Диссертация (1335837), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Такимообразом,все видыопроводящих объектов, имеющихсяов системе, играютороль коллекторов опаснойоэнергии ЭМИ. Наведенныеов проводниках токиои напряжения могутопривести к электрическомуопробою (например, пробою изоляцииокабеля),илиок повреждениюоподключенных к проводникамоустройств, если воних имеютсяочувствительныеокоперенапряжению элементы.
Наведенныеоимпульсы могут разрушитьои нарушить работуоэлементов БЦВК почтиоодновременно в рядеомест. Наведенные вопроводниках токи ионапряжения, как правило,отем больше,чемобольше длина проводника,ои зависят отоусловий его прокладки, ориентацииои т.д. Наводка в рабочейоцепиокабеля существенно зависитоот того, являетсяоли данный кабельоэкранированным или нет.Особаяоопасность ЭМИ для БЦВК, кромеоналичия возможных проводящихокоммуникаций, вызвана сравнительноонизкой электрической прочностьюоихэлементов, а такжеовысокой чувствительностью к электрическимопомехам.С точки зренияооценки воздействия ЭМИ наоБЦВК могут бытьоразбиты насоставляющиеосистемы БЦВК, каждая изокоторых может рассматриватьсяоотдельно.
Это обусловленооследующими причинами:-ограниченнымиовозможностямисуществующихметодовооценки199воздействия ЭМИона БЦВК воцелом;- различиемотребований к различнымобортовым ЦВК поозащищенности отвоздействияоЭМИ;-отсутствиемвоподавляющембольшинствеслучаевогальваническойсвязиомежду всемиоэлементами БЦВК.В общемослучае воздействующими факторамиона элементы иоузлы БЦВКприовоздействии ЭМИ являются:- электромагнитныеополя (ЭМП), воздействующиеона элементы БЦВК;- электромагнитные поля, проникающиеочерез конструкцииэкранированных объемов;-ЭМП,заносимыеоимпульснымитокамиосвнешнихкабельныхоиинженерных коммуникацийовнутрь экранированныхообъемов;- импульсныеонапряжения и токи, наводимыеов цепях «жила - экран»кабелейиовоздействующиенаизоляциюооборудованияиаппаратуры,имеющихогальваническую связь совнешними кабельными системами;- импульсныеонапряжения и токи,онаводимые в межстоечныхокабеляхЭМП, проникающимиочерез неоднородностиоэкрановои ЭМП, заносимымипоовнешним инженернымосистемам.Технологическое оборудованиеоБЦВК, как правило, выполняетсяона микросхемах, имеющих вообщем случаеодостаточно низкую к воздействию импульсныхотоков и напряжений,оа в совокупностиос межстоечнымиосоединительнымилиниями критичнаок воздействующимоЭМИ [1].Однимживучести,от.е.изоосновныхтребованийокспособностиовыполнитьвнешнихопоражающихБЦВКсвоиявляетсяообеспечениефункцииоприэлектромагнитныхофакторов.Такойвоздействиипоказательожи-вучести, как стойкостьок ЭМИ, являетсяоодним из основныходля современныхБЦВКои приобретает всеобольшую значимость дляопроектируемых систем,учитываяотенденциюпереходанаоинтегральныемикросхемы, увеличениябыстродействия, уменьшенияоэнергетическихоуровней сигналовои т.д.200В результатеовоздействия ЭМИ наоэлементы БЦВК могутобыть следующие типовыеоповреждения и отказы: нарушениеофункционирования отдельных подсистемоили БЦВК воцеломв результатеоложных срабатываний импульсныхосхем во входныхои выходныхцепяхоблоков аппаратуры; выходоиз строя пультов, щитовоиз-за пробоя изоляцииовходных иливыходныхоэлементов этих блоков; выходизострояисточниковпитанияоБЦВКврезультатеопробояизоляции трансформаторовово входных цепяхоблоков питания, чтооприводит котказуоаппаратуры автоматики, связанныхос даннымоблоком питания; полнаяпотеряоработоспособностиотдельныхподсистемоБЦВКврезультатеопробоя изоляции иовыходаоиз строя кабелей.Возависимости от уровняовоздействия полей ЭМИ наоБЦВК могут возникатьокак сочетания типовыхоотказовоэлементов, так иовсе типовые отказыоодновременно.Из проведенныхоотечественных и зарубежныхоисследований воздействияЭМИона элементыоиоузлы БЦВК известно, чтооуровни наводимых напряженийов элементах системы иокабельных линиях могутопревышать значения ихоимпульсной прочности, либоонапряжения ложного срабатывания.
