Общие положения

Электромагнитная обстановка на объектах электроэнергетики (элек­трических станциях, подстанциях, линиях электропередачи) резко отличается от электромагнитной обстановки других объектов (промышленных предпри­ятий, офисных, жилищных помещений и т. д.).

Характерными особенностями этой обстановки являются: наличие по­стоянных во времени высоких напряженностей электрического поля про­мышленной частоты (до 25 кВ/м и выше) и напряженностей магнитного поля

з промышленной частоты (до 10 А/м и выше). Кроме того, на объектах элек­троэнергетики могут быть высокочастотные поля, обусловленные устройст­вами управления, сигнализации, передачи данных и т.д.

В целом электромагнитная обстановка достаточно сложна даже в ста­ционарных условиях. Она представляет собой наложение полей естественно­го и искусственного происхождения, причем напряженности полей искусст­венного происхождения часто существенно превышают напряженности есте­ственных полей. Ситуация осложняется тем обстоятельством, что электро­магнитные поля искусственного происхождения подвержены быстрым изме­нениям вследствие изменения режимов работы объектов электроэнергетики, возникновения аварийных ситуаций и т. д. В результате возникают возмуще­ния стационарной электромагнитной обстановки.

Характерными источниками электромагнитных воздействий, которые могут оказывать влияние на автоматические и автоматизированные системы технологического управления электротехническими объектами на электриче­ских станциях и подстанциях, являются:

• переходные процессы в цепях высокого напряжения при коммутаци­ях силовыми выключателями и разъединителями;

• переходные процессы в цепях высокого напряжения при коротких замыканиях, срабатывании разрядников или ограничителей перенапряжений;

• электрические и магнитные поля промышленной частоты, создавае­мые силовым оборудованием станций и подстанций;

• переходные процессы в заземляющих устройствах подстанции, обу­словленные токами КЗ промышленной частоты и токами молни.й;

• быстрые переходные процессы при коммутациях в индуктивных це­пях низкого напряжения;

• переходные процессы в цепях различных классов напряжения при ударах молнии непосредственно в объект или вблизи него;

• разряды статического электричества;

• радиочастотные поля различного происхождения;

• электромагнитные возмущения в цепях оперативного тока.

Дополнительным источником электромагнитных возмущений на элек­трических станциях и подстанциях, которые могут вызвать сбои в работе электронных и микропроцессорных устройств, является также такое вспомо­гательное электрооборудование, как сварочные аппараты, осветительные приборы, мощные тяговые механизмы, бытовые электроприборы, электроин­струмент и др.

Кроме того, в устройствах автоматических и автоматизированных сис­тем технологического управления электроэнергетическими объектами могут возникнуть и другие электрические явления, которые могут стать причиной их неправильного функционирования. К таким явлениям относятся: переход­ные сопротивления в контактных соединениях, шумы активных и пассивных элементов, дрейф параметров элементов, разброс времени коммутации в ло­гических устройствах, исчезновения сигналов при передаче, явления отраже­ния в линиях, вибрации и микрофонный эффект в контактах, пьезоэлектриче­ские смещения зарядов при сжатии и изгибах изоляции, а также контактные напряжения, схемоэлектрические и термоэлектрические эффекты в точках соединения проводников из различных материалов.

Наконец, два следующих вида воздействий должны рассматриваться в особых ситуациях:

• электромагнитные импульсы ядерных взрывов;

• магнитное поле Земли при аномальных явлениях на поверхности Солнца.

На рис. 5.35 изображены некоторые источники воздействий, из отме­ченных выше, на электростанциях и подстанциях высокого напряжения.

Основные типы и возможные диапазоны значений электромагнитных помех. Помехи, создаваемые источниками электромагнитных возмущений, могут возникать как в виде периодически появляющихся, так и случайно распределенных во времени величин. В обоих случаях речь может идти как об узкополосных, так и широкополосных процессах. При систематизации, в первом приближении, несмотря на бесконечное разнообразие вариантов, вы­деляют четыре типа помех. Характерные их примеры приведены на рис. 5.36, а именно: синусоидальные (например, постоянно действующие пе­риодические узкополосные помехи в форме переменного напряжения 50 Гц или большей частоты), прямоугольные одиночные импульсы, образованные двумя экспонентами, и периодические затухающие однократные импульсы.

