Radio Frequency Interference (RFI) lze popsat jako jakýkoli nežádoucí radiofrekvenční signál, který ruší jiný, požadovaný signál. To se může projevit jako nepříjemné praskání nebo praskání v reproduktoru, nechtěné pulsy na loranu, stopy na sirénovém papíře nebo skvrny na obrazovce radaru. Hlavním problémem jsou nežádoucí zvuky generované lodním elektrickým systémem, které ruší rádiové zařízení.
Existují dva způsoby, jak se zvuky mohou dostat do rádia. Mohou být VEDENY podél napájecích vodičů a dalších kabelů do rádia, nebo mohou být VYZAŘOVÁNY ze zdroje hluku a jeho kabeláže do systému rádiové antény a poté do rádia.
Filtrování silového vedení do rádia může eliminovat rušení vedením. Většina námořních rádiových zařízení má vestavěné adekvátní filtrování, které eliminuje rušení způsobené vedením.
Vyzařované rušení je nejzávažnějším problémem, s nímž se běžně setkáváme na plavidlech. Rádiový anténní systém a přijímač byly navrženy pro příjem velmi slabých signálů, často tak nízkých, jako jsou 2 nebo 3 mikrovolty (miliontina voltu). Bohužel přijímač nedokáže rozlišit mezi těmito slabými signály a náhodným šumem, pokud jsou oba na stejné frekvenci, a pokud má šum srovnatelnou sílu s požadovaným signálem, pak je signál zcela pohřben v šumu.
Vyzařovaný šum je způsoben každou náhlou změnou proudu procházejícího vodičem. Procházející proud vytváří kolem vodiče magnetické pole. Když se tento proud změní, způsobí to změnu magnetického pole. Měnící se magnetické pole se šíří jako elektromagnetická vlna na určitou vzdálenost od vodiče a je to toto putující pole, které je vyzařováno do antény.
Změny proudu mohou být způsobeny otevřením nebo zavřením spínače, což způsobí jednu náhlou změnu v poli a projeví se jako jedno prasknutí z reproduktoru rádia. Vážnější situace nastává při pravidelné výměně proudu jako u motoru, kde je proud přes kartáče a komutátor plynule přerušován při otáčení motoru. To vytváří nepřetržitý řetězec pulzů a je slyšet jako bzučení nebo kňučení z reproduktoru.
Dalším zdrojem hluku je jiskření způsobené nahromaděním statické elektřiny. Přestože v místě oblouku není žádný kovový vodič, dochází k náhlé změně proudu prostorem. Tato změna proudu způsobuje magnetické rušení, které se projevuje jako šum na reproduktoru. Některé příklady jsou hluk hřídele a statická elektřina. Tento problém se také může vyskytnout tam, kde jsou špatné kontakty mezi různými částmi lodního vybavení nebo jinými kovovými součástmi.
TECHNIKY POTLAČENÍ RÁDIOVÉHO RUŠENÍ
První problém s potlačením šumu je identifikovat a lokalizovat zdroj rušení. Na lodi lze zdroje hluku normálně vysledovat poslechem přijímače a zapínáním různých částí zařízení, přičemž zaznamenáváte jakoukoli změnu hladiny hluku z reproduktoru. Některé zvuky se mohou objevit pouze při běžícím motoru nebo při zařazeném rychlostním stupni. Hluk z lanoví a jiných kovových částí lodi lze identifikovat poslechem přijímače při pohybu různých částí. Tyto zvuky se projeví jako praskání nebo praskání z reproduktoru při pohybu vadných částí. Jakmile je jeden hluk eliminován, mohou být slyšet další, které byly přehlušeny prvním hlukem. Proto může být potlačení hluku časově náročný úkol.
Existují tři základní způsoby snížení RFI. Prvním z nich je zabránit tomu, aby rádiové rušení dosáhlo antény stíněním. Pokud je zdroj hluku zcela uzavřen v kovové nádobě, pak je šum omezen a nemůže dosáhnout antény. Příkladem toho je zapalovací systém automobilu, který je uzavřen v kovové karoserii automobilu. I když dochází k určitému úniku rádiového šumu, jeho množství je značně sníženo.
Na lodích z hliníku a oceli jsou problémy s hlukem obecně menší než na lodích ze dřeva a laminátu kvůli stínění. Stínění je zcela účinné pouze tehdy, je-li elektricky spojeno se zemí a stíněním neprocházejí žádné nefiltrované vodiče. Kabeláž přes stínění může fungovat jako anténa, zachycuje hluk uvnitř štítu, vede jej ven a vyzařuje jej do rádiové antény.
