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

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

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)

18. 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.

19. 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.

20. 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 12