•Электромагнитная совместимость (ЭМС) – способность аппаратуры нормально функционировать в определенной электромагнитной обстановке (ЭМО), не создавая при этом электромагнитных помех, опасных для других технических средств или человека.
•Электромагнитная помеха (ЭМП) -
любое электромагнитное явление, способное негативно влиять на работу электронной аппаратуры.
•Электромагнитная обстановка (ЭМО) - совокупность количественных характеристик основных ЭМП для конкретного варианта размещения аппаратуры, в которой эта аппаратура будет работать.
ЭМП
Помеха - непредусмотренный при проектировании РЭА сигнал, способный нарушить ее функционирование. Так как сигналы в РЭА имеют электрическую природу, то при конструировании необходимо учитывать помехи той же природы, как наиболее вероятные источники искажения информации. Помехами могут быть напряжения, токи, электрические заряды, напряженность поля и др. Источники помех многообразны по физической природе и подразделяются на внутренние и внешние.
Приемниками помех являются высокочувствительные усилители, линии связи, магнитные элементы. Помехи проникают в аппаратуру непосредственно по проводам или проводникам (гальваническая помеха), через электрическое (емкостная помеха), магнитное (индуктивная помеха) или электромагнитное поле. Многочисленные проводники - приемопередающие антенны.
Гальваническая связь возникает в результате протекания токов и падения напряжений на электрических соединениях, общих по цепям питания. Поэтому проводники, объединяющие модули в единую систему, должны быть по возможности короткими, а их поперечные сечения возможно большими, что приводит к уменьшению активного сопротивления и индуктивности проводов. Радикальным способом устранения гальванической помехи является устранение цепей, по которым проходят совместные токи питания и земли как чувствительных к помехам схем, так и сравнительно мощных схем.
Внутренние помехи
Внешние помехи
Помехоэмиссия
Классификация помех
Спектральная плотность мощности
помехи
В сигнальных цепях и цепях заземления систем автоматизации содержится весь спектр возможных помех.
Влияние оказывают только помехи, частоты которых лежат в полосе пропускания систем автоматизации.
Критерии качества функционирования аппаратуры
•Критерий А воздействие ЭМП никак не отражается на функциональных характеристиках аппаратуры, работа которой до, во время и после воздействия помехи происходит в полном соответствии с техническими условиями или стандартами. Обычно выполнение критерия А требуется для аппаратуры связи, используемой для передачи информации высокой важности в реальном масштабе времени. В первую очередь это касается аппаратуры связи, предназначенной для передачи сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.
•Критерий В допускается временное ухудшение функциональных характеристик аппаратуры в момент воздействия помехи. После прекращения воздействия ЭМП функционирование полностью восстанавливается без вмешательства обслуживающего персонала. Этот критерий обычно используется для аппаратуры, выполняющей задачи высокой важности, однако не в реальном масштабе времени.
•Критерий С аналогичен В, но, в отличие от него, допускает вмешательство персонала для восстановления работоспособности аппаратуры (например, перезагрузки “зависшей” цифровой системы, повторного набора номера и т.п.). Обычно используется для аппаратуры, не предназначенной для выполнения ответственных задач.
•Критерий D физическое повреждение аппаратуры под действием помехи. По понятным причинам, этот критерий не может использоваться для формулировки требований к устойчивости аппаратуры. Он применяется только для описания реальных результатов воздействия ЭМП.
Степень жесткости
1 очень хорошая ЭМО (специальные машинные залы для ЭВМ):
-в коммутируемых цепях применены средства подавления помех, цепи электропитания переменного и постоянного тока отделены от цепей ввода-вывода;
-кабели силового электропитания снабжены экранами, заземленными на обоих концах, осуществлена фильтрация силового электропитания.
2 хорошая ЭМО (помещения для средств измерения, контроля и управления на промышленном или энергетическом предприятии):
-в цепях управления, коммутируемых только при помощи реле (не контакторами), частично применены средства подавления помех;
-цепи данного технического средства (ТС) отделены от других цепей, связанных с более жесткими условиями ЭМО;
-неэкранированные кабели электропитания отделены от кабелей ввода-вывода;
3 промышленная ЭМО (предприятия энергетики и релейные помещения на подстанциях воздушных линий высокого напряжения):
-в цепях управления, коммутируемых только при помощи реле (не контакторами), отсутствуют средства подавления помех;
-цепи данного ТС недостаточно отделены от других цепей, связанных с более жесткими условиями ЭМО;
-кабели электропитания, управления, ввода-вывода недостаточно разделены;
-система заземления использует проводящие трубы, проводники в кабельных желобах (соединенные с системой защитного заземления), в системе заземления имеют место замкнутые контуры.
4 тяжелой ЭМО (наружное технологическое оборудование, в котором не приняты меры снижения помех, силовые подстанции):
-в цепях управления и силовых цепях, коммутируемых посредством как реле, так и контакторов, отсутствуют средства подавления помех;
-цепи оборудования с разными условиями ЭМО не разделены;
-кабели электропитания, управления, ввода-вывода не разделены;
-в одних и тех же многожильных кабелях имеются цепи управления и цепи ввода- вывода.
5 устанавливают для специальных условий эксплуатации ТС.
Микросекундные импульсные помехи (МИП)
Степень жесткости |
Амплитуда импульса напряжения на выходе генератора МИП, |
|
холостой ход |
1 |
0,5 кВ |
2 |
1 кВ |
3 |
2 кВ |
4 |
4 кВ |
5 |
По согласованию между потребителем и производителем |
Пачки наносекундных импульсных помех (НИП)
Степень жесткости |
Цепи питания |
Информационные цепи |
1 |
0,5 кВ |
0,25 кВ |
2 |
1 кВ |
0,5 кВ |
3 |
2 кВ |
1 кВ |
4 |
4 кВ |
2 кВ |
5 |
По согласованию между потребителем и производителем |
|