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電磁兼容
閱讀�8594時間�2011-04-12 19:52:12

  電磁兼容(EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在所處的�磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何其他事物�(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能�。所以它包括兩個方面的要求:一方面是指�(shè)備在正常運行過程中對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值;另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾�,即電磁敏感�。在當今信息社會,隨著電子技�(shù)、計算機技�(shù)的發(fā)展,一個系�(tǒng)中采用的電氣及電子設(shè)備數(shù)量大大增�,而且電子�(shè)備的頻帶日益加寬,功率逐漸增大,靈敏度提高,聯(lián)接各種設(shè)備的電纜�(wǎng)�(luò)也越來越�(fù)雜,因此,電磁兼容問題日顯重��

基本概念

  1. 電磁�(huán)�

  電磁�(huán)境是指設(shè)備或系統(tǒng)在正常工作時,可能遇到的輻射或傳�(dǎo)電磁�(fā)射電平在不同頻率范圍�(nèi)功率和時間的分布�

  2. 電磁騷擾

  電磁騷擾是指任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能下降,或者對有生命或無生命物�(chǎn)生損害作用的電磁�(xiàn)�。電磁騷擾是客觀存在的一種物理現(xiàn)�,其�(chǎn)生原因可能是外界因素,也可能是本身的變化。根�(jù)其來�,可分為自然騷擾和人為騷擾兩大類。自然騷擾以其發(fā)生源不可控為特點,例如電子噪聲、天電噪�、地球外噪聲、沉積靜電等。人為騷擾以其發(fā)生源可知并且可控為特點。例如:高頻及微波設(shè)�、高壓設(shè)�、開�(guān)�(shè)�、火花設(shè)�、核電磁脈沖等。�

  3. 電磁干擾

  電磁干擾是指電磁騷擾引起的設(shè)�、傳輸通道或系�(tǒng)性能的下�。電磁干擾是電磁騷擾的后�,引起電磁干擾的可能是另一�(shè)備或系統(tǒng)的有用電磁信�,也可能是某種電磁噪��

  4.電磁兼容�

  電磁兼容性是指器�、設(shè)備或系統(tǒng)在所處的電磁�(huán)境中正常工作,并不對其環(huán)境產(chǎn)生任何難以承受的電磁騷擾的能�。包含以下兩的含義: �(shè)備或系統(tǒng)�(yīng)具有抵抗給定電磁騷擾的能力和�(shè)備或系統(tǒng)不產(chǎn)生超過規(guī)定限度的電磁騷擾�

技�(shù)

  1.電磁干擾耦合路徑�

  弄清干擾源產(chǎn)生的電磁搔擾通過何種路徑到達被干擾的對象。一般來�,干擾可分為傳導(dǎo)型干擾和輻射型干�2大類。傳�(dǎo)干擾是指電磁搔擾通過電源線路,接地線和信號線傳播到達對象所造成的干擾,例如,通過電源線傳入的雷電沖擊源產(chǎn)生的干擾;輻射干擾是指通過電磁源空間傳播到達敏感設(shè)備的干擾。例�,輸電線路電暈產(chǎn)生的無線電干擾或電視干擾即屬于輻射型的干�。研究干擾的耦合途徑,對制定抗干擾的措施,消除或抑制干擾有重要的意義�

  2.電磁�(huán)境評��

  即通過實測或數(shù)字仿真等手段,對�(shè)備在運行時可能受到的電磁干擾水平(幅�、頻率、波形等)進行估計。例�,利用可移動的電磁兼容測試車對高壓輸電線路或變電站產(chǎn)生的各種干擾進行實測,或通過電磁暫態(tài)計算程序?qū)赡墚a(chǎn)生的瞬變電磁場進行�(shù)字仿�。電磁環(huán)境評價是電磁兼容技�(shù)的重要組成部�,是抗干擾設(shè)計的基礎(chǔ)�

  3.電磁抗擾性評��

  研究電力系統(tǒng)中各種敏感的�(shè)備儀表,如繼電保�、自動裝置、計算機系統(tǒng)、電能計量儀表等耐受電磁干擾的能力。一般是采用試驗來模擬運行中可能出現(xiàn)的干擾并在設(shè)備盡可能接近工作條件�,試驗被試設(shè)備是否會�(chǎn)生誤動或性損�。設(shè)備的抗擾性決定于該設(shè)備的工作原理,電子線路布�、工作信號電平,以及所采取的抗干擾措施。隨著電力系�(tǒng)中各種自動化系統(tǒng)和通信系統(tǒng)的廣泛采用,隨著強電�(shè)備與強電�(shè)備集成為一體的趨向,如何評價這些�(shè)備耐受干擾的能�、研究實用和有效的試驗方�,制定評價標準將成為電力系統(tǒng)電磁兼容技�(shù)的重要課��

  4.電能�(zhì)��

  國際大電�(wǎng)會議36�(xué)�(shù)委員會(電力系統(tǒng)電磁兼容)把電能�(zhì)量控制也列入電磁兼容的范�,研究頻率變化、諧�、電壓閃變、電壓驟降等對用戶設(shè)備性能的影��

  5.抗干擾措�,電磁干擾的�(chǎn)生和耦合�

  敏感�(shè)備是不可能完全避免電磁搔擾的。因此,往往比較�(jīng)濟合理的解決辦法是在敏感�(shè)備上�(yīng)用抗干擾措施。例�,電力調(diào)度大樓遭受雷擊是不可避免�。但通往系統(tǒng)和調(diào)度自動化系統(tǒng)的安全運行可通過正確的接地、屏�、隔離措施加以保證。研究有效經(jīng)濟和適用的抗干擾措施也是未來電磁兼容�(lǐng)域的重要任務(wù)�

標準

  1.基礎(chǔ)標準

  基礎(chǔ)標準不涉及具體的�(chǎn)品,僅就�(xiàn)�、環(huán)�、試驗方法、試驗儀器和基本試驗配置等給出定義及詳細描述。這類標準不給出指令性的限值,以及對產(chǎn)品性能的直接判�(jù),但它是編制其他各級電磁兼容標準的基�(chǔ)。屬于基�(chǔ)標準范圍�(nèi)的標準例有:GB4365《電磁兼容術(shù)語�;GB/T6113《無線電騷擾和抗擾度測量�(shè)備規(guī)范�;GB/T6113.2《無線電騷擾和抗擾度測量�(shè)備規(guī)范和測量方法  第二部分:騷擾和抗擾度測量方法》;以及如GB/T17626有關(guān)�(chǎn)品抗擾度測量的系列標準等�

  2.通用標準

  通用標準給通用�(huán)境中的所有產(chǎn)品提出一系列的電磁兼容性要求(包括必須進行的測試項目和必須達到的測試要求)。通用標準中提到的測試項目及其試驗方法可以在相�(yīng)的基�(chǔ)標準中找到,而無須在通用標準中作任何介紹。通用標準給出的試驗環(huán)�、試驗要求可以成為產(chǎn)品族標準和專用產(chǎn)品標準的編制�(dǎo)則。同時對于暫時尚未建立電磁兼容性測試標準的�(chǎn)品,可以參照通用標準來進行其電磁兼容性能的摸��

  3. �(chǎn)品族標準

  這是根據(jù)特定�(chǎn)品類別而制定的電磁兼容性能的測試標�。它包含�(chǎn)品的電磁騷擾�(fā)射和�(chǎn)品的抗擾度要求的兩方面內(nèi)容。產(chǎn)品族標準中所�(guī)定的試驗�(nèi)容及限值應(yīng)與通用標準相一�,但與通用標準相比�,產(chǎn)品族標準根據(jù)�(chǎn)品的特殊性,在試驗內(nèi)容的選擇、限值及性能的判�(jù)等方面有一定特殊性(如增加試驗的項目和提高試驗的限值)�

  4. 專用�(chǎn)品標�

  專用�(chǎn)品標準通常不單獨形成電磁兼容標�,而以專門條款包含在產(chǎn)品的通用技�(shù)條件�。專用產(chǎn)品標準對電磁兼容的要求與相應(yīng)的產(chǎn)品族標準相一�,在考慮了產(chǎn)品的特殊性之后,也增加試驗項目和對電磁兼容性能要求作某些改�。與�(chǎn)品族標準相比,專用產(chǎn)品標準對電磁兼容性的要求更加明確,而且還增加了對產(chǎn)品性能試驗的判�(jù)�

�(shè)計的�(nèi)�

  1.地線�(shè)計:許多電磁干擾問題是由地線�(chǎn)生的,因為地線電位是整個電路工作的基準電位,如果地線設(shè)計不當,地線電位就不�(wěn),就會導(dǎo)致電路故�。地線設(shè)計的目的是要保證地線電位盡量�(wěn)�,從而消除干擾現(xiàn)��

  2.線路板設(shè)計:無論�(shè)備產(chǎn)生電磁干擾發(fā)射還是受到外界干擾的影響,或者電路之間產(chǎn)生相互干�,線路板都是問題的核心,因此�(shè)計好線路板對于保證設(shè)備的電磁兼容性具有重要的意義。線路板�(shè)計的目的就是減小線路板上的電路產(chǎn)生的電磁輻射和對外界干擾的敏感�,減小線路板上電路之間的相互影響�

  3.濾波�(shè)計:對于任何�(shè)備而言,濾波都是解決電磁干擾的�(guān)鍵技�(shù)之一。因為設(shè)備中的導(dǎo)線是效率很高的接收和輻射天線,因�,設(shè)備產(chǎn)生的大部分輻射發(fā)射都是通過各種�(dǎo)線實�(xiàn)的,而外界干擾往往也是首先被導(dǎo)線接收到,然后串入設(shè)備的。濾波的目的就是消除�(dǎo)線上的這些干擾信號,防止電路中的干擾信號傳到導(dǎo)線上,借助�(dǎo)線輻�,也防止�(dǎo)線接收到的干擾信號傳入電路�

  4.屏蔽與搭接設(shè)計:對于大部分設(shè)備而言,屏蔽都是必要的。特別是隨著電路工作的頻率日益提�,單純依靠線路板�(shè)計往往不能滿足電磁兼容標準的要�。機箱的屏蔽�(shè)計與傳統(tǒng)的結(jié)�(gòu)�(shè)計有許多不同之處,一般如果在�(jié)�(gòu)�(shè)計時沒有考慮電磁屏蔽的要�,很難將屏蔽效果加到機箱�。所以,對于�(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)�,必須從開始就考慮屏蔽的問題�

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