Sähkömagneettisten häiriöiden huomioiminen suojareleen testausjärjestelmissä

Abstract

Numeerisen suojareleen testaus on tärkeä osa valmistusprosessia, koska tuotteen luotettavuus on erittäin tärkeää sen elinkaaren aikana. Mittausjärjestelmän vaatimukset ovat kasvaneet nykyaikaisen elektroniikan vaatimusten mukana. Sähköisten häiriökysymysten tuntemus on olennainen osa monimutkaisten testausjärjestelmien suunnittelua.

Tässä diplomityössä on tarkasteltu tuotannontestauslaitteistoja sähkömagneettisten häiriöiden kannalta. Työssä on keskitytty häiriöiden tutkimiseen funktionaalisista testausasemissa ja lopputestausasemissa. Tavoitteena on ollut nykyisen testauslaitteiston häiriöiden tutkimisen avulla mahdollistaa seuraavan sukupolven laitteiston kehitykselle hyvä perusta sähkömagneettisten häiriöiden eliminoimisen kannalta.

Työssä on esitelty suojareleen testauslaitteisto, testausprosessi ja mittausmenetelmät. Suojareleen moduulien kalibrointi on esitetty muuntajamoduulin ja prosessorimoduulin osalta. Teoriaosuudessa on käyty läpi sähkömagneettisten häiriötyyppien käsittely sekä niiden torjunta. Häiriökenttien voimakkuuden mittausmenetelmiin perehtymisen avulla on suunniteltu kattavat häiriömittaukset tuotannossa oleville mittauslaitteistoille. Mittauksissa on keskitytty pääasiassa sähkön laatuun ja säteileviin sekä johtuviin häiriöpäästöihin. Mittauksia on tehty useaan eri kohteeseen testauslaitteistossa. Mittaustuloksia on analysoitu teoriaan perustuen merkittävimpien häiriöiden löytämiseksi.

Työn lopuksi on pohdittu miten järjestelmää voitaisiin parantaa sähkömagneettisten häiriöiden kannalta rakenteellisesti ja ohjelmallisesti. Mittausten tuloksena on löydetty puutteita testauslaitteistosta ja testausaseman sähkön laadusta. Mitatut häiriöpäästöjen voimakkuudet ovat olleet verrokkina käytettyjen hyväksymisrajojen sisällä melko hyvin, mutta muutamia poikkeuksia on löydetty. Mittaustuloksia on verrattu keskenään useamman tuotannossa olevan testausaseman välillä. Havaituista puutteista ja ongelmakohteista on esitetty parantavia toimenpiteitä testaustuloksen kannalta ratkaisevimpiin kohteisiin, jotta seuraavan sukupolven testauslaitteissa vältyttäisiin näiltä ongelmilta.