Ngano nga kinahanglan naton ang mga switch sa industriya nga adunay gipaayo nga EMC?

Ngano nga ang mga packet mawala sa usa ka LAN? Adunay lainlaing mga kapilian: ang reserbasyon dili husto nga gi-configure, ang network dili makasagubang sa pagkarga, o ang LAN "bagyo". Apan ang hinungdan dili kanunay anaa sa layer sa network.

Ang kompaniya nga Arktek LLC mihimo og automated nga proseso sa pagkontrol sa mga sistema ug video surveillance system alang sa Rasvumchorrsky minahan sa Apat JSC base sa Phoenix Contact switch.

Adunay mga problema sa usa ka bahin sa network. Taliwala sa FL SWITCH 3012E-2FX switch - 2891120 ug FL SWITCH 3006T-2FX – 2891036 ang channel sa komunikasyon hilabihan ka dili lig-on.

Ang mga himan gikonektar sa usa ka tumbaga nga kable nga gibutang sa usa ka channel ngadto sa usa ka 6 kV power cable. Ang kable sa kuryente nagmugna og kusog nga electromagnetic field, nga maoy hinungdan sa interference. Ang naandan nga mga switch sa industriya wala’y igong resistensya sa kasaba, mao nga nawala ang pipila nga datos.

Kung ang mga switch sa FL SWITCH 3012E-2FX na-install sa duha ka tumoy - 2891120, ang koneksyon na-stabilize. Kini nga mga switch nagsunod sa IEC 61850-3. Lakip sa ubang mga butang, ang Bahin 3 sa kini nga sumbanan naghubit sa mga kinahanglanon sa electromagnetic compatibility (EMC) alang sa mga aparato nga na-install sa mga planta sa kuryente ug substation.

Ngano nga ang mga switch nga adunay gipaayo nga EMC nahimo nga labi ka maayo?

EMC - kinatibuk-ang mga probisyon

Kini nahimo nga ang kalig-on sa pagpadala sa data sa usa ka LAN naapektuhan dili lamang sa husto nga pag-configure sa mga kagamitan ug ang gidaghanon sa datos nga gibalhin. Ang mga nahulog nga pakete o usa ka guba nga switch mahimong tungod sa electromagnetic interference: usa ka radyo nga gigamit duol sa network equipment, usa ka power cable nga gibutang sa duol, o usa ka power switch nga nagbukas sa circuit sa panahon sa usa ka short circuit.

Ang radyo, cable ug switch maoy tinubdan sa electromagnetic interference. Ang Enhanced Electromagnetic Compatibility (EMC) switch gidisenyo nga normal nga moandar kung maladlad niini nga interference.

Adunay duha ka matang sa electromagnetic interference: inductive ug conductive.

Ang inductive interference gipasa pinaagi sa electromagnetic field "pinaagi sa hangin". Kini nga interference gitawag usab nga radiated o radiated interference.

Ang gipahigayon nga pagpanghilabot gipasa pinaagi sa mga konduktor: mga wire, yuta, ug uban pa.

Ang inductive interference mahitabo kung naladlad sa kusog nga electromagnetic o magnetic field. Ang gihimo nga interference mahimong tungod sa pagbalhin sa kasamtangan nga mga sirkito, kilat, pulso, ug uban pa.

Ang mga switch, sama sa tanang kagamitan, mahimong maapektuhan sa inductive ug conductive noise.

Atong tan-awon ang lain-laing mga tinubdan sa pagpanghilabot sa usa ka industriyal nga pasilidad, ug unsa nga matang sa pagpanghilabot ang ilang gibuhat.

Mga tinubdan sa pagpanghilabot

Mga gamit sa radio-emitting (walkie-talkie, mobile phone, welding equipment, induction furnace, ug uban pa)
Ang bisan unsang aparato nagpagawas ug electromagnetic field. Kini nga electromagnetic field makaapekto sa mga ekipo sa inductively ug conductively.

