ENG
ВИБРАТОР

НАДЕЖНЫЕ РЕШЕНИЯ
ДЛЯ ОТВЕТСТВЕННЫХ
ПРИМЕНЕНИЙ

НОВИНКИ
Заказать прибор
Вопрос-Ответ
ПУБЛИКАЦИИЭлектромагнитная совместимость и безопасность
КАТАЛОГ
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ
ЩИТОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ
АИИС КУЭ и ТМ
Политика конфиденциальности

Надежный поставщик

Электромагнитная обстановка: основные влияющие факторы

Невыполнение требований электромагнитной совместимости (ЭМС) может иметь достаточно серьезные последствия в различных сферах деятельности человека и на производственных предприятиях: привести к сбою в электронных системах управления воздушного транспорта, автоматических производственных линий, систем управления промышленных объектов и объектов энергетики, медицинского оборудования.
 
В настоящее время, когда в целях повышения эффективности работы, предприятия стали переходить на цифровые устройства, проблема ЭМС встает особенно остро: под воздействием помех основные системы контроля могут выходить из строя и срабатывать ложно. Так, по данным, опубликованным в газете «Энергетика и промышленность России», в течение 3-х лет с 1999-2001 год в Новосибирской энергосистеме произошло 23264 срабатывания релейной защиты и в 100 случаях это были ложные отключения. Также, по данным того же источника, к неправильному функционированию микропроцессорных защит могут привести импульсные помехи от удара молнии, плановые и аварийные коммутации, короткие замыкания, высокочастотные поля от радиопередающих устройств, сварочные аппараты, бытовые электроприборы и даже синтетические ковровые покрытия. Например, из-за ложного срабатывания микропроцессорных устройств на одной из ТЭЦ «Мосэнерго» больше двух лет не применялись защиты фирмы «Сименс». На подстанции той же энергосистемы при ударе молнии произошло повреждение устройств РЗА, поскольку молниезащита на отечественных энергообъектах проектируется без учета требований ЭМС. На Костромской ГРЭС сбои в работе микропроцессорных устройств спровоцировало синтетическое ковровое покрытие.
 
Под электромагнитной совместимостью (ЭМС) понимают способность технических средств правильно функционировать в условиях воздействия электромагнитных помех. 
 
В настоящее время существуют ГОСТы, которые регламентируют амплитудные и частотные характеристики помех (жесткость электромагнитной обстановки) и реакцию оборудования на воздействие этих помех (критерий качества функционирования).
 
Жесткость электромагнитной обстановки в местах размещения технических средств – это обобщенная характеристика ЭМО, которая зависит от интенсивности кондуктивных и излучаемых помех, действующих в месте размещения технических средств. Жесткость ЭМО определяется условиями размещения, установки и монтажа технических средств. По жесткости электромагнитная обстановка (ЭО) разделяется на 4 группы:
 
  • I – легкая ЭО;
  • II – ЭО средней жесткости;
  • III – жесткая ЭО;
  • IV – крайне жесткая ЭО.
 
В ГОСТ Р50746-2000 определены качественные признаки классификации жесткости электромагнитной обстановки в зависимости от условий размещения, установки и монтажа технических средств: характеристик системы заземления, экранирующих свойств помещения, вида системы питания технических средств, установочно-монтажных условий в помещении (наличие помехоподавляющих средств, экранирований, сетевых фильтров, защит от перенапряжения и пр.), условий размещения технических средств, наличия постороннего оборудования в помещении (наличие другого оборудования, подключенного к той же сети питания, наличие высоковольтного оборудования, наличие источников электростатических разрядов, виды и питание светильников), наличия переносных радиотелефонных систем и радиостанций.
 
Критерий качества функционирования оборудования определяется совокупностью свойств и параметров, характеризующих работоспособность технических средств при воздействии помех. Разделяют 4 группы критериев качества функционирования:
 
  • A – помеха не вызывает никаких сбоев в работе оборудования;
  • B – сбои в работе оборудования возникают только во время воздействия помехи, а после ее снятия – оборудование работает нормально;
  • C – нарушение функционирования оборудования остается и после снятия помехи, для приведения оборудования в нормальный режим работы необходимо вмешательство оператора (например, перезагрузка или выключение-включение оборудования);
  • D – восстановление работы оборудования возможно только после проведения ремонта.
 
ГОСТ Р 50746 определяет требования по устойчивости технических средств к помехам. В частности, в нем задаются требования по устойчивости к:
 
  • микросекундным импульсным помехам большой энергии;
  • динамическим изменениям напряжения электропитания;
  • наносекундным импульсным помехам;
  • электростатическим разрядам;
  • радиочастотному электромагнитному полю;
  • магнитному полю промышленной частоты;
  • импульсному магнитному полю;
  • кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными полями;
  • колебательным затухающим помехам;
  • колебаниям напряжения электропитания;
  • кондуктивным помехам в полосе частот от 0 до 150 кГц;
  • изменениям частоты в системах электроснабжения;
  • токам кратковременных синусоидальных помех частотой 50 Гц в цепях защитного и сигнального заземления;
  • искажению синусоидального напряжения электропитания.
 
