Научная статья на тему 'РАЗРАБОТКА СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ КОММУТАЦИИ И МАРШРУТИЗАЦИИ'

РАЗРАБОТКА СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ КОММУТАЦИИ И МАРШРУТИЗАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
199
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СХЕМА / ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА СТЕНДА / ГЕНЕРАТОР / КОММУТАЦИЯ И МАРШРУТИЗАЦИЯ / ОБОРУДОВАНИЯ КЛАССА / СВЯЗЬ / СЕТЬ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Нуждин В.В., Швалев К.М., Чигрина А.С., Плотников П.С., Убушуев Б.С.

В статье описывается разработка стенда для исследования оборудования маршрутизации и коммутации на электромагнитную совместимость. В соответствии с ГОСТ CISPR.22:2006 и ГОСТ CISPR 24-2013 описаны основные требования к электромагнитной совместимости оборудования информационных технологий, приводится методика проводимых испытаний и нормы. Согласно ГОСТ, определены основные термины разработки стенда: Испытуемое оборудование - ТС, которое подвергается испытанием с целью оценки его электромагнитной совместимости. Оборудование информационных технологий (ОИТ) - любое техническое устройство, которое выполняет функции с передачей, хранением, обработкой и отображением информации. Также данное оборудование может выполнять коммутационные функции, а также функции поиска и преобразования информации. ОИТ рассматривается в рамках ТС, с напряжением питания меньше 600 В. В понятие входит все оборудование связи, каким являются устройства коммутации и маршрутизации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Нуждин В.В., Швалев К.М., Чигрина А.С., Плотников П.С., Убушуев Б.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DEVELOPMENT OF A STAND LAYOUT FOR TESTING ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY OF SWITCHING AND ROUTING EQUIPMENT

The article describes the development of a stand for researching routing and switching equipment for electromagnetic compatibility. In accordance with GOST CISPR.22: 2006 and GOST CISPR 24-2013, the basic requirements for the electromagnetic compatibility of information technology equipment are described, the test methodology and standards are given. According to GOST, the main terms for the development of the stand are defined: EUT - a vehicle that is tested to assess its electromagnetic compatibility. Information technology equipment (ITE) - any technical device that performs functions with the transmission, storage, processing and display of information. Also, this equipment can perform switching functions, as well as search and information conversion functions. OIT is considered within the framework of the TS, with a supply voltage less than 600 V. The concept includes all communication equipment, which are switching and routing devices.

Текст научной работы на тему «РАЗРАБОТКА СТЕНДА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ КОММУТАЦИИ И МАРШРУТИЗАЦИИ»

Разработка стенда для испытаний электромагнитной совместимости оборудования коммутации и маршрутизации

сч о сч

сч

О!

о ш т

X

<

т О X X

Нуждин Виктор Владимирович

студент, кафедра «Сети и системы коммутации», Московский технический университет связи и информатики, nuzhdinvictor2404@gmail.com

Швалев Кирилл Михайлович

студент, кафедра «Сети и системы коммутации», Московский технический университет связи и информатики, tweles098@gmail.com

Чигрина Анастасия Сергеевна

студент, кафедра «Сети и системы коммутации», Московский технический университет связи и информатики, achigrina04@gmail.com

Плотников Павел Сергеевич

студент, кафедра «Сети и системы коммутации», Московский технический университет связи и информатики, anndpowec@mail.ru

Убушуев Басан Саналович

студент, кафедра «Сети и системы коммутации», Московский технический университет связи и информатики, ubbasan@yandex.ru

В статье описывается разработка стенда для исследования оборудования маршрутизации и коммутации на электромагнитную совместимость.

В соответствии с ГОСТ CISPR.22:2006 и ГОСТ CISPR 24-2013 описаны основные требования к электромагнитной совместимости оборудования информационных технологий, приводится методика проводимых испытаний и нормы. Согласно ГОСТ, определены основные термины разработки стенда: Испытуемое оборудование - ТС, которое подвергается испытанием с целью оценки его электромагнитной совместимости. Оборудование информационных технологий (ОИТ) - любое техническое устройство, которое выполняет функции с передачей, хранением, обработкой и отображением информации. Также данное оборудование может выполнять коммутационные функции, а также функции поиска и преобразования информации.

