浅谈智能化电器设备及系统的电磁兼容控制与管理.doc

1、浅谈智能化电器设备及系统的电磁兼容控制与管理【摘要】 从人类的日常生活生产到浩瀚无垠的宇宙天空，处处存在电和磁产生的电磁波，它从各个方面左右着人们的日常生活。对电磁能的有效地利用，提高了人们的生活水平，推动着工业技术的迅速发展。如果不能有效的利用电磁能，电磁能给人类的正常生活的同时也会给人类日常生活带来灾难危害，即所谓的电磁污染，消除电磁污染是保护环境中重要的一方面。科学技术的日新月异，微电子技术和电气设备得到了广泛的使用，造就了复杂的电磁环境。研究和解决电器设备在电磁环境中的问题，有效的控制管理电磁兼容变得越来越迫切。 【关键词】 电磁兼容；控制管理； 前言 计算机的正式普及要从 20 世纪

2、七十年代开始算起，电磁干扰问题由此发现。比如，一些正在工作的中的计算机会莫名其妙的发出错误指令，给人们的生活生产带来了危害，但是问题发生的原因却无从探究。而在1996 年的日本，三基电子公司开发出模拟脉冲的高频噪声模拟器，将它发出的脉冲信号接入到测试设备的电源内后，发现当计算机接入 100-220v 的脉冲信号时就会导致错误的动作，当在现场使用时，较强的电磁干扰信号导致设备无法正常工作。步入 21 世纪以来，智能化电器已经成为现实，并逐渐走进的各家各户，而智能化电器设备中的智能控制单元采用的微电子元件却有一点的缺点，工作电压低、信号弱、耐压力低，非常容易受到电磁干扰而使其失去控制，严重时控制元

3、件也会被损毁。 电磁干扰，通俗的来讲即无线电通讯装置受到的干扰，当通讯装置受到外部信号的干扰时，它同时也在对外界事物造成着伤害，这种通讯装置即为干扰源。装置的干扰和被干扰问题是一个密不可分的问题，要同时研究同时解决，保持装置内部的相容性。强电系统和弱点系统共同组成了智能化电器的系统，电器开关盒电子电器在同一个设备内，开关电路和数字电路也在同一个环境中使用，强磁场和强电场共同作用在它们的工作环境中，因此难以避免的造成各种电磁污染，故现在的智能化电器使用的元件在这种环境中使用时必须要考虑电磁的兼容问题。电磁的兼容问题最先在国外被提出，在军事设备的研究中这个问题得到了解决，随后在民用设备像飞机、轮船

4、、汽车到家电等渐渐得到了解决，逐步形成了完整的标准规范及控制管理系统，并在材料制造业和设备安装方面得到了广泛应用。随着科技的发展，这些问题得到了国家建设部的重视，开始对这些问题进行研究，通过参考国外发达国家的电磁兼容研究解决问题的方法，引进实验设备，组织相关方面的专家进行适合中国自身发展的规范标准，下大力气研究应用电磁兼容。 1、发展电磁兼容控制与管理的必要性 设备或者使用系统在电磁环境中正常工作，同时可以适应当前环境中的任何使用设备的电磁干扰，这种能力即成为电磁兼容性。由此可见，符合电磁兼容性的电器设备有两方面的要求：一方面指设备在当前环境中正常工作时，对其他设备造成的电磁干扰必须低于一定的

5、范围；另一方面指电器设备对工作环境中的电磁干扰有一定的排斥性，即电磁抗性。当智能化电器中敏感的工作元件在高强电磁场中运行时，增强这些智能化电器设备系统的抗电磁干扰能力是必须要解决的问题。当开关这些设备时，当很容易产生高强度的电磁脉冲，对这些电器工作元件产生极强的电磁干扰，导致设备失灵操作失误，造成巨大的经济损失。对于电力设备工作压力大、设备集中的系统，如铁路系统、大型商业中心、地铁系统等等，这些系统中电力强度集中，在开关的过程中通断频繁，电磁干扰强，所以对这些大型系统的抗干扰能力的要求比普通工业用电器设备的要高很多。 由电磁兼容性的定义可知，电磁干扰能力和电磁耐受能力是组成电磁兼容性的两个方面

