摘 要：在電力系統(tǒng)技術(shù)不斷的升級(jí)換代的同時(shí)，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中加入自動(dòng)化技術(shù)也是一種趨勢(shì)，通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)不斷的規(guī)?；⒅悄芑霓D(zhuǎn)變之后，自動(dòng)化電力系統(tǒng)的生產(chǎn)方式得到了人們的普遍認(rèn)可，這種自動(dòng)化的機(jī)械裝置在使用中操作更加簡(jiǎn)單。在本文中我們對(duì)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(guò)建立計(jì)算機(jī)模型，構(gòu)建數(shù)值定于矩陣，再通過(guò)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，分析出電力系統(tǒng)的實(shí)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(dòng)化設(shè)備的電磁兼容技術(shù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng)；自動(dòng)化設(shè)備；電磁兼容；諧波

一、引言

在我國(guó)電力的水平不斷提升的同時(shí)，電氣化設(shè)備的發(fā)展速度也相應(yīng)的提高，同時(shí)電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容問(wèn)題就是最為關(guān)鍵的技術(shù)。這里所說(shuō)的電磁兼容性就是電氣設(shè)備在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電磁效應(yīng)，電磁會(huì)對(duì)周圍的設(shè)施和人員產(chǎn)生一定的影響，在電氣設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中產(chǎn)生的電磁會(huì)出現(xiàn)干擾的作用，研究電磁兼容技術(shù)就是在這個(gè)基礎(chǔ)上解決實(shí)際設(shè)備運(yùn)行中最大程度的降低電磁干擾，讓機(jī)器設(shè)備自動(dòng)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(huì)因?yàn)閯?dòng)力引擎發(fā)射出電磁波，在通過(guò)耦合作用下在傳輸信號(hào)，直接對(duì)周邊產(chǎn)生很大的電磁影響。

在電力系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中，自動(dòng)化設(shè)備通過(guò)傳送信息的方式來(lái)得到相關(guān)的指令，信息在發(fā)送接受過(guò)程中存在信號(hào)發(fā)射就會(huì)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(qiáng)的信號(hào)傳輸源產(chǎn)生電磁干擾，磁場(chǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)化設(shè)備在顯示屏中就會(huì)出現(xiàn)畫質(zhì)的抖動(dòng)，甚至?xí)沟秒娮悠聊怀霈F(xiàn)畫面嚴(yán)重的扭曲變形。同時(shí)，在電力系統(tǒng)的交流工具的步話機(jī)也會(huì)受到電磁干擾，經(jīng)常出現(xiàn)信號(hào)的串音，就收到到錯(cuò)誤信號(hào)的情況也時(shí)有發(fā)生。不單是對(duì)信號(hào)有影響，對(duì)于設(shè)備的調(diào)節(jié)也會(huì)有相應(yīng)的干擾。在電磁的干擾下，對(duì)于步話機(jī)的音量調(diào)節(jié)還會(huì)出現(xiàn)低頻率的調(diào)節(jié)會(huì)有大幅度的變化，直接給操作人員帶來(lái)麻煩。所以在保證電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的合理使用，就要充分的考慮到電磁干擾的產(chǎn)生，通過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出相關(guān)的數(shù)據(jù)來(lái)為實(shí)現(xiàn)電磁的兼容技術(shù)做準(zhǔn)備，下面我們就電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容技術(shù)做出相應(yīng)的介紹。