ОИТ рассматривается в рамках ТС, с напряжением питания меньше 600 В. В понятие входит все оборудование связи, каким являются устройства коммутации и маршрутизации. Ключевые слова: схема, элементная база стенда, генератор, коммутация и маршрутизация, оборудования класса, связь, сеть.

Введение

В данной статье описан метод разработки измерительного стенда для испытания на электромагнитную совместимость оборудования коммутации и маршрутизации.

Техническое описание требований к исследуемому оборудованию и стенду

Согласно ГОСТ, определены основные термины разработки стенда:

Испытуемое оборудование - ТС, которое подвергается испытанием с целью оценки его электромагнитной совместимости.

Оборудование информационных технологий (ОИТ) - любое техническое устройство, которое выполняет функции с передачей, хранением, обработкой и отображением информации. Также данное оборудование может выполнять коммутационные функции, а также функции поиска и преобразования информации.

ОИТ рассматривается в рамках ТС, с напряжением питания меньше 600 В. В понятие входит все оборудование связи, каким являются устройства коммутации и маршрутизации.

Основной блок (ОБ) - основная часть ОИТ, выполняющая его основную функцию.

Модуль - связанная с ОБ часть ОИТ, выполняющая определенную функцию.

Порт связи - часть ОИТ, где выполняется подключение устройства к линии передач информации, как аналоговой, так и цифровой или связи ОИТ с внешними устройствами для настройки, диагностики и сигнализации.

В рамках испытания будет учитываться физическое расположение испытуемого оборудования и его конфигурация. Исследуемое оборудование информационных технологий подразделяется на 2 класса:

- Класс А - оборудование, которое удовлетворяет требованиям С!БРР 22:2006, но не удовлетворяет нормам измерений индустриальных радиопомех (ИРП);

- Класс Б - оборудование информационных технологий, которое подразумевает собой устройства, работающие в бытовой обстановке, удовлетворяющее нормам ИРП и требованием стандарта С!БРР 22:2006.

К исследуемому оборудованию согласно ГОСТ 30805.22-2013 выдвигается ряд требований кон-дуктивных индустриальных радиопомех на сетевых зажимах и портах связи. К таким требованиям относятся нормы ИРП на сетевых зажимах и портах ИО. На рисунках 1 и 2 показаны нормы напряжений на сетевых зажимах ИОТ класса А и Б [1].

Таблица 1

Нормы напряжений на сетевых зажимах оборудования класса А.

Полоса частот, МГц Напряжение ис,Б (мкВ)

Квазипиковое значение Среднее значение

0,15 - 0,5 79 66

0,5 - 30 73 60

Эоигсв/Источник: Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостья-нов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2010. - 224 с.

Таблица 2

Нормы напряжений на сетевых зажимах оборудования класса В.

Полоса частот, МГц Напряжение иоБ (мкВ)

Квазипиковое значение Среднее значение

0,15 - 0,5 66-56 56-46

0,5 - 30 56 46

5-30 60 50

Полоса ча- Напряжение иЛ,дБ (мкВ) Сила тока 1Л,дБ (мкА)

стот, МГц Квазипико- Среднее Квазипико- Среднее

вое значе- значение вое значе- значение

ние ние

0,15 - 0,5 97-87 84-74 53-43 40-30

0,5 - 30 87 74 43 30

Источник/Source: Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостья-нов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2010. - 224 с. /G.Ya. Vagin, A.B. Loskutov, A.A. Sevostyanov. Electromagnetic compatibility in the electric power industry. - M .: Academy, 2010 .-- 224 p.

