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电磁兼容技术在电力自动化系统中的应用分析

2010-04-032560


    电磁兼容技术的设计要从电磁兼容的3个基木要索着手,从原理的可行性、元器件的选择、加工生产工艺、安装运行环境等几个方面来考虑。把握不同类型电磁十扰的木质,对不同的十扰频率、频谱采用相应的滤波、隔离、接地、屏蔽等措施。

2.1滤波
    滤波是利用滤波器来抑制电磁十扰,滤波器是由集中参数的电阻、电容和电感,或者是分布参数的电阻、电容、电感构成的一种网络,这种网络只允许有用信弓的频率分量通过,阻i1:其他十扰频率通过,使电磁十扰减少到满意的工作电平上。滤波器是防i1_传导电磁十扰的主要措施,如电源滤波器解决传导十扰的问题;滤波器同时也是解决辐射十扰的重要武器,如抑制无线电十扰,在发射机的输出端和接收机的输入端安装相应的电磁十扰滤波器,滤掉十扰信n5,以达到电磁兼容的目的。滤波器工作方式有两种:一种是不让无用信n5通过,并把它们反射回信n5源;另一种是把无用信n5在滤波器里消耗掉。在采用滤波方法来抑制传导十扰时,首先要了解十扰源的频谱、十扰源在频带中的分布情况,十扰波幅值等。可以通过十扰仪器来检测,获得十扰源的频带分布和幅值,有针对性地选择滤波器的种类或者设计滤波器电路。

2.2隔离
    隔离是十扰线路(馈线)周围存在十扰电磁场,当其他线路(导线)在其附近时,由于电磁祸合而形成十扰。防11一这种十扰最简单而有效的方法是将十扰线路与其它线路隔离开来,以切断或削弱它们之间的电磁祸合。隔离的原则和方法是:
    (1)干扰线路和其他线路尽可能不要平行排列,如必须平行,导线间距L与导线直径D之比应不小于40(I1D}40),在可能情况卜导线间距应尽量大此,并且平行部分的长度越小越女子;
    (2)敏感线路与一般线路如平行排列,其间距应大于30mm;
    (3)电源馈线与信n5线应子隔离,当他们平行排列时,其间距应大于30mm;
    (4)高频导线是对其他线路十扰最大的线路,一般都要屏蔽;
    (5)有此脉冲线路的脉冲功率较大,对其他线路构成严重十扰,应按十扰线路对待。至于电平较低,功率很低的数字电路可按一般线路处理,原则上按敏感电路对待,也可根据具体情况处理。

2.3接地
    接地是指在系统的某个选定点与某个接地面之间建立导电的低电阻的通路,把系统中电子元件的零电位互相连接起来,再把它们同时与某个等价于“地”的参考点连起来。具体方法可以将理想的接地体作为一个零电位、零电阻的物理实体,作为与各有关电路中信n5电平的参考点,任何不需要的电流通过它都不产生电压降,这种理想的接地体实际上是近似的,在设备上接地是为了使设备木身所流过的十扰电流经过接地线流入大地,减少十扰源所传播和发布的能量。接地的主要目的是防11_电磁十扰,消除公共电路阻抗的祸合,也是为了保障人身和设备的安全。基木接地技术有浮地、中一点接地、多点接地和混合接地4种。
   (1)浮地常用于电路或设备工作状态不能与公共地或大地相连接,它的原理近似于起到隔离变压器的作用;
    (2)中一点接地是所有需要接地的引线全部接到一个点,再由这个点直接与地相连接。一般用于抑制频率在1MHz以下的干扰信号;
    (3)多点接地是指系统或设备中所需接地的引线直接接到离它们最近的地上。一般用于抑制频率在10MHz以上的干扰信号;
    (4)混合接地是在复杂情况卜,设备或单元电路的接地难以通过一个简单的接地形式来解决而采取的混合形式,用于十扰信弓频率在1一10MHz的情况。
    利用接地的方式可以减少或衰减十扰源的能量,但应注意以卜几点:①接地线尽量短;②接地线阻抗要尽可能小;③应采用金属材料相同的导线作为接地线;④接地线的接地点应有良好的导电性能;⑤接地线的连接点要有足够的机械强度。

2.4 屏蔽
    屏蔽就是用导电或导磁材料制成的盒、壳、屏、板等将电磁能限制在一定空间范围内,使场的能量从屏蔽体的一面传到另一面时,受到很大衰减而防止电磁十扰的措施。有电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽3种方法。
    电力系统自动化设备的电磁兼容技术也是基于上面的理论,对不同功能、不同安装地点、不同结构的设备应分别有侧重点的采取不同的电磁兼容技术措施。

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