9-й Международный симпозиум по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии

Подождите немного. Документ загружается.

461

На рис. 2 и 3 приведены общие виды генерато-

ров ИГЛА-КИ-1,2 и ИГЛА-КИ-3, которые применя-

ются для испытаний межблочных линий связи

(МЛС) БАО методом «кабельной инжекции» испы-

тательными напряжениями и токами форм 1, 2 и 3

путем помещения МЛС в инжектирующие транс-

форматоры.

Рис. 2 – Общий вид генератора ИГЛА-КИ-1,2

Рис. 3 – Общий вид генератора ИГЛА-КИ-3

На рис. 4 приведен общий вид генератора ИГЛА-

ЗВ, который применяется для испытания БАО мето-

дом «ввода в заземление» испытательными напряже-

ниями формы 4 и испытательными токами формы 5А.

Рис. 4 – Общий вид генератора ИГЛА-ЗВ.

Идеологическая схема формирования импуль-

сов напряжения и тока требуемой формы генера-

тором ИГЛА-КИ-3 приведена на рис. 5. В этой

схеме конденсатор С

, заряжаемый до определен-

ного напряжения, разряжается с частотой 1 МГц

через управляемый механический коммутатор К на

первичную обмотку импульсного трансформатора

ИТ-3 (инжектора). ИТ-3 состоит из двух одновит-

ковых обмоток, охватывающих незамкнутый фер-

ритовый сердечник. ИТ-3 является наиболее слож-

ной и ответственной частью генератора. ИТ-3 со-

стоит из 2-х блоков по 17 склеенных вместе П-

образных ферритов. Оба блока при помощи про-

дольного петельного соединения могут как рас-

крываться, так и смыкаться с зазором 10 мм, обра-

зуя незамкнутую ферритовую трубу прямоуголь-

ной формы с габаритами 410х210х130 мм. Такая

конструкция ИТ-3 позволяет, с одной стороны,

снизить поля рассеивания ИТ-3 (примерно 90 %

магнитной энергии остается внутри ИТ-3), с дру-

гой стороны, избежать насыщения ферритов при

больших токах короткого замыкания испытывае-

мой МЛС. Вторичная одновитковая обмотка МЛС,

называемая контрольным витком КК, которая в

соответствии с требованиями НД служит для из-

мерения амплитудно-временных параметров

(АВП) испытательных токов и напряжений при

помощи внешних СИТ (шунта ШК-50 или

щупа

высоковольтного Р6015А 1000Х)

. Генератор ИГЛА-

КИ-3 предназначен для проведения испытаний

«кабельной инжекцией» БАО в полном объеме с

требованиями НД [1-3] испытательными импуль-

сами напряжения и тока формы «3» обеих поляр-

ностей по пяти уровням испытаний. В табл. 1 при-

ведены требования к форме и АВП испытательных

импульсов напряжения и тока, которые с учетом

допусков в полном объеме реализованы в генера-

торе ИГЛА-КИ-3. Более подробно с конструкцией

генератора можно ознакомиться в работе [4].

ИТ-3

КК

Рис. 5. Схема формирования импульсов

напряжения и тока

462

Таблица 1. Параметры испытательных импульсов

Параметр

Напряжение

исп

(ф.3)

Ток

пред

(ф.3)

1 Форма напря-

жения и тока

(Примечание 1)

Уровни

испытаний

- 1

- 2

- 3

- 4

- 5

(

Примечание

(100 + 10)

(250 + 25)

(600 + 60)

(1500 + 150)

(3200 + 320)

≤

120

≤

300

≤

640

Частота

колебаний

МГц

1 ± 0,2 1 ± 0,2

Примечание 1. Для каждого испытательного комплекта

исп

представляет собой уровень испытательного на-

пряжения в Вольтах и I

пред

представляет собой пре-

дельный уровень тока в Амперах.

Примечание 2. Допустимые отклонения амплитуды

+ 10 % - 0 %.

Примечание 3. Импульсы напряжения и тока могут не

совпадать по фазе.

