Kial pakoj povas esti perditaj sur LAN? Estas malsamaj ebloj: la rezervo estas malĝuste agordita, la reto ne povas elteni la ŝarĝon, aŭ la LAN estas "ŝtorma". Sed la kialo ne ĉiam kuŝas en la retotavolo.
La firmao Arktek LLC faris aŭtomatigitajn procezkontrolsistemojn kaj videogvatsistemojn por la Rasvumchorrsky-minejo de Apatit JSC surbaze de .
Estis problemoj en unu parto de la reto. Inter FL SWITCH 3012E-2FX-ŝaltiloj - kaj FL SWITCH 3006T-2FX - la komunika kanalo estis ege malstabila.
La aparatoj estis ligitaj per kupra kablo metita en unu kanalo al 6 kV elektrokablo. La elektra kablo kreas fortan elektromagnetan kampon, kiu kaŭzas interferon. Konvenciaj industriaj ŝaltiloj ne havas sufiĉan bruimunecon, do iuj datumoj estis perditaj.
Kiam FL SWITCH 3012E-2FX-ŝaltiloj estis instalitaj ĉe ambaŭ finoj - , la rilato stabiliĝis. Ĉi tiuj ŝaltiloj konformas al IEC 61850-3. Interalie, Parto 3 de ĉi tiu normo priskribas la postulojn de elektromagneta kongrueco (EMC) por aparatoj instalitaj en elektraj centraloj kaj substacioj.
Kial ŝaltiloj kun plibonigita EMC funkciis pli bone?
EMC - ĝeneralaj dispozicioj
Rezultas, ke la stabileco de transdono de datumoj sur LAN estas tuŝita ne nur de la ĝusta agordo de la ekipaĵo kaj la kvanto de datumoj transdonitaj. Faligitaj pakaĵetoj aŭ rompita ŝaltilo povas esti kaŭzitaj de elektromagneta interfero: radio kiu estis uzita proksime de retekipaĵo, elektra kablo metita proksime, aŭ elektra ŝaltilo kiu malfermis la cirkviton dum fuŝkontakto.
La radio, kablo kaj ŝaltilo estas fontoj de elektromagneta interfero. Plifortigita Elektromagneta Kongrueco (EMC) ŝaltiloj estas dizajnitaj por funkcii normale kiam eksponite al ĉi tiu interfero.
Estas du specoj de elektromagneta interfero: indukta kaj kondukita.
Indukta interfero estas transdonita tra la elektromagneta kampo "tra la aero". Ĉi tiu interfero ankaŭ estas nomita radiata aŭ radiata interfero.
Kondukita interfero estas transdonita per konduktiloj: dratoj, grundo, ktp.
Indukta interfero okazas kiam eksponite al potenca elektromagneta aŭ magneta kampo. Kondukita interfero povas esti kaŭzita de ŝanĝado de aktualaj cirkvitoj, fulmofrapoj, pulsoj, ktp.
Ŝaltiloj, kiel ĉiuj ekipaĵoj, povas esti trafitaj de kaj indukta kaj kondukita bruo.
Ni rigardu la malsamajn fontojn de interfero ĉe industria instalaĵo, kaj kian interferon ili kreas.
Fontoj de interfero
Radio-elsendantaj aparatoj (walkie-talkioj, poŝtelefonoj, velda ekipaĵo, induktofornoj, ktp.)
Ajna aparato elsendas elektromagnetan kampon. Ĉi tiu elektromagneta kampo influas ekipaĵon kaj indukte kaj konduktive.
Se la kampo estas generita sufiĉe forta, ĝi povas krei fluon en la konduktoro, kiu interrompos la signalan transdonon. Tre forta interfero povas kaŭzi ekipaĵon ĉesigi. Tiel, indukta efiko aperas.
Operacia personaro kaj sekurecaj servoj uzas poŝtelefonojn kaj walkie-talkiojn por komuniki unu kun la alia. Senmovaj radio- kaj televidsendiloj funkcias ĉe la instalaĵoj; Bluetooth kaj WiFi-aparatoj estas instalitaj sur movaj instalaĵoj.
Ĉiuj ĉi tiuj aparatoj estas potencaj elektromagnetaj kampogeneratoroj. Tial, por funkcii normale en industriaj medioj, ŝaltiloj devas povi toleri elektromagnetan interferon.
La elektromagneta medio estas determinita de la forto de la elektromagneta kampo.
Dum testado de ŝaltilo pri rezisto al la induktaj efikoj de elektromagnetaj kampoj, kampo de 10 V/m estas induktita sur la ŝaltilo. En ĉi tiu kazo, la ŝaltilo devas esti plene funkcia.
