Высокочастотные электромагнитные поля, вызываемые радиосредствами.

Низкое качество напряжения питания. Вызывается использованием устаревших источников бесперебойного питания (ИБП), инверторов, стабилизаторов. Вызывает броски напряжения питания и переходные процессы.

В большинстве случаев проблемы ЭМС объясняются:

-недостаточной проработкой проектных решений в области ЭМС;

-отклонением от проекта и реконструкции;

-низким качеством строительных работ (дефекты монтажа ЗУ);

-коррозия ЗУ в процессе эксплуатации;

-повреждение заземлителей при проведении земляных работ.

Мероприятия по улучшению ЭМО:

1.Оптимизация ЗУ, включая:

-восстановление поврежденных и прокладку новых заземляющих электродов;

-установку вертикальных заземлителей для разрядников, ОПН, устройств грозозащиты;

-приведение систем заземления и выравнивания потенциалов в соответствие с современными требованиями;

-обеспечение растекания тока молнии на безопасном расстоянии от цепей питания и связи, а также мест расположения аппаратуры;

-разделение заземляющих проводников для информационного оборудования и устройств, вызывающих помехи;

-разрыв ненужных связей, например между элементами грозозащиты и фильтрами присоединения ВЧ-связи;

2.Обеспечения правильной прокладки вторичных цепей по условиям ЭМС:

-раздельная прокладка информационных и силовых цепей;

-организация экранирования (с одно- и двухсторонним заземлением экранов)

-применение информационных кабелей с высокой степенью симметрии (витая пара);

-прокладка трасс кабелей в обход областей с высокими уровнями ЭМО;

-применение барьерных заземлителей, шин выравнивания потенциала;использование оптической развязки;

3.Оптимизация систем питания:

-разделение цепей заземления и зануления (переход с системы TN-C на системы TN-S и TN-C-S)

-уменьшение токов утечки за счет снижения токов магнитных полей;

-установка стабилизаторов, разделительных трансформаторов и устройств резервирования питания;

-использование вторичных источников (ИБП, выпрямителей) с высокой помехоустойчивостью;

-организация защищенной подсети для устройств связи, АСУ;

4.Установка устройств защиты от перенапряжений (разрядников, варисторов, стабилитронов, ОПН). Для максимально эффективного подавления помех применяется принцип зонной защиты. Он заключается в установке защитных устройств в несколько каскадов, каждый из которых рассеивает некоторую часть энергии импульса. В результате амплитуда помех снижается до уровней, безопасных для аппаратуры, даже не предназначавшейся специально для размещения на энергообъектах.

Рис.5.1 Установка защитных устройств классов В, С, Д в сети TN-C-S 220/380 В.

Выводы по разделу

Мероприятия по улучшению ЭМО промышленных и энергетических предприятий включают: оптимизацию заземляющего устройства, обеспечение правильной прокладки вторичных цепей по условиям ЭМС, оптимизацию систем питания, установку устройств защиты от перенапряжений. Для максимально эффективного подавления помех применяется принцип зонной защиты.

Раздел 6. Защита электрооборудования от внешних электромагнитных влияний.

Кондуктивные помехи

Требования к защитным устройствам и способы защиты

 

При оценке реальных воздействий на различную аппаратуру приходится учитывать не только исходные параметры полей, создаваемых внешними их источниками, но и параметры каналов прохождения помех к чувствительным элементам аппаратуры. Чаще всего влияния проникают через присоединенные к аппаратуре линии передачи информации и линии электропитания, и характеристики этих линий во многом определяют степень опасности помех. В других случаях поля проникают непосредственно к месту размещения чувствительных элементов, проходя сквозь несовершенные экраны, и наводят напряжения и токи в монтажных проводниках. Наличие специальных средств защиты (экранирования, фильтров, ограничителей амплитуд импульсов напряжения и т. п.) также существенно изменяет условия работы аппаратуры при наличии помех.

