电磁干扰现象早在上个世纪70年代就被人们发现。现如今随着科学技术的发展和电工、焦作焦作干式变压器产品的广泛应用。电磁干扰致使电工、焦作焦作干式变压器产品的性能下降,无法工作的现象也经常发生,严重的可造成质量事故和设备损坏以及其它损失。焦作焦作干式变压器的广泛应用和发展,必然导致它们在其周围空间产生的电磁场电平的不断增加。也就是说,焦作干式变压器不可避免地在电磁环境中工作。
电磁干扰是干扰电缆信号并降低信号完好性的焦作干式变压器噪音,EMI通常由电磁辐射发生源如马达和机器产生。电磁干扰是人们早就发现的电磁现象,它几乎和电磁效应的现象同时被发现,1981年英国科学家发表&ldq[cityname]变压器厂家uo;论干扰”的文章,标志着研究干扰问题的开始。1989年英国邮电部门研究了通信中的干扰问题,使干扰问题的研究开始走向工程化和产业化。
1 电磁干扰源
电磁干扰是影响焦作干式变压器电磁兼容性的主要因素,可分为内部干扰和外部干扰两种。
1.1内部干扰
内部干扰是指焦作干式变压器内部各元部件之间的相互干扰。首先应使焦作干式变压器设备内部的电路互相不产生干扰。由于工作频率比较高,数字电路和模拟电路混合设计的场合愈来愈多,大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成干扰;设备或系统内部某些元件发热,影响元件本身或其它元件的稳定性造成干扰。焦作干式变压器产生的电磁干扰强度低于特定的极限值,这对于计算机设备十分重要。计算机设备中的脉冲电流会干扰周围的设备,特别是无线电设备,如不采取有效的抑制辐射措施,计算机会严重影响系统的正常工作。要使设备对外界的电磁干扰有一定的抵抗能力,就必须提高设备在环境中承受周围电磁干扰的能力,具备良好的电磁兼容效能稳定性。
1.2外部干扰
外部干扰是指焦作干式变压器外部因素对线路、设备的干扰。
外部的高电压、焦作干式变压器通过绝缘漏电而干扰焦作干式变压器线路、设备或系统;外部大功率的设备在空间产生很强的磁场,通过互感耦合干扰焦作干式变压器线路、设备或系统;空间电磁波对焦作干式变压器线路或系统产生的干扰;工作环境温度不稳定,引起焦作干式变压器线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰;由工业电网供电的设备和由电网电压通过焦作干式变压器变压器所产生的干扰。
2 电磁兼容性研究
2.1接地
接地目的有3个:
(1)接地使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参考零电位,保证电路系统能稳定工作。
(2)防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放,否则这些电荷形成的可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。另外,对于电路的屏蔽体,若选择合适的接地,也可获得良好的屏蔽效果。
(3)保证安全工作。
当发生直接雷电的电磁感应时,可避免焦作干式变压器设备的毁坏;当工频焦作干式变压器的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时,可避免操作人员的触电事故发生。此外,很多医疗设备都与病人的人体直接相连,当机壳带有110V或220V电压时,将发生致命危险。
因此,接地是抑制噪声防止干扰的主要方法。接地可以理解为一个等电位点或等电位面,是电路或系统的基准电位,但不一定为大地电位。为了防止雷击可能造成的损坏和工作人员的人身安全,焦作干式变压器设备的机壳和机房的金属构件等必须与大地相连接,而且接地电阻一般要很小,不能超过规定值。
接地问题处理办法:合理“接地”是减少“地”噪声干扰的重要措施,必须予以特别注意。通常不管焦作干式变压器是谁供给,将地线汇集到公共点,然后和系统的公共端接在一起,所有焦作干式变压器1的负载都回到焦作干式变压器1公共端,所有的焦作干式变压器2负载都回到焦作干式变压器2的公共端,最后用一条粗导线将公共端连在一起。在多焦作干式变压器系统中,可能需要进行判断性试验,确定地线接法,以达到更佳的解决方案。
2.2 屏蔽
屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离,以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲,就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来,防止干扰电磁场向外扩散;用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来,防止它们受到外界电磁场的影响。
