Инструкция КР+лекции_1231178

Если в контуре 1 имеет место быстрое изменение тока i / t , например при коммутациях, то в контуре 2

индуктируется напряжение помехи

Взаимная индуктивность

Погонная взаимная индуктивность в зависимости от отношения a/d может быть определена из графика

Используя l = 1 м, a/d = 0,1 и i/ t= 1000 А/с, получаемнапряжение помехи ust = 2,3 В.

Второй пример - разряд статического электричества на проводящий корпус прибора С

При выводе использованы элементарные соотношения:

Например, при а = l = 1 см, r0 = 5 см и скорости изменения тока во времени 10 А/нс, возможной при разряде статического электричества, напряжение помехи равно 4 В.

Индуктивное влияние тока молнии на электрические контуры в устройстве автоматизации:

В - канал молнии; G1,G2 - приборы устройства

Первый образован проводами сигнального контура и имеет площадь a1l. Второй, площадью а21, создан заземленным проводом сигнального контура и землей. При r0 = 25 м, l= 20 м, а1 = 0,4 см, а2 = 60 см и i/ t = 200 кА/мкс вычисляется напряжение ust1 = 128 В в первой петле, ust2 = 19,2 кВ - во второй. Эти напряжения могут привести, к пробоям и связанным с ними повреждениям

приборов G1 и G2, если не предусмотрены специальные защитные меры

петля в здании G, образованной сетью питания и линией передачи данных.

При r0 = 11 м, а = 15 м, l = 10 м и i/ t = 200 кА/мкс индуктированное в петле напряжение достигает 540 кВ.

Мероприятия по снижению индуктированных напряжений :

-снижение до возможных пределов взаимной индуктивности L12, т.е. уменьшение l за счет сокращения длины проводников, увеличение расстояния между сетевыми и информационными проводами, уменьшение площади контура, подвергающегося воздействию;

- уменьшение скорости изменения во времени потока Ф/ t при помощи короткозамкнутой петли К, расположенной непосредственно у сигнального контура, или соединение печатной панели экрана S

мостиком В в замкнутое кольцо;

-осуществление связи контуров 1 и 2 ортогонально направлению силовым линиям магнитного поля. Этот способ эффективен в устройствах, выполненных в виде катушек;

-компенсация индуктированного в контуре 2 напряжения путем скрутки проводов. При этом частичные потоки Фi создают напряжения, направленные противоположно.

-снижение действия созданного магнитного потока путем скручивания соединительных проводов контура 1. При этом создаются встречно направленные компоненты потока, а их воздействие на вторичный контур компенсируется;

-экранирование кабелей, соединительных проводов, модулей и приборов ферромагнитными экранами (трубами, металлическими шлангами, стальными корпусами), причем экранирующее воздействие тем сильнее, чем выше магнитная проницаемость материала и толще стенка экрана. Проводящие соединения между экраном и землей необязательны, однако они необходимы для защиты от напряжения прикосновения. Для ослабления воздействий, вызванных молнией, применяется ферромагнитное экранирование кабелей передачи данных, проложенных по воздуху, экраны заземляются на обоих концах.

Воздействие электромагнитного излучения

Причиной воздействия излучения являются электромагнитные волны, излучаемые токовым контуром и распространяющиеся в окружающем пространстве со скоростью света

При х>λ/l или же х>с/2πf соблюдаются условия дальнего поля. Эти условия необходимо учитывать при частоте 1 МГц на расстоянии х = 50 м, а при частоте 1 ГГц - на расстоянии х = 5 см от источника (при частоте 10 МГц х = 5 м, а при f = 100 МГц х = 0,5 м). Напряженность электрического поля на расстоянии х от источника мощностью Р может быть определена из соотношения

При воздействии электромагнитной волны на электропроводные объекты вследствие антенного эффекта возникают высокочастотные напряжения, непосредственно или косвенно являющиеся помехами в сигнальных контурах. Приближенно индуктируемая ЭДС в антенне рассчитывается

Длина l eff зависит от размеров устройства, обладающего антенными свойствами и длины падающей волны.

Например, при частоте f=300 МГц, Ех=10В/см, l = 0,1 м, l=0,2 м, напряжение Ust = 2 В.

Защитой от электромагнитного поля, как для ослабления излучения, так и для уменьшения проникновения, служат экранирующие стенки, устанавливаемые между источником и приемником. Такой стенкой напряженность падающего поля уменьшается от значения Е0 до значения Е1. Это обусловлено, с одной стороны, поглощением энергии поля в материале экрана, а с другой - отражением падающей волны. Затухание зависит от толщины экрана, электропроводности и магнитной проницаемости материала, частоты излучения.