Ինչու՞ են մեզ անհրաժեշտ բարելավված EMC-ով արդյունաբերական անջատիչներ:

Ինչու՞ կարող են փաթեթները կորցնել LAN-ում: Կան տարբեր տարբերակներ. ամրագրումը սխալ է կազմաձևված, ցանցը չի կարողանում հաղթահարել ծանրաբեռնվածությունը, կամ LAN-ը «բուռն է»: Բայց պատճառը միշտ չէ, որ կայանում է ցանցային շերտում։

«Արկտեկ» ՍՊԸ-ն «Ապատիտ» ԲԲԸ-ի Ռասվումչորսկի հանքավայրի համար արտադրել է գործընթացների կառավարման ավտոմատ համակարգեր և տեսահսկման համակարգեր. Phoenix Contact անջատիչներ.

Ցանցի մի հատվածում խնդիրներ են եղել. FL SWITCH 3012E-2FX անջատիչների միջև – 2891120 և FL SWITCH 3006T-2FX – 2891036 կապի ալիքը չափազանց անկայուն էր։

Սարքերը միացված էին մեկ ալիքով անցկացված պղնձե մալուխով 6 կՎ հոսանքի մալուխին։ Հոսանքի մալուխը ստեղծում է ուժեղ էլեկտրամագնիսական դաշտ, որն առաջացնում է միջամտություն։ Սովորական արդյունաբերական անջատիչները չունեն աղմուկի բավարար իմունիտետ, ուստի որոշ տվյալներ կորել են:

Երբ FL SWITCH 3012E-2FX անջատիչները տեղադրվեցին երկու ծայրերում. 2891120, կապը կայունացել է։ Այս անջատիչները համապատասխանում են IEC 61850-3-ին: Ի թիվս այլ բաների, սույն ստանդարտի 3-րդ մասը նկարագրում է էլեկտրամագնիսական համատեղելիության (EMC) պահանջները սարքերի համար, որոնք տեղադրված են էլեկտրակայաններում և ենթակայաններում:

Ինչո՞ւ բարելավված EMC-ով անջատիչներն ավելի լավ գործեցին:

EMC - ընդհանուր դրույթներ

Պարզվում է, որ LAN-ի վրա տվյալների փոխանցման կայունության վրա ազդում է ոչ միայն սարքավորումների ճիշտ կազմաձևումը և փոխանցված տվյալների քանակը: Ընկած փաթեթները կամ կոտրված անջատիչը կարող է առաջանալ էլեկտրամագնիսական միջամտության հետևանքով. ռադիո, որն օգտագործվում էր ցանցային սարքավորումների մոտ, մոտակայքում անցկացված հոսանքի մալուխ կամ հոսանքի անջատիչ, որը բացում էր միացումը կարճ միացման ժամանակ:

Ռադիոն, մալուխը և անջատիչը էլեկտրամագնիսական միջամտության աղբյուրներ են: Ընդլայնված էլեկտրամագնիսական համատեղելիության (EMC) անջատիչները նախագծված են նորմալ աշխատելու համար, երբ ենթարկվում են այս միջամտությանը:

Էլեկտրամագնիսական միջամտության երկու տեսակ կա՝ ինդուկտիվ և անցկացվող:

Ինդուկտիվ միջամտությունը փոխանցվում է էլեկտրամագնիսական դաշտի միջոցով «օդի միջոցով»: Այս միջամտությունը կոչվում է նաև ճառագայթված կամ ճառագայթված միջամտություն:

Անցկացված միջամտությունը փոխանցվում է հաղորդիչների միջոցով՝ լարեր, հող և այլն:

Ինդուկտիվ միջամտությունը տեղի է ունենում, երբ ենթարկվում է հզոր էլեկտրամագնիսական կամ մագնիսական դաշտի: Անցկացված միջամտությունը կարող է առաջանալ հոսանքի միացման սխեմաների, կայծակի հարվածների, իմպուլսների և այլնի պատճառով:

Անջատիչները, ինչպես բոլոր սարքավորումները, կարող են ազդել ինչպես ինդուկտիվ, այնպես էլ անցկացվող աղմուկի վրա:

Եկեք նայենք արդյունաբերական օբյեկտներում միջամտության տարբեր աղբյուրներին և ինչպիսի միջամտություն են դրանք ստեղծում:

Միջամտության աղբյուրները

Ռադիոարտադրող սարքեր (թոքի, բջջային հեռախոսներ, եռակցման սարքավորումներ, ինդուկցիոն վառարաններ և այլն)
Ցանկացած սարք էլեկտրամագնիսական դաշտ է արձակում: Այս էլեկտրամագնիսական դաշտը ազդում է սարքավորումների վրա և՛ ինդուկտիվ, և՛ հաղորդիչ:

