電力系統(tǒng)自動化設備的電磁兼容技術(shù)

摘 要：在電力系統(tǒng)技術(shù)不斷的升級換代的同時，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中加入自動化技術(shù)也是一種趨勢，通過對電力系統(tǒng)不斷的規(guī)?；⒅悄芑霓D(zhuǎn)變之后，自動化電力系統(tǒng)的生產(chǎn)方式得到了人們的普遍認可，這種自動化的機械裝置在使用中操作更加簡單。在本文中我們對于電力結(jié)構(gòu)的分析不斷的深入，加入了電磁兼容技術(shù)，通過建立計算機模型，構(gòu)建數(shù)值定于矩陣，再通過節(jié)點的轉(zhuǎn)換，分析出電力系統(tǒng)的實際功能和相關(guān)的工作狀態(tài)，在本文中我們將著重討論電力系統(tǒng)自動化設備的電磁兼容技術(shù)設計與實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng)；自動化設備；電磁兼容；諧波

一、引言

在我國電力的水平不斷提升的同時，電氣化設備的發(fā)展速度也相應的提高，同時電力系統(tǒng)自動化設備的電磁兼容問題就是最為關(guān)鍵的技術(shù)。這里所說的電磁兼容性就是電氣設備在使用過程中會產(chǎn)生電磁效應，電磁會對周圍的設施和人員產(chǎn)生一定的影響，在電氣設備運行的過程中產(chǎn)生的電磁會出現(xiàn)干擾的作用，研究電磁兼容技術(shù)就是在這個基礎上解決實際設備運行中最大程度的降低電磁干擾，讓機器設備自動化使用的兼容性能更加合理。在研究中發(fā)現(xiàn)，所有的電力系統(tǒng)會因為動力引擎發(fā)射出電磁波，在通過耦合作用下在傳輸信號，直接對周邊產(chǎn)生很大的電磁影響。

在電力系統(tǒng)的運行當中，自動化設備通過傳送信息的方式來得到相關(guān)的指令，信息在發(fā)送接受過程中存在信號發(fā)射就會在很多渠道中產(chǎn)生電磁干擾，最直接的例子就是在電力系統(tǒng)的發(fā)電廠中，因超強的信號傳輸源產(chǎn)生電磁干擾，磁場內(nèi)的計算機自動化設備在顯示屏中就會出現(xiàn)畫質(zhì)的抖動，甚至會使得電子屏幕出現(xiàn)畫面嚴重的扭曲變形。同時，在電力系統(tǒng)的交流工具的步話機也會受到電磁干擾，經(jīng)常出現(xiàn)信號的串音，就收到到錯誤信號的情況也時有發(fā)生。不單是對信號有影響，對于設備的調(diào)節(jié)也會有相應的干擾。在電磁的干擾下，對于步話機的音量調(diào)節(jié)還會出現(xiàn)低頻率的調(diào)節(jié)會有大幅度的變化，直接給操作人員帶來麻煩。所以在保證電力系統(tǒng)自動化設備的合理使用，就要充分的考慮到電磁干擾的產(chǎn)生，通過一系列的實驗結(jié)果得出相關(guān)的數(shù)據(jù)來為實現(xiàn)電磁的兼容技術(shù)做準備，下面我們就電力系統(tǒng)自動化設備的電磁兼容技術(shù)做出相應的介紹。

二、電力系統(tǒng)自動化設備電磁兼容

2.1電力系統(tǒng)自動化設備中電磁干擾

電力系統(tǒng)在日常的使用中，都是通過物理效應進行工作，電力系統(tǒng)的整體本身就是一元集成體和二元集成體的聯(lián)合構(gòu)件，同時，電力自動化設備又是二元體中最為關(guān)鍵的構(gòu)造部位，它的電磁效應也是十分的復雜，一直是人們研究的議題。在電氣設備的干擾中主要包括：一元設備的輸出信號、二元設備的輸入信號、一元與二元信號源之間的串接、自動化系統(tǒng)內(nèi)部的單片機元件，以及在不同的信息傳輸渠道上的磁場交流產(chǎn)生的電磁干擾，這些都會對電氣化設備在使用中產(chǎn)生很大的影響，嚴重的時候直接導致機器出現(xiàn)不可逆的破壞（見圖一）。

