Transcript elektromagnetna kompatibilnost

ELEKTROMAGNETNA KOMPATIBILNOST
UVOD




Elektromagnetna kompatibilnost
Elektromagnetni uticaji
1. na živi organizam
2. na električne uređaje
Elektromagnetne smetnje kod električnih uređaja
1. Radijacione smetnje (elektromagnetno zračenje)
2. Kondukcione smetnje (električno provođenje)
Izvori elektromagnetnih smetnji
1. Elektroenergetska postrojenja i vodovi (50 Hz)
2. Transformatorske stanice u zgradama (50 Hz)
3. Električni uređaji koji imaju električne motore (50 Hz – 5 kHz)
4. Električni uređaji sa ispravljačima i kontaktorima (1 kHz – 50 kHz)
5. Visokofrekventni uređaji (MHz – GHz)
6. Atmosferska pražnjenja u objekte
7. Izvori smetnji koji se koriste u vojne svrhe



Elektromagnetne smetnje kod elektronskih uređaja
1. Smetnje u funkcionisanju uređaja
2. Kvarovi pojedinih komponenti ili uređaja
Pod elektromagnetnom kompatibilnošću se podrazumeva:
1. Određivanje maksimalnog nivoa smetnji koji stvara uređaj
2. Određivanje sposobnosti uređaja da podnesu elektromagnetne
smetnje
Oblast elektromagnetne kompatibilnosti se bavi generisanjem,
prenosom i prijemom elektromagnetnih smetnji (smetnje usled
elektromagnetnog polja - elektromagnetna interferencija)
Slika 1: Sistem generisanja, prenosa i prijema elektromagnetnih smetnji
Slika 2: Podela komponenti u odnosu na radijacione smetnje
Slika 3: Podela komponenti u odnosu na kondukcione smetnje

Elektrostatičke smetnje
Slika 4: Nastanak elektrostatičkog pražnjenja
Slika 5: Zamenska šema po kojoj se vrši elektrostatičko pražnjenje
i (t )  I m e

t
Im 
Rč C
E
3A
Rč
(1)
 di 
   20 A/μs
 dt t 0
T  Rč C  0.15 μs
 di 
Lm    1000 V
 dt t 0
Lm  100 μH
(2)
(3)
3
struja praznjena (A)
2.5
2
1.5
1
0.5
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
vreme (s)
3
3.5
4
4.5
5
-7
x 10
Slika 6: Vremensaka promena struje pri rasterećenju kapaciteta čovekovog tela

Elektromagnetne smetnje usled atmosferskih pražnjenja
Slika 7: Dejastva atmosferskih pražnjenja na objekte
DI – kanal groma glavnog pražnjenja
PR – preskok na izolaciji voda
PT – putujući talasi
INM – indukovani prenaponi u mreži
IO – indukovani prenaponi u objektu

Zaštita podataka od neovlašćenog preuzimanja
Slika 8: Zloupotreba emitovanih signala radi pribavljanja podataka
1. ŠTETNI UTICAJI ELEKTROMAGNETNIH POLJA
NA LJUDSKI ORGANIZAM








Izloženost čoveka elektromagnetnim poljima i mogući štetni uticaji
na ljudski organizam
Ne postoji dokazi o povezanosti bolesti i elektromagnetnog polja
Projekat svetske zdaravstvene organizacije (World Health
Organisation – WHO)
Prirodni izvori elektromagnetnih polja
- statičko električno polje E=120 V/m
- magnetno polje Zemlje B=30 μT
Veštački izvori elektromagnetnih polja
Podela elektromagnetnih polja prema dejstvu na živi svet
- jonizujuća elektromagnetna zračenja
- nejonizujuća elektromagnetna zračenja
Jonizujuća zračenja: kosmički zraci, gama zraci i x zraci
Nejonizujuća elektromagnetna zračenja
- elektromagnetna polja jako niskih frekvencija (ELF), 0 – 300Hz
- elektromagnetna polja srednjeg opsega frekvencija (IF), 300Hz - 10MHz
- elektromagnetna polja radio frekvencija (RF), 10MHz-300GHz

Opadanje električnog polja i magnetne indukcije sa rastojanjem
E
Q
4 0 r 2
Slika 9: Električno polje tačkastog naelektrisanja
E
Slika 10: Električno polje cilindričnog opterećenja

2 0 r
Slika 11: Trofazni nadzemni vod sa označenim naelektrisanjima po fazama
(3)
uA  U m cos(t   )
2
u

U
cos(

t

 )
(4)
QB  CF  uB
B
m
3
2
(5)
QC  CF  uC
uC  U m cos(t 
 )
3
- u slučaju simetričnog trofaznog sistema: uA  uB  uC  0
QA  CF  uA
- magnetna indukcija linijskog provodnika:
B
0 I
2 r
Slika 12: Raspodela električnog polja u funkciji rastojanja kod horizontalnog
rasporeda provodnika nadzemnog voda 400 kV
Slika 13: Raspodela magnetne indukcije u funkciji rastojanja kod horizontalnog
rasporeda provodnika nadzemnog opterećenog sa 1000 A
Slika 14: Raspodela električnog polja u funkciji rastojanja kod kontaktnog voda 25 kV
Slika 15: Raspodela magnetne indukcije u funkciji rastojanja kod kontaktnog voda 25 kV
koji napaja lokomotivu 3400 kW, 136 A


Fizički efekti električnog i magnetnog polja niskih frekvencija
- dejstvo električnog polja na živi organizam
- dejstvo magnetnog polja na živi organizam
- dejstvo jakih električnih ili magnetnih polja
Opasnost po zdravlje usled delovanja nejonizujućih
elektromagnetnih polja
- zabrinutost zbog eventualnih zdravstvenih problema
- zaključci Svetske zdravstvene organizacije (WHO)
- generalni efekti na zdravlje
- efekti na trudnice
- katarakta
- elektromagnetna polja i kancer
- hipersenzitivnost
- fokus današnjih i budućih istraživanja
- laboratorijska ispitivanja na ćelijama
- ispitivanja na životinjama
- epidemiološka istraživanja
- statistička veza između uzroka i posledice

Elektromagnetna polja po domaćinstvima
Tabela 1: Električno polje na rastojanju 30 cm od kućnih aparata (Federalna
kancelarija za sigurnost od radijacije, Nemačka 1999. godine)
Uređaj
Intenzitet električnog polja (V/m)
Stereo prijemnik
180
Pegla
120
Frižider
120
Mikser
100
Toster
80
Fen za kosu
80
Kolor TV
60
Automat za kafu
60
Usisivač
50
Električna rerna
8
Klasična sijalica
5
- Granična vrednost električnog polja za stanovništvo: 5000 V/m
Tabela 2: Tipične vrednosti magnetne indukcije u domaćinstvu
Magnetna indukcija u blizini električnih aparata (μT)
Uređaj
Udaljenost 3 cm
Udaljenost 30 cm
Udaljenost 1 m
Fen za kosu
6 – 2000
0.01 – 7
0.01 – 0.03
Električni brijač
15 – 1500
0.08 – 9
0.01 – 0.03
Usisivač
200 – 800
2 – 20
0.13 – 2
Fluorescentna svetiljka
40 – 400
0.5 – 2
0.02 – 0.25
Mikrotalasna rerna
73 – 200
4–8
0.25 – 0.6
Portabl radio
16 – 56
1
< 0.01
Električna rerna
1 – 50
0.15 – 0.5
0.01 – 0.04
0.8 – 50
0.15 – 3
0.01 – 0.15
8 – 30
0.12 – 0.3
0.01 – 0.03
Mašina za pranje suđa
3.5 – 20
0.6 – 3
0.07 – 0.3
Kompjuter
0.5 – 30
< 0.01
Frižider
0.5 – 1.7
0.01 – 0.25
< 0.01
Kolor TV
2.5 - 50
0.04 - 2
0.01 – 0.15
Mašina za pranje veša
Pegla
- Dozvoljena vrednost magnetne indukcije za stanovništvo: 100 μT


Uticaj mobilnih telefona
- zračenje baznih stanica
- zračenje mobilnih telefona
Važeći standardi
- smernice Međunarodne komisije za zaštitu od nejonizujućih zračenja
(International Comission on Non-Ionizing Radiation Protection ICNIRP)
Tabela 3: Granične vrednosti elektromagnetnih zračenja
Evropska industrijska
učestanost
Frekvencija
Bazne stanice mobilne
telefonije
50 Hz
50 Hz
E (V/m)
B (μT)
Granična izloženost
stanovništva
5000
100
4.5
9
Granična izloženost
zaposlenih
10000
500
22.5
45

900 MHz
1.8 GHz
Mikrotalasne
pećnice
2.45 GHz
Gustina snage Gustina snage Gustina snage
(W/m2)
(W/m2)
(W/m2)
10
Smernice nisu precizno razgraničenje, važno je da nivo indukovanih
struja u organizmu bude značajno niži od struja bio-hemijskih procesa i
da se spreči zagrevanje organizma usled radiofrekventih polja