電磁兼容基礎(chǔ)01緒論

P1ElectromagneticCompatibilityFundamentals2016-2017-01學期電磁兼容基礎(chǔ)P21.1電磁環(huán)境1.2電磁干擾1.3電磁兼容1.4電力系統(tǒng)電磁兼容1.5電尺寸、單位1.6電磁騷擾源1.7課程計劃第一講緒論P31.1電磁環(huán)境存在于給定場所的所有電磁現(xiàn)象的總和。P41.1電磁環(huán)境P51.1電磁環(huán)境在50年代,一部50W的短波電臺通信距離可達1000km;到了80年代,一部250W的短波電臺通信距離一般小于500km。其根本原因是80年代電磁干擾比50年代增強了許多倍。現(xiàn)代社會日益增多的電磁干擾正在侵入地球空間的各個角落,像毒霧般污染無線電頻譜資源。無線電信號首當其沖地受到電磁干擾的危害,受害規(guī)模越來越大。P61.1電磁環(huán)境常用家電的電場測試數(shù)據(jù)，來自于世界衛(wèi)生組織/peh-emf/about/WhatisEMF/en/index3.htmlP71.1電磁環(huán)境常用家電的磁場測試數(shù)據(jù)，來自于世界衛(wèi)生組織P81.1電磁環(huán)境人體的電磁場暴露限值-工頻P91.1電磁環(huán)境人體的電磁場暴露限值-射頻，IEEEC95.1標準P101.1電磁環(huán)境某500kV變電站35kV電抗器附近的低頻電磁場P111.1電磁環(huán)境某500kV變電站35kV電抗器附近的低頻電磁場P121.2電磁干擾電磁騷擾：任何可能引起裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或?qū)τ猩驘o生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁干擾：電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降。事件1英國謝菲爾德號導彈驅(qū)逐艦的慘劇英阿馬島戰(zhàn)爭中，英國謝菲爾德號導彈驅(qū)逐艦上的雷達和通信系統(tǒng)互相干擾，為了確保通信不受干擾而暫時關(guān)閉了本艦雷達，導致沒有及時發(fā)現(xiàn)來襲的飛魚導彈，造成艦毀人亡的后果。P131.2電磁干擾事件2民兵Ⅰ導彈的飛行故障1962年，民兵Ⅰ導彈進行實彈飛行試驗時，前兩次都失敗了，故障現(xiàn)象相似，都是在第Ⅰ級發(fā)動機關(guān)機前炸毀了，一個高度為7.6km，另一個為21.8km，炸毀前，用于制導的計算機都受到了脈沖干擾。經(jīng)過分析和試驗，發(fā)現(xiàn)故障是由于導彈飛行到一定高度時，在相互絕緣的彈頭和彈體之間發(fā)生了靜電放電，使導彈提前爆炸。P141.2電磁干擾事件3廣州白云機場的導航系統(tǒng)受到嚴重的干擾2002年1月20日，廣州白云機場由于附近無線尋呼臺發(fā)射機群信號的干擾（互調(diào)、帶外輻射），迫使導航系統(tǒng)關(guān)閉通信扇面，導致大量的飛機在空中盤旋等待，使九十多架航班延誤，6000多旅客滯留機場。類似事件我國已發(fā)生多起。P151.2電磁干擾事件4干擾器影響汽車遙控鎖門

某派出所民警在夜間巡邏時，發(fā)現(xiàn)三個鬼鬼祟祟的黑影，手里拿著兩個遙控器，對著一輛車狂按。此時此刻，車主恰好下車，正背對三人鎖車。民警“欲擒故縱”，沒有直接抓捕，而是暗中觀察。三人一看車主離去，兩個望風，一個拉開車門，一頭鉆了進去……隨即，民警將三人合圍，三偷盜車內(nèi)財物的疑犯就此落網(wǎng)。經(jīng)審訊，三疑犯交代，他們在網(wǎng)上買來2部干擾器是改良后的最新款式。在偷盜前，他們特意實驗了一番，發(fā)現(xiàn)其中一部特別有效。三人靠它成功了十多次，盜竊車內(nèi)財物現(xiàn)金若干、筆記本三臺、數(shù)碼相機2臺。P161.2電磁干擾Electrostaticdischarge,(c)Lighting(b)electromagneticpulse,(d)TEMPEST(securecommunicationanddataprocessing)P171.3電磁兼容1.設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力。