2.2電力系統(tǒng)的內(nèi)部干擾

在電力系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)造中，電力自動化設備包含單片機系統(tǒng)和核心的電路微機單件，整套電力系統(tǒng)在數(shù)字化通道和模擬矩陣之間的轉(zhuǎn)換，通過對電力系統(tǒng)不斷的規(guī)?；?、智能化的轉(zhuǎn)變之后，建立電氣模塊計算機模型，構(gòu)建數(shù)值定于矩陣，再通過節(jié)點的轉(zhuǎn)換，分析出電力系統(tǒng)的實際功能和相關(guān)的工作狀態(tài)，利用二極管和AC轉(zhuǎn)換電路之間的干擾源評定裝置來對電路中的敏感原件進行檢測，得出電路在使用中電磁活動最為敏感的區(qū)域，很直觀的檢測出受到電磁干擾區(qū)域的數(shù)值改變，為后期電磁兼容技術(shù)的使用做出數(shù)據(jù)上的保證。

電磁干擾在表現(xiàn)形態(tài)上存在差模和共模這兩種（見圖二），兩者之間對于空間的電磁波感知能力不同，根據(jù)磁力所產(chǎn)生的靜電場也有不同。在感應元件的組成下，靜電是CDCM磁場的主要障礙，在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生過低的電壓，直接讓系統(tǒng)在低壓低電流的狀態(tài)下運行，電源總線將承載更大荷載的磁場效應。

電力自動化系統(tǒng)電磁兼容系統(tǒng)中裝置可以有效的控制電氣設備在啟動的初期所產(chǎn)生的相關(guān)的負效應和電磁場，比如明顯的電壓減低以及過大的沖擊電流，根據(jù)載荷的大小智能的調(diào)節(jié)電流的大小，減小電機軸的不利扭矩，減輕機械設備的磨損，這一點在前文中進行了相關(guān)的闡述，這樣的有點不光是可以延長電力系統(tǒng)自動化機械設備的使用周期，而且也可以有效的保護在實際生產(chǎn)過程中不可避免與電氣設備相接觸的操作人員免受電磁干擾，實現(xiàn)安全生產(chǎn)，也可以節(jié)約能耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，此外電力系統(tǒng)自動化電磁兼容方式也具有硬啟動方式無法比擬的系統(tǒng)優(yōu)勢，由于其兼容模式簡單，操作方便，構(gòu)造也很簡單，因此故障率極低，這也是電力系統(tǒng)自動化電磁兼容技術(shù)得到廣泛使用最為主要的原因之一。

對于電力系統(tǒng)自動化電磁兼容來講其主回路是通過普通的晶閘管作為開關(guān)，但是電磁兼容技術(shù)方面，大功率的晶閘管是作為主回路開關(guān)元件的首選，導通角的智能化系統(tǒng)控制是通過單片機的應用實現(xiàn)的。電力系統(tǒng)自動化電磁兼容具體工作機理是：在最開始的啟動階段，晶閘管的導通角逐漸升高，電機兩端的電壓也會隨之產(chǎn)生變化，由此會對晶閘管的輸出電壓產(chǎn)生調(diào)節(jié)功能，當電機轉(zhuǎn)速升高到啟動扭矩時，啟動過程便結(jié)束。電力系統(tǒng)自動化電磁兼容技術(shù)還具有一個關(guān)鍵的功能——限流，當晶閘管處于完全導通狀態(tài)時，電機便會處于額定功率下工作，再加上旁路接通起的同時啟動，可以有效地延長晶閘管的使用周期，此時電機進入到穩(wěn)定運行狀態(tài)。當機械設備需要停車時，第一步是旁路接通起器的斷開，這樣做的直接目的是減小旁路接通器內(nèi)晶閘管的導通角，這樣的話電機轉(zhuǎn)速歸零，機械停車，處于關(guān)閉狀態(tài)。

2.3電磁脈沖效應

電力系統(tǒng)在智能化運行中，必須考慮到脈沖的問題，電磁產(chǎn)生的脈沖是以八進制的數(shù)碼編程的數(shù)字電路組，數(shù)字整體電路所產(chǎn)出的脈沖，在開關(guān)電源的頻率上有著很敏感的控制，在高達幾萬赫的電源頻率中所產(chǎn)生的脈沖效應是相當巨大的。在對電力系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù)中還要考慮到諧波的抑制和濾波的相應工作。

三、電力系統(tǒng)自動化設備中電磁兼容系統(tǒng)中的諧波

在上述的討論中，我們引出了諧波的概念，在電磁兼容中也廣泛的使用。接下來我們探討諧波在生產(chǎn)中的具體來源。一是輸出電路產(chǎn)生的諧波；二是電力在運送過程中的的產(chǎn)生的諧波。

⑴大功率電源

在電力運輸中，大功率的電源產(chǎn)生強大的電壓，在變壓器中會產(chǎn)生諧波。在電源中心有大量的磁鐵，在磁場的作用下，發(fā)生了磁場效應，通過切割磁感線產(chǎn)生電流，加上電源中的磁場呈現(xiàn)非線性變化，使得產(chǎn)生大小不一的諧波。此外，在設計之初還考慮了經(jīng)濟因素，不會在電源磁鐵周圍包裹過多的導線，導致磁感線產(chǎn)生的電流大小變化。我們也通過實驗得出，電流越大，諧波越大，對整個系統(tǒng)的危害也越大。

⑵電氣系統(tǒng)供出的低壓電網(wǎng)

在輸出過程中會產(chǎn)生諧波，在電力接收中也依然會有較大的諧波產(chǎn)生。通常在我們?nèi)粘＜矣秒娖髦?，有非線性元件的設備占到了大多數(shù)，這些都會在一定程度上產(chǎn)生諧波電流。甚至有的電器帶小容量變壓器。由上面的結(jié)論可知，變壓器會是產(chǎn)生諧波的一大因素之一，這些設備產(chǎn)生的諧波會繼而影響整個發(fā)電網(wǎng)，加重電力網(wǎng)中的因為產(chǎn)生諧波而造成的污染。改善這些都要成為有關(guān)電力管理部門重視的項目。

在輸出過程中會產(chǎn)生諧波，在電力自動化設備接收中也依然會有較大的諧波產(chǎn)生。通常在我們?nèi)粘＜矣秒娖髦?，有非線性元件的設備占到了大多數(shù)，這些都會在一定程度上產(chǎn)生諧波電流。甚至有的電器帶小容量變壓器。電磁兼容技術(shù)的研究中可以得出，變壓器會是產(chǎn)生諧波的一大因素之一，這些設備產(chǎn)生的諧波會繼而影響整個發(fā)電網(wǎng)，加重電力網(wǎng)中的因為產(chǎn)生諧波而造成的污染。改善這些都要成為有關(guān)電力管理部門重視的項目。這里我們就諧波的危害進行討論。

a.嚴重影響了整個供電系統(tǒng)的穩(wěn)定

供配電系統(tǒng)中大多是采用繼電器和感應繼電器對整個系統(tǒng)加以保護，一旦線路中出現(xiàn)故障，該裝置就要發(fā)揮因有的作用。但是通常情況下，這兩類設備在對諧波的識別上有很大的盲區(qū)，尤其是在諧波含量在20%以下時，感應繼電器基本上處于停滯不工作的狀態(tài)，對于整個電路起不到任何的保護作用，嚴重的影響了線路供配電和傳輸電力的安全。對此，諧波對整個供電系統(tǒng)運行都有很大的影響。

b.嚴重影響了配電和用電設備的使用壽命

在我國民用建筑供配電和用電設備的額定功率是50Hz，如果超過50Hz很有可能會使用電設備發(fā)生線路過載而斷電的現(xiàn)象，嚴重的時候電流會將整個設備擊穿。諧波的產(chǎn)生也會導致這個頻率在50Hz以下，使得很多的用電設備長期處于欠載的情況下工作，時間長了會出現(xiàn)電氣發(fā)熱、機械振動、噪音等現(xiàn)象，嚴重的時候會導致線路的短路或者燒毀。這些都是因為諧波的對電壓的影響，使得整個電力系統(tǒng)不能在穩(wěn)定的電壓情況下運行。