Ĉiuj konduktiloj ene de la ŝaltilo, same kiel iuj kabloj, estas pasivaj ricevantaj antenoj. Radio-elsendantaj aparatoj povas kaŭzi kondukitan elektromagnetan interferon en la frekvenca gamo 150 Hz ĝis 80 MHz. La elektromagneta kampo induktas tension en ĉi tiuj konduktiloj. Tiuj tensioj siavice kaŭzas fluojn, kiuj kreas bruon en la ŝaltilo.
Por testi la ŝaltilon por kondukita EMI-imuneco, tensio estas aplikata al la datenhavenoj kaj elektraj havenoj. GOST R 51317.4.6-99 fiksas tensiovaloron de 10 V por alta nivelo de elektromagneta radiado. En ĉi tiu kazo, la ŝaltilo devas esti plene funkcia.
Kurento en elektraj kabloj, kurentkonduktiloj, surteraj cirkvitoj
La fluo en elektrokabloj, alttensiaj kurentkonduktiloj, kaj surgrundiĝaj cirkvitoj kreas magnetan kampon de industria frekvenco (50 Hz). Eksponiĝo al magneta kampo kreas kurenton en fermita konduktilo, kio estas interfero.
La potenca frekvenca magneta kampo estas dividita en:
- magneta kampo de konstanta kaj relative malalta intenseco kaŭzita de fluoj en normalaj funkciaj kondiĉoj;
- magneta kampo de relative alta intenseco kaŭzita de fluoj sub krizkondiĉoj, agante por mallonga tempo ĝis la aparatoj estas ekigitaj.
Dum testado de ŝaltiloj por stabileco de eksponiĝo al potenca-frekvenca magneta kampo, kampo de 100 A/m estas aplikata al ĝi dum longa periodo kaj 1000 A/m dum periodo de 3 s. Se provitaj, la ŝaltiloj devas esti plene funkciaj.
Por komparo, konvencia hejma mikroonda forno kreas magnetan kampan forton de ĝis 10 A/m.
Fulmoj, krizaj kondiĉoj en elektraj retoj
Fulmofrapoj ankaŭ kaŭzas interferon en retaj ekipaĵoj. Ili ne daŭras longe, sed ilia grandeco povas atingi plurajn milojn da voltoj. Tia interfero nomiĝas pulsita.
Pulsbruo povas esti aplikita al kaj la elektraj havenoj kaj datumhavenoj de la ŝaltilo. Pro altaj supertensiaj valoroj, ili povas ambaŭ interrompi la funkciadon de la ekipaĵo kaj tute forbruligi ĝin.
Fulmofrapo estas speciala kazo de impulsa bruo. Ĝi povas esti klasifikita kiel alt-energia mikrosekunda pulsbruo.
Fulmo povas esti de malsamaj tipoj: fulmo al ekstera tensiocirkvito, nerekta bato, bato al la grundo.
Kiam fulmo trafas eksteran tensian cirkviton, interfero okazas pro la fluo de granda malŝarĝa kurento tra la ekstera cirkvito kaj la surgrunda cirkvito.
Nerekta fulmofrapo estas konsiderata kiel fulmosenŝargiĝo inter nuboj. Dum tiaj efikoj, elektromagnetaj kampoj estas generitaj. Ili induktas tensiojn aŭ fluojn en la konduktiloj de la elektra sistemo. Jen kio kaŭzas interferon.
Kiam fulmo trafas la teron, fluo fluas tra la tero. Ĝi povas krei eblan diferencon en la veturila surgrundiĝa sistemo.
Ĝuste la sama interfero estas kreita per ŝanĝado de kondensilbankoj. Tia ŝanĝado estas ŝanĝa pasema procezo. Ĉiuj ŝanĝantaj transientoj kaŭzas alt-energian mikrosekundan impulsbruon.
Rapidaj ŝanĝoj en tensio aŭ fluo kiam protektaj aparatoj funkcias ankaŭ povas rezultigi mikrosekundan pulsbruon en internaj cirkvitoj.
Por testi la ŝaltilon pri rezisto al pulsbruo, specialaj testaj pulsgeneratoroj estas uzataj. Ekzemple, UCS 500N5. Ĉi tiu generatoro liveras pulsojn de diversaj parametroj al la ŝaltilhavenoj sub testo. Pulsaj parametroj dependas de la provoj faritaj. Ili povas malsami en pulsformo, produktaĵrezisto, tensio, kaj ekspontempo.
Dum mikrosekundaj pulsbruaj imunectestoj, 2 kV pulsoj estas aplikitaj al la potencaj havenoj. Por datumaj havenoj - 4 kV. Dum ĉi tiu provo, oni supozas, ke la operacio povas esti interrompita, sed post kiam la interfero malaperos, ĝi resaniĝos memstare.
