Міністерство освіти і науки України
Харківський національний університет радіоелектроніки
Кафедра ОРТ
РЕФЕРАТ
По курсу: «Електромагнітна сумісність радіоапаратури»
На тему: «Індустріальні перешкоди»
Виконав:
студент групи РОТІ-99-3
Крючков А.Н.
Перевірив:
викладач
Олейніков В.М.
Харків 2003
Зміст
1. Загальні відомості
2. Класифікація джерел індустріальних радіоперешкод
3. Індустріальні перешкоди в радіопередавачі
4. Середовище поширення індустріальних радіоперешкод
5. Придушення індустріальних радіоперешкод
1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Індустріальні радіозавади (ІРП) створюють при роботі електричні, електронні та радіотехнічні пристрої різного призначення, за винятком випромінювань, що створюються високочастотними трактами радіопередавачів. За часом дії на рецептори ІРП поділяються на тривалі - не менше 1 с, тривалі - не більше 1 с і короткочасні - не більше 0,2 с. По спектральному складу ІРП поділяються на безперервні, які створюються колекторними двигунами, випрямлячами, ВЧ установками та іншими електропристроями, а рухомим електросоставом, автомототранспортом, промисловими об'єктами та іншими установками, і редкоімпульсние, які створюються пристроями, керованими електричним струмом чи працюють на ньому. До них відносяться перемикачі в пристроях з термічної регулюванням, автоматичні машини з програмним управлінням і інші пристрої.
Рецепторами ІРП є радіоприймальні пристрої, телевізори, звукозаписна і звуковідтворююча апаратура, електронно-обчислювальні та лічильно-вирішальні машини, засоби автоматики, медична діагностична апаратура та інші чутливі до електронних полів пристрою.
Як рецепторів ІРП розглянемо побутові радіомовні приймачі, телевізори і службові радіоприймальні пристрої.
Індустріальні радіозавади діляться на дві групи: випромінювані і поширюються по проводах живлення, керування, комутації та заземлення, які називають коньюктівнимі.
Параметрами першої групи можуть бути напруженість електричного (магнітного) поля, поверхнева щільність потоку потужності, смуга частот, другий - напруга (струм), потужність, смуга частот.
Розрізняють симетричне напруга ІРП, яке змінюється між двома затискачами джерела ІРП, мережі живлення або іншої будь-якої електричної мережі вимірювальним приладом з симетричним входом. Загальне несиметричне напруга ІРП вимірюють між точкою, що має потенціал, середній між потенціалами затискачів джерела ІРП, мережі живлення або іншої електричної мережі і землею. Симетричне та загальне несиметричне напруга ІРП вимірюються за допомогою дельтавидною еквівалента мережі. Несиметричне напруга ІРП вимірюють між затиском джерела ІРП, мережі живлення або будь-який інший електричної мережі і землею. Несиметричне напруга ІРП вимірюють за допомогою V-образного еквівалента мережі. Індустріальні радіозавади відносяться до шкідливих перешкод, їх рівень знижується, як правило, без шкоди роботи пристрою.
2. КЛАСИФІКАЦІЯ ДЖЕРЕЛ індустріальних радіоперешкод
Джерела індустріальних радіозавад класифікуються за основними ознаками помехообразующіх елементів, які є джерелами випромінювання електромагнітної енергії, і за місцем їх експлуатації або установки. В інтересах захисту радіоприймачів звукового радіомовлення та телебачення від впливу індустріальних радіоперешкод джерела ІРП об'єднують в такі групи:
Електропристрої побутового, комунального чи іншого призначення, що експлуатуються в житлових будинках або підключені до їх електричної мережі (кухонні плити, пилососи, нагрівачі, праски, швейні машини, ручні електроінструменти, ліфти, касові апарати та ін)
Наземний, міський та залізничний транспорт.
Пристрої, що містять двигуни внутрішнього згоряння (автомобілі, мотоцикли, моторні човни, бензопили, косилки для газонів і ін)
Пристрої, що містять джерела короткочасних радіоперешкод (холодильники, праски з терморегулятором, кухонні печі, обігрівальні вентилятори, прасувальні преси, регулятори швидкості різних пристроїв тощо)
Промислові, наукові, медичні та побутові ВЧ установки.
Лінії електропередач та електричні підстанції.
Світильники з люмінесцентними лампами.
Електрообладнання промислового, електричного, транспортного, медичного та комунального призначення напругою не вище 1000В, експлуатоване поза житлових будинків і не пов'язане з їх електричними мережами. До цієї ж групи відносять підприємства різного призначення на виділених територіях або в окремих будівлях.
Пристрої магістральної, внутрішньозонової та місцевого зв'язку.
Телевізійні і УКХ радіомовні приймачі.
Радіомовні приймачі з амплітудною модуляцією.
Джерела ІРП, що встановлюються спільно із службовими
радіоприймальними пристроями, поділяють на такі групи.
Радіоелектронне та електронне обладнання і апаратура зв'язку:
Обладнання та апаратура антенно-фідерних трактів РПрУ;
Обладнання та апаратура станцій повітряної рухомої служби, служб радіовизначення, засобів контролю, управління та обслуговування аеропортів;
Обладнання та апаратура станцій фіксованої та сухопутної служб;
Обладнання та апаратура станцій морської рухомої служби та служби радіовизначення (в частині морських судів);
Обладнання та апаратура станцій космічних систем і служб.
