Исследование воздействий высоковольтных импульсных помех из сетей электропитания на средства вычислительной техники и разработка защитных и имитационных устройств

• Автор: Парфенов, Андрей Валериевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 176 с. : ил.

1Л. Структурное построение сетей электропитания.

1.2. Особенности возникновения помех в трехфазных СЭП

1.3. Классификация электромагнитных помех в СЭП.

1.4. Анализ параметров экспоненциальных импульсов

1.5. Обзор стандартов по помехам в СЭП

1.6. Основные результаты.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИМПУЛЬСНЫХ СЕТЕВЫХ ПОМЕХ НА СВТ.

2.1. Постановка задачи.

2.2. Анализ распространения помех по проводам СЭП

2.3. Обзор средств компьютерного моделирования процессов в электронной аппаратуре

2.4. Компьютерное моделирование источника вторичного электропитания

2.5. Основные результаты.
ГЛАВА 3. АНАЛИЗ СЕТЕВЫХ УСТРОЙСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ.
3.1. Современные средства защиты от сетевых высоковольтных
импульсных помех.
3.2. Предельные параметры электрорадиоизделий.
3.3. Анализ воздействий высоковольтных импульсов
3.4. Основные результаты
ГЛАВА 4. ИМИТАТОРЫ СВЕРХНОРМАТИВНЫХ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ СЕТЕВЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ С ПЕРЕСТРАИВАЕМЫМИ ПАРАМЕТРАМИ.
4.1. Определение направлений проведения работ по созданию оборудования для проведения исследований влияния индустриапьных сверхнормативных импульсных помех на средства вычислительной техники.
4.2. Анализ особенностей построения стандартизированного и сверхнормативного исследовательского оборудования
4.3. Анализ технических требований к ИСИП.
4.4. Сравнение технических требований, предъявляемых к ИСИП
со стандартизированным испытательным оборудованием
4.5. Компьютерное моделирование ИСИП
4.6. Экспериментальные исследования ИСИП
4.7. Основные результаты
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Определения сетевых кондуктивных помех. Обзор влияний различных сетевых помех на вычислительную технику.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Схема электрическая принципиальная исследуемого источника вторичного электропитания 1ЫУШ 1УР0А1. Описание принципа функционирования.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Программа на языке Р8р1се модели источника вторичного электропитания ШР0А
ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Схемы электрические принципиальные сетевых высокочастотных фильтров
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Акты о внедрении результатов диссертации
ПЕРЕЧЕНЬ БУКВЕННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
БЗС блок защиты от сетевых помех БП блок питания
БПС блок подключения сети
БСЧ блок силовой части
БУЧ блок управляющей части
ВАХ вольтамперная характеристика
ВП высоковольтный преобразователь
ГПН генератор пилообразного напряжения
ЗУ зарядное устройство
ИВЭ источник вторичного электропитания
ИИП стандартизированные имитаторы импульсных помех
ИСИП имитаторы сверхнормативных импульсных помех
ИМС интегральные микросхемы
ИС испытательный стенд
ИТС исследуемое техническое средство
КИ ключ формирования импульсов
КС ключ отключения сети
МК микропроцессорный контроллер
НСП намеренные сетевые помехи
ОИ объект исследования
ПОН полупроводниковый ограничитель напряжения
ПН преобразователь напряжения
ПЭЭ приемник электрической энергии
САР система автоматизированного проектирования
СВ сетевой выпрямитель
СВТ средства вычислительной техники
СВФ сетевой высокочастотный фильтр
СЗУ сетевое защитное устройство
СЛ соединительная линия
сн стабилизатор напряжения
СП сетевые помехи
СППФ сетевой помехоподавляющий фильтр
ССФ сетевой сглаживающий фильтр
сэп сеть электропитания
тс технические средства
ФИ формирователь импульсов
УСР узел связиразвязки
УУБП универсальное устройство бесперебойного питания
ЭВМ электронновычислительная машина
эмо электромагнитная обстановка
эмп электромагнитная помеха
эмс электромагнитная совместимость
ЭРИ электрорадиоизделия
ВВЕДЕНИЕ