Типичные значения предельных воздействий, допустимых для различных видов электронной аппаратуры, приведены в табл. 6.1.

                                                                      

Таблица 6.1

Предельные воздействия

Тип оборудования	Электрическая прочность, кВ
Сети электропитания	1-3
Схемы с дискретными элементами (резисторами, конденсаторами и т.д.)	0,5-5
Биполярная техника	0,05-0,2
Интегральные схемы	0,01-0,2

 

Таким образом, основным фактором, определяющим требования к способам защиты и защитным устройствам, является элементная база защищаемого оборудования. Второй фактор – интенсивность потока опасных электромагнитных воздействий, которая оценивается обобщенно по характерным местам установки защищаемого оборудования. В зависимости от наличия нижеперечисленных признаков условия эксплуатации ТС подразделяются на следующие классы.

Класс 0:

- ТС установлены в специальном помещении;

   - все введенные извне кабели снабжены защитой от перенапряжений;

   - ТС подсоединены к эффективной системе заземления, на которую не оказывают существенного влияния энергетические установки и разряды молнии, или снабжены автономными средствами электропитания.

Класс 1:

   - все введенные извне кабели снабжены защитой от перенапряжений;

   - ТС подсоединены к заземляюшей магистрали, на которую не оказывают существенного влияния энергетические установки и разряды молнии;

- электропитание электронного оборудования отделено от электропитания другого оборудования;

- операции переключения могут создавать напряжения помех внутри помещения.

Класс 2:

- кабели, содержащие цепи электронного и электротехнического оборудования, разделены;

- ТС подсоединены с помощью разделенных заземляющих шин к системе заземления, энергетического оборудования, которая может подвергаться влиянию напряжений помех, образованных как самим оборудованием, так и разрядами молнии;

- электропитание ТС развязано от других питающих цепей, как правило, специальными питающими трансформаторами.

Класс 3:

- кабели, содержащие цепи электронного и электротехнического оборудования, проложены параллельно;

- TС подсоединены к общей с энергетическим оборудованием системе заземления, которая может подвергаться существенному влиянию помех, образованных как самим оборудованием, так и разрядами молнии;

- токи от коротких замыканий, операций переключения и разрядов молнии могут образовывать в системе заземления напряжения помехи с относительно большой амплитудой;

- защищенное электронное оборудование и менее чувствительное электрическое оборудование подсоединены к одной и той же сети электропитания;

- кабели межсоединений могут частично прокладываться за пределами здания рядом с заземляющими шинами;

- оборудование содержит коммутируемые индуктивные нагрузки, не снабженные помехоподавляющими средствами.

Класс 4:

- многопроходные кабели содержат цепи электродного и электротехнического оборудования;

- ТC подсоединены к системе заземления энергетического оборудовании, которая может подвергаться влиянию помех, образованных как самим оборудованием, так и разрядами молний;

- токи от коротких замыканий, операций переключения в сетях электропитания и молниевых разрядов могут образовывать в системе заземления напряжения импульсных помех с относительно большими амплитудами;

- сеть электропитания может быть общей для электронного и электротехнического оборудования;

- кабели выходят за пределы здания, в том числе к высоковольтному оборудованию;

отсутствует специально спроектированная заземляющая система для электронного оборудования.

Класс 5:

- ТС подключены к наземным энергетическим линиям малонаселенных районов;

- все кабели и линии снабжены первичной зашитой от перенапряжений;

- электронное оборудование не имеет распределенной заземляющей системы;

- напряжение импульсов помех, вызванных короткими замыканиями и разрядами молнии, может быть экстремально высоким, если не применены средства зашиты.

Требования к уровню испытательных воздействий изменяются в зависимости от места работы аппаратуры.

Наибольшее влияние на ожидаемую величину импульсных перенапряжений оказывают способ подводки питания к электронным схемам установки, способ их заземления, расположение контрольных и силовых кабелей; а также присутствие поблизости от этих кабелей высоковольтного оборудования.