Помехоустойчивость аналоговых систем

 

Помехоустойчивость- способность противостоять воздействиям, вызывающим обратимые нарушения. Это свойство чувствительного элемента нормально работать при воздействии помехи. Количественно помехоустойчивость рассматриваемого объекта задается в виде допустимого воздействия в форме амплитуды импульса напряжения, напряженности поля, граничной энергии, стандартизированного испытательного воздействия и т.д. Если при воздействии, превышающем предел помехоустойчивости, не происходит разрушения объекта, то наблюдается обратимое нарушение функционирования. После исчезновения помехи или после повторного включения рассматриваемое устройство может работать нормально, ему не требуется ремонт или замена деталей или группы элементов.

Помехоустойчивость аналоговых систем характеризуется границами абсолютного отклонения:

	Аналоговая система

u_en, u_st u_a(u_en, u_st)

 

,

где u_еn – напряжение на входе аналоговой системы;

u_st – напряжение помехи на входе аналоговой системы;

u_а – выходной сигнал аналоговой системы.

Для классификации помехоустойчивости вводят следующую относительную величину: .

Техническое значение s для телефонных систем – 30 дБ, для телевидения – 48 дБ и для радиовещания 60 дБ.

4.2 ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ. К дискретным системам относятся импульсные и цифровые системы. Имеются 3 вида импульсной модуляции: амплитудная, широтная и фазовая, с постоянным периодом чередования импульсов. Кроме того, существует частотная импульсная модуляция, когда размер импульса неизменен, а частота (период) следования импульсов меняется в зависимости от входного сигнала. Все эти 4 вида импульсной модуляции характеризуются квантованием входного непрерывного сигнала по времени. Цифровые же системы отличаются одновременным квантованием сигнала во времени и по уровню. При этом эффект квантования сигнала по уровню тем значительнее сказывается на особенностях процесса управления, чем меньше число разрядов, т.е. чем больше размер ступенек квантования уровня сигнала. В том случае, когда в контур системы управления включается цифровой вычислитель, проявляются еще такие особенности как: преобразование сигнала в соответствии с заданным вычислительным алгоритмом и временное запаздывание, обусловленное временем, необходимым для процесса вычисления.

К дискретным системам относят также релейные системы.

Отсутствие единой методологии в определении помехоустойчивости логических элементов порождает многообразие определений, порою противоречащих друг другу. Поэтому представляет интерес попытка применения единого вероятностного подхода к определению (качественному и количественному) помехоустойчивости потенциальных логических элементов (ПЛЭ). Выбор ПЛЭ обусловлен тем, что они нашли широкое применение в цифровой технике и являются перспективными.

Для последующего изложения принимается вероятностная модель представления анализируемых процессов. Выбор вероятностной модели обусловлен статистической природой рассматриваемых явлений. В зависимости от того, рассматривается или нет взаимодействие ПЛЭ с помехой во времени, возможные модели подразделяются на динамические и статические.

 

Принимается следующее качественное определение помехоустойчивости:

- помехоустойчивость ПЛЭ есть способность в условиях помех правильно выполнять заданный алгоритм с вероятностью, не ниже обусловленной.

При детерминистическом определении помехоустойчивости по переходным характеристикам определяют запас помехоустойчивости для логических состояний «0» и «1». По этой методике напряжение (потенциал) помехи не должен превышать запаса помехоустойчивости.

В общем случае в вероятностных терминах это запишется как

где V_П -амплитуда помехи- случайная величина;

U_П -запас помехоустойчивости (неслучайная величина);

Р₁ - индекс вероятности.

Так как в выражение (1) не входит «время» и все используемые напряжения потенциальные, то помехоустойчивость, определяемую по (1), следует считать статической потенциальной помехоустойчивостью ПЛЭ (а статич. потец. - а_{ст п} )

Известен другой вид помехоустойчивости, характеризующий устойчивость ПЛЭ к единичной импульсной помехе. В этом случае устойчивость к помехе определяется уже двумя координатами:

U_п - амплитудой помехи и

t_LJ - длительностью пришедшего импульса.