Таблица 4

Нормы общего несимметричного напряжения и тока на пор-

Полоса ча- Напряжение ип,дБ (мкВ) Сила тока 1п,дБ (мкА)

стот, МГц Квазипико- Среднее Квазипико- Среднее

вое значе- значение вое значе- значение

ние ние

0,15 - 0,5 84-74 74-64 40-30 30-20

0,5 - 30 74 64 30 20

Источник/Эоигсе: Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостья-нов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2010. - 224 с. /G.Ya. Vagin, A.B. Loskutov, A.A. Sevostyanov. Electromagnetic compatibility in the electric power industry. - M .: Academy, 2010 .-- 224 p.

Помимо вышеперечисленных норм нужно учитывать излучаемые индустриальные радиопомехи. Так, для исследования производятся ряд измерений на электромагнитные излучения в разных диапазонах частот на разных расстояниях, описанных в указанном выше стандарте. Измерения производятся повторно, с выдержкой в 15 секунд, если измеренное значение близко к нижеуказанным на рисунках 5-8 нормам. Таким образом, нормы излучаемых индустриальных радиопомех подразделяются на некоторые группы. Так, в таблицах 5 и 6 представлены нормы для исследуемых частот меньше 1 ГГц.

Таблица 5

Нормы излучаемых помех на расстоянии 10 метров для обо-

Полоса частот, МГц Напряженность поля, дБ(мкВ/м), квазипиковое значение

30-230 40

230-1000 47

Источник/Source: Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостья-нов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2010. - 224 с. /G.Ya. Vagin, A.B. Loskutov, A.A. Sevostyanov. Electromagnetic compatibility in the electric power industry. - M.: Academy, 2010 .-- 224 p. Таблица 6

Нормы излучаемых помех на расстоянии 10 метров для обо-

Источник/Source: Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостья-нов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2010. - 224 с. /G.Ya. Vagin, A.B. Loskutov, A.A. Sevostyanov. Electromagnetic compatibility in the electric power industry. - M .: Academy, 2010 .-- 224 p.

Исследуемое оборудование также тестируется по нормам общего несимметричного напряжения и тока на портах связи. В таблицах 3-4 показано это соотношение соответственно.

Таблица 3

Нормы общего несимметричного напряжения и тока на пор-

Полоса частот, МГц Напряженность поля, дБ(мкВ/м), квазипиковое значение

30-230 30

230-1000 37

Источник/Source: Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостья-нов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2010. - 224 с. /G.Ya. Vagin, A.B. Loskutov, A.A. Sevostyanov. Electromagnetic compatibility in the electric power industry. - M.: Academy, 2010 .-- 224 p.

Для частот выше 1 ГГц определены другие нормы, для расстояния в 3 метра. В таблицах 7 и 8 представлены нормы напряженности поля излучаемых радиопомех на частотах выше 1 ГГц, при измерительном расстоянии 3 метра.

Таблица 7

Нормы излучаемых помех на расстоянии 3 метра для оборудования класса А.

Полоса частот, ГГц Напряженность поля, дБ(мкВ/м)

Среднее значение Пиковое значение

1-3 56 76

3-6 60 80

Источник/Source: Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостья-нов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2010. - 224 с. /G.Ya. Vagin, A.B. Loskutov, A.A. Sevostyanov. Electromagnetic compatibility in the electric power industry. - M.: Academy, 2010 .-- 224 p. Таблица 8

Нормы излучаемых помех на расстоянии 3 метра для оборудования класса Б.

Полоса частот, ГГц Напряженность поля, дБ(мкВ/м)

Среднее значение Пиковое значение

1-3 50 70

3-6 54 74

Источник/Source: Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостья-нов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2010. - 224 с. /G.Ya. Vagin, A.B. Loskutov, A.A. Sevostyanov. Electromagnetic compatibility in the electric power industry. - M.: Academy, 2010 .-- 224 p.

X X О го А С.

X

го m

о

2 О M

сч

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0 сч

сч

01

о ш m

X

<

m О X X

Для исследуемого оборудования коммутации и маршрутизации определены следующие требования к методике и месту измерений [2]:

- ИО является настольным, а значит для его исследования необходимо разместить основной блок и все прилегающие к нему модули на столе из непроводящего материала высотой 0.8 метров над горизонтальной пластиной заземления;

- ИО должно быть расположено на расстоянии не меньше 0.8 метров от любой металлической поверхности;

- Все эквиваленты сети должны быть заземлены вертикально или горизонтально на расстоянии не меньше 0.8 метра от ИО;

- Все порты связи оборудования должны быть нагружены. Если в ИО имеется несколько идентичных портов, то нагружены должны быть все, но измерения достаточно снимать только с одного;

- Для имитации работы оборудования необходимо организовать передачу данных на всех портах связи. Для этого используют передачу больших зашифрованных данных в процессе измерения.

