电工技术中的电磁兼容论文
一、电工技术领域中的电磁兼容现象
现代电气设备中的电磁干扰所引起的电气故障属于随机的故障状态，它有一定的不确定性，但是却能够自行恢复原功能的特征。现主要描述几个电磁兼容对其影响面较广的电工技术。
1.1电动车
随着环境保护的理念不断深入人心，电动车不具有内燃机也不由尾气排放的特点被许多环保人士喜爱，电动车的出现某一程度上对于城市空气质量的改善起了巨大的作用。但人们往往着重在于其减少空气污染的层面上，没有对电动车对于电磁环境的影响。美国曾有学者对内燃机其对电磁环境的影响做过实验证明，电磁噪声会伴随着汽车的数量增多呈流线型增加。电动车虽然无内燃机和点火系统，但低电压驱动系统和控制系统都会造成一定的电磁骚扰，这是我们必须要重视的电磁兼容问题。
1.2高压输电线路
高压输电线路能够对周围事物造成许多方面的电磁干扰，例如电晕、火花放电、工频电磁场、无源干扰以及地电流等等，而这些电磁干扰都会对周围的环境带来一定的危险性。如果处理不当，这些电磁干扰的强度会随着电压等级而变化，对电气设备提出了较高的电压要求。
1.3电牵引系统
电牵引系统一般从地面获取电能，如城市电车、地下铁道或者轻轨。主要产生的电磁干扰一般包括连续的电磁噪声以及一系列的脉冲噪声。造成电磁环境的污染。
二、电磁兼容问题解决方法
解决电气设备的电磁兼容的首要条件是，找出电磁干扰的发出来源。一般来说，产生电磁干扰的主要原因可以分为四个方面：电源传导P(f)干扰、信号传导S(f)、电磁辐射E(f)、地线传导G(f)。将各种干扰用统一的N（f）来表示，那么N（f）的值就等于以上四种干扰值之和。电气设备的电磁兼容性能主要包括经电磁兼容设计之后设备增加的电磁兼容门限，以及自身设备本来所具有的的电磁兼容门限这两个部分，不同的干扰源对设备的。安全余量的要求也各不相同，因此，对电器设备要进行合理的电磁兼容设备，保证电气设备的电磁兼容参数在一个合理的范围之内。越早进行电磁兼容设计越好，因为在电气设备进行电磁兼容设计初期的设计手段越多，后期效果越好并且费用也越低。电磁兼容设计的主要目的主要包含三个内容，即使得电气设备产生的电磁干扰强度低于特定的极限值，电气内部的电路互不干扰，并且能够实现与其功能以及对使得电气设备对周边环境产生的电磁干扰有一定的抵抗能力。
三、电磁兼容的发展趋势
我国对于电磁兼容的研究工作开展的较晚，与发达国家有一定的差距，差距主要表现在电磁兼容设计规范和管理规范上的缺乏。近年来，国家对于电磁兼容的关注逐渐增加，电磁兼容的学术地位也逐渐提高，并且成立了电磁兼容的学术组织，各地区引进了先进的EMS自动测量设备系统，具备一定的电磁兼容的检测和试验的能力。电磁兼容技术是随着电气设备的不断发展所产生的问题应运而生的，那么它必然随着现代电子科技不断的发展，而有所发展，城市的电磁能量密度不断增长，那么所产生的的电磁干扰也会进一步增加，会产生一定的电磁环境污染，因此，电磁兼容技术发展趋势则是严格控制电磁干扰的释放。与此同时，随着电子信息网络技术的不断发展，信息系统也和电气设备有了交叉学科，因此基于电子信息系统的TEMPEST技术也将会是电磁兼容在电气设备领域中的发展趋势之一。TEMPEST技术的主要内容的针对电子设备的电磁干扰问题和信息泄露问题。最后，从电气技术领域出发，电磁兼容学科范围将不断扩张，进一步涉及电子技术等专业，因为电磁兼容的问题会逐步对电气设备周围的环境产生影响，有些专业学者则认为电磁兼容学科将会发展为环境电磁学。
四、结语
21世纪电气技术已经得到了极大的发展，伴随而来的电磁兼容问题也逐渐引起了人们的关注，而电磁兼容技术则作为消除电气设备的电磁干扰破坏性影响的技术手段也势必走向更规范、更统一的发展趋势。解决好电磁兼容的问题，能够进一步提高电气设备的可靠性，并且减少许多有电磁干扰引起的电气设备故障，提高电气设备服务质量，能够使得电气设备得到更好的发展。
开关电源电磁兼容设计
