电磁兼容

基本概念

　　1. 电磁环境

　　电磁环境是指设备或系统在正常工作时，可能遇到的辐射或传导电磁发射电平在不同频率范围内功率和时间的分布。

　　2. 电磁骚扰

　　电磁骚扰是指任何可能引起装置、设备或系统性能下降，或者对有生命或无生命物产生损害作用的电磁现象。电磁骚扰是客观存在的一种物理现象，其产生原因可能是外界因素，也可能是本身的变化。根据其来源，可分为自然骚扰和人为骚扰两大类。自然骚扰以其发生源不可控为特点，例如电子噪声、天电噪声、地球外噪声、沉积静电等。人为骚扰以其发生源可知并且可控为特点。例如：高频及微波设备、高压设备、开关设备、火花设备、核电磁脉冲等。

　　3. 电磁干扰

　　电磁干扰是指电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。电磁干扰是电磁骚扰的后果，引起电磁干扰的可能是另一设备或系统的有用电磁信号，也可能是某种电磁噪声。

　　4.电磁兼容性

　　电磁兼容性是指器件、设备或系统在所处的电磁环境中正常工作，并不对其环境产生任何难以承受的电磁骚扰的能力。包含以下两的含义： 设备或系统应具有抵抗给定电磁骚扰的能力和设备或系统不产生超过规定限度的电磁骚扰。

技术

　　1.电磁干扰耦合路径。

　　弄清干扰源产生的电磁搔扰通过何种路径到达被干扰的对象。一般来说，干扰可分为传导型干扰和辐射型干扰2大类。传导干扰是指电磁搔扰通过电源线路，接地线和信号线传播到达对象所造成的干扰，例如，通过电源线传入的雷电冲击源产生的干扰；辐射干扰是指通过电磁源空间传播到达敏感设备的干扰。例如，输电线路电晕产生的无线电干扰或电视干扰即属于辐射型的干扰。研究干扰的耦合途径，对制定抗干扰的措施，消除或抑制干扰有重要的意义。

　　2.电磁环境评价。

　　即通过实测或数字仿真等手段，对设备在运行时可能受到的电磁干扰水平（幅值、频率、波形等）进行估计。例如，利用可移动的电磁兼容测试车对高压输电线路或变电站产生的各种干扰进行实测，或通过电磁暂态计算程序对可能产生的瞬变电磁场进行数字仿真。电磁环境评价是电磁兼容技术的重要组成部分，是抗干扰设计的基础。

　　3.电磁抗扰性评价。

　　研究电力系统中各种敏感的设备仪表，如继电保护、自动装置、计算机系统、电能计量仪表等耐受电磁干扰的能力。一般是采用试验来模拟运行中可能出现的干扰并在设备尽可能接近工作条件下，试验被试设备是否会产生误动或性损坏。设备的抗扰性决定于该设备的工作原理，电子线路布置、工作信号电平，以及所采取的抗干扰措施。随着电力系统中各种自动化系统和通信系统的广泛采用，随着强电设备与强电设备集成为一体的趋向，如何评价这些设备耐受干扰的能力、研究实用和有效的试验方法，制定评价标准将成为电力系统电磁兼容技术的重要课题。

　　4.电能质量。

　　国际大电网会议36学术委员会（电力系统电磁兼容）把电能质量控制也列入电磁兼容的范畴，研究频率变化、谐波、电压闪变、电压骤降等对用户设备性能的影响。

　　5.抗干扰措施，电磁干扰的产生和耦合。

　　敏感设备是不可能完全避免电磁搔扰的。因此，往往比较经济合理的解决办法是在敏感设备上应用抗干扰措施。例如，电力调度大楼遭受雷击是不可避免的。但通往系统和调度自动化系统的安全运行可通过正确的接地、屏蔽、隔离措施加以保证。研究有效经济和适用的抗干扰措施也是未来电磁兼容领域的重要任务。

标准

　　1.基础标准

　　基础标准不涉及具体的产品，仅就现象、环境、试验方法、试验仪器和基本试验配置等给出定义及详细描述。这类标准不给出指令性的限值，以及对产品性能的直接判据，但它是编制其他各级电磁兼容标准的基础。属于基础标准范围内的标准例有：GB4365《电磁兼容术语》；GB/T6113《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范》；GB/T6113.2《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范和测量方法  第二部分：骚扰和抗扰度测量方法》；以及如GB/T17626有关产品抗扰度测量的系列标准等。

　　2.通用标准

　　通用标准给通用环境中的所有产品提出一系列的电磁兼容性要求（包括必须进行的测试项目和必须达到的测试要求）。通用标准中提到的测试项目及其试验方法可以在相应的基础标准中找到，而无须在通用标准中作任何介绍。通用标准给出的试验环境、试验要求可以成为产品族标准和专用产品标准的编制导则。同时对于暂时尚未建立电磁兼容性测试标准的产品，可以参照通用标准来进行其电磁兼容性能的摸底。

　　3. 产品族标准

　　这是根据特定产品类别而制定的电磁兼容性能的测试标准。它包含产品的电磁骚扰发射和产品的抗扰度要求的两方面内容。产品族标准中所规定的试验内容及限值应与通用标准相一致，但与通用标准相比较，产品族标准根据产品的特殊性，在试验内容的选择、限值及性能的判据等方面有一定特殊性（如增加试验的项目和提高试验的限值）。

　　4. 专用产品标准

　　专用产品标准通常不单独形成电磁兼容标准，而以专门条款包含在产品的通用技术条件中。专用产品标准对电磁兼容的要求与相应的产品族标准相一致，在考虑了产品的特殊性之后，也增加试验项目和对电磁兼容性能要求作某些改变。与产品族标准相比，专用产品标准对电磁兼容性的要求更加明确，而且还增加了对产品性能试验的判据。

设计的内容

　　1.地线设计：许多电磁干扰问题是由地线产生的，因为地线电位是整个电路工作的基准电位，如果地线设计不当，地线电位就不稳，就会导致电路故障。地线设计的目的是要保证地线电位尽量稳定，从而消除干扰现象。

　　2.线路板设计：无论设备产生电磁干扰发射还是受到外界干扰的影响，或者电路之间产生相互干扰，线路板都是问题的核心，因此设计好线路板对于保证设备的电磁兼容性具有重要的意义。线路板设计的目的就是减小线路板上的电路产生的电磁辐射和对外界干扰的敏感性，减小线路板上电路之间的相互影响。

　　3.滤波设计：对于任何设备而言，滤波都是解决电磁干扰的关键技术之一。因为设备中的导线是效率很高的接收和辐射天线，因此，设备产生的大部分辐射发射都是通过各种导线实现的，而外界干扰往往也是首先被导线接收到，然后串入设备的。滤波的目的就是消除导线上的这些干扰信号，防止电路中的干扰信号传到导线上，借助导线辐射，也防止导线接收到的干扰信号传入电路。

　　4.屏蔽与搭接设计：对于大部分设备而言，屏蔽都是必要的。特别是随着电路工作的频率日益提高，单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。机箱的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处，一般如果在结构设计时没有考虑电磁屏蔽的要求，很难将屏蔽效果加到机箱上。所以，对于现代电子产品设计，必须从开始就考虑屏蔽的问题。