P1ElectromagneticCompatibilityFundamentals2016-2017-01學(xué)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(jì)劃第一講緒論P(yáng)31.1電磁環(huán)境存在于給定場(chǎng)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(tái)通信距離可達(dá)1000km;到了80年代,一部250W的短波電臺(tái)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(qiáng)了許多倍?，F(xiàn)代社會(huì)日益增多的電磁干擾正在侵入地球空間的各個(gè)角落,像毒霧般污染無(wú)線電頻譜資源。無(wú)線電信號(hào)首當(dāng)其沖地受到電磁干擾的危害,受害規(guī)模越來(lái)越大。P61.1電磁環(huán)境常用家電的電場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，來(lái)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(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，來(lái)自于世界衛(wèi)生組織P81.1電磁環(huán)境人體的電磁場(chǎng)暴露限值-工頻P91.1電磁環(huán)境人體的電磁場(chǎng)暴露限值-射頻，IEEEC95.1標(biāo)準(zhǔn)P101.1電磁環(huán)境某500kV變電站35kV電抗器附近的低頻電磁場(chǎng)P111.1電磁環(huán)境某500kV變電站35kV電抗器附近的低頻電磁場(chǎng)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(wú)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(guó)謝菲爾德號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦的慘劇英阿馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中，英國(guó)謝菲爾德號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上的雷達(dá)和通信系統(tǒng)互相干擾，為了確保通信不受干擾而暫時(shí)關(guān)閉了本艦雷達(dá)，導(dǎo)致沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)來(lái)襲的飛魚導(dǎo)彈，造成艦毀人亡的后果。P131.2電磁干擾事件2民兵Ⅰ導(dǎo)彈的飛行故障1962年，民兵Ⅰ導(dǎo)彈進(jìn)行實(shí)彈飛行試驗(yàn)時(shí)，前兩次都失敗了，故障現(xiàn)象相似，都是在第Ⅰ級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)前炸毀了，一個(gè)高度為7.6km，另一個(gè)為21.8km，炸毀前，用于制導(dǎo)的計(jì)算機(jī)都受到了脈沖干擾。經(jīng)過分析和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)故障是由于導(dǎo)彈飛行到一定高度時(shí)，在相互絕緣的彈頭和彈體之間發(fā)生了靜電放電，使導(dǎo)彈提前爆炸。P141.2電磁干擾事件3廣州白云機(jī)場(chǎng)的導(dǎo)航系統(tǒng)受到嚴(yán)重的干擾2002年1月20日，廣州白云機(jī)場(chǎng)由于附近無(wú)線尋呼臺(tái)發(fā)射機(jī)群信號(hào)的干擾（互調(diào)、帶外輻射），迫使導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)閉通信扇面，導(dǎo)致大量的飛機(jī)在空中盤旋等待，使九十多架航班延誤，6000多旅客滯留機(jī)場(chǎng)。類似事件我國(guó)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(shí)，發(fā)現(xiàn)三個(gè)鬼鬼祟祟的黑影，手里拿著兩個(gè)遙控器，對(duì)著一輛車狂按。此時(shí)此刻，車主恰好下車，正背對(duì)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(gè)望風(fēng)，一個(gè)拉開車門，一頭鉆了進(jìn)去……隨即，民警將三人合圍，三偷盜車內(nèi)財(cái)物的疑犯就此落網(wǎng)。經(jīng)審訊，三疑犯交代，他們?cè)诰W(wǎng)上買來(lái)2部干擾器是改良后的最新款式。在偷盜前，他們特意實(shí)驗(yàn)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(cái)物現(xiàn)金若干、筆記本三臺(tái)、數(shù)碼相機(jī)2臺(tái)。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(duì)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(yǔ)》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(huì)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(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)；它也不會(huì)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(dǎo)致或遭受不允許的降級(jí)。

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(dǎo)耦合（導(dǎo)線、公共阻抗、接地回路），有直接的導(dǎo)電性連接場(chǎng)耦合（電場(chǎng)或容性耦合、磁場(chǎng)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(chǎng)耦合）Conductive:傳導(dǎo)耦合（電流耦合）Capacitive:容性耦合（電場(chǎng)耦合）P201.3電磁兼容基本術(shù)語(yǔ)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(shí)變電磁現(xiàn)象，可能與有用信號(hào)疊加?？箶_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(shí)間間隔內(nèi)求得的諸如功率或場(chǎng)參數(shù)等時(shí)變量的平均值或加權(quán)值。騷擾限值：對(duì)應(yīng)于規(guī)定測(cè)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(cè)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(jí)時(shí)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(yǔ)發(fā)射設(shè)備與敏感設(shè)備的限值與電平獨(dú)立變量（例如：頻率）之間關(guān)系

