저주파 전자파 호환성

Low frequency electromagnetic compatibility
고조파 오염의 주파수 스펙트럼

저주파 전자 적합성(LF EMC)은 전자기 적합성(EMC)과 전력 품질(PQ) 영역의 특정 분야로, 2kHz와 150kHz 사이의 주파수 범위에서 전자파 간섭 현상을 다룬다.전기 주파수 범위와 같은 경우, 전기 주파수와 같은 60Hz(1]의 전기 주파수와 같은 전기 주파수 시스템, 1]에 적합하다.50kHz 및 주로 정보 시스템에 영향을 미치며, 이미 30MHz에서 시작하여 최대 1GHz까지 도달하는 방사 EMC 범위와는 너무 멀리 떨어져 있습니다.이는 PQ와 EMC에 대한 새로운 관심 분야로, 전문 커뮤니티가 용어에[citation needed] 대한 합의에 이르지 못했고, LF EMC 고조파를 초파음파(supraharmonics)[2]라고 부르며, 또 다른 사실은 LF EMC 주파수 [2]범위를 고려한 표준이 무효라는 사실에 의해 언급된다.

원인들

스마트 그리드를 통한 LF EMC 고조파 생성

가정용 및 산업용 전기 시스템에서 저주파 전자파 간섭이 발생하는 주된 원인은 전력 전자 기기 전환 [2]주파수의 조밀한 통합이다.이윽고 트랜지스터와 같은 스위칭 파워 디바이스는 값싸고 작고 사용하기 쉬워져 인간 활동의 모든 측면을 침해하게 되었다.이 장치들의 전환 주파수는 2kHz를 넘어섰고, 그 파워베어링 능력은 전기 모터와 같은 전력 [3]소자를 제어하기 시작할 정도로 커졌다.

전력 시스템에서 2kHz - 150kHz 장애의 또 다른 상승 원인은 재생 에너지원의 지속적인 통합과 전력 시스템의 스마트 그리드로의 발전이다.스마트 그리드는 기본적으로 ICT 시스템을 사용하여 전력 변환기를 통해 전원 입구를 제어하며, 이는 LF EMC [4]범위 내의 스위칭 장치를 많이 사용하는 것을 의미합니다.

영향

LF EMC 범위의 기본 주파수에 대한 고조파 무게의 비율도 증가하여 고조파 오염이 증가하여 소비자에게 공급되는 전력의 품질을 방해하고 인근 정보통신 시스템에 장애를 초래했다.LF EMC의 영향은 모든 전기 접속과 디바이스에 심각한 영향을 미치는 것으로 확인되었습니다.전기 장비에 대한 영향에 기초한 초약동 관련 문제의 진단은 Sakar 등에 의해 연구되었다.[4]LV 및 MV 그리드를 통한 LF 고조파의 전파는 전력 공급 및 최종 사용자 장비(예: 빛 깜박임, 콘덴서의 노후화 및 케이블 종단), 청각 소음 및 전기차 충전 중단)에 대한 간섭으로 이어진다.이러한 사고가 빈번하게 발생할수록 이러한 문제의 진단을 용이하게 하는 가이드라인이 필요하게 됩니다.LF 왜곡의 다양한 기능이 다양한 [4]간섭의 원인이 되는 것으로 나타났습니다.이러한 문제는 가청 노이즈, 케이블 종단 장애, 잔류 전류 장치로 인한 불필요한 트립 및 [4]깜박임 문제 고유의 흐름도에 정리되어 있습니다.전력 변환기에서 LF 고조파는 일련의 EMC 오염 문제를 발생시키는 것으로 나타났습니다.상호조화는 이 [5]상호작용에서 가장 심각한 오염원 중 하나이다.연구는 LED 변환기와 저전압에 대해 수행되었지만, 철도 트랙션과 같은 고전압 애플리케이션에 미치는 영향은 해로운 [5]영향을 증폭시킬 수 있습니다.

개발 방향

이 비교적 새로운 분야에서는 고려해야 할 과제가 많습니다.일련의 연구가 이미 발표되었지만, EMC와 PQ의 저주파 영역에서 몇 가지 매우 중요한 과제를 전문 커뮤니티가 아직 해결하지 못하고 있습니다.전기전자기술자협회는 표준화 [6]문제부터 시작하여 이러한 문제에 대해 작업하기 위해 기술 위원회를 이미 구성했습니다.

