就地安装的智能电子设备的电磁兼容问题分析

高宇

摘 要：进入21世纪以来，智能电子设备的应用范围逐渐加大，为了保证智能电子设备能够耐受据地安装到电磁干扰水平，正常发挥功能，智能电子设备应该按照有关的电磁兼容标准进行开发与实验，需要将就地安装的智能电子设备作为高压开关设备和控制设备辅助的，控制回路的一部分，参与其所用的型式实验，在进行工程设计的时候，需要格外注意一次二次系统接地方面安排。在进行现场施工的时候，需要严格按照设计以及施工要求进行，日程也需要注意检查接地等等电磁兼容措施的完好性等等。

关键词：就地安装，智能电子设备，电磁兼容问题

就目前的发展看来，基本上超过90%的35kv以及以下的保护测控一体化装置一般都下放直接安装在开关柜上。近些年来，也与将继电器保护装置，测控装置安装在110kv以及以上的GIS汇控柜上的安装，这些方案的实施，在一定程度上减少了空间资源，电缆资源的浪费。

1.开关柜和GIS汇控柜的电磁干扰类型和水平

1.1主要的干擾源以及耦合方式

根据有关的就地安装保护装置所处的环境进行分析，我们了解主要的干扰源包括以下几个部分：正常运行的一次设备，开关操作过程中产生的暂态电磁干扰，接地系统中引起的电位升高。

在变电站电气设备的电磁兼容主要是传导性干扰，形式的产生一般包括共阻抗耦合，感性耦合，容性耦合这几种。

1.2电磁干扰水平

安装在开关柜和GIS汇控柜的智能电子设备所能承受的电磁干扰水平是不相同的，承受能力的高度与干扰源，耦合方式以及所采取的抗干扰措施有关，还与设备的安装位置，外部的接线有关。下图为设备接口所承受的电磁干扰水平：

2.开关柜和GIS汇控柜的电磁兼容标准

2.1概述

根据有关的通用规范，我们知道开关设备以及控制设备的定义为：开关装置及其相关的控制，测量，保护以及调节设备的组合，以及与该组合相关的电气联结，辅件，外壳和支持构件组成的总装的总称。根据国家的先关标准，我们知道下放在开关柜安装的保护测控装置，可以参照标准中对辅助和控制回路的要求执行。

2.2主回路的电磁辐射实验

有关的国家标准规定，主回路在不进行操作的时候，开关设备和控制设备的电磁辐射水平主要由无线电干扰电压试验确定，该试验仅仅适用于额定电压126kv及以上的开关设备和控制设备，并且在相关标准由此规定的时候才能进行。当额定的电压低于126kv的设备，其的辐射水平是比较低的，可以将其忽略掉。

2.3辅助和控制回路的电磁辐射实验

辅助和控制回路中的电子设备，其电磁辐射水平比应该超过CISPR 11第一组A级标准规定的限值，限值的规定如下图所示：

2.4辅助和控制回路的电磁抗扰度试验

如果开关设备和控制设备的控制回路包含电子设备和元件，则辅助和控制回路应该进行电磁抗扰性试验：

1：电快速瞬变/脉冲群试验，该试验模拟在辅助和控制回路中开合引起的情况；2：振荡波抗扰性试验，该试验模拟的是主回路中由于开合引起的情况；

静电放电试验对电子设备的常规要求，应对用于开关设备和控制设备的辅助以及控制回路中的电子设备进行该项试验，这些试验对完整的辅助课控制回路来讲是不需要进行重复的。

辐射场试验和磁场试验只在特殊场合才予以考虑：位于金属封闭开关设备母线腹肌你的电子装置，可能会受到磁场的影响，为了能够更好的确保电磁的兼容性，需要进行一些附件的处理，比如说打开控制柜门时，如果在其周围使用无线电发射机或者是蜂窝电话的时候，可能会使辅助以及控制回路承受很大射频电磁场。

电磁抗扰性实验时应当完整的辅助和控制回路或分装上进行。试验乐哉下属部件上进行：

1：完整的辅助和控制回路；2：分装，比如说汇控柜，操动机构箱等等；3：柜内的分装，如表计和监控系统

对于一些特殊的场合，需要对分装进行单独试验，比如说对内部连接或分装间存在显著的干扰电压的场合，在进行实验的时候，对每一个可更换的分装，单独试验是强制性的，实验电压应该加在辅助和控制回路或者是受试分装的外部接口上。

抗扰性试验试图覆盖大多数的运行条件，但是有可能出现感应的骚扰比试验所覆盖的更严重的极端情况。

电快速瞬变/脉冲抗扰性实验，重复率5khz，试验电压为2.5kv。

震荡波抗扰性试验，频率为100khz和1mkz，共模试验电压2.5kv，差模试验电压1kv。GIS中隔离开关的操作可能产生波前极陡的过电压，因此还需要考虑对GIS附近的设备进行额外的频率（10mhz，30mhz）的测试。

有关的标准还规定了对辅助和控制回路的附加电磁兼容测试。包括电源纹波，电压暂降，短时中断，电压波动等等。对一些已经进行过的这些试验的原件就不需要重复。

3.柜体设计，二次接线设计，现场施工的要求

根据施工经验我们可以知道，在进行现场设计的时候，应该考虑电磁兼容要求，要重点考虑接地及接线，走线，屏蔽措施，滤波器等等的实验。

在进行工程安装的时候，需要采取有效的外部防护措施、包括把设备，系统或设备外露但不带电的可导电部位之间采用低阻抗连接起来。

小结：

继电器保护装置，测控装置等等智能电子设备下放到开关柜，GIS汇控柜是必然的趋势，本文主要对就地安装的智能电子设备的电磁兼容问题进行简要的分析，希望读者对其有一定的了解。

参考文献：

[1]邹东.开关柜HMI和综合保护装置EMC问题及解决[J].电气化铁道，2010（1）

[2]李美.中压开关柜状态在线监测装置电磁兼容性能研究[J].高压电器，2011（4）