Druhým a praktičtějším způsobem potlačení hluku je eliminace šumu u zdroje. Toho je dosaženo instalací filtračních nebo vyhlazovacích obvodů přes zařízení produkující šum nebo kontakty. Kondenzátor přes kontakt zpomaluje rychlou změnu proudu při rozepnutí kontaktu.
Zpomalená změna proudu procházejícího vodiči má za následek slabší magnetické pole kolem vodiče a tím i menší vyzařované rušení. Výše uvedený příklad se týká otevření jednoho kontaktu.
Stejný princip platí, když je proud rychle a nepřetržitě přerušován jako u komutátoru motoru. V motoru je běžnou praxí umístit kondenzátory z každého kartáče na zem nebo na rám motoru. Zde kondenzátor slouží ke stejnému účelu jako u spínače; zpomaluje rychlost změny proudu přes kontakty kartáč-komutátor, a proto snižuje rovnováhu vyzařovanou z kabeláže motoru.
V extrémních případech může být nutné instalovat tlumivky do elektrického vedení k závadnému zařízení. Tlumivka, což je víceotáčková cívka drátu, má podobný účinek jako kondenzátor, to znamená, že zpomaluje rychlou změnu proudu přes vodič. Obvykle se s kondenzátory používá tlumivka, která zajišťuje nejúčinnější filtrování.
Třetí důležitou součástí potlačení hluku je lepení. Spojení nebo uzemnění by mělo zajistit cestu s nízkým odporem k zemi pro jakýkoli přítomný vysokofrekvenční šum. Tato cesta zajišťuje, že hluk je veden pryč na zem, místo aby byl vyzařován.
Všechny motory a další elektrické přístroje na lodi by měly být spojeny se zemí. Propojovací vodič by měl být alespoň č. 8 měděný drát. Pokud musí být zemnicí vodič dlouhý (10 stop nebo více), měl by být použit plochý měděný pásek. Za žádných okolností by nemělo být použito měděné opletení pro dlouhé zemnící vodiče, protože jeho vysokofrekvenční odpor se rychle zvyšuje, když zkoroduje.
Veškeré lepení by se mělo vázat na hlavní motor nebo motorové lože, zemnící pás lodi, který spojuje motor a zinky dohromady, nebo co nejblíže k průchozímu šroubu pro uzemňovací desku rádia. Pokud musí být spojení spojeno s rádiovým uzemněním, nemělo by být připojeno dále než tři stopy od průchozího šroubu trupu. Jakákoli větší vzdálenost může způsobit, že hluk bude veden nahoru po zemnicím pásku a do rádia.
Když je spojovací drát nebo popruh připojen k zařízení, je třeba dbát na to, aby bylo zajištěno trvalé připojení s nízkým odporem. Lakované povrchy musí být očištěny na holý kov a šroub zajišťující zemnicí pásek by měl mít pojistnou podložku, aby bylo zajištěno trvalé spojení. Kdykoli je to možné, spoj by měl být připájen. Špatné připojení může způsobit větší šum než žádné připojení.
ZDROJE RÁDIOVÉHO RUŠENÍ A LÉČENÍ
Alternátory
Rušení alternátoru lze normálně rozpoznat podle jeho charakteristického kvílení, když se alternátor nabíjí. Hluk se bude měnit v závislosti na otáčkách motoru a hlasitost v závislosti na nabíjecím proudu. V případě pochybností o původu kvílení lze řemeny z alternátoru sejmout a motor opět běžet bez alternátoru.
Pro odstranění šumu alternátoru, což jsou pulsy vyzařované z výstupního vedení, je nutné filtrovat výstupní vedení co nejblíže alternátoru. Nejúčinnějším filtrem je 0.5 mikrofaradový koaxiální kondenzátor. Koaxiální kondenzátor je takový kondenzátor, který prochází proudem přes jeho střed, přičemž kondenzátor zcela obklopuje přívod proudu. Protože proud alternátoru protéká kondenzátorem, měl by být dimenzován tak, aby zvládl maximální výstupní proud alternátoru.
Kondenzátory mohou být použity paralelně, pokud je to nutné pro zvýšení jmenovitého proudu. Kondenzátor by měl být bezpečně namontován na alternátoru a měl by vést krátký těžký vodič od jednoho konce k výstupu alternátoru. Výstupní kabel z alternátoru by měl být odstraněn a znovu připojen k druhému konci kondenzátoru. Neuzemněné elektrické systémy budou vyžadovat dva kondenzátory, jeden na záporných a jeden na kladných výstupních svorkách. NIKDY nepřipojujte kondenzátor ke svorce pole alternátoru.
