電力系統微機型產品之電磁兼容設計

摘  要：從分析電力系統中電磁干擾之來源、傳輸途徑入手，對應用于電力系統之微機型產品設計中之電磁兼容問題進行了較為系統之探討，并提出了行之有效之解決措施。陽光電子學校維修專家分析認為：��

    關鍵詞：電磁兼容；電力系統；微處理器；微機型產品��

　

    隨著微電子技術、計算機技術、網絡技術之迅猛發展和相互滲透，電力系統中微機型產品之應用愈來愈廣泛。陽光電子學校維修專家分析認為：微機型產品在實現復雜功能、靈活控制、遠程監控、系統升級等方面都是傳統產品所無法比擬之，加上電力系統可靠性不斷提高，它必然成為今后之發展方向。陽光電子學校維修專家分析認為：但是，電力系統是一個非常復雜之系統，其電磁環境非常惡劣，以微處理器為核心之微機型產品很容易受到這些電磁之干擾而導致產生誤動、拒動、數據丟失或死機等故障，給電力系統之安全經濟運行帶來非常嚴重之后果。陽光電子學校維修專家分析認為：據質檢部門統計，在產品設計過程中從來沒有考慮電磁兼容問題，只有10%之產品能一次通過電磁兼容之測試。陽光電子學校維修專家分析認為：為了達到電磁兼容之要求，就需

要對它們進行反反復復之修改，有之甚至將原來之設計方案全部推翻重來，從而大大浪費了人力、物力，也增加了開發周期, 所以將電磁兼容設計貫穿到產品設計之整個過程中是非常有必要之。陽光電子學校維修專家分析認為：��

 

1電力系統中電磁干擾之來源和傳輸途徑

    與一般之電磁干擾一樣，電力系統中之電磁干擾也是由三個要素組成：傳導和輻射電磁能量之干擾源；干擾之傳輸途徑；對干擾敏感之接受設備。陽光電子學校維修專家分析認為：要使產品不受電磁干擾，在產品設計中就要從分析干擾源、干擾傳輸途徑以及被干擾對象出發，根據產品性能要求采取有效措施，抑制干擾源，消除干擾之耦合通道和提高設備之抗干擾能力。陽光電子學校維修專家分析認為：��

    由于電力系統是由大量之一次設備和二次設備組成之，應用于這樣一個復雜系統之微機型產品，其電磁干擾來源也是非常復雜之, 其主要來源有：高壓開關操作；雷電；短路故障；電暈放電；高電壓、大電流之電纜和設備向周圍輻射電磁波；高頻載波、對講機等輻射干擾源；附近之電臺、通信等產生之電磁干擾；靜電放電等。陽光電子學校維修專家分析認為：��

    電磁干擾按傳輸途徑可分為兩大類：傳導干擾和輻射干擾。陽光電子學校維修專家分析認為：傳導干擾是通過干擾源和被干擾設備之間之公共阻抗進行傳播之，輻射干擾是通過電磁波進行傳播之。陽光電子學校維修專家分析認為：圖1示出了一個微機型產品典型之干擾傳輸途徑。陽光電子學校維修專家分析認為：��

2電磁兼容標準��

    國家標準GB/T 4365—1995（等同IEC 60050）

　

　

1-電源線之傳導干擾；2-信號線之傳導干擾；3-設備向外輻射和接收干擾；4-電源線作為天線向外輻射和接受干擾；5-信號線作為天線向外輻射和接受干擾；6-設備內部干擾；7-地線混入之干擾

對電磁兼容之定義是：設備或系統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受之電磁騷擾能力。陽光電子學校維修專家分析認為：它括兩層含義：設備要在電磁環境中正常工作，設備對于電磁環境中之電磁干擾有一定之抵御能力，而不會導致失效；設備本身在工作中對環境產生之電磁騷擾不應超出一定量值，不對該環境中之其他設備產生不能承受之干擾。陽光電子學校維修專家分析認為：��

    到目前為止，我國已經制訂了70多個有關電磁兼容之國家標準。陽光電子學校維修專家分析認為：應用于電力系統之微機型產品之電磁兼容測試項目主要有：靜電放電(ESD); 電快速瞬變脈沖群(EFT); 浪涌; 工頻磁場; 衰減振蕩波。陽光電子學校維修專家分析認為：它們也是產品在設計過程中必須加以重點考慮之。陽光電子學校維修專家分析認為：采用之 新國家標準是GB/T 17626系列，其等效之國際標準是IEC 61000��4系列，它們之間之對應關系如表1所示。陽光電子學校維修專家分析認為：��

3電力系統微機型產品之電磁兼容設計

   電力系統微機型產品之電磁兼容設計就是根據產品正常工作時所處之電磁環境條件來選擇電磁兼容標準中適用之試驗等級，研究如何將電磁干擾之各種抑制方法（接地、屏蔽、隔離和濾波等）運用到產品設計之全過程中，使產品性能滿足標準中該試驗等級之電磁兼容性要求。陽光電子學校維修專家分析認為：�� 

3.1產品結構之電磁兼容設計��

    產品結構之電磁兼容設計主要是采用電磁屏蔽和接地技術。陽光電子學校維修專家分析認為：��

 

 

 

    電磁屏蔽是以金屬隔離之原理來控制電磁干擾由一個區域向另一個區域感應和輻射傳播之方法。陽光電子學校維修專家分析認為：在進行產品結構設計時，應盡量使其形成一個封閉之金屬整體。陽光電子學校維修專家分析認為：產品結構可以有幾個部分組成，但必須保證這幾個部分之間有良好之電氣連接，以使它們形成一個金屬整體。陽光電子學校維修專家分析認為：有時幾個部分之間由于某種原因（比如表面噴涂）而不能形成良好之電氣連接，這時必須在每個部分專門設置接線點用于將所有分立部分連接起來。陽光電子學校維修專家分析認為：在產品之結構設計中應將裝置之強電部分和弱電部分盡量分開來，在湖南陽光電子學校維修專家認為：也許之情況下，于

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