Диссертация (1335837), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Эти обстоятельства имеютопринципиальное значениеопри оценке наведенныхотоков инапряжений воразличных элементах БЦВК, так как приводяток необходимостиуточненияорасчетных моделейои требованийок средствамозащиты.306В условияховоздействия этих полейоэлементы и узлы БЦВК должныоудовлетворять требованиямопо стойкости, сохранятьохарактеристики в пределах установленныхонорм во время и послеовоздействия, выполнятьосвои функции попредназначению.
При этом необходимооучитывать, что результатыовоздействияразличныхоисточников ЭМП, функционирующихона одних и тех же частотах содинаковымиоуровнями воздействия, могутосущественно отличатьсяоиз-за частотной илиоамплитудной (импульсной) модуляцииосигналов, их длительностиоискважности.Водальнейшем этиотребования задаютсяовотехническом заданииона разработку БЦВК соучетомоих классификации,оназначения иоусловий эксплуатации,хранения иоприменения. При этом они взаимнооувязываются с требованиями иклассификациейорадиоэлектронной аппаратуры иооборудования, входящих в составоносителя [131].Исходяизосовременныхотехническихвозможностейипроведенногооанализа, определимотребования к метрологическимохарактеристикамизлучателей[137,для138]испытанийБЦВК наоустойчивостьквоздействиюосверхкоротких ЭМИ:- напряженность электрическогоополя в рабочей зоне – 1-100 кВ/м;- длительность импульсаопо уровню 0,5 от амплитуды – 100 пс-25 нс;- длительность фронтаоимпульса по уровням 0,1-0,9 от амплитуды -100-500 пс;- частота повторенияоот однократных от 1 кГц до 1МГц.6.2 Экспериментальные исследованияовоздействия СКИ ЭМИ наэлементы и узлы БЦВК6.2.1 Критерии оценкиоустойчивости БЦВК при овоздействии СКИ ЭМИДляовсехэлектромагнитныхвидовоиспытанийонавоздействийпомехозащищенностьоотприменяласьоединаявнешнихиосогласованнаяиспытательная,оизмерительная ионормативнаяобазы.
Испытания каналов передачи данных и управленияона стойкость ковоздействию СКИ ЭМИ в этом смысле307не являетсяоисключением.Общиеомеждународныетребованияоиправовыеовопросыообеспеченияэлектромагнитной совместимостиоэлектронных и электротехническихоизделийизложены в директивеоЕвропейской комиссии 89/336/ЕЕС от 3 мая 1989 г.,дополненнойовпоследствии директивами 91/263/ЕЕС, 92/31/ЕЕС, 93/68/ЕЕС и93/97/ЕЕС.УказанныеодирективырегламентируютЭМСизделийотолькогражданскогооприменения.техническимокомитетом77-мМеждународнойоэлектротехническойкомиссии, подкомитета CIS/G Международногооспециального комитетаопорадиопомехам(CISPR)и210-мтехническимокомитетомЕвропейскойорганизацииопо стандартизации воэлектротехнике (CENELEC), разработаныстандарты, оне противоречащиеодирективе 89/336/ЕЕС, орегламентирующиетехнические требованияои методыоиспытаний дляовнешних электромагнитныхвоздействий.
Действующиеороссийские стандартыополностью соответствуютстандартам МЭК.Водействующихороссийскихколичественныеотехническиестандартахосформулированытребованияонеобходимойнеотолькопомехозащищенноститехническихосредств, при перечисленныховыше воздействиях, нооуказаны икритерииоценкиоработоспособностиизделийоприиспытанияхнапомехозащищенность.Определеныокритерии А, В, С оценкиоработоспособности изделий прииспытанияхона помехозащищенность [109].По принятымокритериям следуетоотметить следующее:- они, практически, носятоуниверсальный характер, т.е.
пригодныодляоценкивсеховидовэлементовобортовыхсистемивсеховидоввнешнихэлектромагнитныховоздействий на БЦВК, включаяовоздействие типа СКИ ЭМИ;- в существующихостандартах применениеотого или иного критерияпоставленоов зависимость от видаовоздействия (например, для воздействияовидавысокочастотногомодулированногооэлектромагнитногополяоприменяетсякритерий А, а дляоэлектростатических разрядовона корпус - критерий В) и не308зависит от важностиофункций, выполняемыхоиспытуемыми изделиями.Междуотем, когдаоречь идет оовоздействиях типа СКИоЭМИ, назначениетогооилиоиного критерияодолжно будетосущественноозависеть от важностипредназначенияоизделия-посколькуразработкуоизатратыонавыборкритерияовсегдасвязаносизготовлениеоизделия,экономикой,отвечающегокритериюоА, существенно вышеозатрат наоизделие, отвечающееокритерию В.
