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电磁兼容技术综述及建议 专冢伴述UPS应用 【编者按】我国在2003年8月1日开始实施的GB/T7260.2《uPS电磁兼容性要求》标准已近三年,但仍 未引起相关单位足够重视.本刊至本期将此标准连载完毕.令特邀赵端楷高级工程师撰文再叙此事,希望 能引起有关方面的关注.一c_._l矗u ≯ 电磁兼容技术综述及建议 天津电力公司赵端楷 摘要介绍7环境电磁学及电磁豪容擞赤的主要研究领域及其笈屣趋势,并针对我目【包磁兼 客擞术多年的历史恃况,提出7发展我国电磁兼容事业的尼点建放. 0着现代科学技术的发展,电子设备的数量 0l及种类不断增加,使电磁环境(EME)日益复 杂.在这种复杂的电磁环境中,必须解决电气电子 设备适应能力的问题,使各种没备在同一电磁环境 中都能正常工作而又互不干扰,达到兼容状态. 因此,电磁兼容(EMC)的中心课题是研究控制和消 除电磁干扰,使电子设备或系统与其它设备联系在 一 起工作时,不引起设备或系统任何部分的工作性 能恶化或降低. 1电磁兼容的定义 电磁兼容(EMC)是指设备或系统在所处的电 磁环境中能正常工作且不对该环境中任何其它事 物构成不能承受的电磁骚扰的能力.电磁兼容技术 是迅速发展的交叉学科,涉及电子,计算机,通信, 航空航天,铁路交通,电力,军事以及礼会生活各个 方面.在当今信息社会,随着电子技术,计算机技术 的发展,一个系统中采用的电气及电子设备数量大 大增加,而且电子设备的频带日益加宽,功率逐渐 增大,灵敏度提高,联接各种设备的电缆网络也越 来越复杂,因此,电磁兼容问题日显重要.可以说电 磁兼容学科是一门尖端的综合性学科,同时又紧密 地与工业生产,质量控制相联系.为了理解电磁兼 容这一学科,有必要介绍几个重要的或易于出现理 解错误的术语. 1.1电磁骚扰(electromagneticdisturbance) 任何可能引起装置,设备或系统性能降低或 对有生命或无生命物质产生损害作用的电磁现 象. 电磁骚扰可能是电磁噪声,无用信号或传播媒 介自身的变化. (注)disturbance,是进入2O世纪9O年代才引 入的术语.用来区分物理现象本身与其造成的后 果. 1.2电磁干扰(electromagneticinterference) 电磁干扰是由电磁骚扰引起的设备,传输通道 或系统性能的下降. 由以上两个术语可见,电磁骚扰仅仅是指客观 存在的一种电磁现象,它可能造成损害,但不一 定已经形成后果.而电磁:f:扰是由电磁骚扰引起 的后果. 1.3电磁噪声(electromagneticnoise) 一 种明显不传送信息的时变电磁现象,它可能 生旦 总第6O期LL_ 与有用信号叠加或组合. 在于是否携带信息. 噪声与信号的区别,主要相对较弱的电磁干扰对设备或系统造成的恶 1.4电磁发射(electromagneticemission) 从源向外发出电磁能的现象.在电磁兼容领域 中的电磁发射与无线通信中的发射含义并不完全 相同.电磁发射既包括辐射发射也包括传导发射, 一 些本来作其它用途的部件(如电线,电缆等)也可 能充当了发射部件的作用 1.5抗扰度(immunity) 对骚扰而言,装置,设备或系统面临电磁骚扰 不降低运行性能的能力. 电磁兼容技术涉及的频率范宽达0～ 400GHz,研究对象除传统设施外,涉及芯片级,直到 各型舰船,航天飞机,洲际导弹,甚至整个地球的电 磁环境.各种测试方法和测试标准已展)下了全方位 的研究,例如,VDE,FTZ,FCC,BS,MIL—STD,VG, PTB,NACSIM,1EC,CICPR,ITU—T等标准逐年更新 版本,趋向于全球公认化,各种规模的EMC沧证, 设计,测试中心如雨后春笋般地出现.各国都注重 EMC教育和培训及学术交流,以1994年为例,就举 办r25次国际性的一流学术交流会和培训班,涉 及有美国,德国,日本,瑞上,波兰,西班牙,意大利, 英国,澳大利亚,以色列等国家.研究的热点已涉及 许多方而,如计算机;电信设备;无线设备,上,控 制设备,自动化设备,机器人,移动通信设备,航空 航天飞机,舰船,武器系统及测量设备的电磁兼容 问题;各种线缆的辐射和控制;超高压输电线及交 流电气铁道的电磁影响,电磁场生物效应;地震电 磁现象,接地系统,屏蔽系统等. 2电磁干扰的危害 强电磁场会对人们的健康带来一定的危害.多 年来各国学者对此进行了长期,深入,艰苦的研究 工作.研究的结论是,无论丁频还是射频电磁 场,当超过一定强度时,对人体健康都是有害的. 关键是危害的性质,程度和后果与电磁场强度之间 的关系. 厂堕生旦L 总第60期 性电磁:1扰事故是令人触目惊心的. 3电磁兼容研究的领域 电磁兼容的范同很宽,包括理论性的与技术性 的内容.大致可以分为以下五个方面: