- Дипломы
- Курсовые
- Рефераты
- Отчеты по практике
- Диссертации
Технические требования и методы испытаний характеристик помехоустойчевости средств связик магнитным полям
Внимание: Акция! Курсовая работа, Реферат или Отчет по практике за 10 рублей!
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.
Код работы: | W011806 |
Тема: | Технические требования и методы испытаний характеристик помехоустойчевости средств связик магнитным полям |
Содержание
Федеральное агентство связи Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» Разрешаю допустить к защите Зав.кафедрой _____________________ ______________20_____г. БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА НА ТЕМУ Технические требования и методы испытаний характеристик помехоустойчевости средств связик магнитным полям Студент:________________________ _____________________________ Руководитель:___________________ _____________________________ Рецензент:_______________________ _______ _____________________ Москва 2018 г. СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….3 2. ОБОРУДОВАНИЕ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЗОНЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДСТАНЦИЯХ …………………………..6 2.1. Основные положения………………………………………………………6 2.2. Электромагнитная обстановка…………………………………………...8 2.3. Анализ источников помех………………………………………………...15 3. УСТОЙЧИВОСТЬ СРЕДСТВ СВЗЯИ К МАГНИТНЫМ ПОЛЯМ….29 3.1. Требования устойчивости средств связи……………………………….29 3.2. Помехоустойчивость……………………………………………………...32 3.3. Методы испытаний средств связи на устойчивость к магнитным полям…………………………………………………………………………….36 4. ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ НА УСТОЙЧИВОСТЬ СРЕДСТВ СВЯЗИ К МАГНИТНЫМ ПОЛЯМ……………………………………………………...43 4.1. Требования к испытательному оборудованию………………………..43 4.2. Аналитическое сравнение характеристик испытательного оборудования……………………………………………………………………49 4.3. Примеры рабочих мест……………………………………………………53 ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………….………..57 СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………………….58 1. ВВЕДЕНИЕ Массовое использование средств связи различного назначения привело к возникновению их взаимного паразитного друг на друга за счет создания непреднамеренных взаимных помех, которые затрудняют или исключают возможность нормальной совместной работы. Обеспечением совместной работы различных технических средств, в том числе и средств связи, то есть электромагнитной совместимости, с каждым годом имеет все большее значение. Значимость проблемы ЭМС и ее обострение определяется не только ростом количества, многообразии и сложностью самих технических средств, являющимися естественным следствием внедрения средств связи в различные сферы производства и потребления, но и проявляющейся иногда ее недооценкой, непосредственно отвечающими за нормальное функционирование средств связи. Прогресс в области радиотехники стал все более сдерживаться отрицательными явлениями, порожденными ее количественным ростом. Рисунок 1.1 – Электромагнитные воздействия Так же электромеханические устройства и приборы производственного назначения были в основном малочувствительными к воздействию электромагнитных помех. Такая чувствительность главным образом была связана с "низкочастотными" явлениями, прежде всего гармониками и перерывами питания. Электронные компоненты и оборудование, применяемые в настоящее время, являются более чувствительными к помехам, особенно к "высокочастотным" и "переходным" воздействиям. Широкое применение электронных компонентов и оборудования повысили опасность и значение нарушения функционирования и повреждений ТС, которые могут возникать в результате воздействия помех. Актуальным является так же вопрос информационной безопасности. Электромагнитные излучения используются злоумышленниками не только для получения информации, но и для ее уничтожения. Электромагнитные импульсы способны уничтожить информацию на магнитных носителях. Мощные электромагнитные и сверхвысокочастотные излучения могут вывести из строя электронные блоки хранения и обработки информации. Поэтому проблема проверки и установка требований электромагнитной совместимости оборудования на наличие уязвимостей к электромагнитным излучениям относится к актуальным задачам. Для того чтобы исключить или уменьшить опасность воздействия указанных факторов