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【摘 要】本文通过对几例电磁干扰现象对在动力环境中电磁干扰呈现出的特点进行了分析,对如何在通讯设备的设计中切实有效地加强设备在动力环境中的抗电磁干扰能力以提高电子通讯设备的总体安全性做了简略探讨,以期能对我国电子通讯业的发展和进步有所启发和帮助。
【关键词】电子通讯设备 动力环境 电磁抗扰性
一、引言
随着社会经济的高速发展和科学技术的不断进步,各类通讯设备在一些诸如电厂、变电站之类的动力环境中得到广泛应用。上述动力环境通常都会伴随高低压设备的高强度电压和电流,并且供电线路的切换和故障也是家常便饭。如何切实有效地提高电子通讯设备在此类环境中的抗电磁干扰能力渐渐在对产品整体性能的提高上占据主要地位。
二、电磁干扰在动力环境中呈现出的特点
根据现行的抗电磁干扰标准可以把使用环境分为两种。一种是住房、轻工业环境之类的通过公共电网实现以较低电压来供电的区域;另一种是工业环境,包括具有各种射频设备的区域、经常有高强度电流衍生强力磁场的区域等。电厂、变电站等就是此类工业环境的最典型代表。电磁干扰的频率较宽,强度大,具有一般工业环境所没有的干扰形式,需要通过专门的解决措施才能保证设备正常运转。
通讯设备在动力环境中受到的电磁干扰不仅在干扰强度上远远高于一般工业环境,还有以下几点:
(一)由于电力设备和功率装置的存在,使得地线成为屡见不鲜的干扰耦合通道。比如:发生雷击时,由于公共地阻抗耦合,导致地电位反击的现象,周边地域内存在高强度电流的设备和其他不共地互连设备产生的干扰。
(二)动力环境中的一些时常产生电磁干扰的试验项目,比如震荡波等,很有可能呈现出连续性的特点,导致在电磁兼容试验中无法使用B级判据。
(三)在动力环境中,通常同時存在多个产生电磁干扰的源头,而且电磁干扰的频率较宽,很难找出电磁干扰的源头,所以现代工程中通常采用强化在接口将信号中特定波段的频率滤除以及调整接地方式等手段来缓解电磁干扰带来的负面影响。
(四)在动力环境中的电磁干扰通常不易被中止骚扰设备等简单的方式所消灭,这就使得现场探测很有必要,而且对技术经验要求较高。
三、加强电子通讯设备在动力环境中抗电磁干扰能力的措施
在目前的技术条件下已经有相关标准对电子通讯设备在各种环境中对电磁干扰的敏感程度做出了一定的界定。在国际上的相关标准将二级或三级界定为严酷等级。理论上能够满足上述各种程度标准的设备对于电磁兼容性这一块上应该是绰绰有余,只是当设备处于一些电磁干扰强度高于其抗干扰能力的可接受范围或者电磁干扰的形式是其抗干扰能力力不能及的环境,如动力环境等,使得设备无法正常运转。所以,要加大设备电磁兼容性的测试力度。在对电子通讯设备的设计中加入电磁兼容性设计,强化信号和接口滤除特定波段频率的能力的同时,要对电子通讯设备电磁兼容性的测试强度适当加大,找到电子通讯设备抗电磁干扰能力的极限,将由于电磁干扰而导致的故障进行记录,并分析科学合理的解决办法。这样一来,当电子通讯设备出现的受干扰现象与记录在案的现象吻合或者相似时,就能以以往的成功经验使用科学合理的相关技术加强设备的电磁兼容性。具体上有以下几点措施:
(一)目前大部分地区属于对设备的电磁兼容性管理,各类型设备都会在高强度电磁干扰环境中使用,所以,需要在对电子通讯设备的研发和制造阶段就进行抗电磁干扰能力极限测试并根据测试结果进行抗电磁干扰能力和电磁兼容能力的加强。
(二)在现行的抗电磁干扰测试中对测试强度予以加强。首先是找出传导抗电磁干扰性和辐射抗电磁干扰性A类项目中抗电磁干扰的极限和对故障的相关对策;其次对于浪涌项目,不仅需要对其抗电磁干扰的极限和故障相关对策进行探索,还应在相关设备接地效果不佳的情况下进行测试,在充分考虑到浪涌实验破坏性的前提下,严格规划试验方案;最后,对于快速瞬变脉冲群、静电B类项目需要从相关设备的实际情况出发,在对B类判据进行抗电磁干扰极限测试的同时减弱A类判据测试的应力强度,全面了解各个判据下的故障现象,并提出相应的对策措施。
(三)如果产品现场的条件远远超出产品的电磁干扰承受范围,可以进行非常规测试。非常规测试没有固定的模式,只要有益于对问题的发现和解决就可以组织进行。
(四)电磁兼容性测试试验室无法模拟复现所有的现场问题,必须采取现场测试的方式,因此,强化对技术经验的交流和探讨很有必要。
四、结束语
一言以蔽之,在现今的技术条件下,如何加强电子通讯设备在动力环境等高强度电磁干扰环境中的抗电磁干扰能力和电磁兼容性是当前电子通讯设备研发中的一大难题。在电子通讯设备的角度来讲,一定程度上的电磁兼容性不仅是出于技术认证方面的需求,也是在实际应用中性能的刚性需求。就目前来说,实际环境中电磁兼容性的实例不多,对电子通讯设备在电磁兼容性上的设计更是离不开案例和经验的积累。希望广大专家能够对电子通讯设备产品的电磁兼容性和抗电磁干扰能力予以足够的重视。
参考文献:
[1]温王荣.提高电子通讯设备在动力环境中的电磁抗扰性研究[J].科技风,2011(7)
[2]黎小刚.提高电子通讯设备在动力环境中的电磁抗扰性[A].第7届国际可靠性、维修性、安全性学术会议,2007年.
[3]黄蕙.微机继电保护硬件系统的抗电磁干扰设计策略[J].电力系统保护与控制,2010(20).
[4]寇晓莹.电子通讯设备的可靠性设计技术探讨[J].黑龙江科技信息,2013(17).
【关键词】电子通讯设备 动力环境 电磁抗扰性
一、引言
随着社会经济的高速发展和科学技术的不断进步,各类通讯设备在一些诸如电厂、变电站之类的动力环境中得到广泛应用。上述动力环境通常都会伴随高低压设备的高强度电压和电流,并且供电线路的切换和故障也是家常便饭。如何切实有效地提高电子通讯设备在此类环境中的抗电磁干扰能力渐渐在对产品整体性能的提高上占据主要地位。
二、电磁干扰在动力环境中呈现出的特点
根据现行的抗电磁干扰标准可以把使用环境分为两种。一种是住房、轻工业环境之类的通过公共电网实现以较低电压来供电的区域;另一种是工业环境,包括具有各种射频设备的区域、经常有高强度电流衍生强力磁场的区域等。电厂、变电站等就是此类工业环境的最典型代表。电磁干扰的频率较宽,强度大,具有一般工业环境所没有的干扰形式,需要通过专门的解决措施才能保证设备正常运转。
通讯设备在动力环境中受到的电磁干扰不仅在干扰强度上远远高于一般工业环境,还有以下几点:
(一)由于电力设备和功率装置的存在,使得地线成为屡见不鲜的干扰耦合通道。比如:发生雷击时,由于公共地阻抗耦合,导致地电位反击的现象,周边地域内存在高强度电流的设备和其他不共地互连设备产生的干扰。
(二)动力环境中的一些时常产生电磁干扰的试验项目,比如震荡波等,很有可能呈现出连续性的特点,导致在电磁兼容试验中无法使用B级判据。
(三)在动力环境中,通常同時存在多个产生电磁干扰的源头,而且电磁干扰的频率较宽,很难找出电磁干扰的源头,所以现代工程中通常采用强化在接口将信号中特定波段的频率滤除以及调整接地方式等手段来缓解电磁干扰带来的负面影响。