Рис. 5.35. Источники электромагнитных воздействий на электрических станциях и подстанциях: 1 - удар молнии; 2 - переключения и короткие замыкания (КЗ) в сети высокого напряжения (ВН); 3 - пере­ключения и КЗ в сети среднего напряжения (СН); 4 - переключения и КЗ в сети низкого напряжения (НН); 5 - внешние источники радиочастотных излучений; б - внутренние источники радиочастотных излучений; 7- разряды статического электричества; 8 - источники кондуктивных помех по цепям питания

Периодические помехи

Узкополосные Широкополосные

Временная область, изменение помех во времени

Частотная область, амплитудные спектры

С - амплитудный спектр

Непериодические, случайные помехи

Узкополосные Широкополосные

Временная область, изменение помех во времени

Частотная область, амплитудные спектры

А - спектр амплитудной плотности Рис. 5.36. Типы помех и их характерные примеры

Помехи, возникающие в автоматических и автоматизированных систе­мах технологического управления электротехническими объектами, могут рассматриваться как синфазные или противофазные напряжения (рис. 5.37).

Противофазные напряжения электромагнитных помех (поперечные, сим­метричные) возникают между проводами двухпроводной линии рис. 5.37). Они непосредственно накладываются на полезные сигналы в сигнальных цепях или на напряжение питания в цепях электроснабжения, воздействуют на линейную изоляцию между проводами и могут быть восприняты как по­лезные сигналы в цепях автоматических и автоматизированных систем тех­нологического управления на электрических станциях и подстанциях и, тем самым, вызнать ошибочное их функционирование.

Рис. 5.37. Помехи, связанные с передачей сигналов по линии

Противофазные напряжения помех возникают в цепях автоматических и автоматизированных систем технологического управления через гальва­нические или полевые связи или преобразуются из синфазных напряжений помех в системах, несимметричных относительно земли.

Синфазные напряжения электромагнитных помех (несимметричные, продольные напряжения) возникают между каждым проводом и землей (и_с\, рис. 5.37) и воздействуют на изоляцию проводов относительно земли. Синфазные помехи обусловлены главным образом разностью потенциалов в цепях заземления устройства, например, между точками 1 и 2 на рис. 5.37, вызванной токами в земле (токи короткого замыкания или токи молнии). Они могут также возникать в результате воздействия магнитных полей. Па­раметры помех, в зависимости от электромагнитной обстановки на энерго­объекте, могут изменяться в очень широком диапазоне (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Возможные диапазоны значений параметров

Параметр Обозначение Значение

Способы описания и основные параметры помех

Помехи можно представить и описать как во временной, так и в час­тотной областях. Рассмотрим систему из двух контуров, имеющих гальвани­ческую, емкостную или индуктивную связи (рис. 5.38). В первичном (влияющем) контуре возникает помеха, которая передается во вторичный (подверженный влиянию) контур.

Рис. 5.38. Пояснение параметров периодических (а) и непериодических переходных (б) помех: - приемник сигналов; - источник сигналов; - помеха (напряжение или

ток); - напряжение помехи, обусловленное связью; 1 - влияющий кон­тур; 2 - гальваническая, емкостная или индуктивная связь; 3 - контур, подверженный влиянию

Важнейшими параметрами периодических помех (рис. 5.38, а) являют­ся частота i амплитуда помехи в первичном контуре. Эти параметры определяют амплитуду напряжения помехи во вторичных контурах.

Важнейшими параметрами непериодически;' ' 38,6) яв-

ляются:

• скорость изменения (скорость нарастания или спада) помехи jc; она определяет максимальное напряжение помехи u_{s max} во вторичной цепи;

• изменение времени или интервал времени, в течение которого, например, помеха имеет максимальную скорость изменения амплитуды; этот интервал идентичен длительности действия напряжения помехи во вторичной цепи;

• максимальное значение изменения амплитуды пропорциональное интегралу напряжения помехи вторичной цепи по времени (площади им­пульса помехи).

