EMC © Farkas György

IMPULZUS JELLEMZŐK t U, I ©Farkas Gy. : EMC IMPULZUS JELLEMZŐK U, I 100% = IM ,UM 90% 10% t U(t) = 1,037 Up[1-exp(-t/1)] exp(-t/2) 1 0,4 – 0,5 s 2 10-70 s

IMPULZUS JELLEMZŐK t Tm U, I T1 T2 © Farkas Gy. : EMC 100% = IM ,UM 90% 50% 10% t T1 T2 IEC: 100 (10/350) 200 (10/350) DIN: 100 (8/20) 5 (8/20) Szabványok: IM ( T1 / T2) [kA] [s] [s]

IM (T1 /T2) [kA] ([s]/[s]) © Farkas Gy. : EMC IMPULZUS JELLEMZŐK IM (T1 /T2) [kA] ([s]/[s]) IEC: 100 (10/350) vagy 200 (10/350) Q = 50 –100 [As] DIN: 100 (8/20) vagy 5 (8/20) Q = 0,1 – 10 [As] Tm  1,25 T1 m = IM / Tm LEMP határértékek: lakóház: 2%, IM >150 kA, di/dt > 60 kA /s számítógép 0,5% IM >250 kA, di/dt > 80 kA /s atomerőmű 0,1% IM >400 kA, di/dt > 100kA/ s NEMP : 50kV/m, 5 ns, >>100 km távolságban is.

VILLÁM Viharos nap/év Villámcsapás / km2 év 5 0,1 - 0,5 10 0,15- 1 © Farkas Gy. : EMC VILLÁM Viharos nap/év Villámcsapás / km2 év 5 0,1 - 0,5 10 0,15- 1 20 0,3 - 3 40 0,8 -8 80 3 - 17 100 4 – 20 A görögök: 600 Kr.e.? Franklin villámhárító: 1700 Kr.u.

VILLÁMLÁS VILLÁMLÁS © Farkas Gy. : EMC légvezeték Trafó ház tápkábel adat, hír, telefon, tv kábelek

VILLÁMLÁS VILLÁMLÁS DIREKT CSAPÁS >100 kA/s © Farkas Gy. : EMC Trafó ház tápkábel adat, hír, telefon, tv kábelek

© Farkas Gy. : EMC VILLÁMLÁS Vezetékeken terjedő EMP-t nemcsak villám okoz, hanem hálózati feszültség lökések is. Ezek főleg induktív terhelések kikapcsolásakor keletkeznek. VILLÁMLÁS légvezeték Trafó ház tápkábel adat, hír, telefon, tv kábelek

VILLÁMLÁS VILLÁMLÁS EM TÉR © Farkas Gy. : EMC légvezeték Trafó ház tápkábel adat, hír, telefon, tv kábelek

Potenciál kiegyenlítő sín © Farkas Gy. : EMC VILLÁMVÉDELEM Potenciál kiegyenlítő sín felfogó levezető 25-95 mm2 Cu 6-16 mm2 Al 10-25 mm2 Fe 16-30 mm2 földelő

VILLÁMVÉDELMI ZÓNÁK 0A= direkt 0B= csillapítatlan tér 0B © Farkas Gy. : EMC VILLÁMVÉDELMI ZÓNÁK 0A= direkt 0B= csillapítatlan tér 0B 1= csillapított tér 1 2= árnyékolt tér 2 3 3 = 2x árnyékolt tér

VILLÁMLEVEZETŐ L / l  1H/m U’= L di/dt U”= M di/dt © Farkas Gy. : EMC VILLÁMLEVEZETŐ L / l  1H/m U’ U’= L di/dt x y U” levezető U”= M di/dt

INDIREKT HATÁSOK U’= L di/dt L / l  1H/m U”= M di/dt © Farkas Gy. : EMC INDIREKT HATÁSOK U’= L di/dt L / l  1H/m U”= M di/dt 1.Példa. l m-es vezeték szakasz: U’=1H 10kA/s =10kV U’ x y U” levezető 2.Példa Hurokvezeték x<1m, y=10m, M = 16H U”=16H 10kA/s=160kV

A túlfeszültség-védelem © Farkas Gy. : EMC A túlfeszültség-védelem FOGALMAK Gyújtási feszültség Ugy Égési feszültség Ué Megszólalási idő Tms Szivárgási áram Isz Üzemi feszültség Uü

A túlfeszültség-védelem © Farkas Gy. : EMC A túlfeszültség-védelem FOGALMAK Gyújtási feszültség Ugy Égési feszültség Ué Megszólalási idő Tms Szivárgási áram Isz Üzemi feszültség Uü U t Ué Uü Ugy Tms

Túlfeszültség-védelem © Farkas Gy. : EMC Túlfeszültség-védelem FOGALMAK TOV Temporary Overvoltage SPD Suppression Device VDR Voltage Dependent Resistor MOV Metal Oxid Varistor TPMOV Thermally Protected MOV TVS Transient Voltage Suppressor TAZ Transient Zener Absorber VB Voltage Breakover - átütés

A túlfeszültség-védelem elemei © Farkas Gy. : EMC A túlfeszültség-védelem elemei Szikraköz Gáztöltésű cső Varisztor Zener dióda Lavina dióda Szupresszor dióda

A túlfeszültség-védelem elemei © Farkas Gy. : EMC A túlfeszültség-védelem elemei Villámlevezető („B” osztály) Túlfeszültség levezető („C” osztály) Készülékvédő („D” osztály) durva védelem (nagyobb feszültséggel) finom védelem (kisebb feszültség, gyorsan) A hatást döntően befolyásolja az elemek közötti induktivitás. Ha az elemek között nagyobb távolság van (10m), akkor a vezeték induktivitása is elegendő lehet.

© Farkas Gy. : EMC Szikraköz Gyújtási feszültség (Ugy ~ kV) függ a (dU/dt) sebességtől Égési feszültség (Ué < 100 V) U Megoldás PCB-n Burában Ué Ugy t itt nincs lakkozás a kártya felületén

Gáztöltésű cső © Farkas Gy. : EMC Gyújtási feszültség : Ugy < 100 V Égési feszültség: Ué ~ 70 - 100 V Megszólalási idő Tms ~ 1 s elektrodák üveg gáz jelölés

Varisztor I = kU R = U / I = k-1 U(1 - ) I U U(t) t © Farkas Gy. : EMC Varisztor variable resistor „VDR” formái: tárcsa, cső DMD tömb Anyaga fémoxid (ZnO) Megszólalási idő Tms ~ 25ns I = kU R = U / I = k-1 U(1 - ) jelkép I U U(t) t

A Si lavinadióda a zárófeszültség túllépésekor nem üt át © Farkas Gy. : EMC Zenerdióda Si lavinadióda I U Maximális értékek Zener diódákra: U  200V I  10 A P  50W A Si lavinadióda a zárófeszültség túllépésekor nem üt át Tms 10 ns C  5 pF – 10 nF

Supresszor dióda © Farkas Gy. : EMC TAZ = Transient Zener Absorber Transzorb dióda TVS = Transient Voltage Suppressor Maximális értékek: U  400V I  200 A P  5W Tms  0,01 ns C  0,3 – 15 nF Példa: egy 20 lábú tokban 8 suppresszor dióda

Gyors működésű elektronikus elemek © Farkas Gy. : EMC Kombinált megoldás A túlfeszültség levezetők közötti induktivitás: - a kábel, sín vezetékének induktivitása (1-2 nH/mm) - ferrites fojtó - légmagos fojtó Méretezés: Un-Un+1 = Ln dI / dt Gyors működésű elektronikus elemek Un-Un+1 Ln