Кондуктивные помехи

04-06-2014

Основополагающим в области ЭМС является понятие электромагнитной совместимости технических средств (ТС), под которой понимается способность этих ТС работать в условиях определенной электромагнитной обстановки с сохранением качества и без создания другим техническим средствам недопустимых электромагнитных помех.

 

Электромагнитной помехой, или ЭМП, называется естественное или искусственное электромагнитное явление (процесс), из-за которого происходит или возможно снижение качества работы технического средства.

 

Влияние ЭМП на оборудование может носить как непредсказуемый, но при этом временный характер (обратимый сбой характеристик канала передачи данных), так и необратимый характер, вплоть до физического повреждения технического средства (возгорание рабочей аппаратуры, ее кабелей и т.п.).

 

 

Классификация ЭМП

 

Подходов к классификации ЭМП существует немало: по источнику их возникновения, среде распространения, характеру воздействия на технические средства.

 

Исходя из среды распространения электромагнитные помехи делятся на:

  • индуктивные. К ним относятся помехи, которые распространяются в виде электромагнитных полей в непроводящих средах;
  • кондуктивные. К данному виду относятся токи, которые протекают по проводящим конструкциям, а также земле.

 

ПомехиНазванная классификация условна, так как в реальных условиях протекающий электромагнитный процесс является единым, он затрагивает как проводящую, так и непроводящую среду, в связи с чем во время распространения многих помех возможно их превращение из индуктивных в кондуктивные и наоборот. Относительно строгим такое деление можно считать только в низкочастотной области (до десятков кГц), где связи (емкостные и индуктивные) чаще всего незначительны.

 

В данной статье рассмотрим кондуктивные помехи и причины их возникновения.

 

 

Кондуктивные помехи

 

Как уже отмечено выше, кондуктивными электромагнитные помехи являются с учетом среды их распространения – в проводящих конструкциях и земле в виде токов.

 

Кондуктивные помехи в цепях с более чем одним проводником, в свою очередь, разделяются на:

 

  • помехи «провод–земля». Называются также несимметричными, синфазными, общего вида. Напряжение помехи при этом, как видно из названия, приложено между каждым из проводников цепи и землей.

 

провод-земля

Обусловлены такие помехи разностью потенциалов в цепях заземления устройств. Могут возникнуть от токов в земле (аварийные либо токи молнии) либо магнитных полей. При синфазных помехах не возникают мешающие напряжения на приемнике, однако они оказывают воздействие на изоляцию проводов относительно земли, а следовательно, могут привести к пробою изоляции;

 

 

  • помехи «провод–провод». Такие помехи называются еще симметричными, противофазными, дифференциального вида. В данном случае напряжение помехи приложено между различными проводниками одной цепи.

 

провод-провод

Возникновение таких помех происходит через гальванические связи, путем передачи электромагнитным полем, либо из-за преобразования помехи «провод–земля» в помеху «провод–провод».

 

Если говорить о том, какие же из вышеназванных кондуктивных помех наиболее опасные, то обычно это помехи «провод–провод», из-за того, что приложены они оказываются так же, как и полезный сигнал.

 

Реальные кондуктивные помехи обычно представлены комбинацией помех «провод–земля» и «провод–провод». Кроме того, из-за несимметричности внешних цепей передачи сигналов и входных цепей аппаратуры возможно преобразование одного вида кондуктивных помех в другой.

 

 

Причины появления кондуктивных помех

 

Нарушения функционирования технических средств, как и помехи, непредсказуемы. Объяснением тому служат как множество различных механизмов возникновения помех, так и статистический характер помехоустойчивости у преобладающего числа средств автоматизации.

 

К причинам появления в системе кондуктивных ЭМП, то есть взаимного влияния приборов либо кондуктивных элементов, относятся:

  • напряжение питания с частотой 50 Гц;
  • ВЧ и НЧ тактовые сигналы;
  • сигналы в проводах управления либо линиях передачи (ЛП) данных;
  • коммутационные процессы в индуктивностях;
  • искровые разряды в момент замыкания и размыкания контактов.

 

При данных причинах появления кондуктивных ЭМП они могут иметь различные значения.

 

В следующей статье мы рассмотрим способы защиты от электромагнитных, в том числе кондуктивных, помех.