Wêrom kinne pakketten ferlern gean op in LAN? D'r binne ferskate opsjes: de reservearring is ferkeard ynsteld, it netwurk kin de lading net omgean, of it LAN is "stoarmich". Mar de reden leit net altyd yn 'e netwurklaach.
It bedriuw Arktek LLC makke automatisearre proseskontrôlesystemen en fideotafersjochsystemen foar de Rasvumchorrsky-myn fan Apatit JSC basearre op .
Der wiene problemen yn ien diel fan it netwurk. Tusken FL SWITCH 3012E-2FX switches - en FL SWITCH 3006T-2FX - it kommunikaasjekanaal wie ekstreem ynstabyl.
De apparaten waarden ferbûn troch in koperen kabel lein yn ien kanaal oan in 6 kV macht kabel. De macht kabel makket in sterk elektromagnetysk fjild, dat soarget foar ynterferinsje. Konvinsjonele yndustriële skeakels hawwe net genôch lûdimmuniteit, sadat guon gegevens ferlern gien.
Doe't FL SWITCH 3012E-2FX switches waarden ynstallearre oan beide úteinen - , de ferbining is stabilisearre. Dizze skeakels foldogge oan IEC 61850-3. Diel 3 fan dizze standert beskriuwt ûnder oaren de easken foar elektromagnetyske kompatibiliteit (EMC) foar apparaten dy't binne ynstalleare yn elektryske krêftsintrales en substasjons.
Wêrom diene switches mei ferbettere EMC better?
EMC - algemiene bepalingen
It docht bliken dat de stabiliteit fan gegevens oerdracht op in LAN wurdt beynfloede net allinnich troch de krekte konfiguraasje fan de apparatuer en it bedrach fan oerdroegen gegevens. Ferlitten pakketten of in brutsen switch kinne feroarsake wurde troch elektromagnetyske ynterferinsje: in radio dy't brûkt waard tichtby netwurkapparatuer, in stroomkabel lein yn 'e buert, of in stroomskeakel dy't it circuit iepene by in koartsluting.
De radio, kabel en switch binne boarnen fan elektromagnetyske ynterferinsje. Ferbettere elektromagnetyske kompatibiliteit (EMC)-skeakels binne ûntworpen om normaal te wurkjen as se bleatsteld oan dizze ynterferinsje.
D'r binne twa soarten elektromagnetyske ynterferinsje: induktyf en útfierd.
Induktive ynterferinsje wurdt oerbrocht fia it elektromagnetyske fjild "troch de loft". Dizze ynterferinsje wurdt ek wol útstriele of útstriele ynterferinsje neamd.
Geleide ynterferinsje wurdt oerdroegen troch diriginten: triedden, grûn, ensfh.
Induktive ynterferinsje komt foar by bleatsteld oan in krêftich elektromagnetysk of magnetysk fjild. Utfierde ynterferinsje kin wurde feroarsake troch it wikseljen fan stroomkringen, bliksemynslach, pulsen, ensfh.
Switches, lykas alle apparatuer, kinne wurde beynfloede troch sawol induktyf as útfierd lûd.
Litte wy sjen nei de ferskate boarnen fan ynterferinsje by in yndustriële foarsjenning, en hokker soarte ynterferinsje se meitsje.
Boarnen fan ynterferinsje
Radio-emittearjende apparaten (walkie-talkies, mobile tillefoans, lasapparatuer, induksje-ovens, ensfh.)
Elk apparaat stjoert in elektromagnetysk fjild út. Dit elektromagnetyske fjild beynfloedet apparatuer sawol induktyf as konduktyf.
As it fjild wurdt oanmakke sterk genôch, it kin meitsje in stroom yn 'e dirigint, dat sil fersteure it sinjaal oerdracht proses. Hiel sterke ynterferinsje kin liede ta shutdown fan apparatuer. Sa ferskynt in induktyf effekt.
Bestjoeringspersoniel en feiligenstsjinsten brûke mobile tillefoans en walkie-talkies om mei elkoar te kommunisearjen. Stationêre radio- en televyzjestjoerders wurkje by de foarsjenningen; Bluetooth- en WiFi-apparaten wurde ynstalleare op mobile ynstallaasjes.
Al dizze apparaten binne krêftige elektromagnetyske fjildgenerators. Dêrom, om normaal te operearjen yn yndustriële omjouwings, moatte skeakels elektromagnetyske ynterferinsje kinne tolerearje.
De elektromagnetyske omjouwing wurdt bepaald troch de sterkte fan it elektromagnetyske fjild.
By it testen fan in skeakel foar ferset tsjin de induktive effekten fan elektromagnetyske fjilden, wurdt in fjild fan 10 V / m op 'e skeakel opwekke. Yn dit gefal moat de skeakel folslein funksjoneel wêze.