Генераторы «многократных ударов»

отличие

от

генераторов

однократных

испыта

тельных

импульсов

генераторы

многократных

уда

ров

генерируют

испытательные

напряжения

токи

пакетами

из

одиночных

испытательных

сигналов

основные

параметры

которых

представлены

на

ри

сунке

ВП

≤ 1,5 с

Уровень

первого

импульса

Уровень

последующих

импульсов

Первый

импульс

Последую

щий

импульс

Последую

щий

импульс

10 мс≤Т

ВІ

≤200 мс

Рис

. 6.

Общий

вид

испытательного

пакета

многократные

удары

».

Для

реализации

всех

требований

данного

вида

ис

пытаний

по

нашему

мнению

требуется

генератора

настоящее

время

создан

только

из

них

–

ИГЛА

МКУ

-3-1

МГц

(

рис

. 7),

который

реализует

испытания

МЛС

БАО

методом

кабельной

инжекции

импуль

сами

напряжения

формы

частотой

МГц

Рис

. 7.

Общий

вид

генератора

ИГЛА

МКУ

-3-1

МГц

Остальные

генераторы

настоящее

время

нахо

дятся

процессе

изготовления

3. Генераторы «многократных вспышек»

Генераторы

испытательных

напряжений

мно

гократные

вспышки

генерируют

инжектирующем

трансформаторе

только

напряжения

формы

час

тотами

МГц

что

предполагает

испыта

ния

МЛС

БАО

методом

кабельной

инжекции

».

При

этом

форма

испытательного

сигнала

имеет

сложную

циклограмму

(

рис

. 8).

Рис

. 8 -

Циклограмма

многоразовых

вспышек

настоящее

реализован

один

генератор

типа

ИГЛА

МВ

-3-10

МГц

(

рис

. 9),

который

генерирует

ис

пытательное

напряжение

формы

частотой

МГц

Осциллограмма

импульса

приведена

на

рис

. 9.

Более

детальная

информация

об

этом

генераторе

представле

на

работе

[5]

Второй

генератор

частотой

повторения

импульсов

МГц

находится

производстве

Рис

. 8 –

Общий

вид

генератора

ИГЛА

МВ

-3-10

МГц

=5 мин

30 мс

≤

ПП

≤ 300

мс

ВП

3 с

=20

ПП

1000

мкс

463

Рис. 9. Типовая осциллограмма испытательного на-

пряжения 5 уровня положительной полярности.

Заключение

Все описанные выше генераторы прошли пер-

вичную аттестацию в Госстандарте Украины. Опи-

санные выше генераторы воспроизводят испыта-

тельные напряжения и токи всех форм, всех пяти

испытательных уровней с амплитудно-временными

параметрами, регламентируемыми нормативными

документами [1-3].

Литература

1. EUROCAE ED-14F Environmental conditions

and Test procedures for airborne equipment. Section 22:

Lightning Induced Transient Susceptibility, 2008.

2. RTCA-DO-160F Environmental conditions and

Test procedures for airborne equipment. Section 22:

Lightning Induced Transient Susceptibility, 2007.

3. Квалификационные требования КТ-160D.

Условия эксплуатации и окружающей среды для

БАО (Внешние воздействующие факторы). Требова-

ния и нормы испытаний. Раздел 22. Восприимчи-

вость к переходным процессам, вызванным молнией.

2004.

4. Князев В.В., Немченко Ю.С., Лесной И.П.,

Сомхиев С.Б., Островерх Т.Н. Генератор для прове-

дения испытаний бортового авиационного оборудо-

вания на восприимчивость к переходным процессам,

вызванным молнией («кабельная инжекция», форма

3) // Вестник НТУ „ХПИ” „Техника и электрофизика

высоких напряжений”. Выпуск № 11, 2009. – С.45-

52.

5. Князев В.В., Немченко Ю.С., Лесной И.П.,

Сомхиев С.Б., Островерх Т.Н. Генератор для прове-

дения испытаний бортового авиационного оборудо-

вания на восприимчивость к переходным процессам,

вызванным молнией («многократные вспышки»)

ИГЛА-МВ-10 МГц . // Вестник НТУ „ХПИ” „Техни-

ка и электрофизика высоких напряжений”. Выпуск

№ 16, 2011. – С.111-117.

464

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТ-

НЫХ ПОМЕХ В ЛИНИЯХ СВЯЗИ ПРИ ПРЕДНАМЕРЕННЫХ СВЕРХ-

КОРОТКИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Р.

АЙНУТДИНОВ

ОССИЯ

Казанский государственный технический университет им. А. Н. Туполева,

e-mail: grr_rustam@mail.ru, grr@kazancity.net

Аннотация

В работе проведен анализ электромагнитных помех в линиях связи средств вычислительной

техники внутри помещения при преднамеренных сверхкоротких электромагнитных воздействиях.

Abstract.

In the work an analysis of the electromagnetic interference in circuits of electronic equipment under the

influence of UWB electromagnetic impulse is fulfilled.

Введение

Современное состояние развития электроники, в

частности средств вычислительной техники (СВТ),

позволяет их эффективно применять во всех отраслях

деятельности общества (телекоммуникации, медицина,

экономика, безопасность и др.). Критически важные

функции общества стали зависимыми от функциониро-

вания СВТ. В связи с этим одним из центральных во-

просов становится обеспечение помехоустойчивости

СВТ, которая определяет надежность и эффективность

их функционирования и обеспечения информационной

безопасности [1].

Современные цифровые СВТ часто функциони-

руют в сложной электромагнитной обстановке вы-

званной наличием множества специфических внеш-

них факторов, в том числе, и внешними электромаг-

нитными воздействиями. При этом наряду с сущест-

вующими источниками мощных электромагнитных

импульсов (ЭМИ) вне и внутри здания (грозовые

разряды, статическое электричество и др.) появляют-

ся новые преднамеренные электромагнитные воздей-

ствия создающие потенциальную опасность для

функционирования СВТ.

Одним из наиболее опасных видов преднамерен-

ного электромагнитного воздействия является воздей-

ствие мощных сверхкоротких электромагнитных по-

лей. Возникновение данной проблемы связано с раз-

витием возможности изготовления компактных уст-

ройств (генераторов) способных создавать мощные

сверхкороткие ЭМИ. По мнению большинства зару-

бежных и отечественных экспертов, электромагнит-

ное оружие на основе генераторов мощных ЭМИ бу-

дет являться одним из главных видов оружия в буду-

щем [2].

Из результатов ряда экспериментальных работ

видно, что в настоящее время [3, 4] в полной мере, не

в полной мере учитываются реальные условия экс-

плуатации СВТ. При этом источник преднамеренно-

го воздействия сверхкоротких ЭМИ может нахо-

диться, как внутри, так и вне здания.

Поэтому при прогнозировании помехоустойчи-

вости СВТ необходимо учитывать ослабление ЭМИ

стенами здания, а также возможную электромагнит-

ную обстановку внутри помещений.

Целью данной работы является экспериментальные

исследования электромагнитных помех в линиях связи

СВТ расположенных внутри помещения при преднаме-

ренных сверхкоротких электромагнитных воздействиях.

Описание экспериментального стенда

для анализа электромагнитных помех

Для проведения эксперимента по измерению

электромагнитных помех в линиях связи СВТ при

воздействии сверхкоротких ЭМИ, разработан специ-

альный экспериментальный стенд (рис.1).

Помещение

Рис. 1. Схема экспериментального стенда.

Перечень измерительного оборудования, входя-

щий в состав экспериментального стенда:

1) источник сверхкоротких ЭМИ состоящий из гене-

ратора ЭМИ (табл. 1) и излучающей антенны (табл. 2);

2) тестовый корпус СВТ с исследуемыми конту-

рами (К1, К2) внутри;

3) стол лабораторный (деревянный);

4) измерительный прибор (осциллограф с полосой

пропускания 1 ГГц, частота дискретизации 10 ГГц);

5) адаптеры Wi-Fi для снятия показаний измери-

тельного прибора на персональный компьютер в со-

седней комнате;

6) экранированный шкаф.

