Zergatik galdu daitezke paketeak LAN batean? Aukera desberdinak daude: erreserba gaizki konfiguratuta dago, sareak ezin dio kargari aurre egin edo LAN "ekaitz" dago. Baina arrazoia ez da beti sare geruzan dago.
Arktek LLC enpresak prozesu automatizatuak kontrolatzeko sistemak eta bideo-zaintza sistemak egin zituen Apatit JSC-ko Rasvumchorrsky meategirako. .
Arazoak izan ziren sarearen zati batean. FL SWITCH 3012E-2FX etengailuen artean - eta FL SWITCH 3006T-2FX - komunikazio kanala oso ezegonkorra zen.
Gailuak kanal batean jarritako kobrezko kable baten bidez konektatzen ziren 6 kV-ko potentzia kable batera. Elikatze-kableak eremu elektromagnetiko indartsua sortzen du, eta horrek interferentziak eragiten ditu. Ohiko etengailu industrialek ez dute zarata-immunitate nahikoa, beraz, datu batzuk galdu ziren.
FL SWITCH 3012E-2FX etengailuak bi muturretan instalatu zirenean - , konexioa egonkortu egin da. Etengailu hauek IEC 61850-3 araua betetzen dute. Besteak beste, estandar honen 3. zatiak bateragarritasun elektromagnetikoa (EMC) baldintzak deskribatzen ditu zentral elektrikoetan eta azpiestazioetan instalatuta dauden gailuetarako.
Zergatik egin zuten hobeto EMC hobetua duten etengailuek?
EMC - xedapen orokorrak
Bihurtzen da LAN batean datu-transmisioaren egonkortasuna ekipamenduaren konfigurazio zuzenak eta transferitutako datu kopuruak ez duela bakarrik eragiten. Jausitako paketeak edo hautsitako etengailu bat interferentzia elektromagnetikoek eragin dezakete: sareko ekipoen ondoan erabilitako irrati batek, inguruan jarritako elikatze-kable bat edo zirkuitu labur batean zirkuitua ireki zuen etengailu batek.
Irratia, kablea eta etengailua interferentzia elektromagnetikoen iturriak dira. Bateragarritasun Elektromagnetiko Hobetua (EMC) etengailuak normalean funtzionatzeko diseinatuta daude interferentzia horien eraginpean daudenean.
Bi interferentzia elektromagnetiko mota daude: induktiboa eta eroalea.
Interferentzia induktiboak eremu elektromagnetikoaren bidez transmititzen dira "airearen bidez". Interferentzia horri irradiatutako edo irradiatutako interferentzia ere esaten zaio.
Eroaleko interferentzia eroaleen bidez transmititzen da: hariak, lurra, etab.
Interferentzia induktiboak eremu elektromagnetiko edo magnetiko indartsu baten eraginpean daudenean gertatzen dira. Interferentzia konduktua korronte-zirkuituak aldatzeak, tximistak, pultsuak, etab.
Etengailuek, ekipo guztiek bezala, zarata induktiboak zein eroatuak izan ditzakete.
Ikus ditzagun industria-instalazio batean dauden interferentzia-iturri desberdinak, eta zer-nolako interferentziak sortzen dituzten.
Interferentzia iturriak
Irrati-igorpen-gailuak (walkie-talkieak, telefono mugikorrak, soldatzeko ekipoak, indukzio-labeak, etab.)
Edozein gailuk eremu elektromagnetiko bat igortzen du. Eremu elektromagnetiko honek ekipoei eragiten die induktiboki eta eroaleki.
Eremua nahikoa indartsu sortzen bada, korronte bat sor dezake eroalean, eta horrek seinalearen transmisio-prozesua etengo du. Interferentzia oso indartsuek ekipamendua itzaltzea ekar dezakete. Horrela, efektu induktiboa agertzen da.
Langile eragileak eta segurtasun zerbitzuek telefono mugikorrak eta walkie-talkieak erabiltzen dituzte elkarren artean komunikatzeko. Irrati- eta telebista-igorgailu finkoak instalazioetan funtzionatzen dute; Bluetooth eta WiFi gailuak instalazio mugikorretan instalatzen dira.
Gailu hauek guztiak eremu elektromagnetikoen sorgailu indartsuak dira. Hori dela eta, ingurune industrialetan normal funtzionatzeko, etengailuek interferentzia elektromagnetikoak jasateko gai izan behar dute.
Ingurune elektromagnetikoa eremu elektromagnetikoaren indarrak zehazten du.
Etengailu bat eremu elektromagnetikoen efektu induktiboekiko erresistentzia probatzean, 10 V/m-ko eremua eragiten da etengailuan. Kasu honetan, etengailuak guztiz funtzionala izan behar du.
