TCN 68-151:1995 pptx

N NHIỄU CÔNG NGHIỆP VÀ NHIỄU VÔ TUYẾN QUY PHẠM PHÒNG CHỐNG Regulation against Industriai and radio interference 68 151 199 2 MỤC LỤC Lời nói u 3 1. Phạm vi áp dụng 4 2. Định nghĩa, thuật ng và chữ viết tắt 4 2.1 Định nghĩa, thuật ngữ 4 2.2 Chữ viết tắt 5 3. Yêu cầu chung 5 4. Yêu cầu k thuật 6 4.1 Mức nhiễu cho phép ñối với các hệ thống thông tin 6 4.2 Các biện pháp chống nhiều công nghiệp 8 4.3 Các biện pháp phòng chống nhiễu vô tuyến 13 Phụ lục A 17 A.1 Các bộ lọc nhiễu 17 A.2 Sơ ñồ hệ thống tiếp ñất 17 A.3 Màn chắn 19 A.4 Phân cách tần số ñể chống nhiễu 21 A.5 Hệ thống anten tự thích nghi 23 Phụ lục B 25 68 151 199 3 Ờ NÓI ĐẦU QPN 68 - 151: 1995 ñược xây dựng dựa trên những báo cáo và khuyến nghị của Ủy ban Tư vấn Quốc tế về Vô tuyến (CCIR) và các khuyến nghị của ủy ban tư vấn quốc tế về ñiện báo và ñiện thoại (CCITT). QPN 68 - 151: 1995 do Viện KHKT Bưu Điện biên soạn theo ñề nghị của Vụ Khoa học Công nghệ và Hợp tác Quốc tế và ñược Tổng cục Bưu Điện ban hành theo quyết ñịnh số 1614/QĐ-KHCN ngày 26 tháng 12 năm 1995. 68 151 199 4 Ễ CÔNG NGHIỆP VÀ NHIỄU VÔ TUYẾN QUY PHẠM PHÒNG CHỐNG Regulation against industrial and radio interference 1. PHẠM VI ÁP DỤNG 1.1 Quy phạm này bao gồm các biện pháp phòng chống nhiễu công nghiệp và nhiễu vô tuyến. 1.2. Quy phạm này áp dụng cho tất cả các thiết bị thông tin trong mạng truyền tin Quốc gia. 2. ĐỊNH NGHĨA, THUẬT NGỮ Và CHỮ VIẾT TẮT 2.1 Định nghĩa, thuật ngữ 2.1.1 A. Interference - Nhiễu Nhiễu là những tín hiệu ngẫu nhiên không mong muốn hoặc do sự giao thoa của một số tín hiệu trên mạng. Chúng tác ñộng vào các thiết bị thông tin gây ảnh hưởng ñến chất lượng truyền tin. 2.1.2 A. Industrial interference - Nhiễu công nghiệp Nhiễu công nghiệp do nhiều nguồn sinh ra. Những nguồn gây nhiễu chủ yếu là các máy móc dùng trong công nghiệp, trong y học, các hệ thống máy móc trong quá trình hoạt ñộng có ñánh lửa, ñường dây ñiện lực.v.v. Nhiều công nghiệp có thể tác ñộng ñến hệ thống thiết bị thông tin theo hai cách: a) Theo ñường cấp nguồn dưới dạng dòng cao tần; b) Dưới dạng sóng ñiện từ thâm nhập vào các thiết bị thu tin, qua anten hoặc các tụ ký sinh. 2.1.3 A.Radio interference - Nhiễu vô tuyến 2.1.3.1 Nhiễu vô tuyến chủ yếu là các ñài phát sóng, các thiết bị có phát xạ sóng vô tuyến ñiện gây nạn. 2.1.3.2 Nhiễu vô tuyến thâm nhập vào các thiết bị thu tin dưới nhiều hình thức và ở nhiều dạng khác nhau như nhiễu kênh lân cận, nhiễu cùng kênh, nhiễu do sự xuyên ñiều chế giữa các sóng mang tần số vô tuyến ñiện v.v. 2.1.3.3 Ở gần các ñài phát sóng công suất lớn, sóng vô tuyến ñiện cảm ứng vào 68 151 199 5 ñường dây thông tin chủ yếu là hệ thống dây trần, cáp treo, cáp trong các tòa nhà, làm suy giảm chất lượng truyền tin. 2.1.4 Kênh lân cận Kênh lân cận là kênh vô tuyến cạnh nhau, có tần số sóng mang không giống nhau. 2.1.5 A. Co-channel - Cùng kênh Cùng kênh là các kênh có sóng mang giống nhau. 2.1.6 A. Transmitter power - Công suất máy phát Công suất phát là công suất ño ñược tại ñầu ra của máy phát chưa qua các bộ rẽ nhánh. 