電子信息設(shè)備電磁兼容性接地技術(shù)

張培培

摘要：隨信息技術(shù)發(fā)展速度不斷加快，各類電子信息設(shè)備數(shù)量增多，電磁干擾現(xiàn)象更加嚴(yán)重。為確保電子信息設(shè)備能夠始終處于安全高效的運(yùn)行狀態(tài)，需配合使用先進(jìn)的電磁兼容性接地技術(shù)，增強(qiáng)設(shè)備抗電磁干擾水平。基于此，本文首先闡述了電磁干擾危害，提出電磁兼容性接地技術(shù)概念、接地技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)與具體接地方式，明確電磁兼容接地技術(shù)應(yīng)用要求，以供參考。

關(guān)鍵詞：電子信息設(shè)備;電磁兼容性接地技術(shù);實(shí)際應(yīng)用

1.電磁干擾危害

1.1影響無線電傳輸水平

現(xiàn)階段無線通信已經(jīng)徹底改變了大眾生產(chǎn)生活方式，電磁干擾也成為影響環(huán)境的重要因素。電磁干擾會(huì)使短波電臺(tái)傳輸距離下降，導(dǎo)致無線電傳輸效果難以得到根本上保障。

1.2提高設(shè)備運(yùn)行功率

由于受到電磁干擾作用影響，設(shè)備運(yùn)行功率難以滿足現(xiàn)有通信要求，不得不進(jìn)一步提升功率值，導(dǎo)致電磁干擾及電磁污染情況日漸加劇。在設(shè)備運(yùn)行功率過大的情況下，電磁設(shè)備也會(huì)對人體造成不同程度影響，引發(fā)失眠、焦慮等癥狀。

1.3對設(shè)備結(jié)構(gòu)危害較大

電磁干擾會(huì)使設(shè)備運(yùn)行期間的各項(xiàng)性能指標(biāo)出現(xiàn)變化。如話音系統(tǒng)周邊的電磁干擾較大，會(huì)使通話質(zhì)量下降[1];如電視等圖像顯示系統(tǒng)周邊電磁干擾較大，還會(huì)使畫面產(chǎn)生雪花點(diǎn)。

1.4其他電磁危害

在電爆裝置暴露于電磁干擾環(huán)境下，會(huì)受電磁干擾作用影響而出現(xiàn)誤爆等嚴(yán)重安全事故。具體而言，電子起爆器主要被應(yīng)用在礦山與地質(zhì)勘查環(huán)節(jié)，如周邊磁場較大，需要著重關(guān)注抗電磁干擾工作，避免電磁作用使起爆器無法正常運(yùn)行。

2.概述電磁兼容性接地技術(shù)

2.1電磁兼容性接地技術(shù)概念

電磁兼容主要就是借助接地方式提升設(shè)備電磁干擾水平，從而抑制電磁噪聲對設(shè)備的干擾度。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，如電磁兼容性接地方式選擇不當(dāng)，會(huì)引發(fā)新干擾問題出現(xiàn)，無法從根本上保障電子信息設(shè)備的運(yùn)行水平。

2.2電磁兼容性接地技術(shù)目標(biāo)

電磁兼容性接地技術(shù)主要目標(biāo)為工作接地、安全接地、抗干擾接地三種。其中，工作接地主要就是為電路系統(tǒng)提供一個(gè)安全可靠的運(yùn)行環(huán)境，由大地作為不受外界干擾的參考零位點(diǎn)，使信號(hào)地、電源地、模擬地及數(shù)字地等設(shè)備均處于良好運(yùn)行狀態(tài)[2];安全接地主要就是在雷雨、閃電等強(qiáng)大電磁波干擾下，設(shè)備依然能夠?qū)崿F(xiàn)可靠運(yùn)行，并避免設(shè)備在帶電后對人體造成嚴(yán)重危害;防干擾接地主要就是將設(shè)備金屬外殼接地，設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的靜電能夠及時(shí)導(dǎo)入到大地，從根本上保障設(shè)備與工作人員運(yùn)行安全，避免設(shè)備受到外界電磁干擾。

3.電子信息設(shè)備電磁兼容性接地技術(shù)種類

3.1單點(diǎn)接地

單點(diǎn)接地就是適用于工作頻率較低的1MHz電子信息設(shè)備中。電路系統(tǒng)是整個(gè)參考點(diǎn)，需要在接觸點(diǎn)處安裝相應(yīng)的安全接地螺栓，要求所有設(shè)備均應(yīng)當(dāng)合理連接在該螺栓處。在單點(diǎn)接地過程中，需要避免工頻出現(xiàn)散亂情況。防止電流對電磁信號(hào)造成干擾，要求信號(hào)接地線應(yīng)當(dāng)符合功率地線與機(jī)殼絕緣接地特征。

在單點(diǎn)接地過程中，由于只設(shè)置了功率地，機(jī)殼與連接大地的接地線與安全螺栓連接，兼容效果難以得到根本上保障。同時(shí)，地線長度與界面的比值關(guān)系也需要大于0.83。

