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弱电仪器的抗干扰设计

供稿:中国工控网 2016/7/22 15:03:53

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  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。

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