电磁骚扰 讨论电磁骚扰一般是从骚扰源的特性，骚扰的耦合通道特性和受扰体的特性三个方面来进行的。 1.开关电源中的主要电磁骚扰源
作 者：何芳 作者单位：广州毅昌科技股份有限公司 刊 名：卫星电视与宽带多媒体 英文刊名：SATELLITE TV & IP MULTIMEDIA 年，卷(期)： “”(3) 分类号： 关键词：我国从5月开始实施的CCC(中国强制性认证)认证己将GB4343.1一《电磁兼容限值家用电器、电动工具和类似器具的要求第一部分发射》及GB17625.1-2003《电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流蕊16A)》等标准作为空调产品必须通过的EMC测试项目。
空调厂商如果想将自己的产品顺利打入国内外市场，必须获得相关国家的EMC认证；另外，电磁骚扰也会影响空调电路等的正常运行，在恶劣情况下可能会引起停机等故障，因此，空调设备电磁骚扰等方面的问题巫待解决。
空调产品尤其是变频空调的电磁骚扰问题包括骚扰抑制和抗扰问题两个方面：骚扰抑制包括骚扰功率及骚扰电压，谐波及电压波动和闪烁等问题；抗扰问题包括电压暂降和跌落、电快速脉冲群、浪涌、射频传导抗扰度和射频辐射抗扰度等方面。
与其他家用电器相比较，变频空调控制器工作时的额定功率更大，骚扰频率范围更广，受外界骚扰因素较多，因此，通过电磁兼容理论的运用，设计出符合EMC要求的变频空调控制电路，解决变频空调电路的电磁兼容性问题，对于电磁兼容领域的拓广使用及变频控制器领域的应用发展是很有必要的。
3 电磁辐射对空调器的干扰与影响
一般来讲，电磁干扰主要是对低电平系统进行干扰，而目前的家用空调器的核心部分大都是低电平系统，再由低电平系统对高电平(强电)系统进行控制。
因此，空调器在电磁环境中是比较容易受到干扰和影响的。
下面就以美的空调器产品在研制阶段所遇到的一些实际问题来谈一下电磁辐射对空调器的具体影响及危害：
美的某型号的变频空调器在设计初期小批量试制后进行功能验证时发现如下问题。
1)空调器运行一段时间后，出现故障停机，查其原因为室外机的控制基板上的数据存储器EEPROM中的数据错误。
拆下此存储器研究发现这种错误不是整个存储器中的数据全部错误，只是某一位数据发生畸变。
2)空调器的显示屏在有些节能灯打开时，屏幕闪烁。
以上问题，经过深入的研究发现：前者系该空调器的抗干扰性设计的不够理想，当空调器运行时，某一时刻空间中的电磁干扰足够大，使得存储器中的某位数据因受干扰而发生改变。
后者系节能灯在工作时，发出辐射干扰，使显示屏闪烁。
针对以上问题，美的空调有限公司的有关技术人员采用了相应的措施，有效的避免了类似问题的发生。
1 变频空调器的工作原理与特点
空调器的电气控制技术是涉及很多学科在内的一项综合性技术。
从传统的开关控制发展到现在的变频控制，空调器的性能有了很大的提高。
从空调器电控系统的发展上看，可分为继电器一接触器控制、分立元件的微电子元件控制和专用微电脑芯片控制三个阶段。
最初，空调器的控制电路大都采用选择开关、继电器和接触器组成。
风扇电机的转速由手动的转换开关直接选择进行控制，压缩机也是由一个简单的转换开关控制电路控制启停，通过手动的调温开关和冷热切换开关进行制冷(热)工作。
所以，这种控制方式功能简单，而且使用起来不太方便。
20世纪90年代初，在继电器-接触器控制线路的基础上利用电子技术，发展了采用集成电路和分立元件相结合的控制方式。
这种电控系统中，压缩机、风机等负载仍采用继电器-接触器供电方式，但其控制部分主要采用弱电控制。
在该阶段，空调控制电路增加了温度控制、自动除霜、3分钟延时、过欠压保护等功能，使空调器的自动控制功能大大提高，工作更为可靠。
另外，还增强了电气保护功能，如压力控制器，当排气压力过高或吸气压力过低时，压力控制器断开接点，迫使压缩机停止工作；采用热继电器起到过负荷保护作用，确保压缩机不会因过流而损坏。
第三阶段为微电脑芯片控制阶段。