Следовательно, помехоустойчивость к единичной импульсной помехе определяется двухмерным вектором- системой двух случайных величин:

,

где t_ПОТ- минимальная длительность потенциала помехи, те длительность,

соизмеримая или превышающая длительность переходного процесса ПЛЭ.

Выражение (2) характеризует статическую помехоустойчивость к единичной импульсной помехе. Назовем ее статической импульсной помехоустойчивостью первого рода.

Для элементов ДТЛ помехоустойчивость практически полностью определяется статической потенциальной помехоустойчивостью для всех возможных помех. Элементам ТТЛ свойственна помехоустойчивость первого рода.

В реальных условиях эксплуатации возможна помеха, состоящая из группы в m(m-2) импульсов. Уровень помехоустойчивости при этом снижается. Такой вид помехоустойчивости можно назвать статической импульсной помехоустойчивостью первого рода. Помехоустойчивость второго рода определяется уже трехмерным вектором - системой трех случайных величин.

Сравнение выражений (1), (2) и (3) показывает, что статическая потенциальная помехоустойчивость является частным случаем импульсной помехоустойчивости первого рода, а, соответственно, последняя является частным случаем статической импульсной помехоустойчивости второго рода.

В общем случае помехоустойчивость ПЛЭ с несколькими возможными входами для помехи с учетом логических состояний («О» или «1») и других параметров имеет вид:

где п- количество витков помех;

a_i - статистический коэффициент веса i-ro входа;

р_i - помехоустойчивость по i-му входу;

t- текущее время;

t_U - длительность импульса;

- длительность фронта импульса;

m- количество импульсов в групповой помехе; S- состояние ПЛЭ в момент прихода помехи

(«0»; «1» или переходный процесс);

N- количество внутренних положительно обратных связей; к- коэффициент разветвления по выходу;

V_П - амплитуда помехи (случайная функция случайных аргументов);

U_П- запас помехоустойчивости (неслучайная функция случайных

величин).

В заключении кратко приведем некоторые результаты проведенного анализа по возможностям определения запаса помехоустойчивости:

1. Если требуется определить запас пом-ти ПЛЭ по методу наихудшего случая, то искомой величиной является запас статической потенциальной помехоустойчивости.

2. Грубо запас помехоустойчивости определяется как значение математического ожидания неслучайной функции U_П при равенстве случайных аргументов выбранным постоянным значениям.

3. Тонкие методы определения запаса помехоустойчивости связаны с применением активного планируемого эксперимента.

При построении устройств цифровой техники на транзисторных логических элементах необходимо знать помехоустойчивость этих элементов.

Вопросы статической помехоустойчивости, ее теоретические и практические аспекты достаточно подробно освещены. Вопросы импульсной помехоустойчивости логических элементов слабо отражены в литературных источниках, а методы определения импульсной помехоустойчивости, в основном, экспериментальные.

Для определения импульсной помехоустойчивости транзисторных элементов необходимо знать реакцию элемента на импульсное воздействие по входу. Так как помехи, воздействующие на вход логического элемента, могут иметь различную амплитуду, длительность, частоту, и т.д., то возникает задача определения зависимости выходного сигнала от характеристик входного сигнала. Предлагается метод определения амплитудной характеристики передачи транзисторных логических элементов с учетом длительности, частоты и амплитуды входного сигнала, проводится анализ импульсной помехоустойчивости резистивно-транзисторного логического (РТЛ) элемента.

 

Для полупроводниковых элементов вводят характеристику помехоустойчивости в виде следующего графика:

 

 

Рис. 4.1 Пояснение помехоустойчивости дискретных систем:

 

Н, L - потенциальные области уровней высокого и низкого состояний; и₀ -выходное напряжение

схемы А; и₁ - входное напряжение схемы В; (U_QHmin - U_QLmах), (W_1Hmin - W_lLmax) - запрещенные

области; 1 - область неустойчивости; 2—область устойчивости

 

4.3 Требования к помехоустойчивости.