V závažných případech rušení může být nutné stínit kabeláž alternátoru. Vedení od regulátoru k budicí svorce alternátoru a výstupní vedení alternátoru by měly být uzavřeny ve tkaném stínícím opletení. Oba konce stínění by měly být uzemněny.
Malé elektromotory
Hluk lodního motoru lze normálně identifikovat poslechem přijímače při zapínání různých motorů. Všechny elektromotory na palubě by měly být zkontrolovány, včetně následujících: motor ledničky, čerpadlo na sladkou vodu, elektrické toalety nebo čerpadla toalet, ventilátory sporáku, větrací ventilátory, elektrické stěrače čelního skla – ve všech případech, kdy je hluk motoru zaznamenán, by měl být motor zkontrolován. možné problémy. Kabeláž k motoru by měla být bezpečně připojena, aby se zabránilo přerušovanému připojení a jiskření.
Kartáče musí být usazeny na komutátoru. Zkontrolujte délku kartáče a napětí pružiny. Komutátor by měl být hladký a čistý – lehké přeleštění brusným papírem často pomůže snížit hluk.
Hluk motoru lze obecně odstranit instalací kondenzátorů na motor. Hluk je generován hlavně obloukem na kartáčích, takže kondenzátory by měly být umístěny co nejblíže kartáčům. U větších motorů je často možné připojit přímo ke konektoru držáku kartáčů a namontovat kondenzátory uvnitř motoru nebo vně vedle kartáčů. Měly by být použity odrušovací kondenzátory typu metal can 1.0 mikrofarad.
U menších motorů, kde je nepraktické připojit přímo ke kartáčům, by měly být vstupní vodiče k motoru přemostěny kondenzátory 1.0 mikrofarad od každého vodiče k zemi. Kromě kondenzátorů musí být instalováno dobré uzemnění, aby byla zajištěna cesta s nízkým odporem k zemi pro šum. Toto připojení musí být nejméně 8 vodič a kde je vzdálenost větší než 10 stop, motor
by měl být připojen k uzemněným měděným trubkám nebo by měl být použit měděný pásek o délce jednoho palce.
Tam, kde výše uvedené metody nevyléčí šum, mohou být vyžadovány koaxiální kondenzátory v napájecích vodičích k motoru. V extrémních případech může být v napájecích vodičích použita filtrační jednotka skládající se z tlumivek a kondenzátorů.
Hluk hřídele
Hluk hřídele je snadno rozpoznatelný jako pomalý rytmický spěchající zvuk, když se hřídel pomalu otáčí. Často se ukáže více v jednom směru než v druhém. Hluk vzniká při vzniku statické elektřiny na hřídeli v důsledku jeho otáčení v ložiskách. Statické napětí prochází mezerou mezi hřídelí a ložiskem a vytváří rádiový šum.
Pro eliminaci hluku hřídele je nutné zkratovat statický náboj na hřídeli. Pružinový mosazný nebo fosforový bronzový zemnící kartáč běžící na čisté části hřídele co nejblíže k ložisku a uzemněný k ložisku by měl eliminovat jakýkoli statický náboj. Kartáč a ložisko by měly být připojeny k pozemnímu systému lodi.
Vzhledem k prostředí kolem hřídele nejsou uhlíkové kartáče vhodné pro uzemnění hřídele. Karbon se brzy zanese olejem a vodou, což může izolovat kontakt mezi kartáčem a hřídelí. Aby se zabránilo opotřebení hřídele, měl by být použit měkký kov.
Pokud kontakt mosazi s hřídelí není dostatečný nebo je kontaminován olejem, lze na mosazný kartáč připojit „Chore Girl“. Měděná Chore Girl má dobrý kontakt s mosazí a díky své abrazivní povaze prořezává olejový film, aby byl dobrý kontakt s hřídelí. Na Chore Girl by měl být vyvíjen přiměřený tlak, aby byla zajištěna přiměřená životnost, než bude nutné Chore Girl převrátit nebo vyměnit.
Systémy zapalování plynových motorů
Nejobtížnějším zdrojem rušení na malých plavidlech poháněných plynem je systém zapalování motoru. Uvolnění energie přes elektrody zapalovací svíčky zahrnuje velmi náhlé změny napětí a proudu v kabeláži zapalování. To způsobuje praskání při nízkých rychlostech a hlasité bzučení při zvyšování rychlosti.
