Диссертация (1173036), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основные стандарты в области ЭМСВид воздействийСтандартПараметрыЭлектростатический разрядГОСТ Р 51317.4.2, IEC61000-4-22; 4; 6; 8;15 кВЭлектромагнитное полеГОСТ Р 51317.4.3, IEC61000-4-30,08-1 ГГц, 1; 3; 10 В/мНаносекундные импульсныеГОСТ Р 51317.4.4, IEC61000-4-45/50 нс, 0,25; 0,5; 1; 2; 4 кВГОСТ Р 51317.4.5, IEC61000-4-51/50 мкс, 0,5; 1; 2; 4 кВРадиочастотные напряженияГОСТ Р 51317.4.6, IEC61000-4-60,15-80 МГц, 1; 3; 10 ВМагнитное полеГОСТ Р 50648-94, IEC61000-4-850 Гц, до 1000 А/мМагнитное поле импульсноеГОСТ Р 50649, IEC61000-4-96,4/16 мкс до 1000 А/мМагнитное поле затухающееГОСТ Р 50652, IEC61000-4-100,1; 1 МГц до 100 А/мГОСТ Р 51317.4.11, IEC61000-4-11-100; -60; -30; +20%помехиМикросекундные импульсныепомехипромышленной частотыколебательноеДинамические изменениянапряжения10Таблица 1.
(Продолжение)Вид воздействийСтандартПараметрыЗатухающие колебанияГОСТ Р 51317.4.12, IEC61000-4-0,1; 1 МГц до 2,5 кВнапряжения12Низкочастотные гармоникиIEC 61000-4-13100-10000 Гц до 10%ГОСТ Р 51317.4.14, IEC61000-4-2до + 20%Кондуктивные помехиГОСТ Р 51317.4.16, IEC61000-4-20-150 кГц до 300 ВИзменения частотыГОСТ Р 51317.4.28, IEC61000-4-2до + 10%ГОСТ Р 287517 видов помех до 1 кВГОСТ Р 5074650 Гц до 200 АнапряженияИзменения напряженияэлектропитанияэлектропитанияИмпульсные помехи с бортовойсети автомобиляСинусоидальные и импульсныетоки в цепи заземления300 мкс до 200 АДля формирования требований к узлам учета газа по электромагнитнойсовместимостирассмотренытипы,используемыхузловучетагаза,требования нормативной и технической документации к узлам учета газа, атакже построена модель узла учета газа с точки зрения восприимчивости кэлектромагнитным помехам.Рассмотрены основные типы узлов учета газа и построена типоваямодель узла учета газа (рис.2).Рисунок 2.
Типовая схема узла учета газаНесовершенство системы учета газа и невысокая точность узловкоммерческого учета, отсутствие нормативной базы и единых требований кузламучетагазаявляютсяосновнымипричинаминеэффективного11использования природного газа, небаланса и финансовых потерь в системе«поставщик – потребитель».Анализ оснащенности узлами учета газа, показывает, что оснащенностьузловучетаэлектроннымикорректорами(вычислителями)расходасоставляет всего лишь 29 %.Основными факторами небаланса являются погрешности измеренийгаза, ограниченный диапазон измерений счетчиков и потери газа.В области измерения расхода газа существует ряд нормативныхдокументов,определяющихтехническиетребованиякметодикамвыполнения измерения, составу узлов учета газа, расчетам точностныххарактеристик узлов измерений расхода и количества газа: ГОСТ Р 8.5861-52005, ПР 50.2.019-2006, ПР 50.2.022-99, МИ 3082-2007.Перечисленные документы не дают ответа на вопрос об оптимальномвыборе метода измерений, погрешности средств измерений, входящих всостав измерительной системы при конструирований узлов учета газа.ВОАО«Газпром»впоследнеевремяразработаныдваосновополагающих документа: СТО «Газпром» 5.32-2009 и СТО «Газпром»5.37-2011.В них определена классификация узлов измерения расхода газа иопределены более жесткие требования к точностным характеристикам узловизмерения газа.Выполнениетребованийэтихдокументовневозможнобезавтоматизации узлов учета газа с целью оптимального управления узламиучета.Приэтомкорпоративноговнедокументахуделенокакнационального,вниманиепроблеметакиуровняэлектромагнитнойсовместимости, хотя при внедрении новых средств измерений с болеежесткими точностными характеристиками, имеющих в своем составе12электронные компоненты, организации передачи данных на большиерасстояниянельзянеуделятьвниманиепроблемамвозникновенияэлектромагнитных помех.Построена модель узла учета газа с точки зрения электромагнитнойсовместимости (рис.3).Рисунок 3.
Модель узла учета газа с точки зрения ЭМСВо второй главе построена линейная модель электромагнитнойобстановки узла учета, в которой коэффициенты отражают, действующие наузел учета газа электромагнитные помехи.,(1)Где Y – параметр оптимизации, который выражается в качествефункционирования узла учета газа;ω1 - электростатические разряды;13ω2 - наносекундные импульсные помехи;ω3 - микросекундные импульсные помехи;ω4 - магнитное поле;ω5 - радиочастотное магнитное поле;ω6-кондуктивныепомехи,наведенныеэлектромагнитнымирадиочастотными полями;ω7 - динамические изменения напряжения электропитания.Но в настоящее время узлы учета газа располагаются в шкафах, которыеустойчивы к магнитным полям промышленных частот и имеют своеотдельное питание, которое не зависит от общей схемы питания, такимобразом, факторами ω4 и ω7 можно пренебречь и модель приобрететследующий вид:(2),Используя метод экспертных оценок, можно вычислить коэффициентывесомости каждого из факторов.Таблица 2.
