हामीलाई सुधारिएको EMC संग औद्योगिक स्विचहरू किन चाहिन्छ?

किन प्याकेटहरू LAN मा हराउन सकिन्छ? त्यहाँ विभिन्न विकल्पहरू छन्: आरक्षण गलत रूपमा कन्फिगर गरिएको छ, नेटवर्कले लोडसँग सामना गर्न सक्दैन, वा LAN "तूफानी" छ। तर कारण सँधै नेटवर्क तह मा निहित छैन।

कम्पनी Arktek LLC मा आधारित Apatit JSC को Rasvumchorrsky खानी को लागी स्वचालित प्रक्रिया नियन्त्रण प्रणाली र भिडियो निगरानी प्रणाली बनायो। फिनिक्स सम्पर्क स्विचहरू.

नेटवर्कको एक भागमा समस्याहरू थिए। FL SWITCH 3012E-2FX स्विचहरू बीच - 2891120 र FL स्विच 3006T-2FX - 2891036 सञ्चार च्यानल अत्यन्तै अस्थिर थियो।

यन्त्रहरू एउटा च्यानलमा राखिएको तामाको केबलद्वारा 6 kV पावर केबलमा जडान गरिएको थियो। पावर केबलले बलियो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र सिर्जना गर्दछ, जसले हस्तक्षेप निम्त्याउँछ। परम्परागत औद्योगिक स्विचहरूमा पर्याप्त आवाज प्रतिरोधात्मक क्षमता छैन, त्यसैले केही डेटा हराएको थियो।

जब FL SWITCH 3012E-2FX स्विचहरू दुवै छेउमा स्थापना गरिएको थियो - 2891120, जडान स्थिर भएको छ। यी स्विचहरू IEC 61850-3 को पालना गर्छन्। अन्य चीजहरू मध्ये, यस मानकको भाग 3 ले विद्युतीय पावर प्लान्टहरू र सबस्टेशनहरूमा स्थापना गरिएका उपकरणहरूको लागि इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक अनुकूलता (EMC) आवश्यकताहरू वर्णन गर्दछ।

किन सुधारिएको EMC को साथ स्विचहरूले राम्रो प्रदर्शन गरे?

EMC - सामान्य प्रावधान

यो बाहिर जान्छ कि LAN मा डाटा प्रसारण को स्थिरता उपकरण को सही कन्फिगरेसन र स्थानान्तरण डाटा को मात्रा द्वारा मात्र प्रभावित छ। छाडिएको प्याकेट वा भाँचिएको स्विच इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक हस्तक्षेपको कारणले हुन सक्छ: नेटवर्क उपकरण नजिकै प्रयोग गरिएको रेडियो, नजिकै राखिएको पावर केबल, वा सर्ट सर्किट हुँदा सर्किट खोल्ने पावर स्विच।

रेडियो, केबल र स्विच विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को स्रोत हो। परिष्कृत इलेक्ट्रोमग्नेटिक कम्प्याटिबिलिटी (EMC) स्विचहरू यस हस्तक्षेपको सम्पर्कमा आउँदा सामान्य रूपमा सञ्चालन गर्न डिजाइन गरिएको हो।

त्यहाँ दुई प्रकारका विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेपहरू छन्: आगमनात्मक र सञ्चालन।

आगमनात्मक हस्तक्षेप विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र "हावा मार्फत" मार्फत प्रसारित हुन्छ। यो हस्तक्षेप विकिरण वा विकिरण हस्तक्षेप पनि भनिन्छ।

सञ्चालन हस्तक्षेप कन्डक्टरहरू मार्फत प्रसारित हुन्छ: तार, जमीन, आदि।

प्रेरक हस्तक्षेप तब हुन्छ जब एक शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय वा चुम्बकीय क्षेत्र को उजागर। हालको सर्किटहरू, बिजुली स्ट्राइकहरू, पल्सहरू, आदि स्विच गर्दा सञ्चालन हस्तक्षेप हुन सक्छ।

स्विचहरू, सबै उपकरणहरू जस्तै, दुबै आगमनात्मक र संचालित आवाजबाट प्रभावित हुन सक्छ।

एक औद्योगिक सुविधा मा हस्तक्षेप को विभिन्न स्रोत हेरौं, र तिनीहरूले सिर्जना गर्ने किसिमको हस्तक्षेप।

हस्तक्षेपका स्रोतहरू

रेडियो उत्सर्जन गर्ने यन्त्रहरू (वाकी-टकीहरू, मोबाइल फोनहरू, वेल्डिङ उपकरणहरू, इन्डक्शन फर्नेसहरू, आदि)
कुनै पनि उपकरणले विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्सर्जन गर्दछ। यो विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रले उपकरणहरूलाई प्रेरक र प्रवाहकीय रूपमा असर गर्छ।

यदि फिल्ड पर्याप्त बलियो उत्पन्न भयो भने, यसले कन्डक्टरमा करेन्ट सिर्जना गर्न सक्छ, जसले सिग्नल प्रसारण प्रक्रियालाई बाधा पुर्‍याउँछ। धेरै बलियो हस्तक्षेपले उपकरण बन्द गर्न सक्छ। यसरी, एक प्रेरक प्रभाव देखिन्छ।

परिचालन कर्मचारी र सुरक्षा सेवाहरूले एकअर्कासँग सञ्चार गर्न मोबाइल फोन र वाकी-टकीहरू प्रयोग गर्छन्। स्टेशनरी रेडियो र टेलिभिजन ट्रान्समिटरहरू सुविधाहरूमा सञ्चालन हुन्छन्; ब्लुटुथ र वाइफाइ उपकरणहरू मोबाइल स्थापनाहरूमा स्थापित हुन्छन्।

यी सबै यन्त्रहरू शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र जनरेटरहरू हुन्। त्यसकारण, औद्योगिक वातावरणमा सामान्य रूपमा सञ्चालन गर्न, स्विचहरू विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप सहन सक्षम हुनुपर्छ।

विद्युत चुम्बकीय वातावरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र को बल द्वारा निर्धारण गरिन्छ।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रहरूको आगमनात्मक प्रभावहरूको प्रतिरोधको लागि स्विच परीक्षण गर्दा, 10 V/m को एक क्षेत्र स्विचमा प्रेरित गरिन्छ। यस अवस्थामा, स्विच पूर्ण रूपमा कार्यात्मक हुनुपर्छ।

स्विच भित्रका कुनै पनि कन्डक्टरहरू, साथै कुनै पनि केबलहरू, निष्क्रिय प्राप्त गर्ने एन्टेनाहरू हुन्। रेडियो उत्सर्जन गर्ने यन्त्रहरूले फ्रिक्वेन्सी दायरा 150 Hz देखि 80 MHz मा विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप निम्त्याउन सक्छ। विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रले यी कन्डक्टरहरूमा भोल्टेज उत्पन्न गर्दछ। यी भोल्टेजहरूले करेन्टहरू निम्त्याउँछ, जसले स्विचमा आवाज सिर्जना गर्दछ।

सञ्चालन गरिएको EMI प्रतिरक्षाको लागि स्विच परीक्षण गर्न, भोल्टेज डेटा पोर्टहरू र पावर पोर्टहरूमा लागू गरिन्छ। GOST R 51317.4.6-99 ले विद्युत चुम्बकीय विकिरणको उच्च स्तरको लागि 10 V को भोल्टेज मान सेट गर्दछ। यस अवस्थामा, स्विच पूर्ण रूपमा कार्यात्मक हुनुपर्छ।

पावर केबलहरू, पावर लाइनहरू, ग्राउन्डिङ सर्किटहरूमा वर्तमान
पावर केबलहरू, पावर लाइनहरू, र ग्राउन्डिङ सर्किटहरूमा वर्तमानले औद्योगिक आवृत्ति (50 हर्ट्ज) को चुम्बकीय क्षेत्र सिर्जना गर्दछ। चुम्बकीय क्षेत्रको एक्सपोजरले बन्द कन्डक्टरमा करेन्ट सिर्जना गर्दछ, जुन हस्तक्षेप हो।