Alle diriginten binnen de switch, lykas alle kabels, binne passive ûntfangende antennes. Radio-emittearjende apparaten kinne liede elektromagnetyske ynterferinsje yn it frekwinsjeberik 150 Hz oant 80 MHz. It elektromagnetyske fjild induceart spanning yn dizze diriginten. Dizze spanningen feroarsaakje op har beurt streamingen, dy't lûd meitsje yn 'e skeakel.
Om de skeakel te testen foar útfierde EMI-ymmuniteit, wurdt spanning tapast op de gegevens- en machtpoarten. GOST R 51317.4.6-99 stelt in spanning wearde fan 10 V foar in heech nivo fan elektromagnetyske strieling. Yn dit gefal moat de skeakel folslein funksjoneel wêze.
Strom yn macht kabels, macht linen, grounding circuits
De stroom yn macht kabels, macht linen, en grûn circuits skept in magnetysk fjild fan yndustriële frekwinsje (50 Hz). Bleatstelling oan in magnetysk fjild makket in stroom yn in sletten dirigint, dat is ynterferinsje.
De macht frekwinsje magnetysk fjild is ferdield yn:
- magnetysk fjild fan konstante en relatyf lege yntinsiteit feroarsake troch streamingen ûnder normale wurkomstannichheden;
- in magnetysk fjild fan relatyf hege yntinsiteit feroarsake troch streamingen ûnder needbetingsten, dy't in koarte tiid hannelje oant de apparaten ynskeakele wurde.
By it testen fan skeakels foar stabiliteit fan bleatstelling oan in macht-frekwinsje magnetysk fjild, wurdt in fjild fan 100 A/m foar in lange perioade tapast en 1000 A/m foar in perioade fan 3 s. As test, moatte de skeakels folslein funksjoneel wêze.
Foar fergeliking makket in konvinsjonele húshâldlike magnetron in magnetyske fjildsterkte fan maksimaal 10 A / m.
Wjerljocht ynfallen, needbetingsten yn elektryske netwurken
Bliksemynfallen feroarsaakje ek ynterferinsje yn netwurkapparatuer. Se duorje net lang, mar har omfang kin inkele tûzenen volt berikke. Sokke ynterferinsje wurdt pulsearre neamd.
Pulslûd kin wurde tapast op sawol de macht- en gegevensports fan 'e switch. Troch hege oerspanningswearden kinne se sawol it funksjonearjen fan 'e apparatuer fersteure en folslein útbaarne.
In bliksem is in spesjaal gefal fan ympulslûd. It kin wurde klassifisearre as hege-enerzjy mikrosekonde puls lûd.
In bliksem ynslach kin fan ferskate soarten wêze: in bliksem ynslach op in eksterne spanning circuit, in yndirekte slach, in slach op 'e grûn.
As bliksem in eksterne spanningssirkwy slacht, komt ynterferinsje foar troch de stream fan in grutte ûntladingsstroom troch it eksterne sirkwy en it grûnkring.
In yndirekte blikseminslag wurdt beskôge as in bliksemûntlading tusken wolken. Tidens sokke ynfloeden wurde elektromagnetyske fjilden generearre. Se induce spanningen of streamingen yn 'e diriginten fan it elektryske systeem. Dit is wat ynterferinsje feroarsaket.
As de bliksem de grûn ynslacht, streamt stroom troch de grûn. It kin in potinsjeel ferskil meitsje yn it grûnsysteem fan 'e auto.
Krekt deselde ynterferinsje wurdt makke troch it wikseljen fan kondensatorbanken. Sa'n skeakeljen is in oergongsproses. Alle wikseltransients feroarsaakje mikrosekonde-impulslûd mei hege enerzjy.
Snelle feroarings yn spanning of stroom as beskermjende apparaten wurkje kinne ek resultearje yn mikrosekonde pulslûd yn ynterne circuits.
Om de skeakel te testen foar wjerstân tsjin pulslûd, wurde spesjale testpulsgenerators brûkt. Bygelyks, UCS 500N5. Dizze generator leveret pulsen fan ferskate parameters oan 'e switch-poarten ûnder test. Pulsparameters binne ôfhinklik fan de útfierde testen. Se kinne ferskille yn pulsfoarm, útfierresistinsje, spanning en eksposysjetiid.
Tidens mikrosekonde-immuniteitstests foar pulslûd wurde 2 kV-pulsen tapast op de machthavens. Foar gegevens havens - 4 kV. Tidens dizze test wurdt der fan útgien dat de operaasje ûnderbrutsen wurde kin, mar nei't de steuring ferdwynt, sil it op himsels herstelle.