目前变频空调器已普遍采用微电脑控制技术，该技术在空调器上的应用，使空调器不但实现了自动化控制，而且还实现了智能化控制，使空调器的功能有了更大的改善，操作更为简单，舒适程度进一步提高。
微处理器中的中央处理器具有数据处理能力(如算数运算、逻辑运算、数据传送、中断处理等)，可以实现更加复杂的软件功能，使空调性能越来越可靠，感觉越来越舒适。
浅析高速铁路电磁兼容技术
本文分析了电磁兼容设计的关键技术，并提出了相应的'对策，希望此文能给读者一些启示，不断完善我国高速铁路的电磁兼容标准。
作 者：徐建军 张兵兵 作者单位：徐建军(中铁第一勘察设计院集团有限公司通号处，陕西，西安，710043)张兵兵(兰州交通大学教育部重点实验室，甘肃，兰州，730070)
刊 名：中国新技术新产品 英文刊名：CHINA NEW TECHNOLOGIES AND PRODUCTS 年，卷(期)： “”(13) 分类号：U2 关键词：高速电气化铁路 电磁兼容 电磁环境展望我国电磁兼容试验技术论文
摘要：电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能执行各自功能的共存状态，即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作又互不干扰，达到“兼容”状态。现在电磁兼容科技工作者又进一步探讨电磁环境对人类及生物的影响，学科范围已不仅限于设备与设备间的问题，而进一步涉及到人类本身，因此某些国内外学者也把电磁兼容学科称作环境电磁学。由于试验技术是电磁兼容学科中的一项重要支撑技术，本文将就此内容作些扼要介绍。
关键词：电磁兼容试验 技术 现状 发展需求
一 电磁兼容试验技术现状及发展需求
我国运用电磁兼容试验技术，多起始于60年代前后，当时试验室条件简陋，测量设备多半是国内自行研制的简易测量设备，测量手段也比较落后。1966年船舶工业先行一步，制订了自己的行业测量标准JB-854-66《船用电气设备工业无线电干扰端子电压测量方法及允许值》。
改革开放后，国际交往增多，国际先进的电子测量设备大量涌进中国市场。国内一些重要科研单位、大型生产厂家及某些高校先后兴建电磁兼容试验室，引进了成套的测量设备。
众所周知，电磁兼容领域与其它专业相比，要更多地依赖于测量，而且电磁兼容测量对试验条件的要求又很严格。因此，随着国际电磁兼容标准的应用与转化，我国高标准的试验室陆续建成，专业技术队伍不断扩充壮大，这为电磁兼容试验技术的发展带来了机遇和条件保证。
欧共体颁布89/336EEC文件以后，电磁兼容标准的法律效力已被社会认可。我国政府部门对此作出反映，出台一系列举措，如：国家出入境检验检疫局和对外贸易经济合作部联合下发《关于六种进口产品实施电磁兼容强制检测的通知》，规定从1月1日起对个人计算机、显示器、打印机、开关电源、电视机、音响设备实施强制性检测，从1月1日起必须获得国家出入境检验检疫局签发的进口商品安全质量认可证书，并加贴安全认证标志后方能进口销售。
这些举措显然都要依赖于测试验证，在客观上推动了电磁兼容试验技术的发展。特别是12月11日起我国已成为WTO的正式成员，电气、电子产品的国际贸易将会更加频繁，大至大型电机，小至电动玩具，都要进行电磁兼容测试，电磁兼容试验的市场需求已不言而喻。
此外，国际形势的现状也无法回避外层空间的军事化以及空间与地面联合作战大型军事活动的发生。这就要求军用系统、武器装备满足更加苛刻的电磁兼容指标。军事产品的电磁兼容测试需求同样广泛迫切。
二 电磁兼容试验室自动化测试继续稳步发展
目前的电磁兼容试验室大都以军标或民标为主，彼此适当兼顾，安装的测试设备与试验室很好配套。这种试验室可完成规定标准的规范测试，测试结果可指明受试件是否满足规定标准要求，如果超标，则可给出超标的频点及超标量值；对于抗干扰性能检测，则给出受试件的实际抗扰性电平，亦即敏感度阈值。
这种测试是产品验收的最终检测手段，无论是新产品定型、产品上市流通，还是军品总装前的产品交付验收都是必不可少的。
