1.4 Виды помех и источники возникновения.

Провалы, кратковременные прерывания и выбросы напряжения электропитания.

Провалы напряжения, кратковременные прерывания питания и выбросы напряжения продолжительностью в пределах от одного полупериода до нескольких секунд могут быть вызваны:

-короткими замыканиями в низковольтных электрических сетях, устраняемыми при функционировании плавких предохранителей или при срабатывании устройств защиты многократного действия;

-авариями на линиях среднего и высокого напряжения или другом сетевом оборудовании, сопровождаемыми или не сопровождаемыми автоматическим включением; -коммутациями нагрузок в электрических сетях.

- феррорезонансными явлениями, как следствие скачкообразных изменений напряжения ЛЭП (ЛЭП – линия передачи электроэнергии). Примечание: феррорезонансные явления представляют собой синусоидальную затухающую непериодическую помеху (возникновение в ЛЭП генерации собственных колебаний под воздействием скачкообразного изменения напряжения или режима работы линии) и относятся к временным (длительным) перенапряжениям длительностью от долей секунды до нескольких секунд и амплитудой 2÷4 Uном. Наведенные низкочастотные напряжения. Низкочастотные токи, протекающие в силовых и сигнальных кабелях, в том числе и тяговых электродвигателях локомотива, могут (в зависимости от силы токов, условий размещения и типа кабелей, а также других условий) наводить низкочастотные помехи разного уровня в кабелях электропитания и сигнальных кабелях, подключенных к ТС ЖАТ (ТС ЖАТ– технические средства железнодорожной автоматики) .низкочастотные помехи разного уровня в кабелях электропитания и сигнальных кабелях, подключенных к ТС ЖАТ.

Магнитное поле промышленной частоты. Магнитное поле промышленной частоты создают проходящие локомотивы (электровозы переменного тока), близлежащие линии электроснабжения, в особенности воздушные линии, а также трансформаторы, реакторы и другое оборудование систем электроснабжения. Кондуктивные помехи микросекундной (МИП) и наносекундной (НИП)длительности. Кондуктивные электромагнитные помехи могут быть созданы различными источниками, характеристики которых определяют формирование помех данной группы. Микросекундные импульсные помехи большой энергии обусловлены прежде всего молниевыми разрядами и коммутационными процессами в электрических сетях. При этом рассматривают: - импульсы, вызываемые воздействием молниевых разрядов на воздушные распределительные системы; -импульсы, вызываемые молниевыми разрядами и распространяющиеся в кабелях; -импульсы, возникающие при срабатывании плавких предохранителей в цепях с индуктивными элементами за счет запасенной энергии в индуктивности отключаемого оборудования и системы электропитания, а также при перекрытие изоляторов и при срабатывании защиты; Наносекундные импульсные помехи связаны с явлением «искрение», при «дребезге» контактных систем при переключении нагрузок в электрических сетях и могут включать последовательность.

Наведенные напряжения (незатухающие колебания).При расположении проводника, подключенного к ТС ЖАТ, в электромагнитном поле, созданном работой радиостанции, напряжение электромагнитной помехи наводится относительно опорного заземления. Амплитуда наведенного напряжения (тока) зависит от длины проводника, его высоты над землей, а также от других факторов.

Радиочастотные электромагнитные поля. Эти помехи, действующие как на отдельной частоте, так и одновременно на нескольких частотах, способны оказывать существенное влияние на функционирование ТС ЖАТ из-за селективности указанных ТС или из-за возможных механизмов возникновения резонансов.

Электростатические разряды. Электростатические разряды происходит в результате приближения заряженного объекта (оператора) к ТС ЖАТ. Рецептор электростатического разряда вначале подвергается воздействию электрического поля, обусловленного зарядом, затем, после пробоя диэлектрика, возникает разряд с переходным током сложной природы, который вызывает импульсное переходное электромагнитное поле. Уровень помех, вызванных электростатическими разрядами, существенно зависит от проводимости поверхностей и влажности воздуха.

2 Техническая часть

2.1 Общие меры защиты от перенапряжений

2.1.1 Молниезащита

Молниезащита - это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей, находящихся в нем. На земном шаре ежегодно происходит до 16-и миллионов гроз, то есть около 44 тысяч за день. Опасность для зданий в результате прямого удара молнии может привести к (Рисунок 2;3;4):

повреждению здания и его частей ;

отказу находящихся внутри электрических и электронных частей;

гибели и травмированию живых существ, находящихся непосредственно

в здании (сооружении) или вблизи него.

Рисунок 2.1 – Последствия удара молнии в жилое здание.

Рисунок 2.2 – Последствия удара молнии в электронные приборы.

Рисунок 2.3 – Последствия удара молнии в человека.

Молниезащита зданий разделяется на внешнюю и внутреннюю. Внешняя молниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам в систему заземления, где энергия разряда должна безопасно рассеяться. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.

Существуют следующие виды внешней молниезащиты:

молниеприемная сеть (Рисунок 3) ;

молниеприемный стержень

Рисунок 3 – Молниеприемная сеть.

Помимо вышеупомянутых традиционных решений (приведенных как в международном стандарте МЭК 62305.4, так и в российских нормативных документах РД 34.21.122-87 и CO 153—343.21.122-2003) с середины 2000х годов получает распространение молниезащита с системой ранней стримерной эмиссии, также именуемая активной молниезащитой. Применение данной системы нормируется несколькими стандартами, в первую очередь французским NFC 17-102.

В общем случае внешняя молниезащита состоит из следующих элементов:

Молниеотвод — устройство, устанавливаемое на зданиях и сооружениях и служащее для защиты от удара молнии. В быту также употребляется некорректное, но более благозвучное «громоотвод».

Состоит из трёх связанных между собой частей:

молниеприёмник — служит для приёма разряда молнии и располагается в зоне возможного контакта с каналом молнии; в зависимости от защищаемого объекта может представлять собой металлический штырь, сеть из проводящего материала или металлический трос, натянутый над защищаемым объектом.

заземляющий проводник или токоотвод — проводник, служащий для отвода заряда от молниеприёмника к заземлителю; обычно представляет собой провод достаточно большого сечения.

заземлитель — проводник или несколько соединённых между собой проводников, находящихся в соприкосновении с грунтом; обычно представляет собой металлическую плиту, заглублённую в грунт. Элементы молниеотвода соединяются между собой и закрепляются на несущей конструкции. Поскольку вероятность поражения наземного объекта молнией растёт по мере увеличения его высоты, молниеприёмник располагается на возможно большей высоте либо прямо на защищаемом объекте, либо как отдельное сооружение рядом с объектом. Радиус защитного действия молниеотвода определяется его высотой и приближенно рассчитывается по формула: где — высота от самой высокой точки дома до пика молниеотвода. Токоотводы (спуски) часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.