二、電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備電磁兼容

2.1電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備中電磁干擾

電力系統(tǒng)在日常的使用中，都是通過(guò)物理效應(yīng)進(jìn)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(shí)，電力自動(dòng)化設(shè)備又是二元體中最為關(guān)鍵的構(gòu)造部位，它的電磁效應(yīng)也是十分的復(fù)雜，一直是人們研究的議題。在電氣設(shè)備的干擾中主要包括：一元設(shè)備的輸出信號(hào)、二元設(shè)備的輸入信號(hào)、一元與二元信號(hào)源之間的串接、自動(dòng)化系統(tǒng)內(nèi)部的單片機(jī)元件，以及在不同的信息傳輸渠道上的磁場(chǎng)交流產(chǎn)生的電磁干擾，這些都會(huì)對(duì)電氣化設(shè)備在使用中產(chǎn)生很大的影響，嚴(yán)重的時(shí)候直接導(dǎo)致機(jī)器出現(xiàn)不可逆的破壞（見(jiàn)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(dòng)化設(shè)備包含單片機(jī)系統(tǒng)和核心的電路微機(jī)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(guò)對(duì)電力系統(tǒng)不斷的規(guī)?；⒅悄芑霓D(zhuǎn)變之后，建立電氣模塊計(jì)算機(jī)模型，構(gòu)建數(shù)值定于矩陣，再通過(guò)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，分析出電力系統(tǒng)的實(shí)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(píng)定裝置來(lái)對(duì)電路中的敏感原件進(jìn)行檢測(cè)，得出電路在使用中電磁活動(dòng)最為敏感的區(qū)域，很直觀的檢測(cè)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(jiàn)圖二），兩者之間對(duì)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(chǎng)也有不同。在感應(yīng)元件的組成下，靜電是CDCM磁場(chǎng)的主要障礙，在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生過(guò)低的電壓，直接讓系統(tǒng)在低壓低電流的狀態(tài)下運(yùn)行，電源總線將承載更大荷載的磁場(chǎng)效應(yīng)。

電力自動(dòng)化系統(tǒng)電磁兼容系統(tǒng)中裝置可以有效的控制電氣設(shè)備在啟動(dòng)的初期所產(chǎn)生的相關(guān)的負(fù)效應(yīng)和電磁場(chǎng)，比如明顯的電壓減低以及過(guò)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(jī)軸的不利扭矩，減輕機(jī)械設(shè)備的磨損，這一點(diǎn)在前文中進(jìn)行了相關(guān)的闡述，這樣的有點(diǎn)不光是可以延長(zhǎng)電力系統(tǒng)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的使用周期，而且也可以有效的保護(hù)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中不可避免與電氣設(shè)備相接觸的操作人員免受電磁干擾，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)，也可以節(jié)約能耗，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，此外電力系統(tǒng)自動(dòng)化電磁兼容方式也具有硬啟動(dòng)方式無(wú)法比擬的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，由于其兼容模式簡(jiǎn)單，操作方便，構(gòu)造也很簡(jiǎn)單，因此故障率極低，這也是電力系統(tǒng)自動(dòng)化電磁兼容技術(shù)得到廣泛使用最為主要的原因之一。

對(duì)于電力系統(tǒng)自動(dòng)化電磁兼容來(lái)講其主回路是通過(guò)普通的晶閘管作為開(kāi)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(kāi)關(guān)元件的首選，導(dǎo)通角的智能化系統(tǒng)控制是通過(guò)單片機(jī)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的。電力系統(tǒng)自動(dòng)化電磁兼容具體工作機(jī)理是：在最開(kāi)始的啟動(dòng)階段，晶閘管的導(dǎo)通角逐漸升高，電機(jī)兩端的電壓也會(huì)隨之產(chǎn)生變化，由此會(huì)對(duì)晶閘管的輸出電壓產(chǎn)生調(diào)節(jié)功能，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速升高到啟動(dòng)扭矩時(shí)，啟動(dòng)過(guò)程便結(jié)束。電力系統(tǒng)自動(dòng)化電磁兼容技術(shù)還具有一個(gè)關(guān)鍵的功能——限流，當(dāng)晶閘管處于完全導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電機(jī)便會(huì)處于額定功率下工作，再加上旁路接通起的同時(shí)啟動(dòng)，可以有效地延長(zhǎng)晶閘管的使用周期，此時(shí)電機(jī)進(jìn)入到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)機(jī)械設(shè)備需要停車時(shí)，第一步是旁路接通起器的斷開(kāi)，這樣做的直接目的是減小旁路接通器內(nèi)晶閘管的導(dǎo)通角，這樣的話電機(jī)轉(zhuǎn)速歸零，機(jī)械停車，處于關(guān)閉狀態(tài)。

