Электромагнитная совместимость. Стандарты. Основные понятия ЭМС. Классификация помех или шумов

Страницы работы

Содержание работы

1.Эмс.Стандарты.

Э.м. совместимость-это способность приборов, устройств и биологических объектов нормально функционировать в условиях воздействия на них эл-ва, магн. и э.магн полей, не создавать не допустимые помехи др. обьектам. Указанные поля могут иметь как искусственное, так и естественное происхождение. Источником искусственных полей являются различные устройства, использующие электроэнергию. НТП ведет к росту числа таких устройств и увеличению их мощности. В итоге возрастает интенсивность излучения полей. С другой стороны размеры аппаратуры уменьшаются. Различные узлы аппаратуры вынуждены соседствовать друг с другом.: происходит уменьшение энергии полезных сигналов и уменьшение отношения сигнал/помеха. Все эти факторы обостряют проблемы э.м.с. ЭМС в настоящее время превратилась в самостоятельное научно-техническое направление, охватывающее и объединяющее в единое целое различные аспекты физики, электротехники, радиотехники, электроники. Вопросы ЭМС следует учитывать на самых ранних стадиях разрботки проекта, когда стоимость решений еще очень мала. Для нарушения работы э.м. реле требуется энергия 10-3 Дж, а для интегральной схемы 10-7 Дж. Для разрушения эм.реле необходима энергия 1 Дж, для инт-ной схемы 10-2  Дж.

По данным Мосэнерго: неправильная работа уст-в реле защиты и автоматики на микропроц. базе по причине не достаточности ЭМС составляет до 10% всех случаев ложной работы.

Микропроц. устройства будут все шире внедрятся в различные отрасли промышленности , т.к. по сравнению с эл. мех. имеют ряд преимуществ:1) возможность осущ-я самодиагностики и диагностики первичного оборудования.2) возможность автоматической регистрации режимов и событий, что позволяет    значительно сократить время на выяснение причин аварий.3)унификация техн. решений, применения стандартных модулей.4) возможность реализации полноценной АСУ технологическими процессами.5)упрощение расчета уставок и увеличения их точности. На международном уровне стандартизацией всей эл. техн. продукцией занимается международная энергетическая комиссия (МЭК). Внутри МЭК вопросами ЭМС занимается комитет радиопомех. Разрабатываемые CISPR данные исп-ся различными странами для разработки различных своих нац. стандартов. Также существует региональные комитеты: европейский комитет по стандартизации в электротехнике (GENELEC).С 1 января 1996 г. продажа техн. средств в Европе без сертификатов соответствия данной организации не допускается. Новые стандарты по ЭМС стали вводится в России с 2001 г.РД  34.20.116-93 – методические указания по защите вторичных цепей эл. ст. и п/ст от импульсных помех. РД  34.35.310-97 – общие техн. требования к микропроц. установкам защиты и автоматики энергосистем. ЭМС – способность технических средств функционировать с заданным качеством в заданной э. м. обстановке и не создавать недопустимых э.м. помех другим техн. средствам и биологическим обьектам. 

2.Основные понятия ЭМС.

Шумы – любые э.м. явления в системе, отличные от полезных.

Шумы следует отличать от искажений, от которых избавится принципиально невозможно или очень трудно. Э.м. помехи(ЭМП) – любые эл. магн. явления, которые могут ухудшить качество функционирования техн. средств или неблагоприятно влиять на объекты. Если шумы делают работу устройств неудовлетворительной, то это-помехи. К ЭМП относятся: 1)излучаемые, т.е распространяются в пространстве, свободном от каких – либо веществ, жидкостей, газов, за исключением вакуума и возд. атмосферы.

2)конструктивные – распространяются по проводникам. 3) эл. стат. разряды.

Эл. магн. обстановка(ЭМО) – совокупность э.м. явлений в данной области пространства. Рецептор(приемник помех) – любые техн. устройства, реагирующие на э.м. полезный сигнал или э.м. помеху. Восприимчивость- мера реакции рецептора на внешнюю э.м. помеху как при наличии, так и при отсутствии полезного сигнала. Порог восприимчивости – мах. допустимый уровень ЭМП, при котором рецептор функционирует с приемлемым качеством.