Таблица 1

Технические характеристики генератора

Амплитуда выходного

импульса напряжения

10 кВ

Полярность импульса положительная

Форма импульса колоколообразная

Длительность импульса

(на уровне 50%

максимальной амплитуды)

1,0±0,05 нс

Время нарастания импульса

(от 10% до 90%

максимальной амплитуды)

0,8±0,05 нс

465

Таблица 2

Технические характеристики излучающей антенны

Амплитуда входного напряжения, не

более

10 кВ

Излучаемое поле (на расстоянии 3м) 3 кВ/м

Длительность излучаемого импульса

напряженности поля (на уровне 50%

максимальной амплитуды)

0,6 ÷ 0,8

нс

Электромагнитные помехи при воздействии

сверхширокополосного ЭМИ измеряются в контурах

внутри тестового корпуса СВТ (рис. 2). Контур К1

имеет размеры 40х40мм, одним концом подсоединен

к внутренней стенке корпуса, другим подключается к

50 Ом входу осциллографа; контур К2

270

180

220

40х40

100

110

К1

Выход к осциллографу

а)

220

170

К2

Выход к

осциллографу

б)

в)

Рис. 2. Макет для измерения электромагнитной по-

мехи в линии связи внутри тестового корпуса СВТ

(а, б – эскиз тестового корпуса с исследуемыми кон-

турами; в – фотография).

расположен на МПП, имеет длину 75 мм, одним

концом соединен к внутренней стенке корпуса, дру-

гим подключен к 50 Ом входу осциллографа. Мате-

риал корпуса – сталь (µ

=1000), толщиной 0,7 мм.

Результаты

анализа электромагнитных помех

в контурах СВТ

В работе исследуется воздействие сверхкоротких

ЭМИ биполярной формы с напряженностью 1-2 кВ/м

с горизонтальной и вертикальной поляризацией.

Электромагнитные помехи в контуре К1 внутри тес-

тового корпуса СВТ при вертикальной и горизон-

тальной поляризации воздействующего ЭМИ пред-

ставлены на рис. 3 и рис. 4.

U, В

нс

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

1,5

а)

U, дБм

f, ГГц

-40

-20

-60

-80

1,2

0,8

0,6

0,4

0,2

б)

Рис. 3. Электромагнитная помеха в контуре К1 при

вертикальной поляризации воздействующего ЭМИ (а

- во временной области; в –спектр плотности мощно-

сти; максимальная напряженность 2 кВ/м )

Как видно из результатов анализа электромагнит-

ных помех в контуре К1 внутри тестового корпуса СВТ

длительность колебаний при вертикальной поляризации

ЭМИ составляет около 50 нс при этом основная частота

колебаний соответствует резонансной частоте корпуса

(980 МГц). При горизонтальной поляризации ЭМИ дли-

тельность электромагнитной помехи больше и составля-

ет более 100 нс. При этом максимальная амплитуда су-

щественно ниже, чем при вертикальной поляризации

ЭМИ. Основная частота колебаний электромагнитной

помехи составляет 100 МГц, а резонансная частота коле-

баний электромагнитной помехи внутри корпуса накла-

дывается на данную частоту.

U, мВ

нс

0 20 40 60 80

-40

а)

466

U, дБм

f, ГГц

-40

-20

-60

-80

1,2

0,8

0,6

0,4

0,2

б)

Рис. 4. Электромагнитная помеха в контуре К1 при

горизонтальной поляризации воздействующего ЭМИ

(а - во временной области; в –спектр плотности

мощности; максимальная напряженность 2 кВ/м).

Сводные результаты амплитуды электромагнит-

ных помех (размах) в контуре К1 внутри корпуса

СВТ в зависимости от напряженности электрическо-

го поля воздействующего ЭМИ при вертикальной и

горизонтальной поляризации представлены на рис. 5

и 6, соответственно.