Електричне і електромеханічне обладнання і джерела живлення, куди входять обладнання, розташоване поблизу чутливих до ІРП елементів апаратури радіоприймальних пристроїв, а також обладнання та джерела живлення станцій перерахованих вище служб.
Пристрої з двигунами внутрішнього згоряння:
Транспортні засоби, призначені для розміщення радіоприймальних пристроїв; рухливі електростанції, що встановлюються на рухомих станціях. До цієї ж групи належать рухливі автономні електростанції, призначені для живлення радіостанцій різних служб.
3. ІНДУСТРІАЛЬНІ ПЕРЕШКОДИ У Радіопередавачі
До індустріальним радіоперешкод, створюваним випромінює пристроєм, відносяться всі випромінювання від устаткування передавача крім антени, за винятком випромінювань високочастотних трактів. Крім випромінювання ІРП, створювані передавачем, поширюються по проводах управління, комутації, заземлення і в ланцюгах харчування.
Необхідно відзначити, що ІРП від передавачів вивчені недостатньо. Разом з тим ІРП, створювані радіопередавачами, істотно впливають на використання РЧС станціями рухомих служб, служб радіовизначення і ін Рівні ІРП від радіопередавачів та їх обладнання, що встановлюються спільно з радіоприймальними пристроями, нормуються загальносоюзні норми 15-78 і 15А-83. Напруженість електромагнітного поля E, створювана обладнанням радіопередавача на відстані 1 м, не повинна перевищувати в смугах частот:
150 кГц - 30 МГц E = 32 - 7,87 · lg (f/0.15) дБкмВ / м;
30 - 100 МГц E = 32 - 13,39 · lg (f/30) дБкмВ / м;
100 - 1000 МГц E = 25 +20 · lg (f/100) дБкмВ / м.
Напруга U в проводах живлення, керування, комутації та заземлення не повинен перевищувати:
150 - 500 кГц U = 50 - 19,14 · lg (f/0.15) дБкмВ;
500 кГц - 6 МГц U = 40 - 12,97 · lg (f / 0,5) дБкмВ;
6 - 100 МГц U = 26 дБкмВ,
де f - нормована частота, МГц.
Встановлені також норми на рівень ІРП на клемах джерел живлення станцій рухомих служб (ГОСТ 22579-77, ГОСТ 22252-77 і ГОСТ 22580-77).
Довгий час, вважали, що рецепторами індустріальних радіоперешкод є тільки радіоприймачі. Проведені дослідження показали, а практика підтвердила, що рецепторами ІРП можуть бути радіопередавачі. Тому стандартом визначено параметри сприйнятливості передавачів до випромінюваним і розповсюджується по проводах ІРП.
Впливаючи на передавач, ІРП можуть збільшити рівень шумового випромінювання, розширити займану ширину смуги частот, спотворити передається сигнал і т.д. Для виключення цього впливу у передавачах за допомогою фільтрів в першу чергу захищають ланцюга його живлення. Зазначеними вище стандартами встановлені норми на напруга, що допускається ІРП на клемах джерел живлення передавачів станцій рухомих служб. Стандартом на радіомовні передавачі (ГОСТ 13924-80) встановлено норми на сприйнятливість передавачів до інтегральної заваді і псофометрического шуму.
4. Середа распростроненности індустріальних радіоперешкод
Створювані джерелами ІРП поширюються у відкритому просторі і по проводах.
Випромінювані радіоперешкоди характеризуються напруженістю електричного і магнітного поля або поверхневою щільністю потоку потужності. Останній параметр застосовується, як правило, на частотах вище 1 ГГц.
Амплітудні, частотні, часові та просторові характеристики електромагнітного поля випромінюваних ІРП в значній мірі визначаються їх джерелом.
Електромагнітне поле, створюване промисловими ВЧ установками, розташованими на рівні землі, затухає із збільшенням відстані від джерела на висоті 1 ... 4 м над рівнем землі із середнім коефіцієнтом 1 / r n, де r - відстань від джерела; n - змінюється від 1,3 для відкритих сільських районів до 2,8 для інтенсивно забудованих міських районів. Для приблизних розрахунків середнє значення n = 2,2. При цьому можуть бути значні відхилення виміряних значень напруженості поля від значень, розрахованих при n = 2,2. Середні квадратичні відхилення становлять близько 10дБ при логарифмічно-нормальний розподіл. Поляризація полів не може бути передбачена. Інтенсивність поля збільшується на частотах 30-300 МГц з ростом частоти.
Екранує вплив будівель на випромінювання ІРП змінюється в широких межах, залежно від матеріалу будівель, товщини стін і площі вікон. Вважається, що будівлі знижують полі ІРП приблизно на 10дБ.
Електромагнітне поле (ЕМП), що створюється системами запалювання автомобілів, на відстані 10м має максимум на частоті 30 МГц. На частотах вше 1 ГГц рівень напруженості поля зменшується зі швидкістю 20дБ/октаву. Випромінювання нижче 100 МГц мають тенденцію до вертикальної поляризації з коливаннями рівня напруженості поля в середньому близько 10дб. Максимальні рівні напруженості поля, створювані системами запалювання групи, автомобілів, не перевищують найбільший рівень, створюваний одним автомобілем у групі складає-10дБмк / м. Викиди напруженості поля при малих потоках автотранспорту обумовлені зустрічними автомобілями.