  • 전력 변환기의 EMC/EMI 및 PQ
  • 운송 시스템의 EMC/EMI 및 PQ
  • 우주 시스템용 EMC/EMI 및 PQ
  • 무인 자동차 EMC 및 PQ
  • 스마트 그리드의 EMC 및 PQ
  • 무선 시스템의 EMC 및 PQ
  • MC/EMI 철도 전화망의 과제
  • 저주파에서의 EMI에 의한 생물학적 영향
  • 저주파수에서의 5G 전송이 EMC/EMI에 미치는 영향
  • LF 주파수에서의 EMI 측정
  • 표준화 과제:
    • EMC의 저주파수 표준화와 새로운 표준
    • PQ의 새로운 표준화
    • EMC의 저주파와 PQ의 표준화 관계

표준

PQ, EMC 및 LF EMC 스탠드어트 지원

2 – 150 kHz 주파수의 표준화 문제는 이중적입니다.한편으로는 전기 시스템 설계자에게 이 범위를 설명하도록 요구하는 구체적이고 합의된 표준이 없고, 다른 한편으로 이 특정 주파수 범위에서 EMI 측정을 안내하는 표준이 없습니다.PQ 영역과 EMC 영역을 포괄하는 표준이 있지만, 그 사이에는 모든 새로운 전기 시스템 또는 [8]장치의 문제를 야기하는 상당한 격차가 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

전도 배출량

전력 품질

역률

레퍼런스

  1. ^ Rönnberg, S. K. (2017). "On waveform distortion in the frequency range of 2 kHz–150 kHz—Review and research challenges". Electric Power Systems Research. 150: 1–10. doi:10.1016/j.epsr.2017.04.032.
  2. ^ a b c Jan Meyer; Victor Khokhlov; Matthias Klatt; Juergen Blum; Christian Waniek; Thomas Wohlfahrt; Johanna Myrzik (2018). "Overview and Classification of Interferences in the Frequency Range 2–150 kHz (Supraharmonics)". IEEE Xplore. doi:10.1109/SPEEDAM.2018.8445344. Wikidata Q112827311.
  3. ^ Millán, J. (May 2014). "A Survey of Wide Bandgap Power Semiconductor Devices". IEEE Transactions on Power Electronics. 29 (5): 2155–2163. Bibcode:2014ITPE...29.2155M. doi:10.1109/TPEL.2013.2268900. S2CID 23719999.
  4. ^ a b c d S. Sakar; S. K. Rönnberg; M. Bollen (July 2021). "Interharmonic Emission in AC–DC Converters Exposed to Nonsynchronized High-Frequency Voltage Above 2 kHz". IEEE Transactions on Power Electronics. 36 (7): 7705–7715. doi:10.1109/TPEL.2020.3047862. ISSN 0885-8993. Wikidata Q112827082.
  5. ^ a b Ángela Espín-Delgado; Sarah Rönnberg; Shimi Sudha Letha; Math Bollen (June 2021). "Diagnosis of supraharmonics-related problems based on the effects on electrical equipment". Electric Power Systems Research. 195 (4). doi:10.1016/J.EPSR.2021.107179. ISSN 0378-7796. Wikidata Q112827201.
  6. ^ "TC7 Low Frequency EMC". TC 7 Low Frequency EMC.
  7. ^ Wan, Lu (2021). "Limitations in Applying the Existing LISN Topologies for Low Frequency Conducted Emission Measurements and Possible Solution". 2021 Asia-Pacific International Symposium on Electromagnetic Compatibility (APEMC): 1–4. doi:10.1109/APEMC49932.2021.9596980. hdl:11311/1199963. ISBN 978-1-7281-7621-5. S2CID 244274225.
  8. ^ Alkahtani, Ammar Ahmed (2020). "Power Quality in Microgrids Including Supraharmonics: Issues, Standards, and Mitigations". IEEE Access. 8: 127104–127122. doi:10.1109/ACCESS.2020.3008042. S2CID 220733743.

외부 링크