智能建筑弱電系統(tǒng)的電磁兼容性(一)

1、智能建筑弱電系統(tǒng)的電磁兼容性 一摘要：電磁兼容是一門新興的綜合性學(xué)科，文章介紹電磁兼容涉及的學(xué)科內(nèi)容；電磁兼容技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定及認(rèn)證工作的現(xiàn)狀； 著重論述了智能建筑弱電系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中的電磁兼容性問題。 關(guān)鍵詞：電磁兼容電磁干擾智能建筑弱電系統(tǒng)1電磁兼容性的提出隨著現(xiàn)代電子科技的飛躍開展，電子技術(shù)和電子產(chǎn)品已廣泛地應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域和人 門的日常生活中。尤其是微電子技術(shù)和數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的開展使人類進(jìn)入了信息技術(shù)時(shí)代。"電腦，上網(wǎng)， ，智能化 已成了人人皆知的名詞。然而，電器設(shè)備和電子產(chǎn)品的普 及應(yīng)用與開展也造成了日益嚴(yán)重的電磁污染，給我們的生產(chǎn)和生活帶來了不容無視的影響， 甚至造成嚴(yán)重

2、問題。這個(gè)矛盾日益凸現(xiàn)，并屢見不鮮。例如：電力設(shè)備的電位異常與諧波干擾，電開工具的電火花，都會(huì)影響通信系統(tǒng)和播送電視系統(tǒng)的正常工作； 、手提電腦在飛機(jī)上使用時(shí)會(huì)干擾飛機(jī)上導(dǎo)航控制系統(tǒng)的可靠工作， 甚至造成飛行事故；醫(yī)院里的心電起博器等醫(yī)療設(shè)備受移動(dòng)通信裝置無線電波干擾而影響正 常使用等等。在工業(yè)生產(chǎn)中，以微電子電路為主體的自控儀表系統(tǒng)的工作環(huán)境和檢測(cè)控制對(duì) 象往往是高電壓大電流的， 這些電子儀表設(shè)備常常會(huì)受到電磁幅射、電磁脈沖、地電位異常、雷電沖擊、靜電感應(yīng)、電弧、強(qiáng)負(fù)荷電流沖擊、電源諧波、高頻電噪聲等等有害因素的干擾 影響。這些干擾輕那么會(huì)引起自控儀表裝置的工作可靠性降低，重那么甚至造成自控

3、儀表系統(tǒng)的誤動(dòng)作或死機(jī)故障。凡此種種都是常見的在同一電磁環(huán)境中的電子設(shè)備相互干擾而不能正常工作的現(xiàn)象。要解決這些問題，即如何使在同一電磁環(huán)境下工作的各種電子設(shè)備、電子系統(tǒng)都能互不干擾地正常工作，到達(dá)兼容狀態(tài)，這就要看電子儀表設(shè)備的電磁兼容性EMC。2電磁兼容的學(xué)科內(nèi)容電磁兼容性Electromagnetismcompatibility是一門新興的綜合性學(xué)科。它的主要研究?jī)?nèi)容是電磁干擾和抗干擾問題。還涉及到抗雷電、靜電、太陽電磁場(chǎng)等自然干擾源、 核電磁脈沖、無線電頻率資源的分配和管理、信息系統(tǒng)電磁泄漏失密、電磁環(huán)境污染與生態(tài)效應(yīng)等等領(lǐng)域，關(guān)系到大多數(shù)現(xiàn)代工業(yè)部門和軍事部門。在工業(yè)環(huán)境中，主要致力

4、于對(duì)電磁干擾源， 電磁干擾傳播途徑， 電子設(shè)備的抗干擾能力等幾個(gè)關(guān)鍵環(huán) 節(jié)的研討。2.1電磁干擾源電磁干擾源主要有自然環(huán)境中的電磁噪聲和人為外界干擾信號(hào)。電磁噪聲是不帶任何信息的雜散電磁場(chǎng)。常見的有由大氣中的雷電、太陽磁爆、風(fēng)塵、 地巖應(yīng)力等各種原因引起的靜電積聚與放電；電力設(shè)備中的感性負(fù)荷切斷及投運(yùn)時(shí)產(chǎn)生的瞬變脈沖噪聲；各種電器產(chǎn)生的電弧，電火花等。信息技術(shù)設(shè)備的工作信號(hào)都是數(shù)字脈沖信號(hào)，由頻譜分析理論可知：脈沖信號(hào)前沿越陡峭及脈沖頻率越高，其包含的高次諧涉及高頻能量就越大，就會(huì)對(duì)外發(fā)射電磁能量。 設(shè)備內(nèi)的元器件，線路板軌線及連接線等都會(huì)對(duì)外發(fā)射電磁 干擾。無線電通信、播送電視、雷達(dá)等系統(tǒng)發(fā)

5、射出的電磁波信號(hào)，相對(duì)于外系統(tǒng)而言是一種無用信號(hào)，對(duì)其它電子設(shè)備也是一種干擾。2.2干擾的導(dǎo)入途徑電磁干擾的傳輸途徑主要有通過傳輸線路和空間輻射兩種方式。在傳輸線路方面干擾主要通過共阻抗耦合和地線環(huán)路耦合方式產(chǎn)生影響。當(dāng)電子設(shè)備或元件共用電源或地線時(shí)，就會(huì)通過公共阻抗產(chǎn)生相互干擾。電源內(nèi)阻或地線自身的電阻值很小，但其包含分布電感，在高頻時(shí)其阻抗不容無視。 高頻干擾電流會(huì)在公共阻抗上產(chǎn)生干擾電壓， 疊加到其它電路上。兩設(shè)備之間的地電位不同時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生地環(huán)路干擾。傳輸線路分布范圍較大的儀表控制系統(tǒng) 均應(yīng)注意防止這類干擾?？臻g輻射干擾多是通過高頻電磁場(chǎng)傳播的，儀表設(shè)備內(nèi)部的電路之間和設(shè)備系統(tǒng)之間相互

