Bakit maaaring mawala ang mga packet sa isang LAN? Mayroong iba't ibang mga pagpipilian: ang reserbasyon ay hindi wastong na-configure, ang network ay hindi makayanan ang pag-load, o ang LAN ay "bagyo". Ngunit ang dahilan ay hindi palaging namamalagi sa layer ng network.
Ang kumpanyang Arktek LLC ay gumawa ng mga automated process control system at video surveillance system para sa Rasvumchorrsky mine ng Apat JSC batay sa .
Nagkaroon ng mga problema sa isang bahagi ng network. Sa pagitan ng FL SWITCH 3012E-2FX switch β at FL SWITCH 3006T-2FX β ang channel ng komunikasyon ay lubhang hindi matatag.
Ang mga aparato ay konektado sa pamamagitan ng isang tansong cable na inilatag sa isang channel sa isang 6 kV power cable. Ang power cable ay lumilikha ng isang malakas na electromagnetic field, na nagiging sanhi ng interference. Ang mga maginoo na switch sa industriya ay walang sapat na kaligtasan sa ingay, kaya nawala ang ilang data.
Kapag na-install ang FL SWITCH 3012E-2FX switch sa magkabilang dulo β , ang koneksyon ay naging matatag. Ang mga switch na ito ay sumusunod sa IEC 61850-3. Sa iba pang mga bagay, ang Bahagi 3 ng pamantayang ito ay naglalarawan ng mga kinakailangan sa electromagnetic compatibility (EMC) para sa mga device na naka-install sa mga electrical power plant at substation.
Bakit mas mahusay ang performance ng mga switch na may pinahusay na EMC?
EMC - pangkalahatang mga probisyon
Lumalabas na ang katatagan ng paghahatid ng data sa isang LAN ay apektado hindi lamang ng tamang pagsasaayos ng kagamitan at ang dami ng inilipat na data. Ang mga nalaglag na packet o sirang switch ay maaaring sanhi ng electromagnetic interference: isang radyo na ginamit malapit sa network equipment, isang power cable na nakalagay sa malapit, o isang power switch na nagbukas ng circuit habang may short circuit.
Ang radyo, cable at switch ay pinagmumulan ng electromagnetic interference. Ang Enhanced Electromagnetic Compatibility (EMC) switch ay idinisenyo upang gumana nang normal kapag nalantad sa interference na ito.
Mayroong dalawang uri ng electromagnetic interference: inductive at conduct.
Ang inductive interference ay ipinapadala sa pamamagitan ng electromagnetic field "sa pamamagitan ng hangin". Ang interference na ito ay tinatawag ding radiated o radiated interference.
Ang isinagawang interference ay ipinapadala sa pamamagitan ng mga konduktor: mga wire, lupa, atbp.
Ang inductive interference ay nangyayari kapag nalantad sa isang malakas na electromagnetic o magnetic field. Ang naganap na interference ay maaaring sanhi ng pagpapalit ng mga kasalukuyang circuit, pagtama ng kidlat, pulso, atbp.
Ang mga switch, tulad ng lahat ng kagamitan, ay maaaring maapektuhan ng parehong inductive at conductive na ingay.
Tingnan natin ang iba't ibang pinagmumulan ng panghihimasok sa isang pasilidad na pang-industriya, at kung anong uri ng panghihimasok ang nalilikha ng mga ito.
Mga pinagmumulan ng panghihimasok
Mga radio-emitting device (walkie-talkie, mobile phone, welding equipment, induction furnace, atbp.)
Ang anumang aparato ay naglalabas ng isang electromagnetic field. Ang electromagnetic field na ito ay nakakaapekto sa kagamitan sa parehong pasaklaw at conductive.
Kung ang field ay nabuo nang sapat na malakas, maaari itong lumikha ng isang kasalukuyang sa konduktor, na makagambala sa proseso ng paghahatid ng signal. Ang napakalakas na interference ay maaaring humantong sa pagsasara ng kagamitan. Kaya, lumilitaw ang isang inductive effect.
Gumagamit ang mga operating personnel at mga serbisyo ng seguridad ng mga mobile phone at walkie-talkie upang makipag-usap sa isa't isa. Ang mga stationary radio at television transmitters ay gumagana sa mga pasilidad na naka-install sa mga mobile installation;
Ang lahat ng mga aparatong ito ay makapangyarihang electromagnetic field generators. Samakatuwid, upang gumana nang normal sa mga pang-industriyang kapaligiran, dapat na kayang tiisin ng mga switch ang electromagnetic interference.
Ang electromagnetic na kapaligiran ay tinutukoy ng lakas ng electromagnetic field.
Kapag sinusubukan ang isang switch para sa paglaban sa mga inductive effect ng electromagnetic field, isang field na 10 V/m ang na-induce sa switch. Sa kasong ito, dapat na ganap na gumagana ang switch.