2.3電磁脈沖效應(yīng)

電力系統(tǒng)在智能化運(yùn)行中，必須考慮到脈沖的問(wèn)題，電磁產(chǎn)生的脈沖是以八進(jìn)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(kāi)關(guān)電源的頻率上有著很敏感的控制，在高達(dá)幾萬(wàn)赫的電源頻率中所產(chǎn)生的脈沖效應(yīng)是相當(dāng)巨大的。在對(duì)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(yīng)工作。

三、電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)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(lái)我們探討諧波在生產(chǎn)中的具體來(lái)源。一是輸出電路產(chǎn)生的諧波；二是電力在運(yùn)送過(guò)程中的的產(chǎn)生的諧波。

⑴大功率電源

在電力運(yùn)輸中，大功率的電源產(chǎn)生強(qiáng)大的電壓，在變壓器中會(huì)產(chǎn)生諧波。在電源中心有大量的磁鐵，在磁場(chǎng)的作用下，發(fā)生了磁場(chǎng)效應(yīng)，通過(guò)切割磁感線產(chǎn)生電流，加上電源中的磁場(chǎng)呈現(xiàn)非線性變化，使得產(chǎn)生大小不一的諧波。此外，在設(shè)計(jì)之初還考慮了經(jīng)濟(jì)因素，不會(huì)在電源磁鐵周圍包裹過(guò)多的導(dǎo)線，導(dǎo)致磁感線產(chǎn)生的電流大小變化。我們也通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，電流越大，諧波越大，對(duì)整個(gè)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(guò)程中會(huì)產(chǎn)生諧波，在電力接收中也依然會(huì)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(shè)備占到了大多數(shù)，這些都會(huì)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(huì)是產(chǎn)生諧波的一大因素之一，這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波會(huì)繼而影響整個(gè)發(fā)電網(wǎng)，加重電力網(wǎng)中的因?yàn)楫a(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(xiàng)目。

在輸出過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生諧波，在電力自動(dòng)化設(shè)備接收中也依然會(huì)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(shè)備占到了大多數(shù)，這些都會(huì)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(huì)是產(chǎn)生諧波的一大因素之一，這些設(shè)備產(chǎn)生的諧波會(huì)繼而影響整個(gè)發(fā)電網(wǎng)，加重電力網(wǎng)中的因?yàn)楫a(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(xiàng)目。這里我們就諧波的危害進(jìn)行討論。

a.嚴(yán)重影響了整個(gè)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(yīng)繼電器對(duì)整個(gè)系統(tǒng)加以保護(hù)，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(shè)備在對(duì)諧波的識(shí)別上有很大的盲區(qū)，尤其是在諧波含量在20%以下時(shí)，感應(yīng)繼電器基本上處于停滯不工作的狀態(tài)，對(duì)于整個(gè)電路起不到任何的保護(hù)作用，嚴(yán)重的影響了線路供配電和傳輸電力的安全。對(duì)此，諧波對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)運(yùn)行都有很大的影響。

b.嚴(yán)重影響了配電和用電設(shè)備的使用壽命

在我國(guó)民用建筑供配電和用電設(shè)備的額定功率是50Hz，如果超過(guò)50Hz很有可能會(huì)使用電設(shè)備發(fā)生線路過(guò)載而斷電的現(xiàn)象，嚴(yán)重的時(shí)候電流會(huì)將整個(gè)設(shè)備擊穿。諧波的產(chǎn)生也會(huì)導(dǎo)致這個(gè)頻率在50Hz以下，使得很多的用電設(shè)備長(zhǎng)期處于欠載的情況下工作，時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)出現(xiàn)電氣發(fā)熱、機(jī)械振動(dòng)、噪音等現(xiàn)象，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)導(dǎo)致線路的短路或者燒毀。這些都是因?yàn)橹C波的對(duì)電壓的影響，使得整個(gè)電力系統(tǒng)不能在穩(wěn)定的電壓情況下運(yùn)行。