необходимо установить уровни устойчивости ТС к воздействию помех различного вида и рассмотреть соответствующие методы испытаний. Целью данной дипломной работы является: - анализ источников помех и выявление наиболее сложных к устойчивости помех, влияющих на электромагнитную обстановку (относительно средств связи); - рассмотреть технические требования устойчивости средств связи к магнитным полям и проанализировать методы, выделив наиболее подходящие для настоящих требований; - произвести анализ существующих систем для проверки средств связи на соответствие заданным требованием и изучить конкретные экземпляры данного оборудования на пригодность к требованиям. В второй главе данной работы мы рассмотрим подробнее понятие электромагнитной обстановки и проанализируем источники помех для оборудования связи. Проведя анализ выделим помехи, возникающие в промышленных зонах и на электрических подстанциях. В третьей главе проведем анализ требований устойчивости средств связи. По результатам исследований выделим основные требования к оборудованию на устойчивость к магнитным полям. Так же изучим основные методы испытаний средств связи на устойчивость к магнитным полям. В четвертой главе рассмотрим существующие технические решения как на схемах, так и на примерах, существующих на рынке испытательного оборудования, для испытательного оборудования для проведения испытаний на устойчивость средств связи к магнитным полям. 2. ОБОРУДОВАНИЕ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЗОНЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДСТАНЦИЯХ 2.1. Основные положения Цель системы классификации состоит в том, чтобы установить ограниченный набор характеристик и связанных с ними значений, которые должны учитываться при идентификации эксплуатационных требований к ТС. Необходимость такой системы классификации диктуется экономическими соображениями, поскольку в этом случае ограничивается число различных типов ТС, которые должен разрабатывать и выпускать изготовитель. Это не обязательно означает, что помехоустойчивость конкретного ТС должна быть подтверждена для всех явлений и процессов, так как применительно к рассматриваемой электромагнитной обстановке и характеристикам конкретного ТС может быть выбран ограниченный набор видов электромагнитных помех, достаточно полно описывающий условия эксплуатации ТС. Электромагнитная обстановка, в которой ТС должны функционировать без нарушений, достаточно сложна. С целью ее классификации установлены следующие три категории электромагнитных помех, характеризующих электромагнитную обстановку: - низкочастотные электромагнитные помехи (кондуктивные и излучаемые,вызываемые любым источником, кроме электростатических разрядов); - высокочастотные электромагнитные помехи (кондуктивные и излучаемые, вызываемые любым источником, кроме электростатических разрядов); - электростатические разряды. Такое разделение необходимо для идентификации электромагнитных помех в конкретной электромагнитной обстановке. В контексте настоящего стандарта понятие "низкие частоты" означает, что преобладающая часть частотного спектра электромагнитной помехи лежит ниже 9 кГц, а понятие "высокие частоты" - что она расположена на частотах (много) больших, чем 9 кГц. Излучаемые электромагнитные помехи возникают в пространстве, окружающем ТС, в то время как кондуктивные помехи распространяются в различных металлических (проводящих)средах. Кондуктивные низкочастотные электромагнитные помехи: - гармоники, интергармоники напряжения электропитания; - напряжения сигналов, передаваемых в системах электропитания; - колебания напряжения электропитания; - провалы, кратковременные прерывания и выбросы напряжения электропитания; - отклонения напряжения электропитания; - несимметрия напряжений в трехфазных системах электроснабжения; - изменения частоты питающего напряжения; - наведенные низкочастотные напряжения; - постоянные составляющие в сетях электропитания переменного тока. Излучаемые низкочастотные электромагнитные помехи: - магнитные поля; - электрические поля. Кондуктивные высокочастотные электромагнитные помехи: - наведенные напряжения или токи непрерывных колебаний; - апериодические переходные процессы; - колебательные переходные процессы. Излучаемые высокочастотные электромагнитные помехи: - магнитные поля; - электрические поля; - электромагнитные поля, в том числе