Mengapa paket boleh hilang pada LAN? Terdapat pilihan yang berbeza: tempahan tidak dikonfigurasikan dengan betul, rangkaian tidak dapat menampung beban, atau LAN "bergelora". Tetapi sebabnya tidak selalu terletak pada lapisan rangkaian.
Syarikat Arktek LLC membuat sistem kawalan proses automatik dan sistem pengawasan video untuk lombong Rasvumchorrsky Apat JSC berdasarkan .
Terdapat masalah dalam satu bahagian rangkaian. Antara suis FL SWITCH 3012E-2FX β dan FL SWITCH 3006T-2FX β saluran komunikasi adalah sangat tidak stabil.
Peranti disambungkan dengan kabel tembaga yang diletakkan dalam satu saluran ke kabel kuasa 6 kV. Kabel kuasa mencipta medan elektromagnet yang kuat, yang menyebabkan gangguan. Suis industri konvensional tidak mempunyai imuniti hingar yang mencukupi, jadi beberapa data telah hilang.
Apabila suis FL SWITCH 3012E-2FX dipasang pada kedua-dua hujung β , sambungan telah stabil. Suis ini mematuhi IEC 61850-3. Antara lain, Bahagian 3 piawaian ini menerangkan keperluan keserasian elektromagnet (EMC) untuk peranti yang dipasang di loji kuasa elektrik dan pencawang.
Mengapakah suis dengan EMC yang dipertingkatkan berprestasi lebih baik?
EMC - peruntukan am
Ternyata kestabilan penghantaran data pada LAN dipengaruhi bukan sahaja oleh konfigurasi peralatan yang betul dan jumlah data yang dipindahkan. Paket tercicir atau suis rosak boleh disebabkan oleh gangguan elektromagnet: radio yang digunakan berhampiran peralatan rangkaian, kabel kuasa diletakkan berdekatan atau suis kuasa yang membuka litar semasa litar pintas.
Radio, kabel dan suis adalah sumber gangguan elektromagnet. Suis Keserasian Elektromagnet (EMC) yang Dipertingkat direka bentuk untuk beroperasi secara normal apabila terdedah kepada gangguan ini.
Terdapat dua jenis gangguan elektromagnet: induktif dan dijalankan.
Gangguan induktif dihantar melalui medan elektromagnet "melalui udara". Gangguan ini juga dipanggil gangguan terpancar atau terpancar.
Gangguan yang dijalankan dihantar melalui konduktor: wayar, tanah, dll.
Gangguan induktif berlaku apabila terdedah kepada medan elektromagnet atau magnet yang kuat. Gangguan yang dilakukan boleh disebabkan oleh pensuisan litar arus, sambaran petir, denyutan, dsb.
Suis, seperti semua peralatan, boleh dipengaruhi oleh bunyi induktif dan dikendalikan.
Mari kita lihat sumber gangguan yang berbeza di kemudahan perindustrian, dan jenis gangguan yang mereka buat.
Sumber gangguan
Peranti pemancar radio (walkie-talkie, telefon bimbit, peralatan kimpalan, relau aruhan, dsb.)
Mana-mana peranti memancarkan medan elektromagnet. Medan elektromagnet ini mempengaruhi peralatan secara induktif dan konduktif.
Jika medan dijana cukup kuat, ia boleh mencipta arus dalam konduktor, yang akan mengganggu proses penghantaran isyarat. Gangguan yang sangat kuat boleh menyebabkan penutupan peralatan. Oleh itu, kesan induktif muncul.
Kakitangan pengendalian dan perkhidmatan keselamatan menggunakan telefon bimbit dan walkie-talkie untuk berkomunikasi antara satu sama lain. Pemancar radio dan televisyen pegun beroperasi di kemudahan; peranti Bluetooth dan WiFi dipasang pada pemasangan mudah alih.
Semua peranti ini adalah penjana medan elektromagnet yang berkuasa. Oleh itu, untuk beroperasi secara normal dalam persekitaran industri, suis mesti boleh bertolak ansur dengan gangguan elektromagnet.
Persekitaran elektromagnet ditentukan oleh kekuatan medan elektromagnet.
Apabila menguji suis untuk rintangan kepada kesan induktif medan elektromagnet, medan 10 V/m teraruh pada suis. Dalam kes ini, suis mesti berfungsi sepenuhnya.