6、，所有的电子设备包括智能化电器必须符合电磁兼容的一般规定。当前的社会中，各类新颖使用的电子产品品种繁多，像电脑本、平板电脑、智能手机等，在保证通信质量的前提下，更要保证抗电磁干扰能力和电磁耐受能力，各国政府也在不断完善相关的规范制度来控制管理电磁兼容。例如，欧洲各国已经加强多进口电子产品进行使用检测，发现很多电子产品不符合使用规范，更显示出解决电磁兼容问题的迫切性。 2、智能化电器设备系统控制管理电磁兼容的几点措施 智能化电器设备系统控制管理必须要解决电磁污染，只有找出电磁污染的污染源，才能从源头上解决电磁污染问题，然后准确判断污染入侵的途径，包括传导和辐射两种，最后确定干扰量。要想控制管理电

7、磁兼容，必须从智能化电器设备系统的研发开始，并贯穿于整个产品或系统的开发，生产全过程。从国外发达国家的经验来看，在智能化电器产品的研制过程中解决电磁兼容问题，才能更有效的节省人力物力。电磁兼容控制管理的的关键技术是研究电磁干扰源，要从根本上控制电磁干扰的产生要找到电磁干扰源，一般方法有降低电磁噪声、对干扰源进行屏蔽、滤波和进行接地。 电磁噪声传播途径主要有空间的静电耦合、感应耦合和交流电磁场耦合，因此屏蔽干扰源要用各种导电材料，制成导电壳接地，切断传播途径。在频域上进行电磁噪声的处理的技术，称为滤波。这种技术为电磁噪声提供了一种低阻抗的通路，从而抑制电磁干扰。接地主要包括电源接地和信号接地。如

8、何设计接地体，布置地线、接地线在各种不同频率下的阻抗等不仅关系着智能化电器的电气安全，更与电磁兼容有着重要的联系。 要控制管理智能化电器设备系统的电磁兼容要采取几点措施： （1）必须要根据智能化电器的使用环境、资源、运行的要求， 开发研制智能化电器和系统，从而制定满足相应电磁兼容性要求的技术任务书。根据已有的电磁兼容性标准和电磁兼容性评估的技术要求制定技术任务书。 （2）必须要有相应的技术人员和执行电磁兼容性技术任务书的组织机构，做出正确的电磁兼容性评估、检查、控制、测试及咨询。 （3）电磁兼容工作必须从智能化电器设备系统的研发开始，到生产制作，最后保证用户按照电磁兼容的规范标准来执行。 结语

9、 电磁兼容性控制管理作为系统全面的工程，必须要充分考虑到智能化电器设备和系统的设计、研制、生产、使用与维护的各个过程可能遇到的问题。要想对智能化电器设备系统的电磁兼容进行有效的控制管理，必须采用科学的方法，学习国内外的先进经验。电磁兼容才刚刚起步，仍然有很多的规范标准需要完善，所以我们要给予足够的重视，保证电磁兼容控制管理的正确发展道路。 参考文献 1 李尔平、陈德桂，智能化电器设备及系统的 EMC 控制和管理.智能化电器及应用文集四，2000. 2 幻陈绍魁，网络技术对产品发展的影响.智能化电器及应用文集四，2000. 3 张林昌、满慧文、刘学智， 中国电工技术学会电磁兼容访美考察团技术报告，2000. 4 Vanguard Catalogue，2000. 5 许光福、潘振克、王永强、黄正忠，复合型电磁屏蔽材料及应用.智能化电器及应用文集四，2000. 6 全国无线电干扰标准化技术委员会、全国电磁兼容标准化联合工作组、中国实验室国家认可委员会，电磁兼容标准实施指南.中国标准出版社，1999.