Для обеспечения помехоустойчивости приборов и их элементов необходимо гарантировать их работоспособность и с этой целью выделяется три класса требований к электронным устройствам: А1, А2, А3.

А1 – повышенные требования к устройствам управления технологическими процессами.

А2 – нормальные требования к персональным компьютерам и сложным приборам домашнего обихода.

А3 – пониженные требования к простейшим приборам домашнего обихода.

Прибор, кабель, линия – напряжение пробоя между корпусом и землей достигает 1÷8 кВ, а напряжение пробоя между входными клеммами может варьироваться от 50 до 5 кВ.

При обеспечении внутренней помехоустойчивости SE при заданных климатических условиях необходимо гарантировать работоспособность рассматриваемого устройства. Это требование понятно и не подлежит дальнейшему обсуждению. Напротив, требования к внешней помехоустойчивости связаны с экономическими проблемами: с одной стороны, необходимо учитывать имеющиеся или ожидаемые в данном месте электромагнитные условия, а с другой - риск и последствия, связанные с возможной электромагнитной несовместимостью.

 

V. ПАССИВНЫЕ ПОМЕХОПОДАВЛЯЮЩИЕ И ЗАЩИТНЫЕ КОМПОНЕНТЫ

5.1 ФИЛЬТРЫ

Помехоподавляющие фильтры обеспечивают затухание поступающей по проводам помехи. Их применение предполагает, что спектральные составляющие полезного сигнала и помехи отличаются друг от друга, при этом затухание помехи достигается делением напряжения.

Рис. 5.1. Схема замещения участка цепи по которому происходит передача полезного сигнала и

– напряжение помехи в нагрузке.

F – фильтр низкой частоты, собственное сопротивление которого z_L мало для полезного сигнала ( ) и велико для помехи (u₀);

Коэффициент затухания фильтра оценивается в виде логарифма отношения напряжений и выражается в децибелах и зависит от параметров фильтра, от полных сопротивлений источника и от приемника сигналов: , где - напряжение помехи в отсутствии фильтра.

На рис. 5.2 приведено

Рис. 5.2. ВЛ – жилые территории с воздушными линиями передач; КЛ – жилые территории с кабельными линиями

распределение по частоте сопротивления электроэнергетических сетей

 

Основными составными элементами фильтров являются катушки индуктивности и конденсаторы.

При использовании катушек индуктивности и конденсаторов для фильтрации следует иметь в виду, что любой конденсатор наряду с емкостью С обладает паразитной индуктивностью зависящей от длины выводов конденсатора. Она особенно велика у двухполюсных конденсаторов и мала у коаксиальных конденсаторов-вводов. Каждая катушка индуктивности в дополнение к ее индуктивности L имеет паразитную емкость . Поэтому для кажущегося сопротивления существует зависимость от частоты, представленная на рис. 5.3, обладающая

а) б)

 

Рис.5.9. Частотные зависимости кажущихся сопротивлений конденсатора (а)и катушки индуктивности (б)

Рис. 5.4. Значения собственных резонансных часто помехоподавляющих конденсаторов в зависимости от их емкости С [5.2]

 

Ю1 102 103

 

 

резонансной точкой, в отличие от идеальной характеристики. Сведения о собственных резонансных частотах конденсаторов, применяемых для подавления помех, приведены на рис. 5.4.

Пренебрегая активной составляющей, можно для зависимостей на рис. 5.3. использовать следующие выражения.

Для конденсаторов (рис. 5.4. а) кажущееся сопротивление

 

(5.12)

Идеальная характеристика при отсутствии L_p рассчитывается как

- (5.13)

Реальная характеристика с учетом L_p:

(5.14)

где

Для катушек индуктивности (рис. 5.9,б) кажущееся сопротивление

(5.15)

идеальная характеристика при отсутствии С_р

+ (5.16)

реальная характеристика с учетом

(5.17)

 

Здесь

 

Таблица . рекомендации по выбору структуры фильтра

Сопротивление источника	Схема фильтра	Сопротивление приемника
Мало		Мало
Велико		Велико
Мало		Велико
Велико		Мало
Мало, неизвестно		Мало, неизвестно
Велико, неизвестно		Велико, неизвестно

 

5.2 СЕТЕВЫЕ ФИЛЬТРЫ И ФИЛЬТРЫ СИГНАЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ

Эти фильтры представляют собой фильтры низких частот, свободно пропускающие напряжение сети (полезный сигнал) и фильтрующие импульсные помехи.