- Задняя сторона ИО, если такое возможно, должна быть совмещена с краем стола.

Чаще всего исследуемое в данной работе оборудование состоит только из основного блока. Для исследования данного оборудования на ЭМС необходимо создавать два стенда. Первый для исследования кондуктивных помех, второй для исследования влияния индустриальных радиопомех [6]. Принципиальные схемы стенда представлены на рисунках 1 и 2.

Задняя сторона ИО,

Стоп ил не проводя'«« г"

^Вертикальнаяпластина зазвмления /^А м до вертикальной ^Нагрузка

илассины заземлении

Рис. 1. Стенд для исследования оборудования на предмет кондуктивных радиопомех.

Где ПО - подключаемое оборудование, ЭС - эквивалент сети; ЭПСС - эквивалент полного сопротивления сети.

Рис.2. Стенд для исследования оборудования на предмет излучаемых радиопомех

Разработка стенда

Разработка стенда для исследования оборудования коммутации и маршрутизации на ЭМС подразумевает собой создание технической базы и выбор оборудования помещения исследования. Так как необходимо нагрузить все возможные порты испытуемого оборудования необходимо иметь устройства, эмитирующие реальную нагрузку. Устройствами нагрузки в данном случае будут являться компьютеры, сетевое оборудование, средства оптической сети, а также другое оборудование управления и взаимодействия.

Вспомогательная база стенда

В состав стенда входит оборудование для измерений. Для тестов выбрано необходимо оборудование для анализа спектра сигналов, измерительные приемники, антенна для излучения, эквивалент сети, генератор сигналов, измеритель мощности сигнала и другие [4].

Таблица 9

Вспомогательная элементная база стенда.

Тип оборудования Производитель Модель Кабель данных Кабель питания Кол-во

Ноутбук Fujitsu LIFEBOO K E557 - 1.8 м без защиты 1

Монитор DELL P4317Q - 1.8 м без защиты 2

USB - мышь Logitech B100 1.8 м без защиты - 1

USB - клавиатура Logitech K200 1.8 м без защиты - 1

VGA кабель - - 1.8 м с защитой - 4

Кабель RS-232 - - 1.8 м с защитой - 2

UTP-кабель Категория 5е 5 м без защиты - 50

SFP-модуль - - - - 20

Кросс оптический - - - - 20

ПК DELL Optiplex 3060 - 1.8 м без защиты 1

Источник/Source: П.А. Николаев, Л.Н. Кечиев. Электромагнитная совместимость автотранспортных средств. - М.: Грифон, 2015. - 422 с. /P.A. Nikolaev, L.N. Kechiev. Electromagnetic compatibility of motor vehicles. - M.: Griffon, 2015.-- 422 p.

На основании этого составлена таблица 9, отображающая базовую элементную базу вспомогательного оборудования стенда.

Конфигурация испытуемого оборудования представлена на рисунке 3.

Таблица 9

Элементная база стенда для проверки на кондуктивную по-

Оборудова- Разработчик Модель Номер

ние

Тестовый при- R & S ESCS30 1

емник

Эквивалент R & S ENV4200 2

сети питания

Эквивалент R & S ESH3-Z5 3

сети

Ограничитель R & S ESH3-Z2 4

импульсов

Источник/Source: П.А. Николаев, Л.Н. Кечиев. Электромагнитная совместимость автотранспортных средств. - М.: Грифон, 2015. - 422 с. /P.A. Nikolaev, L.N. Kechiev. Electromagnetic compatibility of motor vehicles. - M .: Griffon, 2015.-- 422 p.

На рисунке 4 представлена эквивалентная схема стенда для текущего исследования.