Электромагнитную обстановку на объекте определяют следующие виды помех, классифицируемых в ГОСТ Р 51317.25:
 
  • низкочастотные кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи, вызываемые любым источником, кроме электростатических разрядов;
  • высокочастотные кондуктивные и излучаемые электромагнитные помехи, вызываемые любым источником, кроме электростатических разрядов;
  • электростатические разряды.
Основные виды и источники помех приведены в таблице 1.
 
 

Таблица 1. Виды и источники помех

Низкочастотные электромагнитные помехи
 
Высокочастотные электромагнитные помехи
 
Кондуктивные
Излучаемые

Кондуктивные

Излучаемые
- гармоники, интергармоники напряжения электропитания;
- напряжения сигналов, передаваемых в системах электропитания;
- колебания напряжения питания;
- провалы, кратковременные прерывания и выбросы напряжения электропитания;
- отклонения напряжения электропитания;
- несимметрия напряжений в 3-фазных системах электроснабжения;
- изменения частоты питающего напряжения;
- наведенные низкочастотные напряжения;
- постоянные составляющие в сетях электропитания переменного тока.
- магнитные поля;
- электрические поля.
- наведенные напряжения или токи непрерывных колебаний;
- апериодические переходные процессы;
- колебательные переходные процессы.
- магнитные поля;
электрические поля;
- электромагнитные поля (в т.ч. вызываемые: непрерывными колебаниями, переходными процессами).
 
 
Факторы, влияющие на работу технических средств в условиях промышленных объектов, достаточно разнообразны. И чем крупнее промышленных объект, тем большее количество факторов необходимо учитывать при оценивании электромагнитной обстановки на нем.
 
Электромагнитную обстановку на любом объекте характеризуют следующие основные факторы:
 
  • влияние других технических средств:
На работу различных электронных технических средств, установленных на объекте оказывает влияние и другое оборудование, установленное на этом объекте: низковольтное и высоковольтное оборудование, крупное промышленное оборудование, применяемое на объекте, линии электропитания, другие системы, работающие на объекте, системы передачи сигналов, а также другое оборудование, работающее с ними в системе управления.
 
  • виляние системы управления на включенное в нее оборудование:
На работу технических средств оказывает влияние работа самой системы, в которую они включены: другое электронное оборудование системы, а также помехи, создаваемые в системе.
 
  • влияние передаваемых сигналов (помех, наводок):
На работу технических средств на промышленных объектах оказывают влияние различные помехи и наводки: электрические и магнитные поля, электромагнитные поля, наведенные напряжения и токи, переходные процессы в системах.
 
  • некачественное заземление:
На работу технических средств оказывают влияние неупорядоченное заземление оборудования и отсутствие специально спроектированных систем заземления.
 
  • колебания в сетях питания:
На работу технических средств оказывают влияние отклонения, колебания и кратковременные прерывания напряжения питания, провалы и выбросы напряжения питания, изменение частоты напряжения питания, наличие постоянных составляющих в напряжении питания.
 
 
В свою очередь, любые технические средства, установленные на промышленном объекте, также вносят свою долю в ухудшение электромагнитной обстановки на объекте. Так, например, они могут создавать дополнительные электрические, магнитные и электромагнитные помехи, наводки. При этом технические средства влияют на качество работы другого оборудования, работающего с ними в одной системе управления и контроля: так, они могут вызвать сбои и нарушения функционирования этого оборудования. А также они могут влиять на работу системы управления в целом: вызывать сбои, ложные срабатывания, необоснованные включения и выключения систем защиты. В свою очередь, сбои в работе систем контроля и регулирования могут вызвать достаточно серьезные последствия, примеры которых приведены в начале статьи.
 
Существуют два основных пути повышения качества функционирования технических средств в условиях крупных промышленных объектов: улучшение электромагнитной обстановки (ЭМО) в помещениях и на объектах, в которых устанавливаются технические средства, и повышение надежности функционирования технических средств в условиях воздействия сильных помех.
 
Задача по улучшению ЭМО и снижению уровня существующих на объекте помех должна решаться в процессе проектирования и монтажа объекта. Так, например, ЭМО можно улучшить, применив качественное заземление, установив защиты от перенапряжения, сетевые фильтры, применив различного рода экранирования. Однако не для всех объектов возможно учесть все факторы, влияющие на качество ЭМО. Особенно актуален этот вопрос для крупных энергетических и промышленных объектов, которые характеризуются наличием крупного оборудования (генераторов, трансформаторов и пр.), наличием высоковольтных и низковольтных устройств, близостью высоковольтных линий электропередачи и т.п. В связи с этим встает задача по повышению надежности функционирования самих технических средств в условиях воздействия электрических, магнитных и электромагнитных помех, электростатических разрядов и т.д., которая должна решаться производителями этих технических средств при их разработке и производстве.
 

 

Контакты:
Телефон: +7 (812) 622-04-82
E-mail: marketing@vibrator.spb.ru

Rambler's Top100 HotLog Рейтинг@Mail.ru

© ВИБРАТОР 2005 - 2018г.
Все права защищены.