李丽
摘 要社会不断发展,科技日新月异。科技发展也带动着电工技术领域的发展,电工技术领域的发展在为人类带来巨大财富的同时,也带来了一定的危害。本文围绕电磁兼容这项技术进行了初步分析探讨。
【关键词】电工技术领域 电磁兼容 问题及对策
电磁兼容性(EMC)是指设备或系统在其电磁环境中符合要求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。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的方式使各种电力设备相互运行。但是在一定的条件下会对运行的设备和人员造成干扰、影响和危害。但是人们常常会忽略电磁带来的环境影响。所以在电工技术领域中电磁兼容是一项重要的技术环节。
1 电磁兼容的概述
(1)电磁兼容包括两个方面的要求:一方面是指在一定限值范围内,设备正常运行不能超过这个固定限值;另一方面是指电气设备对其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。电磁兼容主要是研究和解决干扰的产生、传播、接收、抑制机理及其相应的测量和计量技术,并在此基础上根据技术经济最合理的原则,对产生的干扰水平、抗干扰水平和抑制措施做出明确的规定,使处于相同电磁环境下的设备都是兼容的,同时又不向该环境中的人和其他生物,其他电气设备产生电磁干扰。
(2)军事领域是最先采用先进科技的一个体现,电磁兼容技术也是。历史上著名的海湾战争以美国为首的多个国家采用了电子战。这是对二战以来沿用传统作战方式的一次历史性改变。在战争开始之前,美国军队就用电子作战飞机对伊拉克军队的电子设备实施强烈干扰。随后在战争爆发过程中,又针对伊拉克的指挥、控制、通信和情报系统实施强大的电子战,对伊军电子设备、防空雷达和通信网络等进行“软压制”。使伊军出现指挥瘫痪,通信中断,雷达失灵等现象,使空中搜索与反击能力丧失,处于被动挨打的地位,从而奠定了这场战争胜利的基础。在战争结束之后,美国海军叙述,当时的战斗机上都有EA-6B电子干扰机,几乎避免了伊拉克导弹的空中袭击,减少了伤亡。毫无疑问电磁兼容技术推动了军事力量的发展,在这场战争中也体现了电磁兼容抗干扰性的特点。
2 电磁兼容的问题及现状
人类社会的不断发展和科学技术的进步,人们广泛的运用微电子技术和电气化技术,从而形成了复杂的电磁环境。电磁兼容技术的发展导致了电磁环境中设备之间以及系统间相互关系的问题,我们现在主要是要研究和解决这一问题,促使电磁兼容技术更好的发展。但是凡事都是相辅相成的,发展必然伴随着问题的发生,发展过快可能存在的问题就更大。在以前我们主要是通过抑制通信系统中无限电磁波产生的电磁干扰来解决这一问题。但是在社会发展的今天,电磁兼容技术已经涉及到了交通运输的电气设备和家电产品的自动控制系统中,比如飞机,电控大门等等,涉足面相当广泛。毫不夸张的说,我们现在就是生活在一个电磁环境中。但是这项技术还存在很多问题,比如最常见的就是我们在飞机上时,不能使用手机,电脑,这些都会产生电磁波干扰飞机的无线电导航系统,出现严重的航空事故。坐火車的时候,手机几乎处于无信号的状态,都是无线电磁波相互干扰导致的。还有车库的电动大门突然打开等等。中国的电磁兼容技术相对于欧洲国家来说起步较晚,所以技术相对落后。但是自从我国加入世界贸易组织后,与西方国家贸易通商,逐渐发现了电磁兼容技术的重要性。从1996年到2016年几乎每年都在举办与电磁兼容技术相关的学术研讨会,不断对这项技术进行质的提升。
3 电磁兼容的问题建议
电气设备系统要发生电磁兼容性问题,必须存在三个因素,即电磁骚扰源、耦合途径、敏感设备。所以,我们解决问题一定要从源头上解决。在发生电磁不兼容时,首先就要找出电磁干扰源。然后切断电磁干扰耦合途径,最后是降低电磁敏感设备的敏感性。
3.1 对2个空间区域进行金属的隔离,即屏蔽
达到控制电场、磁场和电磁波由一个区域向另一个区域的感应和辐射的效果。电磁屏蔽的传统技术用的屏蔽工艺大多以单层屏蔽和单一材料的屏蔽居多,主要是对孔缝,显示,电缆等进行屏蔽,技术上还有很多的不足,用于一般的电气设备。所以在大型重要设备的防护上运用各个分层的填充材料不同,且各屏蔽层之间不能连接在一起,相互间隔开空气或填充其他介质的这种方式来屏蔽,也就是所谓的多重屏蔽。
3.2 采用滤波器抑制传导性干扰
电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。当然在选择和设计滤波器时也要因地制宜考虑多方面的因素。
3.3 将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为接地
(1)将产生磁场的设备外壳设屏蔽装置,并将屏蔽体接地,降低屏蔽体以外的电磁场强度,减轻或消除电磁场对人体危害,保护该区域内的电气设备免受外界电磁场的干扰影响;
(2)建立与大地相连的低阻电流回路,使雷击、静电放电电流优先通路直接流入大地,这样才能保证设备正常运作和人生安全;
(3)电气设备内各个器件都连接到一个相同的电位,作为参考使各部分电路正常运作的标准;
(4)通过地形线形成电流回路,这样可以使各个电流回路不互相干扰,从而达到抑制的目的。
4 结束语
电磁兼容技术在电工技术领域运用的非常广泛,但也普遍存在问题。运用和解决电磁兼容技术的问题,降低故障率,提高可靠性和产品质量是发展电气设备和电工产品的前提。本文简单的概述了电磁兼容的内容,问题以及现状,给出了抑制电磁干扰常用的几种解决方式,希望引起人们对EMC技术的更多思考。
参考文献
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作者单位
江阴市徐霞客综合高级中学 江苏省江阴市 214407