4 减少电磁干扰的主要措施
减少电磁干扰的方法则是针对干扰的三要素,从抑制干扰源,切断干扰传播途径,提高干扰受体的抗干扰能力出发,采取各种措施,主要有屏蔽、滤波和接地。
(1) 屏蔽
屏蔽是利用屏蔽材料阻止或减少电磁能量在空间传输造成干扰影响的一种措施。通过屏蔽,干扰的能量能得到有效的削减。它可以广泛应用于减小干扰三要素的各个方面。屏蔽效果与屏蔽材料的电导率、磁导率、屏蔽体的结构、干扰源距离、干扰场的性质(电场或磁场) 以及频率等因素有关。
对于磁场屏蔽,穿过屏蔽材料的衰耗起主要作用,它与材料的特性、厚度直接相关,铁磁材料的屏蔽效果较好。
(2) 滤波
滤波是在频域上处理电磁兼容问题的手段。通过滤波,可以抑制传导电磁骚扰。滤波器按其处理信号的类别,可以分为信号选择滤波器与电磁骚扰抑制滤波器两类。信号选择滤波器主要作用是,选出我们所需频率的信号。
电磁骚扰抑制滤波器,就是在该滤波器内通过有用的频率信号。而高过和/ 或低于这些频率的信号予以抑制或阻塞。常见的有电源线滤波器、信号线控制滤波器等低通滤波器。
(3) 接地
接地的概念比较广泛,它既是抗干扰的措施,也是安全的重要措施。正确的接地既能抑制外部电磁干扰的影响,又能防止电子电气设备向外部发射电磁波;而错误的接地常常会引入非常严重的干扰,甚至会使电子电气设备无法正常工作。
狭义上讲,接地就是将设备与大地连接,将干扰电流导入地中(前述屏蔽、滤波都必需良好接地,若不接地,就不起作用,也就谈不上屏蔽和滤波) 。广义上讲,接地包含设备中建立基准电位的概念,是电路系统中的等电位点或等电位面。
接地的主要目的是:
1) 与大地之间建立低阻抗通路,使大电流(如雷击电流) 等直接流入大地,不影响电路、设备的正常工作和人身的安全;
2) 建立设备的外壳与零电位之间的低阻抗,当设备存在漏电流时,不致危及人身安全;
3) 防止静电电荷的积累;
4) 在电路中或设备内建立一个公共的等电位点(或面) ,以便有一个共同的参考电位;
5) 电路(直流、低频或高频电流) 都需要经过地线形成回路。良好的接地设计可使流过地线的各个电流互不影响,或其影响可被抑制。
(4) 其他措施
抗干扰除了上述屏蔽、滤波、接地等主要措施外,还有: 隔离,用来防止初级回路对地间的干扰信号传递至次级回路;均压,均衡使用面积内各点之间的电位差;合理布线,除所有的连接线(信号线、电源线及接地线等) 均带屏蔽层外,还应将逻辑信号线通道和接地线间环路面积缩到最小,以降低感性耦合的磁通量;平行敷设导线应注意导线几何空间的对称度,以减小对电磁干扰的敏感度等。
5 电力通信设备的抗干扰措施
电力系统中的通信设备(其实包含所有的电子设备) ,特别是变电站内的设备,处在一个十分恶劣的电磁环境中,所有的带电设备均是干扰(骚扰) 源,任何一根载流的导线就是一个辐射源。因此更应该考虑抗干扰措施。
(1) 设备的电磁兼容性要求
设备是电磁骚扰的源又是受体,其本身的电磁兼容性是最重要的因素。根据兼容性定义,它包含两方面内容,就是如何提高设备的抗扰度和防止电磁泄漏。
对于使用者来说,则要注意在设备的选型时,一定要关心设备的电磁兼容性能。
目前与EMC 有关的国际组织很多,最主要的是IEC。IEC 中和EMC 关系密切的是TC - 77 和CIS2PR。TC - 77 主要研究低压网络中电气设备之间的电磁兼容性的有关标准及法规。CISPR 是为了研究防止广播接收、通信等受电气设备的干扰而设立的机构,主要研究统一的测试方法,并对各种电气设备提出电磁干扰限值的建议。国内的很多标准都是参照他们的标准制定的。
在通信设备选购时,包括通信用开关电源和不间断电源(UPS) ,要把电磁兼容性指标作为一个必不可少的指标,注意采用满足上述标准的设备。
(2) 设备的抗干扰措施
设备选定之后,如何在当前的环境中正确地安装和使用则是下一个需要解决的问题。
设备的抗干扰措施,首先要考虑屏蔽。重要的通信机房本身应有屏蔽层,以减少空中辐射耦合的骚扰;其次是采用直流开关电源和UPS ,以隔离电源传来的交流干扰信号。从实际的观点出发,最重要的是接地问题。