提高電子通訊設(shè)備在動力環(huán)境中的電磁抗擾性研究

【摘要】目前狀況下，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，各種新科學(xué)、新工藝層出不窮，極大的便利了人們的生產(chǎn)生活。在這一環(huán)境之下，通訊設(shè)備的使用也日益頻繁，在電廠、輸變電站等電力行業(yè)中隨處可見。然而，在動力環(huán)境之中，由于相關(guān)設(shè)備存在著較高的工作電壓與工作電流，因此經(jīng)常會出現(xiàn)一定程度上的故障問題等，究其原因，主要是因為電磁干擾對其造成的影響。如何提高通訊設(shè)備的電磁抗擾性，并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)一步提高電子通訊設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性成為業(yè)內(nèi)人士研究的重要問題。本文就主要針對提高電子通訊設(shè)備在動力環(huán)境中的電磁抗擾性進(jìn)行研究與分析。

【關(guān)鍵詞】電子通訊設(shè)備；動力環(huán)境；電磁抗擾性；可靠性

一、在動力環(huán)境中電磁干擾的特點分析

在IEC標(biāo)準(zhǔn)中通用的基礎(chǔ)抗擾性標(biāo)準(zhǔn)中對環(huán)境要求有了明確的規(guī)定，它將環(huán)境主要分為兩大類，分別為住宅、商業(yè)、輕工業(yè)環(huán)境以及工業(yè)環(huán)境。具體標(biāo)準(zhǔn)如下：前者指的主要是直接從公共電網(wǎng)并且都是用低電壓進(jìn)行供電的場所；而對于工業(yè)環(huán)境而言，它主要指的是需要運用到大電感以及大電容負(fù)載的場所，且對其的應(yīng)用頻率較高。從上述標(biāo)準(zhǔn)的闡述中，我們知道類似電廠、輸變電站以及配電站等場所屬于十分典型的工業(yè)環(huán)境。在工業(yè)環(huán)境之下，電磁干擾的頻率相對較寬，一般情況下，其電磁干擾頻率能夠從工頻到上千兆HZ，同時，工業(yè)環(huán)境下的電磁干擾強(qiáng)度較大，嚴(yán)酷度等級也相對較高。因此對于電子通訊設(shè)備而言，它在動力環(huán)境之中比在其他環(huán)境下面臨了更為強(qiáng)大的嚴(yán)酷度。除此之外，動力環(huán)境之中的電磁干擾還存在著如下幾個方面的特點：①一般情況之下，在動力環(huán)境之下現(xiàn)場存在有相應(yīng)的電力設(shè)備以及功率裝置，而在這些設(shè)備或裝置之中，地線是一種較為常見的干擾耦合通道；②在動力環(huán)境之下，諸如快速瞬變脈沖群、振蕩波等一些常規(guī)的間隙性干擾試驗項目也可能在一定程度上表現(xiàn)出連續(xù)性的特點，在這種情況之下，試驗標(biāo)準(zhǔn)中的B級判據(jù)則不再具有適用性；③在動力環(huán)境之中，存在著較多的騷擾源，且這些騷擾源的騷擾頻率也相對較寬，這樣一來，存在的一些干擾問題就難以對騷擾源與耦合方式進(jìn)行有效的確定。面對這種情況，就需要采取加強(qiáng)接口濾波以及隔離個改變接地方式等措施對其進(jìn)行一定會程度上的加固；④在動力環(huán)境之下，解決電磁干擾問題存在著較大的難度，其中一個很重要的原因是難以對問題進(jìn)行明確定位，基于這一方面的考慮，需要一定經(jīng)驗技術(shù)的積累，并在此基礎(chǔ)之上采取正確的現(xiàn)場探測手段。

二、電子通訊設(shè)備在動力環(huán)境中的電磁抗擾性實例分析

（一）案例概況

為了提高本文研究的時效性，結(jié)合了某一具體案例進(jìn)行分析。案例如下：某一電信機(jī)房的動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)受到了雷擊破壞，造成的后果主要有部分監(jiān)控模塊損壞、監(jiān)控設(shè)備損壞、空調(diào)誤動停機(jī)、總線型通訊系統(tǒng)損壞等，而在這些構(gòu)件與設(shè)備的之中，總線型系統(tǒng)的損壞程度最為嚴(yán)重，具體表現(xiàn)為多臺MISU監(jiān)控模塊串口芯片發(fā)生一定程度上的爆裂。