GB/T4365-1995《電磁兼容術(shù)語》2.設(shè)備或系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自的功能的共存狀態(tài)。即該設(shè)備不會由于受到處于同一電磁環(huán)境中其他設(shè)備的電磁發(fā)射導致或遭受不允許的降級；它也不會使同一環(huán)境中其他設(shè)備或系統(tǒng)因受其電磁發(fā)射而導致或遭受不允許的降級。

GJB/T72-1985定義P181.3電磁兼容電磁兼容三要素騷擾源耦合路徑敏感設(shè)備P191.3電磁兼容耦合途徑傳導耦合（導線、公共阻抗、接地回路），有直接的導電性連接場耦合（電場或容性耦合、磁場或感性耦合、電磁波或輻射耦合）Radiative:輻射耦合（電磁波耦合）Inductive:感性耦合（磁場耦合）Conductive:傳導耦合（電流耦合）Capacitive:容性耦合（電場耦合）P201.3電磁兼容基本術(shù)語電磁發(fā)射：從源向外發(fā)射電磁能的現(xiàn)象。電磁噪聲：一種明顯不傳送信息的時變電磁現(xiàn)象，可能與有用信號疊加。抗擾度：裝置、設(shè)備或系統(tǒng)遇電磁騷擾不降低性能的能力。敏感性：遇電磁騷擾，裝置、設(shè)備或系統(tǒng)不能避免性能降低的能力。電平：用規(guī)定方式在規(guī)定時間間隔內(nèi)求得的諸如功率或場參數(shù)等時變量的平均值或加權(quán)值。騷擾限值：對應于規(guī)定測量方法的最大電磁騷擾允許電平。干擾限值：電磁騷擾使裝置、設(shè)備或系統(tǒng)最大允許的性能降低。發(fā)射電平：規(guī)定方法測得的特定裝置、設(shè)備或系統(tǒng)發(fā)射的電磁騷擾電平。發(fā)射限值：規(guī)定電磁騷擾源的最大發(fā)射電平?？箶_度電平：將某給定的電磁騷擾施加于某一裝置、設(shè)備或系統(tǒng)而其功能正常工作并保持所需性能等級時的最大騷擾電平?？箶_度限值：規(guī)定的最小抗擾度電平。P211.3電磁兼容基本術(shù)語發(fā)射設(shè)備與敏感設(shè)備的限值與電平獨立變量（例如：頻率）之間關(guān)系

P221.3電磁兼容設(shè)計階段和成本P231.3電磁兼容世界主要國家、地區(qū)的電磁兼容管理及實施情況發(fā)達國家和地區(qū)對電磁兼容問題都較為重視，甚至采取立法和認證程序來管理相關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容性能，對不符合者采取非常嚴厲的處罰行動。世界各國對于EMC的管理，一般可分為兩種管理形式：部份的國家只管制電機、電子產(chǎn)品的電磁輻射干擾部份（EMI），如美國；另有部份國家也增加了電磁抗擾性（EMS）的管制，如歐盟地區(qū)。(1)CE指令（

EuropeanCommunity）歐盟89/336/EECEMC指令要求從1996年開始，凡欲進入歐共體市場的電子、電器和相關(guān)產(chǎn)品一定要符合有關(guān)電磁兼容標準要求，并在產(chǎn)品上粘貼符合性標記“CE”。CE指定由歐盟總部所制訂，該指令落實各會員國，由會員國立法成為國內(nèi)法令之后，就具有強制性。如果產(chǎn)品滿足了EMC要求，檢測單位會將產(chǎn)品的型式試驗（TypeTest）報告等給廠商。(2)FCC法規(guī)（FederalCommunicationsCommission,FCC）美國聯(lián)邦通訊委員會在1979年特別制定各種產(chǎn)品的電磁輻射干擾法規(guī)，法規(guī)編號從Part0~Part100，涵蓋了各項電機、電子產(chǎn)品。FCC目前對有關(guān)產(chǎn)品的要求主要是電磁騷擾特性。FCCPart15、Part18、Part68分別是關(guān)于射頻設(shè)備（含廣播接收機、數(shù)字設(shè)備等）、工-科-醫(yī)射頻設(shè)備和通信設(shè)備的電磁騷擾特性的限制要求。P241.3電磁兼容世界主要國家、地區(qū)的電磁兼容管理及實施情況

