Dla odgromników klasy D maksymalna wartość prądu udarowego wynosi
0,5kA 1kA 1,5kA 2kA 2,5kV
(Klasa A:
Klasa B: 100kA (50kA)
Klasa C: 5kA (10kA)
Badanie typu SURGE przeprowadza się w celu
W celu określenia wpływu pól magnetycznych 50Hz
W celu zbadania odporności na ciąg impulsów szpilkowych BURST
Zbadania odporności na impuls przepięciowy w napięciu sieciowym
Określenie odporności na wyładowania elektrostatyczne ESD
Do wykonywania testów na badanie odporności EMC (immunity tests), w tym:
· Szybkie zakłócenia impulsowe BURST (udarowe)
· Zakłócenia impulsowe udarowe SURGE
· Wyładowania elektryczności statycznej ESD
· Dynamiczne zmiany wartości napięcia zasilania PQT
BURST
Serie impulsów (BURST) o wysokim napięciu i krótkim czasie narastania symulujące zakłócenia wytwarzane przez indukcyjnie obciążone przełączniki elektromechaniczne.
Zakłócenia te mogą być sprzęgane:
a) bezpośrednio przez sieć zasilającą, w efekcie podłączenia do tej sieci urządzenia generującego zakłócenia.
b) na drodze sprzężenia pojemnościowego – z urządzenia zakłócającego lub linii zasilającej do urządzeń będących w pobliżu.
Generator Best Plus umożliwia przeprowadzanie testów obydwoma metodami sprzęgania (galwanicznie w przewody zasilania oraz za pomocą pojemnościowych cęgów sprzęgających).
SURGE
Testy udarowe (SURGE) symulują zakłócenia impulsami wysokoenergetycznymi, np. w efekcie wyładowań piorunowych w sieć zasilania lub przez wyłączanie dużych obciążeń. Testowe impulsy udarowe można wprowadzać do przewodów zasilania (galwanicznie) lub do innych obwodów (za pomocą sprzęgania pojemnościowego).
ESD
Testy wyładowania elektrostatycznego (ESD - Electrostatic Discharge) symulują impulsy o wysokim napięciu, które mogą się pojawić w efekcie wyładowania stykowego (osoba naładowana bezpośrednio dotyka obiekt) lub w efekcie wyładowania powietrznego (wyładowanie łukowe przez powietrze). Na wyposażeniu generatora BESTPlus znajduje się pistolet ESD z odpowiednimi palcami testującymi dla obydwu rodzajów wyładowań.
PQT
Testy jakości zasilania (PQT - Power Quality Testing) symulują wahania i zaniki napięcia w sieci zasilającej.
Współczynnik asymetrii sieci niskiego napięcia może wynosić maksymalnie
1% 2% 3% 5% 8%
Jakość sieci:
Częstotliwość sieciowa:
50 Hz +/- 1% (49,5 Hz – 50,5 Hz) przez 95% tygodnia
50 Hz +/- 4% (48 Hz – 52 Hz) przez 100% tygodnia
Odchylenia napięcia: +/- 10%
Współczynnik THD: 8%
Współczynnik asymetrii: 2%
Harmoniczne: 7. - 5% 11. - 3,5% 13. - 3% 17. – 2% 3. – 5% 9. – 1,5% 15. - 0,5%
Ekrany przewodzące stosuje się dla częstotliwości
50Hz do 10kHz od 15kHz do 100kHz powyżej 100kHz powyżej 1MHz
Przy uziemieniu urządzeń elektronicznych w szafach sterowniczych stosuje się:
Bezpośrednie połączenie uziemienia z uziemieniem roboczym
Połączenie ze specjalnym uziemieniem wyrównawczym
Bezpośrednie połączenie z pierwotnym uziemieniem źródła zasilania
Połączenie z obudową szafy i uziemieniem źródła zasilania
Transformatory separujące stosujemy w celu:
Uzyskania dopasowania mocy z równoczesnym tłumieniem zakłóceń
Przerwania pętli uziemienia
Sztucznego zwiększenia impedancji dla zakłóceń
