Уровни электростатических разрядов.

16. Определение электромагнитной обстановки на энергообъектах.

Под энергообъектом понимается совокупность электроустановок, зданий и сооружений, функционально связанных друг с другом и ограниченных территориально.

Определение ЭМО в заданной области пространства осуществляется в три этапа:

• сбор исходных данных для проектируемых объектов;

• определение реальной ЭМО на эксплуатируемых или реконструируемых объектах;

• сравнение полученных значений характеристик ЭМО с допустимыми уровнями.

Для определения реальной электромагнитной обстановки на существую-щих энергообъектах выполняются непосредственные измерения уровня элек-тромагнитных шумов, моделируются наиболее опасные виды воздействий (короткие замыкания, удары молнии в молниеприемник и коммутации в первичных цепях) с последующим пересчетом полученных результатов к реальным воздействиям.

17. Рассказать о мерах по улучшению электромагнитной обстановки.

Если отдельные характеристики ЭМО превышают допустимые для размещенной на реальном объекте электроэнергетики аппаратуры, выполняется комплекс защитных мероприятий. В зависимости от результатов обследования в состав комплекса могут входить:

1) оптимизация заземляющих устройств (восстановление поврежденных и прокладка недостающих заземляющих электродов, установка дополнительных вертикальных заземлителей для устройств грозозащиты, разрядников и нелинейных ограничителей перенапряжения, приведение систем заземления и выравнивания потенциалов в зданиях и помещениях в соответствие с современными требованиями (ГОСТ Р 50571.18-2000, ГОСТ Р 50571.19-2000, ГОСТ Р 50571.20-2000, ГОСТ Р 50571.21-2000, ГОСТ Р 50571.22-2000), обеспечение растекания тока молнии на безопасном расстоянии от мест расположения аппаратуры, разделение заземляющих проводников для информационной техники и устройств, способных нести значительные помехи);

2) обеспечение правильной прокладки вторичных цепей по условию ЭМС (раздельная прокладка информационных и силовых линий, применение одно- или двухстороннего заземления экранов кабеля, применение информационных линий с высокой степенью добротности (коаксиальный кабель), прокладка трасс кабелей в обход областей с высокими уровнями электромагнитных полей, использование оптической развязки);

3) оптимизация систем питания (разделение цепей заземления и зануления, установка стабилизаторов, разделительных трансформаторов и устройств резервирования питания, использование вторичных источников питания, обладающих повышенной помехоустойчивостью, организация защищенной подсети для устройств автоматики, защиты и связи);

4) установка устройств защиты от перенапряжений (рис. 2) (устройства, выполненные на основе силовых полупроводниковых элементов, обладающих нелинейной вольтамперной характеристикой (ВАХ));

18. Экранирование.

Экранирование является конструкторским средством ослабления помехонесущего поля в пределах определенного пространства, предназначенным для повышения помехозащищенности в целях обеспечения ЭМС технических средств и систем.

19. Основные характеристики экранирования

Действие электромагнитного экрана характеризуется коэффициентами экранирования и реакции экрана и общей эффективностью экранирования.

Коэффициент экранирования представляет собой отношение напряженности электрического или магнитного поля в заданной точке защищаемого пространства при наличии экрана к напряженности электрического или магнитного поля в той же области пространства при отсутствии экрана:

; . (3.1)

Коэффициентом реакции экрана называется отношение напряженности отраженных электрического или магнитного поля в рассматриваемой точке пространства при наличии экрана к напряженности электрического или магнитного поля в той же области пространства при отсутствии экрана:

; . (3.2)

На практике действие экрана оценивают эффективностью экранирования S:

. (3.3)

20. Что называется экранированием?

Конструкции, при помощи которых достигается уменьшение уровня мешающих полей, называются экранами. Экраны обычно представляют собой сплошные или плетеные оболочки из магнитного или немагнитного электропроводящего материала, внутри которых размещаются как информационные или силовые линии, так и отдельные элементы, узлы и блоки аппаратуры, а в некоторых случаях и целые электроустановки, являющиеся источниками или рецепторами электромагнитных шумов и помех.

21. Экранирование электрического поля.

Механизм влияния помехонесущего поля на объекты электроэнергетики определяется соотношением расстояния r от источника помех до рецептора и длины излучаемой волны l. На расстоянии , называемом ближней зоной, поле еще не сформировалось в плоскую волну и представляет собой преимущественно поле магнитной индукции Н, если в источнике помех проходит большой ток при относительно малом напряжении, или поле электрической индукции Е, если в источнике генерируется незначительный ток при относительно высоком напряжении. Термин «преимущественно» означает, что в зависимости от вида источника помех в ближней зоне преобладает одна из составляющих индукции.

В большинстве электронных и значительной части электротехнических устройств распространение помех происходит посредством электрической индукции. Преимущественное влияние электрических полей на элементы электроустановок имеет место и в том случае, если рассматриваемые элементы нечувствительны к магнитной составляющей или если она много меньше электрической за счет свойств источника или соответствующей поляризации электромагнитного поля помех.

Действие электромагнитного помехонесущего поля на рецептор, расположенный в ближней зоне источника помех, проявляется в форме эквивалентной емкостной связи между источником помех и рецептором. В упрощенном виде такая связь может быть представлена тремя сосредоточенными емкостями (рис. 3.): емкостью между источником помехонесущего поля (проводник 1) и «землей» С_1з, емкостью между рецептором (проводник 2) и «землей» С_2з и паразитной емкостью между источником поля и рецептором С₁₂.

Если между первым проводником и «землей» присутствует разность потенциалов , то вследствие электрической индукции на рецепторе формируется электрический заряд, обусловливающий возникновение напряжения шумов на элементах электрической цепи.

22. Влияние экрана на емкостную связь.

Всегда существует некоторая паразитная емкость С_п между входом измерительной системы и какой-либо расположенной вблизи линией переменного напряжения (см. рис.). В результате во входной цепи измерительной системы будет наводиться напряжение помехи. В этом случае говорят, что существует емкостная связь СИ и источника помехи.

Найдем напряжение, наводимое источником U_~ на входе измерительной системы. Для этого воспользуемся эквивалентной схемой данного устройства.

Так как С_п – малая величина, то z_c> > z. Отсюда следует, что

, где z_c=1/jω c – емкостное сопротивление паразитного конденсатора.

Из предыдущей формулы видны методы борьбы с емкостной наводкой:

- уменьшить С_п, т.е. удалить средство измерения от внешних проводов;

- уменьшить z₀ (выходное сопротивление объекта);

- уменьшить входное сопротивление средства измерения z_i;

- экранировать входную цепь средства измерения, поместив ее в заземленный проводящий экран:

Экран в измерительной системе должен простираться на возможно большее расстояние. В случае высокочастотных помех важно, чтобы экран не имел открытых тонких щелей. Экран нельзя использовать в качестве заземленного проводника.

ВАЖНО! Экран надо заземлить на том конце, который подключается к цепи с наименьшим сопротивлением. Емкостная помеха является разновидностью аддитивной помехи.

Если экран заземлен и центральный проводник не выходит за пределы экрана, напряжение шумов на проводнике уменьшается почти до нуля. Однако на практике центральный проводник обычно выходит за экран. В этом случае, даже если экран заземлен, на проводник наводится напряжение шумов, котороезависит от длины части проводника, выступающей за экран.

Таким образом, для хорошего экранирования электрического поля необходимо:

1) минимизировать длину центрального проводника, выходящего за пределы экрана;

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