原创 电气EMC 3．辐射电磁场干扰的防护

 3．辐射电磁场干扰的防护：

   关于辐射电磁场的干扰机理，通常的理解就是，产品在辐射电磁场中，它们所有的进出线都可能是接收天线，产品内部一些敏感电路都有一定的分布电容、电感、互感等等，扫频过程中，当这些电路的固有频率与辐射电磁场的干扰频率接近或是某种倍数关系时，就会在这些频点附近谐振，被敏感电路接收、放大，从而对产品造成影响。

从试验情况来看，含有敏感电路（主要指运算放大器）的集成电路产品，如电流、电压继电器很难通过辐射电磁场干扰试验，而且会在许多频点上的误动，引起误动的干扰场强也有大有小。同样是集成电路产品而且与电流、电压继电器的结构完全相同，如数字时间继电器几乎不受辐射电磁场的影响。这说明数字电路受辐射电磁场的影响较小。微机保护产品受辐射电磁场的影响也小得多，这可能与保护的算法、软件滤波等有很大关系。不象普通的集成电路产品只有放大、比较环节，即使有滤波电路，带宽也很限。受干扰时，运放比较器一翻转就出口了。微机保护产品受干扰时，很多也都是由A/D前面的运算放大器引起的。有时不用采用什么特别措施，只是将运算放大器的型号种类换换，就可能解决问题。

    使微机保护受辐射电磁场影响的另一主要原因是开关电源，很多开关电源都受辐电磁场的影响，在辐射电磁干扰中，在某些频点，它的输出电压会发生波动，从而影响到保护装置的工作。只是许多微机保护通常都是金属机箱，屏蔽接地后，使内部的开关电源也受到了保护，这样，开关电源的影响不大显著，但如若机箱屏蔽的不好，开关电源就有可能造成影响。

    同其它几种干扰比较起来，辐射电磁场干扰的防护相对来说要轻松一些，特别是有金属外壳的微机型产品更容易通过，其防护的要点就是屏蔽接地，保证机箱整体电气联接良好。面板和机箱要少开孔，开小孔，开圆孔。一般情况下，只要静电放电和快速瞬变干扰能够通过。辐电磁场干扰就很少出问题，如果静电放电和快速瞬变干扰不能通过，说明装置本身对电磁干扰十分敏感，常常在辐射电磁场干扰检验中也会有问题出现。

    因此，我们可把防护的重点放在防御静电放电和快速瞬变上。这样的干扰通过了，如在辐射电磁场干扰出现问题，则重点检查机箱的屏蔽接地，以及开关电源和运算放大器的选用等。

    4．快速瞬变干扰的防护：

在快速瞬变干扰的基础标准IEC6<?xml:namespace prefix = st1 ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" />1000-4-4中，同一严酷等级下被试产品不同的端口有不同的试验电压，见表五。

表五  IEC 61000-4-4试验严酷等级

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    从表中可以看出，供电电源端口的干扰电压，要比I/O、信号、数据端口高一倍，但在IEC60255-22-4中，并没有这样的明确表示，只是用文字指出，对安装在发电厂、变电站和工厂中正常使用的量度继电器和保护装置，Ⅲ级为优先选用的级别，对不同的输入/输出端口，一个继电器和保护装置可以有不同的干扰电压。

    考虑到继电保护装置的实际使用情况，在配屏时，产品的进出线很少进行分类布线。大都是根据配线方便集中捆扎。这样，装置的各个端口都有受到干扰的可能。所以，在试验过程中，只要产品技术条件没有明确指出，一般都按同一电压等级考虑。大家如在当地的实验室做这种检验时，应注意到这一情况，只要装置许可，还是将各个端口的干扰电压统一起来为好。

    对于安装在开关柜上的保护装置，或其它就地安装的保护，大家应把快速瞬变干扰的严酷等级定为Ⅳ级，提高产品的干扰耐受值。即使普通使用的产品把严酷等级提升到Ⅳ级，在同类产品的竞争中，也将处于比较有利的地位。

    由于快速瞬变干扰脉冲的特点，其干扰传播途径虽以传导为主，但由于频率带宽所致，利用分布电容耦合也是其重要传播方式之一。另外，也有一部分通过空间辐射进行干扰。在产品设计中要对装置进行全面考虑，整体防护。