हमें उन्नत EMC के साथ औद्योगिक स्विच की आवश्यकता क्यों है?

लैन पर पैकेट खो जाने का क्या कारण हो सकता है? अलग-अलग विकल्प हैं: अतिरेक गलत तरीके से कॉन्फ़िगर किया गया है, नेटवर्क लोड के साथ सामना नहीं कर सकता है, या लैन "तूफान" है। लेकिन इसका कारण हमेशा नेटवर्क लेयर में नहीं होता है।

एलएलसी एन कंपनी ने फीनिक्स कॉन्टैक्ट स्विच के आधार पर कंपनी की खदान का वीडियो कंट्रोल सिस्टम और वीडियो सर्विलांस सिस्टम वी विल नॉट नॉट नेम नेम्स बना दिए।

नेटवर्क के एक भाग में समस्याएं थीं। FL SWITCH 3012E-2FX - 2891120 और FL SWITCH 3006T-2FX - 2891036 स्विच के बीच, संचार चैनल बेहद अस्थिर था।

डिवाइस एक चैनल में 6 केवी पावर केबल के साथ रखी गई एक केबल केबल से जुड़े थे। पावर केबल एक शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाता है जिसने हस्तक्षेप का कारण बना है। पारंपरिक औद्योगिक स्विच में पर्याप्त शोर प्रतिरक्षा नहीं होती है, इसलिए कुछ डेटा खो गया था।

जब FL SWITCH 3012E-2FX - 2891120 स्विच दोनों सिरों पर लगाए गए, तो कनेक्शन स्थिर हो गया। ये स्विच IEC 61850-3 का अनुपालन करते हैं। अन्य बातों के अलावा, इस मानक का भाग 3 बिजली संयंत्रों और सबस्टेशनों में स्थापित उपकरणों के विद्युत चुम्बकीय संगतता (ईएमसी) के लिए आवश्यकताओं का वर्णन करता है।

एन्हांस्ड EMC के साथ स्विच बेहतर प्रदर्शन क्यों किया?

ईएमसी - जनरल

यह पता चलता है कि एक लैन में डेटा ट्रांसमिशन की स्थिरता न केवल उपकरणों के सही कॉन्फ़िगरेशन और स्थानांतरित किए गए डेटा की मात्रा से प्रभावित होती है। लापता पैकेट या एक असफल स्विच का कारण विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप हो सकता है: एक वॉकी-टॉकी जो नेटवर्क उपकरण के पास उपयोग किया जाता था, पास में रखी एक पावर केबल, या एक पावर स्विच जो शॉर्ट सर्किट के दौरान सर्किट को खोलता था।

एक वॉकी-टॉकी, केबल और स्विच विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के स्रोत हैं। इस हस्तक्षेप के संपर्क में आने पर विद्युत चुम्बकीय संगतता के साथ स्विच सामान्य रूप से संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप दो प्रकार के होते हैं: आगमनात्मक और प्रवाहकीय।

आगमनात्मक शोर विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के माध्यम से "हवा के माध्यम से" प्रसारित होता है। इन हस्तक्षेप को विकीर्ण या विकीर्ण भी कहा जाता है।

कंडक्टरों के माध्यम से संवाहित हस्तक्षेप प्रसारित होता है: तार, पृथ्वी, आदि।

एक शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय या चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में आने पर प्रेरक हस्तक्षेप होता है। आयोजित हस्तक्षेप का कारण वर्तमान सर्किट, बिजली के हमलों, दालों आदि को स्विच करना हो सकता है।

स्विच, सभी उपकरणों की तरह, आगमनात्मक और संचालित हस्तक्षेप दोनों से प्रभावित हो सकता है।

आइए एक औद्योगिक सुविधा में हस्तक्षेप के विभिन्न स्रोतों को देखें, और वे किस प्रकार का हस्तक्षेप बनाते हैं।

हस्तक्षेप के स्रोत

रेडियो-उत्सर्जक उपकरण (वॉकी-टॉकी, मोबाइल फोन, वेल्डिंग उपकरण, आगमनात्मक भट्टियां, आदि)

कोई भी उपकरण एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र का उत्सर्जन करता है। यह इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फील्ड उपकरण पर कार्य करता है जो कि दोनों और संक्रियात्मक रूप से होता है।

