電磁兼容(EMC)

1、電磁兼容(EMC) 與設(shè)備維護(hù)工控設(shè)備損壞的主因 1、 電網(wǎng)、電源質(zhì)量及EMC； 2、日常維護(hù)、保養(yǎng)； 3、環(huán)境及設(shè)備防護(hù)； 4、設(shè)計(jì) 及生產(chǎn)缺陷； 5、操作及使用者的素質(zhì)；什么是 EMC（電磁兼容）國際電工委員會(huì)(IEC)對(duì)電磁兼容性的定義是：“電磁兼容性是電子設(shè)備的一種功能，電子設(shè)備在電磁環(huán)境中能完成其功能而不產(chǎn)生不能容忍的干擾”。我國最近頒布的“電磁兼容性”國家標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)電磁兼容性作出如下定義：“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成不能承受的電磁干擾”。為什么要注意 EMC 如果在自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，沒有充分考慮電磁兼容的問題，小則造成設(shè)備不能穩(wěn)定運(yùn)行，大則造成設(shè)

2、備的損壞。 目前 EMC 已經(jīng)成為一些自動(dòng)化系統(tǒng)故障的主要原因。 EMC 的一條準(zhǔn)則是“預(yù)防是最有效的、最經(jīng)濟(jì)的方案”。所以 EMC 已成為電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用時(shí)必須重視的問題將 EMC 影響減為最小應(yīng)該采取什么措施？ (1) 確保傳動(dòng)柜中的所有設(shè)備接地良好，使用短和粗的接地線連接到公共接地點(diǎn)或 接地母排上。特別重要的是，連接到變頻器的任何控制設(shè)備(比如一臺(tái) PLC)要與其共地，同樣也要使用短和粗的導(dǎo)線接地。最好采用扁平導(dǎo)體(例如金屬網(wǎng))，因其在高頻時(shí)阻抗較低 (2) 安裝及使用變頻器、直流調(diào)速器、軟起動(dòng)器等設(shè)備時(shí)，建議安裝板使用無漆鍍鋅鋼板，以確保這類設(shè)備的散熱器和安裝板之間有良好的電氣連接。

3、 （包括其它逆變器、開關(guān)電源、帶可控硅的設(shè)備等） (3) 為有效的抑制電磁波的輻射和傳導(dǎo)，這些設(shè)備的電機(jī)電纜必須采用屏蔽電纜，屏蔽層的電導(dǎo)必須至少為每相導(dǎo)線芯的電導(dǎo)的 1/10 。 (4) 控制電纜最好使用屏蔽電纜。一般來說，控制電纜的屏蔽層應(yīng)直接在這類設(shè)備的內(nèi)部接地，另一側(cè)通過一個(gè)高頻小電容(例.3nF/3000V)接地。當(dāng)屏蔽層兩端的差模電壓不高和連接到同一地線上時(shí)，也可以將屏蔽層的兩端直接接地。信號(hào)線和它的返回線絞合在一起，能減小感性耦合引起的干擾。絞合越靠近端子越好。模擬信號(hào)的傳輸線應(yīng)使用雙屏蔽的雙絞線。不同的模擬信號(hào)線應(yīng)該獨(dú)立走線，有各自的屏蔽層，以減少線間的耦合。不要把不同的模擬信

4、號(hào)置于同一個(gè)公共返回線。低壓數(shù)字信號(hào)線最好使用雙屏蔽的雙絞線，也可以使用單屏蔽的雙絞線。模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的傳輸電纜應(yīng)該分別屏蔽和走線。不要將 24VDC 和 115/230VAC 信號(hào)共用同一條電纜槽！ (5) 電機(jī)電纜應(yīng)獨(dú)立于其它電纜走線，最小距離為 500mm 。同時(shí)應(yīng)避免電機(jī)電纜與其它電纜長距離平行走線，這樣才能減少這類設(shè)備輸出電壓快速變化而產(chǎn)生的電磁干擾。如果控制電纜和電源電纜交叉，應(yīng)盡可能使它們按 90 度角交叉。同時(shí)用合適的夾子將電機(jī)電纜和控制電纜的屏蔽層固定到安裝板上。 (6) 如果這類設(shè)備運(yùn)行在一個(gè)對(duì)噪聲敏感的環(huán)境中，可以采用 RFI 濾波器減小來自變頻器的傳導(dǎo)和輻射干擾。同

