- •Классификация электромагнитной обстановки и степени жесткости испытаний объектов на помехоустойчивость
- •Общие положения
- •1.2 Воспроизведение электромагнитных помех при испытаниях автоматических и автоматизированных систем технологического управления электротехническими объектами
- •2 Каналы передачи электромагнитных помех и способы их ослабления
- •Моделирование механизмов связи
- •2.2 Упрощенные модели передачи электромагнитных помех и методы их снижения
- •2.2.1 Связь через общее полное сопротивление
- •2.2.2 Магнитная связь
- •2.2.4 Связь излучением
- •2.2.3 Емкостная связь
- •3 Особенности практической реализации методов снижения помех и оценка вероятных уровней помех
- •3.1 Общие положения
- •3.2 Основные концепции выполнения заземления и прокладки кабелей
- •3.3 Фильтры
- •3.4 Устройства защиты от перенапряжений
- •3.5 Ограничение уровней гармоник напряжений и токов
- •4 Ограничения коммутационных электромагнитных помех в цепях управления с индуктивными элементами
- •4.1 Физические процессы при коммутациях в индуктивных цепях
- •4.2 Критерии оценки схем защиты от помех
- •4.3 Схемы защиты от помех для устройств постоянного тока
- •4.4 Схемы защиты от помех для устройств переменного тока
- •4.5 Схемы защиты от помех для трехфазных установок
- •4.6 Схемы защиты от помех для люминесцентных ламп
- •5 Подавление помех
- •Грозозащита — концепция грозозащитных зон
- •5.2 Проблемы эмс в лабораториях высоких напряжений и в электрофизических установках
- •5.3 Измерения дифференциальными усилителями
- •6 Экспериментальное определение помехоустойчивости
- •6.1 Имитация помех, поступающих по проводам
- •6.1.1 Имитация низкочастотных помех и миллисекундных импульсов в сетях низкого напряжения
- •6.1.2 Имитация широкополосных низкоэнергетических помех в виде пачек импульсов коммутационных перенапряжений
- •6.1.3 Имитация широкополосных мощных перенапряжений (гибридный генератор)
- •6.1.4 Имитаторы разрядов статического электричества
- •6.1.5 Имитация узкополосных помех
- •6.1.6 Серийные приборы
- •6.2 Имитация квазистатических полей и электромагнитных волн
- •6.2.1 Имитация узкополосных полей помех
- •6.2.2 Имитация широкополосных волновых электромагнитных полей
- •6.2.3 Имитация квазистатических полей и электромагнитных волн при помощи генератора тока
- •7 Измерение параметров средств защиты от помех
- •7.1 Экранирующее действие оболочек кабелей
- •7.1.1 Экранирование квазистатических магнитных полей оболочки
- •7.1.2 Экранирование квазистатических электрических полей
- •7.1.3 Экранирование электромагнитных волн
- •7.2 Экранирующие корпусы приборов и стенки помещений
- •7.3 Коэффициент затухания материалов экрана
- •7.4 Коэффициент затухания уплотнений
- •7.5 Коэффициент затухания, обусловленный поглощающими стенами
- •7.6 Коэффициент затухания фильтра
- •8 Некоторые общие проблемы электромагнитной совместимости
- •8.1 Подавление помех, вызываемых выключением катушек
- •8.2. Подавление помех, создаваемых универсальными коллекторными двигателями
- •8.3 Разряды статического электричества
- •8.4 Защита сети электропитания
6.1.5 Имитация узкополосных помех
Имитация узкополосных помех дает возможность оценки помехоустойчивости электронных устройств по отношению к гармоникам и сигналам централизованного кругового телеуправления сетей энергоснабжения и т.д.
Рис. 6.20 Имитация узкополосных помех
Имитаторами помех служат генераторы сигналов с подключенными усилителями мощности (VDE 0846, [Л.]). Помехи при помощи специальных трансформаторов высокой частоты наводятся индуктивным путем на провода сетевого питания, цепей управления, и сигналов (см. VDE 0847, ч. 2 (Л.)). Шунтирующий конденсатор способствует тому, чтобы напряжение, наведенное трансформаторным путем, в полном объеме поступало на испытуемый объект (рис. 6.20). Наведенная испытательная помеха измеряется при помощи высокочастотного трансформатора напряжения и осциллографа или измерительным приемником помех. Высокочастотный трансформатор тока воспринимает имитируемый ток помехи.
6.1.6 Серийные приборы
В качестве примеров рассмотрим далее различные серийные имитаторы помех, поступающих по проводам. На рис. 6.21 показана универсальная система имитации сетевых помех с микропроцессорным управлением, состоящая из основного прибора и ряда вставных блоков для воспроизведения различных помех, таких как колебания напряжения сети и прерывания питания, короткие (5 нc) и средние по длительности (35 нc) импульсы и т. д. Вывод испытательных помех осуществляется с передней панели, различные блоки вставляются сзади. Дистанционное управление и передача данных осуществляются через устройство сопряжения в стандарте RS 232 - С, а при необходимости - через оптическую линию.
Типичный имитатор пачек импульсов помех показан на рис. 6.22. Прибор позволяет получать точки импульсов в соответствии с нормами VDE 0843 и МЭК 801-4. Формирование импульсов происходит при включении ключа в транзисторном каскаде, устройство связи для проводов электропитания встроено в прибор.
Рис. 6.21 – Система сетевых помех (NSG 600) фирмы "Schaffner"
Рис. 6.22 – Генератор серии импульсов фирмы HILO-Test
Рис. 6.23 – Гибридный генератор 4кB/2 кВ со встроенным устройством связи и электронным управлением фирмы HILO-Tеst
Типичный гибридный генератор с устройством связи для комбинированной генерации импульсных напряжений частотой 1,2/50 и импульсных частот 8/20 по нормам VDE 0846 и МЭК 801-5 показан на рис. 6.23. Благодаря высоковольтному зарядному устройству с электронным управлением и электронному ключу прибор обеспечивает импульсы воспроизводимой формы в точно заданные моменты времени (импульсные напряжения до 10 кВ, импульсные токи до 10 кА).
На рис. 6.24 показан имитатор разрядов статического электричества с испытательным пистолетом. Прибор дает возможность искровыми разрядами в воздухе в соответствии с требованиями различных норм, что осуществляется подключением сменных модулей. Испытательный контур напряжением 30 кВ, встроенный в основном приборе, имеет фиксированные параметры, а насадками обеспечиваются требуемые параметры при испытаниях.
Рис. 6.24 – Генератор для испытаний на помехоустойчивость при воздействии разрядов статического электричества с испытательными пистолетами на 18 и 30 кВ (фирмы EM-Test)
Рис. 6.25 – Испытательная система W1NPATS фирмы "Нaefely"
В заключение на рис. 6.25 показана система испытаний объектов на ЭМС для моделирования косвенных эффектов от грозовых разрядов в авиационных системах согласно соответствующими нормам. Приборы создают разряды типа затухающих колебаний, а также униполярные импульсы, которые широкополосными импульсными трансформаторами тока подаются в испытуемые линии.
