2.4 Байланыс құрылыстарын сыртқы әсерлерден қорғау

2.4.1 Электромагниттік үйлесімділік

Шеттегі өріс көздерін шартты түрде екі топқа бөледі: сыртқы- энергетикалық және конструкциялық байланыс жолымен байланысы жоқ; және де ішкі – физикалық көршілес және осы байланыс жолындағы жасанды тізбектер.

Сыртқы бөгеуіл көздері келісідей түрде топтастырылады:

-табиғи –найзағай разрядтары, күн радияциясы, ғарыштық шашырау, магниттік борандар;

-адам қолымен жасалған – жоғары вольтті тарату жолдары, әр түрлі бағыттағы радиостанциялар, электрлендірілген темір жол желілері, метро мен трамвай, өнеркәсіптік кәсіпорындар мен жеке көп энергияны қажет ететін құрылғылардың электрлік желілері.

Сыртқы әсерлерді жоюға арналған іс-әрекеттер 2.4 кестеде келтірілген.

2.4 кесте.

Сыртқы әсерлерді жоюға арналған іс-әрекеттер

Сыртқы әсер көздері	Әсер сипаттамасы	Байланыс жолында жүргізілетін іс-әрекеттер
		Әсер етуші	Байланыс
Электр тарату желілері (ЛЭП)	Қауіпті және кедергі келтіруші Е және Н өрістері	1.Автоматика 2.Түзетуші фильтрлер 3.Экрандаушы тросстар	1.Байланыс трассасын темір жолдан алыстату 2.Калибровка жасау 3.Айқастыру және симметриялау 4.Экрандау 5.Разрядниктер мен сақтандырғыштар қолдану 6.Жермен қосу 7.Бейтараптандырғыш және редукциялық трансформаторлар қолдану
Электрлендірілген темір жол	Қауіпті және кедергі келтіруші Е және Н өрістері	1.Түзетуші фильтрлер 2.Сорушы трансформаторлар 3.Рельс өткізгіштігі мен оқшаулағышын арттыру	1.Байланыс трассасын темір жолдан алыстату 2.Калибровка жасау 3.Айқастыру және симметриялау 4.Экрандау 5.Разрядниктер мен сақтандырғыштар қолдану 6.Жермен қосу
Найзағай	Қауіпті өріс Е	.................................	1.Калибровка жасау 2.Әуе байланыс жолдарында найзағай тартқыштар қолдану 3.Кабельді байланыс жолдарында тросстар қолдану 4.Каскадты қорғаныс 5.Разрядниктер мен сақтандырғыштар қолдану 6.Жермен қосу
Радиостанциялар	Кедергі келтіруші өріс Н	1.Тасымалдаушы жиілікті таңдау 2.Радиостанцияларды темір жолдан алыстату	1.Байланыс трассасын темір жолдан алыстату 2.Калибровка жасау 3.Айқастыру және симметриялау 4.Фильтрлер мен жапқыш катушкаларды қолдану

2.4.2 Экрандау принципі

Электрлік және магниттік өрістердің сыртқы ортаға әсерін азайту үшін белсенді түрде экран қолданылады. Байланыс техникасы мен радиотехникада экрандарды бағалау, экранмен енгізілетін өшулік шамасын сипаттайтын экранды өшулік шамасын сипаттайтын экранды өшулік А_э арқылы жүргізіледі. Магнитті өріс үшін экрандау өшулігі (2.25) формуласымен анықталады (n=1 тең болған кезде):

(2.25)

Электрлік өріс үшін (2.26) (n=1 тең болған кезде):

(2.26)

Мұндағы = металдағы таралу коэффициенті (ұйытқушы токтар коэффициенті); диэлектриктегі таралу коэффициент; экран қалындығы; экран радиусы; біріншілік (Бессель) және үшіншілік (Хенкель) қатарлардың цилиндрлік функциялары; осы функциялардың туындысы; жазық толқындағы диэлектриктің толқындық кедергісі; металдың толқындық кедергісі.

Экрандар үш режимде жұмыс істейді:

-төмен жиілікті аймақ – электромагнитостатикалық режим;

-жоғары жиілікті аймақ – электромагниттік режим;

-аса жоғары жиілікті аймақ – толқындық режим.

Электростатикалық және магнитостатикалық экрандау принциптік түрде өзгеше болады. Электромагниттік экрандау экранның металл массасының үстіндегі электрлік өрістің қысқа тұйықталуынан және жерге немесе құрал корпусына электрлік зарядтардың берілуінен тұрады. Магнитостатикалық экрандау экран қабығындағымагниттің өрістің аса жоғары магниттік өткізгіштігінің әсерінен пайда болатын қысқа тұйықталуға негізделген.

2.5- кестесіндегі әр түрлі толқын типтеріне арналған мыс,болат,алюминий және қорғасыннан жасалған қабықшалардың экрандаушы іс-әрекеттерінің нәтижелері келтірілген.

2.5- кесте.