（二）案例分析與改進(jìn)措施

根據(jù)我們的研究與分析，發(fā)生破壞的原因主要是因為在雷擊時，雷電過電壓通過電力電纜入地對油機(jī)室和電力室的地電位進(jìn)行了一定程度上的抬高。除此之外，在這一通訊系統(tǒng)之中，各個設(shè)備的接地點也存在著一定的差異性，這樣一來，過電壓通過設(shè)備與設(shè)備之前的信號互聯(lián)電纜從而對設(shè)備線路接口產(chǎn)生一定程度上的沖擊。在這一原因的基礎(chǔ)之上，我們提出了相應(yīng)的系統(tǒng)改進(jìn)措施，主要如下：①首先需要對整個工程進(jìn)行一次徹底的檢查，找出其中存在的不規(guī)范之處加以改進(jìn)，同時還需要對信號線屏蔽層的接地方法進(jìn)行進(jìn)一步的完善，從而保證所有信號線屏蔽層能夠良好接地；②在設(shè)備前端對專用防雷保護(hù)器件進(jìn)行安裝。在進(jìn)行整改之后，我們對這一電信機(jī)房進(jìn)行了追蹤調(diào)查，發(fā)現(xiàn)運行2年以來，并未在發(fā)生雷擊損壞狀況。

（三）加強(qiáng)產(chǎn)品電磁抗擾性的技術(shù)建議

對于電子通訊設(shè)備而言，都存在著相關(guān)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)對其電磁干擾敏感性的各項指標(biāo)進(jìn)行了規(guī)定。從國際方面來看，國際標(biāo)準(zhǔn)所制訂的嚴(yán)酷度等級主要為2級或者3級。一般情況之下，智能能夠達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)要求，也基本就能夠?qū)﹄姶偶嫒菪砸筮M(jìn)行滿足。但這并不絕對，也存在著少數(shù)的產(chǎn)品在動力環(huán)境之下，由于動力環(huán)境的電磁環(huán)境相對惡劣，這些產(chǎn)品可能會受到高于其抗性能力的電磁干擾，而這類電磁干擾的存在會阻礙相關(guān)設(shè)備的正常運行?；谶@些問題的存在，很有必要對產(chǎn)品的電磁兼容性設(shè)計進(jìn)行有效的加強(qiáng)，這就要求我們做好兩個方面的工作：一方面，在工程研制階段需要對設(shè)計余量進(jìn)行一定程度上的提高，并在此基礎(chǔ)之上有效加強(qiáng)信號和通訊接口的防護(hù)與隔離設(shè)計；另一方面，需要進(jìn)一步加強(qiáng)測試，并對相關(guān)的加強(qiáng)測試進(jìn)行一定程度上的增加。同時，為了對產(chǎn)品測試技術(shù)進(jìn)行一定程度上的加強(qiáng)，我們提出了如下幾個方面的建議：①就目前狀況而言，國內(nèi)在電磁兼容性管理方面還存在著很多不完善的地方，不管是終端設(shè)備還是電信中心設(shè)備都有可能在復(fù)雜程度較高的電磁環(huán)境中進(jìn)行使用，因此在對系統(tǒng)進(jìn)行研制的過程之中，應(yīng)該加強(qiáng)測試；②在已經(jīng)具備的EMS試驗項目之中可以對加強(qiáng)測試進(jìn)行一定程度的考慮；③如果現(xiàn)場環(huán)境相對惡劣，可以對非常規(guī)測試進(jìn)行一定程度哈桑的考慮。這主要是因為對于非常規(guī)測試而言，他沒有定式，如果這一測試能夠有效的發(fā)現(xiàn)問題所在，并能夠從中找出解決的措施，那么非常規(guī)測試就可以考慮實施；④雖然很多工程現(xiàn)場的電磁兼容性問題能夠在EMS之中進(jìn)行模擬，但這并不是絕對的，仍然存在著一定的工程現(xiàn)場由于自身的特殊性難以對其進(jìn)行有效的模擬，在這種情況之下，只有通過現(xiàn)場測試來解決問題，因此需要對技術(shù)經(jīng)驗的積累以及經(jīng)驗的分享進(jìn)行有效的加強(qiáng)。

四、結(jié)束語

本文就主要針對提高電子通訊設(shè)備在動力環(huán)境中的電磁抗擾性進(jìn)行研究與分析。首先對在動力環(huán)境中電磁干擾的特點進(jìn)行了一定程度上的闡述，然后在此基礎(chǔ)之上結(jié)合具體案例進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。最后，提出了相應(yīng)的加強(qiáng)產(chǎn)品電磁抗擾性的技術(shù)建議。

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作者簡介：胥繼鋒1985年3月 江蘇沛縣2007年6月畢業(yè)于湖北黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電一體化技術(shù)專業(yè) 大專 現(xiàn)在供職于蘇州東理化電子有限公司 研究方向 電子信息工程系列電子與通訊設(shè)備專業(yè)