c.對周邊通信系統(tǒng)的干擾

在整個電力線路上產(chǎn)生了不同頻率的波長，這些波長會在一定程度上通過磁場的耦合對周邊的通信系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。在低詞和高次諧波的共同作用下，通信的信號極易發(fā)生串線的現(xiàn)象。具體表現(xiàn)在通話不清晰，或者是不能進行正常的通話，甚至在線路中會產(chǎn)生較大的雜音。如果信號源離諧波發(fā)生處較近，還可能對通信人員的人身安全造成危害。另外高壓直流域換流站換相過程中產(chǎn)生的電磁噪聲會干擾電力載波通信的正常工作，并利用載波工作的閉鎖和繼電保護裝置動作失損，影響電網(wǎng)運行的安全。在了解了諧波對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的影響，就必須要采取相應的措施進行解決

（1）加裝濾波裝置

為了減少諧波對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的影響，我們就要從根本上改變這個現(xiàn)象的發(fā)生，最好是杜絕這類情況。本著從源頭抓起的思想，我們在產(chǎn)生諧波的地方安置波段過濾裝置，用這樣的方法可以減少在源頭處產(chǎn)生的諧波，減輕了諧波對系統(tǒng)的破壞，加大了電網(wǎng)的輸送效率，改善了以往供配電設備經(jīng)常維修的情況，不僅保護了線路的通常，還將線路中的設備的壽命大大提高了。過濾諧波的裝置按主回路中是否含有源器件，還可分為有源濾波器和無源濾波器兩類。這個設備的增加有效的加大了對線路的保護，現(xiàn)在很多的發(fā)電企業(yè)一直使用這套方法改良相關(guān)技術(shù)。

（2）改變分流裝置的頻率

在供電系統(tǒng)中，還有一項重要的諧波來源就是分流裝置，它所產(chǎn)生的諧波量也是無法忽略的，有實驗數(shù)據(jù)表明，分流裝置在其交流電壓與直流電壓共同作用下產(chǎn)生的高、低諧波。通常意義上所規(guī)定的脈沖數(shù)在8-12的范圍內(nèi)，會產(chǎn)生較為低的頻率，一旦頻率下降，諧波的影響就會相應的降低。當我們適當?shù)母淖兞朔至餮b置的頻率時，就可以簡單的達到我們想要的效果。這樣的操作在使用上十分的簡單，在原理上也很容易理解，因此這項方法也有一定的使用范圍。

四、電磁兼容技術(shù)在電力系統(tǒng)自動化設備中的使用

電力系統(tǒng)自動化設備是在單片機的基礎上，加上了核心的電路微機單件以及相關(guān)的電路中的轉(zhuǎn)換元件，在保證電源能夠形成回路、電力整體通暢的基礎上形成的一個具體的電力網(wǎng)絡，在考慮到電磁效應對電路以及人員產(chǎn)生的影響的同時，就是要對整個電路的兼容性有一定的研究。對于所有構(gòu)成電氣化線路的系統(tǒng)進行系統(tǒng)分析。在最近的幾年里，對于電磁兼容技術(shù)使用最為廣泛的包括以下幾種技術(shù)：

（1）改變頻率的調(diào)控設計方案

在電氣自動化設備的使用中，對于機械的頻率改變不是一個很困難的事情，要解決的是自動化設備兼容方面的問題。同時，設計到了頻率的兼容就變得十分的復雜。單片機系統(tǒng)要在原有的設計使用頻率中保證固定的使用頻率不改變，這種頻率特性在機械的使用中不會隨時間的改變出現(xiàn)變化，就好比是機械自身的一個商標，來保證機械原件的單一獨有性。

在改變頻率的調(diào)控設計局方案中，對于頻率的改變可以劃分為對頻率的節(jié)奏的校準（振幅、周期以及頻率的單位時間的改變量）、正常工作狀態(tài)下的頻率于疲勞狀態(tài)下頻率的對比和通過技術(shù)手段將電氣中產(chǎn)生的諧波進行過濾后得到的固有頻率值。這些頻率的獲取都是可以通過頻率信號的變化來得到，這里必須強調(diào)的是，高頻信號源的獲得較為容易，但是低頻信號的振動幅度較為小，往往是取高頻信號的整數(shù)倍分之一來定義，尤其低頻信號的獲得在一些轉(zhuǎn)換電路中難以完成，這個方法也是使用較為廣泛；