вызываемые: - непрерывными колебаниями, - переходными процессами. К числу портов ТС, через которые электромагнитные помехи оказывают воздействие на ТС, относят: порт корпуса, порты электропитания переменного тока, порты электропитания постоянного тока, порты ввода-вывода сигналов, порты заземления. Источники помех, виды связи и характеристики распространения электромагнитных помех зависят от окружающей среды. Невозможно и не требуется полное описание электромагнитной обстановки в условиях эксплуатации ТС. Любое ее описание ограничивается некоторыми характеристиками этой обстановки. На первом этапе формирования данных об электромагнитной обстановке должны быть выбраны подходящие характеристики, соответствующие различным электромагнитным явлениям и процессам, вызывающим электромагнитные помехи. Перечень видов указанных электромагнитных помех приведен в 1.1. 2.2. Электромагнитная обстановка Полнота описания электромагнитной обстановки всегда ограничивается. Некоторые аспекты окружающей электромагнитной обстановки игнорируются, поскольку информация о них отсутствует, или потому, что принятие их во внимание сделало бы систему классификации слишком сложной. Кроме того, при рассмотрении некоторых электромагнитных помех применяется статистический подход. Применительно к конкретным ТС электромагнитная обстановка определяется не только наличием и характером внешних источников помех, но также условиями монтажа и установки ТС. Практика монтажа и установки ТС подтверждает возможность существенного уменьшения электромагнитных помех при разделении цепей ТС и источников помех, экранировании и подавлении электромагнитных помех в местах их возникновения, что должно быть принято во внимание при оценке предполагаемых уровней электромагнитных помех в местах размещения ТС. В настоящее время, когда в целях повышения эффективности работы, предприятия стали переходить на цифровые устройства, проблема ЭМС встает особенно остро: под воздействием помех основные системы связи могут выходить из строя и срабатывать ложно. Под электромагнитной совместимостью (ЭМС) понимают способность технических средств правильно функционировать в условиях воздействия электромагнитных помех. В настоящее время существуют ГОСТы, которые регламентируют амплитудные и частотные характеристики помех (жесткость электромагнитной обстановки) и реакцию оборудования на воздействие этих помех (критерий качества функционирования). Жесткость электромагнитной обстановки в местах размещения технических средств – это обобщенная характеристика ЭМО, которая зависит от интенсивности кондуктивных и излучаемых помех, действующих в месте размещения технических средств. Жесткость ЭМО определяется условиями размещения, установки и монтажа технических средств. По жесткости электромагнитная обстановка (ЭО) разделяется на 4 группы: I – легкая ЭО; II – ЭО средней жесткости; III – жесткая ЭО; IV – крайне жесткая ЭО. В ГОСТ Р 50746-2013 определены качественные признаки классификации жесткости электромагнитной обстановки в зависимости от условий размещения, установки и монтажа технических средств: характеристик системы заземления, экранирующих свойств помещения, вида системы питания технических средств, установочно-монтажных условий в помещении (наличие помехоподавляющих средств, экранирований, сетевых фильтров, защит от перенапряжения и пр.), условий размещения технических средств, наличия постороннего оборудования в помещении (наличие другого оборудования, подключенного к той же сети питания, наличие высоковольтного оборудования, наличие источников электростатических разрядов, виды и питание светильников), наличия переносных радиотелефонных систем и радиостанций. Критерий качества функционирования оборудования определяется совокупностью свойств и параметров, характеризующих работоспособность технических средств при воздействии помех. Разделяют 4 группы критериев качества функционирования: A – помеха не вызывает никаких сбоев в работе оборудования; B – сбои в работе оборудования возникают только во время воздействия помехи, а после ее снятия – оборудование работает нормально; C – нарушение функционирования оборудования остается и после снятия помехи, для приведения оборудования в нормальный режим работы необходимо вмешательство оператора (например, перезагрузка или выключение-включение оборудования); D – восстановление работы оборудования