Әр түрлі толқын типтеріне арналған қабықшалардың экрандаушы іс-әрекеттері

F,Гц	Мыс
	0 0 0,17	1,56 7,9 26,7	255,4 234,6 213,6	119,9 119,9	1,56 7,9 26,9	255,4 234,6 213,8	119,9 119,9 120,1
	6,5 35,2 125 404	41,2 50,4 59,9 71,2	187,6 156,4 127,7 106	114,7 104,2 93,8 83,4	47,7 85,6 184,9 475,2	194,1 191,6 252,7 510	121,2 139,4 218,8 487,4
F,Гц	Болат (ө=100)
	0 0,26 8,6 40,5 141,6 469 1459	0 0 6,7 13,2 22 31,7 42,6	236,4 215,4 189,4 178 128,6 98,1 68,6	111,8 111,8 95,6 85,1 74,7 65,1 54,7	0 0,26 15,3 53,7 163,6 500,7 1501,6	236,4 215,7 198 218,5 270,2 567,1 1527,5	111,8 112,1 104,2 125,6 216,3 534,1 1513,7
F,Гц	Алюминий
	0 0 0 3,5 26 94,7 312	0,9 4,4 24 41,8 47,2 58,2 68,6	249,2 229,4 208,4 189,4 153,8 175,1 95,6	115,5 115,5 115,5 114,7 100,8 91,2 81,6	0,9 4,4 24 45,3 73,1 152,9 380,6	249,2 229,4 208,4 192,8 179,8 219,8 407,6	115,5 115,5 115,5 118,0 126,8 185,9 393,6
	Қорғасын

F,Гц
	0 0 0 0 5,0 30,9 109,8	1 1,7 6,1 25 40,5 50,4 59,9	232,8 212 192 172 147,7 116,4 86,5	99 98,1 98,1 98,1 93,8 83,4 73,0	0 1,7 6,1 25 45,5 147,3 169,7	232,8 212 192 172 152,7 114,3 196,3	99 98,1 98,1 98,1 98,8 114,3 182,8

Мұндағы жұтылудың экранды өшулігі; шашыраудың экранды өшулігі.

Әр түрлі металдардың толқындық кедергелерінің мәні 2.6- кестеде келтірілген, ал диэлектриктің мәні (2.27) және (2.28) формулалар бойынша анықталады

2.6 кесте

Металдардың толқындық кедергісі

F,Гц	Толқындық кедергі (модуль бойынша), Ом
	медь	сталь	алюминий	свинец
	0,0118х 0,0372х 0,118х 0,372х 1,18х 3,72х 11,8х 37,2х 118х 372х	0,3303х 1,044х 3,303х 10,44х 33,03х 104,43х 330х 1044,3х 3303х 10443х	0,0153х 0,0483х 0,153х 0,483х 1,53х 4,826х 15,3х 48,26х 153х 482,6х	0,0418х 0,1322х 0,418х 1,322х 4,18х 13,22х 41,8х 132,2х 418х 1322х
Есептеу формуласы	0,372х	10.44х	0.483х	1,32х

(2.27)

(2.28)

Сыртқы бөгеуіл көздерінен және тізбектер арасындағы өзара әсерлерден қорғану үшін қарастырылған ортақ кабельде орналасқан экрандардың тиімділігі маңызды айырмашылыққа ие. Сыртқы бөгеуілдерден қорғау кезінде қабықша – жер тізбектері үлкен рөл атқарады. Бұл жерде бойлық тоқ құрамдарының қызметі өте жоғары, сонымен қатар құйынды тоқ ( ) пен бойлық токтың ( ) әрекеттерін де ескеру қажет. Ортақ кабельдеорналасқан тізбектер үшін құйынды токтардың тиімділігі жоғары болады, сол себептен бірінші жақындасуда ол экранның қорғаныс әрекетін анықтайды. Қорытынды экрандық өшулік кабель қабықшасында жүріп жатқан құйынды ( ) және бойлық ( ) токтардың экрандалуымен анықталады. ( ) мәнін (2.25) және (2.26) формулалары арқылы анықтайды. ( ) шамасы (2.29), дБ формуласымен есептеледі:

Мұндағы - қабықша жер тізбегінің ішкі индуктивтілігі, ол 2х м тең; қабықша кедергісі, Ом /м, где r- қабықша радиусы; к = ;

Төменгі жиіліктер үшін қабықша кедергісі тұрақты тоқ кедергісіне тең ток

Бұл формула 10 кГц дейінгі магнитті емес, 1 кГц дейінгі магнитті емес, 1кГц дейінгі магнитті экрандар үшін дұрыс болып саналады.

Осы бөлім бойынша түсіндірмелік жазбада студент өңделетін баланс жүйесіне мүмкін болатын сыртқы әсерлерге талдау жасайды. Олардың түрлерін және оларды болдырмау шараларының тізімін келтіреді. Түсіндірмелік жазбада сыртқы әсерлерден қорғану шаралары мен таңдалып алынған әдістерге негіздеме келтіру керек. Қауіпті электрлік және магниттік әсерлер мен кедергі келтіруші әсерлердің есебін жасауы керек, есептеулер нәтижесі бойынша қорытынды жазады. Экрандаушы құрылғылардың таңдауы жүргізіледі; экран түрі таңдалып алынады, жасалған таңдауды есептің көмегімен негіздейді. Кабельді құрылыстарды найзағай разрядтары мен жауын-шашыннан, жермен жалғау жабдығымен қорғауды ескеруі керек.