यदि फ़ील्ड पर्याप्त रूप से मजबूत है, तो यह कंडक्टर में एक वर्तमान बना सकता है, जो सिग्नल ट्रांसमिशन प्रक्रिया को बाधित करेगा। बहुत शक्तिशाली हस्तक्षेप से उपकरण बंद हो सकते हैं। इस प्रकार, एक प्रेरक प्रभाव प्रकट होता है।

ऑपरेटिंग कर्मी और सुरक्षा सेवाएं मोबाइल फोन, वॉकी-टॉकी का उपयोग एक-दूसरे के साथ संवाद करने के लिए करते हैं। स्थिर रेडियो और टेलीविजन ट्रांसमीटर सुविधाओं पर काम करते हैं; ब्लूटूथ और वाईफाई डिवाइस मोबाइल प्रतिष्ठानों पर स्थापित किए जाते हैं।

ये सभी उपकरण शक्तिशाली विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र जनरेटर हैं। इसलिए, औद्योगिक वातावरण में सामान्य संचालन के लिए, स्विच को विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को सहन करने में सक्षम होना चाहिए।

विद्युत चुम्बकीय वातावरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की तीव्रता से निर्धारित होता है।

विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के लिए प्रतिरक्षा के लिए स्विच का परीक्षण करते समय, 10 V / m का एक क्षेत्र स्विच पर प्रेरित होता है। इस स्थिति में, स्विच को पूरी तरह से काम करना चाहिए।

स्विच के अंदर कोई भी कंडक्टर, साथ ही सभी केबल, निष्क्रिय प्राप्त एंटेना हैं। रेडियो-उत्सर्जक उपकरण 150 हर्ट्ज से 80 मेगाहर्ट्ज तक आवृत्ति रेंज में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का कारण बन सकते हैं। एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र इन कंडक्टरों में वोल्टेज को प्रेरित करता है। ये वोल्टेज, बदले में, धाराओं का कारण बनते हैं जो स्विच में हस्तक्षेप करते हैं।

विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के लिए प्रतिरक्षा के लिए स्विच का परीक्षण करने के लिए, वोल्टेज डेटा पोर्ट और पावर पोर्ट पर लागू किया जाता है। GOST R 51317.4.6-99 विद्युत चुम्बकीय विकिरण के उच्च स्तर के लिए 10 V का वोल्टेज मान निर्धारित करता है। इस स्थिति में, स्विच को पूरी तरह से काम करना चाहिए।

विद्युत केबलों, विद्युत लाइनों, ग्राउंड सर्किट में वर्तमान

पावर केबल्स, पावर लाइनों, ग्राउंड सर्किट में वर्तमान औद्योगिक आवृत्ति (50 हर्ट्ज) का एक चुंबकीय क्षेत्र बनाता है। एक चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव एक बंद कंडक्टर में एक वर्तमान बनाता है, जो एक बाधा है।

औद्योगिक आवृत्ति के चुंबकीय क्षेत्र में विभाजित है:

• सामान्य संचालन स्थितियों के तहत धाराओं के कारण निरंतर और अपेक्षाकृत कम तीव्रता का चुंबकीय क्षेत्र;
• आपातकालीन परिस्थितियों में धाराओं के कारण एक अपेक्षाकृत उच्च चुंबकीय क्षेत्र, उपकरणों के चालू होने तक संक्षिप्त रूप से कार्य करता है।

औद्योगिक आवृत्ति के एक चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव की स्थिरता के लिए स्विच का परीक्षण करते समय, लंबी अवधि के लिए 100 ए / मी के क्षेत्र और 3 एस की अवधि के लिए 1000 ए / मी की आपूर्ति की जाती है। सत्यापन के दौरान, स्विच पूरी तरह से चालू होना चाहिए।

तुलना के लिए, एक पारंपरिक घरेलू माइक्रोवेव ओवन 10 ए / मी तक का चुंबकीय क्षेत्र बनाता है।

बिजली के हमलों, बिजली के नेटवर्क में आपातकालीन स्थिति

बिजली के हमले भी नेटवर्क उपकरण के साथ हस्तक्षेप करते हैं। वे लंबे समय तक नहीं रहते हैं, लेकिन उनका आकार कई हजार वोल्ट तक पहुंच सकता है। इस तरह के हस्तक्षेप को स्पंदित कहा जाता है।

आवेग शोर को स्विच के पावर पोर्ट और डेटा ट्रांसमिशन पोर्ट पर लागू किया जा सकता है। ओवरवॉल्टेज के उच्च मूल्यों के कारण, वे दोनों उपकरण के कामकाज को बाधित कर सकते हैं और इसे पूरी तरह से जला सकते हैं।