Etengailuaren barruko edozein eroale, baita edozein kable ere, antena hartzaile pasiboak dira. Irrati-igorpeneko gailuek interferentzia elektromagnetikoak eragin ditzakete 150 Hz eta 80 MHz arteko maiztasun tartean. Eremu elektromagnetikoak eroale horietan tentsioa eragiten du. Tentsio hauek korronteak eragiten dituzte, eta etengailuan zarata sortzen dute.
EMIaren immunitatea eramandako etengailua probatzeko, tentsioa aplikatzen da datu-portuei eta potentzia-portuei. GOST R 51317.4.6-99-k 10 V-ko tentsio-balioa ezartzen du erradiazio elektromagnetiko maila altu baterako. Kasu honetan, etengailuak guztiz funtzionala izan behar du.
Korrontea potentzia-kableetan, linea elektrikoetan, lurrerako zirkuituetan
Elikatze-kable, linea elektriko eta lurrerako zirkuituetako korronteak maiztasun industrialeko eremu magnetikoa sortzen du (50 Hz). Eremu magnetiko baten eraginpean egoteak korronte bat sortzen du eroale itxi batean, hau da, interferentzia.
Potentzia-maiztasunaren eremu magnetikoa honela banatzen da:
- Funtzionamendu-baldintza normaletan korronteek eragindako intentsitate konstante eta nahiko baxuko eremu magnetikoa;
- larrialdi-baldintzetan korronteek eragindako intentsitate handi samarreko eremu magnetikoa, denbora laburrean jarduten duena gailuak piztu arte.
Potentzia-maiztasuneko eremu magnetiko baten esposizioaren egonkortasuna probatzen duten etengailuak probatzean, 100 A/m-ko eremua aplikatzen zaio denbora luzez eta 1000 A/m 3 s-ko aldi baterako. Probatzen direnean, etengailuek guztiz funtzionala izan behar dute.
Konparazio baterako, etxeko mikrouhin-labe konbentzionalak 10 A/m-ko eremu magnetikoaren indarra sortzen du.
Tximistak, larrialdi-baldintzak sare elektrikoetan
Tximistak ere interferentziak eragiten dituzte sareko ekipoetan. Ez dute asko irauten, baina haien magnitudea hainbat mila volt irits daiteke. Interferentzia hori pultsu deritzo.
Pultsu-zarata aplika daiteke bai etengailuaren elikatze-portuetan, bai datu-portuetan. Gaintentsio-balio handien ondorioz, ekipoaren funtzionamendua eten dezakete eta guztiz erre.
Tximista bat bulkada zarata kasu berezi bat da. Energia handiko mikrosegundoko pultsu zarata gisa sailka daiteke.
Tximista bat mota desberdinetakoa izan daiteke: tximista bat kanpoko tentsio-zirkuitu bati, zeharkako kolpea, lurrera jotzea.
Tximistak kanpoko tentsio-zirkuitu bat jotzen duenean, interferentziak gertatzen dira deskarga-korronte handi baten fluxuaren ondorioz kanpoko zirkuitutik eta lurrerako zirkuitutik.
Zeharkako tximista hodeien arteko tximista-deskargatzat hartzen da. Horrelako inpaktuetan, eremu elektromagnetikoak sortzen dira. Tentsioak edo korronteak eragiten dituzte sistema elektrikoaren eroaleetan. Hau da interferentziak eragiten dituena.
Tximistak lurra jotzen duenean, korrontea lurretik igarotzen da. Ibilgailuaren lurrerako sisteman potentzial diferentzia bat sor dezake.
Zehazki interferentzia bera sortzen da kondentsadore-bankuak aldatzean. Aldaketa hori aldatzeko prozesu iragankorra da. Kommutazio iragankor guztiek energia handiko mikrosegundoko bulkada zarata eragiten dute.
Babes-gailuak funtzionatzen dutenean tentsio- edo korronte-aldaketa azkarrek barne-zirkuituetan mikrosegundoko pultsu-zarata ere eragin dezakete.
Etengailuaren pultsu zaratarekiko erresistentzia probatzeko, probako pultsu-sorgailu bereziak erabiltzen dira. Adibidez, UCS 500N5. Sorgailu honek hainbat parametrotako pultsuak hornitzen ditu proban dauden etengailuen atakei. Pultsu-parametroak egindako proben araberakoak dira. Pultsu forman, irteerako erresistentzian, tentsioan eta esposizio denboran desberdinak izan daitezke.
Mikrosegundoko pultsuen zarataren immunitate-probetan, 2 kV-ko pultsuak aplikatzen zaizkie potentzia-portuei. Datu portuetarako β 4 kV. Proba honetan, funtzionamendua eten daitekeela suposatzen da, baina interferentzia desagertu ondoren, bere kabuz berreskuratuko da.
