弱电仪器的抗干扰设计

　　1 抗干扰设计的的理论—“电磁兼容”

　　强弱电设备及仪器在邻近的条件下工作，存在着严重的“电磁兼容”(electro- magnetic compatibility，EMC)问题。电磁兼容是指电气设备(包括电子设备)在它所处的电磁环境中能令人满意地工作。作为干扰源，只具有可允许的干扰发射能力；作为感受器時，对于干扰具有可允许的敏感度。在高电测量条件下，在現场有高电压大电流的各种电设计气设备和导线；在实验室，有高电压大电流的发生装置。弱电仪器在上述条件下工作，最严重的状况是弱电仪器：由于地电位升高而引起“反击”或由于强电磁干扰造成个别关键元件损坏，以致弱电仪器无法正常工作；较为严重的状况是弱电仪器由于地电位升高而引起“反击”或由于强电磁干扰影晌，以致弱电仪器记录信号严重失真[3]。

　　2 测量仪的门限值与干扰电平[2,7]

　　用数字测量系统测量的干扰波形如图1[7]。

　　(图1)

　　用数字示波器测量的干扰波形如图2。

　　(图2)

　　测量仪的门限值如下：

　　用GSB-2高压示波器测量门限值为100伏如图3。

　　(图3)

　　历史原因只能给出原理图，GSB-2高压示波器由北京无线电配件厂生产。

　　用TDS3012B示波器测量時，门限值为10伏如图4。

　　(图4)

　　用数字测量系统测量時，电压门限值为10毫伏如图5。

　　(图5)

　　3 高电压试验的干扰源及抗干扰综合措施

　　电磁干扰源：

    1、由于测量用的射频同轴电缆外皮中通过瞬态电流引起的干扰；

　　2、间隙放电時产生的空间电磁辐射；

　　3、弱电仪器电源线引入的干扰。

　　针对上述三大电磁干扰源的抗干扰综合措施可用图6来表示[6]。

　　图中： D—分压器；Cab—双屏蔽电缆；E—集中接地极；W—金属板接地；S—屏蔽室；M—测量仪器；F—滤波器；T—1比1绝缘隔离变压器；HV—高电压。

　　(图6)

　　4 弱电仪器的抗干扰设计案例

　　4.1) 高电压试验操作台

　　高电压试验操作台如图7[5]。

　　(图7)

　　4.2) 移动式高电压试验仪

　　移动式高电压试验仪如图8[2]。

　　(图8)

　　4.3) 便携式纳秒冲击波试验仪

　　便携式纳秒冲击波试验仪如图9[1]。

　　(图9)

　　参考文献

　　[1]王彦金，熊俊軍，等.传递过电压测量装置的测控软件[J].仪器仪表学报2013

　　[2]王彦金，王巍。电力互感器传递过电压的研究现状[W] 中国工控网—技术中心论文栏

　　[3]张厚.电磁兼容原理. [M].西北工业大学出版社.2009年04月

　　[4]王彦金，王巍.GIS电压互感器传递过电压试验研究 .中国工控网[论文].2014- 06 .

　　[5]王彦金.电容式电压互感器传递过电压测量试验研究 .中国工控网[论文].2014- 08.

　　[6]华中工学院，上海交通大学. 高电压试验技术 [M] 北京 水利电力出版社.1982

　　[7]GB/T 16896.1-2005高电压冲击测量仪器和软件 第一部分 ：仪器要求

　　王彦金（GONGKONG智能制造工作室??武汉??430074），高级工程师，长期从事电力设备质检工作和试验仪的研制；现任gongkong认证专家，从事《智能制造论坛》服务平台工作。