ES2340227T3 - Dispositivo para la realizacion de una prueba de sistema de compatibilidad. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la realización de una prueba de sistema de compatibilidad electromagnética para antenas de sistemas VLF en la torre de submarinos en operación de superficie por medio del apantallamiento de campos electromagnéticos, caracterizado porque sobre la torre del submarino (1) se puede colocar una envoltura (3) a modo de cubierta con una región de alojamiento (5) para la torre (2) opuesta al submarino, y la envoltura (3) está provista de cintas de conexión al chasis (4) para la inmersión en el agua del entorno, en el que la envoltura (3) a modo de cubierta está diseñada a partir de un material conductor eléctricamente con una conductividad y una permeabilidad relativa para la atenuación en el intervalo que va aproximadamente de 20 dB a 40 dB.
Description
Dispositivo para la realización de una prueba de
sistema de compatibilidad.
La invención se refiere a un dispositivo para la
realización de una prueba de sistema de compatibilidad
electromagnética para antenas de sistemas VLF en la torre de
submarinos en operación de superficie por medio del apantallamiento
de campos electromagnéticos.
Un dispositivo para el apantallamiento de campos
electromagnéticos de antenas a través de una jaula de Faraday se
conoce del documento EP 1 612 887.
Mientras que para un submarino en la superficie
están disponibles un gran número de sistemas de comunicación
externos, bajo agua permanece únicamente el intervalo de frecuencia
VLF para la recepción de datos. El sistema de recepción VLF, así
pues, ha de presentar una elevada sensibilidad. Sin embargo, en el
intervalo de 10 kHz a 30 kHz hay habitualmente un gran número de
fuentes de interferencia a bordo de un submarino. Estas
interferencias se originan, en particular, por medio de
convertidores estáticos para las diferentes tensiones de suministro
requeridas, convertidores de frecuencia para motores y sistemas
similares. Para la localización y eliminación de posibles fuentes
de interferencia, el submarino se ha de encontrar en un estado en el
que haya un máximo apantallamiento de señales externas y fuentes de
interferencia. Como consecuencia de la atenuación del agua del mar
de aproximadamente 2 dB/m a 3 dB/m en el intervalo de frecuencias en
cuestión, se puede conseguir un apantallamiento suficiente de
señales interferentes y señales útiles externas por medio de la
inmersión del submarino. Así pues, tanto la prueba de sistema de
compatibilidad electromagnética como una posible búsqueda de fallos
se han de llevar a cabo en el estado de inmersión.
En el transcurso de una prueba de sistema de
compatibilidad electromagnética, a ser posible, se desconectan
todos los aparatos, y partiendo de este estado básico eléctrico del
submarino se conectan (comprobación de conexión). Si durante esta
comprobación se observan interferencias en la recepción VLF,
entonces se ha de realizar una identificación precisa de la fuente
de interferencias, y una eliminación posterior de las
interferencias.
Este procedimiento de medición lleva consigo
desventajas correspondientes. De este modo, para cada medición es
necesaria una profundidad mínima de inmersión para conseguir una
suficiente atenuación. Por otro lado, también se han de comprobar
por lo que se refiere a las interferencias ciertos aparatos de la
técnica de marcha por medio de la comprobación de conexión, de
manera que se requieren distancias de seguridad considerables tanto
respecto al suelo del mar como respecto a la superficie del agua. A
partir de esto resultan requisitos previos que requieren salidas a
aguas muy profundas. Esto, a su vez, tiene como consecuencia un
coste temporal enorme y los costes unidos a ello para estas
comprobaciones.
El objetivo de la invención es llevar a cabo de
manera sencilla una comprobación de sistema de compatibilidad
electromagnética directamente en la región de superficie y reducir
un apantallamiento suficiente de las interferencias que viene desde
fuera del submarino hasta la sensibilidad del receptor, para
garantizar una búsqueda y eliminación de fallos.
Este objetivo se consigue gracias a que se puede
colocar una envoltura en forma de cubierta con una región de
alojamiento asignada al submarino para la torre, y que la envoltura
esté provista de cintas de conexión al chasis para la inmersión en
aguas del entorno, estando diseñada la envoltura a modo de cubierta
a partir de un material conductor eléctricamente con una
conductividad y una permeabilidad relativa respecto a la atenuación
electromagnética de las señales interferentes del entorno en el
intervalo de 20 dB a 40 dB.
Gracias a ello se consiguen las ventajas de que
se produce un coste organizativo considerablemente más reducido
para la prueba de sistema de compatibilidad electromagnética, y en
particular para la búsqueda y eliminación de fallos. Precisamente
en la región de los sistemas relevantes para la seguridad, como la
navegación o el accionamiento, no siempre es posible una
desconexión completa con un submarino inmerso. Sin embargo, si el
submarino se encuentra asegurado en la superficie en un muelle,
entonces también se pueden desconectar estos sistemas. El punto de
salida ideal para una comprobación de conexión, el denominado
submarino muerto, se puede conseguir realmente. Además, para una
búsqueda de fallos se pueden llevar a cabo modificaciones en el
sistema, como por ejemplo una disposición y cambio de posición de
cables, sin que se hayan de plantear días de pasaje adicionales
intensivos en tiempo y en costes.
Por medio del dispositivo se consigue una
atenuación que se corresponde con profundidades de inmersión
comparables.
Se trata de una atenuación electromagnética.
Ésta resulta de la suma de la atenuación de reflexión, la atenuación
de absorción, la atenuación a partir de reflexiones múltiples
reducida por la atenuación a través de escapes (aberturas). La
atenuación ha de ser suficiente para llevar las señales
interferentes electromagnéticas del entorno en el intervalo de
frecuencia relevante por debajo del umbral que resulta a partir de
la sensibilidad de las señales de recepción. La instalación de
recepción se conforma entones por medio de la combinación de
antena, cable de antena y receptor. Esta diferencia a partir del
nivel de las señales interferentes y la sensibilidad de la
instalación de recepción tiene un valor, en realidad, que va
aproximadamente de 20 dB a 40 dB.