2.1.7 Pha ñinh Pha ñinh là sự biến ñổi cường ñộ sóng vô tuyến thu ñược do sự thay ñổi ñiều kiện ñường truyền theo thời gian gây ra. 2.2 Chữ viết tắt Ch vi t t t Ti ng Anh Ti ng Vi t BER C C/I C/N FDM HRC IF RF Bit error rate Co-polarization Carrier-to-interference ratio Carrier-to-noise ratio Frequency divition multiplex Hypothetical reference circuit Intermediate frequency Radio frequency Tỷ số lỗi bit Cùng phân cực Tỷ số sóng mang trên nhiễu Tỷ số sóng mang trên tạp âm Ghép kênh theo tần số Mạch chuẩn giả ñịnh Tần số trung gian, trung tần Tần số vô tuyến 3. YÊU CẦU CHUNG 3.1 Tất cả các thiết bị ñiện - ñiện tử trong quá trình hoạt ñộng có sử dụng năng lượng ñiện, ñều là những nguồn gây nhiễu cho các thiết bị thông tin, do ñó phải có biện pháp phòng chống nhiễu ñể ñảm bảo chất lượng truyền tin. 3.2 Các thiết bị thông tin, các ñài trạm vô tuyến ñiện trong quá trình làm việc bình thường, cũng như khi có sự cố ñều có thể gây nhiễu, lẫn nhau, vì vậy trong khảo sát, thiết kế, thi công, vận hành cũng như thay thế thiết bị phải tính ñến ảnh hưởng 68 151 199 6 của chúng ñến các hệ thống khác ñể có biện pháp phòng chống nhiễu thích hợp. 3.3 Khi thiết kế, xây dựng, vận hành các tuyến thông tin, các ñài, trạm làm việc trong dải sóng vô tuyến ñiện ñều phải chấp hành ñúng các quy chế của Nhà nước ñã ban hành. 3.4 Các ñài, trạm vô tuyến ñiện phải ñược cục tần số vô tuyến ñiện cấp giấy phép quy ñịnh: công suất, tần số làm việc và hướng liên lạc của từng loại thiết bị ñang sử dụng. 3.5 Để tránh gây ảnh hưởng ñến các ñài, trạm vô tuyến khác, việc thay ñổi tần số làm việc, công suất phát xạ hoặc hướng liên lạc của các ñài trạm vô tuyến ñiện phải ñược phép của Cục Tần số vô tuyến ñiện. 3.6 Các tuyến thông tin, các ñài, trạm vô tuyến ñiện xây dựng sau phải không gây ảnh hưởng ñến những tuyến có trước. Trong trường hợp yêu cầu những tuyến, ñài, trạm có trước phải thay ñổi (di chuyển hoặc sửa chữa, mở rộng) thì phải có sự thống nhất giữa các bên hữu quan. 3.7 Để tránh gây ảnh hưởng lẫn nhau khi khai thác thông tin, thì trong quá trình xây dựng, vận hành cũng như thử nghiệm tính năng kỹ thuật của thiết bị, các bên ñều phải ñược sự ñồng ý của ủy ban Tần số vô tuyến ñiện Quốc gia. 3.8 Khi có nhu cầu nhập thiết bị vô tuyến, các cơ quan, ñơn vị phải ñăng ký và xin phép Cục Tần số vô tuyến ñiện về tần số và công suất của loại thiết bị cần nhập. 3.9 Việc áp dụng các biện pháp phòng chống nhiễu phải ñược thực hiện ñúng và ñầy ñủ các ñiều khoản quy ñịnh trong quy phạm này. 4. YÊU CẦU KỸ THUẬT 4.1 Mức nhiễu cho phép ñối với các hệ thống thông tin 4.1.1 Nhiễu do các hài của ñiện lực và các tần số thấp khác gây ra trong tất cả các mạng quốc gia và quốc tế không ñược vượt quá – 45 dBm0p. 4.1.2 Trong mỗi mạch trung kế quốc gia và quốc tế, mức nhiễu ñơn tần trong các kênh thoại không ñược vượt quá - 75 dBm0p. 4.1.3 Mức nhiễu trong mạch trung kế PCM ñược quy ñịnh là nhiễu kênh trong thời gian chạy không. 