Рис. 3.3. Пример сетевого фильтра: С_x = 0,1 мкФ, С_y = 3 нФ, L = 2x4 мГн, частота среза этого фильтра равна 500 кГц.

 

Фильтр содержит конденсатор С_X для демпфирования симметричных напряжений помехи и два конденсатора С_Y для отвода ассиметричных токов на помехи для сигнальных цепей и линий передачи данных.

Фильтры сигнальных цепей отличаются от сетевых тем, что они рассчитаны на полезные сигналы имеющие широкий спектр частот в высокочастотном диапазоне спектра. Применяют трех– и четырехзвенные фильтры, которые обладают крутизной затухания до 100 дб/кГц. Такие фильтры выполняются в виде микросхем.

 

5.3 ОГРАНИЧИТЕЛИ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ (ОПН)

ОПН – специальные элементы, которые служат для снижения перенапряжения в электроэнергетических и информационных системах вызванных молнией, разрядами статического электричества или коммутационными процессами. Принцип действия основан на нелинейной вольт–амперной характеристике.

Рис. 5.20. Ограничение перенапряжений при помощи нелинейного сопротивления :

а — схема без зашиты; б— схема с защитой; в — изменение напряжет во времени; U_SF - импульсная прочность входной цепи

Принцип действия ограничителей базируется на использовании резисторов R_B, обладающих нелинейной вольт-амперной характеристикой (рис. 5.20). В конкретных случаях она выбирается такой, чтобы в допустимых пределах изменения рабочего напряжения имело место очень большое сопротивление, а превышении заданного напряжения - очень малое. Вместе с сопротивлением источника помехи ограничитель образует схему нелинейного делителя напряжения (рис. 5.20, б), который снижает переходное перенапряжение до допустимого значения

(5.22)

не превышающего импульсную электрическую прочность защищаемого элемента (рис. 5.20, в).

 

Защитные элементы:

- разрядники (воздушные и газонаполненные);

- воздушные защитные промежутки;

- варисторы (переменные резисторы) – элементы с асимметричной вольт–амперной характеристикой;

- кремневые лавинные диоды.

 

5.4 Защитные элементы для линии передачи информации

Эти элементы должны обладать способностью отводить сильные импульсные токи (до 10 кА), а с другой – быстро ограничивать перенапряжения, близкие к рабочим напряжениям. Это реализуется многоступенчатой защитой.

Рис. 5.4. Трехступенчатый ОПН с газонаполненным разрядником, варистором (грубая защита) и стабилитроном (тонкая защита)

 

При появлении импульса перенапряжения сначала срабатывает стабилитрон, ток которого вызывает падение напряжения на индуктивности L₁, что приводит к срабатыванию варистора и затем газонаполненного разрядника. Напряжение срабатывания стабилитрона 35 В, варистора – 90 В, газонаполненного разрядника – 600 В. Конструктивно многоступенчатые защиты встраиваются в корпусы приборов, в стандартные шины и устройства европейского формата.

Защитные элементы для линий передачи данных должны обладать малой продольной индуктивностью и поперечной емкостью, чтобы не ухудшать частотные свойства линии, поэтому в них исключается использование индуктивностей и варисторов.

Для передачи данных с малым ослаблением сигналов в области высоких частот, применяемая схема показана на рис. 5.5 Эта схема позволяет защищать от импульсов перенапряжения со скоростью изменения напряжения 1 кВ/мкс.

Рис. 5.5. Блок защиты от перенапряжений для коаксиальных линий

Это защитное устройство при применении диодов с малыми собственными емкостями позволяет пропускать частоты до 100 МГц.

