____________________________________________
7 Улучшение ЭМО
Мероприятия по улучшению ЭМО могут включать
1.Оптимизация заземляющего устройства
а)восстановление повреждённых и прокладка недостающих заземляющих электродов
б)установка вертикальных заземлителей для устр-в грзозащиты, разрядников и ограничителей перенапряжений
в)проведение систем заземления и выравнивания потенциалов в соответствии с современными требованиями
г)обеспечение растекания тока молнии на безопасном расстоянии от аппаратуры цепей питания и связей
д)разделение заземляющих проводников для информац. техники и мощных силовых устройств
е)разрыв ненужных связей
2.Обеспечение правильной прокладки вторичных цепей по условиям ЭМС
а)Раздельная прокладка информационных и силовых цепей
б)Организация экранирования там, где это необходимо
в)Применение информационных кабелей с высокой степенью симметрии(витая пара)
г)Прокладка трасс кабелей в обход областей с высоким уровнем электромагнитных полей
д)Применение барьерных заземлителей, или выравнивание потенциала
е)Применение в условиях жесткой ЭМО оптической развязки
3.Оптимизация систем питания
а)Разделение цепей заземления и нуля
б)уменьшение токов утечки
в)установка стабилизаторов, разделительных трансформаторов и устройств резервирования питания
г)Использование вторичных источников с высокой помехоустойчивостью
д)Организация защищённой подсети для устройств ОСУ
е)Установка устройств защиты от перенапряжений(разрядников, ограничителей перенапряж. и напряж.,варисторов, стабилитронов)
4.Экранирование чувствительной аппаратуры
____________________________________________ Список вопросов по ЭМС
1.ЭМС: проблема обеспечения.
2.Основные понятия ЭМС.
3.Классификация шумов и помех.
4.Ист-ки и способы пр-я шумов.
5.ЭМО на объектах э/э-ки.
6.Контроль ЭМО на об-х э/э-ки.
7.Улучшение ЭМО на об-х э/э-ки.
8.Экранирование
9.Ёмкостная связь ист и рец-а.
10.Индуктивная связь ист и рец-а.
11.Виды информационных кабелей
12.Заземление. Принцип раз-я з-ль.
8 Экранирование
Для наглядности решений введём ряд допущений:
1.Экраны выполнены из немагнитных материалов малой толщины
2.Рецептор не является нагрузкой источника шумов(т.е. его наличие не влияет на величину U шумов источника)
3.Токи рецептора малы и не изменяют окружающее поле
4.Связь м/у источником и рецептором, которое на самом деле имеет распред. хар-р, будет представлена в виде соответствующего сосредоточенного элемента.
а)связь м/у 2 проводами ч/з переменное электрическое поле будет представлена в виде сосредоточенного элемента, т.е. конденсатора
1-источник шумов 2-рецептор шумов Z2-полное сопротивление рецептора относительно земли
В данном случае речь идёт об ёмкостной или электрической связи, вызванной взаимодействием схем ч/з электрическое поле
б)связь м/у 2 проводниками ч/з переменное магнитное поле будет представлена в виде взаимной индуктивности м/у этими 2-мя цепями
Здесь речь идёт об индуктивной или магнитной связи(взаимодействие 2-хсхем посредством магнитного поля)
в)связь ч/з электромагнитное поле или ч/з излучение(комбинация электр. и магн. полей)
5.Все электр. поля сосредоточены в конденсаторах
6.Все маг. поля сосред. в катушках индуктивности
7.Размеры схем и проводников много меньше длин принимаемых во внимание волн сигналов шумов
На энергообъектах, где присутствуют мощные установки, потребляющие значительный ток, при относительно невысоком U необходимо особое внимание обращать на наводимое этим током магнитное поле.
На энергообъектах имеющих высоковольтное оборудование, при незначительном потребляемом токе наибольшее внимание нужно уделить защите от электрического поля.
Если рецептор удалён от источника шума(ℓ>>λ) необходимо рассматривать сочетание электр. и магнит. полей, т.е. электромагнитное поле.
Другие методы повышения помехозащищенности: 1)разделительный трансформатор; 2) симметричный трансформатор; 3) оптронная и оптоволоконная развязка; 4)симметрирование.
9 Ёмкостная связь. Экранирование
Ёмкостная связь неэкранированных проводников
Физическое представление
С12-емкость м/у схемами источника и рецептора С10-емкость схемы источника шумов отн-но земли С20-емкость схемы рецептора отн-но земли
R-актив сопр. схемы рецептора отн-но земли
U1-источник
помех Uш-напр., к-е
нужно исследовать и минимизироватьВводим оцениваемые параметры R↔XC12 , XC20
Первый граничный случай
Вторичный граничный случай
Выводы:1.вне зависимости от частоты помехи уровень шумов никогда не превысит значения, найденного для 2-го граничного случая
2.на практике частота помехи в большинстве случаев много меньше граничной частоты W0
Uш=WC12RU1
Влияние экрана на емкостную связь
Потенциал проводника 2== потенциалу экрана (отличен от 0), т.е. введение экрана в данном случае не повлияло на уровень шумов.
Уменьшить напряжение шумов можно путем заземления экрана. В этом случае экран, а соотв-но и проводник 2 приобретают потенциал земли, т.е.0
Выражение то же самое, что и для неэкран. кабеля, однако ёмкость ℓ12 соответствует ёмкости м/у схемой источника и выступающими за пределы экрана концами проводника 2, а также самим 2 проводником через ячейки в экране, т.е. ёмкость С12 значительно меньше, чем в прошлом.
Выводы: для снижения уровня шумов наводимых на рецепторы электрическим полем следует:
1.Поместить схему рецептора в экран и заземлить его(заземление в одной точке даст эффект, если длина кабеля не превышает ≈1/20 длина волны помехи(λ=С/f). Для более длинных кабелей может потребоваться заземление в нескольких точках)
2.Минимизировать длину центрального проводника за пределами экрана
3.Если есть возможность уменьшить активную составляющую сопр. схемы резистора относ-но З.
12.Заземление. Принцип разделения земли. Методы повышения помехозащищенности.
Наряду с экранированием правильно организованное заземление это не менее эффективный способ уменьшения влияния помех. Однако неправильное заземление может значительно ухудшить ситуацию. Заземление в электроустановках используют по двум причинам: 1) в целях безопасности. 2)
для обеспечения опорного уровня сигнальных напряжений. Обычно системы второго класса подразделяются на следующие виды.
Схема 3 работает в самом неблагоприятном режиме, т.к. опорный уровень ее земли зависит от токов схем 1 и 2 . Преимущество: простота и экономичность.
На схеме 2 все устройства связаны только в одной точке, то друг на друга они не влияют. Данный вариант заземления лучше, но более громоздок и дорогостоящ. Схема 1 используется в высоковольтном оборудовании когда помимо активного сопротивления каждого заземленного проводника начинает сказываться его индуктивность. Проводники стремятся выбрать наиболее короткими и соединить их с блажащей точкой корпуса. В силовой энергетике это не используют. Поэтому остается выбирать между схемами 2 и 3. Может быть следующее компромиссное решение: разделить “ земли “ по назначению в пределах каждой группы , использовать шинную связь сх. 3, между собой группы объединять по схеме 2. Классы “ земель “ : 1) защитная “земля”. 2) “земля” мощных потребителей ( мощные ЭД, “земли” реле ). 3) Сигнальная “земля” слаботочных устройств:
Аналоговая и цифровая
Другие методы повышения помехозащищенности: 1)разделительный трансформатор; 2) симметричный трансформатор; 3) оптронная и оптоволоконная развязка; 4)симметрирование.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.