Лінії електропередач (ЛЕП) та їх обладнання створюють найбільшу напруженість поля ІРП при дощі, снігопаді, тумані і високої відносної вологості, а в посушливих районах - при підвищеної турбулентності повітря і при сонячній активності, спектр цих ІРП простирається від ОНЧ до ДВЧ.
Рівень напруженості електромагнітного поля, створюваного ЛЕП, змінюється в межах 40 ... 160 дБмкВ / м, залежить від значення напруги мережі ЛЕП. Спад напруженості поля в ближній зоні ( 10 м ) Пропорційний квадрату відстані 1 / r 2, з видаленням від ЛЕП це рівність змінюється.
Зварювальні та нагрівальні пристрої створюють електромагнітне поле найбільшої інтенсивності в області частот 750 кГц, 3 та 20 МГц. Напруженість поля на відстані 300 м від джерела дорівнює приблизно 20 дБмкВ / м, убуваючи в середньому від збільшення відстані зі швидкістю 1 / r 1.5.
Крім того, на поширення хвиль ІРП впливають характер підстилаючої поверхні, рельєф місцевості, наявність на шляху поширення сторонніх предметів та інші фактори.
Індустріальні радіозавади по проводах поширюються на значні відстані, і їхній рівень із збільшенням відстані зменшується дуже повільно. При це ІРП поширюються по проводам, не посередньо пов'язаними з джерелами ІРП (первинні носії), а також по проводах, що мають ємнісну або індуктивний зв'язок з первинними носіями ІРП (вторинні носії). До них відносять проведення харчування, труби опалювальної системи, обладнання ліфтів та ін У цьому випадку джерело ІРП можна розглядати і як генератор і як рецептор енергії. Зі збільшенням частоти ІРП загасання в проводах збільшується. Практично нормують смугу частот у проводах від 150 кГц до 30 МГц, вважаючи при цьому, що на більш високих частотах рівень ІРП не перевищує допустимий.
5. ПРИДУШЕННЯ індустріальних радіоперешкод
Придушення ІРП включає організаційні і (або) технічні заходи, спрямовані на ослаблення або усунення впливу ІРП. Ці заходи проводять при розробці електропристроїв, їх встановлення та експлуатації. Придушення ІРП може бути виконане як у самому джерелі ІРП і на шляху поширення ІРП, так і в радіоприймальному пристрої за допомогою завадоподавляючих пристроїв і завадоподавляючих елементів. До помехоподавляющие елементам відносять, наприклад, дроселі, конденсатори, фільтри, які безпосередньо здійснюють придушення або перерозподіл енергії ІРП. Сукупність завадоподавляючих елементів, конструктивно об'єднаних в один виріб, називають помехоподавляющие пристроєм. Помехоподавляющие обладнання може складатися з необхідного набору завадоподавляючих пристроїв і елементів. Кожен протизавадний елемент (пристрій, обладнання) має смугу частот, в якій забезпечується придушення ІРП не менше заданого нормативно-технічною документацією на елемент (пристрій, обладнання).
Основними методами придушення ІРП є екранування і фільтрація.
Екранування здійснюється за допомогою металевих екранів у вигляді кожухів, стінок, перегородок, перемичок і т.д. Основне завдання екранування полягає в локалізації або ізоляції електромагнітного поля ІРП, від навколишнього простору. Для придушення ВЧ електромагнітних полів застосовують екрани з металів: сталі, міді, алюмінію - або використовують ферропласти. Низькочастотні поля більш послаблюються феромагнітними матеріалами: фериту, пермаллои та ін
Розрізняють електромагнітний режим роботи екранів, заснований на дії в їх товщі вихрових струмів. Електромагнітне екранування може бути представлено як поглинання і багаторазове відбиття електромагнітної енергії від металевої товщі екрану. Тому складова екранування - відображення виявляється на більш низьких частотах (приблизно до 10 МГц), а на більш високих проявляється ефект поглинання. Якщо джерело ІРП створює в основному магнітне поле, то сталь екранує краще міді. Чим менше розміри екрану, товщі його стінки і більше магнітна проникність стали, тим ширше область низьких частот, в якій сталь екранує краще. Якість екранування в сильному ступені залежить від безперервності екрана. Для виконання цієї умови застосовують перемички, вставки, прокладки, пропаивают або проклеюють проводять клеєм місця з'єднання окремих конструкцій екранів.
Фільтрація ІРП полягає у зниженні напруги перешкод на мережевих затискачах електропристроїв - джерел ІРП за допомогою фільтрів.
Фільтри можуть бути ємнісними, індуктивно-ємнісними, однозвенная і багатоланкове.
Необхідно відзначити, що введення коштів звонка в електропристроїв не повинно негативно впливати не його роботу. З'єднувальні провідники між помехообразующімі елементами і помехоподавляющие засобами повинні бути як можна коротше. При наявності екрану несиметричні ємнісні елементи слід встановлювати в місцях виходу фільтруючих приладів з екрану. Якщо пристрій - джерело ІРП заземлюється, то заземлення повинно бути ефективним електричне з'єднання корпусу або кожуха електропристрої з металевою арматурою або контуром заземлення. Коливання опору заземлення викликає додаткову нерегулярну ІРП. Заходи щодо заземлення повинні відповідати всім вимогам по техніки безпеки.
