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电位器应用领域

电力仪表的电磁兼容设计与解决手段

日期:2013-03-26 20:46:31        点击:470 

电力行业常用的监控仪表与传统的电参量变送器相比,逐步向智能化、集成化、多功能化方向发展,并且在电磁兼容性能上也有很高的要求(EMS和EMI试验均有相关要求)。设计者如何选择适当的EMC设计方案,对产品设计的成败起到决定性作用。本文就如何进行电力监控仪表的电磁兼容设计进行了综合阐述。 
标准解读
1 判定标准
结合重工业产品通用标准,电力监控用电力仪表需要满足的EMS、EMI项目及评判等级见图1.
2 标准解读
干扰通常分为持续干扰和瞬态干扰两类。如广播电台、手机信号、步话机等属于持续干扰。由于开关切换,电机制动等造成电网的波动,此类干扰我们称为瞬态干扰。图1中瞬态干扰包含:浪涌SURGE,静电ESD,电快速脉冲群EFT/B,电压暂降、短时中断和电压变化DIPS;持续干扰包含:传导敏感度CS,辐射敏感度RS。
评判等级A所述的“性能不降低”,即干扰施加后,硬件无损害,干扰施加过程中无死机、复位、数据掉帧或误码率较高等问题,好像无干扰施加到产品一样。通常持续性的干扰的评判等级均采用此评判等级。瞬态干扰为偶然性发生,且引起的电网干扰时间不长,故暂时性能降低,也就是评判等级B.
3。牛停邮匝橄钅考案扇攀抵史治觞br /> (1)浪涌SURGE:波形1.2/50μs、8/20μs,是一种脉冲宽度为几十个μs的脉冲,是一种传导性干扰,因其脉冲携带较强能量,故需要对所有功能端口做相应程度的防护,否则会引起内部电路元件的永久性硬损伤。
(2)静电ESD:波形上升沿为0.7-1ns,是一种脉冲宽度为几十个ns的脉冲,因其峰值电压范围在数千至上万伏,故脉冲也具有一定的能量,须在端口做防护。由于其上升沿很陡,故其携带的高频谐波很丰富,可达500MHz,所以静电在仪表所有裸露的金属部件(包含端子,螺钉等)进行接触放电或孔缝(包含LED指示灯的开孔,各种散热和观察孔)时,或分别对水平耦合板和垂直耦合板间接放电时,均会在放电点瞬时形成一个高频电。ü占涠缘缏方懈扇,这种干扰是共模干扰。因此,静电设计时应注意端口保护和空间高频辐射场两方面内容。
(3)电快速脉冲群EFT/B:波形上升沿为5ns,波形为数个周期脉冲串的组合,能量很低。干扰的性质和静电一样是共模,干扰路径既包括传导也包含辐射。
(4)传导敏感度CS:共模干扰,干扰频段从150KHz到80MHz。在进行项目试验时,其干扰信号源至仪表的线缆长度与干扰频段(30MHz)对应的波长λ的1/4比拟,故在施加干扰电压的调制频率超过30MHz时,因趋肤效应,干扰信号主要以空间辐射方式出现(低于30MHz时,主要还是以传导方式干扰)。
(5)辐射敏感度RS:共模干扰,干扰频段从80MHz到1GHz。需注意,外拖的线缆充当接收天线,干扰为电磁场的远场。

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