Из представленных результатов видно, что зави-

симость напряжения электромагнитной помехи в

контуре К1 внутри тестового корпуса от напряжен-

ности электрического поля ЭМИ нелинейна.

0,5

1,5

2,5

1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

Напряженность ЭМИ, кВ/м

U, В

Рис. 5. Зависимость напряжения электромагнитной

помехи в контуре К1 внутри корпуса СВТ от

напряженности воздействующего ЭМИ

(вертикальная поляризация).

100

120

140

1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

Напряженность поля, кВ/м

U, мВ

Рис. 6. Зависимость напряжения электромагнитной

помехи в контуре К1 внутри корпуса

СВТ от напря-

женности воздействующего ЭМИ (горизонтальная

поляризация).

Электромагнитные помехи в контуре К2 внутри

тестового корпуса СВТ при вертикальной и горизон-

тальной поляризации ЭМИ представлены на рис. 7 и

рис. 8.

U, мВ

нс

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45

100

200

300

400

100

200

300

400

а)

U, дБм

f, ГГц

-40

-20

-60

-80

1,2

0,8

0,6

0,4

0,2

б)

Рис. 7. Электромагнитная помеха в контуре К2 при

вертикальной поляризации воздействующего ЭМИ,

а) – во временной области; б) спектр плотности

мощности; максимальная напряженность 2 кВ/м )

U, мВ

нс

20 40 60 80

а)

U, дБм

f, ГГц

-40

-20

-60

-80

1,2

0,8

0,6

0,4

0,2

б)

Рис. 8. Электромагнитная помеха в контуре К2 при

горизонтальной поляризации воздействующего

ЭМИ, а) – во временной области; в) спектр плотно-

сти мощности; максимальная напряженность ЭМИ

2 кВ/м).

467

Сводные результаты амплитуды электромагнит-

ных помех (размах) в контуре К2 внутри тестового

корпуса СВТ в зависимости от напряженности элек-

трического поля воздействующего ЭМИ представле-

ны на рис. 9 и рис. 10.

100

200

300

400

500

600

700

1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

Напряженность поля, кВ/м

U, мВ

Рис. 9. Зависимость напряжения электромагнитной

помехи в контуре К2 внутри корпуса СВТ от напря-

женности воздействующего ЭМИ (вертикальная по-

ляризация).

1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

Напряженность поля, кВ/м

U, мВ

Рис.10. Зависимость напряжения электромагнитной

помехи в контуре К2 внутри тестового корпуса от

напряженности воздействующего ЭМИ (горизон-

тальная поляризация).

Проведенные исследования позволяют сделать

следующие выводы:

1. В работе проведен анализ электромагнитных

помех в линиях связи внутри СВТ расположенные

внутри помещения при воздействии сверхкоротких

ЭМИ. Полученные значения электромагнитных по-

мех потенциально могут привести к нарушению

функционирования цифровых элементов СВТ.

2. Из результатов анализа электромагнитных

помех в линиях связи внутри тестового корпуса СВТ

видно, что при преднамеренном сверхкоротком элек-

тромагнитном воздействии длительность колебаний

при вертикальной поляризации ЭМИ составляет

около 50 - 60 нс. При этом основная частота колеба-

ний соответствует резонансной частоте корпуса (980

МГц).

3. При горизонтальной поляризации ЭМИ дли-

тельность электромагнитной помехи больше и со-

ставляет около 100 нс. При этом максимальная ам-

плитуда существенно ниже, чем при вертикальной

поляризации ЭМИ. Основная частота колебаний

электромагнитной помехи составляет 100 МГц (что

соответствует резонансной частоте помещения), а

резонансная частота колебаний электромагнитной

помехи внутри корпуса накладывается на данную

частоту.

4. Из результатов анализа видно, что зависи-

мость напряжения электромагнитной помехи в кон-

турах внутри корпуса СВТ от напряженности элек-

трического поля ЭМИ нелинейна, что, возможно,

обусловлено резонансными эффектами внутри по-

мещения.