शक्ति आवृत्ति चुम्बकीय क्षेत्र विभाजित छ:

• स्थिर र अपेक्षाकृत कम तीव्रता को चुम्बकीय क्षेत्र सामान्य अपरेटिंग अवस्था अन्तर्गत धाराहरु को कारण;
• यन्त्रहरू ट्रिगर नभएसम्म छोटो समयको लागि कार्य गरी आपतकालीन अवस्थाहरूमा करेन्टहरूको कारणले गर्दा अपेक्षाकृत उच्च तीव्रताको चुम्बकीय क्षेत्र।

पावर-फ्रिक्वेन्सी चुम्बकीय क्षेत्रमा एक्सपोजरको स्थिरताको लागि स्विच परीक्षण गर्दा, लामो अवधिको लागि 100 A/m को क्षेत्र र 1000 s को अवधिको लागि 3 A/m को क्षेत्र लागू गरिन्छ। परीक्षण गर्दा, स्विचहरू पूर्ण रूपमा कार्यात्मक हुनुपर्छ।

तुलनाको लागि, पारंपरिक घरेलु माइक्रोवेभ ओभनले 10 A/m सम्मको चुम्बकीय क्षेत्र बल सिर्जना गर्दछ।

बिजुली स्ट्राइकहरू, विद्युतीय नेटवर्कहरूमा आपतकालीन अवस्थाहरू
बिजुली स्ट्राइकहरूले नेटवर्क उपकरणहरूमा हस्तक्षेप पनि निम्त्याउँछ। तिनीहरू लामो समयसम्म टिक्दैनन्, तर तिनीहरूको परिमाण धेरै हजार भोल्टसम्म पुग्न सक्छ। यस्तो हस्तक्षेप स्पंदन भनिन्छ।

पल्स शोर दुबै स्विचको पावर पोर्ट र डाटा पोर्टहरूमा लागू गर्न सकिन्छ। उच्च ओभरभोल्टेज मानहरूको कारण, तिनीहरू दुवै उपकरणको कार्यमा बाधा पुऱ्याउन सक्छन् र यसलाई पूर्ण रूपमा जलाउन सक्छन्।

बिजुली स्ट्राइक आवेग आवाज को एक विशेष मामला हो। यसलाई उच्च-ऊर्जा माइक्रोसेकेन्ड पल्स शोरको रूपमा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ।

एक बिजुली स्ट्राइक विभिन्न प्रकारको हुन सक्छ: एक बाह्य भोल्टेज सर्किट मा एक बिजुली स्ट्राइक, एक अप्रत्यक्ष स्ट्राइक, जमीन मा एक स्ट्राइक।

जब चट्याङले बाह्य भोल्टेज सर्किटमा प्रहार गर्दछ, बाह्य सर्किट र ग्राउन्डिङ सर्किट मार्फत ठूलो डिस्चार्ज करेन्टको प्रवाहको कारणले हस्तक्षेप हुन्छ।

अप्रत्यक्ष बिजुली स्ट्राइकलाई बादलहरू बीचको बिजुलीको बहाव मानिन्छ। त्यस्ता प्रभावहरूको समयमा, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रहरू उत्पन्न हुन्छन्। तिनीहरूले विद्युतीय प्रणालीको कन्डक्टरहरूमा भोल्टेज वा धाराहरू उत्पन्न गर्छन्। यसले हस्तक्षेपको कारण हो।

जमिनमा चट्याङ पर्दा भुइँमा विद्युत प्रवाह हुन्छ । यसले गाडी ग्राउन्डिङ प्रणालीमा सम्भावित भिन्नता सिर्जना गर्न सक्छ।

ठ्याक्कै उही हस्तक्षेप क्यापेसिटर बैंकहरू स्विच गरेर सिर्जना गरिएको छ। यस्तो स्विचिङ एक स्विचन क्षणिक प्रक्रिया हो। सबै स्विचिङ ट्रान्जिन्टहरूले उच्च-ऊर्जा माइक्रोसेकेन्ड आवेग आवाज निम्त्याउँछ।

