李麗
摘 要社會不斷發(fā)展,科技日新月異。科技發(fā)展也帶動著電工技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展,電工技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展在為人類帶來巨大財富的同時,也帶來了一定的危害。本文圍繞電磁兼容這項技術(shù)進行了初步分析探討。
【關(guān)鍵詞】電工技術(shù)領(lǐng)域 電磁兼容 問題及對策
電磁兼容性(EMC)是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運行并不對其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無法忍受的電磁干擾的能力。以電磁傳導、電磁感應(yīng)和電磁輻射三種方式彼此關(guān)聯(lián)并相互影響的方式使各種電力設(shè)備相互運行。但是在一定的條件下會對運行的設(shè)備和人員造成干擾、影響和危害。但是人們常常會忽略電磁帶來的環(huán)境影響。所以在電工技術(shù)領(lǐng)域中電磁兼容是一項重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。
1 電磁兼容的概述
(1)電磁兼容包括兩個方面的要求:一方面是指在一定限值范圍內(nèi),設(shè)備正常運行不能超過這個固定限值;另一方面是指電氣設(shè)備對其所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗擾度,即電磁敏感性。電磁兼容主要是研究和解決干擾的產(chǎn)生、傳播、接收、抑制機理及其相應(yīng)的測量和計量技術(shù),并在此基礎(chǔ)上根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟最合理的原則,對產(chǎn)生的干擾水平、抗干擾水平和抑制措施做出明確的規(guī)定,使處于相同電磁環(huán)境下的設(shè)備都是兼容的,同時又不向該環(huán)境中的人和其他生物,其他電氣設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。
(2)軍事領(lǐng)域是最先采用先進科技的一個體現(xiàn),電磁兼容技術(shù)也是。歷史上著名的海灣戰(zhàn)爭以美國為首的多個國家采用了電子戰(zhàn)。這是對二戰(zhàn)以來沿用傳統(tǒng)作戰(zhàn)方式的一次歷史性改變。在戰(zhàn)爭開始之前,美國軍隊就用電子作戰(zhàn)飛機對伊拉克軍隊的電子設(shè)備實施強烈干擾。隨后在戰(zhàn)爭爆發(fā)過程中,又針對伊拉克的指揮、控制、通信和情報系統(tǒng)實施強大的電子戰(zhàn),對伊軍電子設(shè)備、防空雷達和通信網(wǎng)絡(luò)等進行“軟壓制”。使伊軍出現(xiàn)指揮癱瘓,通信中斷,雷達失靈等現(xiàn)象,使空中搜索與反擊能力喪失,處于被動挨打的地位,從而奠定了這場戰(zhàn)爭勝利的基礎(chǔ)。在戰(zhàn)爭結(jié)束之后,美國海軍敘述,當時的戰(zhàn)斗機上都有EA-6B電子干擾機,幾乎避免了伊拉克導彈的空中襲擊,減少了傷亡。毫無疑問電磁兼容技術(shù)推動了軍事力量的發(fā)展,在這場戰(zhàn)爭中也體現(xiàn)了電磁兼容抗干擾性的特點。
2 電磁兼容的問題及現(xiàn)狀