Рис.3. Конфигурация и схема подключения оборудования

Согласно данной схеме необходимо строго выполнять следующую инструкцию для обеспечения требуемых условий для проведения измерений.

Инструкция к настройке:

1. Установка оборудования согласно схеме, указанной на рисунке 3

2. Включение всего оборудования

3. Загрузка компьютера и ноутбука с жесткого диска

4. Организовать передачу данных с ноутбуком и проверить работу порта RS-232, если такой имеется

5. Выполнять мониторинг обмена данных

6. Повторить операцию 4 и 5

Основная элементная база стенда будет зависеть от типа исследования. Таким образом будет рассмотрено несколько конфигураций для каждого вида тестирования.

Исследование кондуктивных помех

Первым участком стенда будет стенд для исследования кондуктивных помех. Стен будет состоять из двух столов высотой 0.8 метра, а также ряда оборудования для измерений, а также нагрузку для всех возможных портов устройства коммутации или маршрутизации. Для проверки оборудования на кондуктивную совместимость следует использовать оборудование, представленное в таблице 9.

Горизонтальная земля

Рис.4. Эквивалентная схема стенда для исследования на кондуктивную совместимость

Исследование индуктивных помех

Для исследования оборудования коммутации и маршрутизации необходимо создать конфигурацию стенда для исследования текущего оборудования на индуктивную электромагнитную совместимость. Таким образом была выбрана следующая конфигурация необходимого для исследования оборудования. В таблице 10 представлен список требуемого оборудования.

Таблица 10

Элементная база стенда для проверки на индуктивную по-

Оборудование Разработчик Модель Номер

Тестовый при- R & S ESCS 30 1

емник

Анализатор Advantest R3261C 2

спектра

Предусилитель HP 8447D 3

Измерительная Chase CBL6112B 4

антенна

Источник/Source: П.А. Николаев, Л.Н. Кечиев. Электромагнитная совместимость автотранспортных средств. - М.: Грифон, 2015. - 422 с. /P.A. Nikolaev, L.N. Kechiev. Electromagnetic compatibility of motor vehicles. - M .: Griffon, 2015.-- 422 p.

Выбранного оборудование позволяет изучить ИО на предмет излучения индустриальных радиопомех. На схеме, расположенной на рисунке 5 показана структура стенда и расположение элементной базы.

х

X

о

го А с.

X

го m

о

2 О

м

сч

0 сч

сч

01

о ш m

X

<

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

m О X X

П

Тестируемое оборудование

ЬЕ

и

Антенная вышка

О О

Горизонтальная земля

Тестовый приемник

ГШ

ЬС

Анализатор [2 спектра

Рис.5. Эквивалентная схема стенда для исследования на индуктивную совместимость

Ключевой особенностью данной конфигурации стенда является подвижный, поворачиваемый стол, на котором расположено тестируемое оборудование вместе с вспомогательными элементами. Также необходима подвижная коляска для передвижения антенной вышки. Сама антенная вышка должна иметь салазки для вертикальной настройки приемной измерительной антенны.

Исследование на наличие гармоник и колебания напряжения

Для анализа оборудования коммутации и маршрутизации на наличие и величину возможных гармоник, а также проверку оборудования на создаваемые колебания напряжений, а также фазового дрожания сети необходима еще одна конфигурация стенда.

Для требуемого анализа необходима другая элементная база, представленная в таблице 11.

Таблица 11

Элементная база стенда для проверки на уровень гармоник

Оборудование Разработчик Модель Номер

Система ча-стотно-мощност-ного анализа HAEFELY PHF-555 1

Источник/Source: П.А. Николаев, Л.Н. Кечиев. Электромагнитная совместимость автотранспортных средств. - М.: Грифон, 2015. - 422 с. /P.A. Nikolaev, L.N. Kechiev. Electromagnetic compatibility of motor vehicles. - M .: Griffon, 2015.-- 422 p.

На рисунке 6 показана схема стенда и расположение элементной базы.