(四)在动力环境中的电磁干扰通常不易被中止骚扰设备等简单的方式所消灭,这就使得现场探测很有必要,而且对技术经验要求较高。
三、加强电子通讯设备在动力环境中抗电磁干扰能力的措施
在目前的技术条件下已经有相关标准对电子通讯设备在各种环境中对电磁干扰的敏感程度做出了一定的界定。在国际上的相关标准将二级或三级界定为严酷等级。理论上能够满足上述各种程度标准的设备对于电磁兼容性这一块上应该是绰绰有余,只是当设备处于一些电磁干扰强度高于其抗干扰能力的可接受范围或者电磁干扰的形式是其抗干扰能力力不能及的环境,如动力环境等,使得设备无法正常运转。所以,要加大设备电磁兼容性的测试力度。在对电子通讯设备的设计中加入电磁兼容性设计,强化信号和接口滤除特定波段频率的能力的同时,要对电子通讯设备电磁兼容性的测试强度适当加大,找到电子通讯设备抗电磁干扰能力的极限,将由于电磁干扰而导致的故障进行记录,并分析科学合理的解决办法。这样一来,当电子通讯设备出现的受干扰现象与记录在案的现象吻合或者相似时,就能以以往的成功经验使用科学合理的相关技术加强设备的电磁兼容性。具体上有以下几点措施:
(一)目前大部分地区属于对设备的电磁兼容性管理,各类型设备都会在高强度电磁干扰环境中使用,所以,需要在对电子通讯设备的研发和制造阶段就进行抗电磁干扰能力极限测试并根据测试结果进行抗电磁干扰能力和电磁兼容能力的加强。
(二)在现行的抗电磁干扰测试中对测试强度予以加强。首先是找出传导抗电磁干扰性和辐射抗电磁干扰性A类项目中抗电磁干扰的极限和对故障的相关对策;其次对于浪涌项目,不仅需要对其抗电磁干扰的极限和故障相关对策进行探索,还应在相关设备接地效果不佳的情况下进行测试,在充分考虑到浪涌实验破坏性的前提下,严格规划试验方案;最后,对于快速瞬变脉冲群、静电B类项目需要从相关设备的实际情况出发,在对B类判据进行抗电磁干扰极限测试的同时减弱A类判据测试的应力强度,全面了解各个判据下的故障现象,并提出相应的对策措施。
(三)如果产品现场的条件远远超出产品的电磁干扰承受范围,可以进行非常规测试。非常规测试没有固定的模式,只要有益于对问题的发现和解决就可以组织进行。
(四)电磁兼容性测试试验室无法模拟复现所有的现场问题,必须采取现场测试的方式,因此,强化对技术经验的交流和探讨很有必要。
四、结束语
一言以蔽之,在现今的技术条件下,如何加强电子通讯设备在动力环境等高强度电磁干扰环境中的抗电磁干扰能力和电磁兼容性是当前电子通讯设备研发中的一大难题。在电子通讯设备的角度来讲,一定程度上的电磁兼容性不仅是出于技术认证方面的需求,也是在实际应用中性能的刚性需求。就目前来说,实际环境中电磁兼容性的实例不多,对电子通讯设备在电磁兼容性上的设计更是离不开案例和经验的积累。希望广大专家能够对电子通讯设备产品的电磁兼容性和抗电磁干扰能力予以足够的重视。
参考文献:
[1]温王荣.提高电子通讯设备在动力环境中的电磁抗扰性研究[J].科技风,2011(7)
[2]黎小刚.提高电子通讯设备在动力环境中的电磁抗扰性[A].第7届国际可靠性、维修性、安全性学术会议,2007年.
[3]黄蕙.微机继电保护硬件系统的抗电磁干扰设计策略[J].电力系统保护与控制,2010(20).
[4]寇晓莹.电子通讯设备的可靠性设计技术探讨[J].黑龙江科技信息,2013(17).