Għaliex jistgħu jintilfu pakketti fuq LAN? Hemm għażliet differenti: ir-riżerva hija kkonfigurata ħażin, in-netwerk ma jistax ilaħħaq mat-tagħbija, jew il-LAN hija "maltemp". Iżda r-raġuni mhux dejjem tinsab fis-saff tan-netwerk.
Il-kumpanija Arktek LLC għamlet sistemi awtomatizzati ta 'kontroll tal-proċess u sistemi ta' sorveljanza bil-vidjo għall-minjiera Rasvumchorrsky ta 'Apatit JSC ibbażati fuq .
Kien hemm problemi f'parti waħda tan-netwerk. Bejn swiċċijiet FL SWITCH 3012E-2FX – u FL SWITCH 3006T-2FX – il-kanal ta 'komunikazzjoni kien estremament instabbli.
L-apparati kienu konnessi b'kejbil tar-ram imqiegħed f'kanal wieħed ma' kejbil tal-enerġija ta '6 kV. Il-kejbil tal-enerġija joħloq kamp elettromanjetiku qawwi, li jikkawża interferenza. Swiċċijiet industrijali konvenzjonali m'għandhomx biżżejjed immunità għall-istorbju, għalhekk xi data ntilfet.
Meta FL SWITCH 3012E-2FX ġew installati swiċċijiet fiż-żewġt itruf - , il-konnessjoni stabbilizzat. Dawn is-swiċċijiet jikkonformaw ma 'IEC 61850-3. Fost affarijiet oħra, il-Parti 3 ta 'dan l-istandard tiddeskrivi r-rekwiżiti ta' kompatibilità elettromanjetika (EMC) għal apparati li huma installati f'impjanti u substazzjonijiet tal-enerġija elettrika.
Għaliex swiċċijiet b'EMC mtejba wettqu aħjar?
EMC - dispożizzjonijiet ġenerali
Jirriżulta li l-istabbiltà tat-trażmissjoni tad-dejta fuq LAN hija affettwata mhux biss mill-konfigurazzjoni korretta tat-tagħmir u l-ammont ta 'dejta trasferita. Pakketti li jitilgħu jew swiċċ imkisser jistgħu jkunu kkawżati minn interferenza elettromanjetika: radju li ntuża ħdejn tagħmir tan-netwerk, kejbil tal-enerġija mqiegħed fil-qrib, jew swiċċ tal-enerġija li fetaħ iċ-ċirkwit waqt ċirkwit qasir.
Ir-radju, il-kejbil u l-iswiċċ huma sorsi ta 'interferenza elettromanjetika. Swiċċijiet ta' Kompatibilità Elettromanjetika Mtejba (EMC) huma ddisinjati biex jaħdmu b'mod normali meta jkunu esposti għal din l-interferenza.
Hemm żewġ tipi ta 'interferenza elettromanjetika: induttiva u kondotta.
L-interferenza induttiva tiġi trażmessa permezz tal-kamp elettromanjetiku "permezz tal-arja". Din l-interferenza tissejjaħ ukoll interferenza rradjata jew rradjata.
L-interferenza kondotta hija trażmessa permezz ta 'kondutturi: wajers, art, eċċ.
Interferenza induttiva sseħħ meta tkun esposta għal kamp elettromanjetiku jew manjetiku qawwi. L-interferenza kondotta tista 'tkun ikkawżata mill-qlib ta' ċirkwiti tal-kurrent, sajjetti, impulsi, eċċ.
Swiċċijiet, bħal kull tagħmir, jistgħu jiġu affettwati kemm mill-ħsejjes induttivi kif ukoll kondotti.
Ejja nħarsu lejn is-sorsi differenti ta 'interferenza f'faċilità industrijali, u x'tip ta' interferenza joħolqu.
Sorsi ta' interferenza
Apparat li jarmi r-radju (walkie-talkies, mowbajls, tagħmir tal-iwweldjar, fran tal-induzzjoni, eċċ.)
Kwalunkwe apparat jarmi kamp elettromanjetiku. Dan il-kamp elettromanjetiku jaffettwa t-tagħmir kemm b'mod induttiv kif ukoll b'mod konduttiv.
