствах "Веда Авто Сервіс" (м. Київ) і АТ "Елеватормлинмаш" (м. Харків). Результати дисертаційної роботи використовують при підготовці бакалаврів та магістрів на кафедрі автомобільної електроніки Харківського національного автомобільно-дорожнього університету.
Удосконалення магнітно-імпульсного обладнання для технологій ремонту транспортних засобів
(Харківський національний автомобільно-дорожній університет, 2018) Сабокар, Олег Сергійович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.13 – техніка сильних електричних та магнітних полів. Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків 2019. Дисертація присвячена вирішенню завдання поліпшення технічних показників обладнання магнітно-імпульсної обробки металів (міоми) для використання в технологіях металообробки і технологіях ремонту транспортних засобів. У роботі представлена розробка альтернативної конструкції вузла заряду ємнісних накопичувачів енергії та розробка системи індукційного нагріву. Дано числові показники нагріву при варіації часових параметрів збуджуючого струму і конструктивних параметрів інструменту індуктора. Розглянута модель системи збудження струму індуктора доповнена експериментальними дослідженнями системи в режимі резонансу напруги. Запропоновано використання модифікованої часової форми біполярного меандру сигналу збудження для зменшення кількості спектральних складових. Сконструйована система індукційного нагріву, що працює в режимі резонансу напруги, показала свою працездатність і ефективність. Було запропоновано виконувати збудження коливань струму імпульсами напруги модифікованої форми з частотою нижче на 20% від резонансної частоти, що забезпечує прийнятний ККД в режимі роботи системи без навантаження. Розробка система індукційного нагріву пройшла апробацію і випробування на підприємствах "Веда Авто Сервіс" (м. Київ) і АТ "Елеватормлинмаш" (м. Харків). Результати дисертаційної роботи використовують при підготовці бакалаврів та магістрів на кафедрі автомобільної електроніки Харківського національного автомобільно-дорожнього університету.
Усовершенствование высоковольтных импульсных трансформаторов с полупроводниковыми коммутаторами для электротехнологических установок
(НТУ "ХПИ", 2015) Иванов, Владимир Михайлович
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.13 "Техника сильных электрических и магнитных полей". – Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт", Харьков, 2015. В диссертационной работе решена научно-техническая задача усовершенствования высоковольтных импульсных трансформаторов с использованием полупроводниковых коммутаторов для электрофизических установок, что позволило модернизировать существующие и создать новые электротехнологические установки, создающие сильные импульсные электрические и магнитные поля. Разработанная двухступенчатая схема мегавольтного генератора импульсов напряжения с использование двух импульсных трансформаторов позволила создать компактный трансформаторный импульсный источник напряжения с временем нарастания импульсов ≈250 нс на емкостной нагрузке ≈1 нФ и напряжением до 1 МВ. Установлено, что для созданных высоковольтных импульсных трансформаторов на напряжение 100 кВ и 1 МВ для импульсного мегавольтного генератора путем усовершенствования высоковольтных импульсных трансформаторов состоящего в том, что части как вторичной так и первичной обмотки разнесены и расположены не на одном общем стержне, а на четырех крестообразно расположенных частях расщепленного стержня магнитопровода, удалось уменьшить результирующую индуктивность рассеивания этих трансформаторов. Исследованы безаварийные рациональные режимы работы в импульсных трансформаторах с полупроводниковыми коммутаторами в генераторах для получения ИКР. Установлено, что при работе полупроводникового ключа в качестве размыкающего коммутатора амплитуда напряжения на реакторе Up может существенно превышать удвоенное зарядное напряжение первичной накопительной ёмкости, умноженное на коэффициент трансформации (Up>>2ntU₀), а при работе ключа в качестве замыкающего коммутатора Up не может превышать величины Up = 2 nт U₀, где U₀ – амплитуда зарядного напряжения первичной накопительной ёмкости, nт – коэффициент трансформации. Экспериментальные исследования работы высоковольтного импульсного трансформатора в компактном генераторе высоковольтных импульсов с полупроводниковым ключом показало, что время нарастания напряжения на реакторе до максимума меньше при работе ключа в качестве замыкающего коммутатора, а время нарастания тока на реакторе до максимума меньше при работе ключа в качестве размыкающего коммутатора. Впервые создана и в заводских условиях успешно опробована установка на основе двух импульсных трансформаторов с полупроводниковыми ключами в низковольтной цепи генератора импульсов высокого напряжения для парового риформинга метана в составе коксового газа в синтез-газ при помощи высоковольтных импульсных объёмных разрядов: коронного и барьерного с засыпкой никелевым катализатором.