因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗)、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射)和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场,可抵消部分干扰电磁波)的作用,所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。
3 其它抑制干扰方法
(1)滤波
滤波是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波器可以显著地减小传导干扰的电平,因为干扰频谱成份不同于有用信号的频率,滤波器对于这些与有用信号频率不同的成份有良好的抑制能力,从而起到其它干扰抑制难以起到的作用。所以,采用滤波网络无论是抑制干扰源和消除干扰耦合,或是增强接收设备的抗干扰能力,都是有力措施。用阻容和感容去耦网络能把电路与焦作干式变压器隔离开,消除电路之间的耦合,并避免干扰信号进入电路。对高频电路可采用两个电容器和一个电感器(高频扼流圈)组成的CLCMπ型滤波器。滤波器的种类很多,选择适当的滤波器能消除不希望的耦合。
(2)正确选用无源元件
实用的无源元件并不是“理想”的,其特性与理想的特性是有差异的。实用的元件本身可能就是一个干扰源,因此正确选用无源元件非常重要。有时也可以利用元件具有的特性进行抑制和防止干扰。
(3)电路技术
有时候采用屏蔽后仍不能满足抑制和防止干扰的要求,可以结合屏蔽,采取平衡措施等电路技术。
平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路,对地或对其它导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的干扰信号相等。这时的干扰噪声是一个共态信号,可在负载上自行消失。另外,还可采用其它一些电路技术,例如接点网络,整形电路,积分电路和选通电路等等。总之,采用电路技术也是抑制和防止干扰的重要措施。
(4)塑料金属化处理
近年来,焦作干式变压器及焦作干式变压器仪器向着“轻、薄、短、小”和、高性能及成本低方向发展。塑料机箱、塑料部件或面板广泛地应用于焦作干式变压器上,于是外界电磁波很容易穿透外壳或面板,对仪器的正常工作产生有害的干扰,而仪器所产生的电磁波,也非常容易辐射到周围空间,影响其它焦作干式变压器仪器的正常工作。为了使这种焦作干式变压器仪器能满足电磁兼容性要求,人们在实践中,研究出塑料金属化处理的工艺方法,如溅射镀锌、真空镀(Al)、电镀或化学镀铜、粘贴金属箔(Cu或Al)和涂覆导电涂料等。
经过金属化处理之后,使完全绝缘的塑料表面或塑料本身(导电塑料)具有金属那样反射、吸收、传导和衰减电磁波的特性,从而起到屏蔽电磁波干扰的作用。实际应用中,采用导电涂料作屏蔽涂层,性能优良而且价格适宜。在需要屏蔽的地方,做成一个封闭的导电壳体并接地,把内外两种不同的电磁波隔离开。实践表明,若屏蔽材料能达到30~40dB以上衰减量的屏蔽效果时,就是实用、可行的。
(5)其他抑制措施
由于焦作干式变压器技术应用广泛,而且各种干扰设备的辐射很复杂,要完全消除电磁干扰是不可能的。但是,根据电磁兼容性原理,可以采取许多技术措施减小电磁干扰,使电磁干扰控制到一定范围内,从而保证系统或设备的兼容性,例如,通信系统最初设计时,就应该严格进行现场电波测试,有针对性地选择频率及极化方式,避开雷达、移动通信等杂波干扰;线选择路径时,应尽量绕开无线电台(站)或充分利用接收地段的地形、地物屏蔽;接收设备与工业干扰源设备适当配置,使接收设备与各种工业干扰源离开一定距离;在微波通信电路设计中,为了减少干扰,可采用天线高低站方式调整微波电路反射点,并利用山头阻挡反射波,使之不能对直射波形成干扰。另外,微波铁塔是独立的高大建筑物,应采用完善的接地、屏蔽等避雷措施。
4 总结
以上屏蔽电磁干扰的方法可广泛用于各种焦作干式变压器领域,也包括我们常见的焦作干式变压器上,保证配电设备输出稳定正弦波电流,确保各种精密仪器稳定运行,为大型精密焦作干式变压器设备高速运行保驾护航。