Електропристрої побутового призначення з колекторними двигунами. Це сама різноманітна і численна група джерел ІРП, які знаходяться в безпосередній близькості від радіоприймачів, телевізорів та їх антен. Радіоперешкоди від колекторних електродвигунів найбільш інтенсивні на низьких частотах і зменшуються з підвищенням частоти. Засоби звонка вибирають з урахуванням ступеня пригнічення ІРП. Рівні напруги радіозавад на мережевих затискачах від колекторних електродвигунів досягають 70-100 дБмкВ у смузі частот 150-500 кГц і 60-90 дБмкВ в смузі 500 кГц-30МГц. Ефективність завадоподавляючих пристроїв на нижніх ділянках нормованої смуги частот повинна становити 20 ... 30 дБ.
У побутових електропристроях широко застосовують комутаційні елементи, які є джерелами ІРП (терморегулятори, пускачі, перемикачі реле та ін.) При замиканні і розмиканні ланцюга електричними контактами комутаційних елементів відбувається різка зміна струму в комутованій ланцюга. Рівень радіоперешкод визначається крутизною фронтів утворюються імпульсів, їх амплітудної тривалістю і кількістю перемикань, а також процесом розряду в межконтактном проміжку.
У електропристроях з комутаційними елементами вимоги до помехоподавляющие фільтри можуть бути значно ослаблені при безпосередньому впливі на механізм утворення ІРП за допомогою іскрограсітельних ланцюжків на перемикаються контактах.
На роботі домашніх радіоприймачів і телевізорів можуть позначатися ІРП від ліфтів. Радіоперешкоди від ліфтів носять редкоімпульсний характер. Джерелами ІРП від ліфтів є систему управління і сигналізації. Для реалізації норм по напрузі перешкод встановлюють ємнісний фільтр на щиті харчування. Однак велика кількість контакторів і реле в системі управління і сигналізації ліфтів потребують ретельного догляду. Забруднення або обгорання цих елементів може привести до зростання радіозавад на 40 дБ.
Найбільш потужним джерел радіозавад у квартирі є телевізор. Як відомо, отримання зображення на екрані телевізійного приймача пов'язано з необхідністю модуляції електронного променя кінескопа, його прискорення і відхилення.
Модуляція променя здійснюється повним колірним телевізійним сигналом з амплітудою до 40В, що подається на керуючий електрод кінескопа. Прискорення променя відбувається за рахунок подачі на електроди кінескопа високовольтного постійної напруги, одержуваного за рахунок випрямлення імпульсів зворотного ходу рядкової розгортки амплітудою до 25 кВ. Відхилення променя здійснюється магнітними полями, створюваними відхиляють котушками при протіканні по них імпульсно-пилкоподібних струмів, які виробляють каскади рядкової і кадрової розгорток. Таким чином, у схемі телевізора є імпульсні струми і високі імпульсні напруги, які створюють у просторі навколо телевізора електромагнітне поле ІРП, напруженість якого буде залежати від фазових і амплітудних співвідношень векторів полів окремих джерел.
Крім того, високоякісні потенціали і струми виникають в силовому трансформаторі телевізора і пов'язаної з ним електричної мережі та антенному кабелі. Найбільш небезпечними є зв'язку помехообразующіх елементів з електричною мережею і антенним кабелем.
Таким чином, телевізійний приймач як джерело ІРП впливає на інші радіоприймальні пристрої, в тому числі на інші телевізійні приймачі, за допомогою електромагнітного поля випромінювання елементами схеми, через електромережу харчування і антенний кабель.
Кількісний аналіз електричної та магнітної складових поля радіоперешкод свідчить про те, що спектр радіоперешкод має дискретний характер, кратний основній частоті рядкової розгортки. Інтенсивність радіоперешкод зменшується з відстанню, а також зі збільшенням частоти. Магнітна складова поля зменшується з частоти 1 МГц, електрична - з 2,5 МГц. Діаграми спрямованості випромінювання в горизонтальній і вертикальній площинах мають випадковий характер, залежить від частоти випромінювання. Різниця між максимумом і мінімумом діаграми спрямованості випромінювання може досягати 15 ... 20 дБ. Напруга радіозавад на мережевих клемах телевізорів може досягати 50 ... 60 дБмкВ, а на антенних клемах 60 ... 70 дБмкВ.
На закінчення відзначимо, що для зниження рівнів радіозавад на шляхах їх розповсюдження по проводах розроблені спеціальні фільтри. Це симетричні П-образні фільтри НЧ типу ФП, серійно випускаються нашою промисловістю. Як ємнісних елементів у фільтрах типу ФП використані прохідні конденсатори КБП і конденсатори КДБ-МН, як індуктивних елементів застосовані спеціальні дроселі.
Для ослаблення високоякісних перешкод з ефективністю не менше 80 дБ в ланцюгах постійного, пульсуючого і змінного струмів з напругою від 60 до 500 і робочими навантаженнями від 0,1 до 100 A застосовується серія широкосмугових завадоподавляючих фільтрів ФБ (ФБ-2М; ФБ-2Т; ФБ-3М; ФБ-4М).