3.2多點(diǎn)接地

多點(diǎn)接地技術(shù)被主要應(yīng)用在工作頻率超過30MHz的電子信息設(shè)備中。在電子線路內(nèi)應(yīng)當(dāng)借助接地平板替代電路中的部分地回路。接地線中的抗感性、頻率以及強(qiáng)度呈密切相關(guān)。

3.3混合接地技術(shù)

混合接地技術(shù)主要被應(yīng)用在1～30MHz的電子信息設(shè)備中，在接地線較小的情況下，也可以配合使用單點(diǎn)接地與多點(diǎn)接地相結(jié)合的手段。為防止電路運(yùn)行環(huán)節(jié)出現(xiàn)干擾情況，還應(yīng)當(dāng)增強(qiáng)設(shè)備的兼容水平，結(jié)合電路性質(zhì)，將工作接地分為不同種類。如直流接地、交流接地、數(shù)字接地、模擬接地、功率接地等。

3.4浮地技術(shù)

浮地接地技術(shù)就是將電路與大地線性無導(dǎo)體連接。在實(shí)際應(yīng)用過程中，電路運(yùn)行穩(wěn)定性較強(qiáng)，不會(huì)受大地因素影響，但卻容易在實(shí)際運(yùn)行時(shí)電位異常變動(dòng)情況，導(dǎo)致模擬電路的干擾性進(jìn)一步增強(qiáng)[3]。因電路及大地?zé)o導(dǎo)體連接，更容易出現(xiàn)靜電積累問題、靜電積累現(xiàn)象，導(dǎo)致電磁被擊穿或受到更為強(qiáng)烈的干擾。

3.5獨(dú)立接地與共用接地技術(shù)

現(xiàn)階段接地系統(tǒng)主要就是將工作地、保護(hù)地結(jié)合在一起，形成共用接地裝置。將建筑物的金屬鋼筋網(wǎng)作為共用接地系統(tǒng)接地裝置，接地電阻值控制最低范圍之內(nèi)。

配合使用法拉第屏蔽原理，依照建筑物結(jié)構(gòu)鋼筋及結(jié)構(gòu)總等電位連接、輔助等電位措施，設(shè)計(jì)出全封閉電位均衡的共用接地系統(tǒng)，以從根本上降低雷擊作用對建筑內(nèi)電子信息技術(shù)的影響度，并屏蔽電子信息設(shè)備的電磁干擾度。

針對電子信息系統(tǒng)，需要首先做好信息及數(shù)據(jù)處理工作。輸入及傳輸信息、能量轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大等過程均需要借助微電位或微電流完成，設(shè)備之間應(yīng)當(dāng)采用互聯(lián)網(wǎng)連接方式。為切實(shí)保障信息傳輸期間的質(zhì)量與效率，應(yīng)當(dāng)營造出一個(gè)更加合理的供電電源，找尋出穩(wěn)定的基準(zhǔn)點(diǎn)位置，使電流能夠更為穩(wěn)定通暢的流入到指定地點(diǎn)。

4.電磁兼容性接地技術(shù)的應(yīng)用要求

接地線與接地面需要采用低抗阻材料制作，材料厚度極寬度應(yīng)當(dāng)符合實(shí)際設(shè)計(jì)規(guī)范。增大接地面接觸面積，使其能夠更為良好的連接在導(dǎo)體上。著重控制多電路公共接地電阻上的干擾電壓，避免形成不必要回路。

要求大信號(hào)與小信號(hào)接地需要分別設(shè)置、交流地也也應(yīng)當(dāng)相互獨(dú)立，增強(qiáng)信息設(shè)備電磁兼容水平。在連接母線過程中，需要盡量控制串聯(lián)接頭數(shù)量，保障連接期間的精準(zhǔn)度與緊密度。每個(gè)線路板座與連接頭應(yīng)當(dāng)在最短距離下連接，要求安裝在屏蔽范圍內(nèi)的設(shè)備接地點(diǎn)返回線也需要受到屏蔽，以切實(shí)消除電磁作用對電子信息設(shè)備造成的不利影響，使使電磁兼容性接地技術(shù)的應(yīng)用效果與預(yù)期目標(biāo)相當(dāng)。

總結(jié)：總而言之，為從根本上保障電力電子設(shè)備安全可靠運(yùn)行水平，需要加強(qiáng)電磁兼容性接地技術(shù)應(yīng)用管控力度。結(jié)合電子設(shè)備運(yùn)行要求，選擇直接接地或接在參考電位的導(dǎo)體上等方式。同時(shí)，做好電磁兼容性接地系統(tǒng)的優(yōu)化工作，切實(shí)優(yōu)化電磁兼容性接地系統(tǒng)功能，確保電磁兼容性接地工作能夠在電子信息設(shè)備管理期間發(fā)揮出重要作用。

參考文獻(xiàn)

[1]杜曉昌. 機(jī)載設(shè)備的電磁干擾及電磁兼容性分析研究[D].西安電子科技大學(xué)，2015.

[2]賈喜飛. 基于改進(jìn)ANP的車載電子信息系統(tǒng)電磁環(huán)境適應(yīng)性評(píng)估[D].西安電子科技大學(xué)，2015.