c.對(duì)周邊通信系統(tǒng)的干擾

在整個(gè)電力線路上產(chǎn)生了不同頻率的波長(zhǎng)，這些波長(zhǎng)會(huì)在一定程度上通過(guò)磁場(chǎng)的耦合對(duì)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(hào)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(jìn)行正常的通話，甚至在線路中會(huì)產(chǎn)生較大的雜音。如果信號(hào)源離諧波發(fā)生處較近，還可能對(duì)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(guò)程中產(chǎn)生的電磁噪聲會(huì)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(hù)裝置動(dòng)作失損，影響電網(wǎng)運(yùn)行的安全。在了解了諧波對(duì)發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的影響，就必須要采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決

（1）加裝濾波裝置

為了減少諧波對(duì)發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的影響，我們就要從根本上改變這個(gè)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?cè)诋a(chǎn)生諧波的地方安置波段過(guò)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(duì)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(shè)備經(jīng)常維修的情況，不僅保護(hù)了線路的通常，還將線路中的設(shè)備的壽命大大提高了。過(guò)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(wú)源濾波器兩類。這個(gè)設(shè)備的增加有效的加大了對(duì)線路的保護(hù)，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(xiàng)重要的諧波來(lái)源就是分流裝置，它所產(chǎn)生的諧波量也是無(wú)法忽略的，有實(shí)驗(yàn)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(huì)產(chǎn)生較為低的頻率，一旦頻率下降，諧波的影響就會(huì)相應(yīng)的降低。當(dāng)我們適當(dāng)?shù)母淖兞朔至餮b置的頻率時(shí)，就可以簡(jiǎn)單的達(dá)到我們想要的效果。這樣的操作在使用上十分的簡(jiǎn)單，在原理上也很容易理解，因此這項(xiàng)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(dòng)化設(shè)備中的使用

電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備是在單片機(jī)的基礎(chǔ)上，加上了核心的電路微機(jī)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(chǔ)上形成的一個(gè)具體的電力網(wǎng)絡(luò)，在考慮到電磁效應(yīng)對(duì)電路以及人員產(chǎn)生的影響的同時(shí)，就是要對(duì)整個(gè)電路的兼容性有一定的研究。對(duì)于所有構(gòu)成電氣化線路的系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析。在最近的幾年里，對(duì)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(shè)計(jì)方案

在電氣自動(dòng)化設(shè)備的使用中，對(duì)于機(jī)械的頻率改變不是一個(gè)很困難的事情，要解決的是自動(dòng)化設(shè)備兼容方面的問(wèn)題。同時(shí)，設(shè)計(jì)到了頻率的兼容就變得十分的復(fù)雜。單片機(jī)系統(tǒng)要在原有的設(shè)計(jì)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(jī)械的使用中不會(huì)隨時(shí)間的改變出現(xiàn)變化，就好比是機(jī)械自身的一個(gè)商標(biāo)，來(lái)保證機(jī)械原件的單一獨(dú)有性。