4.1.3.1 Mức nhiễu kênh khi có tải: khi ñầu vào và ñầu ra của kênh có trở kháng phối hợp thì mức nhiễu không ñược vượt quá - 65 dBm0p. 68 151 199 7 4.1.3.2 Mức nhiễu ñơn tần không ñược vượt quá - 50 dBm0p. 4.1.3.3 Tạp âm nội của thiết bị thu không ñược vượt quá - 75 dBm0p. 4.1.4 Mức nhiễu xung trong giờ bận ño trong 5 phút liên tục không ñược vượt quá - 35 dBm0p. 4.1.5 Mức nhiễu trong tổng ñài ñiện thoại ñược xác ñịnh thông qua việc ñấu nối xuyên suốt qua tổng ñài trong suốt thời gian cuộc gọi. 4.1.5.1 Nhiễu khi có tải không ñược vượt quá - 68 dBm0p. 4.1.5.2 Mức nhiễu khi không tải không ñược vượt quá - 40 dBm0p. 4.1.6 Mức nhiễu trên ñường truyền ñược quy ñịnh với hai loại tuyến: a) Đối với những tuyến ngắn (nhỏ hơn 2500 km) mức nhiễu không ñược vượt quá 3 pWOp/km; b) Đối với những tuyến dài (từ 2500 ñến 25000 km) mức nhiễu không ñược vượt quá 2 pWOp/km. 4.1.7 Mức nhiễu cho phép trong một hệ thống truyền dẫn quốc gia ño tại ñiểm có mức “không" tương ñối không ñược vượt quá (4000 + 4L) pWOp, trong ñó L là chiều dài tổng cộng tính bằng km của hệ thống tải tin FDM ñường dài trong tuyến quốc gia. Hình 1 - Nhiễu trong một tuyến truyền dẫn quốc gia dài 1500 km 4.1.8 Mức nhiễu trong phần vô tuyến của những tuyến viba ñối với một kênh thoại FDM không ñược vượt quá các chỉ tiêu sau: 4.1.8.1 Những mạch thực giống với HRC có chiều dài 280km < L < 2500 km thì 68 151 199 8 mức nhiễu trung bình trong một phút không ñược vượt quá: a) 3 L pWOp cho hơn 20% của tháng bất kỳ; b) 47 500 pWOp cho hơn (L/2500) x 0,1% của tháng bất kỳ. 4.1.8.2 Những mạch thực khác với HRC có chiều dài L thay ñổi: a) Nếu 50 km ≤ L ≤ 280 km thì mức nhiễu trung bình trong một phút không ñược vượt quá: - 3 L pWOp + 200 pWOp cho hơn 20% của tháng bất kỳ. - 47 500 pWOp cho hơn (280/2500) x 0,1% của tháng bất kỳ. b) Nếu 280 km < L ≤ 840 km thì mức nhiễu trung bình trong một phút không ñược vượt quá: - 3 L pWOp + 200 pWOp cho hơn 20% của tháng bất kỳ; - 47 500 pWOp cho hơn (L/2500) x 0,l % của tháng bất kỳ. c) Nếu 840 km < L ≤ 1680 km thì mức nhiễu trung bình trong một phút không ñược vượt quá: - 3 L pWOp + 400 pWOp cho hơn 20% của tháng bất kỳ; - 47500 pWOp cho hơn (L/2500) x 0,1 % của tháng bất kỳ. d) nếu 1 680 km < L < 2 500 km thì mức nhiễu trung bình trong một phút không ñược vượt quá: - 3 L pWOp + 600 pWOp cho hơn 20% của tháng bất kỳ; - 47 500 pWOp cho hơn (L/2500) x 0,1 % của tháng bất kỳ. Ghi chú: 1. Các giá trị nhiễu nêu trên ñược ño tại ñiểm có mức " không" tương ñối. 2. L là chiều dài tổng cộng tính bằng km của hệ thống tải tin FDM ñường dài trong tuyến quốc gia. 4.2 Các biện pháp phòng chống nhiễu công nghiệp 4.2.1 Lọc nhiễu 4.2.1.1 Lọc nhiễu cho hệ thống cấp nguồn của các thiết bị là biện pháp chính ñể giảm nhiễu công nghiệp truyền lan theo ñường cấp nguồn. Mạch lọc ñược mắc giữa dây pha và ñất (hoặc giữa lõi và vỏ cáp). Người ta thường dùng mạch lọc ñiện dung, loại tụ - cảm ít dùng hơn. Khi thiết kế các bộ lọc nhiễu cần tham khảo phụ lục A.1. 