
- •1 Конспект лекций
- •1. Основные определения. Технические, экономические и организационные основы электромагнитной совместимости
- •1.1. Основные понятия, определения
- •2. Цели и основное содержание работ в области электромагнитной совместимости
- •4. Нормы и рекомендации по электромагнитной совместимости
- •Классификация источников помех
- •Внешние источники помех
- •1960 1970 1980 Годы
- •Механизмы появления помех Возможные виды связи
- •Гальваническое влияние
- •Емкостное влияние
- •. Индуктивная связь
- •Электромагнитное влияние
- •Требования к помехоустойчивости
- •Фильтры
- •5.6. Мероприятия по обеспечению электромагнитной совместимости устройств и приборов
- •Технические мероприятия
- •Организационные мероприятия
- •5.7.2. Проверка собственной помехоустойчивости
- •Измерение эмиссии помех
- •Общие положения
- •Общие положения
ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ ВАРИАНТОВ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ НОМЕРАМ ВЫПОЛНЯЕМЫХ ЗАДАНИЙ
СОДЕРЖАНИЕ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ
1 .Основные понятия и определения ЭМС
2.Цели и основное содержание работ в области электромагнитной совместимости
3. Охарактеризуйте экономический аспект ЭМС
4.Перечислите источники помех
5.Опишите внутренние источники помех.
Охарактеризуйте внешние источники помех.
Проанализируйте грозовой разряд, как источник внешних помех.
Проанализируйте разряды статического электричества, как источник внешних помех.
Проанализируйте ядерные взрывы, как источник внешних помех.
Проанализируйте помехоустойчивость дискретных систем.
Проанализируйте значения помех
12.Охарактеризуйте основные типы помех и диапазоны изменения их параметров
13. Способы описания и представления помех 14.Напряжения помех в сетях низкого напряжения 15.Напряжения помех в линиях связи и передачи данных
16. Классификация электромагнитной обстановки окружающей среды
Проанализируйте помехоустойчивость аналоговых систем
Проанализируйте помехоустойчивость дискретных систем
19. Помехоустойчивость устройств автоматизации 20.Опишите требования к помехоустойчивости
21.Охарактеризуйте гальваническое влияние, как механизм передачи помех.
22.Охарактеризуйте индуктивное влияние, как механизм передачи помех.
23.Охарактеризуйте емкостное влияние, как механизм
передачи помех.
24. Охарактеризуйте воздействие электромагнитного излучения как механизм передачи помех. 25.Обзор пассивных помехоподавляющих и защитных компонентов
26.Принцип действия пассивных помехоподавляющих и защитных компонентов 27.Опишите сетевые фильтры
Фильтры для сигнальных цепей и линий передачи данных
Опишите ограничители перенапряжений
30.Принцип действия ограничителя перенапряжений 31. Сетевые защитные элементы
32.3ащитные элементы для линий передачи измерительной информации,
сигналов регулирования и управления, передачи данных
33. Экранирование. Принцип действия экранов.. 34.Экранирование приборов и помещений
35.Обзор мероприятий по обеспечению электромагнитной совмес тимости приборов
36.Технические мероприятия по обеспечению электромагнитной совместимости
Схемные решения по обеспечению электромагнитной совмес тимости приборов
Обзор мероприятий по обеспечению электромагнитной совмес тимости устройств
38.Технические мероприятия по обеспечению электромагнитной совмес тимости устройств
39.Система электропитания как техническое мероприятие по обеспечению электромагнитной совместимости устройств
40.Заземляющие устройства как мероприятие по обеспечению электромагнитной совместимости устройств
41. Ограничение грозовых и коммутационных перенапряжений
42.Мероприятия по снижению влияния разрядов статического электричества 43. Опишите устранение влияния электромагнитного излучения
44. Организационные мероприятия по обеспечению электромагнитной совместимости устройств
45.Обзор испытаний и подтверждений электромагнитной совмес тимости
46.Проверка собственной помехоустойчивости
47.Испытания на устойчивость к внешним помехам
Технологическая подготовка к испытаниям
Устойчивость к помехам, поступающим по проводам
51. Помехоустойчивость при воздействии разрядов статического электричества
52. Помехоустойчивость к воздействиям поля
53.Автоматизированные испытания на помехоустойчивость
54.Измерение помех, приходящих по проводам....