Помехоустойчивость – свойство рецептора противостоять внешним и внутренним ЭМП, реализуемое за счет выбранной структуры полезного сигнала и принципа построения рецептора. Помехозащищенность - свойство рецептора противостоять внешним и внутренним ЭМП, реализуемое за счет  схемотехнических принципов, которые не нарушают выбранной структуры полезного сигнала и принципа построения рецептора. Экранирование – способ ослабления поля ЭМП с помощью заземления металлической оболочки с высокими эл. и (или) магн. проводимостями. Заземление – эл. соединение эл. техн. установки, ее части, отходящих проводников с эл. цепью, обладающей свойством совершать min потенциал, являющийся уровнем отсчета потенциала в конкретной системе. Фильтрация – способ ослабления напряжения и токов помех с помощью эл. цепи, вносящей затухание в заданных полосах частот.Количество эл. энергии – степень соответствия напряжения, частоты и гармонической составляющей  эл. тока, в установленных для них значениях.

3.Классификация помех или шумов.

1.Непреднамеренные ЭМП: а) по природе источников(различают внутренние источники шумов, здесь шумы возникают в результате изменений внутри физич. систем). б) источники шумов искусственного происхождения (выключатели, эл. двигатели). в) возмущения естественного происхождения (грозовые разряды, всплески активности). Одним из подклассов помех искусственного происхождения являются индустриальные - помехи от эл. техн., электронных и радиоэлектронных устройств, использованных в быту, промышленности, медицине, на транспорте, в научных исследованиях. Действие таких помех проявляется обычно в виде импульсных процессов разнообразных по виду и широким по частотному диапазону (от дес. Гц до МГц и выше). Индустриальные кондуктивные помехи могут распространятся в цепях питания, управления, коммутации заземления и полезного сигнала. Часто встречаются также кондуктивные помехи в виде наведенных токов, обусловленных индуктивными и емкостными связями между проводимостями.

2.Индустриально – кондуктивные помехи: 1) симметричные (действие на рецептор проявляется между двумя незаземленными зажимами, либо между двумя фазными проводниками). 2) несимметричные (действие на рецептор проявляется между незаземленным зажимом и цепью заземления, либо между фазным проводником и нулем). 3) перенапряжение – помеха по цепи питания, при которой хотя бы в одном полупериоде амплитуда напряжения становится больше max допуст.значения. 4) провал напряжения – помеха по цепи питания, когда по крайне мере в одном полупериоде ампл. напряжения становится меньше min допуст. значения. 5) коммутационные – кратковременная помеха, проявляется во времени не регулярна, возникающая из-за случ. процессов коммутации тока и напряжения в цепях питания. 6) индуцированние – внутриаппаратная помеха, созданная эл. полем и(или) магн. полем при наличии емкостной и(или) индукционной связи между различными элементами аппаратуры. 6) помеха отражения – возникает из-за отражения части энергии полезного сигнала от располож. цепи. Существует и другой способ классификации: а)высокочастотная и низкочастотная помеха ( высокая- выше 9 Гц, низко- ниже 9 Гц.); б) непрерывная – уровень ниже определенного значения за время не менее 1 секунды ( длительная –время действия больше 1с, кратковременная – время действия менее 0.2 с; резкоимпульсная – время действия разделено значит. промежутком времени.) ; в) регулярная – возникает и исчезает через одинаковые промежутки времени; нерегулярная - возникает и исчезает через неодинаковые промежутки времени; г) синусоидальная – помеха, энергетический спектр которой определяется одной синусоидальной составляющей; импульсная – помеха, энергетический спектр которой в общем случае непрерывен и тем однороднее, чем короче импульс; шумовая – помеха, энергетический спектр которой определяется постоянной составляющей при регистрации за сравнительно большое время; Белый шум возникает при движении е и имеет постоянную спектральную плотность мощности; Розовый шум – природа этого шума окончательно не выяснена. д) узкополосная – помеха, ширина спектра которой меньше или равна ширине пропускания рецептора; широкополосная – помеха, ширина спектра которой больше ширины пропускания рецептора

Похожие материалы

Информация о работе