電磁騷擾

　　電磁干擾的定義為：電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能下降。

　　從兩者定義可知，電磁騷擾和電磁干擾為因果關(guān)系。電磁騷擾是產(chǎn)生干擾的現(xiàn)象，沒有造成一定后果，而電磁干擾則是電磁騷擾引起的后果。

　　就像我們在音響旁邊打電話，手機發(fā)射的電磁波是電磁干擾，而音響被電磁波影響后產(chǎn)生了雜音就是電磁干擾。

　　所以我們常說的防止、避免或屏蔽干擾其實也就是阻止電磁騷擾對敏感設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾而對所需工作產(chǎn)生不良后果。兩者是不能混為一談的。

2.1按傳播形式分類

　　（1）傳導(dǎo)騷擾；

　　（2）輻射騷擾。

2.2按頻譜分類

　　（1）工頻騷擾（50Hz）波長為6000Km；

　　（2）甚低頻騷擾（30KHz以下）波長大于10Km；

　　（3）載頻干擾10-300KHz，波長大于1Km（包括高壓交直流輸電諧波騷擾）；

　　（4）射頻、視頻騷擾（300KHz-300MHz）波長在1-1000m之間（功課醫(yī)療設(shè)備、輸電線電暈放電、高壓設(shè)備火花放電內(nèi)燃機、電動機、家用電器、照明電器等都在此范圍）；

　　（5）微波騷擾（300MHz-300GHz）波長在1mm-1m（包括特高頻、超高頻、極高頻騷擾）；

　　（6）雷電及核電磁脈沖騷擾（由吉赫直至接近直流，范圍很寬）。

2.3按搔擾源性質(zhì)分類

　　（1）自然騷擾源：包括大氣噪聲、雷電、宇宙噪聲、雨滴的靜電噪聲、太陽噪聲等。

　　（2）人為搔擾源：包括功能性發(fā)射機非功能性發(fā)射。

　　功能性發(fā)射騷擾包括利用電磁能量發(fā)射實現(xiàn)其功能（如通信系統(tǒng)、電視廣播系統(tǒng)、雷達等）、武器裝備（如核致電磁脈沖、電子對抗機、電磁脈沖炮彈等）。

　　非功能性發(fā)射包括高壓電網(wǎng)設(shè)備、工業(yè)、科學(xué)及醫(yī)療設(shè)備、機器及工具、運輸工具、消費電子設(shè)備、靜電放電等。

　　通過對各類搔擾源的分析我們知道，每一類搔擾源都具有其固有的頻段，當(dāng)系統(tǒng)的工作頻段與電磁搔擾源的頻段有較大的間隔時，系統(tǒng)將不會受到電磁干擾；而當(dāng)系統(tǒng)的工作頻段與電磁搔擾源的頻段相同或相近時，系統(tǒng)的正常工作將會受到電磁干擾。

　　干擾的產(chǎn)生必須具備三個要素：干擾源、干擾途徑和受擾目標(biāo)。分析各類電磁搔擾源，其實產(chǎn)生的干擾歸根結(jié)底都是電磁波，因此電磁波傳播的途徑也便是干擾途徑，共有以下三種：

　　輻射：搔擾源如果不是在一個全封閉的金屬外殼內(nèi)，它就可以通過空間向外輻射電磁波，其輻射場強取決于裝置的騷擾電流強度、裝置的等效輻射阻抗以及搔擾源的發(fā)射頻率，如果搔擾源的金屬外殼帶有縫隙與孔洞，則輻射的強度跟騷擾波長有關(guān)，當(dāng)孔洞的大小與波長可比擬時，則可形成騷擾子輻射向四周輻射；

　　傳導(dǎo)：搔擾源可通過與其相連的導(dǎo)線向外部發(fā)射，也可通過公共阻抗或接地回路耦合，將騷擾帶入其他回路；

　　感應(yīng)耦合：感應(yīng)耦合是介于輻射途徑與傳導(dǎo)途徑之間的第三條途徑，當(dāng)搔擾源的頻率很低時其輻射能力相當(dāng)有限，若搔擾源也不直接同其它導(dǎo)體連接，此時電磁騷擾能量可通過與其相鄰的導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)耦合將電磁能轉(zhuǎn)移到其他導(dǎo)體上。

　　我的工作處在一個充斥著電磁波的環(huán)境，設(shè)備要良好的運作就得需要有一個良好的電磁兼容環(huán)境。通過分析電磁騷擾而產(chǎn)生干擾的三個要素可以得知較少干擾源、截斷干擾途徑、提高受擾目標(biāo)的抗干擾性能，都可以降低干擾對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。在實際工作中，通常采取以下兩種措施。

4.1濾波，通過抑制系統(tǒng)中的各類諧波及過電壓來減少干擾源

　　建筑內(nèi)存在有大量產(chǎn)生高次諧波的電氣設(shè)備及電氣元件，如氣體放電燈及電子整流器、計算機顯示器、不間斷電源、整流器、電機變頻調(diào)速器及軟起動器等。大量的諧波是產(chǎn)生電磁騷擾的主要因素之一，而且諧波除了產(chǎn)生電磁騷擾外還將帶來諸多不利影響，如：產(chǎn)生過高的中線電流；過高的頻率導(dǎo)致趨膚效應(yīng)顯著，使得導(dǎo)體的載流量降低等等。 

