Characterization of the cabling on industrial power networks for EMI simulation

Abstract

Neste trabalho são analisados os problemas devidos à interferência eletromagnética que pode se estabelecer em instalações elétricas industriais de grandes dimensões, considerando os harmônicos introduzidos no sistema pelas fontes chaveadas conectadas a ele. Estes harmônicos são estudados na banda de frequências entre DC e algumas dezenas de MHz. Para modelar a propagação dos harmônicos de chaveamento no cabeamento elétrico com cabos longos um método de simulação com resultados precisos e com baixo custo computacional foi proposto. Este método é adequado para simular o comportamento de sinais parasitas em cabos longos em instalações elétricas industriais, residencias ou outras, e pode ser útil na fase de desenvolvimento destas instalações, contribuindo para a concepção de métodos de proteção contra desfuncionamentos e danos decorrentes de interferência eletromagnética.

Abstract: This work analyses the EMI problems that may arise in the large electric networks on industrial plants, taking into account the switching harmonics injected in these systems by power converters. The harmonics were studied in the frequency band from DC up to a few tens of $MHz$. To model the propagation of the switching harmonics in long electric cables, an accurate and computationally efficient simulation method is proposed. It is fit to simulate the behavior of medium frequency parasitic signals in large cabling networks, e.g. on industrial plants, buildings, and others. This method can be useful in the designing of such systems, contributing to the development of protection measures against dysfunction or damage that may be caused by EMI phenomena in the network.