針對進口產(chǎn)品質(zhì)量安全許可和強制性產(chǎn)品認證工作上存在內(nèi)外不一致的問題,由國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家認證認可監(jiān)督管理委員會共同制定了《強制性產(chǎn)品認證管理規(guī)定》（以下簡稱為《規(guī)定》）《規(guī)定》于2001年11月21日審議通過，自2002年5月1日起施行，過渡期為一年。強制性產(chǎn)品認證的主管單位為國家認證認可監(jiān)督管理委員會。認證標志的名稱為“中國強制認證”（英文名稱為“ChinaCompulsoryCertification”，英文縮寫為“CCC”，）。該標志可簡稱為“3C”標志，該認證也簡稱為CCC認證或3C認證。

2001年12月3日發(fā)布《第一批實施強制性產(chǎn)品認證的產(chǎn)品目錄》（以下簡稱為《目錄》），目錄共有19類132種產(chǎn)品。3C認證標志CE認證標志P251.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題特高壓輸電線路的電磁環(huán)境P261.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題變電站/換流站的電磁環(huán)境P271.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題變電站/換流站的電磁環(huán)境P281.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題變電站/換流站的電磁環(huán)境核電磁脈沖地磁干擾由供電線路傳來的低頻傳導騷擾設(shè)施內(nèi)其它電氣或電子設(shè)備產(chǎn)生的高頻傳導和輻射騷擾設(shè)施內(nèi)部或外部的無線電發(fā)射裝置產(chǎn)生的高頻場靜電放電雷電低壓設(shè)備開關(guān)操作引起的電快速瞬態(tài)現(xiàn)象接地系統(tǒng)中的短路電流引起的電位升高壓裝置產(chǎn)生的工頻電場和磁場高壓回路中絕緣擊穿或避雷器和火花間隙放電引起的電器瞬態(tài)現(xiàn)象高壓回路中操作斷路器或隔離開關(guān)引起的電氣瞬態(tài)現(xiàn)象P291.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題變電站/換流站的電磁環(huán)境P301.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題變電站/換流站的電磁環(huán)境P311.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題變電站/換流站的電磁環(huán)境宏脈沖微脈沖頻譜P321.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題變電站/換流站的電磁環(huán)境P331.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題變電站/換流站的電磁環(huán)境P341.4典型電力系統(tǒng)電磁兼容問題電力系統(tǒng)對鄰近其它系統(tǒng)的電磁影響P351.5電尺寸、單位物體的電尺寸是其物理尺寸l與騷擾源波長λ的比值電小尺寸：k<1/10；電大尺寸:k>1/10電尺寸是相對參數(shù)；電尺寸反映了兩點之間的相位差情況；對于電小尺寸的電路，可以認為導線上的電壓/電流的相位是同步變化的；電容器中為電準靜態(tài)場；電感中為磁準靜態(tài)場；可以使用集總參數(shù)電路模型；對于電大尺寸的電路，導線上的電壓/電流的相位是非同步變化的，因此需使用分布參數(shù)電路模型；P361.5電尺寸、單位實際中，電磁物理量幅值的變化范圍非常大，為了便于表示和運算，常引入分貝(dB)的單位。定義：P371.5電尺寸、單位舉例：P381.6電磁騷擾源按來源分類P391.6電磁騷擾源按波形分類P401.6電磁騷擾源按頻率分類P411.6電磁騷擾源騷擾源的頻率特性分析方法特點：連續(xù)時間信號的頻譜是非周期的，周期時間信號的頻譜是離散的。反之亦然。四種不同時間信號的頻譜分析方法P421.7課程計劃教材：電磁兼容基礎(chǔ)，崔翔、何金良、鄔雄、陸家榆參考資料：1、路宏敏，工程電磁兼容，西安電子科技大學出版社，20032、王洪新，賀景亮，電力系統(tǒng)電磁兼容，武漢大學出版社，20043、何金良，電磁兼容概論，科學出版社，20104、ClaytonR.Paul,IntroductiontoEle