возможно только после проведения ремонта. ГОСТ Р 50746-2013 определяет требования по устойчивости технических средств к помехам. В частности, в нем задаются требования по устойчивости к: - микросекундным импульсным помехам большой энергии; - динамическим изменениям напряжения электропитания; - наносекундным импульсным помехам; - электростатическим разрядам; - радиочастотному электромагнитному полю; - магнитному полю промышленной частоты; - импульсному магнитному полю; - кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными полями; - колебательным затухающим помехам; - колебаниям напряжения электропитания; - кондуктивным помехам в полосе частот от 0 до 150 кГц; - изменениям частоты в системах электроснабжения; - токам кратковременных синусоидальных помех частотой 50 Гц в цепях защитного и сигнального заземления; - искажению синусоидального напряжения электропитания. Электромагнитную обстановку на объекте определяют следующие виды помех, основные виды которых приведены в таблице 2.1 и классифицируемых в ГОСТ Р 51317.2.5: - низкочастотные кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи, вызываемые любым источником, кроме электростатических разрядов; - высокочастотные кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи, вызываемые любым источником, кроме электростатических разрядов; - электростатические разряды. Таблица 2.1 - Виды и источники помех Низкочастотные электромагнитные помехи Высокочастотные электромагнитные помехи Кондуктивные Излучаемые Кондуктивные Излучаемые гармоники, интергармоники напряжения электропитания; - напряжения сигналов, передаваемых в системах электропитания; - колебания напряжения питания; - провалы, кратковременные прерывания и выбросы напряжения электропитания; - отклонения напряжения электропитания; - несимметрия напряжений в 3-фазных системах электроснабжения; - изменения частоты питающего напряжения; - наведенные низкочастотные напряжения; - постоянные составляющие в сетях электропитания переменного тока. магнитные поля; - электрические поля. наведенные напряжения или токи непрерывных колебаний; - апериодические переходные процессы; - колебательные переходные процессы. магнитные поля; электрические поля; - электромагнитные поля (в т.ч. вызываемые: непрерывными колебаниями, переходными процессами). Факторы, влияющие на работу технических средств в условиях промышленных объектов, достаточно разнообразны. И чем крупнее промышленных объект, тем большее количество факторов необходимо учитывать при оценивании электромагнитной обстановки на нем. Электромагнитную обстановку на любом объекте характеризуют следующие основные факторы: - влияние других технических средств: На работу различных электронных технических средств, установленных на объекте оказывает влияние и другое оборудование, установленное на этом объекте: низковольтное и высоковольтное оборудование, крупное промышленное оборудование, применяемое на объекте, линии электропитания, другие системы, работающие на объекте, системы передачи сигналов, а также другое оборудование, работающее с ними в системе управления. - виляние системы управления на включенное в нее оборудование: На работу технических средств оказывает влияние работа самой системы, в которую они включены: другое электронное оборудование системы, а также помехи, создаваемые в системе. - влияние передаваемых сигналов (помех, наводок): На работу технических средств на промышленных объектах оказывают влияние различные помехи и наводки: электрические и магнитные поля, электромагнитные поля, наведенные напряжения и токи, переходные процессы в системах. - некачественное заземление: На работу технических средств оказывают влияние неупорядоченное заземление оборудования и отсутствие специально спроектированных систем заземления. - колебания в сетях питания: На работу технических средств оказывают влияние отклонения, колебания и кратковременные прерывания напряжения питания, провалы и выбросы напряжения питания, изменение частоты напряжения питания, наличие постоянных составляющих в напряжении питания. В свою очередь, любые технические средства, установленные на промышленном объекте, также вносят свою долю в ухудшение электромагнитной обстановки на объекте. Так, например, они могут создавать дополнительные электрические, магнитные и электромагнитные помехи, наводки. При этом технические средства влияют на качество работы другого оборудования, работающего с ними в одной системе управления и контроля: так, они могут вызвать сбои и нарушения функционирования этого оборудования. А также они могут влиять на работу системы управления в целом: вызывать сбои, ложные срабатывания, необоснованные включения и выключения систем. 