　　為降低系統(tǒng)中的諧波含量，在系統(tǒng)的適當(dāng)位置安裝瞬變干擾吸收器（如避雷器、壓敏電阻、固體放電管等）、電源線路濾波器、隔離變壓器、電壓調(diào)整器、電源凈化器等，并對建筑內(nèi)的大功率整流設(shè)備采取如下措施： 

　　提高整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)并增加整流器的整流脈沖數(shù)；多臺相數(shù)相同的整流裝置其整流變壓器二次側(cè)應(yīng)有適當(dāng)?shù)南嘟遣睿员愀鞔沃C波電流的相量和的幅值可因相角差而減小甚至為零。 

　　而對應(yīng)用于系統(tǒng)中的不間斷電源、變頻器及軟起動器、整流設(shè)備、計算機顯示器、復(fù)印機、光源整流器等可能會產(chǎn)生諧波的設(shè)備或元件應(yīng)嚴格考察其諧波含量及電磁兼容性。 

　　為抑制電容器或電容器組投切時產(chǎn)生的振蕩過電壓，并聯(lián)電容器回路中應(yīng)串聯(lián)電抗器。通過上述種種措施，系統(tǒng)中的諧波含量將大大降低，電磁騷擾源的數(shù)量及其騷擾的強度也隨之大幅度減少。

4.2接地及屏蔽

　　良好的接地及屏蔽可以有效的截斷干擾的途徑，同時提高受擾目標(biāo)的抗干擾能力。

  　　a、構(gòu)筑物防雷及接地 

　　利用建筑物結(jié)構(gòu)屋面板內(nèi)的鋼筋在整個屋面組成避雷網(wǎng)，突出屋面的所有金屬物體均與避雷網(wǎng)電氣聯(lián)結(jié)；

　　利用建筑外側(cè)柱內(nèi)的鋼筋作為引下線，上端與防雷網(wǎng)、下端與接地網(wǎng)電氣聯(lián)結(jié)； 

　　利用結(jié)構(gòu)底板內(nèi)的鋼筋電氣聯(lián)結(jié)成接地網(wǎng)，并利用建筑每層樓板（除屋面板與基礎(chǔ)底板外）內(nèi)的鋼筋電氣聯(lián)結(jié)成輔助等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)； 

　　每層樓板的輔助等電位聯(lián)結(jié)網(wǎng)均與所有防雷引下線電氣聯(lián)結(jié)。 

　　這樣形成的防雷接地網(wǎng)如同一個法拉第籠，可將大量建筑外的電磁騷擾阻擋并阻止建筑內(nèi)的電磁騷擾穿越建筑物影響建筑外的電磁環(huán)境。 

　　b、建筑內(nèi)的等電位聯(lián)結(jié) 

　　建筑內(nèi)所有正常情況下不帶電的金屬物包括各類金屬管道、金屬構(gòu)件、設(shè)備金屬外殼、變壓器低壓側(cè)中性點、發(fā)電機中性點、玻璃幕墻的金屬支架、電梯井道的金屬支架等等均應(yīng)與防雷接地網(wǎng)電氣聯(lián)結(jié)； 

　　各條進出建筑的金屬管線均應(yīng)在穿越建筑基礎(chǔ)處與防雷接地網(wǎng)電氣聯(lián)結(jié)，且各條金屬管道及金屬物體在穿越兩個防雷區(qū)的界面處亦應(yīng)做如上聯(lián)結(jié)； 

　　由配電箱引出敷設(shè)至屋頂用電設(shè)備的線路穿鋼管保護，鋼管一端與配電箱外殼電氣聯(lián)結(jié)，另一端與設(shè)備金屬外殼電氣聯(lián)結(jié)并就近與防雷裝置電氣聯(lián)結(jié)，中斷處應(yīng)跨接，配電箱內(nèi)在回路保護開關(guān)電源側(cè)與外殼之間設(shè)過電壓保護器。 

　　建筑內(nèi)的等電位聯(lián)結(jié)大大減小了在同一區(qū)域、空間內(nèi)可能存在的電壓降，有效的避免了由于各種可能發(fā)生的故障導(dǎo)致各金屬外殼、管道等因過大的電壓降而形成靜電放電從而產(chǎn)生的電磁騷擾。 

　　c、重要區(qū)域的重點防范 

　　對于安裝有大量電氣、電子系統(tǒng)設(shè)備的區(qū)域如消防值班室、弱電控制中心等，由于其內(nèi)部安裝的系統(tǒng)正常工作要求避免電磁干擾，且系統(tǒng)也會在正常工作的同時產(chǎn)生電磁騷擾而可能會影響外部系統(tǒng)設(shè)備，因此對該類區(qū)域?qū)⑿枰鲋攸c防范。通常的做法有：設(shè)專用接地干線，接地干線直接與室外接地體相連，避免諧波通過接地線對系統(tǒng)產(chǎn)生電磁干擾；安裝防靜電架空地板，架空地板的支座與接地系統(tǒng)電氣聯(lián)結(jié)，地板的泄露電阻為1X10⁵~1X10⁸歐姆；在墻壁、頂板、地板內(nèi)設(shè)置輕質(zhì)金屬網(wǎng)做電磁屏蔽等。

　　總之，在工程中是系統(tǒng)及設(shè)備遠離頻段與工作頻段相同或相近的搔擾源，并通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施和良好的屏蔽、接地手進一步減少電磁騷擾，采用電磁兼容性能過硬的設(shè)備，才能創(chuàng)造一個良好的電磁兼容環(huán)境，才能讓系統(tǒng)及設(shè)備良好的運轉(zhuǎn)。