Для взаимосвязанного представления этих величин используют при периодических помехах амплитудный спектр, а при импульсных - спектр амплитудной плотности (рис. 5.36). Применительно к рассматриваемой (из­меряемой) помехе оба представления позволяют:

• оценить воздействие помехи на узкополосную систему;

• рассчитать воздействие, обусловленное заданной связью;

• выбрать параметры средств подавления помех, например, фильтров;

• определить граничные области, например, максимально возможного или допустимого излучения помех или характеризовать границы помехо­устойчивости;

• наконец, получить представление о параметрах воздействий при ис­пытаниях согласно нормам ЭМС.

Для количественной оценки величин, характеризующих ЭМС, пользу­ются логарифмическими масштабами электрических величин в относитель­ных единицах, что позволяет наглядно представить соотношение величин, отличающихся на много порядков, а также умножать эти значения простым сложением их логарифмов. Различают два вида логарифмических относи­тельных величин: уровень и меру сигнала.

и₀ =

Уровень - логарифм относительной величины с постоянной базой - зна­менателем. При помощи понятия «уровень» можно описывать значения по­мех (напряжения, тока, напряженности полей помех и т.д.). В качестве базо­вого значения напряжения часто принимают U_o = 1 мкВ. Логарифм относи­тельного напряжения называют уровнем напряжения. При применении деся­тичного логарифма справедливы следующие выражения для уровней:

• напряжения:

• тока:

• напряженности электрического поля:

• напряженности магнитного поля:

• мощности:

Чаще уровень мощности выражается в неперах:

Уровень сигнала является величиной безразмерной. Физическая при­рода описываемых величин подчеркивается принятыми для них обозначе­ниями, такими как а размерность базовой величины указывается в индексе или в Скобках, например дБ (мкВ), дБ (мкА) и т. д.

Мера сигнала - логарифм отношения величин для обозначения изме­ряемых свойств объекта (степени передачи, коэффициентов усиления, ос­лабления). При этом берут отношение величин на входе и выходе системы или отношение величин в определенной точке при наличии и отсутствии демпфирующего элемента (фильтра, экрана). Например, коэффициент зату­хания (дБ), вносимого фильтром, выражают с помощью десятичного лога­рифма отношения

где - общий коэффициент затухания, дБ, при наличии экрана

. Здесь и - напряжения помех на входе с фильтром и без

фильтра, а и - воздействующие на прибор напряженности электриче­ского поля без экрана и с экраном соответственно.

При помощи натурального логарифма можно образовать отношение величин в неперах (Нп), например,

а для мощности

(1 непер соответствует отношению , а для энергетических величин

- отношению

Между непером и децибелом существуют соотношения:

или

Понятие «помехоподавление» служит для характеристики защитного воздействия средств защиты от помех. Чаще всего оно указывается в зависи­мости от частоты. Помехоподавлением характеризуют, например, логарифм отношения напряжений на входе и выходе фильтра (коэффициент зату­хания ) или напряженности поля перед экраном и за ним (коэффици­ент экранирования а_э): Яф = 201g(Hi/w2); а_э = 201g (Hq/H₃).

Контрольные вопросы

1. Какова характерная особенность электромагнитной обстановки на объектах электроэнергетики?

2. Какими способами можно описать и представить помеху? '3. Перечислите важнейшие параметры периодических помех?

4. Перечислите важнейшие параметры непериодических помех?

5. Что используют для количественной оценки величин, характери­зующих ЭМС?

6. Чем характеризуют понятие «помехоподавление»?

Измерение помех, вызванных полем

Электрические и магнитные поля измеряются при помощи антенн, напряжение на выводах которых пропорционально напряженности измеряемого поля. Это напряжение регистрируется измерительным прием­ником.

Связь между напряженностью воздействующего на антен­ну поля и напряжением на входе подключенного к антенне из­мерительного приемника характеризуется так называемым антенным коэффициентом AF. Он учитывает затухание в из­мерительном кабеле и нагрузку антенны в виде входного со­противления приемника (50 Ом).

Для E-антенны (рис. 7, а)

или

Для H-антенны (рис.7,б)

или

Антенные коэффициенты AF_E и AF_H представляют собой за­висящие от частоты параметры антенны.

Рис. 8. Устройся» для измерения напряженности электрического (а) и маг­нитного (б) полей:ME — измерительный приемник.

Они измеряются изготовителем антенны и в виде графика прикладываются к паспорту антенны. Например, для устройства, показанного на рис. 8, а, с использованием напряженность электричес­кого поля,

_.

