- •3.2. Опорный конспект Введение
- •Раздел 1. Основные определения в области эмс и классификация электромагнитных помех
- •1.1. Основные определения в области эмс. Электромагнитная обстановка
- •Вопросы для самопроверки
- •1.2. Источники электромагнитных помех и их классификация
- •А) б)
- •Вопросы для самопроверки
- •1.3. Источники природных электромагнитных помех
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 2. Влияние полей, создаваемых устройствами электроэнергетики на технические средства и биологические объекты
- •2.1. Влияние электрических сетей высокого напряжения
- •2.1.1. Опасные влияния токов и напряжений промышленной частоты на биологические объекты
- •2.1.2. Мешающие влияния напряжений промышленной частоты на биологические объекты
- •Гигиенические нормативы напряженности электрического поля для персонала, обслуживающего установки свн
- •Допустимые напряженности электрического поля вл
- •Вопросы для самопроверки
- •2.2. Опасные гальванические влияния электрических сетей на биологические объекты
- •Допустимые сопротивления заземления
- •Допустимые напряжения прикосновения Uпр и шага Uш
- •Вопросы для самопроверки
- •5. Укажите допустимые напряжения прикосновения Uпр и шага Uш.
- •2.3. Мешающее влияние высокочастотных электромагнитных полей и высших гармоник на технические средства
- •2.3.1. Мешающие влияния токов промышленной частоты
- •2.3.2. Влияния токов высокой частоты
- •2.3.3. Влияния высших гармоник токов и напряжений
- •2.3.4. Электрохимическая коррозия
- •2.3.5. Влияния на протяженные металлические сооружения техносферы
- •Допустимые значения эдс Едоп и напряжения Uдоп для кабельных лс и цепей полуавтоматической блокировки
- •2.3.6. Влияния на электроносферу
- •2.3.7. Внутренние влияния между подсистемами электроэнергетики
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 3. Защита электрооборудования от внешних электромагнитных влияний. Кондуктивные помехи
- •3.1. Требования к защитным устройствам и способы защиты
- •Предельные воздействия
- •Вопросы для самопроверки
- •3.2. Применение экранов для повышения электромагнитной совместимости электронной аппаратуры
- •Вопросы для самопроверки
- •3.3. Рекомендации по обеспечению помехозащищенности и электромагнитной совместимости блоков автоматики, управления и связи
- •Вопросы для самопроверки
- •3.4. Схемы подключения аппаратуры
- •3.4.1. Схема подключения аппаратуры, не имеющей информационных связей с другими устройствами
- •3.4.2. Схема подключения аппаратуры, состоящей из комплекса блоков
- •3.4.3. Практические рекомендации по выполнению экранирования аппаратуры
- •Вопросы для самопроверки
- •Ниже приведены наименования основных пкэ и наиболее вероятные причины влияния на эти пкэ.
- •Отклонение напряжения – отличие фактического напряжения в установившемся режиме работы системы электроснабжения от его номинального значения.
- •Перечислим влияние отклонения напряжения на работу различного электрооборудования.
- •Обеспечить эти требования можно двумя способами: снижением потерь напряжения и регулированием напряжения.
- •Регулирование напряжения (u):
- •Ответственность за поддержание напряжения в пределах, установленных гост 13109-97, возлагается на энергоснабжающую организацию.
- •Колебания напряжения – быстро изменяющиеся отклонения напряжения длительностью от полупериода до нескольких секунд.
- •Влияние колебаний напряжения на работу электрооборудования.
- •Мероприятия по снижению колебаний напряжения:
- •Влияние несимметрии напряжений на работу электрооборудования:
- •Мероприятия по снижению несимметрии напряжений:
- •Несинусоидальность напряжения – искажение синусоидальной формы кривой напряжения.
- •Влияние несинусоидальности напряжения на работу электрооборудования:
- •Отклонение фактической частоты переменного напряжения (fф) от номинального значения (fном) в установившемся режиме работы системы электроснабжения называется отклонение частоты.
- •Внезапное и значительное повышение напряжения (более 110 % Uном) длительностью более 10 миллисекунд называется временным перенапряжением.
- •Вопросы для самопроверки
- •Раздел 4. Методы испытаний
- •4.1. Измерения напряженностей электрического и магнитного полей
- •4.1.1. Измерение магнитных полей промышленной частоты
- •4.1.2. Измерение импульсного магнитного поля
- •4.2. Базовые российские стандарты по методам испытаний
- •Вопросы для самопроверки
- •Заключение
- •Глоссарий
- •3.3. Технические и программные средства обеспечения дисциплины
А) б)
Рис. 1.1. Схема приложения помехи "провод-земля" (а) и "провод-провод" (б)
Реальные помехи обычно представляют собой комбинацию помех "провод-провод" и "провод-земля". Нужно учитывать, что несимметрия внешних цепей передачи сигналов и входных цепей аппаратуры может вызывать преобразование помехи "провод-земля" в помеху "провод-провод".
На основе спектральных характеристик электромагнитные помехи разделяют:
на узкополосные и широкополосные;
низкочастотные и высокочастотные.