Выполнен анализ 6 процессов в разработанном сетевом защитном устройстве СЗУ от высоковольтных сетевых импульсных помех на основе мощных современных варисторов и быстродействующих плавких вставок. Практическая значимость работы. На основе проведенных исследований разработаны, изготовлены и внедрены в изделия ОАО НИИВК им. М.А. СВТ к электромагнитным помехам в виде высоковольтных импульсов напряжения, приходящих из сети электропитания, выполняющих ряд функций сверх задаваемых в стандартах. Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ежегодных конференциях молодых специалистов в ОАО НИИВК им. М.А. Карцева в период с по г. Всероссийской конференции Устройства и системы энергетической электроники, г. Москва, г. Международной научнотехнической конференции Молодые ученые , г. Москва, г. Источники вторичного электропитания , г. Москва, г. Высокие технологии XXI века, г. Москва, г. С.Петербург, г. Структура и объм работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и 5и приложений. Текст диссертации изложен на 1 странице, содержит таблиц, рисунков, список литературы, включающий наименования. ГЛАВА 1. Сети электропитания СЭП предназначены для передачи, распределения и доведения до потребителей приемников электроэнергии ПЭЭ, вырабатываемой преобразователями различного вида энергии в электрическую энергию. Анализ возникновения в СЭП кондуктивных помех в настоящей главе проводится для электрической сети общего назначения. Под данным термином в соответствии с 1 понимается электрическая сеть, выполненная без учета требований, специфических для определенного назначения или определенных условий эксплуатации, и предназначенная для питания приемников и потребителей различного назначения. В СЭП входят подстанции и линии различных напряжений высоковольтные для связи электростанции с понижающими подстанциями и подстанций между собой. Линии с напряжением 6 кВ, трансформаторы, понижающие напряжение 6 кВ до величины В и линии от этих трансформаторов к вводам различных потребителей электроэнергии представляют собой, в совокупности, распределительные сети. Для передачи электрической энергии от электростанций к ПЭЭ применяют трехфазные системы передачи с использованием воздушных и кабельных линий 2. Рис. Рис. Рис. Рис. Из вышеприведенных рисунков видно, что для для связанных трехфазных систем требуется три или четыре провода. В случае наличия провода защитного заземления количество проводов достигает пяти. При реализации схемы треугольник все провода являются линейными, напряжения между ними также являются линейными и равными фазным напряжениям генератора. О напряжения между двумя любыми линейными проводами являются линейными, а напряжение между любым из линейных проводов и нейтралью фазным. Для трехфазных систем важно понятие смещение нейтрали. В соответствии с 2 это напряжение между нейтралью приемника энергии 0 и нейтралью генератора 0. По определению 3 это отличие потенциала нейтрали системы электроснабжения от потенциала земли или корпуса электротехнического оборудования. Напряжением смещения нейтрали при этом считается напряжение между нейтралью и землей или корпусом электротехнического оборудования. Напряжения на зажимах приемников, включенных в различные фазы, тем сильнее отличаются друг от друга, чем больше смещение нейтрали, поэтому на практике стремятся уменьшить его до нуля. Это достигается двумя способами уменьшением сопротивления нейтрального провода до минимальновозможной величины или выравниванием нагрузок отдельных фаз. В настоящей работе основным вариантом трехфазной распределительной сети, принимаемой к рассмотрению, является четырехпроводная сеть три фазных и один нейтральный провод с напряжением В линейноефазное, из которой организуются однофазные распределительные сети. В соответствии с ГОСТ 9. Первые образуются как паразитное напряжение между прямым фаза и обратным нейтраль проводами сети. Напряжение синфазной помехи возникает как разность потенциалов между прямым проводом или обратным проводом и землей корпус прибора, радиатор и т. Ток синфазной помехи имеет одинаковое направление в прямом и обратном проводах сети.