（2）連接零線

連接零線的方式是電磁兼容和消除一部分電磁干擾最有效的辦法，在連接中存在兩個方面：一方面是對電源內(nèi)的電阻進行有效的控制，保證線路的電阻值存在一定的可控范圍內(nèi)。另外一個方面是連接的零線可以通過接地的方式進行處理，在地線的選擇上也充分的選取最大電阻值，保證線路的安全性。

對于所提到的電阻值完全決定于線路的功率，技術(shù)人員對于電源產(chǎn)生的瞬間功率有了直觀的認識，在結(jié)合了功率方面的數(shù)據(jù)，可以在后期對電磁兼容技術(shù)產(chǎn)生很大的影響。同時，在對選擇零線和接地線的選擇上也有很多的規(guī)定，必須遵守的原則是頻率不受到很大的干擾，相互之間可以獨立開來，另外電力系統(tǒng)自動化設備所產(chǎn)生的功率之間也不會有任何的影響。還可以在一定程度上對于功率的峰值和最低值有一定的監(jiān)控

作用。

（3）電源組的配置

發(fā)電機的作用在電氣系統(tǒng)中的作用不言而喻，優(yōu)秀的電源組的選用對于降低電磁所產(chǎn)生的危害有很大的作用，在研究電磁兼容技術(shù)的同時必須要對電源的性能做出相應的研究。通常在使用中認為，電源在使用中必須保持正常的充放電時間，就需要保證好電源內(nèi)的溶液含量，也要保證電源中適當?shù)娜菪噪娏魑漳芰鸵欢ǖ墓β试６龋硪环矫孢€包括系統(tǒng)電源性質(zhì)的選擇，如使用電池還是使用整流電源，所有電源的種類，電源之間是否需要交換，集中供電還是分布式供電等；

（4）預埋線工作

要考慮信號傳輸通道之間的相互聯(lián)系和影響就要對預埋線進行控制。預埋線的數(shù)量和種類都需要在規(guī)定的設計值之內(nèi)。預埋線的工作是電磁兼容系統(tǒng)中與電源輻射同等重要的項目，也是實現(xiàn)電力系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)整體化設計最為基本的要素、預埋線工作包括對于電纜的敷設、電線的走向選擇、電線的長度控制等等；

（5）降頻控制技術(shù)

對輸出的高頻信號，在保證系統(tǒng)正常工作的情況下盡量降低頻率，對某些輸出信號采取平滑措施（例如LED驅(qū)動電路中加入適當?shù)碾娮韬碗娙荩β瘦^大的輸出信號（包括低頻階躍信號，如PWM輸出等）尤其要考慮降頻處理；

（6）多層板去耦技術(shù)

隨著微機系統(tǒng)的頻率越來越高以及電路的幾何尺寸不斷縮小，多層板電路已成為印制電路板的主要模式。多層板的一個重要功能就是可以大大地降低系統(tǒng)各連線之間的分布參數(shù)

影響；

（7）表面貼片技術(shù)

表面貼片是一種使集成電路與印制電路板形成一體的電路制作技術(shù)。集成電路出廠時不加封裝，而是直接出廠裸芯片。電路制作時利用焊接技術(shù)把裸芯片粘貼到印制電路板表面，這種電路不僅體積小，而且電磁兼容的性能大為提高；

（8）軟件技術(shù)方法

當外界干擾竄入并破壞了程序的正常運行時，就會產(chǎn)生程序“跑飛”，程序走向錯誤，中斷不響應和芯片內(nèi)信息發(fā)生變化，從而產(chǎn)生誤動作等。通?？梢酝ㄟ^如下幾種方法實現(xiàn)軟件抗干擾。