在改變頻率的調(diào)控設(shè)計(jì)局方案中，對(duì)于頻率的改變可以劃分為對(duì)頻率的節(jié)奏的校準(zhǔn)（振幅、周期以及頻率的單位時(shí)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(duì)比和通過(guò)技術(shù)手段將電氣中產(chǎn)生的諧波進(jìn)行過(guò)濾后得到的固有頻率值。這些頻率的獲取都是可以通過(guò)頻率信號(hào)的變化來(lái)得到，這里必須強(qiáng)調(diào)的是，高頻信號(hào)源的獲得較為容易，但是低頻信號(hào)的振動(dòng)幅度較為小，往往是取高頻信號(hào)的整數(shù)倍分之一來(lái)定義，尤其低頻信號(hào)的獲得在一些轉(zhuǎn)換電路中難以完成，這個(gè)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(gè)方面：一方面是對(duì)電源內(nèi)的電阻進(jìn)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(gè)方面是連接的零線可以通過(guò)接地的方式進(jìn)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(duì)于所提到的電阻值完全決定于線路的功率，技術(shù)人員對(duì)于電源產(chǎn)生的瞬間功率有了直觀的認(rèn)識(shí)，在結(jié)合了功率方面的數(shù)據(jù)，可以在后期對(duì)電磁兼容技術(shù)產(chǎn)生很大的影響。同時(shí)，在對(duì)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(dú)立開(kāi)來(lái)，另外電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備所產(chǎn)生的功率之間也不會(huì)有任何的影響。還可以在一定程度上對(duì)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(jī)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(duì)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(shí)必須要對(duì)電源的性能做出相應(yīng)的研究。通常在使用中認(rèn)為，電源在使用中必須保持正常的充放電時(shí)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(dāng)?shù)娜菪噪娏魑漳芰鸵欢ǖ墓β试６?，另一方面還包括系統(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(yù)埋線工作

要考慮信號(hào)傳輸通道之間的相互聯(lián)系和影響就要對(duì)預(yù)埋線進(jìn)行控制。預(yù)埋線的數(shù)量和種類都需要在規(guī)定的設(shè)計(jì)值之內(nèi)。預(yù)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(xiàng)目，也是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)電磁兼容技術(shù)整體化設(shè)計(jì)最為基本的要素、預(yù)埋線工作包括對(duì)于電纜的敷設(shè)、電線的走向選擇、電線的長(zhǎng)度控制等等；

（5）降頻控制技術(shù)

對(duì)輸出的高頻信號(hào)，在保證系統(tǒng)正常工作的情況下盡量降低頻率，對(duì)某些輸出信號(hào)采取平滑措施（例如LED驅(qū)動(dòng)電路中加入適當(dāng)?shù)碾娮韬碗娙荩?duì)功率較大的輸出信號(hào)（包括低頻階躍信號(hào)，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(jī)系統(tǒng)的頻率越來(lái)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(gè)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(shí)不加封裝，而是直接出廠裸芯片。電路制作時(shí)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(dāng)外界干擾竄入并破壞了程序的正常運(yùn)行時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生程序“跑飛”，程序走向錯(cuò)誤，中斷不響應(yīng)和芯片內(nèi)信息發(fā)生變化，從而產(chǎn)生誤動(dòng)作等。通?？梢酝ㄟ^(guò)如下幾種方法實(shí)現(xiàn)軟件抗干擾。

1.增加相關(guān)的復(fù)雜命令，對(duì)于命令流的編輯更加全面，使得單片機(jī)系統(tǒng)的指令執(zhí)行力更加完善，對(duì)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(jī)械設(shè)備在安全指令下進(jìn)行工作，同時(shí)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(duì)于系統(tǒng)的主要控制程序進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；

4.在程序運(yùn)行過(guò)程中，如出現(xiàn)突發(fā)時(shí)間，主程序的監(jiān)控可以立刻關(guān)停線路運(yùn)行，以保護(hù)線路的安全穩(wěn)定；