Zwiększenia poziomu sygnału napięciowego
Indukcyjność zewnętrzna przewodu miedzianego prostoliniowego zależy od:
Rodzaju środowiska
Głębokości wnikania fali elektromagnetycznej
Średnicy przewodu
Ilorazu promienia przewodu do jego długości
Koraliki ferrytowe stosuje się do:
Eliminacji drgań własnych
Jako dławiki wysokiej częstotliwości
Elementy obwodów rezonansowych
Do tworzenia filtrów LC
Przy podaniu fali elektromagnetycznej na metalową powierzchnię występują straty mocy:
Pochłaniania i powierzchniowe
Straty na prądy wirowe i straty odbicia
Pochłaniania i odbicia
Odbicia na prądy wirowe
Dla fali elektromagnetycznej padającej na powierzchnię metaliczną występują dwojakiego rodzaju straty. Pierwszy rodzaj strat jest związany ze zjawiskiem odbicia fali od powierzchni - straty odbicia, drugi natomiast z tłumieniem fali podczas przechodzenia przez ekran - straty pochłaniania. Straty pochłaniania są takie same zarówno dla pola bliskiego jak i dalekiego. Straty odbicia zależą natomiast od rodzaju pola (pole elektryczne albo pole magnetyczne). Całkowita skuteczność ekranowania jest równa sumie strat odbicia i strat pochłaniania
Dla celów obliczeniowych przyjmuje się pojemność człowieka względem ziemi równa:
30pF 80pF 150pF 300pF
Dla powietrza impedancja falowa wynosi:
75 300 377 (120Π) 50 [Ω]
W strefie dalekiej wyróżnia się składowe pola:
Elektryczną
Magnetyczną
Elektryczną i Magnetyczną
Falę elektromagnetyczną
W układzie trzystopniowej ochrony przepięciowej warystor ogranicza przepięcia do wartości:
Ok. 30V ok.200V ok.600V ok.1000V
1 stopień : 3-4kV do 100kA odgromnik B
2 stopień :1-1,5kV odgromnik C
3 stopień : odgromnik D
Zasilacz impulsowy stosuje się ze względu na:
Mniejszą ceną i większą niezawodność
Wyższą sprawność
Mniejszą masę
Mniejszy poziom zakłóceń
Przepięcie o wartościach 300-500V występują średnio w sieciach niskiego napięcia:
Kilka razy do roku
Bardzo rzadko
Kilkanaście razy w roku
Kilkaset razy w roku
Zakłócenia w przekształtnikach tyrystorowych sterowanych fazowo są minimalne jeżeli:
Stosuje się tyrystory szybkie
Załącza się tyrystory przy przejściu przez zero
Załącza się tyrystory przy przejściu przez maksimum
Stosuje się elementy RC dołączone do tyrystorów
Interharmoniczne to składowe, które określa się w zależności od składowej podstawowej fl
F=nf dla n>0
F=nf dla n=0
F ≠nf n>0
F>0Hz f<fl
Zakłócenia określa się jako symetryczne jeżeli:
Występują pomiędzy masą urządzenia a przewodem fazowym
Występują pomiędzy przewodem fazowym a neutralnym
Występują pomiędzy przewodem fazowym i neutralnym a masą urządzenia
Występują pomiędzy przewodem neutralnym a masą urządzenia
Bardziej szkodliwe dla urządzeń i układów są zakłócenia asymetryczne niż symetryczne. Zakłócenia symetryczne występują gdy prąd płynie jednym przewodem a powraca w przeciwnej fazie, natomiast w zakłóceniach asymetrycznych prąd płynie wszystkimi przewodami a wraca masą. Aby zapobiec zakłóceniom stosuje się: separację galwaniczną przy małej częstotliwości natomiast ekranowanie kabli i przewodów, stosowanie filtrów oraz pierścieni ferrytowych przy wielkich częstotliwościach.