2.3. Анализ источников помех В зависимости от места возникновения посторонние электрические колебания можно разделить на внешние и внутренние помехи. Внутренние помехи возникают в узлах аппаратуры и трактах систем связи. Внешние помехи обусловлены действием источников помех, внешних по отношению к системе связи и не связанных с ее функционированием. По степени возможности ликвидации помех последние могут быть классифицированы на устранимые и неустранимые помехи. Источники электромагнитной помехи – класс любых устройств, которые могут создавать и излучать электромагнитные поля. Источники непреднамеренных помех можно разделить на две группы: естественные и искусственные (рис. 2.1). Источники естественных помех могут быть земными и внеземным Внеземные: обусловленные ЭМ излучением Солнца, планет солнечной системы, звезд и т.п. Помехи создаваемые этим излучением особенно существенны для систем, работающих в диапазонах УВЧ, СВЧ и более высокочастотных. Земные: атмосферные помехи и статические разряды. Источниками атмосферных помех являются электрические разряды во время гроз, частотный спектр таких помех очень широк, и они могут распространяться на большие расстояния. В северных широтах имеют место помехи от полярных сияний. Накопление статических зарядов в осадках и их последующий разряд на элементах антенн, заземлении или близлежащих предметах также приводит к возникновению ЭМ помех. Рисунок 2.1 - Классификация источников электромагнитных помех Источниками искусственных помех являются не только РЭС, принцип работы которых связан с излучением электромагнитной энергии, но и устройства, не предназначенные для этой цели. Помехи воздействуют на различные системы, РЭС, устройства и элементы, которые можно определить обобщенным понятием рецептора электромагнитных колебаний. Рецепторы электромагнитной помехи – все устройства, которые изменяют (обратимо или необратимо) значения своих параметров под влиянием электромагнитной помехи (рис. 2.2). Рецепторы электромагнитных колебаний могут быть естественного и искусственного происхождения. К естественным рецепторам можно отнести человека, животных и их эмбрионы, растения и их семена. Рисунок 2.2 - Классификация рецепторов электромагнитных помех Искусственные рецепторы делятся на две группы: - работающие по принципу извлечения информации из электромагнитного поля (радиоприемные устройства); - рецепторы, принцип работы которых не связан с внешними ЭМ полями. Воздействие помех на рецепторы может осуществляться, как через антенный тракт (радиоприемники), так и вследствие наводок на различные элементы РЭС, по цепям питания и управления. Принципиально неустранимым видом помех являются внутренние помехи. Они появляются сразу же после включения аппаратуры. По природе возникновения внутренние помехи разделяются на тепловые и дробовые шумы. Тепловые шумы обусловлены хаотическим движением электронов в проводниках и присущи практически всем элементам электрической цепи. Одним из наиболее эффективных приемов уменьшения этой составляющей помех является снижение температуры элементов этой цепи. Дробовые шумы характерны для так называемых активных приборов электрической цепи (биполярные и полевые транзисторы, электронно-вакуумные и газоразрядные лампы и так далее) и возникают в усилителях, преобразователях, модуляторах и т.д. Для уменьшения доли дробовых помех используют приборы с улучшенными шумовыми характеристиками. Наибольшее влияние на характеристики связи имеют шумы приемной антенны и входных каскадов приемника. Это обусловлено тем, что шумы каскадов, расположенных ближе к входу приемника, получают такое же усиление, как и принимаемые сигналы. Шумы последующих каскадов усиливаются в меньшей степени, поэтому их вклад в результирующий шум на выходе приемника значительно меньше, чем шумов, поступающих с входных устройств. Внутренние шумы электронных устройств проявляются во всех частотных диапазонах, используемых в радиосвязи. Удельный вес внутренних шумов возрастает с увеличением частоты, и в диапазоне сверхвысоких частот их значение становится преобладающим, так как доля остальных видов помех может быть значительно снижена. Внешние помехи обусловлены действием источников помех, не вызванных функционированием данного канала связи. По месту возникновения эти помехи можно разделить на следующие составляющие. Атмосферные помехи обусловлены электрическими явлениями в атмосфере (грозы, молнии и т.