Здесь базовыми величинами являются напряженность поля 1 мкВ/м или напряжение = 1 мкВ. Для дальней зоны можно определить напряженность магнитного поля, исполь­зуя и соотношение Е/Н = 377 Ом.

В остальных случаях согласно для измерительного уст­ройства на рис. 8, б можно записать:

Базовыми величинами в этом случае являются 1 мкА/м и 1 мкВ.

В зависимости от рода поля, значения помех, частотного диа-­ пазона и соотношений размеров измерительного устройства применяют различные виды антенн. Измерения помех, излучаемых объектом, проводятся либо на открытых площадках, либо в экранированных безэховых помещениях (рис. 9).

В последнее время для этого используются также измери­тельные гигагерцевые ТЕМ-ячейки. На рис. 9. а показаны размеры свободного пространства, которые необ­ходимо соблюдать при измерениях на открытой площадке.

Рис. 9. Открытая (а) и закрытая (6), в безэховом помещении, площадки для измерения излучения помех:

d - нормированное расстояние (d = 3; 10,-30 м); D - вращающийся стол, под­ставка; РО – объект.

На площади, ограниченной эллипсом (рис. 9, а), не должно на­ходиться никаких отражающих предметов, кроме объекта и антенны. Отражения от объектов, находящихся за предела­ми эллипса (зданий, ограждений, заборов, осветительных мачт и т. д.) не должны создавать помехи при измерениях.

При практическом проведении измерений объект в зависи­мости от его размеров помещается на поворачивающихся под­ставке или столе, и для каждой регистрируемой частоты оп­ределяется максимальное значение напряженности поля помех.

Если длина волны помехи больше размеров предмета, то из­лучение в основном обусловлено присоединенными к пред­мету проводами и линиями. В этом случае вместо трудоем­кой регистрации напряженности поля помех возможно изме­рение мощности. При этом используют так называе­мые абсорбционные измерительные датчики (рис. 10). Ток по­мех, излучаемых объектом и измеряемый, например, при по­мощи трансформатора тока SW на сетевых проводах, вместе с полным сопротивлением проводов может служить для опреде­ления мощности излучения. Два столба А кольцевых сердеч­ников из поглощающего материала, с одной стороны, пре­дотвращают попадание токов помех в сеть, а с другой - иска­жение результатов измерений из-за помех сети за счет емкост­ной связи с измерительными сигнальными проводами.

Кольцевые сердечники абсорбера являются разъемными и монтируются в деревянных клещах. Они охватывают сетевые провода, как показано на рис. 10. Так как в сетевых проводах могут образовываться стоячие волны, то деревянные клещи размещаются на тех участках проводов, где измерительный приемник показывает наибольшие помехи.

Рис. 10. Устройство для измерения мощности помех:

AMZ - абсорбционный измерительный щуп; ME — измерительный приемник; РО — объект; SW — измерительный трансформатор тока; l > 5 м при 39 МГц.

Технологическая подготовка к испытаниям

Перед тем как проводить измерения и испытания, например в соответствии с требованиями стандартов к помехоустойчи­вости необходимо:

установить элементы прибора, подлежащие испытанию;

включить в программу испытаний вид испытательной помехи и степень жесткости испытаний;

выяснить режим работы испытуемого объекта во время испытаний и выбрать четкие критерии для оценки функциональ­ных свойств объекта.

В частности, для этого можно использо­вать результаты внутренней диагностики вычислительных микросистем, реакцию компонентов математического обеспе­чения на воздействие для самоконтроля приборов или при электронном управлении - реакцию на выбранных выходах при определенном положении входа; наконец, должна быть зафиксирована последовательность этапов испытаний, позволяющая обработать результаты и из которой ясны порядок исследования объекта и его участков помехой определенного значения.

Для оценки надежности воспроизводимости и возможности сравнения результатов испытаний необходимо иметь в виду, что испытания на помехоустойчивость должны проводиться всегда при определенных условиях. Они включают в себя:

гарантию требуемой электромагнитной обстановки;

поддержание определенных климатических условий;

заданные электрические параметры генератора помех, в част­ности его внутреннее сопротивление, а также разбросы значе­ний генерируемой помехи;

известные электрические и конструктивные параметры эле­мента или устройства связи;

известные герметические конфигурации, соединения эле­ментов, заземления требуемой для испытаний измеритель­ной аппаратуры и объекта.