Mana-mana konduktor di dalam suis, serta mana-mana kabel, adalah antena penerima pasif. Peranti pemancar radio boleh menyebabkan gangguan elektromagnet yang dijalankan dalam julat frekuensi 150 Hz hingga 80 MHz. Medan elektromagnet mendorong voltan dalam konduktor ini. Voltan ini seterusnya menyebabkan arus, yang menghasilkan bunyi dalam suis.
Untuk menguji suis untuk imuniti EMI yang dijalankan, voltan digunakan pada port data dan port kuasa. GOST R 51317.4.6-99 menetapkan nilai voltan 10 V untuk tahap sinaran elektromagnet yang tinggi. Dalam kes ini, suis mesti berfungsi sepenuhnya.
Arus dalam kabel kuasa, talian kuasa, litar pembumian
Arus dalam kabel kuasa, talian kuasa dan litar pembumian mencipta medan magnet frekuensi industri (50 Hz). Pendedahan kepada medan magnet menghasilkan arus dalam konduktor tertutup, iaitu gangguan.
Medan magnet frekuensi kuasa dibahagikan kepada:
- medan magnet dengan intensiti malar dan agak rendah yang disebabkan oleh arus di bawah keadaan operasi biasa;
- medan magnet dengan keamatan yang agak tinggi yang disebabkan oleh arus dalam keadaan kecemasan, bertindak untuk masa yang singkat sehingga peranti dicetuskan.
Apabila menguji suis untuk kestabilan pendedahan kepada medan magnet frekuensi kuasa, medan 100 A/m digunakan padanya untuk tempoh yang lama dan 1000 A/m untuk tempoh 3 s. Apabila diuji, suis harus berfungsi sepenuhnya.
Sebagai perbandingan, ketuhar gelombang mikro isi rumah konvensional mencipta kekuatan medan magnet sehingga 10 A/m.
Sambaran petir, keadaan kecemasan dalam rangkaian elektrik
Sambaran petir juga menyebabkan gangguan dalam peralatan rangkaian. Mereka tidak bertahan lama, tetapi magnitudnya boleh mencapai beberapa ribu volt. Gangguan sedemikian dipanggil berdenyut.
Bunyi nadi boleh digunakan pada kedua-dua port kuasa suis dan port data. Disebabkan oleh nilai voltan lampau yang tinggi, kedua-duanya boleh mengganggu fungsi peralatan dan membakarnya sepenuhnya.
Sambaran petir ialah kes khas bunyi impuls. Ia boleh dikelaskan sebagai bunyi nadi mikrosaat bertenaga tinggi.
Sambaran kilat boleh terdiri daripada pelbagai jenis: sambaran petir ke litar voltan luaran, sambaran tidak langsung, sambaran ke tanah.
Apabila kilat menyambar litar voltan luaran, gangguan berlaku disebabkan oleh pengaliran arus nyahcas yang besar melalui litar luaran dan litar pembumian.
Sambaran kilat tidak langsung dianggap sebagai pelepasan kilat di antara awan. Semasa hentaman sedemikian, medan elektromagnet terhasil. Mereka mendorong voltan atau arus dalam konduktor sistem elektrik. Inilah yang menyebabkan gangguan.
Apabila kilat menyambar bumi, arus mengalir melalui tanah. Ia boleh mencipta perbezaan potensi dalam sistem pembumian kenderaan.
Tepat gangguan yang sama dibuat dengan menukar bank kapasitor. Pensuisan sedemikian adalah proses sementara pensuisan. Semua transien pensuisan menyebabkan bunyi impuls mikrosaat bertenaga tinggi.
Perubahan pantas dalam voltan atau arus apabila peranti pelindung beroperasi juga boleh mengakibatkan bunyi nadi mikrosaat dalam litar dalaman.
Untuk menguji suis untuk rintangan kepada bunyi nadi, penjana nadi ujian khas digunakan. Contohnya, UCS 500N5. Penjana ini membekalkan denyutan pelbagai parameter ke port suis yang diuji. Parameter nadi bergantung pada ujian yang dilakukan. Mereka boleh berbeza dalam bentuk nadi, rintangan keluaran, voltan dan masa pendedahan.
Semasa ujian imuniti hingar nadi mikrosaat, denyutan 2 kV digunakan pada port kuasa. Untuk port data - 4 kV. Semasa ujian ini, diandaikan bahawa operasi mungkin terganggu, tetapi selepas gangguan hilang, ia akan pulih dengan sendirinya.