Většina vyzařovaného hluku pochází z vysokonapěťových vodičů k zapalovacím svíčkám. Odpor ve vysokonapěťovém obvodu výrazně snižuje generované vysokofrekvenční rušení. Nejlepší místo pro kladení odporu je co nejblíže zapalovací svíčce. Jako první krok ke snížení rušení zapalování je nutné použít zapalovací svíčky s odporem. Navíc vysokonapěťové vedení odporového typu dále sníží napětí
rušení. Použití obou odporových svíček a odporového drátu zapalovacích svíček účinněji potlačí hluk, aniž by to mělo škodlivé účinky na výkon motoru nebo životnost zapalovací svíčky, pokud je zvolen správný teplotní rozsah zapalovací svíčky.
Jakékoli zhoršení zapalovacího systému může zcela zmařit výhody rezistorových zástrček a kabeláže. Systém zapalování musí být pravidelně kontrolován, zda neobsahuje: uvolněné spoje mezi kabeláží, zástrčkami a rozdělovačem; nadměrné opotřebení rotoru rozdělovače; nečistoty nebo praskliny v uzávěru rozdělovače; špinavé nebo znečištěné zástrčky.
Kromě vysokonapěťového sekundárního okruhu může k problémům se šumem přispět i nízkonapěťový primární okruh. Hlavním pachatelem v primárním okruhu jsou body jističe. Hluk generovaný v bodech může být veden a vyzařován primárním vedením zapalování. Protože toto vedení obvykle prochází nádobou ke klíčovému spínači na palubní desce, musí být hluk z tohoto vodiče odstraněn. Nejúčinnější způsob je
nainstalovat 0.5 mikrofaradový koaxiální kondenzátor co nejblíže k primární svorce zapalovací cívky.
Kromě vedení zapalování vedoucího ke spínači zapalování je často vedení tachometru ze systému zapalování. Protože mnoho tachometrů je pro svůj provoz závislý na impulsech z motoru, není praktické filtrovat impulsy z tohoto vedení.
Pokud se používá otáčkoměr ovládaný zapalováním, kabeláž k tachometru musí být stíněná. To lze provést výměnou stávajícího vodiče za stíněný vodič popř
přetažením měděného opletu přes stávající drát. Opletení by mělo být bezpečně uzemněno u motoru.
Výše uvedené techniky výrazně sníží rušení zapalování. Pokud je požadováno další snížení, musí být zapalovací systém odstíněn, aby se zabránilo vyzařování zbývajícího hluku. Toho lze nejlépe dosáhnout použitím stínící sady na celém zapalovacím systému. Tyto sady jsou k dispozici pro většinu motorů a sestávají ze stínění pro zástrčky, stínění pro vysokonapěťové vodiče a kovových stínění pro cívku a rozdělovač. Sady stínění zapalování mohou snížit vysoké napětí dostupné na zapalovacích svíčkách. V tomto případě může být nutné nainstalovat cívku s vyšším napětím.
Zatímco sada stínění může při instalaci zajistit dobré potlačení, výkon se bude s věkem zhoršovat. Když stíníme a spoje zkorodují, existuje mnoho míst, kde se záření může objevit. Efektivní životnost stínění pravděpodobně není delší než dva roky. To plus náklady na sadu (150 – 200 $) je činí použitelnými pouze v nejextrémnějších případech.
Dalším účinným způsobem stínění je uzavření celého motorového prostoru do kovové mřížové klece. Síto musí zcela obklopovat motor a všechny přívody do motorového prostoru musí být filtrovány kondenzátory.
KOMPONENTY PRO POTLAČENÍ RÁDIOVÉHO RUŠENÍ
Odrušovací kondenzátory
Rádiový odrušovací kondenzátor jeden mikrofarad, min. 100 voltů.
Sprague Type AR1 nebo Aerovox Type 1120
OR
Rádiový odrušovací kondenzátor
0.5 mikrofaradu, minimálně 100 voltů
Aerovox Type 1140 (0.5 mikrofaradový kondenzátor nebude tak účinný jako jeden mikrofaradový kondenzátor a měl by být použit pouze v omezeném prostoru)
Koaxiální kondenzátory
Koaxiální odrušovací kondenzátor 0.5 mikrofarad, 50 V DC
40 ampér Cornell Dubilier Typ NFF 055B1
OR
Sprcha typ 48P18
60 Amps
Cornell Dubilier Typ NFT 877
OR
Sprcha typ 4SP100
