Вплив вологості на деградацію елементів захисту і параметри каналів проникнення завад: загрози для електромагнітної сумісності і функціональної безпеки систем залізничної автоматики

Анотація

У статті досліджено вплив підвищеної вологості на деградацію елементів захисту від електромагнітних завад і зміну електричних параметрів каналів проникнення завад у системах залізничної автоматики. Встановлено, що за умов високої вологості змінюються електричні характеристики частотних фільтрів, часових селекторів, захисних конденсаторів, обмежувачів напруги та оптронів, що призводить до зниження ефективності захисту від імпульсних і високочастотних завад. Показано, що волога суттєво підвищує паразитну ємність елементів гальванічної розв’язки між провідниками, а також між провідниками та корпусом і водночас знижує електричний опір ізоляційних матеріалів. Ці зміни сприяють посиленню перенесення імпульсних і високочастотних завад у критичні електронні вузли. Встановлено, що навіть за наявності справних захисних елементів рівень проникнення завад може перевищувати допустимі межі через вплив навколишнього середовища. Це становить потенційну загрозу для електромагнітної сумісності (ЕМС) і функціональної безпеки (SIL) систем керування рухом поїздів, особливо у випадках одночасного впливу вологи на всі канали резервування, що може спричинити кратні небезпечні відмови та призвести до аварій або навіть катастроф на залізничному транспорті. Запропоновано рекомендації щодо вдосконалення стандартів випробувань пристроїв залізничної автоматики з урахуванням кліматичних чинників і впливу міжпровідникових ємнісних каналів. Результати дослідження можуть бути корисними для розробників, аудиторів і органів сертифікації електричних, електронних і програмованих електронних систем керування та контролю, що експлуатовані в умовах підвищених вимог до функціональної безпеки та електромагнітної сумісності.