У смугах частот НВЧ використовують широкосмугові загороджувальні фільтри типу ФПС.
Вимірювання індустріальних радіоперешкод проводиться у регламентованих нормативними документами умовах.
Харківський національний університет радіоелектроніки
Кафедра ОРТ
РЕФЕРАТ
По курсу: «Електромагнітна сумісність радіоапаратури»
На тему: «Індустріальні перешкоди»
Виконав:
студент групи РОТІ-99-3
Крючков А.Н.
Перевірив:
викладач
Олейніков В.М.
Харків 2003
Зміст
1. Загальні відомості
2. Класифікація джерел індустріальних радіоперешкод
3. Індустріальні перешкоди в радіопередавачі
4. Середовище поширення індустріальних радіоперешкод
5. Придушення індустріальних радіоперешкод
1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Індустріальні радіозавади (ІРП) створюють при роботі електричні, електронні та радіотехнічні пристрої різного призначення, за винятком випромінювань, що створюються високочастотними трактами радіопередавачів. За часом дії на рецептори ІРП поділяються на тривалі - не менше 1 с, тривалі - не більше 1 с і короткочасні - не більше 0,2 с. По спектральному складу ІРП поділяються на безперервні, які створюються колекторними двигунами, випрямлячами, ВЧ установками та іншими електропристроями, а рухомим електросоставом, автомототранспортом, промисловими об'єктами та іншими установками, і редкоімпульсние, які створюються пристроями, керованими електричним струмом чи працюють на ньому. До них відносяться перемикачі в пристроях з термічної регулюванням, автоматичні машини з програмним управлінням і інші пристрої.
Рецепторами ІРП є радіоприймальні пристрої, телевізори, звукозаписна і звуковідтворююча апаратура, електронно-обчислювальні та лічильно-вирішальні машини, засоби автоматики, медична діагностична апаратура та інші чутливі до електронних полів пристрою.
Як рецепторів ІРП розглянемо побутові радіомовні приймачі, телевізори і службові радіоприймальні пристрої.
Індустріальні радіозавади діляться на дві групи: випромінювані і поширюються по проводах живлення, керування, комутації та заземлення, які називають коньюктівнимі.
Параметрами першої групи можуть бути напруженість електричного (магнітного) поля, поверхнева щільність потоку потужності, смуга частот, другий - напруга (струм), потужність, смуга частот.
Розрізняють симетричне напруга ІРП, яке змінюється між двома затискачами джерела ІРП, мережі живлення або іншої будь-якої електричної мережі вимірювальним приладом з симетричним входом. Загальне несиметричне напруга ІРП вимірюють між точкою, що має потенціал, середній між потенціалами затискачів джерела ІРП, мережі живлення або іншої електричної мережі і землею. Симетричне та загальне несиметричне напруга ІРП вимірюються за допомогою дельтавидною еквівалента мережі. Несиметричне напруга ІРП вимірюють між затиском джерела ІРП, мережі живлення або будь-який інший електричної мережі і землею. Несиметричне напруга ІРП вимірюють за допомогою V-образного еквівалента мережі. Індустріальні радіозавади відносяться до шкідливих перешкод, їх рівень знижується, як правило, без шкоди роботи пристрою.
2. КЛАСИФІКАЦІЯ ДЖЕРЕЛ індустріальних радіоперешкод
Джерела індустріальних радіозавад класифікуються за основними ознаками помехообразующіх елементів, які є джерелами випромінювання електромагнітної енергії, і за місцем їх експлуатації або установки. В інтересах захисту радіоприймачів звукового радіомовлення та телебачення від впливу індустріальних радіоперешкод джерела ІРП об'єднують в такі групи:
Електропристрої побутового, комунального чи іншого призначення, що експлуатуються в житлових будинках або підключені до їх електричної мережі (кухонні плити, пилососи, нагрівачі, праски, швейні машини, ручні електроінструменти, ліфти, касові апарати та ін)
Наземний, міський та залізничний транспорт.
Пристрої, що містять двигуни внутрішнього згоряння (автомобілі, мотоцикли, моторні човни, бензопили, косилки для газонів і ін)
Пристрої, що містять джерела короткочасних радіоперешкод (холодильники, праски з терморегулятором, кухонні печі, обігрівальні вентилятори, прасувальні преси, регулятори швидкості різних пристроїв тощо)
Промислові, наукові, медичні та побутові ВЧ установки.
Лінії електропередач та електричні підстанції.
Світильники з люмінесцентними лампами.
Електрообладнання промислового, електричного, транспортного, медичного та комунального призначення напругою не вище 1000В, експлуатоване поза житлових будинків і не пов'язане з їх електричними мережами. До цієї ж групи відносять підприємства різного призначення на виділених територіях або в окремих будівлях.
Пристрої магістральної, внутрішньозонової та місцевого зв'язку.
Телевізійні і УКХ радіомовні приймачі.
Радіомовні приймачі з амплітудною модуляцією.
Джерела ІРП, що встановлюються спільно із службовими
радіоприймальними пристроями, поділяють на такі групи.
Радіоелектронне та електронне обладнання і апаратура зв'язку:
Обладнання та апаратура антенно-фідерних трактів РПрУ;
Обладнання та апаратура станцій повітряної рухомої служби, служб радіовизначення, засобів контролю, управління та обслуговування аеропортів;
Обладнання та апаратура станцій фіксованої та сухопутної служб;
Обладнання та апаратура станцій морської рухомої служби та служби радіовизначення (в частині морських судів);
Обладнання та апаратура станцій космічних систем і служб.