Եթե ​​դաշտը բավականաչափ ուժեղ է ստեղծվում, այն կարող է հոսանք ստեղծել հաղորդիչում, որը կխաթարի ազդանշանի փոխանցման գործընթացը: Շատ ուժեղ միջամտությունը կարող է հանգեցնել սարքավորումների անջատման: Այսպիսով, հայտնվում է ինդուկտիվ ազդեցություն:

Գործող անձնակազմը և անվտանգության ծառայությունները միմյանց հետ շփվելու համար օգտագործում են բջջային հեռախոսներ և walkie-talkies: Հաստատություններում գործում են ստացիոնար ռադիո և հեռուստատեսային հաղորդիչներ, բջջային կայանքներում տեղադրված են Bluetooth և WiFi սարքեր:

Այս բոլոր սարքերը հզոր էլեկտրամագնիսական դաշտի գեներատորներ են: Հետևաբար, արդյունաբերական միջավայրերում նորմալ աշխատելու համար անջատիչները պետք է կարողանան հանդուրժել էլեկտրամագնիսական միջամտությունը:

Էլեկտրամագնիսական միջավայրը որոշվում է էլեկտրամագնիսական դաշտի ուժգնությամբ։

Անջատիչը էլեկտրամագնիսական դաշտերի ինդուկտիվ ազդեցությունների նկատմամբ դիմադրության փորձարկման ժամանակ անջատիչի վրա առաջանում է 10 Վ/մ դաշտ: Այս դեպքում անջատիչը պետք է լիովին գործի:

Անջատիչի ներսում գտնվող ցանկացած հաղորդիչ, ինչպես նաև ցանկացած մալուխ, պասիվ ընդունող ալեհավաքներ են: Ռադիո արձակող սարքերը կարող են առաջացնել էլեկտրամագնիսական միջամտություն 150 Հց-ից մինչև 80 ՄՀց հաճախականության միջակայքում: Էլեկտրամագնիսական դաշտը լարում է առաջացնում այս հաղորդիչների մեջ: Այս լարումները իրենց հերթին առաջացնում են հոսանքներ, որոնք աղմուկ են ստեղծում անջատիչում:

Անջատիչի անցկացված EMI անձեռնմխելիությունը ստուգելու համար լարումը կիրառվում է տվյալների պորտերին և հոսանքի պորտերին: ԳՕՍՏ Ռ 51317.4.6-99 էլեկտրամագնիսական ճառագայթման բարձր մակարդակի համար սահմանում է 10 Վ լարման արժեք: Այս դեպքում անջատիչը պետք է լիովին գործի:

Հոսանք հոսանքի մալուխներում, հոսանքի գծերում, հիմնավորման սխեմաներում
Էլեկտրական մալուխների, էլեկտրահաղորդման գծերի և հիմնավորման սխեմաների հոսանքը ստեղծում է արդյունաբերական հաճախականության մագնիսական դաշտ (50 Հց): Մագնիսական դաշտի ազդեցությունը փակ հաղորդիչում ստեղծում է հոսանք, որը միջամտություն է:

Էլեկտրաէներգիայի հաճախականության մագնիսական դաշտը բաժանված է.

• մշտական ​​և համեմատաբար ցածր ինտենսիվության մագնիսական դաշտ, որն առաջանում է նորմալ աշխատանքային պայմաններում հոսանքներից.
• համեմատաբար բարձր ինտենսիվության մագնիսական դաշտ, որն առաջանում է վթարային պայմաններում հոսանքներից, որը գործում է կարճ ժամանակով, մինչև սարքերը գործարկվեն։

Էլեկտրաէներգիայի հաճախականությամբ մագնիսական դաշտի ազդեցության կայունության համար անջատիչների փորձարկման ժամանակ դրա վրա կիրառվում է 100 Ա/մ դաշտ երկար ժամանակահատվածում և 1000 Ա/մ 3 վրկ ժամանակահատվածում: Փորձարկվելիս անջատիչները պետք է լիովին գործունակ լինեն:

Համեմատության համար նշենք, որ սովորական կենցաղային միկրոալիքային վառարանը ստեղծում է մինչև 10 Ա/մ մագնիսական դաշտի ուժ:

Կայծակ, վթարային իրավիճակ էլեկտրական ցանցերում
Կայծակի հարվածները նաև խանգարում են ցանցային սարքավորումներին: Նրանք երկար չեն տևում, բայց դրանց մեծությունը կարող է հասնել մի քանի հազար վոլտի: Նման միջամտությունը կոչվում է իմպուլսային:

Զարկերակային աղմուկը կարող է կիրառվել ինչպես անջատիչի հոսանքի պորտերի, այնպես էլ տվյալների պորտերի վրա: Բարձր գերլարման արժեքների պատճառով դրանք կարող են և՛ խաթարել սարքավորումների աշխատանքը, և՛ ամբողջությամբ այրել այն:

Կայծակի հարվածը իմպուլսային աղմուկի հատուկ դեպք է: Այն կարող է դասակարգվել որպես բարձր էներգիայի միկրովայրկյանական իմպուլսային աղմուկ:

Կայծակի հարվածը կարող է լինել տարբեր տեսակի՝ կայծակի հարված արտաքին լարման շղթային, անուղղակի հարված, հարված գետնին:

Երբ կայծակը հարվածում է արտաքին լարման շղթային, միջամտությունը տեղի է ունենում արտաքին շղթայի և հողակցման շղթայի միջով մեծ լիցքաթափման հոսանքի պատճառով:

Անուղղակի կայծակի հարվածը համարվում է կայծակի արտանետում ամպերի միջև: Նման հարվածների ժամանակ առաջանում են էլեկտրամագնիսական դաշտեր։ Նրանք էլեկտրական համակարգի հաղորդիչներում առաջացնում են լարումներ կամ հոսանքներ: Սա այն է, ինչ առաջացնում է միջամտություն:

Երբ կայծակը հարվածում է գետնին, հոսանքը հոսում է գետնի միջով: Այն կարող է պոտենցիալ տարբերություն ստեղծել մեքենայի հողակցման համակարգում:

Ճիշտ նույն միջամտությունը ստեղծվում է կոնդենսատորային բանկերի միացման միջոցով: Նման միացումը անցողիկ գործընթաց է: Անցման բոլոր անցողիկները առաջացնում են բարձր էներգիայի միկրովայրկյանական իմպուլսային աղմուկ:

Լարման կամ հոսանքի արագ փոփոխությունները, երբ աշխատում են պաշտպանիչ սարքերը, կարող են նաև հանգեցնել միկրովայրկյանական իմպուլսային աղմուկի ներքին սխեմաներում:

Անջատիչը իմպուլսային աղմուկի դիմադրությունը ստուգելու համար օգտագործվում են հատուկ փորձարկման իմպուլսային գեներատորներ: Օրինակ, UCS 500N5: Այս գեներատորը տարբեր պարամետրերի իմպուլսներ է մատակարարում ստուգվող անջատիչ պորտերին: Զարկերակային պարամետրերը կախված են կատարված թեստերից: Նրանք կարող են տարբերվել իմպուլսի ձևով, ելքային դիմադրությամբ, լարման և ազդեցության ժամանակով:

Միկրվայրկյան իմպուլսային աղմուկի անձեռնմխելիության թեստերի ժամանակ 2 կՎ իմպուլսներ են կիրառվում հոսանքի պորտերի վրա: Տվյալների նավահանգիստների համար – 4 կՎ: Այս թեստի ժամանակ ենթադրվում է, որ վիրահատությունը կարող է ընդհատվել, սակայն միջամտության անհետացումից հետո այն ինքնուրույն կվերականգնվի։

Ռեակտիվ բեռների անջատում, ռելեի կոնտակտների «ցատկում», փոփոխական հոսանքը ուղղելիս միացում
Էլեկտրական համակարգում կարող են տեղի ունենալ միացման տարբեր գործընթացներ՝ ինդուկտիվ բեռների ընդհատումներ, ռելեի կոնտակտների բացում և այլն։

Նման միացման գործընթացները նաև իմպուլսային աղմուկ են ստեղծում: Դրանց տեւողությունը տատանվում է մեկ նանվայրկյանից մինչեւ մեկ միկրովայրկյան: Նման իմպուլսային աղմուկը կոչվում է նանվայրկյան իմպուլսային աղմուկ:

Փորձարկումներ իրականացնելու համար անջատիչներին ուղարկվում են նանովայրկյանական իմպուլսների պայթյուններ: Իմպուլսները մատակարարվում են էներգիայի պորտերին և տվյալների պորտերին:

Էլեկտրաէներգիայի պորտերը մատակարարվում են 2 կՎ իմպուլսներով, իսկ տվյալների պորտերը՝ 4 կՎ իմպուլսներով:
Նանվայրկյան պայթյունի աղմուկի փորձարկման ժամանակ անջատիչները պետք է լիովին գործունակ լինեն:

Արդյունաբերական էլեկտրոնային սարքավորումների, ֆիլտրերի և մալուխների աղմուկը
Եթե ​​անջատիչը տեղադրված է էլեկտրաէներգիայի բաշխման համակարգերի կամ էլեկտրաէներգիայի էլեկտրոնային սարքավորումների մոտ, ապա դրանց մեջ կարող են առաջանալ անհավասարակշիռ լարումներ: Նման միջամտությունը կոչվում է անցկացված էլեկտրամագնիսական միջամտություն:

Իրականացված միջամտության հիմնական աղբյուրներն են.