Tłumienie 3dB zmniejsza sygnał wejściowy
2 razy
1,21 razy
1,41 razy
1,31 razy
Dla napięć wzmocnienie : 1000 razy to 60dB,
100 razy to 40dB
10 razy to 20dB
wzmocnienie równe : 1 to 0dB
0,1 to -20dB
0,01 to -40dB
1,41 czyli
3 to 3dB
0,707 czyli
to -3dB
razy to 6dB
0,5 razy to -6dB
3 razy to 9,5dB; w przybliżeniu 10dB
4 to 12dB bo (4=2×2)
5 to 14dB
7 to 17dB
8 to 18dB
Czas wyładowania elektrostatycznego (ESD) wynosi:
Ok. 1ms
Ok. 100μs
Kilka μs
Kilka MS (czas trwania wyladowania atmosferycznego – piorun)
Należy określić definicję oraz wzór na współczynnik asymetrii napięcia:
Miarą asymetrii jest współczynnik asymetrii
U2 – uśredniona w przedziale pomiarowym wartość skuteczna składowej przeciwnej napięcia
U0 – uśredniona w przedziale pomiarowym wartość skuteczna składowej zerowej napięcia
Transile służą do:
Tłumienia zakłóceń
Ograniczenie przepięć
Załączania obwodów mocy
Separowania obwodów
Zakłócenia radioelektryczne mierzy się w zakresie:
0,15 do 30MHz
0,3 do 60MHz
0,2 do 100MHz
0,4 do 50MHz
Dłuższe końcówki wprowadzeń elementów powodują przy wyższych częstotliwościach:
Wzrost pojemności pasożytniczych
Spadek indukcyjności
Wzrost indukcyjności
Nic nie powodują
W strefie dalekiej od promieniującego źródła pola elektromagnetycznego należy zmierzyć natężenie pola:
Elektrycznego
Elektrycznego i magnetycznego
Magnetycznego
Elektrycznego i gęstość mocy
Tłumienność wtrąceniowa podawana jest dla:
S
Filtrów
Czwórników symetrycznych
Ekranów
Jest to skuteczność działania filtrów
Dopuszczalna wartość współczynnika THD powinna wynosić:
5% 6% 8% 10%
THD współczynnik zawartości harmonicznych
Odporność urządzeń na przepięcia sieciowe symuluje się przy pomocy:
Impulsu typu „BURST”
Impulsu typu „SURGE”
Wyładowanie ESD
Badania migotania typu „flicker”
Dopuszczalne odchylenie napięcia od znamionowego w czasie 15min.
±5% ±10% od +5% do -10% od +10 do – 5%
Przepływ prądów wyższych harmonicznych częstotliwości sieciowej powoduje:
Grzanie się kondensatorów i ich uszkodzenie
Występowanie rezonansów własnych cewek indukcyjnych
Przepływ wszystkich harmonicznych przez przewód neutralny
Błędy przy pomiarach mocy tradycyjnymi metodami
Dla zapewnienia dostatecznej skuteczności ekranowania grubość ekranu
Połowie głębokości wnikania fali elektromagnetycznej
Grubości ekranu powinna być równa głębokości wnikania fali
Grubość ekranu powinna być 3-krotnie większa od głębokości wnikania fali
Grubość ekranu powinna być 5-krotnie większa od głębokości wnikania fali
Średni czas zadziałania warystora
Kilka ms kilka μs ok. 100μs ok.1ms
Przepięcia o wartościach powyżej 500V występują średnio w sieciach niskiego napięcia:
Kilka razy do roku
Kilkadziesiąt razy do roku
Kilkanaście razy do roku
Kilkaset razy do roku
300 do 500 V – kilkaset przypadków,
500 do 1000 V – kilkadziesiąt przypadków,
1000 do 5000 V – kilkanaście przypadków,
ponad 5000 V – kilka przypadków.
Ogranicznik przepięć klasy „C” ogranicza przepięcia do wartości:
500-1000 1000-1500 1500-2000 2000-2500 [V]
W strefie bliskiej w pobliżu promieniującego źródła należy zmierzyć natężenie pola:
Elektrycznego
Elektrycznego i magnetycznego
Magnetycznego
Magnetycznego i gęstości
Liczba stref ochronnych wokół urządzeń promieniujących pole elektromagnetyczne
1 2 3 4
Dopuszczalne natężenie pola elektrycznego w warunkach pracy wynosi:
1kV/m 3kV/m 5kV/m 10kV/m
Przy wyładowaniu ESD obiektowym rezystancja wypadkowa wynosi:
0 10 20 40
Transoptory stosuje się w celu
Uzyskania dopasowania mocy z równoczesnym tłumieniem zakłóceń
Sztucznego zwiększenia impedancji dla zakłóceń
Zwiększenia poziomu sygnału napięciowego
Przerwania pętli uziemienia
Analizator widna służy do badania charakterystyk:
Amplitudowych
Fazowych
Amplitudowo-fazowych
Ekrany nieferromagnetyczne stosuje się dla częstotliwości:
50Hz 1000Hz 10kHz powyżej 10kHz