电气设备中电磁兼容技术的概述

第九卷第二期2011年4月Vo1.9.No.2

Journal of Tongren Vocational & Technical College(Natural Science Edition) Apr.2011

铜仁职业技术学院学报（自然科学版）

电气设备中电磁兼容技术的概述

杨晓武

（铜仁职业技术学院工程技术系，贵州铜仁554300）

摘要：文章介绍了电磁兼容在电气设备中的重要性以及电磁干扰的各种类型，并分析了电磁干扰对电气设备的危害，重点讲述了各种电磁干扰的控制技术，合理而有效地电磁兼容设计能够提高电气设备的性能发挥,保证电气系统的正常运行。

关键词:电气设备；电磁兼容；电磁干扰中图分类号：TM762

文献标识码：A

文章编号：48—（2011）02—0066—（03）

The Description of EMC Technology for Eletrical Equipment

YANG Xiao-wu

(Department of Engineering and Technology，Tongren Vocational and Technical College，Tongren 554300，

Guizhou)

Abstract:The importance of Electromagnetic Compatibility(EMC) in the eletrical equipment the different kinds of EMC are introduced, analyzed the harm of Electromagnetic Compatibility to eletrical equipment, focused on the control technology of EMC, the effective EMC design can enhance performance to eletrical equipment.，make the eletrical system run normally.

Keywords:eletrical equipment；electromagnetic compatibility；electromagnetic interference

随着电子技术以及各种电气设备的发展，越来越多的电子技术在现代汽车，发电机等设备上得到了广泛的应用，而这些电子技术的应用对各种电气设备的电磁兼容性提出了更高的要求。各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响，在一定的条件下会对运行的设备受到干扰、影响和危害，更严重的是造成人员的伤亡。因此，研究电磁兼容具有重要的意义。

1电磁兼容（EMC）

指电气设备或系统在符合电磁环境要求中运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。因此，EMC包括两个方面的要求：一

方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性[1]。

2电磁干扰（EMI）

指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。而所谓电磁干扰是指因电磁干扰而引起的设备或系统的性能下降。所谓电磁干扰是指任何能使设备或系统性能降级的电磁现象。而所谓电磁干扰是指因电磁干扰而引起的设备或系统的性能下降。电磁干扰(ElectromagneticInterference)，简称EMI，有传导干扰和辐射干扰两种[2]。传导干扰主要是电子设备

收稿日期：2011—02—12

作者简介：杨晓武（1985-），男，贵州凯里人，铜仁职业技术学院工程技术系讲师、工学硕士。研究方向：传感

器技术与智能控制技术。

杨晓武电气设备中电磁兼容技术的概述

产生的干扰信号通过导电介质或公共电源线互相产生干扰；辐射干扰是指电子设备产生的干扰信号通过空间耦合把干扰信号传给另一个电网络或电子设备。电磁干扰可以分为内部干扰和外部干扰。

干扰源距离敏感电路比较近的时候，如果辐射源有低电压大电流，则磁场起主要作用；如果干扰源有高电压小电流，则电场起主要作用。辐射耦合是干扰耦合的另一种方式，除了从干扰源发出的有意辐射外，还有大量的无意辐射。

在高速PCB及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。

2.1内部干扰

指电子设备内部各元件之间的相互干扰，包括以下几种:

（1）工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰；(与工作频率有关)

（2）信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合，或导线之间的互感造成的干扰；

（3）设备或系统内部某些元件发热，影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰；

（4）大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。

3电磁干扰控制技术

电磁兼容性必须存在三个因素，即电磁骚扰源、耦合途径、敏感设备。因此，要从这三个因素入手，对症下药，消除其中某一个因素，就能解决电磁兼容问题。

3.1电磁骚扰源控制

电磁骚扰源是任何形式的自然或电能装置所发射的电磁能量，能使共享同一环境的人或其它生物受到伤害，或使其它设备、分系统或系统发生电磁危害，导致性能降级或失效的各种干扰途径[5]。

（1）空间分离：空间分离是抑制空间辐射骚扰和感应耦合骚扰的有效方法，通过加大骚扰源和接受器敏感设备之间的空间距离，使骚扰电磁场到达敏感设备时的强度已衰减到低于接受设备敏感度门限，从而达到抑制电磁干扰的目的。

（2）频谱管理：频谱的规划划分是把各频段划分给各种无线电业务，为特定用户制定频段。

（3）传输通道抑制：分为滤波、屏蔽、接地、搭接和布线等方式。

（4）时间分离：主要应用在非常强干扰源时，采用时间分隔的方法，使有信号在骚扰信号停止发射的时间内传输，使易受骚扰的敏感设备短时关闭，以避免遭受损害。

（5）电气隔离：一种电气连接器组件，其包括电气连接器，其上安装有许多端子并包括外导电壳体。介电插入件限定了用于电气连接器的插座。外屏蔽壳体环绕介电插入件的实体部分上。电气元件可由介电插入件接纳并在连接器外导电壳体与外屏蔽壳体之间保持接触，以在其间建立电气耦合。

2.2外部干扰

指电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的干扰，包括以下几种:

（1）外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统；

（2）外部大功率的设备在空间产生很强的磁场，通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统；

（3）空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰；（4）工作环境温度不稳定，引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰；

