Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств по импульсным помехам в судовых электротехнических системах

• Автор: Воршевский, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 507 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Принятые сокращения
Введение
1. Прогнозирование параметров импульсных помех в точке возникновения
1.1. Модели для расчета переходных процессов при включении нагрузок
1.2. Влияние удаленных элементов СЭС на параметры импульсных помех
1.2.1. Особенности структуры СЭС, влияющие на формирование импульсной помехи
1.2.2. Расчет начального процесса формирования импульсной помехи
1.2.3. Анализ влияния кабеля с нагрузкой методом распространяющихся волн
1.2.4. Влияние группы кабелей с нагрузками, подключенных радиально
1.2.5. Упрощенное представление влияния кабеля с нагрузкой
1.2.6. Проверка упрощенных схем для включения конденсатора и резистора
1.3. Влияние кабеля между включаемой нагрузкой и выключателем
1.4. Параметры импульсных помех при однофазных коммутациях
1.4.1. Включение нагрузок
1.4.2. Включение конденсаторов
1.4.3. Отключение нагрузки
1.4.4. Люминесцентные лампы как источник импульсных помех
1.5. Параметры импульсных помехи при коммутациях в трехфазной сети
1.6. Импульсные помехи при однофазных замыканиях на корпус
1.7. Экспериментальное исследование импульсных помех в точке возникновения
1.7.1. Определение параметров сети для расчета микросекундных импульсных помех
1.7.2. Измерения параметров импульсных помех в лабораторных условиях
1.7.2.1. Лабораторные установки для экспериментального исследования импульсных помех
1.7.2.2. Включение нагрузок и конденсаторов
1.7.2.3. Отключение индуктивных нагрузок
1.7.3. Результаты натурных измерений параметров импульсных помех на судах
1.8. Выводы
2. Определение вероятностных характеристик амплитуды импульсных помех
2.1. Общие положения
2.2. Методы определения вероятностных характеристик импульсных помех
2.3. Прогнозирование распределения амплитуды импульсных помех в СЭС методом статистических испытаний
2.4. Экспериментальное исследование вероятностных характеристик импульсных помех
2.4.1. Определение вероятностных характеристик ИП при активных экспериментах

2.4.2. Определение вероятностных характеристик ИП на судах
2.5. О разработке требований к защищенности оборудования от ИП
2.6. Выводы

3. Изменение параметров импульсных помех при распространении в системе
3.1. Общий подход к расчету распространения импульсных помех в СЭС
3.2. Распространение импульсных помех вдоль кабельной трассы
3.2.1. Методы расчета распространения импульсных помех в однородной линии
во временной области
3.2.1.1. Описание кабеля как длинной линии
3.2.1.2. Частотные характеристики кабеля
3.2.1.3. Временные характеристики
3.2.1.4. Временные характеристики с учетом потери в диэлектрике
3.2.2. Параметры судовых кабелей для расчета распространения импульсных
помех
3.2.2.1. Основные параметры кабеля, важные для расчета распространения помех
3.2.2.2. Значения параметров для судовых кабелей
3.2.3. Изменение параметров симметричных импульсных помех при распространении по судовому кабелю
3.2.3.1. Изменение параметров импульсных помех при распространении в однородных судовых электротехнических кабелях без учета влияния нагрузки
3.2.3.2. Изменение параметров импульсных помех при распространении с одного кабеля на другой
3.2.3.3. Изменение параметров импульсных помех при достижении
нагрузки
3.2.4. Расчет распространения импульсных помех по неоднородной линии
3.2.4.1. Метод распространяющихся волн для расчета напряжения
импульса в неоднородной линии
3.2.4.2. Представление неоднородной линии в виде цепочки с сосредоточенными параметрами
3.2.4.3. Метод конечной разности для расчета распространения импульсных помех в неоднородной линии
3.2.5. Изменение параметров импульсных помех при распространении по неоднородной линии
3.2.5.1. Влияние неоднородности на концах кабеля на параметры импульсных помех
3.2.5.2. Влияние участка с измененным волновым сопротивлением с произвольным расположением на распространение импульсных помех в судовом кабеле
3.2.5.3. Влияние участков с непрерывным изменением волнового сопротивления на распространение импульсных помех в судовом кабеле

3.2.6. Влияние многократных отражений на параметры микросекундных импульсных помех и перенапряжений, возникающих при коммутации конденсаторов в СЭС
3.3. Распространение помех излучением
3.3.1. Теоретические основы распространения излучением
3.3.2. Элементарные источники электромагнитного поля
3.3.3. Распространение плоских электромагнитных волн
3.3.4. Поверхностный эффект
3.3.5. Основы экранирования электромагнитного поля
3.4. Возникновение наведенных напряжений в кабельной трассе
3.4.1. Общий подход к расчету наведенных напряжений в кабельной трассе
3.4.2. Методы расчета наведенных микросекундных импульсных помех
3.4.2.1. Электрическая (емкостная) связь
3.4.2.2. Магнитная (индуктивная) связь
3.4.2.3. Электрическая и магнитная связь в экранированных кабелях
3.4.3. Влияние кабельных соединителей и кабельных вводов на параметры наведенных напряжений
3.4.4. Оценка максимально возможных амплитуд наведенных импульсных помех
3.5 Экспериментальное исследование распространения импульсных помех в кабельной трассе
3.5.1. Методика измерения параметров кабеля и экспериментального исследования распространения волн вдоль кабеля
3.5.2. Результаты измерения параметров кабелей
3.5.3. Результаты экспериментального исследования распространения импульсных помех вдоль по кабелю
3.5.4. Влияние разделки кабеля на распространение ИП по кабелям
3.5.5. Исследование наведенных напряжений в кабельной трассе
3.5.6. Результаты исследования кабельных соединителей
3.5.7. Результаты исследования кабельных вводов
3.6. Выводы
4. Воздействие импульсных помех на электронное оборудование
4.1. Общие положения
4.2. Распространение помех через сетевые фильтры
4.2.1. Определение коэффициента вносимого затухания
4.2.2. Паразитные параметры элементов фильтра
4.2.3. Распространение импульсных помех через фильтр
4.2.4. Распространение наносекундных помех через фильтр
4.3. Распространение импульсных помех через трансформаторы
4.3.1. Общий подход к расчету распространения импульсных помех через трансформатор
4.3.2. Упрощенные модели расчета напряжения на вторичной обмотке
4.3.3. Методика измерения параметров трансформатора, необходимых для

Ь(Я + Я„) + п
где т = —, а за момент (=0 принят момент замыкания контактов выключателя.
Амплитуда импульсной помехи (максимальное отклонение напряжения от величины е) прямо пропорциональна мгновенному значению ЭДС е в момент коммутации и определяется формулой

Я + Ян
(1.6)
а длительность импульсной помехи на уровни 0,5 от амплитуды равна
,Ь(Я±Ян)

: 0)7-

(1.7)
При уменьшении сопротивления включаемой нагрузки амплитуда и длительность помехи возрастают (рис. 1.396). Расчет по схеме замещения на рисунке 1.66 дает более точный результат:

1-V)
Я ) ь
ехр|

Я + Ян
1 +Л

| _ Гін Я

Я + ЯР
_4МС

2С кк"

Я + Ян

Длительность и фронт импульсной помехи приблизительно равны 1и~0,7т, 1ф~2т.