EMC Prófunar- og bætustefna fyrir rafmagnsstýrktar spennubreytir

1. Yfirlit yfir EMC-þáttahlut electronic voltage transformers
1.1 Skilgreining & kröfur fyrir EMC

Electromagnetic Compatibility (EMC) merkir að gæði eða kerfi geti starfað óhætt í gefinnu rafmagnsreikistofn og unnið ekki ósamkvæmt rafmagnsbyrjingu á öðrum einingum. Fyrir electronic voltage transformers krefst EMC stöðugrar mælingarstarfskrafts í flóknar ástand, án þess að byrja á öðrum tækjum. Þeirra EMC-þáttahlut verður að vera meðal tiltektra hugsanlegra árangrs og tryggður við hönnun og framleiðslu.

1.2 Starfsregla

Electronic voltage transformers notast við rafmagnsinduktion og háskýrri elektrónískri mælingu til að breyta hágildis skilaboðum í orkustöðvum í lággildisskilaboð. Þau innihalda venjulega aðalsensor, aðilarannsoknarhring og skilaboðsvinnslueining: aðalsensorinn breytir hágildisskilaboðum í veikann straum/spenna sem er samhverfa við aðalgildi; aðilarannsoknarhringurinn breytir þessum skilaboðum svo í staðlað dígítal/analeg skilaboð; vinnslueiningin sýkur, forstætur og stillir skilaboð til að bæta mælingar nákvæmni og stöðugleika. Þau geta mælt spennu, straum og orku eitts leitarhrings (svo sem sýnt er í Mynd 1), eða spenna/straum eina eða mörga leitarhringa.

1.3 Rannsókn á rafmagnsbyrjingu & sensivity

Electronic voltage transformers standa fyrir rafmagnsbyrjingu frá öðrum rafmagnstækjum (t.d. ljósabliksrás, augnablikstillrútar af skiptingarverkum), sem lækkar mælingarstarfskraft (t.d. aukin villur, óstöðug mælingar).

2 Rannsókn á EMC-þáttahluta mælinga fyrir Electronic Voltage Transformers (EVT)
2.1 Prófunar efni og greiningarreglur

Prófun á EMC-þáttahlutum EVT er mikilvæg skref til að tryggja stöðug og nákvæm starfsemi í raunverulegu starfsgreini. Prófunin fokuserar á að meta EVT's móti-byrjunarkraft og starfsemi undir mismunandi rafmagnsbyrjingu. Greiningarreglurnar eru skiptar í Flokk A og B eftir erfðarheitinu:

• Flokkur A: Halda áfram venju starfsemi innan nákvæmni reglna. Greiningarnar krefjast að þegar EVT er umspurningum við rafmagnsbyrjingu, mælingarnar hans verða að vera innan tiltektra marka. Þetta tryggir að úttaksspenna sé samhverfa við raunverulegt gildi og ekki hætti við venju mælingar og stýringu orkustöðvar.

• Flokkur B: Leyfir tímabundið lækkun á mælingarstarfskraft sem ekki tengjast verndunarfunktionum. Reglurnar leyfa tímabundið fall í mælingarstarfskrafti undir rafmagnsbyrjingu, eins og ekki hefur áhrif á venju starfsemi verndunarfunktiona eða valdið tækjanum endurræsi/endurstart. Úttaksspennan verður að vera stýrð innan 500 V til að forðast óþarfa byrjingu eða skemmun orkustöðvar.

2.2 Læstu prófunar á rafmagnsbyrjingu

Læstu rafmagnsbyrjunga referenda til rafmagnsbyrjungu sem send er via ledna leiðir (t.d. snöru, metallrør). Fyrir EVTs, læstu rafmagnsbyrjunga er mikilvæg áhætta.

• Electrical Fast Transient/Burst (EFT/B) prófun: Simulera tímabundið byrjungan frá inductively látum (t.d. relays, contactors) við skipting, sem venjulega hafa víða tíma spektri og geta hætt við EVT starfsemi. Prófunin gerir ráð fyrir seríu af hrattum burst til EVT, og athugar stöðugleika og nákvæmni úttaksspennu til að meta móti-byrjunarkraft.

