AC
|
Dòng điện xoay chiều
|
DC
|
Dòng điện một chiều
|
E
|
Điện (trường)
|
EM
|
Điện từ
|
EMC
|
Tương thích điện từ
|
GTO
|
Cổng đóng ngắt
(transitor)
|
H
|
Từ (trường)
|
IGBT
|
Transitor lưỡng cực
cổng cách ly
|
MVA
|
Mega vôn ampe RF Tần
số sóng vô tuyến
|
Các định nghĩa và các
hiện tượng liên quan tới khả năng tương thích điện từ có thể xem thêm trong IEC
60050-161.
Các phần khác của bộ
tiêu chuẩn này cũng có các định nghĩa cụ thể.
3
Tiêu chí tính năng
Do sự đa dạng của thiết
bị trong phạm vi tiêu chuẩn này nên sẽ khó xác định chính xác tiêu chí để đánh
giá các kết quả thử nghiệm miễn nhiễm điện từ.
Nhà sản xuất phải đưa
ra thuyết minh mô tả về chức năng và xác định tiêu chí tính năng, trong hoặc
sau khi thử nghiệm EMC và phải ghi lại trong báo cáo thử nghiệm, dựa trên các
tiêu chí sau:
Tiêu chí tính năng A:
Thiết bị phải tiếp tục vận hành như mong muốn trong và sau quá trình thử
nghiệm, không cho phép xuất hiện các hiện tượng mất chức năng hoạt động hoặc
suy giảm hiệu suất xuống thấp hơn mức nhà sản xuất quy định khi sử dụng thiết bị.
Khái niệm mức hiệu suất hoạt động có
thể được thay thế bởi sự suy giảm hoạt động cho phép. Trong
trường hợp không được nhà sản xuất quy định cụ thể, hiệu suất hoạt động tối thiểu
hoặc sự suy giảm hoạt động cho phép có thể được lấy từ thuyết minh mô tả sản phẩm
và từ mong muốn hợp lý của người dùng đối với việc sử dụng thiết bị như dự định.
Tiêu chí tính năng B:
Thiết bị phải tiếp tục vận hành như mong muốn trong và sau quá
trình thử nghiệm, không cho phép xuất hiện các hiện tượng mất chức năng hoạt động
hoặc suy giảm hiệu suất xuống thấp hơn mức nhà sản xuất quy định khi sử dụng
thiết bị. Khái niệm mức hiệu suất hoạt động có thể được thay thế bởi
sự suy giảm hoạt động cho phép. Cho phép xuất hiện sự suy giảm hiệu suất hoạt động
trong quá trình thử nghiệm nhưng không cho phép thay đổi trạng thái vận hành thực
tế hoặc dữ liệu được lưu trữ. Trong trường hợp không được nhà sản xuất quy định
cụ thể, hiệu suất hoạt động tối thiểu hoặc sự suy giảm hoạt động cho phép có
thể được lấy từ thuyết minh mô tả sản phẩm và từ mong muốn hợp lý của người
dùng đối với việc sử dụng thiết bị như dự định.
Tiêu chí tính năng C:
Cho phép mất chức năng tạm thời nếu chức năng đó có thể tự
khôi phục lại hoặc có thể khôi phục được bằng các thao tác điều khiển.
4
Quản lý EMC
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Đối với
mọi hệ thống con mới được đưa vào trong phạm vi các hệ thống đường sắt, các nguồn
gây nhiễu tiềm ẩn và các đối tượng ảnh hưởng cũng như cách thức ảnh hưởng giữa
các nguồn này và các đối tượng phải được xem xét.
Kế hoạch quản lý EMC
phải tham khảo các hiện tượng EMC cơ bản được mô tả trong bộ tiêu chuẩn EN
61000 nếu có thể áp dụng.
Phụ lục A
(Tham
khảo)
Hệ thống đường sắt
A.1 Giới
thiệu
Để phục vụ cho mục
đích vận hành, các hệ thống đường sắt sử dụng hệ thống điện có công suất đầu ra
rất lớn (lên tới vài MVA) và các hệ thống điện tử
công suất với các đặc trưng phi tuyến (tạo ra các sóng hài).
Trong hệ thống đường
sắt điện, các tàu được cấp điện thông qua bàn trượt tiếp xúc từ đường dây cấp,
được gọi là cần tiếp điện hay bộ lấy điện trên cao, hoặc ray tiếp điện được lắp
dọc theo đường ray. Dòng điện quay về các trạm biến áp qua các ray, qua bộ tiếp
điện hồi lưu riêng hoặc thông qua nối đất. Hệ thống đường sắt là một hệ thống
tích hợp, trong đó năng lượng điện có nhiều tác dụng ngoài việc tạo sức kéo cho
tàu, bao gồm:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Vận hành các hệ thống
thông tin tín hiệu liên quan tới sự di chuyển của tàu được bố trí dọc theo đường
ray và giữa các trung tâm điều khiển;
- Vận hành các trạm
máy tính kết nối với các mạng bên đường và được bố trí trong trung tâm điều khiển;
- Vận hành hệ thống
thông tin hành khách trên phương tiện, nhà ga và depo;
- Tạo sức kéo trong
các đầu máy diesel truyền động điện và các phương tiện chung giá chuyển khác;
- Vận hành các phương
tiện kéo bằng ắc quy.
Do đó, các vấn đề về
EMC không chỉ phát sinh trong đầu máy và nguồn cấp điện mà
còn trong cả các hệ thống liên quan và các hệ thống con của chúng. Tàu không chạy
bằng điện (như các tàu diesel truyền động điện) cũng có thể là nguồn gây nhiễu
EM.
Chế độ làm việc bình
thường hoặc sự cố của những hệ thống này có thể là
nguồn gây nhiễu điện từ có thể ảnh hưởng tới tất cả các hệ thống khác.
A.2 Cơ
chế kết nối chung
Các hệ thống được kết
nối trên cơ sở các hiện tượng vật lý cơ bản và các giới hạn được đưa ra từ các
hiện tượng đó.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Cơ
chế đấu nối tĩnh điện, trong đó một đối tượng được nạp điện và cấp cho mạch điện
đối tượng khác;
- Cơ
chế đấu nối kiểu điện dung, trong đó biến thiên điện áp trong một mạch điện sẽ
tạo ra sự thay đổi điện áp trong mạch điện của đối tượng khác thông qua điện
dung tương h;
- Cơ
chế đấu nối cảm ứng, trong đó sự biến thiên từ trường tạo ra do một dòng điện
trong một mạch điện khi kết nối với mạch điện khác, sẽ cảm ứng ra một điện thế
thông qua hiện tượng hỗ cảm;
- Cơ
chế đấu nối dẫn điện, trong đó các mạch điện nguồn
và đối tượng cùng chung một đường dẫn điện;
- Cơ chế bức xạ điện
trường (E) và bức xạ từ trường (H), trong đó các cấu trúc mạch điện sẽ hoạt động
như các ăng ten truyền và nhận năng lượng.
A.3 Hiện
tượng miễn nhiễm điện từ cơ bản
A.3.1
Hiện tượng dẫn điện tần số thấp
Là sự biến thiên chậm
của điện áp cấp bao gồm các hiện tượng như sụt áp, tăng áp, dao động, không ổn
định, sóng hài, các sản phẩm điều biến
tương hỗ, truyền dữ liệu cùng trên mạch cấp nguồn, các thay đổi tần số nguồn điện,
cảm ứng các điện áp thấp tần và mạch điện một chiều trong các mạng điện xoay
chiều.
A.3.2
Hiện tượng trường điện từ tần số thấp
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
A.3.3
Hiện tượng dẫn điện tần số cao
Hiện tượng quá độ đồng
hướng và dao động, như các tình huống đơn lẻ hoặc
các xung điện lặp lại. Các dòng điện cảm ứng. Xả tĩnh điện.
A.3.4 Hiện
tượng bức xạ tần số cao
Từ trường. Điện trường.
Các sóng bức xạ tần số vô tuyến.
A.4 Hiện
tượng phát xạ điện từ cơ bản
Về mặt nguyên lý, có
thể tồn tại những hiện tượng tương tự như đã liệt kê ở trên, nhưng
ở đây chỉ áp dụng các giới hạn cho những
hiện tượng sau:
- Từ
trường tạo ra do các dòng điện có tần số nguồn và tần số sóng hài
lên tới 9 kHz;
- Các
dao động điện áp tạo ra từ các dòng điện tần số nguồn và sóng hài;
- Các trường điện từ
tần số vô tuyến tạo ra từ tàu.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Các hệ thống điện kéo
sử dụng các nguồn điện một chiều và điện xoay chiều Hệ thống sử dụng nguồn điện
một chiều (DC) bao gồm:
Điện áp cao: 3000 V
Điện áp trung bình:
1500V
Điện áp thấp: Từ 600
V đến 1400 V, bao gồm thêm các hệ thống vận tải đô thị cụ thể
Hệ thống sử dụng nguồn
điện xoay chiều (AC) bao gồm:
Tần số công nghiệp:
50 Hz ở 25 kV hoặc tự động biến đổi 50/25 kV hoặc bộ tăng áp
Hệ thống
biến áp 25 kV hoặc hệ thống biến áp tự động 30/15 kV
Tần số thấp: 16,7 Hz ở
15 kV.
Có cả các đường dây 3
pha tách biệt với 2 bộ lấy điện trên cao.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Nguồn điện động lực
kéo thường được cấp từ các hệ thống điện áp cao quốc gia hoặc mạng điện đường sắt
ở các điện áp lên tới 400 kV. Các điểm đấu
nối (như các trạm biến áp) thực hiện các chức năng sau:
- Bảo vệ an toàn cộng
đồng và các đối tượng liên quan đến hệ thống đường
sắt (thông qua các cầu dao điện);
- Điều chỉnh mức độ
điện áp bằng biến áp;
- Chỉnh lưu để cấp điện
DC hoặc chuyển đổi tần số để cấp điện tần số thấp.
Nguồn điện cấp cho
phương tiện kéo thông qua một hệ thống đường dây (hệ thống lấy điện trên cao)
tiếp xúc với thiết bị được lắp ráp trên đầu máy (cần lấy điện), ở các đường dây
điện áp thấp, có thể trang bị ray tiếp điện bên đường, khi đó nguồn động lực được
lấy từ bàn trượt (guốc lấy điện).
Ở trên phương tiện
kéo, nguồn điện được điều chỉnh và
cung cấp cho các động cơ điện kéo để điều khiển di chuyển của tàu. Nguồn điện
phụ cũng được điều chỉnh và mặc dù công suất thấp hơn so với công suất của các
động cơ điện kéo, nhưng vẫn có thể là nguồn gây nhiễu
điện từ đáng kể.
Trên các đường dây
AC, có thể bổ sung các thành phần mạch điện
vào đường dây cấp điện kéo (các bộ biến áp tự động hoặc bộ tăng áp) để giảm từ
trường và từ đó là giảm
điện áp cảm ứng trong các mạch thông tin liên lạc.
A.7 Các
nguồn nội bộ gây nhiễu điện từ
Có một số tổng thành
riêng của hệ thống ray tạo ra nhiễu từ trường, bao gồm:
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
Đường dây trên cao của
hệ thống đường sắt và đường dây điện áp cao cấp cho trạm biến áp có thể là nguồn
nhiễu tần số cao hoặc tần số thấp.
Các hiện tượng
liên quan đến phát xạ sóng vô tuyến là:
- Hiệu ứng điện hoa
xuất hiện khi có hiện tượng ion hóa các phần tử
trung tính trong điện trường gần với bộ lấy điện sẽ tạo ra nhiễu tần số sóng vô
tuyến. Hiện tượng này có thể tồn tại dọc theo toàn bộ tuyến;
- Phóng
điện dạng chổi trong các khu vực có điện
áp cao truyền vào các bề mặt cách điện;
- Phóng
điện dạng cung hồ quang ở các điểm tiếp xúc kém giữa các bộ phận
kim loại có điện. Các hiện tượng này là cục bộ và giảm đi nhanh chóng theo khoảng
cách;
- Sự bắn các tia lửa
qua các hạt bụi khô trên các bề mặt cách điện bị bẩn.
Các hệ thống dây điện
trên cao sử dụng cho hệ thống đường sắt khác với các đường dây cao áp trên cao ở
chỗ nó được đặt gần với mặt đất hơn, có nhiều
bộ phận cách điện hơn. Những bộ phận cách điện này cũng ít có khả năng làm sạch
tự nhiên hơn so với những bộ phận cách điện của các đường
dây cao áp trên cao.
Hiện tượng nhiễu điện
từ tần số thấp là đáng kể trong khu vực rộng tới 3 km (hoặc
hơn nếu điện trở đất là lớn). Nó được tạo ra bởi
quá trình quá độ ở các trạm biến áp khi tiến hành đóng điện
cao áp; được phân bố dọc theo đường dây khi có điện; được gia tăng khi có hoạt
động kéo tải phi tuyến như cấp điện cho bộ chỉnh
lưu và là nguồn kích thích gây ra sự bắn tia lửa bề mặt.
Nếu sử dụng hệ thống điện kéo xoay chiều, các trạm biến áp chỉnh lưu sẽ tạo ra
các sóng hài tần số thấp.
A.7.2 Các
thiết bị di động
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Các hệ thống điều
khiển công suất sử dụng các bộ điều khiển kiểu bán dẫn như các thyristor, các
transistor có cổng đóng ngắt (GTO) và các transitor lưỡng cực cổng cách ly
(IGBT). Những thiết bị này tạo ra năng lượng, từ đó gây ra bức xạ trực tiếp từ
các thành phần của phương tiện hoặc bức xạ gián tiếp thông qua các đường dây
cấp. Đường dây trên cao có thể hoạt động như một ăng-ten;
- Thiết bị phụ trên
các phương tiện kéo có thể có điện áp định mức cao tương ứng và là
một nguồn gây nhiễu;
- Tiếp xúc trượt giữa
đường dây và bộ lấy điện (hoặc guốc và ray). Việc lấy điện là thông qua một chuỗi
các cung lấy điện ngắn hoạt động như các nguồn sóng
vô tuyến;
- Các trường hợp đặc
biệt: sự phóng điện cung lửa, các trạng thái quá độ xảy ra khi nâng/hạ cần lấy
điện hoặc khi đóng/mở cầu dao điện trên phương tiện.
Các đầu máy diesel-điện
cũng được xét ở đây, do loại phương tiện này có thể có các điều khiển nguồn bán
dẫn tạo ra nhiễu. Các đầu máy này cũng có các
hệ thống con có thể là nguồn gây nhiễu
A.7.3 Các
bộ biến đổi nguồn phụ
Hệ thống điều hòa
không khí trong toa xe khách, các hệ thống nấu ăn và các hệ thống tương tự có
thể được cấp điện thông qua bộ biến đổi bán dẫn tĩnh và có thể là những nguồn
gây nhiễu. Những bộ biến đổi này có thể ở trên một số toa xe khách trong đoàn
tàu và phải xem xét khả năng gây nhiễu tổng hợp của chúng.
A.7.4 Đường
dây trên tàu
Đầu máy thường cấp ra
nguồn điện với điện áp nhỏ hơn hoặc bằng 1500 V, đôi
khi là 3000 V, với công suất lên tới 800 kW cho các hệ thống điện của tàu để phục
vụ chiếu sáng, sưởi ấm, điều hòa không khí, sạc ắc quy, và vận hành các bộ biến
đổi thông qua bộ lấy điện (được gọi là "đường dây trên tàu"). Dòng điện
này có thể có cường độ 800 A và là nguồn
gây nhiễu cho các thiết bị liền kề.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
A.7.5 Dòng
điện hồi lưu liên quan tới các mạch điện đường ray
Nguồn cấp điện (một
chiều, xoay chiều hoặc xung) được nối thông qua các đường ray, được gọi là mạch
điện đường ray. Mạch điện đường ray là một hệ thống sử dụng các ray làm đường
truyền giữa bộ phát và bộ nhận giúp cho việc phát hiện sự có mặt của các phương
tiện giao thông đường sắt. Khi tàu di chuyển trên đường ray, các trục của nó
làm ngắn mạch cảm biến (detector) nhờ đó sẽ phát hiện ra sự có mặt của tàu trên
đường. Nhiễu điện có thể trở thành nguồn cấp cho cảm biến (làm cho nó không ở
trạng thái bị ngắn mạch) mặc dù đang có tàu chạy trên đường, từ đó đưa ra tín
hiệu sai về trạng thái đường trống. Các mạch điện đường ray có thể có nhiều dạng,
một số mạch có tần số và thời gian được mã hóa để giảm rủi ro do nhiễu gây ra.