5、時(shí)為達(dá)到最優(yōu)的效果，確保濾波器與安裝板之間應(yīng)有良好的接觸。進(jìn)線電抗器用于降低由變頻器產(chǎn)生的諧波，同時(shí)也可用于增加電源阻抗，并幫助吸收附近設(shè)備投入工作時(shí)產(chǎn)生的浪涌電壓和主電源的電壓尖峰。進(jìn)線電抗器串接在電源和變頻器功率輸入端之間。如果還使用了 RFI 濾波器，則 RFI 濾波器應(yīng)串接在進(jìn)線電抗器和變頻器之間。提示： 當(dāng)對(duì)主電源電網(wǎng)的情況不了解時(shí)，建議 最好加進(jìn)線電抗器！ (7) 確保動(dòng)力柜中的接觸器有滅弧功能，交流接觸器采用 R C 抑制器，直流接觸器采用快速二極管，并接到直流接觸器的線圈上。使用壓敏電阻抑制器也很有效。在使用開關(guān)感性元件時(shí)，產(chǎn)生的瞬變電壓有時(shí)可以高達(dá) 4kV，頻率可達(dá)200MH

6、z。 必須對(duì)通過變頻器、PLC輸出繼電器控制的接觸器及在敏感設(shè)備附近使用的接觸器采取滅弧措施，同時(shí)也是在增加這些設(shè)備的壽命。 (8) 設(shè)計(jì)及使用控制柜體時(shí)要注意 EMC 的區(qū)域原則，把不同的設(shè)備規(guī)劃在不同的區(qū)域中。每個(gè)區(qū)域?qū)υ肼暤陌l(fā)射和抗擾度有不同的要求。區(qū)域在空間上最好用金屬殼或在柜體內(nèi)用接地隔板隔離。 在接線、屏蔽和屏蔽聯(lián)接的電磁兼容 方面要注意的問題 雙端屏蔽： 一般情況下，屏蔽電纜都為兩端接金屬機(jī)殼，并確保大面積接觸金屬表面以便能承受高頻干擾，如果當(dāng)維修和啟動(dòng)加電時(shí)，系統(tǒng)連接有外部設(shè)備例如打印機(jī)，編程設(shè)備，個(gè)人計(jì)算機(jī)，連接電纜的屏蔽部件也必須雙端接地。如果僅僅在一端接地屏蔽，電纜上也可

7、能出現(xiàn)干擾 (2) 單端屏蔽 (特殊情況)： 在極少數(shù)情況下，也可以只進(jìn)行一端屏蔽，例如，不帶數(shù)字元件的純模擬系統(tǒng)。在一端進(jìn)行屏蔽僅僅提供了對(duì)低頻的靜電保護(hù)，有能力偶合吸收干擾和發(fā)射。在干擾是外部地線電位差引起時(shí)，個(gè)別情況下，即使可以將各個(gè)不同電位的元件聯(lián)接到一起，從而形成等電位，這里，也可能必須聯(lián)接屏蔽端子的一端到外殼地。為了增加屏蔽的有效性，開路一端的屏蔽端可以與外殼地相連。(3) 單端屏蔽的屏蔽聯(lián)接: 屏蔽點(diǎn)必須是聯(lián)接部件的電氣參考地。如果聯(lián)接兩邊(源端和接收端 )都處于浮地狀態(tài)，則屏蔽必須接在接收端。如果源端和接收端兩邊都接地，則屏蔽必須兩端都接。 在中斷位置的電纜屏蔽的延續(xù) 原則上講，只有特別設(shè)計(jì)的插頭（座）和插頭（做）外殼才能用于延續(xù)被中斷的屏蔽。但除此之外，有些情況下，中斷屏蔽聯(lián)接，從電纜插頭分線也是絕對(duì)必要的。此時(shí)，在插頭（接線端子）之前和之后將電纜的屏蔽層用螺釘聯(lián)接的形式固定到屏蔽總線排上一般情