電磁騷擾

　　電磁干擾的定義為：電磁騷擾引起的設備、傳輸通道或系統性能下降。

　　從兩者定義可知，電磁騷擾和電磁干擾為因果關系。電磁騷擾是產生干擾的現象，沒有造成一定后果，而電磁干擾則是電磁騷擾引起的后果。

　　就像我們在音響旁邊打電話，手機發射的電磁波是電磁干擾，而音響被電磁波影響后產生了雜音就是電磁干擾。

　　所以我們常說的防止、避免或屏蔽干擾其實也就是阻止電磁騷擾對敏感設備產生電磁干擾而對所需工作產生不良后果。兩者是不能混為一談的。

2.1按傳播形式分類

　　（1）傳導騷擾；

　　（2）輻射騷擾。

2.2按頻譜分類

　　（1）工頻騷擾（50Hz）波長為6000Km；

　　（2）甚低頻騷擾（30KHz以下）波長大于10Km；

　　（3）載頻干擾10-300KHz，波長大于1Km（包括高壓交直流輸電諧波騷擾）；

　　（4）射頻、視頻騷擾（300KHz-300MHz）波長在1-1000m之間（功課醫療設備、輸電線電暈放電、高壓設備火花放電內燃機、電動機、家用電器、照明電器等都在此范圍）；

　　（5）微波騷擾（300MHz-300GHz）波長在1mm-1m（包括特高頻、超高頻、極高頻騷擾）；

　　（6）雷電及核電磁脈沖騷擾（由吉赫直至接近直流，范圍很寬）。

2.3按搔擾源性質分類

　　（1）自然騷擾源：包括大氣噪聲、雷電、宇宙噪聲、雨滴的靜電噪聲、太陽噪聲等。

　　（2）人為搔擾源：包括功能性發射機非功能性發射。

　　功能性發射騷擾包括利用電磁能量發射實現其功能（如通信系統、電視廣播系統、雷達等）、武器裝備（如核致電磁脈沖、電子對抗機、電磁脈沖炮彈等）。

　　非功能性發射包括高壓電網設備、工業、科學及醫療設備、機器及工具、運輸工具、消費電子設備、靜電放電等。

　　通過對各類搔擾源的分析我們知道，每一類搔擾源都具有其固有的頻段，當系統的工作頻段與電磁搔擾源的頻段有較大的間隔時，系統將不會受到電磁干擾；而當系統的工作頻段與電磁搔擾源的頻段相同或相近時，系統的正常工作將會受到電磁干擾。

　　干擾的產生必須具備三個要素：干擾源、干擾途徑和受擾目標。分析各類電磁搔擾源，其實產生的干擾歸根結底都是電磁波，因此電磁波傳播的途徑也便是干擾途徑，共有以下三種：

　　輻射：搔擾源如果不是在一個全封閉的金屬外殼內，它就可以通過空間向外輻射電磁波，其輻射場強取決于裝置的騷擾電流強度、裝置的等效輻射阻抗以及搔擾源的發射頻率，如果搔擾源的金屬外殼帶有縫隙與孔洞，則輻射的強度跟騷擾波長有關，當孔洞的大小與波長可比擬時，則可形成騷擾子輻射向四周輻射；

　　傳導：搔擾源可通過與其相連的導線向外部發射，也可通過公共阻抗或接地回路耦合，將騷擾帶入其他回路；

　　感應耦合：感應耦合是介于輻射途徑與傳導途徑之間的第三條途徑，當搔擾源的頻率很低時其輻射能力相當有限，若搔擾源也不直接同其它導體連接，此時電磁騷擾能量可通過與其相鄰的導體產生感應耦合將電磁能轉移到其他導體上。

　　我的工作處在一個充斥著電磁波的環境，設備要良好的運作就得需要有一個良好的電磁兼容環境。通過分析電磁騷擾而產生干擾的三個要素可以得知較少干擾源、截斷干擾途徑、提高受擾目標的抗干擾性能，都可以降低干擾對系統產生的影響。在實際工作中，通常采取以下兩種措施。

4.1濾波，通過抑制系統中的各類諧波及過電壓來減少干擾源

　　建筑內存在有大量產生高次諧波的電氣設備及電氣元件，如氣體放電燈及電子整流器、計算機顯示器、不間斷電源、整流器、電機變頻調速器及軟起動器等。大量的諧波是產生電磁騷擾的主要因素之一，而且諧波除了產生電磁騷擾外還將帶來諸多不利影響，如：產生過高的中線電流；過高的頻率導致趨膚效應顯著，使得導體的載流量降低等等。 