Do nguồn cấp cho các
tổng thành có thể có điện áp cùng tần số của mạch điện
đường ray nên trở kháng đầu vào của tàu có thể sẽ phải lớn
hơn giá trị được quy định. Vì vậy việc lưu thông dòng có tần số của mạch điện
đường ray trên các ray có tàu đang đi qua sẽ bị cản trở. Thiết bị kéo và
thiết bị phụ trên phương tiện và các trạm biến áp không được phép tạo ra các
dòng điện vượt quá giá trị quy định ở các tần số của
mạch điện đường ray. Các giới hạn sẽ được áp dụng cho các tình huống cụ thể.
Các hiện tượng này hoàn toàn ở bên trong hệ thống
đường sắt và có thể ở nhiều dạng khác nhau.
A.7.6 Thiết
bị lắp đặt bên đường
Năng lượng điện được
sử dụng trong các thiết bị bên đường để dẫn động các động cơ chuyển ghi, sưởi ấm,
làm ấm trước cho tàu, và các thiết bị
khác. Mặc dù công suất là thấp, nhưng do các bộ phận này nằm gần với đường ray
nên vẫn có thể ảnh hưởng tới các thiết bị đường sắt khác.
A.8 Tổng
hợp các đặc tính của hệ thống đường sắt
Các khác biệt cơ bản
giữa hệ thống điện đường sắt và các mạng lưới điện lớn khác là:
- Dải cấu hình cung cấp
điện rất rộng;
- Mức độ thay đổi
công suất sử dụng, các hệ thống điều khiển và các hệ thống con rất
rộng;
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Một số tàu có tốc độ
cao;
- Tồn tại các nguồn
di động trong cùng khu vực ảnh hưởng;
- Sự
dao động, không ổn định của hệ thống có dòng điện đi vào và ra khỏi tàu, bao gồm
cả dòng điện chạy qua đất;
- Các tải một pha lớn
có thể gây ra bất ổn định trong hệ thống 3 pha;
- Khả
năng phát sinh đồng thời nhiễu điện từ từ một số nguồn;
- Phát sinh nhiễu điện
từ trên một phổ tần số rộng;
- Có sự tương tác của
nguồn cấp và phương tiện để tăng cường hoặc giảm thiểu tác động ở
mọi tần số.
A.9 Các
nguồn nhiễu điện từ bên ngoài
Hệ thống đường sắt được
đặt trong môi trường khai thác công cộng và bị ảnh hưởng bởi các
nguồn nhiễu EM khác nhau ở các
địa điểm khác nhau.
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
- Hệ thống đường sắt
liền kề;
- Các bộ truyền sóng
vô tuyến, bao gồm các điện thoại di động;
- Các đường dây cấp
điện trên cao liền kề, có thể tạo ra hiện tượng cảm ứng với tần số nguồn;
- Các trạm radar ở
sân bay, tàu bay sử dụng trong quân sự;
- Các nhà máy công
nghiệp gây nhiễu mạng cung cấp điện.
MỤC LỤC
1 Phạm
vi áp dụng
2 Từ
viết tắt
...
...
...
Bạn phải
đăng nhập hoặc
đăng ký Thành Viên
TVPL Pro để sử dụng được đầy đủ các tiện ích gia tăng liên quan đến nội dung TCVN.
Mọi chi tiết xin liên hệ:
ĐT: (028) 3930 3279 DĐ: 0906 22 99 66
4 Quản
lý EMC
Phụ
lục A (Tham khảo): Hệ thống đường sắt