45

Лекции Сотникова В.В.

Сотников В.В.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ

Курс лекций для студентов специальности «Электроснабжение»

Курс 4 Семестр 8

Лекция 1

Введение. Основные определения в области ЭМС.

В широком смысле электромагнитная совместимость (ЭМС) это область науки, занимающаяся исследованием условий нормального функционирования технических средств (ТС) в их электромагнитной среде, а также нормальной жизнедеятельности биологических объектов (включая человека) в условиях действия электрических, магнитных полей и излучений. В связи с этим различают ЭМС технических средств и биоэлектромагнитную совместимость (БиоЭМС).

Электромагнитной средой в электроэнергетике являются: электрические проводники, включая электрические сети, связывающие источники и приемники электрической энергии, а также заземлители; земля (грунт); диэлектрические и магнитные среды, через которые распространяются электрические, магнитные поля и излучения.

ЭМС технических средств – это способность ТС функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке, не создавая недопустимых электромагнитных помех другим ТС. Она обеспечивается регламентированным уровнем помех в их электромагнитной среде.

Электромагнитная помеха (ЭМП) в технике – это вредное, нарушающее качество функционирования воздействие одного элемента технической системы на другой в виде добавочного тока (напряжения) в цепи устройства или поля (электрического, магнитного и электромагнитного). Например, возникновение напряжения на заземляющем устройстве вследствие протекания токов КЗ может вызвать отказ в работе присоединенной к нему аппаратуры, сильное магнитное поле может привести к ложному срабатыванию электромагнитных элементов РЗ и А, искажать изображение в электронно-лучевых трубках и т.п.

Максимальную амплитуду ЭМП, при которой еще не возникает недопустимого ухудшения функциональных свойств ТС, называется уровнем устойчивости ТС к действию данной помехи.

Электромагнитной обстановкой называется совокупность количественных характеристик основных электромагнитных помех на конкретном объекте, на котором расположены ТС. Электромагнитная помеха – это электромагнитное явление или процесс, которые снижают или могут снизить качество функционирования ТС. Она проявляет себя как электромагнитное воздействие в виде ЭДС, напряжения, тока или поля (электрического, магнитного, электромагнитного)

До 70-х годов ХХ столетия проблемы ЭМС технических средств рассматривали преимущественно в отношении радиоэлектронных средств различного назначения. В 70-х годах ХХ столетия начинается интенсивное внедрение цифровых технологий во все сферы человеческой деятельности. В отличие от обычных электромеханических устройств цифровая аппаратура весьма чувствительна к помехам. Поэтому в настоящее ЭМС определяют более широко, применительно к любым техническим средствам, содержащим чувствительные к электромагнитным помехам электрические и электронные компоненты.

Электромагнитная совместимость нарушается, если уровень помех слишком высок или недостаточна помехоустойчивость оборудования, что может привести к нарушениям или отказам в работе различных систем. Таким образом, возможно два подхода к техническому обеспечению ЭМС: 1) повышение устойчивости к помехам применяемых ТС; 2) улучшение электромагнитной обстановки на объектах.

В электроэнергетике к техническим средствам (объектам), к которым предъявляются требования по ЭМС, относятся: электрические сети, источники и приемники электрической энергии, системы релейной защиты и автоматики (РЗА), автоматизированные системы управления (АСУ) и т.д. Наиболее актуальная проблема ЭМС на объектах, содержащих чувствительную электронную, в первую очередь, микропроцессорную аппаратуру.