　　為降低系統中的諧波含量，在系統的適當位置安裝瞬變干擾吸收器（如避雷器、壓敏電阻、固體放電管等）、電源線路濾波器、隔離變壓器、電壓調整器、電源凈化器等，并對建筑內的大功率整流設備采取如下措施： 

　　提高整流變壓器二次側的相數并增加整流器的整流脈沖數；多臺相數相同的整流裝置其整流變壓器二次側應有適當的相角差，以便各次諧波電流的相量和的幅值可因相角差而減小甚至為零。 

　　而對應用于系統中的不間斷電源、變頻器及軟起動器、整流設備、計算機顯示器、復印機、光源整流器等可能會產生諧波的設備或元件應嚴格考察其諧波含量及電磁兼容性。 

　　為抑制電容器或電容器組投切時產生的振蕩過電壓，并聯電容器回路中應串聯電抗器。通過上述種種措施，系統中的諧波含量將大大降低，電磁騷擾源的數量及其騷擾的強度也隨之大幅度減少。

4.2接地及屏蔽

　　良好的接地及屏蔽可以有效的截斷干擾的途徑，同時提高受擾目標的抗干擾能力。

  　　a、構筑物防雷及接地 

　　利用建筑物結構屋面板內的鋼筋在整個屋面組成避雷網，突出屋面的所有金屬物體均與避雷網電氣聯結；

　　利用建筑外側柱內的鋼筋作為引下線，上端與防雷網、下端與接地網電氣聯結； 

　　利用結構底板內的鋼筋電氣聯結成接地網，并利用建筑每層樓板（除屋面板與基礎底板外）內的鋼筋電氣聯結成輔助等電位聯結網； 

　　每層樓板的輔助等電位聯結網均與所有防雷引下線電氣聯結。 

　　這樣形成的防雷接地網如同一個法拉第籠，可將大量建筑外的電磁騷擾阻擋并阻止建筑內的電磁騷擾穿越建筑物影響建筑外的電磁環境。 

　　b、建筑內的等電位聯結 

　　建筑內所有正常情況下不帶電的金屬物包括各類金屬管道、金屬構件、設備金屬外殼、變壓器低壓側中性點、發電機中性點、玻璃幕墻的金屬支架、電梯井道的金屬支架等等均應與防雷接地網電氣聯結； 

　　各條進出建筑的金屬管線均應在穿越建筑基礎處與防雷接地網電氣聯結，且各條金屬管道及金屬物體在穿越兩個防雷區的界面處亦應做如上聯結； 

　　由配電箱引出敷設至屋頂用電設備的線路穿鋼管保護，鋼管一端與配電箱外殼電氣聯結，另一端與設備金屬外殼電氣聯結并就近與防雷裝置電氣聯結，中斷處應跨接，配電箱內在回路保護開關電源側與外殼之間設過電壓保護器。 

　　建筑內的等電位聯結大大減小了在同一區域、空間內可能存在的電壓降，有效的避免了由于各種可能發生的故障導致各金屬外殼、管道等因過大的電壓降而形成靜電放電從而產生的電磁騷擾。 

　　c、重要區域的重點防范 

　　對于安裝有大量電氣、電子系統設備的區域如消防值班室、弱電控制中心等，由于其內部安裝的系統正常工作要求避免電磁干擾，且系統也會在正常工作的同時產生電磁騷擾而可能會影響外部系統設備，因此對該類區域將需要做重點防范。通常的做法有：設專用接地干線，接地干線直接與室外接地體相連，避免諧波通過接地線對系統產生電磁干擾；安裝防靜電架空地板，架空地板的支座與接地系統電氣聯結，地板的泄露電阻為1X10⁵~1X10⁸歐姆；在墻壁、頂板、地板內設置輕質金屬網做電磁屏蔽等。

　　總之，在工程中是系統及設備遠離頻段與工作頻段相同或相近的搔擾源，并通過適當的技術措施和良好的屏蔽、接地手進一步減少電磁騷擾，采用電磁兼容性能過硬的設備，才能創造一個良好的電磁兼容環境，才能讓系統及設備良好的運轉。