这类试验室大多能够根据相应标准作全自动化检测，消除系统测试误差，从而得到精确的测试结果。
三 电磁兼容试验室认证工作纳入规范化管理
由于电磁兼容标准已被赋予法律效力，则电磁兼容测试结果的公正性与正确性就显得十分重要，它关系到一项设计能否被认可，一个产品能否成为合格产品，关系到企业的命运。
如何保证同一产品在不同试验室测试结果的一致性呢？谁来保证试验室测试的公正性呢？这些工作正在纳入规范化管理之中。
19曾由国防口主办过一次试验室比对工作，最近又在筹备新一轮的比对工作，参加对比的试验室在有关部门组织下参照（ISO/IEC系列导则43-1984 E）实验室能力测试的设计及实施》，对同一被测试设备进行约定测试项目的测试。测试方法及测试要求均在比对文件中给出。最后由组织单位按规定对测试结果进行数据处理。这对电磁兼容测量中量值的统一将起到重要作用。
为了保证电磁兼容测试结果的公正性，首先要有一个在电磁兼容领域中具有杰出才能和丰富经历的'权威组织作为认证机构。在确认标准规定要求得到满足后，认证机构有权颁发合格证书。认证机构按照标准EN 450001/1990.5《测试试验室操作的通用标准》授权和控制试验室，使其具有合法身份，检查它的公正性、独立性、诚实性、技术能量及质量管理体系。
目前我国对电磁兼容试验室的认证工作已经开始，也出台了相应的标准。各试验室已按标准要求加强试验室管理。一些直接引进的试验室已拿到承制方申请的欧共体“CE”标记的认可证书。
四 EMI诊断在研发工作中发挥重要作用
EMI诊断，即EMC预测试。EMC预测试的特点是在产品开发初期能够及早地发现设计中的问题，它不需要苛刻的试验条件，也回避了购置昂贵测试设备的困难，因此它有强大的生命力。它在整个产品的研制生产中仍是重要的测试手段，可及时检验产品的EMC设计是否合理，所采取的EMI抑制措施是否奏效，使设计人员尽快了解要进一步抑制干扰需从哪些环节入手。
五 EMC测试与产品功能测试同步进行
EMC设计应与产品电性能设计同步进行、综合考虑，这已被设计师队伍接受。一般产品的EMC测试在产品功能测试（即电性能）指标达标后进行。
在未来的测试技术发展中，EMC测试有与产品的功能测试融为一体的可能。如当前信息产业部通信计量中心引进的手机等专用信息产品的EMC测试试验室和测试设备就是在手机正常工作状态下检测相关的EMC指标。
随着电子仪器的进步，内装自检技术的应用，测试技术正向多媒体化、网络化发展。未来的电子产品检测将是全方位、全自动化的测试。
六 一些新型测试室的介绍
近十年，人们逐渐推广使用混响室进行电磁兼容试验。混响室是一个由金属墙壁构成的试验室，一般在测试室的天花板上装设一个大浆形状的搅拌器。将待测设备（EUT）放在室内，当搅拌器旋转时，使待测设备暴露于电磁场中。待测设备在场中的平均响应可通过响应对搅拌器旋转一周的时间周期进行积分来求得。混响室的金属墙壁容许在室内建成一个强场。待测设备暴露于由数个不同的极化组成的强场电平中。
在传统的电磁敏感度试验中，试验应在完全给定而不能任意选择的环境下进行，如在横电磁波小室或电波暗室中进行。在这种限定的环境下，场的极化与分布不随时间改变，因为这些方法的工作原理是建立在一个单一优势模基础上。混响室则没有给出一个限定性的场，但却提供了一个空间均匀的电磁环境，即室内各处能量密度均匀，各向同性，各方向能流相同而极化是任意的，亦即所有波间的相位与极化是任意的。只要室内有大量本征模（在某一固定频率以上会出现这种情况）就可达到上述要求。此外，简并情况（即在某频率下有多少模重合）与波形间隔是重要参量。混响室的主要优点是在该室内用一个适当的功率源就有可能建立一个强场，因此需要很高的品质因数Q。
最近，国外又在推广5米法电波暗室。与10米法电波暗室相比，这种暗室占用的空间要小得多，因而成本会大大下降。人们正在研究如何将5米法测试结果等效成10米法的结果，这一研究工作在国内外受到广泛关注，进展较快，预计在近期将会取得满意的成果。