बिजली की हड़ताल आवेग के शोर का एक विशेष मामला है। यह उच्च ऊर्जा के शोर के स्पंदित microsecond के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है।

एक बिजली की हड़ताल विभिन्न प्रकार की हो सकती है: बाहरी वोल्टेज सर्किट में एक बिजली की हड़ताल, एक अप्रत्यक्ष हड़ताल, जमीन में एक हड़ताल।

जब बिजली बाहरी वोल्टेज सर्किट से टकराती है, तो बाहरी सर्किट और ग्राउंड सर्किट के माध्यम से बहने वाले बड़े निर्वहन प्रवाह के कारण हस्तक्षेप होता है।

एक अप्रत्यक्ष बिजली हड़ताल बादलों के बीच बिजली का निर्वहन है। ऐसे झटकों के दौरान, विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनते हैं। वे एक विद्युत प्रणाली के कंडक्टरों में वोल्टेज या धाराओं को प्रेरित करते हैं। यह हस्तक्षेप का कारण बनता है।

जब बिजली जमीन से टकराती है, तो जमीन से करंट प्रवाहित होता है। यह वाहन के ग्राउंडिंग सिस्टम में एक संभावित अंतर पैदा कर सकता है।

वास्तव में एक ही हस्तक्षेप स्विचिंग कैपेसिटर बैंक बनाता है। इस तरह के स्विचिंग एक स्विचिंग क्षणिक है। सभी स्विचिंग ट्रांजिस्टर उच्च ऊर्जा के माइक्रोसेकंड स्पंदित हस्तक्षेप का कारण बनते हैं।

सुरक्षात्मक उपकरणों द्वारा ट्रिगर होने पर वोल्टेज या वर्तमान में तेजी से बदलाव भी आंतरिक सर्किट में माइक्रोसेकंड स्पंदित शोर के गठन का कारण बन सकता है।

आवेग शोर प्रतिरक्षा के लिए स्विच का परीक्षण करने के लिए, विशेष परीक्षण पल्स जनरेटर का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के लिए, UCS 500N5। यह जनरेटर परीक्षण किए गए स्विच पोर्ट पर विभिन्न मापदंडों की दालों की आपूर्ति करता है। दालों के पैरामीटर प्रदर्शन किए गए परीक्षणों पर निर्भर करते हैं। वे पल्स आकार, आउटपुट प्रतिरोध, वोल्टेज, एक्सपोज़र समय में भिन्न हो सकते हैं।

माइक्रोसेकंड पल्स हस्तक्षेप के प्रतिरोध के लिए परीक्षणों के दौरान, 2 केवी दालों को बिजली बंदरगाहों को आपूर्ति की जाती है। डेटा पोर्ट - 4 केवी। इस जांच के साथ, यह माना जाता है कि ऑपरेशन बाधित हो सकता है, लेकिन हस्तक्षेप के गायब होने के बाद, यह अपने आप ठीक हो सकता है।

प्रतिक्रियाशील भार को स्विच करना, रिले संपर्कों के "उछाल", एसी को सुधारने पर स्विच करना

विद्युत प्रणाली में, विभिन्न स्विचिंग प्रक्रियाएं हो सकती हैं: आगमनात्मक भार के रुकावटें, रिले संपर्क खोलना, आदि।

ऐसी स्विचिंग प्रक्रियाएं आवेगपूर्ण शोर भी पैदा करती हैं। उनकी अवधि एक नैनोसेकंड से एक माइक्रोसेकंड तक है। इस तरह के आवेग शोर को नैनोसेकंड आवेग शोर कहा जाता है।

परीक्षण के लिए, नैनोसेकंड दालों के पैकेट स्विच पर खिलाए जाते हैं। दलहन को बिजली बंदरगाहों और डेटा बंदरगाहों को खिलाया जाता है।

2 केवी दालों को बिजली बंदरगाहों को, और 4 केवी को डेटा बंदरगाहों को आपूर्ति की जाती है।
नैनोसेकंड आवेग शोर के प्रभावों के लिए परीक्षणों के दौरान, स्विच पूरी तरह से चालू होना चाहिए।

औद्योगिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण, फिल्टर और केबल से क्रॉसस्टॉक

जब बिजली वितरण प्रणाली या बिजली के इलेक्ट्रॉनिक उपकरण के पास स्विच स्थापित किया जाता है, तो उनमें विषम वोल्टेज को प्रेरित किया जा सकता है। इस तरह के पिकअप को आयोजित विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप कहा जाता है।