Електричне і електромеханічне обладнання і джерела живлення, куди входять обладнання, розташоване поблизу чутливих до ІРП елементів апаратури радіоприймальних пристроїв, а також обладнання та джерела живлення станцій перерахованих вище служб.
Пристрої з двигунами внутрішнього згоряння:
Транспортні засоби, призначені для розміщення радіоприймальних пристроїв; рухливі електростанції, що встановлюються на рухомих станціях. До цієї ж групи належать рухливі автономні електростанції, призначені для живлення радіостанцій різних служб.
3. ІНДУСТРІАЛЬНІ ПЕРЕШКОДИ У Радіопередавачі
До індустріальним радіоперешкод, створюваним випромінює пристроєм, відносяться всі випромінювання від устаткування передавача крім антени, за винятком випромінювань високочастотних трактів. Крім випромінювання ІРП, створювані передавачем, поширюються по проводах управління, комутації, заземлення і в ланцюгах харчування.
Необхідно відзначити, що ІРП від передавачів вивчені недостатньо. Разом з тим ІРП, створювані радіопередавачами, істотно впливають на використання РЧС станціями рухомих служб, служб радіовизначення і ін Рівні ІРП від радіопередавачів та їх обладнання, що встановлюються спільно з радіоприймальними пристроями, нормуються загальносоюзні норми 15-78 і 15А-83. Напруженість електромагнітного поля E, створювана обладнанням радіопередавача на відстані 1 м, не повинна перевищувати в смугах частот:
150 кГц - 30 МГц E = 32 - 7,87 · lg (f/0.15) дБкмВ / м;
30 - 100 МГц E = 32 - 13,39 · lg (f/30) дБкмВ / м;
100 - 1000 МГц E = 25 +20 · lg (f/100) дБкмВ / м.
Напруга U в проводах живлення, керування, комутації та заземлення не повинен перевищувати:
150 - 500 кГц U = 50 - 19,14 · lg (f/0.15) дБкмВ;
500 кГц - 6 МГц U = 40 - 12,97 · lg (f / 0,5) дБкмВ;
6 - 100 МГц U = 26 дБкмВ,
де f - нормована частота, МГц.
Встановлені також норми на рівень ІРП на клемах джерел живлення станцій рухомих служб (ГОСТ 22579-77, ГОСТ 22252-77 і ГОСТ 22580-77).
Довгий час, вважали, що рецепторами індустріальних радіоперешкод є тільки радіоприймачі. Проведені дослідження показали, а практика підтвердила, що рецепторами ІРП можуть бути радіопередавачі. Тому стандартом визначено параметри сприйнятливості передавачів до випромінюваним і розповсюджується по проводах ІРП.
Впливаючи на передавач, ІРП можуть збільшити рівень шумового випромінювання, розширити займану ширину смуги частот, спотворити передається сигнал і т.д. Для виключення цього впливу у передавачах за допомогою фільтрів в першу чергу захищають ланцюга його живлення. Зазначеними вище стандартами встановлені норми на напруга, що допускається ІРП на клемах джерел живлення передавачів станцій рухомих служб. Стандартом на радіомовні передавачі (ГОСТ 13924-80) встановлено норми на сприйнятливість передавачів до інтегральної заваді і псофометрического шуму.
4. Середа распростроненности індустріальних радіоперешкод
Створювані джерелами ІРП поширюються у відкритому просторі і по проводах.
Випромінювані радіоперешкоди характеризуються напруженістю електричного і магнітного поля або поверхневою щільністю потоку потужності. Останній параметр застосовується, як правило, на частотах вище 1 ГГц.
Амплітудні, частотні, часові та просторові характеристики електромагнітного поля випромінюваних ІРП в значній мірі визначаються їх джерелом.
Електромагнітне поле, створюване промисловими ВЧ установками, розташованими на рівні землі, затухає із збільшенням відстані від джерела на висоті 1 ... 4 м над рівнем землі із середнім коефіцієнтом 1 / r n, де r - відстань від джерела; n - змінюється від 1,3 для відкритих сільських районів до 2,8 для інтенсивно забудованих міських районів. Для приблизних розрахунків середнє значення n = 2,2. При цьому можуть бути значні відхилення виміряних значень напруженості поля від значень, розрахованих при n = 2,2. Середні квадратичні відхилення становлять близько 10дБ при логарифмічно-нормальний розподіл. Поляризація полів не може бути передбачена. Інтенсивність поля збільшується на частотах 30-300 МГц з ростом частоти.
Екранує вплив будівель на випромінювання ІРП змінюється в широких межах, залежно від матеріалу будівель, товщини стін і площі вікон. Вважається, що будівлі знижують полі ІРП приблизно на 10дБ.
Електромагнітне поле (ЕМП), що створюється системами запалювання автомобілів, на відстані 10м має максимум на частоті 30 МГц. На частотах вше 1 ГГц рівень напруженості поля зменшується зі швидкістю 20дБ/октаву. Випромінювання нижче 100 МГц мають тенденцію до вертикальної поляризації з коливаннями рівня напруженості поля в середньому близько 10дб. Максимальні рівні напруженості поля, створювані системами запалювання групи, автомобілів, не перевищують найбільший рівень, створюваний одним автомобілем у групі складає-10дБмк / м. Викиди напруженості поля при малих потоках автотранспорту обумовлені зустрічними автомобілями.