Конкретные указания по этим вопросам можно найти в нор­мативных документах. При испытаниях рекоменду­ется поддерживать климатические условия в следующих пре­делах;

температура окружающего воздуха 15-35 ⁰С;

относительная влажность 45-75%;

давление 68 -106 кПа.

При испытаниях необходимо гарантировать, чтобы создан­ные генератором значения помех несильно возмущали окру­жающее пространство, а другие помехи, например от сети или сторонних попей, не влияли на результаты испытаний.

При проведении лабораторных испытаний, связанных с поме­хами в проводах, объект необходимо располагать на расстоянии не менее 0,1 м от плоских поверхностей, имеющих потен­циал земли. Такие поверхности выполняют из медных, алюми­ниевых листов толщиной 0,25 мм или из металлической сет­ки из проводов диаметром 0,65 мм. Поверхности должны иметь площадь не менее 1x1 м и окружать объект со всех сторон. По­верхности соединяются с защитным заземлением. Настоль­ные приборы при испытаниях располагаются на деревянных столах на расстоянии 1 м от поверхности, имеющей потенциал земли. Объект заземляют так, как требуют условия его экс­плуатации.

Испытания на помехоустойчивость под воздействием поля проводятся в экранированных помещениях, оборудованных поглощающими конусами (в безэховых помещениях).

. Особенности обеспечения электромагнитной совместимости систем управления на подстанциях

Техника управления электроэнергетическими устройствами и подстанциями представляет собой совокупность многочисленных электротехнических средств для локального, централизованного и дистанционного обслуживания на стороне высокого напряжения, устройств релейной защиты для осуществления задач управления, регулирования и контроля. Во все возрастающей степени реализуются эти функции в виде сети вычислительных устройств (рис. 6), причем образуется единая локальная сеть управления

Рис. 6. Иерархия управляющей техники на базе микроэлектроники:

- внешняя ЭВМ; k — коммуникации; - локальная сеть (до 10 Мбит/с);

- периферийная электроника; — удаленная сеть (0,1-64 Кбит/с);

1-сеть управления; 2 - резервная сеть управления; 3 - станция, подстанция;

4—ячейки.

Рис. 7. Структура подстанции:

— световоды; — периферийные электроника и компьютеры в коммутационном устройстве; W — здание диспетчерской со стационарным ком­пьютером (управляющей машиной), коммутационной периферией, телеуправ­лением и системой питания; 1 — коммутационное поле; — коммутационные устройства.

Вычислительные сети различают по их структуре .

На типичной открытой подстанции (рис. 7) микро­электронные компоненты системы управления располагаются во многих (до нескольких сотен) местах на основных устройст­вах, занимающих площадь в несколько гектаров.

К надежности и безопасности функционирования оборудо­вания, особенно устройств управления и защиты, предъяв­ляются жесткие требования, так как их повреждения или выходы из строя могут привести к авариям, повреждениям доро­гостоящих устройств, а также к перерывам в электроснабже­нии промышленных предприятий, транспорта и жилых масси­вов в соответствующих районах.

Кроме того, к технике управления на подстанциях предъяв­ляются высокие требования к разрешению во времени. Для об­работки 500-2000 сигналов отводится 1-10 мс. В зависимости от обстоятельств, за это время для функционирования защиты могут понадобиться одновременные измерения мгновенных значений сигналов более чем 100 регистрируемых величин, чтобы реализовать время на выдачу команды 5-30 мс.

Типичные для подстанций помехи и создающие их явления имеют очень широкий спектр (рис. 8). На подстанции 380 кВ помимо кратковременных аварийных токов до 100 кА возможно длительное существование максимальных напря­жений на проводах относительно земли до 350 кВ при частоте 50 или 60 Гц. Кратковременные коммутационные и грозовые перенапряжения достигают еще больших значений и содержат частоты до 1 МГц. Особое значение имеют напряжения помех с частотой до 100 МГц, возникающие в результате распространения волновых процессов в проводах или в сети заземле­ния при срабатывании разъединителей, например, при много­кратной перезарядке емкости проводов при повторных зажи­ганиях дуги или при преддуговых процессах при замыканиях и размыканиях контактов. Поэтому требуется осуществлять ряд мероприятий при разработке проекта и конструк­ции устройств, чтобы обеспечить электромагнитную совместимость в этих условиях.