д.). Спектр атмосферных помех сосредоточен преимущественно в области низких частот, и наибольшее влияние атмосферные помехи оказывают на средства радиосвязи длинноволнового диапазона. Космические шумы вызываются радиоизлучением каких-либо объектов космоса, например, каких-либо созвездий. Солнце также является источником излучений в радиодиапазоне. На шумовые характеристики излучения Солнца, в частности, влияют солнечные пятна. Космические шумы оказывают наибольшее влияние на системы спутниковой связи, особенно при совпадении направлений приема полезных сигналов и источников шумовых излучений. Индустриальные помехи вызываются непреднамеренным электромагнитным излучением электрического или электронного оборудования. В их числе могут быть установки промышленного, транспортного, медицинского, научного назначения. Источником подобного излучения обычно выступают цепи, в которых осуществляется коммутация сильных токов, сварочные аппараты, коллекторные электродвигатели и т.д. Уровень таких незапланированных излучений ограничивается нормами на предельно-допустимые уровни излучения. На местах возникновения таких помех принимаются меры для уменьшения уровня излучения. Спектр индустриальных помех тяготеет к низкочастотному диапазону, и уровень частотных составляющих помехи падает с ростом частоты. В то же время, современные электронные устройства, не предназначенные для работы с радиоволнами, являются источниками радиоизлучения. В первую очередь это касается цифровых устройств, например, компьютеров. Спектр излучения таких устройств определяется быстродействием его основных процессов и распространяется в область высоких частот. Еще одним источником помех радиосвязи являются побочные излучения радиосредств. Причина их возникновения заключается в следующем. Каждому средству радиосвязи для его нормального функционирования в общем частотном диапазоне выделяется определенная полоса частот. Эта полоса частот определяется государственными органами с учетом международных соглашений. Эти органы определяют не только диапазон разрешенных для работы частот, но и определяют уровни внеполосного излучения, то есть те уровни побочного излучения, которые могут вырабатываться данным устройством вне полосы разрешенных частот. В реальных устройствах побочное излучение практически всегда существует и может влиять на характеристики радиосвязи других систем. Например, пусть приемник принимает слабые сигналы с частотой f1, а неподалеку работает источник радиосигналов с частотой, равной f1/2. Если уровень подавления второй гармоники этого источника радиосигналов будет недостаточным, то побочное излучение второй гармоники, излучаемое этим источником, и равной 2*f1/2=f1 будет мешать приему других сигналов с частотой f1. Помехи могут быть классифицированы и по другим признакам. Например, по длительности существования помех их можно разделить на импульсные и непрерывные помехи. По характеру распределения энергии помех по частотному диапазону разделяют сосредоточенные по спектру и распределенные помехи. По характеру взаимодействия с сигналом помехи можно разделить на аддитивные и мультипликативные помехи. При аддитивных помехах результат взаимодействия сигнала s(t) и помехи n(t) представляют их суммой x(t)=s(t)+n(t); (2.1) при мультипликативных помехах на результат обработки принимаемых сигналов влияет их произведение s(t)*n(t). Гармоники напряжения электропитания являются синусоидальными изменениями напряжения электропитания, имеющими частоту, кратную основной частоте сети. Гармоники напряжения являются результатом протекания токов, возникающих в нелинейных нагрузках. Указанные токи вызывают падение напряжения на полном сопротивлении сети электропитания. Токи и напряжения гармоник от различных источников складываются геометрически так, что результирующее напряжение меньше или равно арифметической сумме всех составляющих. Различают источники гармоник напряжения двух видов: - электрические приборы, подключаемые в значительном количестве к низковольтным распределительным электрическим сетям (в том числе ТС, питающиеся выпрямленным током, включая бытовые приборы, телевизоры, персональные компьютеры, а также электроприборы, имеющие тиристорное управление, и т.