• էներգիայի բաշխման համակարգեր, ներառյալ DC և 50 Հց;
• հզոր էլեկտրոնային սարքավորումներ.

Կախված միջամտության աղբյուրից, դրանք բաժանվում են երկու տեսակի.

• մշտական ​​լարում և լարում 50 Հց հաճախականությամբ: Կարճ միացումները և բաշխման համակարգերի այլ խանգարումները առաջացնում են միջամտություն հիմնարար հաճախականությամբ.
• լարումը հաճախականության տիրույթում 15 Հց-ից մինչև 150 կՀց: Նման միջամտությունը սովորաբար առաջանում է ուժային էլեկտրոնային համակարգերի կողմից:

Անջատիչները փորձարկելու համար հոսանքի և տվյալների պորտերը մատակարարվում են անընդհատ 30 Վ rms լարումով և 300 վրկ 1 Վ լարումով: Այս լարման արժեքները համապատասխանում են ԳՕՍՏ թեստերի խստության ամենաբարձր աստիճանին:

Սարքավորումը պետք է դիմակայել նման ազդեցություններին, եթե այն տեղադրվում է կոշտ էլեկտրամագնիսական միջավայրում: Այն բնութագրվում է.

• Փորձարկվող սարքերը կմիացվեն ցածր լարման էլեկտրական ցանցերին և միջին լարման գծերին.
• սարքերը կմիացվեն բարձրավոլտ սարքավորումների հողակցման համակարգին.
• Օգտագործվում են հզորության փոխարկիչներ, որոնք զգալի հոսանքներ են ներարկում հիմնավորման համակարգում:

Նմանատիպ պայմաններ կարելի է գտնել կայարաններում կամ ենթակայաններում:

AC լարման ուղղում մարտկոցները լիցքավորելիս
Ուղղումից հետո ելքային լարումը միշտ զարկ է տալիս: Այսինքն, լարման արժեքները փոխվում են պատահական կամ պարբերաբար:

Եթե ​​անջատիչները սնուցվում են հաստատուն լարման միջոցով, լարման մեծ ալիքները կարող են խաթարել սարքերի աշխատանքը:

Որպես կանոն, բոլոր ժամանակակից համակարգերում օգտագործվում են հատուկ հակաալիզինգային զտիչներ, և ծածանքների մակարդակը բարձր չէ: Բայց իրավիճակը փոխվում է, երբ էլեկտրամատակարարման համակարգում մարտկոցներ են տեղադրվում։ Մարտկոցները լիցքավորելիս ալիքը մեծանում է:

Հետեւաբար, պետք է հաշվի առնել նաեւ նման միջամտության հնարավորությունը։

Ամփոփում
Բարելավված էլեկտրամագնիսական համատեղելիությամբ անջատիչները թույլ են տալիս տվյալներ փոխանցել կոշտ էլեկտրամագնիսական միջավայրում: Հոդվածի սկզբում Ռասվումչորրի հանքավայրի օրինակում տվյալների մալուխը ենթարկվել է հզոր արդյունաբերական հաճախականության մագնիսական դաշտի և միջամտություն է իրականացրել հաճախականության տիրույթում 0-ից մինչև 150 կՀց: Սովորական արդյունաբերական անջատիչները նման պայմաններում չէին կարողանում հաղթահարել տվյալների փոխանցումը, և փաթեթները կորչում էին:

Բարելավված էլեկտրամագնիսական համատեղելիությամբ անջատիչները կարող են լիովին գործել, երբ ենթարկվում են հետևյալ միջամտությունների.

• ռադիոհաճախականության էլեկտրամագնիսական դաշտեր;
• արդյունաբերական հաճախականության մագնիսական դաշտեր;
• նանվայրկյան իմպուլսային աղմուկ;
• բարձր էներգիայի միկրովայրկյան իմպուլսային աղմուկ;
• ռադիոհաճախականության էլեկտրամագնիսական դաշտի կողմից առաջացած միջամտություն;
• անցկացված միջամտություն հաճախականության միջակայքում 0-ից 150 կՀց;
• DC էլեկտրամատակարարման լարման ալիք:

Source: www.habr.com