Глава восьмая
ПОМЕХИ РАДИОПРИЕМУ (РАДИОПОМЕХИ)
ИСТОЧНИКИ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ РАДИОПОМЕХ
Источниками индустриальных радиопомех (РП) в ЭМ являются электромагнитные поля токов высокой частоты (с крутым фронтом изменения тока во времени), возникающие в скользящем контакте ЭМ, особенно при коммутационных процессах.
Источниками РП могут быть также входящие в состав ЭМ устройства с полупроводниковыми элементами, регуляторы с контактами и т. п.
Энергия поля РП может излучаться как через зажимы ЭМ, так и непосредственно в окружающее пространство.
В первом случае она может быть охарактеризована напряжением (и мощностью), измеряемым на зажимах ЭМ; во втором случае — напряженностью поля и мощностью излучения измеряемыми с помощью антенны. При этих измерениях устанавливаются уровни этих величин в децибелах, т. е. логарифм их отношений к пороговым значениям, соответствующим нулевым уровням.
РП могут проявляться в полосе частот 0,01—1000 МГц, однако РП, создаваемые ЭМ, контролируются в полосе частот 0,1—30 МГц (напряжение, мкВ) и 0,1—300 МГц (напряженность поля, мкВ/м).
Уровень помех, создаваемых коллекторными машинами, определяется главным образом качеством коммутации и коммутационными параметрами (он зависит, в частности, от числа витков в секции). Кроме того, он зависит от емкости обмоток и соединительных элементов по отношению к земле и их индуктивности при частотах РП.
Явно выраженной зависимости уровня РП от мощности машин не установлено.
Для конкретного типа ЭМ при неизменных условиях контроля существует достаточно определенная связь между уровнем РП и качеством коммутации [6.15], что может быть использовано для контроля качества коммутации электрических машин в автоматизированных испытательных установках.
Основные положения, определяющие методы испытания источников индустриальных РП, устанавливают ГОСТ 16842-82, СТ СЭВ 784-77, ГОСТ 11001-80, СТ СЭВ 502-84; ГОСТ 16842-82 также предусматривает контроль мощности (с помощью поглощающих клещей) и мощности излучения РП.
ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ РАДИОПОМЕХ
Допустимые уровни РП в децибелах и методика их определения регламентируются [8.1].
Вопросы отнесения отдельных устройств, являющихся источниками РП, к той или иной группе норм в случае необходимости решает Государственная инспекция электросвязи Министерства связи СССР.
Для электрических машин, работающих в сетях жилых домов (норма 1—72) и вне этих сетей (норма 8—72) допустимые уровни помех РП приведены в табл. 8.1. Перевод уровня РП в децибелах L в напряжения (7, мкВ, производится по формуле
U= 10L/20
Примечание. 1 — на сетевых зажимах; 2 — на сетевых зажимах переносных устройств; 3 - на зажимах подключения внешних устройств (нагрузки, регуляторов, переключателей).
СХЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ РАДИОПОМЕХ
Схемы рис. 8.1—8.3 применяются при потребляемых токах до 25 А. В этих случаях применяются эквиваленты сети, схемы которых приводятся в ГОСТ 11001-80. В тех случаях, когда исследуемое устройство при эксплуатации находится в руках, используется схема рис. 8.2, в которой показан эквивалент руки 6, соединенный металлической фольгой с корпусом устройства. Схема рис. 8.3 применяется в тех случаях, когда исследуемое устройство имеет зажимы для подключения внешних устройств. В этом случае в схему вводятся разделительные устройства (гальванические развязки) (РУ) и переключатель фаз (ПФ) (схемы РУ и ПФ по ГОСТ 11001-80).
Для устройств, потребляющих более 25 А (рис. 8.4), в схеме испытания используются РУ и ПФ, вместе составляющие пробник напряжения (ГОСТ 11001-80).
Измерение РП возможно, если напряжение помех, проникающих из сети, не менее чем на 10 дБ меньше уровня РП, создаваемого исследуемым устройством. Проверка этого условия проводится измерением РП по приведенным выше схемам при неработающем устройстве, соединенном с сетью через емкость 0,25 мкФ в каждом проводе. Указанной емкостью шунтируются контакты сетевого выключателя в положении "выключено", а если выключатель встроен в устройство, то оно соединяется с сетью через указанные выше емкости при включенном выключателе.
При всех видах измерения РП весьма важно расположение элементов схем рис. 8.1—8.4 относительно экранирующих поверхностей и друг друга. Оно должно соответствовать указаниям "Общесоюзных норм допускаемых индустриальных радиопомех".
Рис. 8.1, Схема измерения РП при токах до 25 А:
1 — исследуемое устройство; 2 — эквивалент сети; 5 — экранирующая поверхность; 4 — измеритель помех; 5 — коаксиальный кабель
Рис. 8.2. Схема измерения РП ручных устройств:
1-5 - по рис. 8.1; 6 - эквивалент руки (ГОСТ 16842-82)
Рис. 8.3. Схема измерения РП устройства, имеющего сетевые и выходные зажимы:
1 — исследуемое устройство; 2 — разделительное устройство; 3 — переключатель фаз; 4 — пробник напряжения; 5 — измеритель помех; 6 — коаксиальный кабель
Рис. 8.4. Схема измерения РП при токах более 25 А:
1—5 — по рис. 8.1; 4 — внешнее устройство; 5 — разделительное устройство; 6 — переключатель фаз; 7 — измеритель помех; 8 - коаксиальный кабель
У машин с допустимым напряжением РП до 1000 мкВ измерения можно проводить непосредственно на испытательном стенде. Следует принять меры к тому, чтобы через провода, связывающие испытуемую машину с питанием или нагрузкой, не попадали внешние помехи от генераторов испытательной станции. Для этой цели в непосредственной близости от испытательного стенда в провода, связывающие машину с питанием или нагрузкой, включается фильтр (например, могут быть использованы фильтры, входящие в схему высокочастотных закалочных установок).
В ряде случаев бывает достаточно снабдить собственные генераторы испытательной станции простейшей защитой от радиопомех в виде конденсаторов, включенных между зажимами и корпусом генераторов. Для электрических машин с допускаемым напряжением 250 мкВ и ниже определение уровня радиопомех следует проводить в экранированной камере, обшитой заземленными железными листами или медной сеткой.
Все провода (сети, нагрузки), проходящие в экранированную камеру, должны иметь фильтры, защищающие от проникновения внешних помех внутрь экранированной камеры.
Методы контроля напряженности поля и мощности излучения РП должны соответствовать ГОСТ 16842-82.
Для контроля РП в диапазоне частот 0,01—30 и 25—1000 МГц используются выпускаемые ГДР и соответствующие ГОСТ 11001-80 (СТ СЭВ 502-84) приборы: измерители напряжения типов SMV11; SMV21 и измерители напряженности поля и уровня напряженности поля типов FSM11, FSM21 [8.5].