सुरक्षात्मक यन्त्रहरू सञ्चालन गर्दा भोल्टेज वा वर्तमानमा तीव्र परिवर्तनहरूले पनि आन्तरिक सर्किटहरूमा माइक्रोसेकेन्ड पल्स शोरको परिणाम हुन सक्छ।

आवेग आवाजको प्रतिरोधको लागि स्विच परीक्षण गर्न, विशेष परीक्षण आवेग जेनरेटरहरू प्रयोग गरिन्छ। उदाहरण को लागी, UCS 500N5। यो जेनेरेटरले परीक्षण अन्तर्गत स्विच पोर्टहरूमा विभिन्न प्यारामिटरहरूको दालहरू आपूर्ति गर्दछ। पल्स प्यारामिटरहरू प्रदर्शन गरिएका परीक्षणहरूमा निर्भर हुन्छन्। तिनीहरू पल्स आकार, आउटपुट प्रतिरोध, भोल्टेज, र एक्सपोजर समयमा भिन्न हुन सक्छन्।

माइक्रोसेकेन्ड पल्स शोर प्रतिरोधात्मक क्षमता परीक्षणको क्रममा, पावर पोर्टहरूमा २ kV पल्सहरू लागू गरिन्छ। डाटा पोर्टहरूको लागि - 2 kV। यस परीक्षणको समयमा, यो अपरेशन अवरोध हुन सक्छ भन्ने मानिन्छ, तर हस्तक्षेप गायब भएपछि, यो आफैंमा रिकभर हुनेछ।

प्रतिक्रियात्मक लोडहरू स्विच गर्दै, रिले सम्पर्कहरूको "बाउन्सिङ", वैकल्पिक वर्तमान सुधार गर्दा स्विच गर्दै
बिजुली प्रणालीमा विभिन्न स्विचिङ प्रक्रियाहरू हुन सक्छ: आगमनात्मक भारहरूको अवरोध, रिले सम्पर्कहरू खोल्ने, आदि।

त्यस्ता स्विचिङ प्रक्रियाहरूले आवेग शोर पनि सिर्जना गर्दछ। तिनीहरूको अवधि एक नानोसेकेन्ड देखि एक माइक्रोसेकेन्ड सम्म हुन्छ। यस्तो आवेग आवाजलाई नैनोसेकेन्ड आवेग आवाज भनिन्छ।

परीक्षणहरू गर्न, नानोसेकेन्ड पल्सको फटहरू स्विचहरूमा पठाइन्छ। पावर पोर्ट र डाटा पोर्टहरूमा दालहरू आपूर्ति गरिन्छ।

पावर पोर्टहरू 2 केभी पल्सहरूसँग आपूर्ति गरिन्छ, र डाटा पोर्टहरू 4 केभी पल्सहरूसँग आपूर्ति गरिन्छ।
नानोसेकेन्ड फट शोर परीक्षणको समयमा, स्विचहरू पूर्ण रूपमा कार्यात्मक हुनुपर्छ।

औद्योगिक इलेक्ट्रोनिक उपकरण, फिल्टर र केबलहरूबाट आवाज
यदि स्विच बिजुली वितरण प्रणाली वा विद्युतीय इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू नजिक स्थापित छ भने, असन्तुलित भोल्टेजहरू तिनीहरूमा उत्प्रेरित हुन सक्छ। यस्तो हस्तक्षेपलाई विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप भनिन्छ।

सञ्चालन हस्तक्षेपका मुख्य स्रोतहरू हुन्:

• DC र 50 Hz सहित पावर वितरण प्रणाली;
• विद्युतीय विद्युतीय उपकरण।

हस्तक्षेप को स्रोत मा निर्भर गर्दछ, तिनीहरू दुई प्रकारमा विभाजित छन्:

• 50 Hz को आवृत्ति संग स्थिर भोल्टेज र भोल्टेज। वितरण प्रणालीमा सर्ट सर्किट र अन्य अवरोधहरूले आधारभूत आवृत्तिमा हस्तक्षेप उत्पन्न गर्दछ;
• फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डमा 15 Hz देखि 150 kHz सम्मको भोल्टेज। यस्तो हस्तक्षेप सामान्यतया पावर इलेक्ट्रोनिक प्रणाली द्वारा उत्पन्न हुन्छ।

