эмс

ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ПОМЕХ,

ИЗЛУЧАЕМЫХ ВОЗДУШНЫМИ ЛИНИЯМИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

­Метод RE06, предназначенный для измерения помех, излучаемых воздушными линиями электропередач (ЛЭП), используется в диапазоне

14 кГц­ - 1 ГГц (MIL­STD­462). В предполагаемом MIL­STD­462B этот метод обозначен UM02 (см. табл. 9.1).

С помощью этого метода определяют соответствие yp­овней помех, излучаемых ЛЭП, допустимым стандартным нормам. Такие помехи могут быть нескольких типов.

Узкополосные излучения. Воздушная ЛЭП действует

как протяженная чувствит€.rrьная антенная система, в KOТO­

рой MorYT возникать токи, распространяющиеся на мноrие

километры, при облучении такой системы узкополосными

сиrнала!\1И радиостанций и друrих источников. Возникаю­

щие при этом узкополосные излучения от ЛЭП MorYT вли­

ять на близко расположенные потенциально восприимчи-

вые устройства. Такие же излучения MorYT возникать при

прохождении ВЧ токов в ЛЭП через цепи снеоднородной

проводимостыо (например; по цепи треснувших или заrряз-

ненных ИЗОJ1ЯТОрОВ) или при изменении направ.rrения токов.

В некоторых случаях неоднородности проводимости MorYT

привести к интермодуляции сиrналов радиостанций.

Широкополо;:ные ИЗ.llучения из­за внешних источников

облучения. Первичными источниками TaKoro ИЗJlучения яв-

ляются устройства, раСПОJlоженные вБJ1ИЗИ ЛЭП, ИЗЛучаю­

щие широкополосные Iшлебания.

Широкополосные излучения BHyTpeHHero происхожде­

ния. К источникам коrерентных (импульсных) или неко-

rерентных (с.пучайных) широкополосных излучений, уров-

ни которых можно измерить, относятся:

­ изменения наrрузки: потребители и подстанции MO­

rYT включать или выключать большие (токи в тысячи ампер)

и (или) индуктивные наrрузки. Переходиые процессы,

которые возникают при этом в ЛЭП, имеют импульсный

характер и длительность около 10 нс;

­ искровой разряд: полный ЦИКJl электрическоrо раз-

ряда (т. е. электрической дуrи ИJ1И искрения) с двойной час­

тотой напряжения линий (120 [ц в США), содержит обыч-

но rруппу импульсов, возникающих в изоляторах, соеди­

нительных проводах, неисправных электрических уст-

'ройствах, между крепеЖI!ЫМИ деталями и т. Д. Этот цш по-

­ мех с tаким же характеристиками, как внутренний шум,

спектр КОТОрOl'О простирается ДО l\1eTpOBOro и нижнеЙ части

дециметровоrо диапазона, преобладает н ЛЭП с наIlр}!же­

нием менее 70 кВ и в большинстве друrих линий;

­ коронныЙ разряд: частичный электрический разряд,

появляющиikя из­за ионизации воздуха в проводящих по­

верхностях или вблизи от них. Заrрязнение проводника,

поверхностные заусенцы, а также дождь, cHer, изморозь,

туман, относительно высокая влажность и друrие факторы

увеличивают интенсивность KopoHHoro разряда на 20 дБ по

сравнению с интенсивностыо при СУХОЙ поrоде. Этот тип

помех, СХОЖИЙ с внутренним шумом, обычно преоблада­

ет в ЛЭП с напряжением более 11 О кВ, но интенсивность

излучения короны быстро уменьшается с повышением час­

тоты начиная примерно от 15 Mru.

Интенсивность излучения ЛЭП может уменьшаться с

увеличением расстояния d от кажущеrося источника в пре­

делах зависимости от l/d до l/d 3 .

­9.5.1. Стандартные нормы метода RE06

С11'андартные нормы MIL­STDA61A146lВ на широкопо-

JlocHbJe излучения, измеряемые l\'Iетодом RE06, представле­

ны на рис. 9.20. Значения норм уменьшаются с ростом час­

тоты со скоростыо 20 дБ/декада и имеют поправку на сухую

или влажную поrоду 12 дБ на частоте 14 Kru и 15 дБ на

25 Mru. На частотах выше 150 Mru нормы не зависят от

поrодных УСЛОВИЙ, поскольку ЭМП, создаваемые ЛЭП, в ос-

новном определяются искровыми, а не коронными разря-

дами.