Kung ang uma namugna nga lig-on, kini makahimo og usa ka kasamtangan sa konduktor, nga makabalda sa proseso sa pagpadala sa signal. Ang kusog kaayo nga interference mahimong mosangpot sa pagsira sa mga ekipo. Sa ingon, usa ka inductive nga epekto ang makita.

Ang mga operating personnel ug mga serbisyo sa seguridad naggamit sa mga mobile phone ug walkie-talkie aron makigkomunikar sa usag usa. Ang mga stationary nga radio ug telebisyon transmitters naglihok sa mga pasilidad; Bluetooth ug WiFi nga mga himan gi-install sa mga mobile installation.

Ang tanan niini nga mga himan mao ang gamhanan nga electromagnetic field generators. Busa, aron molihok nga normal sa mga industriyal nga palibot, ang mga switch kinahanglan nga motugot sa electromagnetic interference.

Ang electromagnetic nga palibot gitino pinaagi sa kusog sa electromagnetic field.

Kung gisulayan ang usa ka switch alang sa pagbatok sa mga inductive nga epekto sa mga natad sa electromagnetic, usa ka natad sa 10 V / m ang naaghat sa switch. Sa kini nga kaso, ang switch kinahanglan nga hingpit nga magamit.

Ang bisan unsang mga konduktor sa sulod sa switch, ingon man ang bisan unsang mga kable, mga passive nga nakadawat nga antenna. Ang mga aparato nga nagpagawas sa radyo mahimong hinungdan sa gipahigayon nga electromagnetic interference sa frequency range 150 Hz hangtod 80 MHz. Ang electromagnetic field nag-aghat sa boltahe sa kini nga mga konduktor. Kini nga mga boltahe sa baylo hinungdan sa mga sulog, nga nagmugna og kasaba sa switch.

Aron masulayan ang switch alang sa gipahigayon nga EMI immunity, ang boltahe gigamit sa mga data port ug power port. Ang GOST R 51317.4.6-99 nagtakda sa usa ka boltahe nga kantidad nga 10 V alang sa taas nga lebel sa electromagnetic radiation. Sa kini nga kaso, ang switch kinahanglan nga hingpit nga magamit.

Current sa mga kable sa kuryente, mga linya sa kuryente, mga grounding circuit
Ang kasamtangan sa mga kable sa kuryente, mga linya sa kuryente, ug mga grounding circuit nagmugna og magnetic field sa industriyal nga frequency (50 Hz). Ang pagkaladlad sa usa ka magnetic field nagmugna og usa ka kasamtangan sa usa ka closed conductor, nga mao ang interference.

Ang gahum frequency magnetic field gibahin ngadto sa:

  • magnetic field nga kanunay ug medyo ubos nga intensity tungod sa mga sulog ubos sa normal nga mga kondisyon sa operasyon;
  • usa ka magnetic field nga medyo taas ang intensity tungod sa mga sulog sa ilawom sa mga kahimtang sa emerhensya, nga molihok sa mubo nga panahon hangtod nga ma-trigger ang mga aparato.

Sa diha nga ang pagsulay switch alang sa kalig-on sa pagkaladlad sa usa ka gahum-frequency magnetic field, ang usa ka kapatagan sa 100 A/m gipadapat niini sa usa ka taas nga panahon ug 1000 A/m alang sa usa ka panahon sa 3 s. Kung gisulayan, ang mga switch kinahanglan nga hingpit nga magamit.

Alang sa pagtandi, ang usa ka naandan nga microwave oven sa panimalay nagmugna sa kusog nga magnetic field hangtod sa 10 A/m.

Mga kilat, mga kahimtang sa emerhensya sa mga de-koryenteng network
Ang mga kilat sa kilat hinungdan usab sa pagpanghilabot sa mga kagamitan sa network. Dili kini magdugay, apan ang ilang gidak-on mahimong moabot sa pipila ka libo ka boltahe. Ang ingon nga pagpanghilabot gitawag nga pulsed.