 

5.5 Экранирование для защиты от влияния помех

Экран служит для ослабления электрических, магнитных и электромагнитных полей. Чтобы исключить их проникновение в электронные элементы, кабели и здания, и наоборот, чтобы подавить исходящие из промышленных средств и устройств помехи, обусловленные полями.

Эффективность экранирования зависит от частоты поля, электропроводности и магнитной проницаемости материала экрана, конфигурации и размера экрана.

1. Степень ослабления экрана от частоты прямо пропорциональная: чем выше частота, тем больше ослабление поля. В первую очередь это можно объяснить влиянием Скин–эффекта; глубина проникновения поля в проводящий материал обратно пропорциональна частоте;

2. Электропроводность, ее параметры также определяет Скин–эффект: чем больше электропроводность, тем меньше глубина проникновения поля;

3. Для экрана всегда применяют проводящие материалы. Для экранирования используют, как немагнитные материалы (алюминий, медь), так и ферромагнитные материалы. Экранирующие действие немагнитных материалов происходит из–за магнитных полей созданных вихревыми токами. При этом постоянное магнитное поле совсем не экранируется, а степень экранирования повышается с частотой магнитного поля. Электрические поля немагнитными экранами ослабляются лучше, чем магнитными экранами. Экраны из ферромагнитных материалов ослабляют поля хуже, чем экраны из немагнитных материалов, однако они вызывают ослабление постоянных магнитных полей;

4. Конфигурация: эффективность экранирования зависит от дефектов и отверстий (трещин, кабельных вводов, отверстий для обслуживания и т. п.), которые выполняют роль магнитных и электрических антенн. По кромкам отверстий текут электрические токи, которые затекают внутрь экрана и вызывают наводку помехи;

5. Размеры экрана – в зависимости от них, внутри экранирующего объема могут возникать резонансные эффекты как в объемном резонаторе.

 

Глава VI. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ УСТРОЙСТВ И ПРИБОРОВ

 

 

При изготовлении приборов, в процессе проектирования и создания устройств необходимо обеспечивать электромагнитную совместимость, т.е. путем реализации соответствующих мероприятий гарантировать, что при вводе в эксплуатацию устройства не потребуются дорогостоящие дополнительные работы по совершенствованию, а при дальнейшей эксплуатации не возникнут ограничения функционирования, выходы из строя, повреждения или опасные режимы, вызванные недостаточной электромагнитной совместимостью.

Это обеспечивается:

- использованием промышленных элементов, показатели которых (помехоустойчивость, эмиссия помех) соответствует ожидаемым параметрам окружающей среды. А для промышленных устройств большей мощности – требуемым уровням совместимости в точке присоединения к сети;

- целесообразным выбором и размещением измерительных, управляющих и регулирующих приборов, соединений между ними и коммуникационных элементов с учетом имеющихся в устройстве электроэнергетических элементов (коммутационных, трансформаторных, электротехнологических, подъемных механизмов, лифтов и т.д.);

- проектированием здания (его конструкции, расположения помещений, экранирование помещений и здания, кабельных трасс);

- реализацией ряда дополнительных технических и организационных мероприятий.

Все мероприятия подразделяются на технические и организационные.

 

6.1. Технические мероприятия.

 

6.1.1. Система электропитания

 

При создании системы электропитания технологических установок или устройств автоматизации, удовлетворяющей требованиям электромагнитной совместимости, необходимо позаботиться, чтобы:

- не нарушали работу устройства приходящие из сети помехи, вызванные спадами и исчезновением, быстрыми и медленными колебаниями напряжения, переходными процессами, не симметрией сети, гармониками и субгармониками в сетевом напряжении, отклонениями частоты от номинальной.

- не нарушали нормальную работу приборов автоматизации электроэнергетические промышленные устройства как через систему электропитания, так из-за влияния магнитного поля;

- обратное воздействие элементов устройства с большой мощностью, таких, как дуговые печи, сварочные агрегаты, прессы, пилорамы и другие, не вызвало недопустимого снижения качества напряжения сети, а эмиссия высокочастотных помех не превышала допустимой;

- не было взаимных помех электронных промышленных устройств через систему питания.

