電能表的電磁兼容性試驗方法

劉旸 黃令忠

摘要

電子技術(shù)伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷升級，同時出現(xiàn)了電磁環(huán)境惡化的現(xiàn)象，這使得越來越多的人關(guān)注電磁兼容性問題。電磁干擾已經(jīng)給人們帶來一定的困擾，采用有效的方法對電磁干擾可以產(chǎn)生一定的抑制作用。本論文針對電能表的電磁兼容性試驗方法展開研究。

【關(guān)鍵詞】電能表 電磁 兼容性 試驗方法

當(dāng)電能表處于運行狀態(tài)的時候，不可避免地受到電磁環(huán)境的干擾，影響了電能表的正常運行。為了確保電能表的功能得以正常發(fā)揮，且安全可靠地運行，就需要采用實驗的方法對廠家的電能表進(jìn)行模擬操作，主要的目的是明確處于電磁騷擾狀態(tài)下電能表會發(fā)生什么樣的變化。電磁干擾是必然存在的，作為電磁兼容中的一個內(nèi)容，采用相應(yīng)的抑制方法，一方面可以發(fā)揮其作用，另一方面還可以避免其對電能表產(chǎn)生干擾。

1 電能表避免被快速瞬變?nèi)好}沖騷擾的工作能力

對于電能表而言，電磁兼容性是重要的指標(biāo)。對電磁兼容進(jìn)行研究在，需要有足夠的實驗空間，還需要時間充足，且有足夠的頻譜資源。在特定的環(huán)境下，當(dāng)各種設(shè)備共處于一個空間的時候，就會有電磁場產(chǎn)生，必然會對設(shè)備本身造成一定的干擾。電能表在這樣的環(huán)境中運行，當(dāng)被電磁場干擾之后，很有可能被損壞。電磁兼容性試驗所發(fā)揮的作用是保證電能表受到電磁場的感染而損壞。在對電能表進(jìn)行試驗的時候，要求電能表對電磁干擾具有足夠的抵抗性，不會導(dǎo)致自身的功能受到影響。

當(dāng)電能表被電磁場干擾的時候，通常會產(chǎn)生靜電放電的現(xiàn)象，還會有高頻電磁場產(chǎn)生。

如果電能表遇到如此高的電壓，必然會損壞，在運行的過程中產(chǎn)生誤動作，電能表的性能也不會正常發(fā)揮出來。電能表使用電子集成芯片，集成塊與靜電電壓之間進(jìn)行能量交換，芯片就有可能被高壓電擊穿。所以，電能表進(jìn)行靜電電壓試驗是非常必要的。

2 快速瞬變?nèi)好}沖環(huán)境下電能表正常工作的能力

當(dāng)前的空間電磁場不僅強(qiáng)度高，而且磁場非常復(fù)雜。比如，當(dāng)汽車啟動的時候，發(fā)動機(jī)點火就會有輻射電磁場產(chǎn)生。汽車是不可獲取的交通工具，所以，輻射電磁場對環(huán)境的影響非常大的。包括電視臺、廣播電臺以及航空機(jī)場都不同程度地釋放出輻射，都是電磁場感染源。

我們可以做一個簡單多了實驗。如果手機(jī)為3瓦至5瓦之間，能產(chǎn)生多大的磁場呢？也許很多人不會想象，其影響的距離竟然可以達(dá)到15厘米，在7厘米之內(nèi)的電磁場的強(qiáng)度很高，可以達(dá)到每米800伏。如果在7厘米至15厘米之間，電磁場的強(qiáng)度可以達(dá)到每米300伏。這個電磁場的強(qiáng)度是可以讓電能表的運行產(chǎn)生故障的。電能表不能發(fā)揮功能，抄表獲得的信息也必然存在誤差。

所以，電能表要處于安全可靠的運行狀態(tài)，就要安裝在一定的磁場范圍內(nèi)，保證其運行中不會受到干擾。只要電能表不發(fā)生故障，所獲得的抄表信息就不會存在較大的誤差。電能表與箱殼之間的距離超過50厘米是比較安全的。

當(dāng)電網(wǎng)處于運行狀態(tài)的時候，可控硅、繼電器產(chǎn)生動作或者其他的接點產(chǎn)生動作，在配電系統(tǒng)中還安裝有負(fù)荷開關(guān)，在對開關(guān)進(jìn)行操作的時候，都有可能會有快速瞬變脈沖騷擾產(chǎn)生。在電能表中連接有電源線或者表計的輸入線和輸出線，當(dāng)在系統(tǒng)中產(chǎn)生騷擾的時候，就有可能是快速瞬變脈沖騷擾在發(fā)揮作用。電磁干擾是脈沖性質(zhì)的，就要考慮現(xiàn)在使用的設(shè)備普遍為電子設(shè)備，當(dāng)設(shè)備運行中就會有磁輻射產(chǎn)生。數(shù)字電路個本身對脈沖有非常高的敏感度，必然會被電磁感染影響。

3 快速瞬變?nèi)好}沖環(huán)境下多功能電能表的工作能力

在使用多功能電能表的過程中，如果電能表是安裝在戶外的，就必然會受到環(huán)境中各種因素的干擾。特別是氣候環(huán)境不好的情況下，電能表的運行非常容易受到影響，如圖1所示。

比如，當(dāng)雷雨交加的時候，雷電波產(chǎn)生的浪涌必然會干擾到電能表。在快速瞬變脈沖中，浪涌是其中的一種，對電能表的影響非常大，其特點是，頻率的重復(fù)率比較低，傳播的速度不是很快，但是，脈沖干擾的能量是非常高的，不可以小覷。

從中國的各種電能表的實驗情況來看，都是按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的。在進(jìn)行電磁兼容性試驗的時候，所采用的是國際標(biāo)準(zhǔn)，而且這些標(biāo)準(zhǔn)正逐步細(xì)化，諸如行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、靜止式交流有功電度表的使用標(biāo)準(zhǔn)等等，都非常明確。關(guān)于多功能電能表的運行，需要執(zhí)行相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)。按照這些標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)電能表的目的就是為了保證快速瞬變?nèi)好}沖環(huán)境下電能表不會受到影響，具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能夠正常工作，產(chǎn)生準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)作為收費標(biāo)準(zhǔn)，避免給電力企業(yè)造成經(jīng)濟(jì)損失。

4 結(jié)束語

綜上所述，電子技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，各種新型的電子系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，給人們的生產(chǎn)和生活帶來了便利，同時也造成了一些困擾。當(dāng)企業(yè)設(shè)備在運行的過程中，就會有電磁干擾產(chǎn)生，所形成的電磁環(huán)境導(dǎo)致控制設(shè)備和測量設(shè)備受到影響，獲得的信息不夠準(zhǔn)確。電力企業(yè)采用電能表對用戶使用電量的情況計量，如果電能表在運行中受到電磁干擾，必然影響電能表的運行質(zhì)量，抄表的信息不具有準(zhǔn)確性，給電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入造成一定的影響。電磁兼容性試驗是對電能表的一種質(zhì)量核準(zhǔn)方式，也是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行的關(guān)鍵。

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