स्विचहरू परीक्षण गर्न, पावर र डाटा पोर्टहरू 30V को लगातार rms भोल्टेज र 300 s को लागि 1V को rms भोल्टेज प्रदान गरिन्छ। यी भोल्टेज मानहरू GOST परीक्षणहरूको गम्भीरताको उच्चतम डिग्रीसँग मेल खान्छ।

यदि यो कठोर विद्युत चुम्बकीय वातावरणमा स्थापित छ भने उपकरणले त्यस्ता प्रभावहरूको सामना गर्नुपर्छ। यो द्वारा विशेषता छ:

• परीक्षण अन्तर्गत उपकरणहरू कम-भोल्टेज विद्युतीय नेटवर्कहरू र मध्यम-भोल्टेज लाइनहरूमा जडान गरिनेछ;
• उपकरणहरू उच्च-भोल्टेज उपकरणको ग्राउन्डिङ प्रणालीमा जडान गरिनेछ;
• पावर कन्भर्टरहरू प्रयोग गरिन्छ जसले ग्राउन्डिङ प्रणालीमा महत्त्वपूर्ण धाराहरू इन्जेक्सन गर्दछ।

समान अवस्थाहरू स्टेशन वा सबस्टेशनहरूमा फेला पार्न सकिन्छ।

ब्याट्री चार्ज गर्दा एसी भोल्टेज सुधार
सुधार पछि, आउटपुट भोल्टेज सधैं पल्सेट्स हुन्छ। त्यो हो, भोल्टेज मानहरू अनियमित वा आवधिक रूपमा परिवर्तन हुन्छन्।

यदि स्विचहरू DC भोल्टेजद्वारा संचालित छन् भने, ठूला भोल्टेज लहरहरूले उपकरणहरूको सञ्चालनमा बाधा पुर्‍याउन सक्छ।

एक नियमको रूपमा, सबै आधुनिक प्रणालीहरूले विशेष एन्टी-एलाइजिङ फिल्टरहरू प्रयोग गर्छन् र लहरको स्तर उच्च छैन। तर बिजुली आपूर्ति प्रणालीमा ब्याट्रीहरू स्थापना हुँदा स्थिति परिवर्तन हुन्छ। ब्याट्री चार्ज गर्दा, लहर बढ्छ।

त्यसैले यस्तो हस्तक्षेपको सम्भावनालाई पनि ध्यानमा राख्नुपर्छ।

निष्कर्षमा
सुधारिएको विद्युत चुम्बकीय अनुकूलताको साथ स्विचहरूले तपाईंलाई कठोर विद्युत चुम्बकीय वातावरणमा डेटा स्थानान्तरण गर्न अनुमति दिन्छ। लेखको सुरुमा Rasvumchorr माइनको उदाहरणमा, डाटा केबल एक शक्तिशाली औद्योगिक फ्रिक्वेन्सी चुम्बकीय क्षेत्रको लागि उजागर गरिएको थियो र 0 देखि 150 kHz सम्म फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डमा हस्तक्षेप गरियो। परम्परागत औद्योगिक स्विचहरूले त्यस्ता परिस्थितिहरूमा डाटा प्रसारणको सामना गर्न सकेन र प्याकेटहरू हराए।

सुधारिएको विद्युत चुम्बकीय अनुकूलताका साथ स्विचहरू पूर्ण रूपमा सञ्चालन गर्न सक्छन् जब निम्न हस्तक्षेपको सामना गर्न सकिन्छ:

• रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र;
• औद्योगिक आवृत्ति चुम्बकीय क्षेत्र;
• nanosecond आवेग शोर;
• उच्च ऊर्जा माइक्रोसेकेन्ड पल्स शोर;
• रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा प्रेरित हस्तक्षेप आयोजित;
• 0 देखि 150 kHz सम्म आवृत्ति दायरामा हस्तक्षेप आयोजित;
• DC पावर सप्लाई भोल्टेज लहर।

स्रोत: www.habr.com