 

6.2.2. Прокладка кабелей

 

Имеющиеся в устройстве электронные и электрические, часто удаленные друг от друга, компоненты связаны с сетью проводами питания, а между собой – сигнальными проводам, линиями управления и передачи данных в соответствии с предназначением устройства. Инфраструктура прокладки кабелей, удовлетворяющая требованиям обеспечения электромагнитной совместимости, должна:

- не вызывать нарушения нормальной работы, вызванных внешними помехами (токами молнии, замыканиями на землю, полями);

- предотвращать влияние силовых кабелей энергоемких потребителей (приводов с выпрямителями, сварочных аппаратов и т.д.) на измерительные, регулирующие, управляющие устройства через их систему питания, сигнальные провода, линии управления и передачи данных;

- исключать взаимные влияния сигнальных проводов, линий управления и передачи данных.

 

6.1.3. Заземляющие устройства

 

В устройствах автоматизации со многими приборами или шкафами взаимные помехи будут наименьшими, если все корпуса и проводящие детали здания и устройства находятся под одним напряжением. Для этого приборы автоматизации подходящим образом соединяют с заземляющим устройством, требующимся также для защиты от напряжения прикосновения, грозовых и коммутационных перенапряжений, а также для рабочего заземления электротехнических установок.

Для заземления электронных промышленных средств в устройствах автоматизации применяют в основном два вида соединений заземляющих проводов: соединение их в звезду или присоединение к плоскому заземлителю.

 

6.1.4. Ограничение грозовых и коммутационных перенапряжений

 

Опасность, связанная с грозовыми разрядами и коммутациями в сети, устраняется реализацией внешней и внутренней защиты.

Задачей внешней грозозащиты является отвод тока молнии в землю таким образом, чтобы внутри помещения не возникало больших разностей потенциалов и сильных электромагнитных полей помех. Практически это достигается заземленной системой проводников, сооруженных наподобие клетки Фарадея, по которой ток молнии протекает по многим параллельным путям с учетом фундамента и металлических элементов фасада здания.

Внутренняя грозозащита направлена на то, чтобы остаточные воздействия на электронные приборы снизить до допустимых. Они одновременно защищают промышленные электронные приборы и от других помех, например вызываемых находящимися вблизи электроэнергетическими и электротехнологическими устройствами, а также обусловленных коммутациями в сети. К внутренней грозозащите относятся:

- выравнивание напряжения между металлическим оборудованием, системой трубопроводов, оболочками кабелей, металлическими фундаментами оборудования путем соединения их проводами и подсоединения к заземлению;

- выравнивание потенциалов при помощи экранирующих проводников – металлических труб, кабельных перемычек, металлических коробов и закрытых кабельных коробов, в которых прокладывается провода управления, сигнальные лини и линии передачи данных между зданиями и пространственно разделенными устройствами;

- выравнивание напряжения между сетевыми, телефонными и измерительными линиями, линиями передачи данных, управления, регулирования, и землей через ограничивающие перенапряжения устройства.

 

6.1.5. Мероприятия по снижению влияния разрядов статического электричества

 

Из-за разрядов статического электричества с тела человека или передвижного устройства может наступить повреждение или нарушение функционирования электронных приборов на рабочих местах, пультах управления, в диспетчерских или компьютерных залах при работе с приборами или сервисном обслуживании. В комфортабельно оборудованных помещениях с синтетическими непроводящими покрытиями полов и с покрытыми пластиком предметами устройства такая опасность особенно велика. Меры по устранению этой опасности основном направлены на то, чтобы вблизи электронных устройств затормозить образование статических зарядов или нейтрализовать заряды, если их образование неизбежно. В частности, это осуществляется:

- применением проводящих покрытий полов (проводящей резины, войлочных материалов, специальных проводящих пластмасс, а также половой краски с поверхностным сопротивлением 10^{5 –} 10⁸ Ом);

- покрытием гладких полов антистатической мастикой;

- поддержанием относительной влажности воздуха выше 50% увлажнителями воздуха или кондиционерами;

- использованием приборов, стойких и испытанных к воздействиям разрядов статического электричества.

