Неліктен жергілікті желіде пакеттер жоғалуы мүмкін? Әртүрлі опциялар бар: брондау дұрыс емес конфигурацияланған, желі жүктемені көтере алмайды немесе LAN «дауылды». Бірақ себеп әрқашан желілік қабатта бола бермейді.
«Арктек» жауапкершілігі шектеулі серіктестігі «Апатит» АҚ Расвумчорр кенішіне технологиялық процестерді басқарудың автоматтандырылған жүйелері мен бейнебақылау жүйелерін жасады. .
Желінің бір бөлігінде ақаулар болды. FL SWITCH 3012E-2FX қосқыштары арасында – және FL SWITCH 3006T-2FX – байланыс арнасы өте тұрақсыз болды.
Құрылғылар бір арнаға салынған мыс кабель арқылы 6 кВ қуат кабеліне қосылды. Қуат кабелі кедергі тудыратын күшті электромагниттік өріс жасайды. Кәдімгі өнеркәсіптік қосқыштар жеткілікті шуға төзімділікке ие емес, сондықтан кейбір деректер жоғалды.
FL SWITCH 3012E-2FX қосқыштары екі ұшына орнатылған кезде – , байланыс тұрақтанды. Бұл қосқыштар IEC 61850-3 стандартына сәйкес келеді. Басқа нәрселермен қатар, осы стандарттың 3-бөлігі электр станцияларында және қосалқы станцияларда орнатылған құрылғыларға қойылатын электромагниттік үйлесімділікке (ЭМС) талаптарды сипаттайды.
Неліктен жақсартылған EMC қосқыштары жақсырақ жұмыс істеді?
ОӘК – жалпы ережелер
Жергілікті желіде деректерді жіберудің тұрақтылығына жабдықтың дұрыс конфигурациялануы және тасымалданатын деректер көлемі ғана әсер етпейді. Құлаған пакеттер немесе ажыратқыш сынған электромагниттік кедергілерден туындауы мүмкін: желілік жабдықтың жанында пайдаланылған радио, жақын жерде салынған қуат кабелі немесе қысқа тұйықталу кезінде тізбекті ашқан қуат қосқышы.
Радио, кабель және қосқыш электромагниттік кедергінің көзі болып табылады. Жетілдірілген электромагниттік үйлесімділік (EMC) қосқыштары осы кедергіге ұшыраған кезде қалыпты жұмыс істеуге арналған.
Электромагниттік кедергінің екі түрі бар: индуктивті және өткізгіштік.
Индуктивті кедергі «ауа арқылы» электромагниттік өріс арқылы беріледі. Бұл кедергі сәулеленген немесе сәулеленген кедергі деп те аталады.
Өткізілген кедергі өткізгіштер арқылы беріледі: сымдар, жерге т.б.
Индуктивті кедергі күшті электромагниттік немесе магниттік өріске әсер еткенде пайда болады. Өткізілетін кедергі ток тізбектерінің ауысуынан, найзағайдың соғуынан, импульстардан және т.б.
Коммутаторлар, барлық жабдық сияқты, индуктивті және өткізілетін шудың әсерінен болуы мүмкін.
Өнеркәсіптік нысандағы кедергілердің әртүрлі көздерін және олар қандай кедергілер тудыратынын қарастырайық.
Интерференция көздері
Радиосәуле шығаратын құрылғылар (рольки, ұялы телефондар, дәнекерлеу жабдықтары, индукциялық пештер және т.б.)
Кез келген құрылғы электромагниттік өріс шығарады. Бұл электромагниттік өріс жабдыққа индуктивті және өткізгіштік әсер етеді.
Егер өріс жеткілікті күшті генерацияланса, ол өткізгіште ток тудыруы мүмкін, бұл сигнал беру процесін бұзады. Өте күшті кедергі жабдықтың тоқтап қалуына әкелуі мүмкін. Осылайша индуктивті әсер пайда болады.
Операциялық персонал мен қауіпсіздік қызметі бір-бірімен байланысу үшін ұялы телефондар мен рацияларды пайдаланады. Нысандарда стационарлық радио және теледидар таратқыштары жұмыс істейді, мобильді қондырғыларда Bluetooth және WiFi құрылғылары орнатылған.
Бұл құрылғылардың барлығы күшті электромагниттік өріс генераторлары болып табылады. Сондықтан өнеркәсіптік ортада қалыпты жұмыс істеу үшін қосқыштар электромагниттік кедергілерге төзе білуі керек.
Электромагниттік орта электромагниттік өрістің күшімен анықталады.
Ажыратқышты электромагниттік өрістердің индуктивті әсерлеріне төзімділікке сынау кезінде ажыратқышта 10 В/м өріс индукцияланады. Бұл жағдайда коммутатор толығымен жұмыс істеуі керек.