68 151 199 9 4.2.1.2 Nếu nguồn nhiễu là các máy phát ñiện thì phải mắc tụ lọc giữa mạch ra và ñất, hoặc dùng loại biến áp ra ñối xứng nếu ñược. Thông thường dùng tụ lọc có trị số từ 0,5 ñến 1 µF. 4.2.1.3 Đối với các phương tiện giao thông dùng ñiện như tàu ñiện, ô tô ñiện, ñầu máy ñiện v.v… thì phải mắc tụ ngăn hoặc cuộn cảm ñể chặn nhiễu. 4.2.1.4 Các thiết bị hàn ñiện, các máy móc dùng cho y tế có bức xạ cao tần ñều phải có mạch lọc nhiễu. 4.2.1.5 Để giảm nhiễu cho một hệ thống các thiết bị phải mắc tụ lọc nhiễu ở ñầu nguồn vào của hệ thống. Trị số tụ lọc tế 0,5 ñến 1 µF và phải có cấu tạo ñặc biệt. Các nguồn hạ áp cần ñược mắc tụ lọc có giá trị tế 0,5 ñến 1 µF và tránh ñể song song với ñường dây cao áp hoặc vùng gần rơle chuyển mạch. 4.2.2 Ngăn nhiễu Ngăn nhiễu là biện pháp cơ bản ñể loại trừ nhiễu truyền lan ở dạng phát xạ ñiện thế. Các loại lồng ngăn ñể che chắn nguồn nhiễu gồm: a) Lồng ngăn ñiện là vật liệu ngăn có ñiện dẫn cao; b) Lồng ngăn từ là vật liệu ngăn có ñộ từ thẩm cao; c) Lồng ngăn ñiện từ: sóng ñiện từ ñược phản xạ từ mặt dẫn của màn chắn. Màn chắn có thể dưới dạng lưới hoặc lá kim loại mỏng. Hiệu quả che chắn của một màn chắn bất kỳ ñược tính theo công thức (4.1) N = E 1 Eng (4.1) Trong ñó: E là cường ñộ trường của nhiễu tại ñiểm xét khi chưa có vách ngăn Eng là cường ñộ trường của nhiễu khi có vách ngăn. 4.2.3 Phải có biện pháp giảm nhiễu công nghiệp ngay tại ñiểm phát sinh ra nó 4.2.3.1 Thiết kế các mạch ñiện và thiết bị sao cho chúng không phát sinh ra nhiễu công nghiệp: a) Thay rơle cơ khí bằng ñiện tử; b) Ngắn mạch phiến góp của máy nổ; c) Xếp ñối xứng các cuộn của biến áp nguồn (hình 2). 68 151 199 10 a: Cuộn dây không ñối xứng. b: Cuộn dây ñối xúng. Hình 2 - Xếp ñối xứng các cuộn của biến áp nguồn 4.2.3.2 Thay thế các mạch tạo sóng cao tần có bức xạ tia lửa ñiện bằng những mạch ñiện tử hoặc bán dẫn: a) Chọn chế ñộ làm việc hợp lý cho mạch; b) Phân bố các linh kiện trong mạch một cách hợp lý. 4.2.3.3 Giảm sức ñiện ñộng và dòng nhiễu bằng cách lắp ñặt các bộ suy giảm tia lửa ñiện, hoặc tăng suy hao của nhiễu trên ñường dây. Đối với các chuyển mạch loại tiếp ñiểm cần mắc các mạch tự phóng nạp RC như hình 3. Hình 3 - Mạch tự phóng nạp Khi ngắt mạch, do tụ C nạp, dòng ñiện sẽ không giảm ñi ñột ngột. Điện trở R khống chế dòng ñiện qua tụ C. Thường chọn C từ 0,1 ñến 2 µF, và R tế 5 ñến 100 Ω. Tính toán R theo công thức (4.2) R = (1 ÷ 5) FCU 2 /I d 2 (4.2) Trong ñó: U biên ñộ ñiện áp (ñối với dòng biến ñổi), tính bằng V R tính bằng Ω