आयोजित हस्तक्षेप के मुख्य स्रोत हैं:

• प्रत्यक्ष वितरण और 50 हर्ट्ज की आवृत्ति सहित बिजली वितरण प्रणाली;
• बिजली के इलेक्ट्रॉनिक उपकरण।

स्रोत के आधार पर, हस्तक्षेप को दो प्रकारों में विभाजित किया गया है:

• निरंतर वोल्टेज और वोल्टेज की आवृत्ति 50 हर्ट्ज। वितरण प्रणालियों में शॉर्ट सर्किट और अन्य खराबी मूलभूत आवृत्ति पर हस्तक्षेप उत्पन्न करते हैं;
• आवृत्ति में वोल्टेज 15 हर्ट्ज से 150 किलोहर्ट्ज़ तक होता है। ऐसा हस्तक्षेप आमतौर पर बिजली इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों द्वारा उत्पन्न होता है।

स्विच का परीक्षण करने के लिए, 30 वी के ऑपरेटिंग वोल्टेज को बिजली और डेटा ट्रांसमिशन पोर्ट और 1 वी के लिए 300 वी के प्रभावी वोल्टेज के लिए लगातार लागू किया जाता है। ये वोल्टेज मान GOST परीक्षणों की कठोरता के उच्चतम स्तर के अनुरूप हैं।

यदि यह कठोर विद्युत चुम्बकीय वातावरण में स्थापित है, तो उपकरण को ऐसे प्रभावों का सामना करना होगा। इसकी विशेषता है:

• परीक्षण किए गए उपकरण कम वोल्टेज वाले विद्युत नेटवर्क और मध्यम वोल्टेज लाइनों से जुड़े होंगे;
• उपकरणों को उच्च-वोल्टेज उपकरणों के ग्राउंडिंग सिस्टम से जोड़ा जाएगा;
• बिजली कन्वर्टर्स का उपयोग किया जाता है जो महत्वपूर्ण धाराओं को ग्राउंडिंग सिस्टम में इंजेक्ट करते हैं।

इसी तरह की स्थिति स्टेशनों या सबस्टेशनों पर पाई जा सकती है।

बैटरी चार्ज करते समय एसी वोल्टेज सुधार

सुधार के बाद, आउटपुट वोल्टेज हमेशा स्पंदित होता है। यही है, वोल्टेज मान अनियमित या समय-समय पर बदलता है।

यदि स्विच डीसी वोल्टेज द्वारा संचालित होते हैं, तो बड़े रिपल वोल्टेज उपकरणों के संचालन को बाधित कर सकते हैं।

एक नियम के रूप में, सभी आधुनिक सिस्टम विशेष चौरसाई फिल्टर का उपयोग करते हैं और लहर का स्तर बड़ा नहीं है। लेकिन स्थिति तब बदल जाती है जब बिजली आपूर्ति प्रणाली में बैटरी स्थापित की जाती हैं। बैटरी चार्ज करते समय, तरंग बढ़ जाती है।

इसलिए, इस तरह के हस्तक्षेप की संभावना को ध्यान में रखना भी आवश्यक है।

निष्कर्ष

बेहतर विद्युत चुम्बकीय संगतता के साथ स्विच करने से डेटा को कठोर विद्युत चुम्बकीय वातावरण में प्रेषित किया जा सकता है। खदान उदाहरण में, लेख की शुरुआत में, डेटा केबल को औद्योगिक आवृत्ति के एक शक्तिशाली चुंबकीय क्षेत्र से अवगत कराया गया था और आवृत्ति बैंड में 0 से 150 किलोहर्ट्ज़ तक शोर का संचालन किया गया था। पारंपरिक औद्योगिक स्विच ऐसी परिस्थितियों में डेटा ट्रांसफर का सामना नहीं कर सके और पैकेट खो गए।

निम्नलिखित हस्तक्षेप के संपर्क में आने पर बेहतर विद्युत चुम्बकीय संगतता के साथ स्विच पूरी तरह से काम कर सकते हैं:

• रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र;
• औद्योगिक आवृत्ति के चुंबकीय क्षेत्र;
• नैनोसेकंड आवेग शोर;
• माइक्रोसेकंड उच्च ऊर्जा का स्पंदित शोर;
• एक रेडियो आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र द्वारा प्रेरित शोर;
• 0 से 150 किलोहर्ट्ज़ तक आवृत्ति रेंज में हस्तक्षेप;
• लहर वोल्टेज डीसी शक्ति।