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

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

a.良好導(dǎo)磁材料機(jī)箱的選用及合理設(shè)計(jì)（機(jī)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(shè)備安裝環(huán)境應(yīng)采取的措施（主控室應(yīng)采取屏蔽、接地等措施）；

c.對(duì)于相關(guān)操作人員定期的培訓(xùn)，了解相關(guān)的電磁知識(shí)，在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)技術(shù)人員做出宣貫學(xué)習(xí)；

d.以及其他措施

五、電磁兼容技術(shù)的開(kāi)發(fā)使用

（1）在設(shè)計(jì)電磁兼容技術(shù)設(shè)備的同時(shí)，必須嚴(yán)格的按照電氣系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，對(duì)于電磁的兼容的標(biāo)準(zhǔn)化也要滿足相關(guān)的規(guī)定。而且，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐碾娏l件進(jìn)行合理的分配調(diào)控，對(duì)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(shuō)，在自動(dòng)化設(shè)備的周邊存在大功率的發(fā)電設(shè)備和靈敏度較高的信號(hào)接受或發(fā)射裝置，或者是會(huì)出現(xiàn)干擾程度較大的電力裝置時(shí)，因考慮到兩者之間會(huì)產(chǎn)生大量的電磁碰撞，不利于技術(shù)人員對(duì)該區(qū)域的電磁效應(yīng)進(jìn)行控制，甚至難以完成電磁的安全使用，就會(huì)考慮將兩者有計(jì)劃性的分開(kāi)使用）就必須在特定的范圍內(nèi)設(shè)定不同的設(shè)計(jì)方案，來(lái)滿足具體的電磁兼容的相關(guān)要求。

（2）電路在整個(gè)回路中的端口設(shè)計(jì)也是十分的重要，要保證電流的正常運(yùn)行，同時(shí)保證合理的端口會(huì)給整條自動(dòng)化設(shè)備線路帶來(lái)一定的平衡，如果在設(shè)計(jì)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(kāi)，不會(huì)因?yàn)樽儔浩鳟a(chǎn)出的的電磁和脈沖對(duì)電路產(chǎn)生任何的影響。其中較為常見(jiàn)的是光耦合器件，它在消除設(shè)備原件的過(guò)程中起到了很關(guān)鍵的作用，也是消除電磁干擾較為實(shí)用有效的方式之一。

（3）在自動(dòng)化設(shè)備的使用中，形成的高頻率的脈沖會(huì)對(duì)整個(gè)線路造成很大的影響，信號(hào)會(huì)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(gè)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(duì)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(duì)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(lái)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(qiáng)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(dāng)?shù)脑陔娐分性黾右恍┍Ｗo(hù)措施，例如對(duì)整體電路進(jìn)行一定的隔離保護(hù)，通常使用的辦法就是對(duì)線路進(jìn)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(duì)線路設(shè)計(jì)的時(shí)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(shè)計(jì)當(dāng)中體現(xiàn)出來(lái)，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(duì)于地線圖紙的符號(hào)標(biāo)示必須保持一致，以方便技術(shù)人員對(duì)于繪制圖的識(shí)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(hào)線按高頻、低頻、數(shù)字、模擬、電源等特性分組，不同組的信號(hào)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(shè)計(jì)

（1）首先確定制造屏蔽機(jī)箱的材料，看是否有低頻磁場(chǎng)的屏蔽要求，如果沒(méi)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(dǎo)磁率的材料。

（2）確定機(jī)箱上需要低阻抗搭接的部位，對(duì)于永久性搭接，最理想的方法是焊接。對(duì)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(xué)相容性、價(jià)格的因素。

（3）進(jìn)出屏蔽機(jī)箱的電纜是否采取了措施，例如屏蔽或?yàn)V波（屏蔽一般對(duì)頻率較低的干擾作用較好，高頻時(shí)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(jī)箱是否滿足“啞鈴模型”的要求。

（4）對(duì)于傳輸頻率較低的信號(hào)的電纜，或一端沒(méi)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?yàn)V波陣列板，在它們與機(jī)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(jī)箱上，電源進(jìn)線要盡量短。

（7）機(jī)箱上的縫隙或孔洞應(yīng)盡量遠(yuǎn)離強(qiáng)輻射源（例如導(dǎo)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(jī)箱之間必須使用電磁密封襯墊。