• Surge (Impulse) Immunity Test: Simulera tímabundið ofrspennu/strömu frá skiptingarverkum, ljósabliksum, o.s.frv. Þessi atburðir hafa hátt orku og stutt tíma, sem hættir við EVT's insulation og mælingar nákvæmni. Prófunin gerir ráð fyrir surge spennu til EVT til að staðfesta að hann geti dulbirt byrjungan án skemmun eða fall í starfsemi.

2.3 Geislar rafmagnsbyrjungu prófunar

• Power Frequency Magnetic Field Immunity Test: Meta EVT's starfsemi í power frequency magnetic field umhverfi. Með að nota stýrt power frequency magnetic field, prófunin athugar stöðugleika og nákvæmni úttaksspennu til að meta móti-byrjunarkraft.

• Damped Oscillatory Magnetic Field Immunity Test: Simulera damped oscillatory magnetic fields sem myndast þegar isolating switches í hávoltsskiftistöðum virka á hávoltsskrá. Þessar reikistofn hafa hratt dökkt ferli og há frekari, sem geta hætt við EVT mælingar nákvæmni. Prófunin gerir ráð fyrir damped oscillatory magnetic fields til að sjá hvort EVT halda áfram stöðug mælingar starfsemi.

• Pulse Magnetic Field Immunity Test: Simulera pulse magnetic fields frá ljósabliksum á byggingum eða öðrum metallskeðjum. Þessar reikistofn hafa hratt upphafstíma og hátt toppgildi, sem hota EVT's insulation og mælingar nákvæmni. Prófunin gerir ráð fyrir pulse magnetic fields til að staðfesta að EVT geti dulbirt byrjungan án skemmun eða fall í starfsemi.

• Radio Frequency Radiation Electromagnetic Field Immunity Test: Meta EVT's starfsemi í radio frequency (RF) radiation umhverfi (t.d. iðnveldis rafmagns uppruna, radio sendingar, símanet base stations). Með að nota stýrt RF radiation fields, prófunin athugar stöðugleika og nákvæmni úttaksspennu til að meta móti-byrjunarkraft.

3 Hönnunarreglur fyrir EMC electronic voltage transformers
3.1 Hönnunarreglur fyrir skemmtimanna

• Floating Ground Design: Við skemmtimanna hönnun, nota floating ground teknologíu til að insulera skilaboðar línum frá chassis. Þetta forðast byrjunga strauma á chassis frá að dreifa beint í skilaboðarhring, sem minnkar hljóðbyrjunga og bætir nákvæmni og stöðugleika skilaboða.

• Rational Wiring Layout: Rétt skipulagða rafbúninga, grunnlínum og mismunandi skilaboðar línum - þetta er aðalskilyrði til að minnka coupling byrjunga. Við EVT skemmtimanna hönnun, tryggja að línum sé minnst coupling. Aðferðir eins og lagðar línum og orthogonally routing (til að forðast parallel runs) minnka electromagnetic induction og capacitance coupling.

• Filter Capacitor Design: Setja filter capacitors á power input af modules til að dalka interference signals sem komast inn via power supply. Velja capacitors eftir parameters eins og capacitance, spenna rating, og frequency characteristics til að efektivt sýka high-frequency noise og byrjunga frá power source.

• Low-Level Logic Design: Forðast óþarfa há logics levels til að minnka circuit power consumption og high-frequency byrjunga. Við EVT skemmtimanna hönnun, gefa fyrirrang low-level logic devices (t.d. 3.3 V devices) til að minnka high-frequency noise emission og reception.

• Rise/Fall Time Control: Velja slowest leyfileg rise og fall tímasetningar (within circuit function limits) til að forðast að mynda óþarfa high-frequency components. Þetta hjálpar til að minnka high-frequency noise í circuit og bæta signal stability og nákvæmni.

3.2 Innri structure hönnunarreglur

• Fully Enclosed Shielding Structure: Nota fully enclosed shield fyrir chassis, tryggja góða tengingu milli allra flatasurfara og rétt grunding. Þetta efektívt blokkar external electromagnetic field byrjunga, verndar internal electronic circuits frá external disturbances.

• Minimize Exposed Wiring Length: Halda allar exposed snöru inní chassis sem korta mögulega, til að minnka electromagnetic radiation og coupling byrjunga. Við EVT internal hönnun, optimal component layout og placement til að minnka exposed wire lengd.

• Cable Grouping and Bundling: Group snöru eftir skilaboðar tegund (t.d. separate digital og analog lines) og halda rétt bil milli groups. Þetta minnkar crosstalk milli snöru, bætir signal clarity og nákvæmni.