Лінії електропередач (ЛЕП) та їх обладнання створюють найбільшу напруженість поля ІРП при дощі, снігопаді, тумані і високої відносної вологості, а в посушливих районах - при підвищеної турбулентності повітря і при сонячній активності, спектр цих ІРП простирається від ОНЧ до ДВЧ.
Рівень напруженості електромагнітного поля, створюваного ЛЕП, змінюється в межах 40 ... 160 дБмкВ / м, залежить від значення напруги мережі ЛЕП. Спад напруженості поля в ближній зоні (
Зварювальні та нагрівальні пристрої створюють електромагнітне поле найбільшої інтенсивності в області частот 750 кГц, 3 та 20 МГц. Напруженість поля на відстані 300 м від джерела дорівнює приблизно 20 дБмкВ / м, убуваючи в середньому від збільшення відстані зі швидкістю 1 / r 1.5.
Крім того, на поширення хвиль ІРП впливають характер підстилаючої поверхні, рельєф місцевості, наявність на шляху поширення сторонніх предметів та інші фактори.
Індустріальні радіозавади по проводах поширюються на значні відстані, і їхній рівень із збільшенням відстані зменшується дуже повільно. При це ІРП поширюються по проводам, не посередньо пов'язаними з джерелами ІРП (первинні носії), а також по проводах, що мають ємнісну або індуктивний зв'язок з первинними носіями ІРП (вторинні носії). До них відносять проведення харчування, труби опалювальної системи, обладнання ліфтів та ін У цьому випадку джерело ІРП можна розглядати і як генератор і як рецептор енергії. Зі збільшенням частоти ІРП загасання в проводах збільшується. Практично нормують смугу частот у проводах від 150 кГц до 30 МГц, вважаючи при цьому, що на більш високих частотах рівень ІРП не перевищує допустимий.
5. ПРИДУШЕННЯ індустріальних радіоперешкод
Придушення ІРП включає організаційні і (або) технічні заходи, спрямовані на ослаблення або усунення впливу ІРП. Ці заходи проводять при розробці електропристроїв, їх встановлення та експлуатації. Придушення ІРП може бути виконане як у самому джерелі ІРП і на шляху поширення ІРП, так і в радіоприймальному пристрої за допомогою завадоподавляючих пристроїв і завадоподавляючих елементів. До помехоподавляющие елементам відносять, наприклад, дроселі, конденсатори, фільтри, які безпосередньо здійснюють придушення або перерозподіл енергії ІРП. Сукупність завадоподавляючих елементів, конструктивно об'єднаних в один виріб, називають помехоподавляющие пристроєм. Помехоподавляющие обладнання може складатися з необхідного набору завадоподавляючих пристроїв і елементів. Кожен протизавадний елемент (пристрій, обладнання) має смугу частот, в якій забезпечується придушення ІРП не менше заданого нормативно-технічною документацією на елемент (пристрій, обладнання).
Основними методами придушення ІРП є екранування і фільтрація.
Екранування здійснюється за допомогою металевих екранів у вигляді кожухів, стінок, перегородок, перемичок і т.д. Основне завдання екранування полягає в локалізації або ізоляції електромагнітного поля ІРП, від навколишнього простору. Для придушення ВЧ електромагнітних полів застосовують екрани з металів: сталі, міді, алюмінію - або використовують ферропласти. Низькочастотні поля більш послаблюються феромагнітними матеріалами: фериту, пермаллои та ін
Розрізняють електромагнітний режим роботи екранів, заснований на дії в їх товщі вихрових струмів. Електромагнітне екранування може бути представлено як поглинання і багаторазове відбиття електромагнітної енергії від металевої товщі екрану. Тому складова екранування - відображення виявляється на більш низьких частотах (приблизно до 10 МГц), а на більш високих проявляється ефект поглинання. Якщо джерело ІРП створює в основному магнітне поле, то сталь екранує краще міді. Чим менше розміри екрану, товщі його стінки і більше магнітна проникність стали, тим ширше область низьких частот, в якій сталь екранує краще. Якість екранування в сильному ступені залежить від безперервності екрана. Для виконання цієї умови застосовують перемички, вставки, прокладки, пропаивают або проклеюють проводять клеєм місця з'єднання окремих конструкцій екранів.
Фільтрація ІРП полягає у зниженні напруги перешкод на мережевих затискачах електропристроїв - джерел ІРП за допомогою фільтрів.
Фільтри можуть бути ємнісними, індуктивно-ємнісними, однозвенная і багатоланкове.
Необхідно відзначити, що введення коштів звонка в електропристроїв не повинно негативно впливати не його роботу. З'єднувальні провідники між помехообразующімі елементами і помехоподавляющие засобами повинні бути як можна коротше. При наявності екрану несиметричні ємнісні елементи слід встановлювати в місцях виходу фільтруючих приладів з екрану. Якщо пристрій - джерело ІРП заземлюється, то заземлення повинно бути ефективним електричне з'єднання корпусу або кожуха електропристрої з металевою арматурою або контуром заземлення. Коливання опору заземлення викликає додаткову нерегулярну ІРП. Заходи щодо заземлення повинні відповідати всім вимогам по техніки безпеки.