Menukar beban reaktif, "melantun" sesentuh geganti, bertukar apabila membetulkan arus ulang alik
Pelbagai proses pensuisan boleh berlaku dalam sistem elektrik: gangguan beban induktif, pembukaan sesentuh geganti, dsb.
Proses pensuisan sedemikian juga menghasilkan bunyi impuls. Tempohnya berkisar antara satu nanosaat hingga satu mikrosaat. Bunyi impuls sedemikian dipanggil bunyi impuls nanosaat.
Untuk menjalankan ujian, letusan nadi nanosaat dihantar ke suis. Denyutan dibekalkan ke port kuasa dan port data.
Port kuasa dibekalkan dengan denyutan 2 kV, dan port data dibekalkan dengan denyutan 4 kV.
Semasa ujian hingar letusan nanosaat, suis mesti berfungsi sepenuhnya.
Bunyi dari peralatan elektronik industri, penapis dan kabel
Jika suis dipasang berhampiran sistem pengagihan kuasa atau peralatan elektronik kuasa, voltan tidak seimbang mungkin teraruh ke dalamnya. Gangguan sedemikian dipanggil gangguan elektromagnet yang dijalankan.
Sumber utama gangguan yang dijalankan ialah:
- sistem pengagihan kuasa, termasuk DC dan 50 Hz;
- peralatan elektronik kuasa.
Bergantung kepada punca gangguan, ia dibahagikan kepada dua jenis:
- voltan dan voltan malar dengan frekuensi 50 Hz. Litar pintas dan gangguan lain dalam sistem pengedaran menghasilkan gangguan pada frekuensi asas;
- voltan dalam jalur frekuensi dari 15 Hz hingga 150 kHz. Gangguan sedemikian biasanya dihasilkan oleh sistem elektronik kuasa.
Untuk menguji suis, port kuasa dan data dibekalkan dengan voltan rms 30V secara berterusan dan voltan rms 300V selama 1 s. Nilai voltan ini sepadan dengan tahap keterukan tertinggi ujian GOST.
Peralatan mesti menahan pengaruh sedemikian jika ia dipasang dalam persekitaran elektromagnet yang keras. Ia dicirikan oleh:
- peranti yang diuji akan disambungkan ke rangkaian elektrik voltan rendah dan talian voltan sederhana;
- peranti akan disambungkan ke sistem pembumian peralatan voltan tinggi;
- penukar kuasa digunakan yang menyuntik arus ketara ke dalam sistem pembumian.
Keadaan yang sama boleh didapati di stesen atau pencawang.
Pembetulan voltan AC semasa mengecas bateri
Selepas pembetulan, voltan keluaran sentiasa berdenyut. Iaitu, nilai voltan berubah secara rawak atau berkala.
Jika suis dikuasakan oleh voltan DC, riak voltan yang besar boleh mengganggu operasi peranti.
Sebagai peraturan, semua sistem moden menggunakan penapis anti-aliasing khas dan tahap riak tidak tinggi. Tetapi keadaan berubah apabila bateri dipasang dalam sistem bekalan kuasa. Apabila mengecas bateri, riak meningkat.
Oleh itu, kemungkinan gangguan tersebut juga perlu diambil kira.
Kesimpulan
Suis dengan keserasian elektromagnet yang lebih baik membolehkan anda memindahkan data dalam persekitaran elektromagnet yang keras. Dalam contoh lombong Rasvumchorr pada permulaan artikel, kabel data terdedah kepada medan magnet frekuensi industri yang kuat dan melakukan gangguan dalam jalur frekuensi dari 0 hingga 150 kHz. Suis industri konvensional tidak dapat menampung penghantaran data dalam keadaan sedemikian dan paket telah hilang.
Suis dengan keserasian elektromagnet yang lebih baik boleh beroperasi sepenuhnya apabila terdedah kepada gangguan berikut:
- medan elektromagnet frekuensi radio;
- medan magnet frekuensi industri;
- bunyi impuls nanosaat;
- bunyi nadi mikrosaat tenaga tinggi;
- gangguan yang dijalankan disebabkan oleh medan elektromagnet frekuensi radio;
- gangguan yang dijalankan dalam julat frekuensi dari 0 hingga 150 kHz;
- Riak voltan bekalan kuasa DC.
Sumber: www.habr.com