Размерность по ординате на рис. 9.20 соответствует ко-

repeHTHorviy шуму (см. п. 2.3.4), т. е. выражена как

20 19 (Bi [Mru]), rде Bi ­ импульсная полосз пропуска­

ния измерительноrо приемника, Mru (см. ­ 4.1). Большинст-

во искровых разрядов и переходных процессов, создавае-

мых изменением наr.рузки, имеет коrерентный характер.

Однако коронный разряд в линиях постоянноrо тока и в боль-

шинстве J1ИНИЙ переменноrо тока является некоrерентным

и уровень излучений изменяется как 10 19 (B i IMru]).

Поэтому при измерениях методом RE06 на любой выбран-

ной частоте следует определить характер ИЗJlучения: ко-

rерентный, некоrерентный или их комбинация, чтобы пра­

вильно прнменять калиБРОЕОЧНЫЙ reHepaTOp Иl\ШУJ1ЬСОВ

(см. п. 3.6.1, 4.1.1 и 9,5.3)

­

­

­

­9.5.2. Схема измерении методом R,E06 и подrотовка к ним

­При измерениях излучаемых помех методом R,E06 aH­

тенны следует размещать так, как пока за но на рис. 9.21.

Соrласно рис. 9.21 измерения выполняют с одной стороны

мачты, если напряжение в линии l\-1епьше 70 I{B; если боль­

ше 70 1<13, измерения выполняют с двух сторон.

При ;:'ИЗМf'рениях реrистрируют как широкополосные,

так и УЗКОIlолосные помехи. Хотя обычно узко полосным н

излучениями можно пренебречь (их источник ­ радиоэлек­

тронные устройства), тем не менее импульсные rрупповые

колебания искровых разрядов мor'ут проявляться в дeKa­

rvj{"­POBOi\'I и метровом диапазонах. С ДРуrо­ стороны, широ­

кополосное излучение может быть оБУСЛОВJlено Н(; только

ЛЭП. Чтобы ИСКJIЮЧИТЬ влияние источников, не имеющих

отношения к ЛЭП, измерения ПрОЕОДЯТ на расстоянии, KO­

торое будет, например, удвоенным относительно расстояния

(м) при первом изм­рении, т. е. d == 21/T5 2 Th 2 . Ес.пи Сы

источником излучения ЯВJIЯЛИСЬ провода ЛЭП или MeTak

лические ЭJJeiv1еIПЫ мачты, то на частотах, для которых

(; :::;;; М2п, уровни из.пученпй должны уменьшаться на

­ 12­18 дБ, а на частотах, для которых d ­ 'А/2n, ­ пример­

но на 6 дБ. Если же уровни ИЗJlучения изменяются менее

чем на 6 дБ и на расстоянии по краЙнеЙ мере 300 м нет дpy­

ПIХ источников, то следует заключить, что ЛЭП не явля­

еТся источником излучения.

Чтобы ИСКJl!ОЧИТЬ влияние на антенны, измерения EЫ­

полняют на свободной площадке, удаленной от близлежа­

ших объектов. Площадка должна быть свободной и' от пер­

сонала. При испытаниях, условия которых показаны на

рис. 9.21, И-СПОJlьзуется отдельныЙ КОНТРОJ1ЬНЫЙ приемник,

настраиваемый на частоту, свободную от какоrо­либо уз­

кополосноrо излучения (например, около 350 к[ц), но co­

оrветствующую широкополосным излучениям ЛЭП. При

всех измерениях выходное напряжение этоrо приемника

не должно изменяться БОJlее чем на 6 дБ, в противном слу­

чае измерения начинают сначала. Ес.пи выявлены источники,

не относяшиеся к ЛЭП, 10 критериЙ возможноrо изменения

выходноrо напряжения на 6 дБ должен быть COOTBeTCTBeH­

по уменьшен. Типичное рабочее напряжение в J1ИНИИ пе­

редачи (сюда не ВХОДЯТ случан сложных условий работы

ШlНии) должно проверяться на подсташiиИ во время испы-

таний.

