Главная » Статьи » Мои статьи

Электромагнитная совместимость. Общие понятия
Электромагнитная совместимость
Общие понятия
Электромагнитная совместимость (ЭМС) технических средств (ТС) определяется как способность технического средства функционировать с заданным качеством в заданной электромагнитной обстановке и не создавать недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам.
Под электромагнитной обстановкой (ЭМО) понимается совокупность электромагнитных явлений, процессов в заданной области пространства, а под помехой - электромагнитное явление, процесс, которые снижают или могут снизить качество функционирования технического средства. Техническое средство - это изделие, оборудование, аппаратура или их составные части, функционирование которых основано на законах электротехники, радиотехники, электроники. ТС содержит электронные компоненты и (или) схемы, которые выполняют одну или несколько следующих функций: усиление, генерирование, преобразование, переключение и запоминание.
Исторически первые задачи, относящиеся к электромагнитной совместимости, возникли почти одновременно с радиотехникой и были связаны с распределением частот радиовещания, борьбой с помехами радиоприему. По мере роста числа и многообразия радиотехнических устройств, электрооборудования, появления новых видов технических средств наблюдалось распространение задач электро¬магнитной совместимости на новые объекты, возникала необходимость рассмотрения не учитываемых ранее видов помех, применения новых подходов. После Второй мировой войны методы и средства борьбы с помехами стали применяться в системах телевидения, подвижных средствах связи, в радиоэлектронных комплексах кораблей и самолетов. При внедрении первых образцов вычислительной техники столкнулись с непонятными сбоями, потерей информации, выдачей ложных команд. Переходные процессы в сети электропитания при включении простого паяльника приводили к зависанию цифровых схем. Вычислительная техника оказалась восприимчива к импульсным помехам в сети питания, разрядам статического электричества, импульсным электрическим и магнитным полям, не опасным для обычного радиооборудования. С другой стороны, цифровые схемы при своей работе способны создавать радиопомехи. Внедрение полупроводниковых преобразователей электроэнергии выявило влияние создаваемых ими помех на средства автоматизации, вычислительной техники, радиосвязи, навигации и различные элементы электроэнергетической системы. Появилась необходимость учета искажений питающего напряжения, низкочастотных и высокочастотных гармоник, создаваемых преобразователями.
В настоящее время наблюдается быстрый рост информационных систем всех видов, снижение уровней полезных сигналов при одновременном повышении количества и мощности различного электрооборудования, способного создавать высокий уровень помех. Если не будут приняты необходимые меры, проблема ЭМС в перспективе может только обостриться.
Электромагнитная несовместимость различных технических средств приводит к экономическому ущербу, серьезным авариям и даже к гибели людей. Ряд инцидентов, причиной которых явились нарушения электромагнитной совместимости, приведены в табл.1.1.

Таблица 1.1

Случаи электромагнитной несовместимости, создавшие угрозу безопасности людей

 

Инцидент и его последствия

Установленная причина

Несанкционированный выстрел с военного самоле­та, садящегося на американский авианосец «Фор-рестол», поразивший полностью оснащенный и заправленный самолет на палубе. Взрыв и пожар на борту авианосца, J34 человеческие жертвы

Воздействие излучения радиолокатора авианосца на системы самолета через бортовой кабель с поврежденным зазем­лением экрана

Попадание ракеты «Экзосет» в английский эсми­нец «Шеффилд» во время англо-аргентинского конфликта из-за Фолклендских островов. Пожар и гибель эсминца

Вынужденное выключение радиолокатора противоракетной обороны во время рабо­ты средств связи

Отклонения в работе навигационных приборов, зафиксированные на самолетах гражданской авиа­ции США. Ложные изменения курса, устраненные только вмешательством наземного диспетчера. Угроза столкновения самолетов

Воздействие на навигационные приборы работающих электронных средств пасса­жиров, таких как сотовые телефоны, ком­пьютеры, плееры, видеокамеры

Нарушение радиосвязи, обеспечивающей безопас­ность полетов, в одном из аэропортов США. Опасность для жизни пассажиров

Воздействие электромагнитного поля, создаваемого электронной контрольно-кассовой машиной, расположенной в миле от аэропорта

Сбой в компьютеризированном пульте управления клапанами на заводе полупроводников в Велико­британии. Утечка хлора

Воздействие на пульт по цепям питания импульсных напряжений, вызванных пе­реходными процессами

Отключение медицинского монитора и дефибриля-тора в машине скорой помощи, ошибочная работа мониторов легочной деятельности и анестезии в больницах США.

Гибель пациента, опасность для жизни пациентов

Воздействие электромагнитного поля радиопередатчиков и электроинструмен­тов на медицинское оборудование.

Остановка автомобилей на автомагистрали в Гер­мании в районе расположения радиостанции. Угроза столкновения

Воздействие мощной радиостанции на бортовое электрооборудование автомоби­лей


Вопросам ЭМС уделяется все больше внимания во всем мире. Введены в действие и постоянно совершенствуются международные и национальные стандарты, содержащие требования к разнообразному оборудованию по ЭМС. Продукция, не соответствующая требованиям ЭМС, не допускается на рынок в Европе и во многих странах мира.

Особенности проблемы электромагнитной совместимости на судах поясняются схемой на рис. 1.1.






























Рис. 1.1.Упрощенная схема электромагнитных взаимодействий технических средств на судне: АД - асинхронный двигатель; ВТ - вычислительная техника с датчиком Д как части системы автоматик; ДПТ - двигатель постоянного тока; ПП - полупроводниковый преобразователь электроэнергии, У - его система управления; РТ - радиотехническое оборудование с антенной; СГ - синхронный генератор; АРН -система автоматической регулировки напряжения.

Любое техническое средство (электронное, электротехническое, радиотехническое оборудование, средства автоматизации и навигации) при включении, выключении и работе может создавать токи, напряжения, электромагнитные поля, способные вли¬ять на другое ТС. Теоретически любое ТС является источником помех, уровень которых зависит от принципа действия и особенностей конструкции ТС. Полезный сигнал одного ТС может быть помехой другому ТС. На практике под источниками помех подразумевают ТС или процессы, создающие уровни помех, значимые для судового оборудования. На рис. 1.1 приведены несколько типичных источников помех такого рода: И1 - коммутация асинхронного двигателя, создающая импульсные напряжения; И2 - вычислительная техника, генерирующая помехи в широком диапазоне частот; ИЗ - полупроводниковый преобразователь, приводящий к искажению синусоидальности напряжения, к низкочастотным, импульсным и высокочастотным помехам; И4 - двигатель постоянного тока, создающий помехи в широком диапазоне частот; И5 - радиооборудование и его антенна, излучающие полезный сигнал, который влияет на другое ТС; И6 - внешние воздействия, такие как разряд молнии и электромагнитные импульсы, являющиеся самыми интенсивными помехами.



Источник: http://Электромагнитная совместимость судовых технических средств. А.А. Воршевский, В.Е.Гальперин
Категория: Мои статьи | Добавил: Наталья (04.12.2012) W
Просмотров: 2703 | Теги: ЭМС, электромагнитная совместимость, Энергия-Ч21 | Рейтинг: 5.0/38