Karga erreaktiboak aldatzea, erreleen kontaktuen "errebotatzea", korronte alternoa zuzentzean aldatzea.
Sistema elektriko batean hainbat etentze-prozesu gerta daitezke: karga induktiboen etenaldiak, erreleen kontaktuak irekitzea, etab.
Aldaketa-prozesu horiek bulkada-zarata ere sortzen dute. Haien iraupena nanosegundo batetik mikrosegundo batera bitartekoa da. Bulkada-zarata hori nanosegundoko bulkada-zarata deritzo.
Probak egiteko, nanosegundoko pultsu leherketak bidaltzen dira etengailuetara. Pultsuak elikatze-portu eta datu-portuetara hornitzen dira.
Potentzia-atatuak 2 kV-ko pultsuez hornitzen dira eta datu-ataka 4 kV-ko pultsuz hornitzen dira.
Nanosegundoko leherketa zarata probetan, etengailuek guztiz funtzionalak izan behar dute.
Ekipo elektroniko, iragazki eta kable industrialen zarata
Etengailua elektrizitatea banatzeko sistemen edo potentzia-ekipo elektronikoen ondoan instalatuta badago, baliteke haietan tentsio desorekatuak induzitzea. Interferentzia hori interferentzia elektromagnetiko eroalea deitzen zaio.
Egindako interferentzia iturri nagusiak hauek dira:
- potentzia banatzeko sistemak, DC eta 50 Hz barne;
- potentzia ekipo elektronikoak.
Interferentzia iturriaren arabera, bi motatan banatzen dira:
- tentsio konstantea eta 50 Hz-ko maiztasuneko tentsioa. Banaketa-sistemetan zirkuitu laburrek eta bestelako nahasmenduek interferentziak sortzen dituzte oinarrizko maiztasunean;
- tentsioa maiztasun-bandan 15 Hz-tik 150 kHz-ra. Interferentzia hori potentzia-sistema elektronikoek sortu ohi dute.
Etengailuak probatzeko, potentzia- eta datu-atalak 30V-ko tentsio eraginkor batekin hornitzen dira etengabe eta 300V-ko tentsio eraginkor batekin 1 s. Tentsio-balio hauek GOST proben larritasun-maila handienari dagozkio.
Ekipoak horrelako eraginak jasan behar ditu ingurune elektromagnetiko gogor batean instalatuta badago. Honako ezaugarri hauek ditu:
- proban dauden gailuak behe-tentsioko sare elektrikoetara eta tentsio ertaineko lineaetara konektatuko dira;
- gailuak goi-tentsioko ekipoen lurrerako sistemara konektatuko dira;
- lurreratzeko sisteman korronte garrantzitsuak injektatzen dituzten potentzia-bihurgailuak erabiltzen dira.
Geltokietan edo azpiestazioetan antzeko baldintzak aurki daitezke.
Bateriak kargatzerakoan AC tentsio zuzenketa
Zuzendu ondoren, irteerako tentsioak beti pultsatzen du. Hau da, tentsio-balioak ausaz edo aldian-aldian aldatzen dira.
Etengailuak DC tentsioz ββelikatzen badira, tentsio-uhin handiek gailuen funtzionamendua eten dezakete.
Oro har, sistema moderno guztiek antialiasing iragazki bereziak erabiltzen dituzte eta uhin-maila ez da altua. Baina egoera aldatzen da elikatze-sisteman bateriak instalatzen direnean. Bateriak kargatzean, uhina handitzen da.
Beraz, interferentzia hori izateko aukera ere kontuan hartu behar da.
Ondorioa
Bateragarritasun elektromagnetiko hobetua duten etengailuek datuak ingurune elektromagnetiko gogorretan transferitzeko aukera ematen dute. Artikuluaren hasieran Rasvumchorr meategiaren adibidean, datu-kablea maiztasun industrialaren eremu magnetiko indartsu baten eraginpean zegoen eta 0 eta 150 kHz arteko maiztasun-bandan interferentziak egiten zituen. Ohiko etengailu industrialek ezin zioten datu-transmisioari aurre egin baldintza horietan eta paketeak galdu egin ziren.
Bateragarritasun elektromagnetiko hobetua duten etengailuek guztiz funtziona dezakete interferentzia hauen aurrean:
- irrati-maiztasuneko eremu elektromagnetikoak;
- maiztasun industrialeko eremu magnetikoak;
- nanosegundoko bulkada zarata;
- energia handiko mikrosegundoko pultsu zarata;
- irrati-maiztasuneko eremu elektromagnetikoak eragindako interferentzia eramana;
- 0 eta 150 kHz arteko maiztasun-tartean egindako interferentziak;
- DC elikadura-hornidura tentsioaren uhindura.
Iturria: www.habr.com