此外，人们还提出另一种屏蔽小室―――WTEM小室，其结构是半个TEM小室，但采用线阵结构而非板块结构，它与TEM小室相比并没有实质性的改变，但这种结构在改善电磁场的均匀性、降低本身的耦合与提高单模带宽方面比TEM小室更容易实现。
由此可见，屏蔽测量技术今后还会有较大的发展。以此为推动力，相应的理论研究和应用研究及其开发工作都将会受到更多的重视。
4.1 印刷线路板的布线
印刷线路板的布线的好坏也会很大程度上影响电磁兼容性。
在设计时应该注意以下几点：①电源线、地线、印制版走线对高频信号保持低阻抗，而且，印制版走线尽可能的要短而粗，线条均匀；②电源线、地线、印制版上的导线在印制版上的排列要恰当，尽可能短而直，为了减小信号线与回线之间所形成的环路面积。
4.2 滤波器技术
滤波器可以把不需要的电磁能量即电磁干扰减少到满意的工作电平上，正因为如此，滤波器是防止传导干扰的主要措施，如电源滤波器解决传导干扰问题。
同时，滤波器也是解决辐射干扰的重要武器，如抑制无线电干扰，在发射机的输出端和接收端加相应的。电磁干扰滤波器，滤掉干扰的信号以达到兼容的目的。
对于普通的变频空调器而言，由于其室外机的干扰很大，通常是在室外机的电源端加上滤波器，滤波器可以是一级也可以是二级或者是多级，具体的选择还要看滤波后的实际效果。
4.3 屏蔽技术
变频空调器中智能功率模块的传导干扰强，但是其辐射干扰也不弱，在电路中虽然用到了滤波器，但在空间位置上距离智能功率模块较近，一方面，滤波器滤掉了一部分的传导干扰，但是另一方面，智能功率模块的辐射干扰又会重新祸合到滤波器上，再通过电源线反相传导到电源网络。
由此可知，虽然滤波器对传导干扰起到一定的作用，但是总的来说并没能实现抑制对外干扰的目的，这样就要用到屏蔽技术。
屏蔽也是抑制干扰源的措施之一，通常用的方法是把某些设备或电子组件所产生的电磁干扰限制在一定有限的范围内。
或者保护某些对电磁干扰易敏感的设备不受外界电磁干扰的影响。
屏蔽的方法通常是用铜或铝等低阻抗材料或磁性材料制成的容器，将需要隔离的部分全部包起来。
4.4 接地技术
接地的好坏对于整个空调器系统的电磁兼容性有着举足轻重的影响。
理想的接地面是指零阻抗和零电位的物理实体，其上各点之间不存在电位差，它可以作为系统中所有信号电平的参考点。
接地是指在系统的某个选点与接地面之间建立导电的通路。
接地的目的主要是防止电磁干扰，消除公共阻抗的祸合，也为人身和设备的安全。
接地通常可分为以下几种方法：浮点接地系统、单点接地系统、多点接地系统以及混合接地系统。
在复杂的情况下，电子设备或单元电路的接地，很难通过一个简单的接地形式来解决，这时就要采用混合的形式。
空调器中的强电器件较多(风扇电机、四通阀线圈、压缩机)，对于整个空调系统，较适合于多点接地，但是具体情况还要具体分析，美的空调在实验中发现：如果全部用多点接地效果不是很理想，强电器件用多点接地而控制板中的地线则用单点接地效果会明显比全部用多点接地好。
通过以上的处理，美的的这款变频空调器的电磁兼容性基本合乎要求。
【参考文献】
[1]吴慎山，朱明杰。电磁兼容在空调设计中的应用[J].电子质量，(05).
[2]符永高，张继庆，杜贵平。日用电器电磁兼容计算机仿真技术研究[J].环境技术，2007(04).
铁路技术装备电磁兼容及其标准探讨
随着我国铁路的迅速发展，电磁兼容环境对铁路技术装备运行安全性要求的。影响越来越大，如何应用先进合理的电磁兼容标准以及据其进行测量和评估，成为铁路部门确保正常可靠运行的一个重要环节。叙述与铁路技术装备运行相关的电磁兼容特性及其概念，介绍国外电磁兼容技术及其相关标准应用的进展状况。
作 者：王令朝 Wang Lingchao 作者单位：上海铁路局技术监督所，上海，200072 刊 名：铁道技术监督 英文刊名：RAILWAY QUALITY CONTROL 年，卷(期)：2009 37(5) 分类号：U2-65 关键词：铁路装备 电磁兼容 标准化