Следующей конфигурацией стенда будет макет для исследования оборудования маршрутизации и коммутации на защиту от электростатического разряда. Испытание проводится с помощью испытательного генератора, устройства, имитирующего электростатический разряд, двух одинаковых металлических пластин, размером 0.5х0.5 метра, а также с помощью нескольких резисторов номинальным сопротивлением 470 кОм. Измерения проводятся на токонепроводящем столе, высотой 0.8 метра [5]. В таблице 12 представлена элементная база для требуемого исследования.

Таблица 12

Элементная база стенда для проверки на индуктивную по-

Оборудование Разработчик Модель Номер

Испытательный EM UCS 500-M 1

генератор

Эмулятор элек- EM P-18 2

тростатического

разряда

Горизонтальная - AL50 3

связующая па-

нель

Вертикальная - AL50 4

связующая па-

нель

Источник/Source: П.А. Николаев, Л.Н. Кечиев. Электромагнитная совместимость автотранспортных средств. - М.: Грифон, 2015. - 422 с. /P.A. Nikolaev, L.N. Kechiev. Electromagnetic compatibility of motor vehicles. - M .: Griffon, 2015.-- 422 p.

Таким образом, определив элементную базу исследования необходимо составить структурную схему лабораторного стенда. На рисунке 7 представлена эквивалентная схема стенда с соответствующей конфигураций для данного типа измерений.

Горизонтальная земля

Рис.6. Эквивалентная схема стенда

Исследование на защиту от электромагнитного разряда

Рис.7. Эквивалентная схема стенда для исследования на защиту от электростатического разряда

Испытание проводится с 8 кВ разрядом разной полярности без прямого контакта в течение 1 секунды. Испытание прямого электростатического разряда производится под напряжением 4 кВ в течение 1 секунды или же непрямого идентичного разряда в металлические пластины под разным углом. Тест считается пройденным, если в результате или после окончания испытания устройство не нарушило своих функций. В данном случае допускаются кратковременные изменения в работе

испытуемого оборудования, которые компенсируются и не влияют на работу после окончания испытания. При этом, тест также считается пройденным.

Исследование на электромагнитную помехоустойчивость

Для проверки тестируемого оборудования необходимо произвести анализ устройства на электромагнитную помехоустойчивость. На тестируемое оборудование подается электромагнитный сигнал, излучаемый измерительной антенной с помощью генератора сигналов частотой от 80 до 1000 МГц с разным типом поляризации для разных углов поворота стола тестируемого оборудования. Затем, в ходе лабораторного эксперимента наблюдается поведение тестируемого устройства, а также необходимые изменения регистрируются на ПЗС камеру и транслируются на монитор. Тест считается пройденным, если в процессе и после окончания эксперимента устройство продолжит свою нормальную работу. В таблице 13 приведена элементная база стенда.

Таблица 13

Элементная база стенда для проверки на электромагнит-

Оборудова- Разработчик Модель Номер

ние

Тестовый гене- R & S SYM02 1

ратор сигналов

Усилитель Advantest R3261C 2

Предусилитель HP 8447D 3

Измерительная Chase CBL6112B 4

антенна

ПЗС камера Sony 700TVL 5

Источник/Source: П.А. Николаев, Л.Н. Кечиев. Электромагнитная совместимость автотранспортных средств. - М.: Грифон, 2015. - 422 с. /P.A. Nikolaev, L.N. Kechiev. Electromagnetic compatibility of motor vehicles. - M .: Griffon, 2015.-- 422 p.

Таким образом, определив элементную базу, была построена принципиальная схема для проведения испытания, отображенная на рисунке 8.

Рис.8. Эквивалентная схема стенда для исследования на защиту от электромагнитного воздействия

В ходе испытания не допускаются кратковременный сбои в работе исследуемого оборудования.

Исследование на устойчивость к импульсным помехам

Для испытания требуется проверить на устойчивость исследуемого оборудования к импульсным помехам. Таким образом, для исследования необходим импульсный испытательный генератор. Требуется проверить все входы питания и порты, кроме оптических входов. Испытание проводится под напряжением 1-2 кВ разной полярности, изменяемым фазовым углом при прямом замыкании в течение 1 минуты. В таблице 14 представлена элементная база проектируемого стенда.