 

6.1.6. Устранение влияния электромагнитного излучения

 

Электромагнитное излучение может быть вызвано радио – и телепередатчиками, устройствами дистанционного управления, радиопереговорными приборами, а также электротехнологическими устройствами, дугами в отключающих аппаратах, молнией, разрядами статического электричества и воздействовать на измерительные, управляющие процессами регулирующие приборы и т.д.

Достаточная защита электронных приборов от излучения обычно обеспечивается металлическими шкафами, пультами, корпусами, в которых электронные устройства находятся в рабочем режиме.

 

6.1.7. Защита от влияния выпрямительных устройств

 

При работе выпрямительных устройств вследствие процессов коммутации оказывается влияние на сеть в виде наложенных на нормальное напряжение напряжений помех с высокой di / dt, а также сетевых токов, содержащих составляющие с большими di / dt. Выпрямительные устройства в комбинации с требуемыми для их работы схемами управления могут создавать высокочастотные помехи в диапазоне мегагерц. Поэтому необходимо:

- информационные линии располагать подальше от приводов питания, которые идут к выпрямительному устройству;

- использовать схемы выпрямления, мало влияющих на сеть;

- целесообразно выбирать места присоединения выпрямительного устройства к сети;

- оптимально выбирать параметры сглаживающих ректоров;

- управление выпрямительным устройством, при котором воздействие на сеть минимально;

- правильно выбирать, размещение и определение параметров компенсации реактивной мощности (шунтирующие контуры, компенсационные конденсаторы и выпрямители и т. д.).

 

6.1.8. Защита от влияния электромагнита

 

Приборы, содержащие такие электромагнитные системы, как реле, пневматические контакторы, электромагниты, вибраторы, гидравлические клапаны, магнитные вентили, тормозные муфты, амортизаторы и другие аналогичные устройства, совместно с проводами питания могут создавать, особенно при отключении, индуктированные перенапряжения имеющие высокие скорости нарастания напряжения (Δu_s / Δ t = 0,1 ¸ 20 В/ нс) и во много раз превышающие рабочее напряжение (u_{s max} = 100 ¸ 2000В).

Если такой прибор функционально работает совместно с электронным устройством, то ожидаемые перенапряжения при отключении требуется ограничить при помощи соответствующих защитных схем по возможности непосредственно в месте их возникновения. Можно сформулировать следующие рекомендации по применению помехозащитных устройств электромагнитов.

Для электромагнитов постоянного тока:

- если время обратного ода электромагнита не играет роли, то лучше всего для защиты использовать диод;

- если время реакции защищаемого устройства должно быть по возможности малым, то преимущественны комбинации с металлооксидным варистором специальных ограничительных стабилитронов или RC – цепей.

Для электромагнитов переменного тока:

- применение RC – цепей имеет ряд преимуществ. Они дешевы, компактны, в стационарном режиме компенсируют реактивную мощность и гарантируют при самом неблагоприятном моменте коммутации и достаточном ограничении перенапряжений времен обратного хода такие же, как и при их отсутствии.

 

6.2. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ

 

Организационные мероприятия включают в себя предписания, такие, как ношение экранирующей защитной одежды вблизи интенсивных источников излучения, порядок обращения с электронными деталями, блоками и приборами, или запрет использования радиопереговорных устройств в определенных чувствительных зонах, например в пультовых, диспетчерских помещениях.

Среди эксплуатационных и профилактических мероприятий, относящихся также к организационным, есть и такие, как осмотр и измерение сопротивления заземления соединений в заземляющем устройстве, которое может повлиять на электромагнитную совместимость, проверка устройств разделения различных потенциалов, эффективности фильтров, устройств защиты от перенапряжений и экранов, предусмотренных по условиям обеспечения электромагнитной совместимости.

Дальнейшие организационные мероприятия направлены на предотвращения неконтролируемого оснащения при расширении или реконструкции устройства компонентами, кабелями и проводами, которые могут создавать помехи или резко понижать эффективность мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости.