Kada je postavljena prostorija za zaštitu od EMI-ja, pogled na gotove zidove i vrata vam ne govori da li soba zaista pruža potrebnu elektromagnetnu izolaciju.
Jedini praktičan način da se potvrdi njegov učinak je mjerenje efektivnosti zaštite završenog kućišta.
Ovo je posebno važno za EMC laboratorije, postrojenja za testiranje elektronske opreme i okruženja za testiranje visokog napona. Zahtjev za zaštitom je normalno definiran u određenom frekventnom opsegu, tako da se prostorija koja dobro radi na jednoj frekvenciji ne može automatski pretpostaviti da radi jednako dobro u cijelom opsegu.
U inženjerskom projektu, testiranje efektivnosti zaštite stoga nije samo konačna formalnost. To je proces koji se koristi za provjeru da li gotovi sistem zaštite ispunjava zahtjeve dizajna.
Šta znači efikasnost zaštite?
Efikasnost zaštite opisuje koliko kućište smanjuje elektromagnetno polje koje prolazi s jedne strane zaštitne strukture na drugu.
Obično se izražava u decibelima ili dB.
Osnovni odnos se može predstaviti kao:
SE(dB)=20 log₁₀(E₁/E₂)
gdje E₁ predstavlja jačinu elektromagnetnog polja izmjerenu bez zaštitne barijere, a E₂ predstavlja jačinu polja izmjerenu sa postavljenom zaštitnom barijerom.
Na primjer, ako se jačina polja smanji za faktor od 100, odgovarajuće slabljenje je 40 dB.
U stvarnom testiranju{0}}zaštićenih prostorija, podešavanje mjerenja je komplikovanije od jednostavnog postavljanja mjerača unutar i izvan prostorije. Metoda ispitivanja, frekventni opseg, konfiguracija antene, pozicija izvora i lokacija mjerenja utiču na rezultat.
Zbog toga se efikasnost zaštite treba mjeriti u skladu sa utvrđenom procedurom testiranja, a ne putem neformalnog poređenja.
Zašto je frekvencijski opseg važan?
Prostorija za zaštitu nema jednu jedinu vrijednost efektivnosti zaštite koja se primjenjuje na svaku frekvenciju.
Elektromagnetna zaštita zavisi od -frekvencije.
Ista prostorija može pružiti različito slabljenje na različitim frekvencijama jer se interakcija između elektromagnetnog polja i zaštitne strukture mijenja sa frekvencijom.
Iz tog razloga, specifikacija projekta treba da definiše opseg frekvencija koji treba da se testira.
Ovo je posebno važno za EMC objekte jer oprema i metode ispitivanja mogu pokriti relativno širok raspon frekvencija.
Ako proizvođač jednostavno navede da prostorija pruža "visoku efektivnost zaštite" bez identifikacije relevantnog frekvencijskog opsega i uslova ispitivanja, informacije nisu dovoljne za tehničko poređenje.
Kako se test normalno izvodi?
Opšti koncept je generiranje poznatog elektromagnetnog polja izvan zaštitnog kućišta i mjerenje nivoa polja na odgovarajućoj ispitnoj poziciji.
Mjerenje se zatim ponavlja sa zaštitnom prostorijom između izvora i opreme za prijem.
Razlika između referentnog mjerenja i mjerenja dobijenog kroz zaštitno kućište predstavlja slabljenje koje osigurava sistem zaštite.
U praktičnom testiranju, mjerenje se može izvesti na više frekvencija i pozicija.
Tačan raspored ovisi o primjenjivoj metodi ispitivanja i vrsti zaštitnog objekta koji se procjenjuje.
Svrha nije jednostavno dobiti jedan impresivan broj. Cilj je utvrditi da li završena prostorija održava potrebne performanse zaštite u cijelom specificiranom ispitnom opsegu.
Koja se oprema koristi?
Tipična postavka testiranja efikasnosti zaštite može uključivati izvor signala ili sistem za prijenos, antene za odašiljanje i prijem, analizator spektra ili odgovarajući prijemnik mjerenja, kablove i pripadajuću opremu za mjerenje.
Konfiguracija opreme ovisi o frekvencijskom rasponu i primjenjivoj proceduri testiranja.
Predajna antena generiše elektromagnetno polje, dok sistem za prijem meri jačinu polja.
Referentni nivo se uspostavlja pre nego što se zaštitno kućište uvede u put merenja. Test se zatim ponavlja sa postavljenom zaštitnom prostorijom.
Razlika između dva mjerenja daje osnovu za izračunavanje efektivnosti zaštite.
Sama oprema za mjerenje također mora biti prikladna za frekvencijski opseg koji se testira. Ne treba samo pretpostaviti da testni sistem dizajniran za jedan frekventni opseg daje pouzdane rezultate u drugom.
Soba je testirana kao kompletan sistem
Jedna važna stvar je da se testom procjenjuje završena zaštitna prostorija, a ne samo čelik ili drugi provodljivi materijal koji se koristi za njene zidove.
Ova razlika je važna.
Oklopljena prostorija može imati odličan zidni materijal, ali i dalje proizvodi loše ukupne rezultate zbog problema s vratima, spojem, kablovskim sučeljem ili ventilacijskim otvorom.
Tokom testiranja, sve ove komponente su efektivno dio istog elektromagnetnog kućišta.
Zbog toga testiranje efikasnosti zaštite može otkriti probleme koji se ne mogu identifikovati vizuelnim pregledom prostorije.
Zaštitna vrata zahtijevaju posebnu pažnju
Zaštitna vrata su često jedno od najvažnijih područja za provjeru.
Zatvorena zaštitna vrata moraju održavati električni kontinuitet s okolnim okvirom. Ako je kontaktna površina oštećena, kontaminirana, neusklađena ili ne ostvaruje dovoljan kontakt, može doći do elektromagnetnog curenja.
Velika klizna zaštitna vrata mogu zahtijevati dodatnu pažnju zbog svoje veličine i mehaničkog kretanja.
Klizna klizna vrata koja ne propuštaju zrak mogu također morati zadovoljiti zahtjeve za elektromagnetsku zaštitu i zaptivanje, ovisno o primjeni.
Ako zaštitna prostorija ne prođe test na određenim frekvencijama, vrata bi stoga trebala biti jedno od područja koja se istražuju.
Uvodi za kablove mogu uticati na rezultat testa
Isti princip se primjenjuje na sučelje napajanja i signala.
Oklopljena prostorija ne može funkcionirati bez kablova, ali svaki kabel koji prelazi granicu zaštite stvara potencijalni put za elektromagnetne smetnje.
Ako filter ili{0}}sistem za uvođenje kablova nije pravilno instaliran, prostorija možda neće postići očekivane performanse zaštite iako je glavno kućište ispravno konstruirano.
Tokom rješavanja problema, inženjeri bi stoga trebali ispitati kabelske sučelje umjesto da pretpostavljaju da problem mora biti u zidnim pločama.
Ovo je posebno važno za EMC prostorije za testiranje koje sadrže velike količine ispitne opreme i mjernih kablova.
Takođe treba razmotriti i ventilacione otvore
Ventilacija je još jedan neophodan prodor.
Normalan ventilacioni otvor bi stvorio direktan elektromagnetni put kroz zaštitno kućište. Zaštićene ventilacijske strukture su stoga dizajnirane da omoguće protok zraka uz održavanje potrebnog elektromagnetnog prigušenja.
Ako je ventilacijski sistem pogrešno instaliran, oštećen ili nije prikladan za specificirani frekvencijski opseg, to može utjecati na ukupni rezultat ispitivanja.
Zbog toga se efektivnost zaštite uvijek treba procjenjivati sa prostorijom u njenoj završenoj radnoj konfiguraciji.
Šta se događa ako soba za zaštitu ne prođe test?
Neuspješan test ne znači nužno da je potrebno obnoviti cjelokupnu zaštitnu konstrukciju.
Prvi korak je obično identificirati gdje se javlja elektromagnetno curenje.
Inženjeri mogu provjeriti zaštitna vrata, spojeve panela, podne i plafonske veze, prodore kablova, filtere, ventilacijske strukture i druga sučelja.
Učestalost na kojoj se problem javlja takođe može pružiti korisne informacije.
Na primjer, ako prostorija radi dobro kroz većinu testnog opsega, ali pokazuje značajno smanjenje slabljenja u određenom frekventnom području, inženjeri mogu istražiti da li određeni otvor, interfejs ili komponenta utječu na rezultat.