（9）對(duì)靜電放電路徑附近的敏感電路進(jìn)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(jī)箱，要在電纜入口處設(shè)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(shè)計(jì)

（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(jì)性，在技術(shù)條件允許的范圍中，還要保證經(jīng)濟(jì)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(dāng)然，層數(shù)越高，造價(jià)也會(huì)相應(yīng)的提高，同時(shí)，電力線路的安全性能也會(huì)有很大的提高；

（2）對(duì)于多層線路板，要使高速信號(hào)、高敏感信號(hào)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(yuǎn)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(diǎn)上連接起來(lái)。

（5）時(shí)鐘信號(hào)的回路面積必須盡量小。

（6）高速時(shí)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(hào)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(shè)置的長(zhǎng)度（英寸）于信號(hào)上升/下降時(shí)間（ns）大致相同，就應(yīng)該考慮使用端接電阻（典型值為28歐），這樣的電力線路在設(shè)計(jì)中最為可靠，經(jīng)濟(jì)成本也是最低；

（8）電力設(shè)備在發(fā)電機(jī)的作用下高速運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，盡可能的使電路與I/C端口遠(yuǎn)，以此來(lái)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(huì)對(duì)輻射的電力線路有很大的影響，還會(huì)對(duì)線路有輻射干擾，嚴(yán)重的影響線路信號(hào)的傳輸；

（9）在I/C區(qū)域?qū)⑦壿嫷嘏c機(jī)殼以非常低的阻抗連接起來(lái)，保證電阻在電力元件中起到保護(hù)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(jìn)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(shí)進(jìn)行共模濾波的處理，將所有I/C電纜集中在線路板的設(shè)定I/C區(qū)域。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)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(dòng)化設(shè)備電磁兼容問(wèn)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(chǔ)器誤動(dòng)作。因此，要從元器件的制造技術(shù)和系統(tǒng)的制造兩個(gè)方面考慮電磁兼容的設(shè)計(jì)問(wèn)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(yīng)用將占越來(lái)越大的比重。例如，利用錯(cuò)誤糾正碼的軟件手段檢查并糾正錯(cuò)誤，是去掉進(jìn)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(yǔ)

隨著我國(guó)在電力方面的研究力度加大，相關(guān)的電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備也得到了相當(dāng)廣泛應(yīng)用，電磁兼容技術(shù)在使用中有其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)不能回避的是電磁技術(shù)還存在很大的問(wèn)題，這就需要電氣技術(shù)人員對(duì)該項(xiàng)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(wù)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(cè)能力，制定行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，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(lǐng)域，找尋新的熱點(diǎn)問(wèn)題思路進(jìn)行研究，不斷的將電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備中的電磁兼容系統(tǒng)的研究上升一個(gè)高度。將電力系統(tǒng)自動(dòng)化電磁兼容技術(shù)方案引入到電氣系統(tǒng)建設(shè)中是一種十分有前景的嘗試，可以預(yù)見(jiàn)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(gè)長(zhǎng)期復(fù)雜的建設(shè)工程，在這個(gè)建設(shè)過(guò)程中定會(huì)有一些困難的出現(xiàn)。希望通過(guò)相關(guān)部門的共同努力，讓電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容技術(shù)設(shè)計(jì)的整體系統(tǒng)能早日實(shí)現(xiàn)，并且進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)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(diǎn)，對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容技術(shù)作出定性的闡述和分析，并對(duì)電磁兼容性問(wèn)題的未來(lái)的發(fā)展作出部分的預(yù)測(cè)。隨著我國(guó)加入世貿(mào)組織日期的臨近，做好電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)備的電磁兼容工作不但可提高電力系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)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(guó)際工程招標(biāo)和國(guó)際貿(mào)易市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)需要，希望能引起各方面的重視。

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