• Conductive Adhesive Bonding: Nota conductive adhesive á allar chassis interface joints til að tryggja góða electrical connection og shielding effectiveness. Þetta lækkar contact resistance og bætir shield's performance.

4 Aðferðir fyrir aukin EMC-þáttahlutur electronic voltage transformers
4.1 Anti-interference hönnun af power port
4.1.1 Install Power Filters

Power filter er efektítt electromagnetic interference suppression device sem getur sýkt út high-frequency noise og transient pulses í power supply, sem tryggir rensemd power input. Við að velja power filter, velja rétt filter model og spec eftir rated power og working environment af EVT, og tryggja að filter sé sett upp næst power inlet fyrir bestu filtering effect.

4.1.2 Adopt Redundant Power Supply Design

Til að auka power supply reliability af EVT, adopt redundant power supply design, sem er, tvær eða fleiri power modules eru stilldar. Þegar ein power module misskilast, aðrar power modules geta flott overtaken power supply task til að tryggja normal operation af EVT. Þetta ekki aðeins aukar anti-interference ability af EVT en aukar einnig overall stability.

4.1.3 Strengthen Shielding and Grounding of Power Lines

Power lines eru ein af mikilvægum leiðum fyrir electromagnetic interference propagation. Til að minnka electromagnetic interference á power lines, nota shielded cables til að wrap power lines í metal shielding layer, sem minnkar radiation og coupling af electromagnetic waves. Samtímis, tryggja góða grunding af power lines, guiding interference current into the ground til að forðast skemmun af EVT.

4.2 Electrostatic Discharge Protection of Signal Ports
4.2.1 Install Transient Disturbance Absorption Components

Transient disturbance absorption components, eins og Transient Voltage Suppressors (TVS) og varistors, geta flott absorbið discharge energy við electrostatic discharge og stýrt spennu innan safe level, verndun internal electronic components af EVT frá skemmun. Við að velja transient disturbance absorption components, velja rétt component model og spec eftir signal characteristics og working environment af EVT.

4.2.2 Adopt Differential Signal Transmission Method

Differential signal transmission method getur efektívt móti common-mode byrjunga og auka anti-interference ability af signal. Við signal port hönnun af EVT, adopt differential signal transmission method, deila signal í positive og negative channels fyrir sending. Efni er tekið út með að sameina signal differences milli two channels, sem ekki aðeins aukar signal transmission quality en aukar einnig minnkar interference af electrostatic discharge á EVT.

4.3 Optimization of Chassis Shielding Performance
4.3.1 Select Materials with High Magnetic Permeability

Material selection af chassis er mikilvægt fyrir shielding effect. Til að auka magnetic field shielding ability af chassis, velja materials með high magnetic permeability, eins og iron plates, sem geta efektívt absorbið og scattered magnetic field energy og minnkað interference af magnetic field á inside af EVT. Relative magnetic permeability af metals er sýnt í Table 1.

4.3.2 Optimize Chassis Structure Design

Structural design af chassis er einnig mikilvægt factor fyrir shielding effect. Við chassis design af EVT, adopt fully enclosed shielding structure til að tryggja góða contact og grunding milli mismunandi flatasurfara.

4.3.3 Strengthen Chassis Grounding Treatment

Grounding treatment af chassis er mikilvægt fyrir shielding effect. Við chassis design af EVT, er nauðsynlegt að tryggja góða grunding tengingu milli chassis og grunn, guiding interference current into the ground.

Þau emit also byrjunga eins og high-frequency harmonics og electromagnetic radiation, sem hættir á öðrum tækjum. Hönnun þeirra krefst að takast á við þessar byrjunga og sensitivity challenges með suppression og protection aðferðir.

5 Ályktun

Þetta rit gerir djúpt rannsókn og hönnun á EMC-þáttahlutum electronic voltage transformers. Einkum er sett fram aðferðir eins og skemmtimanna hönnunarreglur, innri structure hönnunarreglur, og EMC-þáttahlutur aukin strategy. Markmiðið er að auka anti-interference ability og stöðugleika EVT í flóknar electromagnetic environments, tryggja að hann geti nákvæmt og örugglega mælt spenna skilaboð í orkustöðvum, og veita sterka tryggingu fyrir örugg og stöðug starfsemi orkustöðva.