Ang kasaba sa pulso mahimong magamit sa parehas nga mga port sa kuryente ug mga pantalan sa data. Tungod sa taas nga overvoltage nga mga kantidad, mahimo silang makabalda sa pagpaandar sa kagamitan ug hingpit nga masunog kini.

Ang kilat usa ka espesyal nga kaso sa impulse noise. Mahimo kini nga klasipikasyon nga high-energy microsecond pulse noise.

Ang usa ka kilat sa kilat mahimong lain-laing mga matang: usa ka kilat sa usa ka eksternal nga boltahe nga sirkito, usa ka dili direkta nga welga, usa ka welga sa yuta.

Sa diha nga ang kilat moigo sa usa ka eksternal nga boltahe nga sirkito, ang pagpanghilabot mahitabo tungod sa pag-agos sa usa ka dako nga discharge nga kasamtangan pinaagi sa gawas nga sirkito ug sa grounding circuit.

Ang usa ka dili direkta nga pag-igo sa kilat giisip nga usa ka pagbuga sa kilat taliwala sa mga panganod. Atol sa ingon nga mga epekto, ang mga natad sa electromagnetic namugna. Giaghat nila ang mga boltahe o mga sulog sa mga konduktor sa sistema sa elektrisidad. Kini ang hinungdan sa pagpanghilabot.

Sa diha nga ang kilat moigo sa yuta, ang koryente moagos sa yuta. Makahimo kini og potensyal nga kalainan sa sistema sa grounding sa sakyanan.

Ang parehas nga pagpanghilabot gihimo pinaagi sa pagbalhin sa mga bangko sa kapasitor. Ang ingon nga pagbalhin usa ka proseso sa pagbalhin. Ang tanan nga switching transients hinungdan sa high-energy microsecond impulse noise.

Ang paspas nga mga pagbag-o sa boltahe o karon kung ang mga aparato nga pangproteksiyon molihok mahimo usab nga moresulta sa microsecond pulse noise sa internal nga mga sirkito.

Aron masulayan ang switch alang sa pagsukol sa kasaba sa pulso, gigamit ang mga espesyal nga pagsulay sa mga generator sa pulso. Pananglitan, UCS 500N5. Kini nga generator naghatag mga pulso sa lainlaing mga parameter sa mga switch port nga gisulayan. Ang mga parameter sa pulso nagdepende sa mga pagsulay nga gihimo. Mahimo silang magkalainlain sa porma sa pulso, resistensya sa output, boltahe, ug oras sa pagkaladlad.

Atol sa microsecond pulse noise immunity tests, 2 kV pulses ang gipadapat sa mga power port. Alang sa mga pantalan sa datos - 4 kV. Atol niini nga pagsulay, gituohan nga ang operasyon mahimong mabalda, apan human sa pagpanghilabot mawala, kini maulian sa iyang kaugalingon.

Pagbalhin sa mga reaktibo nga load, "pag-bounce" sa mga kontak sa relay, pagbalhin kung gitul-id ang alternating current
Ang lainlaing mga proseso sa pagbalhin mahimong mahitabo sa usa ka sistema sa elektrisidad: mga pagkabalda sa mga inductive load, pag-abli sa mga kontak sa relay, ug uban pa.

Ang ingon nga mga proseso sa pagbalhin nagmugna usab og impulse noise. Ang ilang gidugayon gikan sa usa ka nanosecond hangtod sa usa ka microsecond. Ang maong impulse noise gitawag nga nanosecond impulse noise.

Aron mahimo ang mga pagsulay, ang mga pagbuto sa nanosecond pulses gipadala sa mga switch. Ang mga pulso gihatag sa mga power port ug data port.

Ang mga power port gihatagan og 2 kV pulses, ug ang data ports gihatagan og 4 kV pulses.
Atol sa nanosecond burst noise testing, ang mga switch kinahanglang fully functional.

Kasaba gikan sa industriyal nga elektronik nga kagamitan, mga filter ug mga kable
Kung ang switch na-install duol sa mga sistema sa pag-apod-apod sa kuryente o mga kagamitan sa elektroniko sa kuryente, ang dili balanse nga mga boltahe mahimong maaghat sa kanila. Ang maong interference gitawag nga gipahigayon electromagnetic interference.