6、間都會(huì)產(chǎn)生這類干擾。3電磁兼容的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定和認(rèn)證工作電磁兼容涉及的內(nèi)容十分廣泛，實(shí)用性極強(qiáng)。工業(yè)、民用、軍用等幾乎所有的生產(chǎn)、生活領(lǐng) 域都需解決電磁兼容問題。世界上一些興旺國家，如美國、歐洲共同體國家、日本等，在20世紀(jì)60年代就開始重視與開展這門學(xué)科，目前已形成了一整套完整的電磁兼容體系。這些國家已制定了完整的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)立了能有效地對(duì)軍用和民用產(chǎn)品進(jìn)行電磁兼容檢測(cè)和管理的機(jī)構(gòu)， 配備有高精度的電磁兼容測(cè)試系統(tǒng)設(shè)備。還研制了很多關(guān)于電磁兼容預(yù)測(cè)、分析和設(shè)計(jì)的程序軟件。 不斷推出用于電磁兼容對(duì)策技術(shù)的新材料、新器件、新工藝。這些完善而周密的體系可以有效地保證電器設(shè)備從設(shè)計(jì)、制造、進(jìn)

7、入市場(chǎng)和檢測(cè)驗(yàn)證的全過程得到控制，最終實(shí)現(xiàn)全面的電磁兼容。電磁兼容問題幾乎在各個(gè)工作領(lǐng)域中普遍存在，影響面極廣。因而，制定完善的科技管理法規(guī)就勢(shì)在必行。世界上工業(yè)興旺的國家都設(shè)有電磁兼容EMC標(biāo)準(zhǔn)制定工作的專業(yè)委員會(huì)，并逐步走向國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。目前，國際上具有權(quán)威性的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)有：國際電工委員會(huì)的CISPR標(biāo)準(zhǔn)和IEC標(biāo)準(zhǔn)；歐洲共同體的EN標(biāo)準(zhǔn)； 德國的VDE標(biāo)準(zhǔn)； 美國的FCC標(biāo)準(zhǔn)和軍用標(biāo)準(zhǔn)MILSTD。我國過去經(jīng)濟(jì)及科技根底比擬薄弱，電子技術(shù)工業(yè)落后， 電子儀表產(chǎn)品應(yīng)用較少， 電磁兼容的矛盾不突出，所以在電磁兼容領(lǐng)域起步較晚，與國外的差距很大。 我國對(duì)電磁兼容的重視始于2 0世紀(jì)7 0年代

8、的軍工產(chǎn)業(yè)。至8 0年代才成立了全國無線電干擾標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)"，研發(fā)并制定了一些電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。90年代初的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)震驚了國人，交戰(zhàn)中一方施 放的電磁干擾竟能使對(duì)方的防空指揮系統(tǒng)陷于癱瘓失靈，使我們看到了電磁干擾與抗干擾在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中的威力，象制空權(quán)、制海權(quán)一樣，電子戰(zhàn)的實(shí)質(zhì)其實(shí)是爭(zhēng)奪制電磁權(quán)。接著，歐共體公布的電磁兼容指令89/336/EEC使民用企業(yè)也感受到了對(duì)電磁兼容 技術(shù)認(rèn)同的迫切性。該指令規(guī)定自1996年1月1日起，凡不符合電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品一律不準(zhǔn)進(jìn)入歐洲市場(chǎng)， 這給我國的民用電子產(chǎn)品的出口造成了很大壓力。在此背景下，目前國內(nèi)生產(chǎn)的個(gè)人電腦PC機(jī)出廠時(shí)，都已標(biāo)注了抗干擾電磁

9、兼容的等級(jí)標(biāo)志。今年我國已參加WTO而根據(jù)WTO/TBT協(xié)議 貿(mào)易技術(shù)壁壘協(xié)議如果我國自身沒有對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行電磁兼容認(rèn)證的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及要求那么國外的不符合電磁兼容要求的 "拉圾"產(chǎn)品就會(huì)大舉入侵我國。令人遺憾的現(xiàn)象是：目前國內(nèi)市場(chǎng)上銷售的各類進(jìn)口電子儀表系統(tǒng) 及產(chǎn)品幾乎都沒有標(biāo)示出電磁兼容的技術(shù)指標(biāo)參數(shù)這一重要性能內(nèi)容沒有引起人們足夠重視。建設(shè)和完善我國自己的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)體系已是刻不容緩的事情。經(jīng)過廣闊科技工作者和政府主管部門的努力，近年來我國也已陸續(xù)制定了約7 0多種電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)。例如：國標(biāo)GB/T 1 7 6 1 8 1 9 9 8?信息技術(shù)設(shè)備抗擾度限值和測(cè)量方法?和國標(biāo)GB4343.21999?電磁兼容家用電器電開工具和類似器具的要求：抗擾度?等等。這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了各種類型的電氣電子設(shè)備在各個(gè)頻段的電磁干擾發(fā)射值限值和抗擾度限值，并規(guī)定了相應(yīng)的試驗(yàn)方法、儀器設(shè)備和試驗(yàn)場(chǎng)地。2 0 0 0年我國成立了&quo