Ŝanĝado de reaktivaj ŝarĝoj, "saltado" de relajsaj kontaktoj, ŝanĝado dum rektigado de alterna kurento
Diversaj ŝanĝprocezoj povas okazi en elektra sistemo: interrompoj de induktaj ŝarĝoj, malfermo de relajsaj kontaktoj ktp.
Tiaj ŝanĝprocezoj ankaŭ kreas impulsbruon. Ilia tempodaŭro varias de unu nanosekundo ĝis unu mikrosekundo. Tia impulsbruo estas nomita nanosekunda impulsbruo.
Por fari provojn, eksplodoj de nanosekundaj pulsoj estas senditaj al la ŝaltiloj. Pulsoj estas liveritaj al la elektraj havenoj kaj datumhavenoj.
La elektraj havenoj estas liveritaj per 2 kV-pulsoj, kaj la datenhavenoj estas liveritaj per 4 kV-pulsoj.
Dum nanosekunda eksploda bruotestado, ŝaltiloj devas esti plene funkciaj.
Bruo de industriaj elektronikaj ekipaĵoj, filtriloj kaj kabloj
Se la ŝaltilo estas instalita proksime de potencaj distribusistemoj aŭ elektra elektronika ekipaĵo, malekvilibraj tensioj povas esti induktitaj en ilin. Tia interfero estas nomita kondukata elektromagneta interfero.
La ĉefaj fontoj de kondukita interfero estas:
- sistemoj de distribuo de potenco, inkluzive de DC kaj 50 Hz;
- potenco elektronika ekipaĵo.
Depende de la fonto de interfero, ili estas dividitaj en du tipojn:
- konstanta tensio kaj tensio kun frekvenco de 50 Hz. Mallongaj cirkvitoj kaj aliaj tumultoj en distribusistemoj generas interferon ĉe la fundamenta frekvenco;
- tensio en la frekvenca bendo de 15 Hz ĝis 150 kHz. Tia interfero estas kutime generita per potencaj elektronikaj sistemoj.
Por testi la ŝaltilojn, la potenco- kaj datumhavenoj estas provizitaj per rms-tensio de 30V senĉese kaj rms-tensio de 300V dum 1 s. Ĉi tiuj tensiaj valoroj respondas al la plej alta grado de severeco de GOST-testoj.
La ekipaĵo devas elteni tiajn influojn se ĝi estas instalita en severa elektromagneta medio. Ĝi estas karakterizita per:
- la ekzamenitaj aparatoj estos konektitaj al elektroretoj de malalta tensio kaj linioj de duona tensio;
- aparatoj estos konektitaj al la surtera sistemo de alttensia ekipaĵo;
- potenctransformiloj estas uzitaj kiuj injektas signifajn fluojn en la surgrundigan sistemon.
Similaj kondiĉoj troveblas ĉe stacioj aŭ substacioj.
AC-tensio-rektigo dum ŝarĝo de kuirilaroj
Post rektigo, la elira tensio ĉiam pulsas. Tio estas, la tensiovaloroj ŝanĝiĝas hazarde aŭ periode.
Se ŝaltiloj estas funkciigitaj per DC-tensio, grandaj tensiaj ondetoj povas interrompi la funkciadon de la aparatoj.
Kiel regulo, ĉiuj modernaj sistemoj uzas specialajn kontraŭaliasajn filtrilojn kaj la nivelo de ondeto ne estas alta. Sed la situacio ŝanĝiĝas kiam kuirilaroj estas instalitaj en la elektroprovizosistemo. Dum ŝarĝo de kuirilaroj, la ondeto pliiĝas.
Tial, la ebleco de tia interfero ankaŭ devas esti enkalkulita.
konkludo
Ŝaltiloj kun plibonigita elektromagneta kongruo permesas vin transdoni datumojn en severaj elektromagnetaj medioj. En la ekzemplo de la minejo Rasvumchorr komence de la artikolo, la datumkablo estis elmontrita al potenca industria frekvenca magneta kampo kaj kondukis interferon en la frekvenca bando de 0 ĝis 150 kHz. Konvenciaj industriaj ŝaltiloj ne povis trakti datumtranssendon sub tiaj kondiĉoj kaj pakaĵetoj estis perditaj.
Ŝaltiloj kun plibonigita elektromagneta kongruo povas plene funkcii kiam eksponite al la sekva interfero:
- elektromagnetaj kampoj de radiofrekvenco;
- industriaj frekvencaj magnetaj kampoj;
- nanosekunda impulsa bruo;
- alt-energia mikrosekunda pulsbruo;
- kondukita interfero induktita de radiofrekvenca elektromagneta kampo;
- kondukita interfero en la frekvenca gamo de 0 ĝis 150 kHz;
- DC nutrado tensio ondeto.
fonto: www.habr.com