Таблица 14

Элементная база стенда для испытания на устойчивость к

Оборудование Разработчик Модель Номер

Тестовый импульсный генератор EM UCS 500-M 1

Источник/Source: П.А. Николаев, Л.Н. Кечиев. Электромагнитная совместимость автотранспортных средств. - М.: Грифон, 2015. - 422 с. /P.A. Nikolaev, L.N. Kechiev. Electromagnetic compatibility of motor vehicles. - M .: Griffon, 2015.-- 422 p.

Схема стенда представлена на рисунке 9.

Горизонтальная земля

Рис.9. Эквивалентная схема стенда для исследования на устойчивость к импульсным помехам

По итогам испытания определяется были ли в ходе испытания или после его окончания ухудшения в работе исследуемого устройства. Если после проведения теста устройство работает исправно тест можно считать пройденным. Если во время проведения испытания наблюдались кратковременные сбои в работе технического устройства тест также считается пройденным.

Кондуктивная восприимчивость

Для исследования оборудования на кондуктив-ную восприимчивость требуется смоделировать условия влияния кондуктивной помехи на работу испытуемого оборудования. Для исследования требуется генератор сигналов, предварительный усилитель, CDN и аттенюатор. Таким образом, была создана отдельная конфигурация стенда [3]. В таблице 15 показана элементная база проводимого эксперимента.

Исследуемое оборудование располагается на столе, высотой 0.8 метра на изолированной подложке, высотой 10 см. Генератор в совокупности с устройствами сетевой развязки генерирует кон-дуктивные помехи в сети питания устройства.

X X

о

го А с.

X

го m

о

2 О

м

сч

0 сч

сч

01

о ш m

X

<

m О X X

Схема расположения элементов стенда представлена на рисунке 10.

Таблица 15

Элементная база стенда для испытания на устойчивость к

Оборудование Разработчик Модель Номер

Генератор сигна- R & S SMY01 1

лов

Усилитель A & R 150A220 2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Измеритель мощ- HP EPM-4418A 3

ности

Направленный от- A & R DC2600 4

ветвитель

CDN Luthi CDN L-801 M1 5

CDN Luthi CDN L-801 M2/3 6

Аттенюатор TRILITHIC HFP-525-3 7

Зажим Luthi EM101 8

Источник/Source: П.А. Николаев, Л.Н. Кечиев. Электромагнитная совместимость автотранспортных средств. - М.: Грифон, 2015. - 422 с. /P.A. Nikolaev, L.N. Kechiev. Electromagnetic compatibility of motor vehicles. - M .: Griffon, 2015.-- 422 p.

Всгомогательное оборудование |;U"WMUC

™ - оборудование

Горизонтальная земля

m

Оборудование Разработчик Модель Номер

Измеритель электромагнитного поля HAEFELY MAG100 1

Пробник поля F.B.BELL 4090 2

Исследование заключается в анализе электромагнитного поля, генерируемым тестируемым оборудованием. Тест считается пройденным, если в процессе и после окончания испытания устройство не нарушило своих функций.

На рисунке 11 представлена принципиальная схема проектируемого стенда.

Рис.10. Эквивалентная схема стенда для исследования на устойчивость к кондуктивным помехам

Испытание считается пройденным, если тестируемое оборудование во время и после окончания тестирования не нарушило свою работу и не утратило функциональность.

Исследование электромагнитного поля

Для испытания устройства на наличие и напряженного электромагнитного поля необходимо разработать следующую конфигурацию стенда. Для исследования требуется специальное измерительное оборудование: пробник и измеритель магнитного поля. Тестируемое оборудование располагается на токонепроводящем столе, на высоте 0.8 метра. Пробник магнитного поля располагают в поле работы тестируемого оборудования.

Таблица 16

Элементная база стенда для испытания излучаемого электромагнитного поля.