Коммутатор ішіндегі кез келген өткізгіштер, сондай-ақ кез келген кабельдер пассивті қабылдау антенналары болып табылады. Радио сәуле шығаратын құрылғылар 150 Гц пен 80 МГц жиілік диапазонында өткізілетін электромагниттік кедергілерді тудыруы мүмкін. Электромагниттік өріс бұл өткізгіштерде кернеуді индукциялайды. Бұл кернеулер өз кезегінде қосқышта шу тудыратын токтарды тудырады.
Коммутатордың өткізілген EMI иммунитетін тексеру үшін деректер порттары мен қуат порттарына кернеу қолданылады. ГОСТ Р 51317.4.6-99 электромагниттік сәулеленудің жоғары деңгейі үшін 10 В кернеу мәнін белгілейді. Бұл жағдайда коммутатор толығымен жұмыс істеуі керек.
Ток кабельдеріндегі, электр желілеріндегі, жерге қосу тізбектеріндегі ток
Қуат кабельдеріндегі, электр желілеріндегі және жерге қосу тізбектеріндегі ток өнеркәсіптік жиіліктің (50 Гц) магнит өрісін жасайды. Магниттік өрістің әсерінен тұйық өткізгіште ток пайда болады, бұл кедергі.
Күштік жиілік магнит өрісі келесіге бөлінеді:
- қалыпты жұмыс жағдайында токтар туғызатын тұрақты және салыстырмалы түрде төмен қарқынды магнит өрісі;
- құрылғылар іске қосылғанға дейін қысқа уақыт әрекет ететін төтенше жағдайларда ток әсерінен туындаған салыстырмалы түрде жоғары қарқынды магнит өрісі.
Ажыратқыштарды қуатты жиілікті магнит өрісінің әсер етуінің тұрақтылығына сынау кезінде оған ұзақ уақыт бойы 100 А/м және 1000 с уақыт ішінде 3 А/м өріс қолданылады. Сынақ кезінде ажыратқыштар толық жұмыс істеуі керек.
Салыстыру үшін кәдімгі тұрмыстық микротолқынды пеш 10 А/м дейін магнит өрісінің күшін жасайды.
Найзағайдың түсуі, электр желілеріндегі апаттық жағдайлар
Найзағай соғуы да желілік жабдыққа кедергі тудырады. Олар ұзаққа созылмайды, бірақ олардың шамасы бірнеше мың вольтқа жетуі мүмкін. Мұндай кедергі импульстік деп аталады.
Импульстік шуды қосқыштың қуат порттарына да, деректер порттарына да қолдануға болады. Жоғары кернеу мәндеріне байланысты олар жабдықтың жұмысын бұзады және оны толығымен күйдіруі мүмкін.
Найзағай соғуы импульстік шудың ерекше жағдайы болып табылады. Оны жоғары энергиялы микросекундтық импульстік шу ретінде жіктеуге болады.
Найзағайдың соғуы әртүрлі болуы мүмкін: сыртқы кернеу тізбегіне найзағай соғуы, жанама соққы, жерге соғу.
Сыртқы кернеу тізбегіне найзағай түскенде, сыртқы тізбек пен жерге қосу тізбегі арқылы үлкен разрядтық токтың өтуіне байланысты кедергі пайда болады.
Жанама найзағай бұлттар арасындағы найзағай разряды болып саналады. Мұндай әсерлер кезінде электромагниттік өрістер пайда болады. Олар электр жүйесінің өткізгіштеріндегі кернеулерді немесе токтарды индукциялайды. Бұл кедергі тудырады.
Найзағай жерге түскенде, ток жер арқылы өтеді. Ол көлік құралын жерге қосу жүйесінде әлеуетті айырмашылықты тудыруы мүмкін.
Дәл осындай кедергі конденсатор банктерін ауыстыру арқылы жасалады. Мұндай коммутация коммутациялық өтпелі процесс болып табылады. Барлық коммутациялық өтпелі процестер жоғары энергиялы микросекундтық импульстік шуды тудырады.
Қорғаныс құрылғылары жұмыс істеген кезде кернеудің немесе токтың жылдам өзгеруі ішкі тізбектерде микросекундтық импульстік шуға әкелуі мүмкін.
Коммутатордың импульстік шуға төзімділігін тексеру үшін арнайы сынақ импульс генераторлары қолданылады. Мысалы, UCS 500N5. Бұл генератор сынақтағы коммутатор порттарына әртүрлі параметрлердің импульстерін береді. Импульстік параметрлер орындалған сынақтарға байланысты. Олар импульстік пішінде, шығыс кедергісінде, кернеуде және әсер ету уақытында ерекшеленуі мүмкін.
Микросекундтық импульстік шудың иммунитетін сынау кезінде қуат порттарына 2 кВ импульстар қолданылады. Деректер порттары үшін – 4 кВ. Бұл сынақ кезінде операция үзілуі мүмкін деп болжанады, бірақ кедергі жойылғаннан кейін ол өздігінен қалпына келеді.
