Имитация широкополосных низкоэнергетических помех в виде пачек импульсов коммутационных перенапряжений

Коммутационные перенапряжения катушек реле и конденса­торов, а также других индуктивных нагрузок проявляются чаще всего как пачки импульсов помех в сетевых, сигнальных прово­дах и линиях передачи данных . Для их имитации

была нормирована временная характеристика помехи, представ­ленная на рис. 6.7 (VDE 0843, ч. 4 (Л.). Отдельные импульсы качественно такие же, что и классические грозовые импульсы (двойная экспоненциальная функция), но имеют другие времен­ные параметры:

время нарастания Tн = 5 нc ± 30%;

время полуспада Тс = 50 нc ± 30%.

Пачки импульсов помех характеризуются амплитудой пачки, периодом следования пачек, длительностью.

Рис. 6.7 – Форма имитированной помехи в виде пачки импульсов:
а – отдельный импульс при быстрой временной развертке;
б – пачки импульсов помехи при медленной временной развертке

Амплитуда импульсов определяется типом испытуемого прибора или природой подходящих и отходящих проводов (сетевой провод, входные и выходные провода), иными словами, их полезным напряжением. Период следования пачек составляет, как правило, 300 мс ± 20%, длительности пачки 15 мс ± 20%. Период следования отдельных импульсов зависит от класса жесткости испытаний (табл. 6.1).

Пачки импульсов помех, подобные изображенным на рис. 6.7, б могут быть произведены при помощи схемы по рис. 6.8. Ключ КI определяет длительность и период следования пачек импульсов, ключ К2 (воздушный искровой промежуток, управляемый транзисторный коммутатор) обеспечивает получение отдельных импульсов и определяет период их повторения. Фронт импульса определяется в первую очередь постоянной времени Lnep/Ro, его длительность — постоянной времени ChRo .

Таблица 6.1. Параметры пачек импульсов для различных степе­ней тяжести испытаний (длительность нагружения 1 мин)

Тяжесть испытаний	Испытательное напряжение ±10% (провода электроснабжения), кВ	Испытательное напряжение ±10% (сигнальные провода линии передачи данных), кВ	Частота повторения импульсов, кГц
X	0,5 По договорен­ности	0,25 0,5 По договорен­ности	2,5 По договорен­ности

Рис. 6.8 – Принципиальная схема имитатора помехи в виде пачки импульсов

При наведении помехи в проводах питания (например, в сети 220 В) применяется устройство связи с конденсаторами связи ем­костью от 10 до 35 мкФ и катушками индуктивности развязки от сети (см. VDE0847, VDE0843 [Л.]). Наведение испыта­тельных сигнальных помех в проводах, проводах цепей управле­ния и линиях передачи данных осуществляется через распреде­ленные емкости связи (емкостные участки связи) с общей емко­стью приблизительно от 50 до 200 пФ (рис. 6.9). При ограничен­ном пространстве вместо емкостного участка связи может быть подключена сосредоточенная емкость или нанесена самоклеяща­яся металлическая фольга с емкостью 100 пФ относительно обо­лочки испытуемого кабеля.

Рис. 6.9 – Наведение асимметричных напряжений помех при помощи емкостно­го участка связи (см. VDE 0843, ч. 4 и VDE 0847, ч. 2)

Наличие емкостной связи не означает, что речь идет о чисто емкостном наведении. Следует, иметь в виду, что протекающий через емкости связи ток через паразитные емкости или гальвани­ческие соединения должен вернуться к зажиму генератора пачек импульсов (см.), а требуемый для этого контур тока индуктивно связан с другими проводами или цепями питания испытуемого объекта. Заметим, что это в точности соответствует ситуации, когда параллельно проходящие провода катушек реле и контакторов не только возбуждают емкостное наведение в па­раллельно расположенных контурах вследствие скачкообразных изменений их потенциала, но и индуктивное из-за протекающих в них токов или их быстрых изменений (см.). Подробно пространственное расположение испытуемого объек­та, имитатора, электрические соединения корпусов и цепей за­земления отражены в соответствующих нормативных докумен­тах.