Ovo je jedan od razloga zašto je testiranje na različitim frekvencijama mnogo informativnije od provjere prostorije samo u jednoj tački.
Zašto kvaliteta instalacije utječe na mjerenje
Oklopna prostorija se može pravilno dizajnirati na papiru i nakon ugradnje ipak ne postići očekivani rezultat.
Razlog je jednostavan: efektivnost zaštite pripada završenoj strukturi.
Priključci panela, zavareni šavovi, poravnavanje vrata, kontaktne površine, filteri i spojevi kablova moraju biti ispravno instalirani.
Kod modularnih zaštitnih prostorija, veza između panela zaslužuje posebnu pažnju.
Za zavarene zaštitne prostorije postaje važan kontinuitet i kvalitet zavarene konstrukcije.
Velika zaštitna vrata također zahtijevaju preciznu ugradnju jer mehaničko poravnanje direktno utiče na kontakt između vrata i okvira.
Završno mjerenje stoga pruža informacije i o dizajnu i o kvalitetu implementacije.
Kako treba vrednovati rezultate testa?
Izmjerene rezultate treba uporediti sa zahtjevom efektivnosti zaštite koji je definisan za projekat.
Važno je porediti slično sa sličnim.
Frekvencijski opseg, metoda ispitivanja, konfiguracija mjerenja i potrebno prigušenje treba uzeti u obzir prilikom pregleda rezultata.
Jedna vrijednost dB bez odgovarajuće frekvencije i uvjeta testiranja ne pruža dovoljno informacija za procjenu performansi zaštitne prostorije.
Za nabavku i prihvatanje, kupci bi stoga trebali zatražiti od proizvođača da jasno definiraju uslove testiranja koji su povezani s navedenom efektivnošću zaštite.
Testiranje djelotvornosti zaštite također je korisno za rješavanje problema
Testiranje nije korisno samo kada je nova soba završena.
Takođe može pomoći u dijagnosticiranju promjena performansi tokom vijeka trajanja zaštitnog objekta.
Ako je prostorija ranije ispunjavala zahtjeve za zaštitu, ali kasnije pokazuje smanjene performanse, novo mjerenje može pomoći da se utvrdi da li je problem povezan sa zaštitnim vratima, kontaktnim površinama, oštećenim spojevima, modificiranim kabelskim sučeljima ili drugim promjenama na objektu.
Ovo čini periodične inspekcije posebno korisnim za objekte u kojima su performanse zaštite direktno povezane sa preciznošću ispitivanja.
Šta bi trebalo uključiti u zahtjev za testiranje zaštite?
Prije proizvodnje zaštitne prostorije, kupac i proizvođač trebaju se dogovoriti o osnovnim zahtjevima ispitivanja.
Oni obično uključuju potrebnu efektivnost zaštite, frekventni opseg, primenljivu metodu ispitivanja, uslove merenja i kriterijume prihvatljivosti.
Stvarnu primjenu također treba uzeti u obzir.
EMI zaštitna prostorija za opću laboratorijsku upotrebu može imati različite zahtjeve od objekta dizajniranog za ispitivanje elektromagnetske kompatibilnosti ili hale za testiranje djelomičnog pražnjenja.
Specifikacija testiranja bi stoga trebala biti povezana s namjeravanom upotrebom prostorije, a ne kopirana iz generičke specifikacije za{0}}prostorne prostorije.
Završni test mjeri cijeli sistem zaštite
Najvažnija stvar je da testiranje efikasnosti zaštite procjenjuje prostoriju kao kompletno elektromagnetno kućište.
Materijal zida daje temelj, ali na konačni rezultat utječe svaki dio zaštitne granice.
Vrata, spojevi, ulazi za kablove, filteri, ventilacione strukture i izrada instalacije mogu uticati na merenje.
Iz tog razloga, dobar projekat zaštite ne završava kada se prostorija sklopi. Završeno kućište treba testirati u skladu sa zahtjevima projekta, a sve slabe tačke treba identificirati i ispraviti prije nego što postrojenje uđe u normalan rad.
Za EMC laboratorije i industrijske objekte za ispitivanje, ova konačna verifikacija pruža nešto što vizuelna inspekcija ne može: mjerljivi dokaz da zaštitna prostorija pruža potrebno elektromagnetno slabljenje u specificiranom frekventnom opsegu.