P221.3電磁兼容設(shè)計(jì)階段和成本P231.3電磁兼容世界主要國(guó)家、地區(qū)的電磁兼容管理及實(shí)施情況發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)對(duì)電磁兼容問題都較為重視，甚至采取立法和認(rèn)證程序來(lái)管理相關(guān)產(chǎn)品的電磁兼容性能，對(duì)不符合者采取非常嚴(yán)厲的處罰行動(dòng)。世界各國(guó)對(duì)于EMC的管理，一般可分為兩種管理形式：部份的國(guó)家只管制電機(jī)、電子產(chǎn)品的電磁輻射干擾部份（EMI），如美國(guó)；另有部份國(guó)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(jìn)入歐共體市場(chǎng)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(biāo)準(zhǔn)要求，并在產(chǎn)品上粘貼符合性標(biāo)記“CE”。CE指定由歐盟總部所制訂，該指令落實(shí)各會(huì)員國(guó)，由會(huì)員國(guó)立法成為國(guó)內(nèi)法令之后，就具有強(qiáng)制性。如果產(chǎn)品滿足了EMC要求，檢測(cè)單位會(huì)將產(chǎn)品的型式試驗(yàn)（TypeTest）報(bào)告等給廠商。(2)FCC法規(guī)（FederalCommunicationsCommission,FCC）美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)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(hào)從Part0~Part100，涵蓋了各項(xiàng)電機(jī)、電子產(chǎn)品。FCC目前對(duì)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(jī)、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(guó)家、地區(qū)的電磁兼容管理及實(shí)施情況

針對(duì)進(jìn)口產(chǎn)品質(zhì)量安全許可和強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證工作上存在內(nèi)外不一致的問題,由國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局和國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)共同制定了《強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證管理規(guī)定》（以下簡(jiǎn)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(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的主管單位為國(guó)家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會(huì)。認(rèn)證標(biāo)志的名稱為“中國(guó)強(qiáng)制認(rèn)證”（英文名稱為“ChinaCompulsoryCertification”，英文縮寫為“CCC”，）。該標(biāo)志可簡(jiǎn)稱為“3C”標(biāo)志，該認(rèn)證也簡(jiǎn)稱為CCC認(rèn)證或3C認(rèn)證。

2001年12月3日發(fā)布《第一批實(shí)施強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的產(chǎn)品目錄》（以下簡(jiǎn)稱為《目錄》），目錄共有19類132種產(chǎn)品。3C認(rèn)證標(biāo)志CE認(rèn)證標(biāo)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(lái)的低頻傳導(dǎo)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(dǎo)和輻射騷擾設(shè)施內(nèi)部或外部的無(wú)線電發(fā)射裝置產(chǎn)生的高頻場(chǎng)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(chǎng)和磁場(chǎng)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(duì)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(zhǎng)λ的比值電小尺寸：k<1/10；電大尺寸:k>1/10電尺寸是相對(duì)參數(shù)；電尺寸反映了兩點(diǎn)之間的相位差情況；對(duì)于電小尺寸的電路，可以認(rèn)為導(dǎo)線上的電壓/電流的相位是同步變化的；電容器中為電準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)；電感中為磁準(zhǔn)靜態(tài)場(chǎng)；可以使用集總參數(shù)電路模型；對(duì)于電大尺寸的電路，導(dǎo)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(shí)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(yùn)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(lái)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(diǎn)：連續(xù)時(shí)間信號(hào)的頻譜是非周期的，周期時(shí)間信號(hào)的頻譜是離散的。反之亦然。四種不同時(shí)間信號(hào)的頻譜分析方法P421.7課程計(jì)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(xué)出版社，20032、王洪新，賀景亮，電力系統(tǒng)電磁兼容，武漢大學(xué)出版社，20043、何金良，電磁兼容概論，科學(xué)出版社，20104、ClaytonR.Paul,IntroductiontoEle