Оценки экспертовПараметрыРанг параметра по оценке экспертаСумма рангаЭ1Э2Э3Э4Э5х12222210х23233314х32222210х55445523х65555525Итого171516171782Один из методов определения весов состоит в следующем. Пусть x ij –оценкафактора i,даннаяj-ымэкспертом, n –числосравниваемыхобъектов, m – число экспертов. Тогда вес i-го объекта, подсчитанный пооценкам всех экспертов (ωi), равен:∑,(3)14где ωij – вес i-го объекта, подсчитанный по оценкам j-го эксперта,равен:,∑(4)Таблица 3. Коэффициенты весомостиЭ1Э2Э3Э4Э5ωi10,1180,1330,1250,1180,118ωi20,1760,1330,1880,1760,176ωi30,1180,1330,1250,1180,118ωi50,2940,2670,2500,2940,294ωi60,2940,3330,3130,2940,294Вычисляя коэффициенты весомости получаем: ω1=0,122; ω2=0,170;ω3=0,122; ω5=0,280; ω6=0,306.(5)Для определения согласованности в ранжировках большого (болеедвух) числа экспертов, рассчитывается так называемый коэффициентконкордации – общий коэффициент ранговой корреляции для группы,состоящей из m экспертов:,∑Коэффициент∑конкордации(6),составляет(7)0,86,чтосогласованном мнении экспертов.Модель можно представить в виде диаграммы (рис.
4).говорито15x1 - электростатические разряды;х1; 12%x2 - наносекундные импульсныепомехи;х6; 31%x3 - микросекундныеимпульсные помехи;х2; 17%х5; 28%x5 - радиочастотное магнитноеполе;х3; 12%x6- кондуктивные помехи,наведенные электромагнитнымирадиочастотными полями;Рисунок 4. Значимость факторов, влияющих на узел учета газаМодель электромагнитной обстановки показывает, что наибольшийвклад в электромагнитную обстановку вносят радиочастотное магнитноеполеикондуктивныепомехи,наведенныеэлектромагнитнымирадиочастотными полями.Это связано с большим распространением средств радиосвязи, а такжеусилением их мощности.Вработерассмотреныосновныеисточникирадиочастотногомагнитного поля и их характеристики, которые отражают то, чтодействующие на узел учета сигналы носят импульсный характер.Для унификации сигналов различного характера формулируетсякритерий адекватности сигналов.Критерием по которому можно оценивать помеховый эффект отвоздействия сигнала является мощность сигнала.Сравнивая мощности различных сигналов (табл.
4), а далее проверяя ихвоздействиеиспытаниям.экспериментально,можнопредложитьрекомендациик16Таблица 4. Различные мощности АМ и АИМ сигналовДля аналогового сигнала средняя Для импульсного сигнала средняямощность (приведенная к нагрузке 1 мощность (приведенная к нагрузке 1Ом):Ом):,Пиковая мощность:,Эффективная мощность:,Пиковая мощность,Среднеквадратичная мощность,где Р – мощность, Вт;U – амплитуда, В;М – модуляция.,√где Р – мощность, Вт;U – амплитуда, В;S – скважность;Т – период импульсов;τ – длительность импульсов, с.Полученные характеристик АИМ сигнала представлены в таблице 5.Таблица 5.
Характеристики АИМ сигналаКритерииАмплитуда, ВжесткостиСкважностьСкважность(средняя(среднеквадратичнаямощность)мощность)11,804,909410,06225,404,909410,062318,004,909410,062454,004,909410,062Х---Длительность и период импульсов должны быть уточнены в процессеиспытаний.Таким образом, получены характеристики АИМ сигнала адекватногостандартизованному АМ сигналу.В третье главе разработана методика испытаний основе ГОСТ Р51317.4.3 и ГОСТ Р 51317.4.6 на соответствие требованиям устойчивости крадиочастотным электромагнитным излучениям.17В методике изложены основные требования к проведению иобеспечению проведения испытаний: Объект испытаний и требования его работоспособности. Цели испытаний, которые устанавливают критерии проведенияиспытаний. Нормативную и техническую документацию на соответствие которойпроводят испытания. Требования к персоналу и его обязанности. Измерительное оборудование и сведения о его поверке и калибровке. Объем испытаний. Климатические условия проведения испытаний. Последовательность проведения испытаний. Отчетную документацию, выпускаемую по окончанию испытаний.Методика устанавливает характеристики радиочастотного магнитногополяинаведенныхкондуктивныхпомех(табл.6),атакжепоследовательность проведения испытаний.Таблица 6.
Характеристики АМ сигнала при испытаниях№ п/пЧастота, кГцМодуляция, %Полоса частот, МГцНапряжение, ВРадиочастотное электромагнитное поле118080 – 20001218080 – 20003318080 – 20005418080 – 20007518080 – 200010618080 – 200030Наведенные кондуктивные помехи71800,15 – 230181800,15 – 230391800,15 – 2305101800,15 – 2307111800,15 – 23010Испытаниям подвергались следующие образцы узлов учета газа:181. Суперфлоу 21В, 5 шт.2. СПГ 761, 5 шт.3. Метран 331, 5 шт.При проведении испытаний радиочастотным магнитным полемизменения в состоянии работы узлов учета газа не обнаружены.При проведении испытаний на устойчивость к кондуктивным помехам,сигнал подавался последовательно через клещи по цепям электропитания исвязи. При проведении испытаний получены следующие результаты:Для Суперфлоу 21 В1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