Литература

1. Кечиев Л.Н., Степанов П.В. ЭМС и информа-

ционная безопасность в системах телекоммуника-

ций. - М.: Издательский Дом «Технологии», 2005. –

320 с

2. Гайнутдинов Р.Р., Гизатуллин З.М. Прогнози-

рование электромагнитных помех в межсоединениях

печатных плат цифровых электронных средств при

преднамеренном воздействии сверхширокополосно-

го электромагнитного импульса // Технологии элек-

тромагнитной совместимости. – 2009 – №3. – С. 44 –

53.

3. Балюк Н.В., Кечиев Л.Н., Степанов П.В. Мощ-

ный электромагнитный импульс: воздействия на

электронные средства и методы защиты. – М.: Изда-

тельский Дом «Технологии», 2007. – 478 с.

4. Klunder C., Haseborg J.L. An estimation of the

backdoor coupling of UWB pulses on commercial wire-

less USB adapters // Proceeding of the International

Symposium on Electromagnetic Compatibility. – De-

troit, 2008. – P. 657-660.

468

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ВНЕШНИХ ЗАЩИТНЫХ УСТРОЙСТВ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

ТЕХНИКИ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

ПО СЕТИ ПИТАНИЯ

Р.М.

ИЗАТУЛЛИН

ОССИЯ

Казанский государственный технический университет им. А.Н. Туполева, e-mail: grm444@mail.ru

Аннотация. В работе проводится экспериментальный анализ эффективности защиты различных се-

тевых фильтров и источника бесперебойного питания от воздействия микросекундных электромаг-

нитных импульсов по сети питания.

Abstract. In the paper an experimental analysis of the effectiveness of a various surge protections and unin-

terruptible power supply against lightning type pulses is made.

На фоне роста проблем в области помехоустой-

чивости вычислительной техники (ВТ) [1, 2, 3, 4],

многие производители предлагают множества за-

щитных устройств от электромагнитных воздействий

по сети питания, такие как сетевые фильтры (СФ),

источники бесперебойного питания (ИБП) и т. д.

Целью данной работы является эксперимен-

тальный анализ эффективности защиты СФ и ИБП от

воздействия микросекундных электромагнитных

импульсов (ЭМИ) по сети питания.

В работе проводится анализ эффективности сле-

дующих внешних защитных устройств ВТ: СФ

SVEN Optima Base; СФ APC Essential Surge Arrest;

ИБП IPPON Back Office 400. В качестве источника

ЭМИ при экспериментальных исследованиях ис-

пользуется генератор ИГМ 4.1 производства НПП

«ПРОРЫВ». Он создает нормированные микросе-

кундные ЭМИ в сети питания ВТ в соответствии с

ГОСТ Р 51317.4.5-99 [5]. В качестве измерительного

устройства электромагнитных помех в сети питания

используется двухканальный осциллограф Tektronix

TDS2022B с полосой пропускания 200 МГц и часто-

той дискретизации до 2 Гвыб/сек. В качестве экспе-

риментального ВТ используется персональный ком-

пьютер Pentium III с ЭЛТ монитором.

Общая схема экспериментального стенда для

анализа эффективности СФ и ИБП от воздействия

микросекундных ЭМИ представлена на рис. 1.

СФ/ИБП

ИВЭ СВТ

Осциллограф

Генератор

ЭМИ

Рис. 1. Общая схема экспериментального стенда.

При проведении исследований испытательные

ЭМИ с длительностью фронта/полуспада - 1,2/50 мкс

30 раз подаются на вход источника вторичного элек-

тропитания (ИВЭ) ВТ без защитного устройства или

с защитным устройством (СФ или ИБП). Частота

повтора ЭМИ 1 раз в минуту. Способ подключения

источника ЭМИ «фаза – нейтраль» с использованием

емкостной связи. Амплитуда воздействующих ЭМИ

– 500 В, 1000 В, 2000 В и 4000 В. Результаты испы-

таний оцениваются на основе критерия качества

функционирования согласно [5], а также количест-

венно, т. е. с помощью осциллографа фиксируются

размах электромагнитной помехи на выходе ИВЭ

ВТ при воздействии ЭМИ. При этом номинальное

напряжение на выходе ИВЭ равно +5 В.