­

­РиС. 9.21. Типовая схема раЗ­i(:щення нзмерИТЕ\­ьпоi'l аппаратуры при

ИзМерениях поля, излучаемоrо возд.УШНОl"! ЛЭП, методом I­E06

­ Измерения обычно выполняют в ясную поrоду в днеВное

Rремя, коrда из­за температуры и влажности на ЛЭП не

конденсируется влаrа. Так как широкополосные излуче­

ния обусловлены преимущественно де1:алями мачты, а не

ПрОЕодами линии, то оrраничение MIL­STD­462, соrласно

которому «полная длина ШlНИИ должна удовлетворять не-

которым условиям», не является необходимым и ero трудно

определить в некоторых случаях. Можно не прОводить

измерений в необычных условиях (таких, как отдаленные

электрические бури) или в кратковременные сухие пери­

оды, коrда насекомые, пыль и друrие заrрязнения MorYT

временно скапливаться на J1ИНИЯХ передачи и деталях креп-

ления мачты. В этих условиях уровни ИЗJIучаемых помех

MorYT быть ненормально высокими.

­9.5,3. Методика испытаний RE06

­Основываясь на предположении, что используется либо

полуавтоматическая, Jlибо автоматическая система изме­

рен!!й, испытания провести следующим образом:

1. Разместить антенны, как поkазано на рис. 9.21. Ра-

диопомехи контролировать в фиксированной точке, как

показано на рисунке. Выбирать максимально возможную

ПОJlОСУ Вт (ПОJlОСЫ) для интересующеrо участка частотноrо

диапазона, в котором ДОJlжен перестраиваться приемник.

ОсущеСТВJ1ЯТЬ сканирование частarы и вычерчивать харак-

теристику (записывать данные) излучаемых помех Б диапа-

зоне 14 KrIL­ 1 rrIL. Повторить измерения и вычертить (за­

писать) даные РЯДОI\'l с первыми измерениями, чтобы сделать

вывод о повторяемости характеристик, что особенно важ­

но для широкополосных излучений.

2. Не изменяя испытательной установки, выбрать дру-

rую ширину полосы В и повторить измерения соrласно п. 1,

вычерчивая (записывая) снова характеристики рядом с по­

лученными в п. 1. Разница между уровнями излучения, за­

фиксированноrо при двух ПОЛl)Сах.

­д [дБ] === N 19 (B,n!B),

­(9.30)

­rде N === 20 и 10 для KorepeHTHoro и HeKorepeHTHoro излуче­

ния соответственно; 10 < N < 20 ­ для комбинаЦIlII

коrерентных и l1eKorepeHTHbIx излучений.

­ 3. Вычислить напряженность ПОJ1Я в широкой пол{')се

Е [дБмкВ/ (м.мrц)] == и [дБмкв/мrц] +

1Mru

+ (20 ­ N) 19 Вт [Mfu] + AF [дБ], (9.31)

Е [дБмкВ]/ (м.мrц) ] == и [дБмкв/мrц] + AF [дБ] (9.32)

для KorepeHTHbIx излучений,

Е [дБмкВ/мrц] == и [дБмкв/мrц] +

+ 10 19 (1 мrЦ/В т [мrц] ) + AF [дБ] (9.33)

ДJ1Я HeKorepeHTHbIx излучений, rде и [дБмкв/мru,J ­ эк­

вивалентное измеренное напряжение (EMR) на выходе при­

eIV1Ника при подключении калибровочноrо reHepaTopa им­

пульсов.

­в н и м а н и е! Так как спектральная плотность приведена к

1 Mfu, то при N < 20 указывают закон KorepeHTHoro или HeКf'repeHT­

Horo излучения, нанося определенный ранее показатель KorepeHT­

ности N на соответствующие участки частотноrо спектра исследуе-

мой характеристики. Это предостережет всякоrо, кто будет исполь­

зовать эти данные, от применения ве,­ичины N 19 (l Mfu/B) при

экстраполяции данных к друrим полосам В. Следует также им­ть

в виду, что закон изменения N мо}!{ет медленно меняться с ча-

С'fОТОЙ.

­4. Если есть сомнение в том, что помехи излучает ЛЭП,

а не друrие источники, то ПОВ'Fорить П. 1 на разных расстоя­

ниях от J1ИНИИ передачи (см. п.9.5.2 и рис. 9.21). Повторить

пп. 2,3, ес.НИ в этом есть необходимость.

Для ЛЭП с напряжением более 70 кВ повторить пп. 1,4,

располаrая антенну с друrой стороны мачты, как показано

на рис. 9.21. Фиксировать самые большие измеренные уров-

ни из­учаемых помех, ПОJlученные в соответствии с данной

процедурой и п. 3 при измерениях с одноЙ стороны мачты.