К узкополосным относятся помехи от систем связи на несущей частоте, систем питания переменным током и т. п. Их отличительной особенностью является то, что характер изменения помехи во времени является синусоидальным или близок к нему. При этом спектр помехи близок к линейчатому (максимальный уровень на основной частоте, пики меньшего уровня на частотах гармоник).
Широкополосные помехи имеют существенно несинусоидальный характер и обычно проявляются в виде либо отдельных импульсов, либо их последовательности. Для периодических широкополосных сигналов спектр состоит из большого набора пиков на частотах, кратных частоте основного сигнала. Для апериодических помех спектр является непрерывным и описывается спектральной плотностью. Типичными широкополосными помехами являются:
- молниевые импульсы;
- импульсы, создаваемые при коммутационных операциях;
- электростатические разряды;
- шум, создаваемый в сети питания аппаратуры при работе импульсного блока питания;
- преднамеренные электромагнитные помехи, создаваемые в криминальных целях.
К низкочастотным относятся помехи в диапазоне 0 9 кГц. В большинстве случаев они создаются силовыми электроустановками и линиями.
Высокочастотные узкополосные помехи (с частотой выше 9 кГц) обычно создаются различными системами связи. Высокочастотными являются все распространенные типы импульсных помех. Иногда также вводят понятия радиочастотной помехи (диапазон от 150 кГц до 1−2 ГГц) и СВЧ-помехи (порядка нескольких ГГц).
В целях решения общих задач помехоустойчивости технических средств стандартами в области ЭМС регламентированы следующие основные виды помех:
Микросекундные импульсные помехи большой энергии (по ГОСТ Р 51317.4.5.), вызываемые перенапряжениями, возникающими в результате коммутационных переходных процессов и молниевых разрядов.
Наносекундные импульсные помехи (по ГОСТ Р 51317.4.4.), возникающие в результате коммутационных процессов (прерывания индуктивных нагрузок, размыкания контактов реле и т. п.) и воздействующие на порты электропитания и сигналов ввода/вывода.
Электростатические разряды (по ГОСТ Р 51317.4.2.), возникающие как при прямом воздействии от оператора, так и непрямом воздействии от оператора на расположенные вблизи технические средства, предметы и оборудование.
Радиочастотное электромагнитное поле в полосе частот от 80 до 1000 МГц (по ГОСТ Р 51317.4.3.), источниками которого являются портативные приемопередатчики, применяемые эксплуатационным персоналом и службами безопасности; стационарные радио- и телевизионные передатчики; радиопередатчики подвижных объектов; различные промышленные источники излучений. К числу источников радиочастотного электромагнитного поля также относят радиотелефоны и другие радиопередатчики, действующие на частотах от 0,8 до 3 ГГц и использующие методы модуляции с непостоянной огибающей.
Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными электромагнитными полями (по ГОСТ Р 51317.4.6.), вызываемые излучениями преимущественно радиопередающих устройств в полосе частот от 50 кГц до 80 МГц.
Кондуктивные помехи в полосе частот от 0 до 150 кГц (по ГОСТ Р 51317.4.16.), представляющие собой общие несимметричные напряжения на входные порты электропитания переменного и постоянного токов, сигнальные порты, порты управления и ввода-вывода.
Колебательные затухающие помехи (по ГОСТ Р 51317.4.12.) следующих видов:
а) одиночные колебательные затухающие помехи, возникающие в низковольтных силовых линиях и в линиях управления и сигнализации технических средств, получающих электропитание от низковольтных распределительных электрических сетей и систем электроснабжения промышленных предприятий;
б) повторяющиеся колебательные затухающие помехи, возникающие в основном в силовых линиях и линиях управления и сигнализации на электрических подстанциях высокого (выше 35 кВ) и среднего (6-35 кВ) напряжений. Повторяющиеся колебательные затухающие помехи относят к срабатыванию одного отдельного выключателя.
Динамические изменения напряжения электропитания (по ГОСТ Р 51317.4.11.) следующего вида:
провалы,
прерывания,
выбросы,
а также постепенные изменения напряжения электропитания.
Колебания напряжения электропитания (по ГОСТ Р 51317.4.14.), воздействующие на входные порты электропитания переменного тока.
Изменения частоты питающего напряжения (по ГОСТ Р 51317.4.28.) на входных портах электропитания переменного тока.
Искажения синусоидальности напряжения электропитания (по ГОСТ Р 50746.) при воздействии гармоник и интергармоник питающего напряжения.
Магнитное поле промышленной частоты (по ГОСТ Р 50648).
Импульсное магнитное поле (по ГОСТ 30336 / ГОСТ Р 50649).
Затухающее колебательное магнитное поле ( по ГОСТ Р 50652.).
Токи кратковременных синусоидальных помех частотой 50 ГЦ в цепях защитного и сигнального заземления (по ГОСТ Р 50746.).
Токи микросекундных импульсных помех в цепях защитного и сигнального заземления (по ГОСТ Р 50746.).
В зависимости от условий эксплуатации технических средств могут рассматриваться и другие виды помех, отражающие специфику электромагнитной обстановки.