Ang mga nag-unang tinubdan sa gipahigayon nga pagpanghilabot mao ang:

  • mga sistema sa pag-apod-apod sa kuryente, lakip ang DC ug 50 Hz;
  • gahum electronic nga ekipo.

Depende sa tinubdan sa pagpanghilabot, sila gibahin sa duha ka matang:

  • kanunay nga boltahe ug boltahe nga adunay frequency nga 50 Hz. Ang mga mugbo nga sirkito ug uban pang mga kasamok sa mga sistema sa pag-apod-apod makamugna og interference sa sukaranan nga frequency;
  • boltahe sa frequency band gikan sa 15 Hz ngadto sa 150 kHz. Ang ingon nga pagpanghilabot sagad nga gihimo sa mga sistema sa elektroniko sa kuryente.

Aron masulayan ang mga switch, ang gahum ug data port gihatagan og rms nga boltahe nga 30V nga padayon ug usa ka rms nga boltahe nga 300V sa 1 s. Kini nga mga kantidad sa boltahe katumbas sa labing kataas nga lebel sa kagrabe sa mga pagsulay sa GOST.

Ang mga kagamitan kinahanglan nga makasugakod sa ingon nga mga impluwensya kung kini na-install sa usa ka mapintas nga electromagnetic nga palibot. Kini gihulagway pinaagi sa:

  • ang mga aparato nga gisulayan ikonektar sa mga low-voltage nga elektrikal nga network ug medium-voltage nga linya;
  • ang mga himan makonektar sa grounding system sa high-voltage nga kagamitan;
  • gigamit ang mga power converter nga nag-inject sa mahinungdanong mga sulog ngadto sa grounding system.

Ang susamang mga kondisyon makita sa mga estasyon o substation.

Pagtul-id sa boltahe sa AC kung nag-charge sa mga baterya
Human sa pagtul-id, ang output boltahe kanunay nga nag-pulso. Kana mao, ang mga kantidad sa boltahe nagbag-o nga random o matag karon ug unya.

Kung ang mga switch gipadagan sa boltahe sa DC, ang dagkong mga ripple sa boltahe mahimong makabalda sa operasyon sa mga aparato.

Ingon sa usa ka lagda, ang tanan nga modernong mga sistema naggamit sa espesyal nga anti-aliasing filter ug ang lebel sa ripple dili taas. Apan ang kahimtang mausab kung ang mga baterya gi-install sa sistema sa suplay sa kuryente. Kung nag-charge sa mga baterya, ang ripple nagdugang.

Busa, ang posibilidad sa maong pagpanghilabot kinahanglan usab nga tagdon.

konklusyon
Ang mga switch nga adunay gipaayo nga electromagnetic compatibility nagtugot kanimo sa pagbalhin sa datos sa mapintas nga electromagnetic nga mga palibot. Sa pananglitan sa minahan sa Rasvumchorr sa sinugdanan sa artikulo, ang data cable naladlad sa usa ka gamhanan nga industriyal nga frequency magnetic field ug nagpahigayon og interference sa frequency band gikan sa 0 ngadto sa 150 kHz. Ang naandan nga mga switch sa industriya dili makasagubang sa pagpadala sa datos sa ilawom sa ingon nga mga kondisyon ug nawala ang mga pakete.

Ang mga switch nga adunay gipaayo nga electromagnetic compatibility mahimong hingpit nga molihok kung maladlad sa mosunod nga interference:

  • radio frequency electromagnetic field;
  • industriyal nga frequency magnetic field;
  • nanosecond impulse noise;
  • high-energy microsecond pulse kasaba;
  • gipahigayon interference tungod sa radio frequency electromagnetic field;
  • gipahigayon interference sa frequency range gikan sa 0 ngadto sa 150 kHz;
  • DC power supply boltahe ripple.

Source: www.habr.com

Idugang sa usa ka comment