Switching fan reaktive loads, "bouncen" fan relaiskontakten, switching by it rjochtsjen fan wikselstroom
Ferskate skeakelprosessen kinne foarkomme yn in elektrysk systeem: ûnderbrekkings fan induktive loads, iepening fan relaiskontakten, ensfh.
Sokke skeakelprosessen meitsje ek ympulslûd. Harren doer farieart fan ien nanosekonde oant ien mikrosekonde. Sokke ympulslûd wurdt nanosekonde ympulslûd neamd.
Om testen út te fieren, wurde bursts fan nanosekonde-pulsen nei de skeakels stjoerd. Pulsen wurde levere oan de macht havens en gegevens havens.
De macht havens wurde foarsjoen fan 2 kV pulses, en de gegevens havens wurde foarsjoen fan 4 kV pulses.
Tidens testen fan burstlûd fan nanosekonden moatte skeakels folslein funksjoneel wêze.
Lûd fan yndustriële elektroanyske apparatuer, filters en kabels
As de switch wurdt ynstallearre tichtby macht distribúsjesystemen of macht elektroanyske apparatuer, unbalanced voltages meie wurde feroarsake yn harren. Sokke ynterferinsje wurdt útfierd elektromagnetyske ynterferinsje neamd.
De wichtichste boarnen fan útfierde ynterferinsje binne:
- macht distribúsje systemen, ynklusyf DC en 50 Hz;
- macht elektroanyske apparatuer.
Ofhinklik fan 'e boarne fan ynterferinsje binne se ferdield yn twa soarten:
- konstante spanning en spanning mei in frekwinsje fan 50 Hz. Koarte circuits en oare fersteuringen yn distribúsjesystemen generearje ynterferinsje by de fûnemintele frekwinsje;
- spanning yn 'e frekwinsjeband fan 15 Hz oant 150 kHz. Sokke ynterferinsje wurdt meastal generearre troch macht elektroanyske systemen.
Om de skeakels te testen, wurde de stroom- en gegevenspoarten foarsjoen fan in rms-spanning fan 30V kontinu en in rms-spanning fan 300V foar 1 s. Dizze spanningswearden komme oerien mei de heechste graad fan earnst fan GOST-tests.
De apparatuer moat sokke ynfloeden wjerstean as it wurdt ynstalleare yn in drege elektromagnetyske omjouwing. It wurdt karakterisearre troch:
- de ûndersteande apparaten wurde ferbûn mei leechspanningselektryske netwurken en middelspanningslinen;
- apparaten wurde ferbûn mei it grûnsysteem fan heechspanningsapparatuer;
- macht converters wurde brûkt dy't ynjeksje wichtige streamingen yn it grûnsysteem.
Soartgelikense betingsten kinne fûn wurde op stasjons of substasjons.
AC voltage rectification by it opladen fan batterijen
Nei rektifikaasje pulsearret de útfierspanning altyd. Dat is, de spanningswearden feroarje willekeurich as periodyk.
As skeakels wurde oandreaun troch DC-spanning, kinne grutte spanningsrimpels de wurking fan 'e apparaten fersteure.
As regel, alle moderne systemen brûke spesjale anti-aliasing filters en it nivo fan rimpel is net heech. Mar de situaasje feroaret doe't batterijen wurde ynstallearre yn de macht oanbod systeem. By it opladen fan batterijen nimt de rimpel ta.
Dêrom moat ek rekken hâlden wurde mei de mooglikheid fan sokke ynterferinsje.
konklúzje
Switches mei ferbettere elektromagnetyske kompatibiliteit kinne jo gegevens oerdrage yn hurde elektromagnetyske omjouwings. Yn it foarbyld fan 'e Rasvumchorr-myn oan it begjin fan it artikel waard de gegevenskabel bleatsteld oan in krêftich yndustriële frekwinsje magnetysk fjild en útfierd ynterferinsje yn' e frekwinsjeband fan 0 oant 150 kHz. Konvinsjonele yndustriële switches koenen net omgean mei gegevens oerdracht ûnder sokke omstannichheden en pakketten waarden ferlern.
Switches mei ferbettere elektromagnetyske kompatibiliteit kinne folslein wurkje as se bleatsteld wurde oan de folgjende ynterferinsje:
- radiofrekwinsje elektromagnetyske fjilden;
- yndustriële frekwinsje magnetyske fjilden;
- nanosekonde ympuls lûd;
- hege-enerzjy mikrosekonde puls lûd;
- útfierd ynterferinsje feroarsake troch radiofrekwinsje elektromagnetysk fjild;
- útfierd ynterferinsje yn it frekwinsjeberik fan 0 oant 150 kHz;
- DC Netzteil spanning rippel.
Boarne: www.habr.com