Jekk il-qasam jiġi ġġenerat b'saħħtu biżżejjed, jista 'joħloq kurrent fil-konduttur, li jfixkel il-proċess tat-trażmissjoni tas-sinjal. Interferenza qawwija ħafna tista 'twassal għal għeluq tat-tagħmir. Għalhekk, jidher effett induttiv.
Il-persunal operattiv u s-servizzi tas-sigurtà jużaw mowbajls u walkie-talkies biex jikkomunikaw ma' xulxin. Trasmettituri stazzjonarji tar-radju u tat-televiżjoni joperaw fil-faċilitajiet; Tagħmir Bluetooth u WiFi huma installati fuq installazzjonijiet mobbli.
Dawn l-apparati kollha huma ġeneraturi qawwija tal-kamp elettromanjetiku. Għalhekk, biex joperaw b'mod normali f'ambjenti industrijali, swiċċijiet għandhom ikunu kapaċi jittolleraw interferenza elettromanjetika.
L-ambjent elettromanjetiku huwa determinat mill-qawwa tal-kamp elettromanjetiku.
Meta tittestja swiċċ għar-reżistenza għall-effetti induttivi ta 'kampi elettromanjetiċi, kamp ta' 10 V/m jiġi indott fuq is-swiċċ. F'dan il-każ, is-swiċċ għandu jkun kompletament funzjonali.
Kwalunkwe kondutturi ġewwa l-iswiċċ, kif ukoll kwalunkwe kejbil, huma antenni passivi li jirċievu. Apparat li jarmi r-radju jista' jikkawża interferenza elettromanjetika kondotta fil-medda ta' frekwenza 150 Hz sa 80 MHz. Il-kamp elettromanjetiku jinduċi vultaġġ f'dawn il-kondutturi. Dawn il-vultaġġi min-naħa tagħhom jikkawżaw kurrenti, li joħolqu storbju fis-swiċċ.
Biex tittestja l-iswiċċ għall-immunità EMI kondotta, il-vultaġġ jiġi applikat għall-portijiet tad-dejta u l-portijiet tal-enerġija. GOST R 51317.4.6-99 jistabbilixxi valur ta 'vultaġġ ta' 10 V għal livell għoli ta 'radjazzjoni elettromanjetika. F'dan il-każ, is-swiċċ għandu jkun kompletament funzjonali.
Kurrent fil-kejbils tal-enerġija, linji tal-enerġija, ċirkuwiti tal-ert
Il-kurrent fil-kejbils tal-enerġija, linji tal-enerġija u ċirkwiti tal-ert joħloq kamp manjetiku ta 'frekwenza industrijali (50 Hz). L-espożizzjoni għal kamp manjetiku toħloq kurrent f'konduttur magħluq, li huwa interferenza.
Il-kamp manjetiku tal-frekwenza tal-enerġija huwa maqsum fi:
- kamp manjetiku ta 'intensità kostanti u relattivament baxxa ikkawżat minn kurrenti taħt kundizzjonijiet operattivi normali;
- kamp manjetiku ta 'intensità relattivament għolja ikkawżat minn kurrenti taħt kundizzjonijiet ta' emerġenza, li jaġixxi għal żmien qasir sakemm l-apparati jiġu attivati.
Meta jiġu ttestjati swiċċijiet għall-istabbiltà ta 'espożizzjoni għal kamp manjetiku ta' frekwenza ta 'enerġija, kamp ta' 100 A/m jiġi applikat għalih għal perjodu twil u 1000 A/m għal perjodu ta '3 s. Meta jiġu ttestjati, is-swiċċijiet għandhom ikunu kompletament funzjonali.
Għal paragun, forn microwave tad-dar konvenzjonali joħloq qawwa ta 'kamp manjetiku sa 10 A/m.
Sajjetti, kundizzjonijiet ta 'emerġenza f'netwerks elettriċi
L-attakki tas-sajjetti jikkawżaw ukoll interferenza fit-tagħmir tan-netwerk. Ma jdumux ħafna, iżda l-kobor tagħhom jista 'jilħaq diversi eluf ta' volt. Interferenza bħal din tissejjaħ pulsata.
L-istorbju tal-polz jista 'jiġi applikat kemm għall-portijiet tal-enerġija tal-iswiċċ kif ukoll għall-portijiet tad-dejta. Minħabba valuri ta 'vultaġġ żejjed għoli, it-tnejn jistgħu jfixklu l-funzjonament tat-tagħmir u jaħarquh kompletament.