1.增加相關(guān)的復雜命令，對于命令流的編輯更加全面，使得單片機系統(tǒng)的指令執(zhí)行力更加完善，對于操作性能的提升更加有效，在正常的電氣使用中，能夠完全的使得機械設備在安全指令下進行工作，同時保證良好的工作狀態(tài)；

2.收留井法，即在空指令后再增加處理“跑飛”的程序；

3.對于系統(tǒng)的主要控制程序進行實時監(jiān)控；

4.在程序運行過程中，如出現(xiàn)突發(fā)時間，主程序的監(jiān)控可以立刻關(guān)停線路運行，以保護線路的安全穩(wěn)定；

5.采取容錯技術(shù)，用時間冗余或信息冗余方法進行抗干擾和提高可靠性。

由于電力系統(tǒng)自動化設備運行的電磁環(huán)境十分惡劣，因此，必須對其安裝運行環(huán)境采取相應的抗干擾措施。目前，工程上采取的方法如下：

a.良好導磁材料機箱的選用及合理設計（機箱的尺寸大小，接插件的合理布置，接線端子的引出方式等）；

b.設備安裝環(huán)境應采取的措施（主控室應采取屏蔽、接地等措施）；

c.對于相關(guān)操作人員定期的培訓，了解相關(guān)的電磁知識，在一段時間內(nèi)對技術(shù)人員做出宣貫學習；

d.以及其他措施

五、電磁兼容技術(shù)的開發(fā)使用

（1）在設計電磁兼容技術(shù)設備的同時，必須嚴格的按照電氣系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范進行，對于電磁的兼容的標準化也要滿足相關(guān)的規(guī)定。而且，還要結(jié)合當?shù)氐碾娏l件進行合理的分配調(diào)控，對于出現(xiàn)特殊情況的地區(qū)或者電力系統(tǒng)類別，必須有特定的使用方法，不能生搬硬套以往的電磁兼容技術(shù)（比如說，在自動化設備的周邊存在大功率的發(fā)電設備和靈敏度較高的信號接受或發(fā)射裝置，或者是會出現(xiàn)干擾程度較大的電力裝置時，因考慮到兩者之間會產(chǎn)生大量的電磁碰撞，不利于技術(shù)人員對該區(qū)域的電磁效應進行控制，甚至難以完成電磁的安全使用，就會考慮將兩者有計劃性的分開使用）就必須在特定的范圍內(nèi)設定不同的設計方案，來滿足具體的電磁兼容的相關(guān)要求。

（2）電路在整個回路中的端口設計也是十分的重要，要保證電流的正常運行，同時保證合理的端口會給整條自動化設備線路帶來一定的平衡，如果在設計和使用中條件允許的狀態(tài)下，可以考慮安裝電路變壓器的隔離裝置，使得變壓器與電力電路有效的分開，不會因為變壓器產(chǎn)出的的電磁和脈沖對電路產(chǎn)生任何的影響。其中較為常見的是光耦合器件，它在消除設備原件的過程中起到了很關(guān)鍵的作用，也是消除電磁干擾較為實用有效的方式之一。

（3）在自動化設備的使用中，形成的高頻率的脈沖會對整個線路造成很大的影響，信號會隨著電磁的增加而增加，安裝的兼容裝置盡量讓脈沖值保持在一個穩(wěn)定的范圍內(nèi)，使用的模擬電力通道也保持在寬度較窄的范圍內(nèi)。

（4）在選擇好固定的連接端口后，也還要對于整體線路有一定的要求，保證線路的完整性是最基本的要求，另外就是對于大規(guī)模的合成電路，要充分的保證電路的集成性能，在最小的空間范圍內(nèi)，形成最大限度的環(huán)形集成面積，盡可能的提高抗電磁的能力，有效的降低來自電源的電磁輻射；

（5）明確整套兼容系統(tǒng)中較為關(guān)鍵的線路組成部分，之中有：磁性較強的電路干擾源、靈敏度較大的組合接收電路，在充分考慮到這些因素之后，適當?shù)脑陔娐分性黾右恍┍Ｗo措施，例如對整體電路進行一定的隔離保護，通常使用的辦法就是對線路進行隔離，電磁源頭不想觸及，此外就是文中所提到的濾波；