Величиныонаводок зависят отоцелого ряда факторов,онапример, от конструктивныхоособенностей объектов и материалаоэкранов, длина кабелей и др. Необходимость озащитыБЦВК сильноовозрастает из-за использованияов своем составеомикропроцессоров и микросхем,окоторые особенно чувствительныок полям ЭМИ.Соединительныеолинии, из-за своейопротяженности, болееовсего подвержены воздействиюоЭМИ.
Способность кабельныхокоммуникаций передаватьэлектромагнитнуюоэнергию на расстоянияоприводит к тому, чтоонаведенные токи ионапряжения могут выводитьоиз строя оборудованиеои аппаратуру, расположенныеовне зоны действияопоражающих факторов.И, наконец, проблемаопроникновения ЭМИ внутрьокорпусов иоэкрановэлементов БЦВК.оОчевидно, что полностьюогерметичный экран любойореальной201толщины практическионепроницаем для ЭМИ. Еслиопринять нижнюю границуоспектра ЭМИ в 40оМГц, то соответствующийоскин-слой для меди составит0,01 мм.
Однакоов экранах элементовоБЦВК всегда имеются отверстияои щели,что неопозволяет провести достовернуюооценку.4.3.2 Анализ эффектов, возникающихов БЦВК при деструктивномвоздействии СК ЭМИПроведенные экспериментыопоказали, что режимамиовоздействия ЭМИнаоэлементы БЦВК, насыщенныхоцифровыми устройствами приокоторых наступают сбои,омогут считаться следующие: амплитуда воздействующихоимпульсов поля 10 кВ/м; диапазонинтервалечастотовоздействующих10-100Гц–вослучаеимпульсовприменениядолженонаходитьсяизлучателейонавосновеискровыхоразрядников и 100-1000 Гц – в случаеоприменения излучателейнаооснове полупроводниковых ключей.
Длительностьоизлучаемых импульсов(илиодлительностьфронтагенераторов,возбуждающихоантенну)должнанаходитьсяов пределах 0,25-0,5 нс.Проведенные исследованияопоказали, что вообщем случае воздействующимиофакторами на элементыоБЦВК при воздействииоЭМИ являются: импульсныеонапряжения и токиов печатных платахоэлементов БЦВК,наводимыеоэлектромагнитнымиполями,проникающимиочерезнеоднород-ностиокорпусов БЦВМ иокоммутаторов; импульсные напряженияои токи, наводимыеов цепях «жила-экран»соединительныхокабелей и проводовотипа витая пара;электромагнитныеополя,проникающиечерезоэкраныконструкцийэлементовоБЦВК и соединительныеоразъемы.Анализ эффектов, возникающихов БЦВК приодеструктивном воздействииЭМИ,осуществлялсяопорезультатамэкспериментальныхисследований[69, 83, 79, 123, 127-129, 206].
Излучающаяосистема и исследуемыеокомпонентыБЦВК располагалисьона передвижных диэлек-трическихоплощадках, которые202взаимнооперемещались относительно другодруга. В начальномоположенииизлучающаясистемаонаходиласьнаблюдалосьосбоеввнарасстоянии,работеоБЦВМ,затемприокоторомнепроизводилосьосближениеизлучающей системыои исследуемогоообъекта и фиксировалисьорасстояние, накоторомоотмечалось воздействие наоэлементы БЦВК. Послеоперезагрузки БЦВМэкспериментоповторялсянескольковертикальнойополяризацииИспользуемаяовраз.импульсовэкспериментеИсследованияопроводилисьнапряженностиоэлектрическогоизлучающаяосистемасостоялаприполя.изоантенно-фидерной системы, обостряю-щегооразрядника и возбуждающегоогенератора.Антенно-фидерная системаоимела четыре рупораоконической формы длиной 60 см.В результатеоисследований были полученыоследующие результаты.БЦВМона базе Pentium 2.
Приоприближении генератора коБЦВМ приамплитудеоимпульсаустройстваЕ=5ввода-выводакВ/мчерези,1-5секкакоследствие,происходилоо«зависание»«зависание»БЦВМ.ВосстановлениеоБЦВМ было возможноотолько при полнойоперезагрузки. ПриЕ=15кВ/мпослеоповторныхвключенийвооднойизБЦВМобылиобнаруженыоиспорченные файлы. При Е=30 кВ/м (ЦВМонаходилась воближнейзонеоблучения)уоБЦВМпривключениионеоднократнобылиобнаруженыосбоиов установкахов базовойосистеме ввода-выводао(BIOS).БЦВМ наобазе Pentiumо3. В режимео«SAVE MODE» при Е=3,5 кВ/мпроисходилоо«зависание»ЦВМвотечение10секоработыгенератора.Восстановление БЦВМ былоовозможно только приополной перезагрузки.ВонормальномрежимеоработыБЦВМо(вдальнейшемисследованияопро-водилисьотолько воэтом режиме) еёо«зависание» происходило наорасстояниипри Е= 6 кВ/м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