55.Измерение помех, вызванных полем
56. Обзор планирования и развития работ по электромагнитной совместимости
57.Работы по электромагнитной совместимости на стадии эскизного проектирования продукции
58.Работы по электромагнитной совместимости на стадии рабочего проектирования
59. Особенности обеспечения электромагнитной совместимости систем управления на подстанциях
6О.Мероприятия по снижению проникновения помех на подстанциях 61.Гальваническая развязка на подстанциях 62.Экранирование и заземление модулей и линий на подстанциях 63.Защитные схемы входов и выходов на подстанциях
64. Снижение проникших помех средствами вычислительной техники
65. Борьба с проникшими помехами программными средствами
66. Проверка, эффективности мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости
67. Виды испытаний по обеспечению электромагнитной совместимости
68. Системное обеспечение электромагнитной совместимости
Варианты заданий к контрольной работе
Первая цифра вар. |
Вторая цифра варианта |
|||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
2,23 50, 15 |
1,13, 8,42 |
2, 20, 33,46 |
3,32, 46,64 |
6,19, 33,49, |
5,21, 40,50 |
4,27, 15,38 |
7,26, 34,51 |
9,23, 42,35 |
8,24, 36,53 |
1 |
5,16 25,31 |
56,37,2,22
|
11,25, 41,36 |
14,28, 43,6
|
22,33, 9,52 |
15,29, 6,36 |
25,3, 38,44 |
17,31, 4,48 |
10,26, 5, 33 |
12,34, 2,52 |
2 |
1,14, 25,35 |
44,1, 2,15 |
47,4, 24, 30 |
37,6, 18,45 |
13,24 43,3 |
47,5, 18,20 |
26,48, 6,14 |
51,40, 26,7 |
21,11, 38,2 |
22,9, 49,33 |
3 |
5,10,26,35 |
6,43,24,10 |
42,4, 21,18 |
45,5 11,26 |
25,5, 15,43 |
16,9, 28,59 |
36,2 48,25 |
5,37, 22,54 |
25,7 40,56 |
33,9 52,23 |
4 |
17,5,20,33 |
4,10, 7,40 |
14,25, 45,6
|
8,17, 22,35 |
2,12, 28,36 |
10,15, 22,38 |
2,14, 25,33 |
16,22, 24,6 |
7,18, 21,55 |
9,15, 46,50 |
1 Конспект лекций
1. Основные определения. Технические, экономические и организационные основы электромагнитной совместимости
1.1. Основные понятия, определения
Последние десятилетия в электроэнергетике все шире используется электронная аппаратура в системах релейной защиты и противоаварийной автоматике. Однако электронная аппаратура весьма чувствительна к помехам, появляющимся во вторичных цепях подстанций, источниками которых являются коммутации выключателей и разъединителей высокого напряжения, удары молний, а также большие токи замыканий на землю.
В связи с указанным появилась необходимость решения задачи электромагнитного сосуществования электронных и электротехнических систем и возникло новое научно-техническое направление, обеспечивающее электромагнитную совместимость.
Приборы и устройства автоматики предназначены для реализации требуемой функции а = Ор[е], т. е. осуществления взаимосвязи между несущими информацию входными (е) и выходными (а) величинами. При этом устройство автоматики постоянно подвергается электрическим и неэлектрическим воздействиям, которые обеспечивают стабильное функционирование и сами оказывают электрическое и неэлектрическое воздействие на определенную среду, которое должно оставаться в допустимых пределах. Пригодность к определенным условиям эксплуатации, в том числе и климатическим, подтверждается в паспортных данных указанием вида защиты и допустимых пределов изменения вспомогательных энергетических параметров (напряжение, частота, наличие высших гармоник). В последнее время к этим параметрам добавляется степень защищенности от воздействий внешнего электромагнитного поля, характеризующая пригодность использования оборудования в тех или иных условиях электромагнитного влияния.