（6）在對線路設計的時候，系統(tǒng)的相關(guān)工作流程和一些接地線的方法必須在設計當中體現(xiàn)出來，根據(jù)兼容系統(tǒng)的原理，繪畫出系統(tǒng)的接地線圖紙，考慮到不同區(qū)域的不同，所繪制出的圖紙都是不相同的，但是對于地線圖紙的符號標示必須保持一致，以方便技術(shù)人員對于繪制圖的識別；

（7）確定需要采取那些干擾抑制措施，例如屏蔽、濾波等，需要屏蔽的效能和濾波性能（包括頻率范圍、衰減量等）。

（8）電纜線分組，將信號線按高頻、低頻、數(shù)字、模擬、電源等特性分組，不同組的信號不要安排在一根電纜內(nèi)，否則不但容易造成相互干擾，而且不利采取濾波措施。

5.1電磁兼容結(jié)構(gòu)設計

（1）首先確定制造屏蔽機箱的材料，看是否有低頻磁場的屏蔽要求，如果沒有，可以選擇銅、鋁、鋼等常用的材料做屏蔽材料。如果有，需要采用合金等高導磁率的材料。

（2）確定機箱上需要低阻抗搭接的部位，對于永久性搭接，最理想的方法是焊接。對于非永久性搭接的方法是，一般采用電磁密封襯墊，選用什么種類的電磁密封襯墊，綜合考慮屏蔽效能、密封襯墊的安裝方式、電化學相容性、價格的因素。

（3）進出屏蔽機箱的電纜是否采取了措施，例如屏蔽或濾波（屏蔽一般對頻率較低的干擾作用較好，高頻時效果取決于屏蔽電纜的結(jié)構(gòu)和屏蔽層的端接方式），電纜的屏蔽層與電纜兩端的機箱是否滿足“啞鈴模型”的要求。

（4）對于傳輸頻率較低的信號的電纜，或一端沒有屏蔽屏蔽體的電纜，在電纜端口處采用濾波是最好的解決方案。

（5）如果使用了濾波連接器或濾波陣列板，在它們與機箱之間要安裝電磁密封襯墊。

（6）電源線濾波器的外殼要直接搭接在金屬機箱上，電源進線要盡量短。

（7）機箱上的縫隙或孔洞應盡量遠離強輻射源（例如導線、電纜、線路板等）或敏感電路。

（8）顯示窗口的處理：如果使用屏蔽玻璃，在屏蔽玻璃與機箱之間必須使用電磁密封襯墊。

（9）對靜電放電路徑附近的敏感電路進行電磁屏蔽，屏蔽層接到電路地上。

（10）如果所采用的是非屏蔽機箱，要在電纜入口處設置一塊較大的金屬板，為電纜接口處的濾波、電纜屏蔽層端提供條件。

5.2電磁兼容中電路與線路板設計

（1）電磁兼容中線路板層數(shù)的確定，要結(jié)合電磁兼容的可行性和經(jīng)濟性，在技術(shù)條件允許的范圍中，還要保證經(jīng)濟效益。另外，結(jié)合該系統(tǒng)的具體情況，可以將線路板的層數(shù)增在在三層以上，當然，層數(shù)越高，造價也會相應的提高，同時，電力線路的安全性能也會有很大的提高；

（2）對于多層線路板，要使高速信號、高敏感信號與地線層相鄰布置。

（3）按照電路的工作頻率、電平大小、數(shù)字電路/模擬電路劃分，將不同性質(zhì)的電路分別布置在線路板的不同區(qū)域，使干擾電路與敏感電路遠離。

（4）不同區(qū)域的電路使用不同的地線和電源，不同的地線和電源在一點上連接起來。

（5）時鐘信號的回路面積必須盡量小。

（6）高速時鐘線要盡量短，并且不要換層布線，拐角不要90度，以避免阻抗發(fā)生突變，造成信號反射。

（7）兼容系統(tǒng)中所有的線路走向，在兼容線路中，如果設置的長度（英寸）于信號上升/下降時間（ns）大致相同，就應該考慮使用端接電阻（典型值為28歐），這樣的電力線路在設計中最為可靠，經(jīng)濟成本也是最低；