（5）由工业电网供电的设备和由电网电压通过电源变压器所产生的干扰。

2.3电磁干扰产生机理

按照被干扰的敏感设备方面来说，干扰耦合可分为传导耦合和辐射耦合两类[4]。

（1）传导耦合模型

导线经过有干扰的环境，即拾取干扰信号并经导线传导到电路而造成对电路的干扰，称为传导耦合，或者叫直接耦合[3]。在音频和低频的时候由于电源线、接地导体、电缆的屏蔽层呈现低阻抗，故电流注入这些导体时容易传播，当噪声传导到其他敏感电路的时候，就能产生干扰作用。在高频的时候：导体的电杆和电容将不容忽视，感抗随着频率的增加而增加，容抗随着频率的增加而减小。传导耦合按照其原理可分为电阻性耦合、电容性耦合和电感性耦合三种基本耦合方式。

（2）辐射耦合模型

辐射源向自由空间传播电磁波，感应电路的两根导线就像天线一样，接受电磁波，形成干扰耦合。

3.2耦合途径控制

耦合途径是即传输骚扰的通路或媒介，包括静电耦合和电磁耦合。

（1）静电耦合抑制

通过设备内部距离较近的元部件之间电容耦合，以及平行导线之间的静电耦合，频率越高耦合

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铜仁职业技术学院学报（自然科学版）

越强，频率很低时静电耦合干扰可以忽略。

（2）由于干扰电流产生磁力线，而随时间变化的磁力线又产生干扰电压。在设备外部，较长区间内的平行双导线会产生电磁耦合，例如电力线路与通信线路同杆敷设或电力电缆与通信电缆同沟埋设将产生较强的电磁耦合。在设备内部，线圈和变压器的漏磁通过电磁耦合产生干扰电压。

（3）通过公共阻抗的耦合

各种设备都要用电源，设备中的各级电都来自同一整流器，那么电流的输出阻抗就成为公共阻抗，甲设备电流在电源输出阻抗上的电压降，供给了乙设备也就产生了干扰，即使采用独立的整流器，也还存在公共市电的情况。

4总结

通过对电磁兼容相关知识进行阐述，说明了电磁兼容在电气设备中的重要作用，重点分析了电磁干扰的类型以及相关的控制技术。

参考文献：

3.3敏感设备控制

敏感设备是对干扰对象总称，它可以是一个很小的元件或一个电路板组件，也可以是一个单独的用电设备甚至可以是一个大型系统。一般采用屏蔽，布线等方法抑制电磁干扰。

[1]陈淑凤.电磁兼容试验技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2001:175-176.

[2]钱照明,程肇基.电力电子系统电磁兼容设计基础及干扰抑制技术[M].杭州:浙江大学出版社,2000：37-38.

[3]信息产业部.电子产品电磁兼容技术[M].北京：信息产业部出版社，2002：135-136.

[4]张晖.继电保护装置的电磁兼容问题[J].江西电力，2006，30（5）：1-3.

[5]骆飞，王富荣，王海霞.微机继电保护的电磁兼容[J].电子质量，2004,（4）：33-35.

（责任编辑：韩建军）

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(上接61页）

在以后的学习中，不用特意去记忆这类问题的规则就能把问题解决。

4.2.3对程序性知识的设计要求有更高的交互性

程序性知识与操作性知识密切相关，当学生在执行到某一步骤遇到问题时，如果不能及时得到帮助，那么就可能无法完成下面的任务，所以在对程序性知识设计时要求有更高的交互性。

[5]

性，学习者通过观看实例自己总结规则，然后自己动手演练，以达到运用规则解决问题的能力。

5结论

通过分析陈述性知识和程序性知识的特点，结合了软件的高交互性，提供个性化学习等优点，提出了在软件设计时针对不同知识所采用的不同策略，总之，在个别指导式远程学习软件设计中，知识库的设计是重点也是难点，因此，需要更多的学者去关注并研究。

参考文献：

在学生利

用软件进行学习遇到问题时，计算机会给予帮助，这已在软件设计过程中，都已经考虑到学生可能遇到的基本问题。我们可以通过软件设计的帮助功能，或者通过网络协作学习小组来得到帮助。例如，在学习flash制作时，如果有一个步骤出现问题可能会得出不理想的结果或者跟本无法再操作下去，这时学生可以通过网络请求远程协助，或者申请协作学习小组帮助。

4.2.4程序性知识中的实例有助于掌握规则的

运用

陈述性知识中的实例主要用来对概念的补充说明，而程序性知识中的实例,可作示范讲解,但更多的是为学生创设探索学习的情境和运用所学知识的条件,使他们更好地利用已有经验来学习新知识。实例的作用在于让学习者通过例子来学习使用规则，因此程序性知识中实例设计时也要有交互

[1]梁宁建.当代认知心理学[M].上海:上海教育出版社,2003：135-137.

[2]Sigrun Gunnarsdottir , Alfred Bork 主编,刘惠芬译.个别指导式远程学习：教育体系的重构[M].北京：清华大学出版社,2004：245-246.[3]吴庆麟.认识教学心理学[M].上海：上海科学技术出版社,2000：287-288.

[4](美)加涅主编,皮连生译.学习的条件和教学

论[M].上海：华东师范大学出版社，1999：177-178.

[5]李春艳.信息技术在陈述性知识教学中的作用[J].中小学电教,2005，（1）:29.

（责任编辑：韩建军）

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