Азатратыона изделие, отвечающееокритерию В, существенноовыше затратонаизделие, отвечающееокритерию С.Воовсеходействующихиспытанийвнастоящееовремяневосприимчивостиоизделийкстандартахонаометодывнешнимоэлектромагнитнымвоздействиям, значенияопараметров воздействийоподразделяются наонесколькостепеней жесткостио (обычно на 4-5), в зависимостиоот значения некоторогопараметра,охарактеризующего интенсивностьовоздействия.Например,стандартом,орегламентирующимметодыоиспытанийнаневосприимчивостьок СКИ ЭМИ, предусмотреныоследующие степениожесткости в зависимостиоот значенияонапряженности электрическойосоставляющей:I степень-1В/м, II степень – 3 В/м, III степень – 10 В/м, степень Х – специальнаястепень,окоторая может бытьоуказана в техническойодокументации наоизделие.Очевидно,очто приостандартизации методовоиспытанийоот воздействийтипа СКИ ЭМИотакжеоцелесообразно подразделитьовоздействия наогруппыжесткости и назначитьоих возависимостиоот важностионазначения и условийпримененияоизделия.6.2.2 Результаты исследованийоустойчивости различныхоБЦВМв условиях воздействияоСКИ ЭМИ6.2.2.1.
Экспериментальныеоисследования [91, 94, 138, 196] на воздействиемощныхосверхкороткихимпульсныхоэлектромагнитныхизлученийоопытногообразца зав. № 001, как наиболееокритичного ковоздействию СК ЭМИ восоставе:- унифицированный отказоустойчивыйовычислитель (УОВ) EA2180;- сервер ЕА 2180.01;- устройствооуправления EA2180.02 (УУ).309Испытанияопроводились согласноо«Программе иометодикеоиспытанийблока БЦВМ (УОВ)онаоустойчивость ковоздействиюосверхкоротких электромагнитных импульсов» поосхеме, изображеннойона рисунке 6.5.Рисунок 6.5 - Схема проведенияоэкспериментаИспытания проводилисьос целью:- определения функционированияоунифицированного отказоустойчивоговычислителяоЕА2180 при воздействии СК ЭМИ;- проверкиоосновных эксплуатационныхохарактеристик УОВ воовремя ипослеовоздействия СКИ ЭМП;- определенияокритических параметров СКИ ЭМП, приводящихок нарушениям воработе УОВ [179, 183].Соцельюооценки предельныхоуровней устойчивостиофункционирования,УОВ, соподключенными кабельнымиолиниями, подвергся воздействиюона повышенныхоуровнях СКИ ЭМП доонаступления сбоевов работеоизделия.
Блокрасположен наодеревянномостоле непосредственноонапротив излучающейоустановки, расположеннойов безэховойокамере. Объект находитсяов заземленном состоянии.310Дляоустановки начальногооуровня напряженностиополя 10 кВ/м, воздействующегоона объект, излучающуюоустановку расположилиона расстоянии R=3,8 мотносительно испытываемогооблока. Дляообеспечения требуемойонапряженностиизлучения, экранированныеостенки орасположилиоотносительно другодруга на расстояниио13 см (рисунок 6.6).
Типоваяоосциллограмма полученногооимпульса напряженности электрическогоополяона выходеоустановки СК ЭМИ показанаона рисунке 6.7. При увеличенииоразмера зазора междуоэкранированными стенкамионауровне 67,5 кВ/м происходитоотказ компьютернойомыши, положениеоблока относительно излучающейоустановки указаноона рисунке 6.8.Рисунок 6.6 – Расположение испытываемого блока относительно безэховой иэкранированной камерРисунок 6.7-Типовая осциллограммаимпульса напряженности электрического поля 10 кВ/м на выходе установки СКЭМИа)б)Рисунок 6.8 – Расположение излучающей установки в безэховой камере (а) ирасположение экранированных стенок, для регулировки мощности излучения (б)Результаты исследованийовоздействия СК ЭМИ на УОВ ЕА2180 с частотойоследования импульсов 1000 Гц приведены в таблице 6.3.311Т а б л и ц а 6.3 - Результаты экспериментальныхоисследованийРасположение блокаРезультаты воздействияИзлучение воздействует на боковую стенку блока.Вертикальная поляризация антенны.При расстоянии от источника излучения до блока УОВR=3,8 м и Е=67,5 кВ/м происходит отказ компьютерной«мыши».
Осциллограмма импульса напряженности электрического поля приведена на рисунке 13.При использовании фольги и экранирующей ткани наразъемах и кабелях (расположение блока см. №1).Вертикальная поляризация антенны.- при R=1 м, Е=200 кВ/м происходит периодическоепропадание изображения на экране монитора АРМ;- при R=1,5 м – периодическое пропадание изображения экрана монитора АРМ начинается через 2-3 с после включения излучающей установки;- при R=2,5 м сбоев в работе УОВ не обнаружено;- при R=1,87 м, Е=148 кВ/м возникает эффект периодического пропадания изображения экрана монитораАРМ.