人類社會的不斷發(fā)展和科學技術(shù)的進步,人們廣泛的運用微電子技術(shù)和電氣化技術(shù),從而形成了復雜的電磁環(huán)境。電磁兼容技術(shù)的發(fā)展導致了電磁環(huán)境中設(shè)備之間以及系統(tǒng)間相互關(guān)系的問題,我們現(xiàn)在主要是要研究和解決這一問題,促使電磁兼容技術(shù)更好的發(fā)展。但是凡事都是相輔相成的,發(fā)展必然伴隨著問題的發(fā)生,發(fā)展過快可能存在的問題就更大。在以前我們主要是通過抑制通信系統(tǒng)中無限電磁波產(chǎn)生的電磁干擾來解決這一問題。但是在社會發(fā)展的今天,電磁兼容技術(shù)已經(jīng)涉及到了交通運輸?shù)碾姎庠O(shè)備和家電產(chǎn)品的自動控制系統(tǒng)中,比如飛機,電控大門等等,涉足面相當廣泛。毫不夸張的說,我們現(xiàn)在就是生活在一個電磁環(huán)境中。但是這項技術(shù)還存在很多問題,比如最常見的就是我們在飛機上時,不能使用手機,電腦,這些都會產(chǎn)生電磁波干擾飛機的無線電導航系統(tǒng),出現(xiàn)嚴重的航空事故。坐火車的時候,手機幾乎處于無信號的狀態(tài),都是無線電磁波相互干擾導致的。還有車庫的電動大門突然打開等等。中國的電磁兼容技術(shù)相對于歐洲國家來說起步較晚,所以技術(shù)相對落后。但是自從我國加入世界貿(mào)易組織后,與西方國家貿(mào)易通商,逐漸發(fā)現(xiàn)了電磁兼容技術(shù)的重要性。從1996年到2016年幾乎每年都在舉辦與電磁兼容技術(shù)相關(guān)的學術(shù)研討會,不斷對這項技術(shù)進行質(zhì)的提升。
3 電磁兼容的問題建議
電氣設(shè)備系統(tǒng)要發(fā)生電磁兼容性問題,必須存在三個因素,即電磁騷擾源、耦合途徑、敏感設(shè)備。所以,我們解決問題一定要從源頭上解決。在發(fā)生電磁不兼容時,首先就要找出電磁干擾源。然后切斷電磁干擾耦合途徑,最后是降低電磁敏感設(shè)備的敏感性。
3.1 對2個空間區(qū)域進行金屬的隔離,即屏蔽
達到控制電場、磁場和電磁波由一個區(qū)域向另一個區(qū)域的感應(yīng)和輻射的效果。電磁屏蔽的傳統(tǒng)技術(shù)用的屏蔽工藝大多以單層屏蔽和單一材料的屏蔽居多,主要是對孔縫,顯示,電纜等進行屏蔽,技術(shù)上還有很多的不足,用于一般的電氣設(shè)備。所以在大型重要設(shè)備的防護上運用各個分層的填充材料不同,且各屏蔽層之間不能連接在一起,相互間隔開空氣或填充其他介質(zhì)的這種方式來屏蔽,也就是所謂的多重屏蔽。
3.2 采用濾波器抑制傳導性干擾
電源濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。濾波器可以對電源線中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除,得到一個特定頻率的電源信號,或消除一個特定頻率后的電源信號。當然在選擇和設(shè)計濾波器時也要因地制宜考慮多方面的因素。
3.3 將電力系統(tǒng)或電氣裝置的某一部分經(jīng)接地線連接到接地極稱為接地
(1)將產(chǎn)生磁場的設(shè)備外殼設(shè)屏蔽裝置,并將屏蔽體接地,降低屏蔽體以外的電磁場強度,減輕或消除電磁場對人體危害,保護該區(qū)域內(nèi)的電氣設(shè)備免受外界電磁場的干擾影響;
(2)建立與大地相連的低阻電流回路,使雷擊、靜電放電電流優(yōu)先通路直接流入大地,這樣才能保證設(shè)備正常運作和人生安全;
(3)電氣設(shè)備內(nèi)各個器件都連接到一個相同的電位,作為參考使各部分電路正常運作的標準;
(4)通過地形線形成電流回路,這樣可以使各個電流回路不互相干擾,從而達到抑制的目的。
4 結(jié)束語
電磁兼容技術(shù)在電工技術(shù)領(lǐng)域運用的非常廣泛,但也普遍存在問題。運用和解決電磁兼容技術(shù)的問題,降低故障率,提高可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量是發(fā)展電氣設(shè)備和電工產(chǎn)品的前提。本文簡單的概述了電磁兼容的內(nèi)容,問題以及現(xiàn)狀,給出了抑制電磁干擾常用的幾種解決方式,希望引起人們對EMC技術(shù)的更多思考。
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作者單位
江陰市徐霞客綜合高級中學 江蘇省江陰市 214407