Електропристрої побутового призначення з колекторними двигунами. Це сама різноманітна і численна група джерел ІРП, які знаходяться в безпосередній близькості від радіоприймачів, телевізорів та їх антен. Радіоперешкоди від колекторних електродвигунів найбільш інтенсивні на низьких частотах і зменшуються з підвищенням частоти. Засоби звонка вибирають з урахуванням ступеня пригнічення ІРП. Рівні напруги радіозавад на мережевих затискачах від колекторних електродвигунів досягають 70-100 дБмкВ у смузі частот 150-500 кГц і 60-90 дБмкВ в смузі 500 кГц-30МГц. Ефективність завадоподавляючих пристроїв на нижніх ділянках нормованої смуги частот повинна становити 20 ... 30 дБ.
У побутових електропристроях широко застосовують комутаційні елементи, які є джерелами ІРП (терморегулятори, пускачі, перемикачі реле та ін.) При замиканні і розмиканні ланцюга електричними контактами комутаційних елементів відбувається різка зміна струму в комутованій ланцюга. Рівень радіоперешкод визначається крутизною фронтів утворюються імпульсів, їх амплітудної тривалістю і кількістю перемикань, а також процесом розряду в межконтактном проміжку.
У електропристроях з комутаційними елементами вимоги до помехоподавляющие фільтри можуть бути значно ослаблені при безпосередньому впливі на механізм утворення ІРП за допомогою іскрограсітельних ланцюжків на перемикаються контактах.
На роботі домашніх радіоприймачів і телевізорів можуть позначатися ІРП від ліфтів. Радіоперешкоди від ліфтів носять редкоімпульсний характер. Джерелами ІРП від ліфтів є систему управління і сигналізації. Для реалізації норм по напрузі перешкод встановлюють ємнісний фільтр на щиті харчування. Однак велика кількість контакторів і реле в системі управління і сигналізації ліфтів потребують ретельного догляду. Забруднення або обгорання цих елементів може привести до зростання радіозавад на 40 дБ.
Найбільш потужним джерел радіозавад у квартирі є телевізор. Як відомо, отримання зображення на екрані телевізійного приймача пов'язано з необхідністю модуляції електронного променя кінескопа, його прискорення і відхилення.
Модуляція променя здійснюється повним колірним телевізійним сигналом з амплітудою до 40В, що подається на керуючий електрод кінескопа. Прискорення променя відбувається за рахунок подачі на електроди кінескопа високовольтного постійної напруги, одержуваного за рахунок випрямлення імпульсів зворотного ходу рядкової розгортки амплітудою до 25 кВ. Відхилення променя здійснюється магнітними полями, створюваними відхиляють котушками при протіканні по них імпульсно-пилкоподібних струмів, які виробляють каскади рядкової і кадрової розгорток. Таким чином, у схемі телевізора є імпульсні струми і високі імпульсні напруги, які створюють у просторі навколо телевізора електромагнітне поле ІРП, напруженість якого буде залежати від фазових і амплітудних співвідношень векторів полів окремих джерел.
Крім того, високоякісні потенціали і струми виникають в силовому трансформаторі телевізора і пов'язаної з ним електричної мережі та антенному кабелі. Найбільш небезпечними є зв'язку помехообразующіх елементів з електричною мережею і антенним кабелем.
Таким чином, телевізійний приймач як джерело ІРП впливає на інші радіоприймальні пристрої, в тому числі на інші телевізійні приймачі, за допомогою електромагнітного поля випромінювання елементами схеми, через електромережу харчування і антенний кабель.
Кількісний аналіз електричної та магнітної складових поля радіоперешкод свідчить про те, що спектр радіоперешкод має дискретний характер, кратний основній частоті рядкової розгортки. Інтенсивність радіоперешкод зменшується з відстанню, а також зі збільшенням частоти. Магнітна складова поля зменшується з частоти 1 МГц, електрична - з 2,5 МГц. Діаграми спрямованості випромінювання в горизонтальній і вертикальній площинах мають випадковий характер, залежить від частоти випромінювання. Різниця між максимумом і мінімумом діаграми спрямованості випромінювання може досягати 15 ... 20 дБ. Напруга радіозавад на мережевих клемах телевізорів може досягати 50 ... 60 дБмкВ, а на антенних клемах 60 ... 70 дБмкВ.
На закінчення відзначимо, що для зниження рівнів радіозавад на шляхах їх розповсюдження по проводах розроблені спеціальні фільтри. Це симетричні П-образні фільтри НЧ типу ФП, серійно випускаються нашою промисловістю. Як ємнісних елементів у фільтрах типу ФП використані прохідні конденсатори КБП і конденсатори КДБ-МН, як індуктивних елементів застосовані спеціальні дроселі.
Для ослаблення високоякісних перешкод з ефективністю не менше 80 дБ в ланцюгах постійного, пульсуючого і змінного струмів з напругою від 60 до 500 і робочими навантаженнями від 0,1 до
У смугах частот НВЧ використовують широкосмугові загороджувальні фільтри типу ФПС.
Вимірювання індустріальних радіоперешкод проводиться у регламентованих нормативними документами умовах.