Рис. 8. Возможные влияния в коммутационном поле:

— коэффициент уменьшения тока молнии (значение тока — до 100 А в течение микросекунд); - ток помехи, короткого замыкания (до 80 кА в тече­ние 5 мс); - рабочее напряжение (до 400 кВ, 50 Гц); — грозовое перена­пряжение (до 1000 кВ в течение микросекунд);

1 - перекрытие изоляции; 2 — удар молнии; 3 — коммутационный аппарат (разъединитель); 4 - сборные шины; 5 - разряд статического электричества, 6 — заземление; 7 - периферийная электроника; S - кольцевая система питания; 9- информационные линии диспетчерской; 10 — высокочастотное поле дуги; 11 -магнитное поле 50 Гц; 12 - переходные процессы U_usmax

При этом рекомендуется следующая четырехступенчатая программа реализации мероприя­тий применительно к электронным приборам управления:

снижение проникновения помех в приборы и детали уст­ройства;

уменьшение действия проникших помех;

наблюдение за функционированием устройств в условиях ос­таточных помех;

проверка эффективности рассматриваемых мероприятий.

Обзор планирования и развития работ по электромагнитной совместимости

Надежность функционирования и эффективное использова­ние современных промышленных устройств и оснащенных ими установок характеризуется определенным качеством элек­тромагнитной совместимости. Научное разрешение этой проб­лемы предполагает целенаправленные работы по обеспече­нию совместимости, начиная со стадии планирования выпус­ка изделий. Это означает, что должны быть узаконены ос­новные понятия и требования, прежде всего в виде обязательных норм, кото­рые необходимо выполнять, начиная с эскизной проработки изделий и их компонентов и планомерно осуществлять на ста­диях проектирования и создания изделий. При этом ответствен­ность за достижение требуемого качества электромагнитной совместимости лежит на соответствующем руководителе те­мы, координирующем деятельность подразделений, занимаю­щихся подготовительными и основными работами по созда­нию продукции. Так как значительная часть работ по электро­магнитной совместимости тесно пе­реплетена с прочими работами по созданию продукции, то эти работы должны проводиться разработчиками, которые обла­дают соответствующими основными и специальными знания­ми в области электромагнитной совместимости.

Для организации контроля работ по обеспечению электро­магнитной совместимости требуется, по крайней мере на круп­ных предприятиях, иметь специалистов, в обязанности кото­рых вменяется постоянно заниматься координацией, прове­дением и контролем работ, связанных с электромагнитной со­вместимостью. Этими специалистами должна реализовываться разработанная программа работ по совместимости, и они должны выполнять функции специального органа, который собирает и обобщает опыт работ по совместимости, осуществля­ет контроль при проектировании и проводит совместные ра­боты с потребителями продукции по формулировке техничес­ки и научно обоснованных требований в отношении электро­магнитной совместимости.

Работы по обеспечению электромагнитной совместимости при проектировании продукции начинаются с анализа элек­тромагнитных условий в месте эксплуатации, возможного ущер­ба, включая стоимость потерь из-за недостаточной электро­магнитной совместимости продукции при эксплуатации, а также с зондирования, в какой степени потребуется удовлет­ворять технические аспекты надежности и специальные нор­мы по электромагнитной совместимости. При этом следует учитывать, что создаваемая продукция должна удовлетворять обязательным стандартам и нормам по электромагнитной совместимости, т. е. она должна соответствовать определённому классу по помехоустойчивости и не создавать радиопомехи в соответствии с нормами DINVDE 0871 или 0875. Затем составляется программа обес­печения электромагнитной совместимости, в которой указываются конкретные мероприятия по реализации требуемых свойств, а также по контролю электромагнитной совместимости на определенных этапах создания продукции (расчет влияющих величин в критических точках, испытания на помехоустой­чивость, измерение создаваемых помех и т. д.). Представление об этих работах на различных стадиях проектирования дает табл. 1

В дальнейшем при широком внедрении вычислительной техники качество обеспечения электромагнитной совместимости, как и эффективность проек­тирования, существенно возрастает.

