ЭМС_конспект_полный
.pdf
Например, при а=l=1 см, r0=5 см и скорости изменения тока време- |
|||||
ни 10 А/нс, возможной при разряде статистического электричества (см. |
|||||
табл. 2.4), напряжение помехи равно 4 В. |
|
|
|||
Следующие примеры индуктивного влияния показаны на рис. 4.24. и |
|||||
4.25. Магнитное поле канала молнии индуктирует в контурах напряже- |
|||||
ния, которые можно определить из (4.20). |
|
|
|||
На рис. 4.24. выделены два таких контура. Первый образован про- |
|||||
водами сигнального контура и имеет площадь а1l. Второй площадью а2l, |
|||||
создан заземленным проводом сигнального контура и землей. При r0=25м, |
|||||
l=20м, а1=0,4см, а2=60см и i/ t=200 кА/мкс (см. табл. 2.1.) из |
|||||
(4.20) вычисляется напряжение ust1=128 В в первой петле, ust2=19,2 кВ - |
|||||
во второй. Эти напряжения могут привести к пробоям и связанным с ни- |
|||||
ми повреждениям приборов G1 |
и G2, если не предусмотрены специальные |
||||
защитные меры. |
|
|
|
|
|
B |
|
r0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G2 |
|
|
|
G1 |
H |
a1 |
|
|
|
|
|
|
|
i |
t |
ZQ |
|
ZS |
Ust1 |
|
|
|
|
a2 |
Ust2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l |
|
Рис.4.24. Индуктивное влияние тока молнии на электрические контуры в устройстве авто- |
|||||
|
матизации: |
|
|
|
|
|
В - канал молнии; G1, G2 - приборы устройства |
|
|||
B |
|
i |
t |
|
G |
|
l |
1.3.3.4. Воздействие электромагнитного излучения
Причиной воздействия излучения являются электромагнитные волны, излучаемые токовым контуром и распространяющиеся в окружающем пространстве со скоростью света с=300 000 км/с (см. рис. 4.26,а). Между
длиной волны |
и частотой существует известная связь: |
|
|
с/ |
(4.21) |
DL S
EX |
USt |
|
|
E0 |
E1 |
||
|
|
l |
X |
d |
USt
l |
a) |
б) |
Рис.4.26. Электромагнитное влияние на контур длиной l без экрана (а) и с экраном S толщиной d (б)
При х или х с соблюдаются условия дальнейшего поля. Эти условия необходимо учитывать при частоте 2 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 =100 МГц х=0,5 м). Напряженность электрического поля на расстоянии х от источника мощностью Р может быть определена из соотношения
Ех=0,3 Р/х, |
(4.22) |
при этом Ех выражается в В/м, Р - в кВт, |
х - в км. Например, при |
Р=10Вт и х=3м Ех=10В/м.
При воздействии электромагнитной волны на элетропроводные объекты вследствие антенного эффекта возникают высокочастотные напряжения, непосредственно или косвенно являющиеся помехами в сигнальных контурах. Приближенно индуктируемая ЭДС в антенне рассчитывается
Ust=Exle , |
(4.23) |
где le - эффективная длина антенны.
Длина le зависит от размеров устройства, обладающего антенными свойствами (DL и l на рис. 4.26,а) и длины падающей волны. Например,
при частоте =300 МГц, Ех=10 В/м, l=0,1 м le =0,2 м, напряжением
Ust=2В.
Защитой от электромагнитного поля, как для ослабления излучения, так и для уменьшения проникновения, служат экранирующие стенки, устанавливаемые между источником и приемником (рис. 4.26,б). 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.