Горизонтальная земля

Рис.11. Эквивалентная схема стенда для исследования на излучаемое электромагнитное поле

Заключение

Таким образом, были рассмотрены правовые документы, описывающие требования к проектируемому измерительному стенду и требования к оборудованию для проведения испытаний. На основе этого в данной статье был разработан измерительный стенд для испытания на электромагнитную совместимость оборудования коммутации и маршрутизации.

Стенд подразумевает 8 различных типов конфигураций для конкретного теста. Для всех конфигураций была разработана вспомогательная элементная база, которая является основной для каждого из исследований. Каждая конфигурация подразумевает собой ряд особенностей и описывает принцип проведения испытаний. Каждому типу исследования была подобрана своя основная элементная база, а также разработана основная схема проведения испытания.

Литература

1. Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостьянов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2010. - 224 с.

2. Г.Я. Вагин, А.Б. Лоскутов, А.А. Севостьянов. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике. - М.: Академия, 2011. - 224 с.

3. Колобов Виталий Валентинович, Баранник Максим Борисович und Жамалетдинов Абдулхай Азымович. Генераторно-измерительный комплекс «Энергия». - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2013. - 228 с.

4. П.А. Николаев, Л.Н. Кечиев. Электромагнитная совместимость автотранспортных средств. -М.: Грифон, 2015. - 422 с.

5. Испытания нефтегазового оборудования и их метрологическое обеспечение. - М.: Проспект, 2016. - 608 с.

6. В.Аванесов, В.Кершенбаум, Э.Микаэлян, В. Придвижкин, В.Салащенко, Владимир Семин, Виталий Скрипка, Геннадий Чайковский. Испытания

нефтегазового оборудования и их метрологическое обеспечение. Учебное пособие. - М.: Проспект, 2017. - 64 с.

Development of a stand layout for testing electromagnetic compatibility

of switching and routing equipment Nuzhdin V.V., Shvalev K.M., Chigrina A.S., Plotnikov P.S., Ubushev B.S.

Moscow Technical University of Communications and Informatics JEL classification: C10, C50, C60, C61, C80, C87, C90

The article describes the development of a stand for researching routing and switching equipment for electromagnetic compatibility.

In accordance with GOST CISPR.22: 2006 and GOST CISPR 24-2013, the basic requirements for the electromagnetic compatibility of information technology equipment are described, the test methodology and standards are given. According to GOST, the main terms for the development of the stand are defined: EUT - a vehicle that is tested to assess its electromagnetic compatibility.

Information technology equipment (ITE) - any technical device that performs functions with the transmission, storage, processing and display of information. Also, this equipment can perform switching functions, as well as search and information conversion functions.

OIT is considered within the framework of the TS, with a supply voltage less than 600 V. The concept includes all communication equipment, which are switching and routing devices.

Keyword: circuit, component base of the stand, generator, switching and routing, class equipment, communication, network.

References

1. G. Ya. Vagin, A.B. Loskutov, A.A. Sevostyanov. Electromagnetic compatibility

in the electric power industry. - M .: Academy, 2010 .-- 224 p.

2. G. Ya. Vagin, A.B. Loskutov, A.A. Sevostyanov. Electromagnetic compatibility

in the electric power industry. - M .: Academy, 2011 .-- 224 p.

3. Kolobov Vitaly Valentinovich, Barannik Maxim Borisovich und Zhamaletdinov

Abdulkhay Azimovich. Generating and measuring complex "Energy". - M .: LAP Lambert Academic Publishing, 2013 .-- 228 p.

4. P.A. Nikolaev, L.N. Kechiev. Electromagnetic compatibility of motor

vehicles. - M .: Grifon, 2015 .-- 422 p.

5. Testing of oil and gas equipment and their metrological support. - M .:

Prospect, 2016 .-- 608 p.

6. V. Avanesov, V. Kershenbaum, E. Mikaelyan, V. Pridvizhkin, V.

Salashchenko, Vladimir Semin, Vitaly Skripka, Gennady Tchaikovsky. Testing of oil and gas equipment and their metrological support. Tutorial. - M .: Prospect, 2017 .-- 64 p.

X X

о го А с.

X

го m

о

2 О M

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.