Anumang mga konduktor sa loob ng switch, pati na rin ang anumang mga cable, ay mga passive receiving antenna. Ang mga radio-emitting device ay maaaring magdulot ng isinasagawang electromagnetic interference sa frequency range na 150 Hz hanggang 80 MHz. Ang electromagnetic field ay nagpapahiwatig ng boltahe sa mga konduktor na ito. Ang mga boltahe na ito naman ay nagdudulot ng mga alon, na lumilikha ng ingay sa switch.
Upang subukan ang switch para sa isinasagawang EMI immunity, inilalapat ang boltahe sa mga data port at power port. Ang GOST R 51317.4.6-99 ay nagtatakda ng halaga ng boltahe na 10 V para sa isang mataas na antas ng electromagnetic radiation. Sa kasong ito, dapat na ganap na gumagana ang switch.
Kasalukuyan sa mga kable ng kuryente, mga linya ng kuryente, mga grounding circuit
Ang kasalukuyang sa mga kable ng kuryente, mga linya ng kuryente, at mga circuit ng saligan ay lumilikha ng magnetic field ng dalas ng industriya (50 Hz). Ang pagkakalantad sa isang magnetic field ay lumilikha ng isang kasalukuyang sa isang saradong konduktor, na isang interference.
Ang dalas ng kapangyarihan magnetic field ay nahahati sa:
- magnetic field ng pare-pareho at medyo mababa ang intensity na dulot ng mga alon sa ilalim ng normal na mga kondisyon ng operating;
- isang magnetic field na medyo mataas ang intensity na dulot ng mga agos sa ilalim ng mga emergency na kondisyon, na kumikilos sa loob ng maikling panahon hanggang sa ma-trigger ang mga device.
Kapag ang pagsubok ay lumipat para sa katatagan ng pagkakalantad sa isang power-frequency na magnetic field, isang field na 100 A/m ang inilalapat dito sa mahabang panahon at 1000 A/m sa loob ng 3 s. Kapag sinubukan, ang mga switch ay dapat na ganap na gumagana.
Para sa paghahambing, ang isang maginoo na microwave oven ng sambahayan ay lumilikha ng lakas ng magnetic field na hanggang 10 A/m.
Mga kidlat, mga kondisyong pang-emergency sa mga de-koryenteng network
Ang mga kidlat ay nagdudulot din ng interference sa network equipment. Hindi sila nagtatagal, ngunit ang kanilang magnitude ay maaaring umabot ng ilang libong volts. Ang ganitong interference ay tinatawag na pulsed.
Maaaring ilapat ang ingay ng pulso sa parehong mga power port at data port ng switch. Dahil sa mataas na mga halaga ng overvoltage, maaari silang parehong makagambala sa paggana ng kagamitan at ganap na masunog ito.
Ang isang kidlat ay isang espesyal na kaso ng ingay ng salpok. Maaari itong maiuri bilang high-energy microsecond pulse noise.
Ang isang kidlat ay maaaring may iba't ibang uri: isang kidlat sa isang panlabas na circuit ng boltahe, isang hindi direktang strike, isang strike sa lupa.
Kapag tumama ang kidlat sa isang panlabas na circuit ng boltahe, nangyayari ang interference dahil sa daloy ng isang malaking discharge current sa pamamagitan ng panlabas na circuit at ang grounding circuit.
Ang hindi direktang pagtama ng kidlat ay itinuturing na isang paglabas ng kidlat sa pagitan ng mga ulap. Sa panahon ng naturang mga epekto, ang mga electromagnetic field ay nabuo. Nagdudulot sila ng mga boltahe o alon sa mga konduktor ng sistemang elektrikal. Ito ang nagdudulot ng interference.
Kapag tumama ang kidlat sa lupa, dumadaloy ang agos sa lupa. Maaari itong lumikha ng isang potensyal na pagkakaiba sa sistema ng saligan ng sasakyan.
Eksakto ang parehong pagkagambala ay nilikha sa pamamagitan ng paglipat ng mga bangko ng kapasitor. Ang ganitong paglipat ay isang lumilipas na proseso ng paglipat. Ang lahat ng lumilipat na lumilipas ay nagdudulot ng high-energy microsecond impulse noise.
Ang mabilis na pagbabago sa boltahe o kasalukuyang kapag gumagana ang mga protective device ay maaari ding magresulta sa microsecond pulse ingay sa mga panloob na circuit.
Upang subukan ang switch para sa paglaban sa ingay ng pulso, ginagamit ang mga espesyal na generator ng pulso ng pagsubok. Halimbawa, ang UCS 500N5. Ang generator na ito ay nagbibigay ng mga pulso ng iba't ibang mga parameter sa mga switch port sa ilalim ng pagsubok. Ang mga parameter ng pulso ay nakasalalay sa mga pagsubok na isinagawa. Maaari silang magkaiba sa hugis ng pulso, resistensya ng output, boltahe, at oras ng pagkakalantad.
Sa panahon ng microsecond pulse noise immunity test, 2 kV pulse ang inilalapat sa mga power port. Para sa mga port ng data - 4 kV. Sa panahon ng pagsubok na ito, ipinapalagay na ang operasyon ay maaaring maantala, ngunit pagkatapos mawala ang pagkagambala, ito ay mababawi sa sarili nitong.