Под электромагнитной совместимостью (ЭМС) любой электронной системы подразумевается способность системы нормально функционировать в заданной электромагнитной обстановке, не создавая при этом недопустимых помех другим средствам.
Надежная работа электронной аппаратуры является актуальной частью проблемы обеспечения электромагнитной совместимости электрооборудования.
26
Электромагнитная совместимость характеризуется не только взаимодействием устройств автоматики с окружающей средой, но и взаимодействием элементов этих устройств между собой.
Таким образом, электромагнитную совместимость можно определить как способность электрической установки или ее элементов функционировать в заданной электромагнитной обстановке так, чтобы не вызывать недопустимого электромагнитного воздействия на окружающую среду.
Дальнейшее рассмотрение проблемы электромагнитной совместимости требует более подробного определения основных понятий.
Электромагнитная помеха - случайное электромагнитное воздействие сторонней системы на рассматриваемую систему через паразитные или функциональные связи. В зависимости от того, находятся ли источник помех и испытывающая его воздействие система в едином пространстве или они разделены, подразделяют помехи на внутренние и внешние по отношению к системе.
При этом механизм мешающего воздействия предполагает наличие по крайней мере одного источника Q, от которого исходят помехи, и одного чувствительного к помехам элемента S, через который помехи могут причинить вред. Оба эти компонента взаимодействуют друг с другом через механизм связи К (рис .1).
Рис. 1. Элементарная модель влияний: 1 - помехи; 2 - обратное влияние
Связь между источником помех и чувствительным к помехам элементом, в частности в рамках качественных оценок воздействия, может быть принята как не обладающая обратным влиянием. Однако этот упрощенный подход часто недопустим при точном анализе проблем воздействия, и обратное влияние чувствительного к помехам элемента S на источник помех Q требуется учитывать. Особенно важно это для энергетических систем.
В зависимости от того, находится ли источник помех Q и слабое место S в рамках рассматриваемого единства (замкнутого функционального или конструктивного единства BE, рис..2, а) или они разделены (например, ВЕ1, ВЕ2 на рис.2, б), подразделяют помехи на внутренние и внешние по отношению к системе. Оба вида помех при практической реализации элек-
тромагнитной совместимости разрабатываемых приборов требуют разной стратегии, что будет показано позднее.
Рис. 5.2. Внутреннее (а) и внешнее (б) взаимодействия
Электромагнитная обстановка - совокупность электромагнитных явлений, существующих в рассматриваемом пространстве. Она описывается характеристиками источников помех и параметрами их воздействия, реализованными и нереализованными мероприятиями, а также неэлектрическими характеристиками окружающей среды, влияющими на электромагнитную совместимость (влажность воздуха, наличие вблизи материалов с трибоэлек-трическими свойствами и т. д.).
Источник помех -
причина появления помехи (прибор или
физический процесс).
Помеха - электромагнитная величина,
способная вызвать в электрическом
устройстве нежелательный эффект
(искажение сигнала, старение, нарушение
функционирования, разрушение и т. п.).
Она определяется разностью:
,
где
-
рассматриваемая электромагнитная
величина;
- содержащийся
в величине х
полезный
сигнал. Помехой хS
может быть
напряжение, ток, напряженность поля
и т.д.
При превышении определенного граничного предела уровень вредного сигнала может оказаться опасным для жизни человека и работы прибора.
Механизм связи - физический механизм воздействия источника помехи на чувствительный элемент, или механизм передачи электроэнергии электромагнитных процессов от источника к чувствительному элементу.
Уровень совместимости - установленное значение помехи, при которой с наибольшей вероятностью гарантируется нормальное взаимодействие всех элементов системы.
Помехоустойчивость - свойство чувствительного элемента нормально работать при воздействии помехи. Количественно она задается в виде допустимого воздействия напряженности поля граничной энергии и т. д. При воздействии, превышающем предел помехоустойчивости, может не происходить разрушение объекта. Это обратимое нарушение функционирования. Оно характеризуется пороговым значением опасной помехи.