Лабораторная работа № 3 Исследование электромагнитной обстановки в компьютерном классе

Цель работы: определить класс электромагнитной обстановки в компьютерном классе.

Таблица 3.1

Приборы и оборудование

№ п/п	Наименование прибора	Измеряемая величина	Предел измерений	Примечания
1
2
…
N

Краткие теоретические сведения

Совокупность уровней помех на объекте называется электромагнитной обстановкой (ЭМО).

На основании моделирования и анализа ЭМО определяют классы ЭМО для энергообъектов, устанавливают классы жесткости испытаний устройств автоматизированных систем технологического управления по условиям помехоустойчивости.

ЭМО разделена на следующие 4 класса:

Класс 1. Легкая электромагнитная обстановка

• осуществлены оптимизированные и скоординированные мероприятия по подавлению помех, защите от перенапряжений во всех цепях;

• электропитание отдельных элементов устройств резервировано, силовые и сигнальные цепи выполнены раздельно;

• выполнение заземлений, прокладка кабелей, экранирование произведено в соответствии с требованиями электромагнитной совместимости (ЭМС);

• климатические условия контролируются, и приняты специальные меры по предотвращению разрядов статического электричества.

Класс 2. Электромагнитная обстановка средней жесткости

• цепи питания и управления частично оборудованы помехозащитными устройствами и устройствами для защиты от перенапряжений;

• отсутствуют силовые выключатели, устройства для отключения конденсаторов, катушек индуктивностей;

• электропитание устройств осуществляется от сетевых стабилизаторов;

• имеется тщательно выполненное заземляющее устройство;

• токовые контуры разделены гальванически;

• предусмотрено регулирование влажности воздуха, материалы способные электризоваться трением отсутствуют;

• применение радиопереговорных устройств, передатчиков, запрещено.

Класс 3. Жесткая электромагнитная обстановка

• защита от перенапряжений в силовых цепях и цепях управления не предусмотрена;

• повторного зажигания дуги в коммутационных аппаратах не происходит;

• имеется контур заземления;

• провода электропитания, управления и коммутационных цепей недостаточно разделены;

• кабели линий передачи данных, сигнализации, управления разделены;

• относительная влажность воздуха поддерживается в определенных пределах, нет материалов электризуемых трением;

• использование переносных радиопереговорных устройств ограничено (установлены ограничения приближения к приборам на определенное расстояние).

Класс 4. Крайне жесткая электромагнитная обстановка

• защита в цепях управления и силовых контурах от перенапряжений отсутствует;

• имеются коммутационные устройства, в аппаратах которых возможно повторное зажигание дуги;

• существует неопределенность в выполнении заземляющего устройства;

• нет пространственного разделения проводов электропитания, управления и коммутационных цепей;

• управление и сигнализация осуществляются по общим кабелям;

• допустимы любая влажность воздуха и наличие электризуемых трением материалов;

• возможно неограниченное использование переносных переговорных устройств;

• в непосредственной близости могут находиться мощные радиопередатчики;

• вблизи могут находиться дуговые технологические устройства (электропечи, сварочные машины и т.п.).

Основные этапы проведения работ по определению ЭМО:

• получение исходных данных об энергообъекте для проведения работ;

• -экспериментально-расчетное определение ЭМО на объекте;

• -определение соответствия между уровнями помехоустойчивости устройств и ЭМО на объекте.

В соответствии с классом ЭМО окружающей среды устанавливают состав и степень жесткости испытаний технических средств.

Испытания на ЭМС делят на:

• испытание на помехоэмиссию (рассматривают индуктивные и кондуктивные электромагнитные помехи, гармоники и фликер);

• испытание на помехоустойчивость (осуществляют к кондуктивным и индуктивным помехам).

Основные этапы проведения работ по определению электромагнитной обстановки. Работы по определению ЭМО на энергообъекте включает в себя следующие этапы:

• получение исходных данных об энергообъекте для проведения работ;

• экспериментально-расчетное определение ЭМО на объекте;

• определение соответствия между уровнями помехоустойчивости устройств и ЭМО на объекте.

В соответствии с классом ЭМО окружающей среды устанавливают состав и степень жесткости испытаний технических средств.

Испытания на ЭМС делятся на:

• испытание на помехоэмиссию (рассматривают индуктивные и кондуктивные электромагнитные помехи, гармоники и фликер);

• испытание на помехоустойчивость (осуществляют к кондуктивным и индуктивным помехам).

Помехоустойчивость аппаратуры, устройств, различных элементов системы обусловливает надежность функционирования этих технических средств в определенной электромагнитной обстановке.

При испытаниях технических средств на помехоустойчивость применяют критерии качества функционирования оборудования:

Критерий А - воздействие электромагнитных помех никак не отражается на функциональных характеристиках аппаратуры. Выполнение критерия А необходимо для аппаратуры высокой важности в реальном масштабе времени, такие как аппаратура защиты и противоаварийной автоматики.

Критерий В – допускается кратковременное ухудшение функциональных характеристик аппаратуры в момент воздействия помехи. После прекращения воздействия электромагнитных помех функционирование полностью восстанавливается без вмешательства обслуживающего персонала. Пример цифровая аппаратура.

Критерий С – нарушение функционирования или ухудшение параметров, требующее вмешательство персонала для восстановления работоспособности аппаратуры.

Критерий D – нарушение функционирования или ухудшения параметров, требующее ремонта из-за вывода из строя оборудования или компонентов.

Мероприятия по улучшению электромагнитной обстановки:

• Первая группа: выполнение систем заземления, питания, молниезащиты объекта и других элементов в соответствии с требованиями ЭМС.

• Вторая группа – применение специальных средств или устройств, позволяющих снизить помехи:

• Гальваническая развязка и изоляция;

• Применения устройства подавления импульсных перенапряжений;

• Фильтрация (фильтры частоты);

• Контроль параметров сети (стабилизаторы питания, источники бес-перебойного питания, реле контроля фаз);

• Экранирование кабелей и оборудования.