Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Matematika, Villamosságtan

A számítógépek, a kiterjedt számítógépes hálózatok, folyamatirányító rendszerek, az egyre érzékenyebb elektronikus építőelemek széleskörű elterjedése miatt egyre nagyobb a veszélye annak, hogy túlfeszültségek hatására súlyos anyagi következményekkel járó üzemzavarok, meghibásodások jöhetnek létre. A tantárgy célja olyan ismeretek nyújtása, amelyek segítségével az ilyen jellegű hibák okai felderíthetők és a megfelelő elektomágneses összeférhetőség (EMC) megvalósításával a különböző villamos és elektronikus eszközök zavarmentes működése biztosítható. A tantárgy a speciális, interdiszciplinális területet érintő EMC témakörben megfelelő szintű és korszerű ismereteket nyújt.

Bevezető rész:

• Az EMC témaköre, a legfontosabb EMC fogalmak (szuszceptibilitás, immunitás, emisszió, kompatibilitás stb)
• Az EMC biztosítására használt szintek és tartományok, EMC szabványosítás
• A zavarjelenségek tipusai, forrás szerinti osztályozásuk, és jellemzőik (LFI, LEMP, NEMP, ESD, EMP, RFI)

ESD, LEMP:

• Az elektrosztatikus feltöltődés és az elektrosztatikus kisülés (ESD) jelensége. Az elektrosztatikus kisülések káros hatásai, az ellenük való védekezés lehetőségei.
• A villám elektromágneses impulzusa (LEMP), csatolási lehetőségek, a villamos készülékekre gyakorolt hatások.
• A másodlagos villámvédelem, a zónás belső villámvédelem.
• A passzív és az aktív védelmi lehetőségek a belső villámvédelem területén.
• A túlfeszültségek elleni védekezésre szolgáló eszközök (szikraköz, varisztor, védődióda), védelmi kapcsolások, többlépcsős túlfeszültségvédelem.

LFI

• A kisfrekvenciás zavarjelenségek kezelése (az indukáló jellemzők, csatoló jellemzők és indukált jellemzők).
• A kapacitív hatás alapösszefüggése, a létrejövő feszültség, illetve töltőáram meghatározása az indukált vezető jellegzetes állapotaira
• Az induktiv csatolás (földvisszavezetés impedancia) meghatározására szolgáló módszerek.
• A védőtényező és köpenyvédőtényező fogalma, és meghatározása különböző gyakorlati esetekben.
• Szimmetrikus pár modellje, aszimmetria jellemzői.

RFI:

• EMI alapmodelljei. Példák RF EM zavarokra.
• RF zavarok jellemzése. RF EMC általános megközelítési módszerei.
• Rövid dipól távoli terének jellemzése. Energiaáramlás rövid dipól terében.
• Impedanciafogalom antennák terében, kis és nagy impedancia.
• Impedanciafogalom síkhullámokban. Terjedés jó vezetőkben.
• Reflexió, többszörös reflexió, transzmisszió. Abszorbeáló rétegek tervezése.
• Árnyékoló rétegek ideális esetben. Az árnyékolás gyakorlati szempontjai.
• Apertúrák. Kábelek és csatlakozók.

Heti 3 óra előadás + 1 óra laboratóriumi gyakorlat (mérés)

A félév lezárása vizsgával történik.

a) Követelmények a szorgalmi időszakban:

b) A vizsgaidőszakban:írásbeli vizsga.

Horváth Tibor: Épületek villámvédelme (Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1993.)

Peter Panzer: Elektronikus készülékek túlfeszültség- és zavarfeszültség-védelme (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1990.)

Horváth - Berta - Pohl: Az elektrosztatikus feltöltődések (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1984.)

Adolf J.Schwab: Elektromagnetische Verträglichkeit (Springer Verlag, Berlin, 1991.)

Ch. Christopoulos: Principles and techniques of electromagnetic compatibility (CRC Press 1995)

CCITT: Calculation of induced voltages and currents in practical cases (ITU, Directives, Vol II, 1989.)