A strajk sajjetti huwa każ speċjali ta 'ħsejjes impuls. Jista 'jiġi kklassifikat bħala storbju tal-polz ta' mikrosekonda ta 'enerġija għolja.
Sajjetti jista 'jkun ta' tipi differenti: sajjetti għal ċirkwit ta 'vultaġġ estern, strajk indirett, strajk mal-art.
Meta s-sajjetti jolqtu ċirkwit ta 'vultaġġ estern, isseħħ interferenza minħabba l-fluss ta' kurrent ta 'skarigu kbir miċ-ċirkwit estern u ċ-ċirkwit ta' l-ert.
Sajjetta indiretta hija meqjusa bħala sajjetta bejn is-sħab. Waqt impatti bħal dawn, jiġu ġġenerati kampi elettromanjetiċi. Huma jinduċu vultaġġi jew kurrenti fil-kondutturi tas-sistema elettrika. Dan huwa dak li jikkawża interferenza.
Meta s-sajjetti jolqtu l-art, il-kurrent jgħaddi mill-art. Jista 'joħloq differenza potenzjali fis-sistema tal-ert tal-vettura.
Eżattament l-istess interferenza tinħoloq billi taqleb il-banek tal-kapaċitaturi. Tali swiċċjar huwa proċess transitorju ta 'qlib. It-transients kollha li jaqilbu jikkawżaw ħsejjes ta 'impuls ta' mikrosekonda ta 'enerġija għolja.
Bidliet rapidi fil-vultaġġ jew fil-kurrent meta joperaw apparati protettivi jistgħu jirriżultaw ukoll f'istorbju tal-polz ta' mikrosekonda fiċ-ċirkwiti interni.
Biex tittestja l-iswiċċ għar-reżistenza għall-istorbju tal-polz, jintużaw ġeneraturi tal-polz tat-test speċjali. Per eżempju, UCS 500N5. Dan il-ġeneratur jipprovdi impulsi ta 'diversi parametri lill-portijiet tal-iswiċċ taħt test. Il-parametri tal-polz jiddependu fuq it-testijiet imwettqa. Jistgħu jvarjaw fil-forma tal-polz, ir-reżistenza tal-ħruġ, il-vultaġġ u l-ħin tal-espożizzjoni.
Matul it-testijiet tal-immunità tal-istorbju tal-polz tal-mikrosekondi, impulsi ta '2 kV huma applikati għall-portijiet tal-enerġija. Għal portijiet tad-dejta - 4 kV. Matul dan it-test, huwa preżunt li l-operazzjoni tista 'tiġi interrotta, iżda wara li l-interferenza tisparixxi, tirkupra waħedha.
Qlib ta 'tagħbijiet reattivi, "bouncing" tal-kuntatti tar-relay, bidla meta tirrettifika kurrent alternanti
Jistgħu jseħħu diversi proċessi ta 'swiċċjar f'sistema elettrika: interruzzjonijiet ta' tagħbijiet induttivi, ftuħ ta 'kuntatti tar-relay, eċċ.
Tali proċessi ta 'swiċċjar joħolqu wkoll storbju ta' impuls. It-tul tagħhom ivarja minn nanosekonda għal mikrosekonda. Ħoss ta 'impuls bħal dan jissejjaħ storbju ta' impuls nanosekondi.
Biex twettaq it-testijiet, tintbagħat swiċċijiet ta 'impulsi nanosekondi lill-iswiċċijiet. L-impulsi huma fornuti lill-portijiet tal-enerġija u l-portijiet tad-dejta.
Il-portijiet tal-enerġija huma fornuti b'impulsi ta '2 kV, u l-portijiet tad-dejta huma fornuti b'impulsi ta' 4 kV.
Matul l-ittestjar tal-ħsejjes tan-nanosekondi tat-tifqigħ, is-swiċċijiet għandhom ikunu kompletament funzjonali.
Storbju minn tagħmir elettroniku industrijali, filtri u kejbils
Jekk is-swiċċ huwa installat ħdejn sistemi ta 'distribuzzjoni tal-enerġija jew tagħmir elettroniku tal-enerġija, vultaġġi żbilanċjati jistgħu jiġu indotti fihom. Tali interferenza tissejjaħ interferenza elettromanjetika kondotta.