Una conformación ventajosa se consigue gracias
al hecho de que la envoltura en el lado opuesto al submarino
presente una abertura de alojamiento que se corresponde
aproximadamente con la torre.
Para usar el efecto de puntas de los campos
electromagnéticos para el apantallamiento, está previsto que las
regiones de la envoltura opuestas al submarino presenten
acodamientos a modo de pantalla que apunten hacia el ex-
terior.
terior.
Para cumplir con los requerimientos del
apantallamiento se propone que el material de la envoltura esté
conformado por medio de capas de material hechas de diferentes
materiales.
Una realización de la envoltura a modo de
cubierta viene dada por el hecho de que la envoltura esté conformada
a modo de contenedor, y que al menos en las regiones de las
esquinas estén dispuestas cintas de conexión al chasis que unan la
envoltura de modo conductor eléctricamente con el agua del
entorno.
En el dibujo se representan de modo esquemático
ejemplos de realización de la invención con una envoltura a modo de
contenedor. Se muestra:
Fig. 1 una representación principal de una
envoltura colocada sobre una torre de un submarino;
Fig. 2 una envoltura con una abertura de
alojamiento adaptada a la torre en la parte opuesta al submarino,
y
Fig. 3 una envoltura con acodamientos a modo de
pantalla que apuntan hacia el exterior en una parte de abertura
inferior de la envoltura.
Un cuerpo de submarino 1 está dispuesto con una
torre 2 que presenta en la torre 2 antenas no representadas con más
detalle del sistema VLF.
La torre 2 está provista de una envoltura 3 que
está asignada al cuerpo del submarino 1. La envoltura 3 está
provista de cintas de conexión al chasis 4 que se introducen en el
agua del entorno para establecer una conexión de baja impedancia. A
bajas frecuencias, las cintas de conexión al chasis representan
otra superficie cerrada como consecuencia de las elevadas longitudes
de onda. La envoltura 3 cerrada asignada con una abertura de
alojamiento 5 para el alojamiento de la torre 2 está dimensionada
de un material conductor eléctricamente, como por ejemplo acero, con
una conductividad y una permeabilidad relativa tal y que resulta
una atenuación en el intervalo que va aproximadamente de 20 dB a 40
dB. En este caso se ha de tener en cuenta el grosor del material y
el material, o bien se han de tener en cuenta las diferentes capas
de material usadas.
Según la Fig. 2, la abertura de alojamiento 5 de
la envoltura 3 está adaptada a las dimensiones de la torre 2.
En la Fig. 3, en las regiones de la envoltura
inferiores, opuestas al cuerpo del submarino 1, ésta está provista
de acodamientos 6 a modo de pantallas que apuntan hacia el exterior,
para generar un efecto de puntas del apantallamiento.
El grosor de la pared y las características de
los materiales están diseñados de tal manera que la atenuación por
absorción está al menos 20 dB por encima del apantallamiento
requerido.
La selección del material de permeabilidad
relativa mü_r (referido al aire) y Kappa_r (referido al cobre), y
de los grosores de la pared (t) depende de la frecuencia y de la
atenuación requerida a través de la siguiente ecuación.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
A = Atenuación por absorción (dB)
t = Grosor de la pared (mm)
f = Frecuencia (MHz)
\gammar = Permeabilidad relativa referida al
aire
\chir = Permeabilidad relativa referida al
cobre.
\newpage
Esta lista de documentos indicados por el
solicitante se ha incluido exclusivamente para la información del
lector, y no es parte constituyente del documento de patente
europeo. Se ha realizado poniendo el mayor cuidado; sin embargo, la
EPA no asume ninguna responsabilidad por posibles errores u
omisiones.
EP 1612887 A [0002].
Claims (5)
1. Dispositivo para la realización de una prueba
de sistema de compatibilidad electromagnética para antenas de
sistemas VLF en la torre de submarinos en operación de superficie
por medio del apantallamiento de campos electromagnéticos,
caracterizado porque sobre la torre del submarino (1) se
puede colocar una envoltura (3) a modo de cubierta con una región
de alojamiento (5) para la torre (2) opuesta al submarino, y la
envoltura (3) está provista de cintas de conexión al chasis (4)
para la inmersión en el agua del entorno, en el que la envoltura
(3) a modo de cubierta está diseñada a partir de un material
conductor eléctricamente con una conductividad y una permeabilidad
relativa para la atenuación en el intervalo que va aproximadamente
de 20 dB a 40 dB.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque la envoltura (3) presenta en el lado
opuesto al submarino (1) una abertura de alojamiento que se
corresponde aproximadamente con la torre.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque las regiones de la envoltura (3)
opuestas al submarino (1) presentan acodamientos (6) a modo de
pantalla que apuntan hacia el exterior.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado porque el material de la envoltura (3)
está conformado por medio de capas de material hechas de diferentes
materiales.
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado porque la envoltura (3) está conformada
a modo de contenedor y al menos en las regiones de las esquinas
están dispuestas cintas de conexión al chasis (4) que unen la
envoltura (3) de modo conductor eléctricamente con el agua del
entorno.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008010576A DE102008010576A1 (de) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Vorrichtung zur Durchführung eines EMV-Systemtestes |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ES (1) | ES2340227T3 (es) |
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DE102004031667B4 (de) * | 2004-06-28 | 2007-09-13 | Nordseewerke Gmbh | Vorrichtung zur Schirmung elektromagnetischer Felder von Antennen |
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