Электромагнитная совместимость оптико-волоконных и электропроводных систем

Электромагнитная совместимость (ЭМС) оптико-волоконных и электропроводных систем это способность к правильной работе при взаимном наложении энерго-информационных сред. Требования к ЭМС сформулированы в ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014, других стандартах. При монтаже в соответствии с нормативами сети устойчивы к электромагнитным помехам, почти отсутствует вероятность физического ущерба для оборудования.

Эффект Фарадея

Влияние электромагнитных полей на оптические сигналы открыл Фарадей. При движении фотонов через волноводы, на которые воздействует магнитное поле, вращаются плоскости поляризации. Лево-поляризованные и право-поляризованные части потоков, когда перемещаются вдоль силовых линий, распространяются с различными фазовыми скоростями.

Эти расхождения линейно зависят от длины пути. При расчетах учитывают показатели преломления, толщины канала, магнитную проницаемость, температуру среды. Взаимозависимость наблюдается даже в вакууме. Эффект Фарадея связан с эффектом Зеемана об изменениях энергетических уровней атомов (в том числе, волноводов оптических носителей) внутри магнитных полей.

Основные проблемы электромагнитной совместимости

Для формирования ЭМС важно учитывать

• уровень помех;

• устойчивость сетей и оборудования;

• подходящие варианты по обходу, блокировке шумов.

Наведенные помехи могут быть постоянными и периодическими. Новые источники паразитных излучений появляются при миграции геомагнитных линий, монтаже дополнительных контуров электросетей, комплектов силового оборудования рядом с ВОЛС.

Правильно смонтированные оптоволоконные сети, качественные трансляторы устойчивы к нежелательным излучениям. Потому что перед выпуском в серийное производство проводят обязательное тестирование устройств, стоек, например, чтобы получить европейскую маркировку CE.

Чтобы снизить шумность, улучшить электромагнитную совместимость, используют подавление помех, усиление защиты, пространственное разделение внутри телекоммуникационных шкафов электропроводных и оптических систем.

Кроме подавления паразитных сигналов, усиления защиты важен постоянный мониторинг состояния электрических полей. Специалисты на основе данных оперативного контроля EMI могут отключить часть серверов, маршрутизаторов, станций в телекоммуникационных шкафах, стойках при перегрузках, перевести трафик на резервные контуры.

Минимальные дистанции для электромагнитной совместимости

Согласно требованиям ПУЭ, запрещено размещение оптико-волоконных и силовых проводов в одном рукаве, коробе, пучке, кроме случаев, когда линии разделены сплошными продольными перегородками. При этом огнестойкость несгораемого материала должна превышать 0.25 часа.

Расстояния между параллельными силовыми, оптическими сетями в земле должны быть больше 500 мм (2.3.94). Возможно уменьшение дистанции до 150 мм, если участок пересечения плюс метровые отрезки в каждую сторону изолированы бетонными трубами, плитами. Линии ВОЛС внутри телекоммуникационных шкафов, стоек 19, 21, 23 дюйма должны находиться выше силовых проводов.

Минимальная дистанция между высоковольтной линией менее 1 кВ и подвешенным самонесущим проводом равна 400 мм (2.4.89). Допустимые значения в диапазоне от 35 кВ – 0.6 м до 750 кВ – 5.0 м (2.5.197).

При монтаже силовых, оптико-волоконных сетей, установке телекоммуникационных шкафов, стоек учитывают рекомендации производителей кабелей, правила пожарной безопасности, СНиП.

Электромагнитная совместимость и экранирование

Проводная изоляция состоит из гнущейся пленочной оплетки металлического, композитного типа. Сплошная защита необходима и на розетках, других компонентах оптико-волоконных сетей, внутри стоек, телекоммуникационных шкафов. Чем выше уровень электромагнитного излучения, тем лучше должно быть перекрытие помех. Для компенсации локальных источников устанавливают

• отражающие;

• поглощающие экраны.

Отражающие модули из металлических сплавов, немагнитных материалов могут быть сплошными и сетчатыми. Поглощающие экраны стоек, телекоммуникационные шкафы защищают от электростатики, электромагнитных полей, радиоизлучения на промышленных частотах. Такие конструкции поглощают паразитные помехи от производственных установок, двигателей, имеют заземление с сопротивлением до 10 Ом.