д.); - промышленное оборудование, подключаемое к электрическим сетям низкого, среднего или высокого напряжения (регулируемые электроприводы, тяговые выпрямители, силовые преобразователи, дуговые печи, сварочные установки и т.д.). Многочисленные небольшие источники - первичная причина гармоник в низковольтных распределительных электрических сетях. Источники значительных гармонических помех существенны в промышленных зонах. В системах электроснабжения переменного тока частотой 50 Гц могут иметь место изменения напряжения различного вида: а) непрерывные или случайно повторяющиеся и относительно быстрые колебания в пределах допустимых установившихся отклонений напряжения электрической сети с частотой изменения напряжения от 25 раз в секунду до одного в минуту. Наиболее мешающий эффект колебаний напряжения - это мерцание световых приборов (главным образом ламп накаливания малой мощности) (фликер), создающее физиологический дискомфорт. Источниками указанных колебаний являются обычно такие промышленные нагрузки, как дуговые печи (в сетях высокого напряжения), сварочное оборудование (в сетях низкого напряжения), а также переключение значительных нагрузок и батарей конденсаторов. Указанные колебания напряжения должны быть дифференцированы от медленных изменений установившегося напряжения в системах электроснабжения; б) отклонения напряжения, представляющие собой медленные изменения установившегося напряжения из-за плавного изменения нагрузки в электрической сети; в) провалы напряжения (в пределах от 10 до 99% ) и кратковременные перерывы питания (100% ) продолжительностью в пределах от одного полупериода до нескольких секунд. Перерывы питания, продолжающиеся более 1 мин, не рассматриваются в качестве низкочастотных электромагнитных помех, а считаются выключением источника электропитания. Провалы и кратковременные перерывы питания напряжения могут быть вызваны: - короткими замыканиями в низковольтных распределительных электрических сетях, устраняемыми при функционировании плавких предохранителей (длительностью до нескольких десятков мс); - авариями на линиях среднего и высокого напряжения или другом сетевом оборудовании сопровождаемыми или не сопровождаемыми автоматическим повторным включением (длительностью от 100 до 600 мс); - коммутациями мощных нагрузок, особенно двигателей и батарей конденсаторов; г) несимметрия напряжений в трехфазных системах электроснабжения, возникающая при неравенстве фазных напряжений или изменении нормального фазового соотношения (3·120)°. Степень несимметрии напряжений определяется в соответствии с методом симметричных составляющих как отношение напряжения составляющих обратной (нулевой) последовательности к напряжению составляющих прямой последовательности. Несимметрия создается несимметричными трехфазными или мощными однофазными нагрузками, такими, например, как тяговые подстанции электрифицированного железнодорожного транспорта или однофазные электропечи. Магнитные поля промышленной частоты 50 Гц создают различные источники: - близлежащие линии электропитания, в особенности воздушные линии; - трансформаторы и другое оборудование систем электроснабжения; - электрические приборы промышленного и бытового назначения. При использовании электрифицированных железных дорог создаются магнитные поля с частотой, характерной для электрифицированного железнодорожного транспорта. Значительные магнитные поля на частотах гармоник основной частоты электропитания могут иметь место только в отдельных случаях (например, при использовании мощного выпрямительного оборудования). Некоторые системы железнодорожной автоматики и телемеханики могут создавать магнитные поля напряженностью большей, чем при степени интенсивности 1. Таблица 2.2 - Сведения о помехах, их источниках и причинах возникновения Вид помех Наименование помехи Источники и причины возникновения помех Кондуктивные низкочастотные Гармонические составляющие напряжения электропитания Нагрузки с нелинейными вольтамперными характеристиками: выпрямители, циклические преобразователи, индукционные двигатели, сварочное оборудование и т.