На рис. 2 - 5 представлены осциллограммы на-

пряжения электромагнитных помех на выходе ИВЭ

ВТ при воздействии ЭМИ по сети питания.

а)

б)

469

в)

г)

Рис. 2. Электромагнитные помехи при воздействии

ЭМИ с амплитудой 500 В: без защитного устройства

(а), при использовании СФ SVEN (б), при использова-

нии СФ APC (в), при использовании ИБП IPPON (г).

а)

б)

в)

г)

Рис. 3. Электромагнитные помехи при воздействии

ЭМИ с амплитудой 1000 В: без защитного устройства

(а), при использовании СФ SVEN (б), при использова-

нии СФ APC (в), при использовании ИБП IPPON (г).

а)

б)

470

в)

Рис. 4. Электромагнитные помехи при воздействии

ЭМИ с амплитудой 2000 В: при использовании СФ

SVEN (а), при использовании СФ APC (б), при ис-

пользовании ИБП IPPON (в).

а)

б)

в)

Рис. 5. Электромагнитные помехи при воздействии

ЭМИ с амплитудой 4000 В: при использовании СФ

SVEN (а), при использовании СФ APC (б), при ис-

пользовании ИБП IPPON (в).

Сводные результаты количественной и качест-

венной оценки эффективности защиты СФ и ИБП от

воздействия микросекундных ЭМИ по сети питания

представлены в табл. 1. Количественная оценка эф-

фективности Э

внешнего защитного устройства оп-

ределяется следующим образом:

сзу

бзу

Э =

где U

бзу

– размах электромагнитной помехи на выхо-

де ИВЭ ВТ без защитного устройства; U

сзу

– размах

электромагнитной помехи на выходе ИВЭ ВТ с за-

щитным устройством.

Таблица 1. Эффективность внешнего защитного

устройства и критерий качества функциониро-

вания ВТ согласно [5]

Амплитуда воздействую-

щего ЭМИ, В

Тип защитного

устройство

500 1000 2000 4000

Без защитного

устройства

1,0

(A)

1,0

(A)

1,0

(D)*

–

(D)**

СФ SVEN

Optima Base

1,0

(A)

1,2

(A)

1,5

(A)

СФ APC

Essential Surge Arrest

1,0

(A)

1,1

(A)

1,6

(A)

ИБП IPPON

Back Office 400

1,1

(A)

1,2

(A)

1,7

(A)

(B)

* - физическое разрушение элементов ИВЭ ВТ при

23-м повторном воздействии ЭМИ.

** - физическое разрушение элементов ИВЭ ВТ при

1-ом воздействии ЭМИ.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

1. Обнаружено, что при воздействии микросе-

кундных ЭМИ с амплитудой до 1000 В применение

рассмотренных внешних защитных устройств прак-

тически не влияет на величину электромагнитной

помехи на выходе ИВЭ ВТ.

2. При амплитуде воздействия 2000 В выявляется

порог срабатывания внешних защитных устройств,

что обеспечивает нормальное функционирование ВТ.

При отсутствии данных защитных устройств проис-

ходит физическое разрушение элементов ИВЭ ВТ, а

именно конденсаторов входного фильтра. Данное яв-

ление происходит не сразу, а идет постепенная дегра-

дация. Сначала наблюдаются пробои во входном ре-

зисторе и конденсаторе ИВЭ без ухудшения качества

функционирования ВТ. Затем происходит физическое

разрушение выходного конденсатора ИВЭ и прекра-

щение функционирования ВТ.

3. При воздействии микросекундного ЭМИ с ам-

плитудой 4000 В наблюдается существенное повыше-

ние амплитуды напряжения помех на выходе ИВЭ ВТ.

Но при этом ВТ функционирует нормально. Отсутст-

вие защитных устройств приводит к отказу функцио-

нированию ВТ вследствие физического разрушения

выходного конденсатора и/или диодного моста ИВЭ.