Paglipat ng mga reactive load, "pagba-bounce" ng mga contact ng relay, paglipat kapag itinatama ang alternating current
Ang iba't ibang mga proseso ng paglipat ay maaaring mangyari sa isang de-koryenteng sistema: mga pagkagambala ng mga inductive load, pagbubukas ng mga contact ng relay, atbp.
Ang ganitong mga proseso ng paglipat ay lumilikha din ng ingay ng salpok. Ang kanilang tagal ay mula sa isang nanosecond hanggang isang microsecond. Ang nasabing impulse noise ay tinatawag na nanosecond impulse noise.
Upang magsagawa ng mga pagsubok, ang mga pagsabog ng nanosecond pulse ay ipinapadala sa mga switch. Ang mga pulso ay ibinibigay sa mga power port at data port.
Ang mga power port ay binibigyan ng 2 kV pulses, at ang data port ay binibigyan ng 4 kV pulses.
Sa panahon ng nanosecond burst noise testing, dapat na ganap na gumagana ang mga switch.
Ingay mula sa pang-industriyang elektronikong kagamitan, mga filter at mga cable
Kung ang switch ay naka-install malapit sa power distribution system o power electronic equipment, ang mga hindi balanseng boltahe ay maaaring ma-induce sa kanila. Ang ganitong interference ay tinatawag na conduct electromagnetic interference.
Ang mga pangunahing pinagmumulan ng isinasagawang interference ay:
- mga sistema ng pamamahagi ng kuryente, kabilang ang DC at 50 Hz;
- kapangyarihan elektronikong kagamitan.
Depende sa pinagmulan ng interference, nahahati sila sa dalawang uri:
- pare-pareho ang boltahe at boltahe na may dalas na 50 Hz. Ang mga short circuit at iba pang mga kaguluhan sa mga sistema ng pamamahagi ay nagdudulot ng interference sa pangunahing frequency;
- boltahe sa frequency band mula 15 Hz hanggang 150 kHz. Ang ganitong interference ay kadalasang nabubuo ng mga power electronic system.
Upang subukan ang mga switch, ang isang pare-parehong 30V rms na boltahe at isang 300V rms na boltahe para sa 1 s ay inilalapat sa mga power at data port. Ang mga halaga ng boltahe na ito ay tumutugma sa pinakamataas na antas ng kalubhaan ng mga pagsubok sa GOST.
Ang kagamitan ay dapat makatiis sa gayong mga impluwensya kung ito ay naka-install sa isang malupit na electromagnetic na kapaligiran. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng:
- ang mga device na nasa ilalim ng pagsubok ay ikokonekta sa mababang boltahe na mga de-koryenteng network at medium-boltahe na linya;
- ikokonekta ang mga device sa grounding system ng high-voltage equipment;
- Ang mga power converter ay ginagamit na nag-iiniksyon ng makabuluhang mga alon sa grounding system.
Ang mga katulad na kondisyon ay matatagpuan sa mga istasyon o substation.
Pagwawasto ng boltahe ng AC kapag nagcha-charge ng mga baterya
Pagkatapos ng pagwawasto, ang output boltahe ay laging pumuputok. Iyon ay, ang mga halaga ng boltahe ay nagbabago nang random o pana-panahon.
Kung ang mga switch ay pinapagana ng DC boltahe, ang malalaking boltahe na ripples ay maaaring makagambala sa pagpapatakbo ng mga device.
Bilang isang patakaran, ang lahat ng mga modernong sistema ay gumagamit ng mga espesyal na anti-aliasing na mga filter at ang antas ng ripple ay hindi mataas. Ngunit nagbabago ang sitwasyon kapag naka-install ang mga baterya sa power supply system. Kapag nagcha-charge ng mga baterya, tumataas ang ripple.
Samakatuwid, ang posibilidad ng naturang panghihimasok ay dapat ding isaalang-alang.
Konklusyon
Nagbibigay-daan sa iyo ang mga switch na may pinahusay na electromagnetic compatibility na maglipat ng data sa malupit na electromagnetic na kapaligiran. Sa halimbawa ng minahan ng Rasvumchorr sa simula ng artikulo, ang data cable ay nalantad sa isang malakas na pang-industriyang frequency magnetic field at nagsagawa ng interference sa frequency band mula 0 hanggang 150 kHz. Ang mga maginoo na pang-industriya na switch ay hindi makayanan ang paghahatid ng data sa ilalim ng gayong mga kondisyon at ang mga packet ay nawala.
Ang mga switch na may pinahusay na electromagnetic compatibility ay maaaring ganap na gumana kapag nalantad sa sumusunod na interference:
- radio frequency electromagnetic field;
- pang-industriya dalas magnetic field;
- nanosecond impulse ingay;
- high-energy microsecond pulse ingay;
- nagsagawa ng interference na dulot ng radio frequency electromagnetic field;
- nagsagawa ng interference sa frequency range mula 0 hanggang 150 kHz;
- DC power supply boltahe ripple.
Pinagmulan: www.habr.com