（8）電力設備在發(fā)電機的作用下高速運轉(zhuǎn)的同時，盡可能的使電路與I/C端口遠，以此來避免兩者發(fā)出的電磁可能出現(xiàn)的耦合現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，會對輻射的電力線路有很大的影響，還會對線路有輻射干擾，嚴重的影響線路信號的傳輸；

（9）在I/C區(qū)域?qū)⑦壿嫷嘏c機殼以非常低的阻抗連接起來，保證電阻在電力元件中起到保護電路不受大電壓的影響；

（10）安裝在線路板上的I/C接口濾波器，要盡量靠近電纜進出口，使濾波器與電纜連接器之間的連線最短。

（11）將所有I/C終端接口放置在電纜中，同時進行共模濾波的處理，將所有I/C電纜集中在線路板的設定I/C區(qū)域。

隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動化設備必將向著高速度、高靈敏度、小型化、多功能、大系統(tǒng)的方向發(fā)展，這就使電力系統(tǒng)自動化設備電磁兼容問題有了一定的新內(nèi)容。

（1）集成電路元件的封裝材料含有微量的天然放射性同位素釷和鈾，它們的原子裂變將產(chǎn)生A射線，使存儲器誤動作。因此，要從元器件的制造技術(shù)和系統(tǒng)的制造兩個方面考慮電磁兼容的設計問題；

（2）數(shù)字邏輯電路與軟件技術(shù)的微妙結(jié)合，正成為抑制干擾的有力武器。軟件的應用將占越來越大的比重。例如，利用錯誤糾正碼的軟件手段檢查并糾正錯誤，是去掉進入系統(tǒng)后的干擾的危害或切斷干擾的有力手段

六、結(jié)束語

隨著我國在電力方面的研究力度加大，相關(guān)的電力系統(tǒng)自動化設備也得到了相當廣泛應用，電磁兼容技術(shù)在使用中有其獨有的優(yōu)勢，同時不能回避的是電磁技術(shù)還存在很大的問題，這就需要電氣技術(shù)人員對該項目不斷的研究，深入了解電磁兼容技術(shù)的發(fā)展原理?，F(xiàn)階段最為重要的工作任務就是將已有的較為成熟，工作狀態(tài)較為穩(wěn)定的電磁兼容技術(shù)不斷的推廣出去，不斷的完善兼容技術(shù)的使用水平，提高該技術(shù)自身的檢測能力，制定行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的生產(chǎn)標準，為發(fā)展電磁兼容技術(shù)培養(yǎng)一大批相關(guān)的技術(shù)人才，確定好新的電磁研究領域，找尋新的熱點問題思路進行研究，不斷的將電力系統(tǒng)自動化設備中的電磁兼容系統(tǒng)的研究上升一個高度。將電力系統(tǒng)自動化電磁兼容技術(shù)方案引入到電氣系統(tǒng)建設中是一種十分有前景的嘗試，可以預見的基于電磁兼容技術(shù)的電氣產(chǎn)業(yè)將在生產(chǎn)質(zhì)量上有質(zhì)的飛躍。但作為一個長期復雜的建設工程，在這個建設過程中定會有一些困難的出現(xiàn)。希望通過相關(guān)部門的共同努力，讓電力系統(tǒng)自動化設備的電磁兼容技術(shù)設計的整體系統(tǒng)能早日實現(xiàn)，并且進一步推進我國電氣企業(yè)的發(fā)展。

本文結(jié)合電力系統(tǒng)電磁兼容性在使用中的相關(guān)的特點，對自動化設備的電磁兼容技術(shù)作出定性的闡述和分析，并對電磁兼容性問題的未來的發(fā)展作出部分的預測。隨著我國加入世貿(mào)組織日期的臨近，做好電力系統(tǒng)自動化設備的電磁兼容工作不但可提高電力系統(tǒng)自動化設備的工作可靠性，也是電力系統(tǒng)生產(chǎn)制造企業(yè)參與國際工程招標和國際貿(mào)易市場的現(xiàn)實需要，希望能引起各方面的重視。

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作者簡介：吳嵩松（1978-），男，江蘇武進人，職稱：工程師，單位：華能國際電力股份有限公司，研究方向：電力施工。