Для того чтобы облегчить обнаружение внутренних участ-­ ков с тяжелыми условиями влияния, можно привлечь при проектировании приборов и устройств так называемую матри­- цу воздействий (табл. 2). В ней компоненты 1,2,3 n струк­ турированной системы первый раз представлены как источни­ ки помех, а второй - как приемники. Степень опасности их взаимного влияния качественно обозначается знаками "+", "-" и "?", а пути критического влияния изучаются количест­венно и определяется применение адекватных мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости.

Таблица 1.Работы по обеспечению ЭМС продукции на различных стадиях

проектирования

Стадия проектирования Вид работ по электромагнитной совместимости

Разработка концепции Выяснение областей применения

Анализ условий применения, идентификация соответствующих норм

Составление докумен- Определение требований электромагнитной со

тации вместимости, помехоустойчивости, граничных

значений эмиссии помех и соответствующих условий испытаний и подтверждений электромагнит ной совместимости

Составление программы обеспечения электро­магнитной совместимости

Определение параметров Разработка схемы в соответствии с требованиями

электромагнитной совместимости Разработка конструкций печатных плат и корпуса прибора, удовлетворяющих требованиям электро­магнитной совместимости

Проведение измерений в процессе разработки продукции

Доработка и совершенствование Типовые испытания, сертификация

Обслуживание продукции Обеспечение, электромагнитной совместимости

при изменениях и заменах деталей

Таблица 9.2. Матриц» воздействий

Источник помех			Приемник помех
Элементы системы		1	2 3 ... n
Элемент 1	1		- + +
Элемент2	2	+	? +
Элемент 3	3	+	+

Примечание:

+ — электромагнитная совместимость гарантируется без ис­пользования особых средств;

— — обеспечение совместимости требует дополнительных меро­приятий;

? — ситуация не ясна, требуются дополнительные исследова­ния.

На стадии рабочего проектирования работы по обеспечению электромагнитной совместимости также целесообразно начинать с зондирования ожидаемых электромагнитных условий (с информационного поиска, изучения мест эксплуатации изделия) и расчленения устройства на различные зоны, характеризующиеся различ­ными условиями помех и совместимости. Затем следует про­анализировать ожидаемые воздействия, используя матрицу воздействий (см. табл. 2), установить требуемые параметры помехоустойчивости и допустимые эмиссии помех для раз­личных компонентов системы, необходимые общие и специаль­ные мероприятия по обеспечению совместимости, требуемые методы подтверждения совместимости, а также контрольные мероприятия при проектировании. Завершается работа состав­лением документации, содержащей все реализуемые меро­приятия и данные системы обеспечения совместимости, являю­щейся основой для надзора, изменений и совершенствования.

Соответствующие работы проводятся подразделениями, занятыми проектированием и строительством, а намечаются, курируются и контролируются либо компетентными в вопро­сах электромагнитной совместимости экспертами, либо рабо­чей группой по электромагнитной совместимости, составлен­ной из представителей заказчика и исполнителя.

Итак, выделены следующие виды ра­бот по ЭМС, проводимые на различных стадиях проектирования устройств автоматизации

Исходные определения: создание рабочей группы по элек­тромагнитной совместимости, регламентирование ее функций, разработка программы обеспечения совместимости, анализ электромагнитной обстановки, качественный анализ возмож­ных влияний (составление матрицы воздействий), идентифи­кация обших мероприятий в соответствии с нормативными документами.

Проектирование: количественный анализ электромагнитной совместимости, определение конкретных мероприятий, тре­буемой помехоустойчивости и допустимого излучения помех» разработка концепции экранирования, использования фильт­ров, соединений с корпусом и с заземлением, прокладки ка­белей, выбор системы молниезащиты и защиты от перенапря­жений, формулировка требований по электромагнитной совмес­тимости к используемым приборам и частям, системы, установ­ление способов проверки электромагнитной совместимости, определение программы и средств измерений совмести­мости.

Контроль в процессе создания: визуальный контроль, изме­рения, оформление соответствующих документов.

Подтверждение электромагнитной совместимости: измере­ния параметров электромагнитной совместимости, реализа­ция изменений и дополнительных мероприятий, составление документации по совместимости.

Поддержание совместимости: сравнительные измерения, ревизии, согласования при изменениях и расширении уст­ройства.