Реактивті жүктемелердің ауысуы, релелік контактілердің «секіруі», айнымалы токты түзету кезінде ауыстырылуы
Электр жүйесінде әртүрлі коммутация процестері болуы мүмкін: индуктивті жүктемелердің үзілуі, реле контактілерінің ашылуы және т.б.
Мұндай коммутация процестері де импульстік шуды тудырады. Олардың ұзақтығы бір наносекундтан бір микросекундқа дейін ауытқиды. Мұндай импульстік шуды наносекундтық импульстік шу деп атайды.
Сынақтарды жүргізу үшін коммутаторларға наносекундтық импульстердің жарылыстары жіберіледі. Импульстар қуат порттары мен деректер порттарына беріледі.
Қуат порттары 2 кВ импульстармен, ал деректер порттары 4 кВ импульстармен қамтамасыз етіледі.
Наносекундтық шу сынағы кезінде қосқыштар толығымен жұмыс істеуі керек.
Өнеркәсіптік электронды жабдықтардан, сүзгілерден және кабельдерден шу
Коммутатор қуат тарату жүйелерінің немесе электрлік электр жабдықтарының жанында орнатылса, оларда теңгерілмеген кернеулер пайда болуы мүмкін. Мұндай кедергі өткізілген электромагниттік кедергі деп аталады.
Жүргізілетін кедергілердің негізгі көздері:
- тұрақты және 50 Гц қоса алғанда электр қуатын тарату жүйелері;
- күштік электрондық жабдық.
Кедергі көзіне байланысты олар екі түрге бөлінеді:
- тұрақты кернеу және жиілігі 50 Гц кернеу. Тарату жүйелеріндегі қысқа тұйықталулар және басқа да бұзылулар негізгі жиілікте кедергі тудырады;
- 15 Гц-тен 150 кГц-ке дейінгі жиілік диапазонындағы кернеу. Мұндай кедергі әдетте электрлік электр жүйелерімен жасалады.
Коммутаторларды сынау үшін қуат және деректер порттары 30 с ішінде 300 В тұрақты орташа кернеумен және 1 В тұрақты кернеумен қамтамасыз етіледі. Бұл кернеу мәндері ГОСТ сынақтарының ең жоғары ауырлық дәрежесіне сәйкес келеді.
Жабдық қатал электромагниттік ортада орнатылған болса, мұндай әсерлерге төтеп беруі керек. Ол сипатталады:
- сыналатын құрылғылар төмен вольтты электр желілеріне және орташа вольтты желілерге қосылады;
- құрылғылар жоғары вольтты жабдықтың жерге қосу жүйесіне қосылады;
- жерге тұйықтау жүйесіне маңызды токтарды енгізетін қуат түрлендіргіштері қолданылады.
Осындай жағдайларды станцияларда немесе қосалқы станцияларда табуға болады.
Батареяларды зарядтау кезінде айнымалы ток кернеуін түзету
Түзетілгеннен кейін шығыс кернеуі әрқашан пульсирленеді. Яғни, кернеу мәндері кездейсоқ немесе мерзімді түрде өзгереді.
Коммутаторлар тұрақты кернеуден қуат алса, үлкен кернеу толқындары құрылғылардың жұмысын бұзуы мүмкін.
Әдетте, барлық заманауи жүйелер арнайы антиалиазинг сүзгілерін пайдаланады және толқынның деңгейі жоғары емес. Бірақ электрмен жабдықтау жүйесінде батареялар орнатылған кезде жағдай өзгереді. Батареяларды зарядтау кезінде толқындар күшейеді.
Сондықтан мұндай араласу мүмкіндігін де ескеру қажет.
қорытынды
Жақсартылған электромагниттік үйлесімділігі бар қосқыштар қатал электромагниттік ортада деректерді тасымалдауға мүмкіндік береді. Мақаланың басындағы Расвумчорр шахтасының мысалында деректер кабелі қуатты өнеркәсіптік жиілікті магнит өрісіне ұшырап, 0-ден 150 кГц жиілік диапазонында кедергілер жүргізді. Кәдімгі өнеркәсіптік коммутаторлар мұндай жағдайларда деректерді беруді жеңе алмады және пакеттер жоғалды.
Жақсартылған электромагниттік үйлесімділігі бар қосқыштар келесі кедергілерге ұшыраған кезде толық жұмыс істей алады:
- радиожиілік электромагниттік өрістер;
- өнеркәсіптік жиілік магнит өрістері;
- наносекундтық импульстік шу;
- жоғары энергиялы микросекундтық импульстік шу;
- радиожиілік электромагниттік өріспен индукцияланған өткізілген кедергі;
- 0 ден 150 кГц жиілік диапазонында жүргізілген кедергілер;
- Тұрақты ток көзінің кернеуінің толқыны.
Ақпарат көзі: www.habr.com