Is-sorsi ewlenin ta’ interferenza mwettqa huma:
- sistemi ta' distribuzzjoni tal-enerġija, inklużi DC u 50 Hz;
- tagħmir elettroniku tal-qawwa.
Skont is-sors tal-interferenza, huma maqsuma f'żewġ tipi:
- vultaġġ kostanti u vultaġġ bi frekwenza ta '50 Hz. Short circuits u disturbi oħra fis-sistemi tad-distribuzzjoni jiġġeneraw interferenza fil-frekwenza fundamentali;
- vultaġġ fil-medda ta' frekwenza minn 15 Hz sa 150 kHz. Tali interferenza hija ġeneralment ġġenerata minn sistemi elettroniċi tal-enerġija.
Biex jiġu ttestjati l-iswiċċijiet, il-portijiet tal-enerġija u tad-dejta huma fornuti b'vultaġġ rms ta '30V kontinwament u vultaġġ rms ta' 300V għal 1 s. Dawn il-valuri tal-vultaġġ jikkorrispondu għall-ogħla grad ta 'severità tat-testijiet GOST.
It-tagħmir għandu jiflaħ influwenzi bħal dawn jekk ikun installat f'ambjent elettromanjetiku ħarxa. Huwa kkaratterizzat minn:
- l-apparati taħt test se jkunu konnessi ma 'netwerks elettriċi ta' vultaġġ baxx u linji ta 'vultaġġ medju;
- apparati se jkunu konnessi mas-sistema ta 'l-ert ta' tagħmir ta 'vultaġġ għoli;
- jintużaw konvertituri tal-enerġija li jinjettaw kurrenti sinifikanti fis-sistema tal-ert.
Kundizzjonijiet simili jistgħu jinstabu fi stazzjonijiet jew substations.
Rettifika tal-vultaġġ AC meta tiċċarġja l-batteriji
Wara r-rettifika, il-vultaġġ tal-ħruġ dejjem pulsates. Jiġifieri, il-valuri tal-vultaġġ jinbidlu b'mod każwali jew perjodikament.
Jekk swiċċijiet huma mħaddma b'vultaġġ DC, ripples kbar ta 'vultaġġ jistgħu jfixklu l-operat tal-apparati.
Bħala regola, is-sistemi moderni kollha jużaw filtri anti-aliasing speċjali u l-livell ta 'ripple mhuwiex għoli. Iżda s-sitwazzjoni tinbidel meta l-batteriji jiġu installati fis-sistema tal-provvista tal-enerġija. Meta tiċċarġja l-batteriji, ir-ripple tiżdied.
Għalhekk, il-possibbiltà ta' tali interferenza għandha titqies ukoll.
Konklużjoni
Swiċċijiet b'kompatibilità elettromanjetika mtejba jippermettulek tittrasferixxi data f'ambjenti elettromanjetiċi ħarxa. Fl-eżempju tal-minjiera Rasvumchorr fil-bidu tal-artikolu, il-kejbil tad-dejta kien espost għal kamp manjetiku ta 'frekwenza industrijali qawwija u wettaq interferenza fil-medda ta' frekwenza minn 0 sa 150 kHz. Swiċċijiet industrijali konvenzjonali ma setgħux ilaħħqu mat-trażmissjoni tad-dejta taħt kundizzjonijiet bħal dawn u l-pakketti ntilfu.
Swiċċijiet b'kompatibilità elettromanjetika mtejba jistgħu jaħdmu bis-sħiħ meta jkunu esposti għall-interferenza li ġejja:
- kampi elettromanjetiċi ta' frekwenza tar-radju;
- kampi manjetiċi ta' frekwenza industrijali;
- ħsejjes impuls nanosekondi;
- storbju tal-polz mikrosekonda ta 'enerġija għolja;
- interferenza kondotta indotta minn kamp elettromanjetiku ta' frekwenza tar-radju;
- interferenza kondotta fil-medda tal-frekwenza minn 0 sa 150 kHz;
- Tmewwiġ tal-vultaġġ tal-provvista tal-enerġija DC.
Sors: www.habr.com