д. Интергармоники напряжения электропитания Напряжения сигналов, передаваемых в системах электроснабжения Системы сигнализации по низковольтным электрическим сетям общего назначения Колебания напряжения электропитания Изменения энергопотребления, включение и выключение нагрузок, шаговое регулирование напряжения Провалы, прерывания и изменения напряжения электропитания переменного тока Короткие замыкания и коммутации в системах электроснабжения Изменения частоты питающего напряжения Редкие изменения состояния энергосистем, вызываемые подключением больших групп нагрузок или отключением генерирующих мощностей, в результате которых происходят отклонения частоты за допустимые пределы Провалы, прерывания и изменения напряжения электропитания постоянного тока Короткие замыкания и коммутации, прекращение заряда батарей Пульсации напряжения электропитания постоянного тока Выпрямление напряжения переменного тока при заряде батарей Кондуктивные помехи в полосе частот от 0 до 150 кГц Наводки от промышленного электронного оборудования, фильтров и кабелей (при прохождении в них аварийных токов промышленной частоты) Микросекундные импульсные помехи большой энергии 100/1300 мкс Срабатывание предохранителей Микросекундные импульсные помехи большой энергии 1/50 мкс - 6,4/16 мкс Аварийные условия в электрических сетях, молниевые разряды Микросекундные импульсные помехи большой энергии 6,5/700 мкс - 4/300 мкс Воздействие молниевых разрядов на телекоммуникационные линии Одиночные колебательные затухающие помехи Процессы коммутации, непрямое воздействие молниевых разрядов Наносекундные импульсные помехи Коммутация реактивных нагрузок, "дребезг" контактов реле, коммутация при выпрямлении переменного тока Повторяющиеся колебательные затухающие помехи Коммутация высоковольтного оборудования Кондуктивные помехи, наведенные радиочастотными электромагнитными полями Радиочастотные излучающие устройства Электростатические разряды Электростатические разряды Разряды статического электричества, создаваемые операторами, оснасткой и т.д. Магнитные поля Магнитное поле промышленной частоты Токи в силовых кабелях, линиях электропитания, цепях заземления Импульсное магнитное поле Токи молниевых разрядов в заземляющих проводниках и электрических сетях Колебательное затухающее магнитное поле Процессы коммутации электрооборудования среднего и высокого напряжения Электромагнитные поля Излучаемое радиочастотное электромагнитное поле Радиочастотные излучающие устройства Выводы Оборудование связи, устанавливаемое в промышленных зонах или электрических подстанция, подвергается сильному влиянию различных излучений и воздействий. В следствии чего его установка является весьма проблематичным, ведь по мимо соблюдения правил по месту установки необходимое для эффективной работы самого устройства, необходимо учитывать влияние окружающих источников. Помимо этого, так же к оборудованию возникли определенные требования по устойчивости к воздействию электромагнитных полей. Среди них одними из наиболее оказывающих влияние полей выделяют магнитные поля. Поэтому проверка оборудования на уязвимость к ним действительно необходима. 3. УСТОЙЧИВОСТЬ СРЕДСТВ СВЯЗИ К МАГНИТНЫМ ПОЛЯМ 3.1. Требования устойчивости средств связи Многообразие и различия между ТС, на которые распространяется настоящий стандарт, затрудняют установление точных критериев оценки результатов испытаний ТС на устойчивость к помехам. Если в результате испытаний на помехоустойчивость, регламентированных в настоящем стандарте, ТС становится опасным или ненадежным, данное ТС считают не соответствующим требованиям настоящего стандарта. Описания выполняемых функций, а также критериев качества функционирования ТС при испытаниях на помехоустойчивость во время воздействия или после прекращения воздействия помехи должны быть установлены изготовителем ТС и отражены в п....................... |
Для получения полной версии работы нажмите на кнопку "Узнать цену"
Узнать цену | Каталог работ |
Похожие работы:
- Технические требования и методы испытаний характеристик помехоустойчивости средств связи к магнитным полям
- Исследование характеристик разрабатываемых средств защиты информации от утечки по акустоэлектрическим каналамс использованиемлабораторного стенда
- Исследование характеристик разрабатываемых средств защиты информации от утечки по акустоэлектрическим каналам с использованием лабораторного стенда